2019-2020学年化学人教版选修4同步检测：单元质量检测（二） Word版含解析.doc

1、单元质量检测单元质量检测(二二) 化学反应速率和化学平衡综合检测化学反应速率和化学平衡综合检测 一、 选择题(本题包括 16 小题， 每题 3 分， 共 48 分； 每小题只有一个选项符合题目要求。 ) 1下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，正确的是 ( ) A增大压强(对于气体反应)，活化分子总数增大，故反应速率增大 B温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减小，故反应速率增大 C选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大 DH 和 OH的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成 解析：增大压强，体积减小，活化分子总数不变，但单位体积内的活化分子数增多，反 应速率增大，A

2、不正确。温度升高，更多分子吸收能量成为活化分子，反应速率增大，但反应 所需的活化能不变，B 不正确。使用催化剂，可降低反应所需的活化能，使更多分子成为活化 分子，反应速率增大，C 不正确。 答案：D 2运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是( ) A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 BNH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试制瓶中 C可燃冰是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能加快生成 H2的速率 解析：反应能自发进行，则 HTS0，则 S0，故该反 应一定是熵增反应， A 正确；

3、 NH4F 水解生成 HF， HF 可与玻璃中的成分 SiO2反应， 所以 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中，B 正确；海底为低温高压环境，所以可燃冰可存在于海底，C 正确；常温下，铁在浓硫酸中可发生钝化，不产生氢气，D 错误。 答案：D 32019 武汉外国语学校高二月考下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A密闭容器中有一定量红棕色的 NO2，加压(缩小体积)后颜色先变深后变浅 B高压条件比常压条件有利于 SO2和 O2合成 SO3 C由 H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深 D实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 解析：A 项，2NO2(g)

4、N2O4(g)，增大压强(缩小体积)，瞬间颜色变深，然后平衡向正 反应方向移动，二氧化氮的浓度又降低，颜色变浅。B 项，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，增大 压强平衡向正反应方向移动，有利于合成 SO3。C 项，H2(g)I2(g)2HI(g)，增大压强(缩小 体积)，各物质浓度增大，颜色加深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释。D 项，Cl2 H2OH ClHClO，饱和食盐水中，氯离子浓度较大，则平衡向逆反应方向移动，从而 减小了氯气的溶解量。 答案：C 4美国亚利桑那州大学和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原 理为 2H2O(g)= 太阳能 人造树叶2H2(

5、g)O2(g)。有关该反应的说法正确的是 ( ) AH0。 答案：D 5可逆反应 aX2Y(g)2Z(g)在一定条件下达到平衡后，tl和 t2时各改变某一种外界 条件，化学反应速率(v)时间(t)图像如图。 则下列说法中正确的是( ) A若 X 是固体，则 t1时一定是增大了容器的压强 B若 X 是气体，则 t2时不可能是减小容器压强 C若 X 是固体，则 t1时可能是增大了 X 的质量 D若 t2时采用了降温措施，则该反应的正反应方向 H0 解析：A 项，若 X 为固体，增大压强，平衡不移动，若使用催化剂，平衡也不移动，错 误；B 项，若 X 为气体，t2时正、逆反应速率都减小，不可能是减小

6、容器压强，因为减小压强， 平衡逆向移动，而图像中是正向移动，正确；C 项，若 X 为固体，t1时若增大了 X 的量，平 衡不移动，反应速率不变，错误；D 项，t2时若采用降温，正逆反应速率都减小，平衡正向移 动，说明正反应为放热反应，H 小于 0，错误。 答案：B 6 在 373 K 时， 密闭容器中充入一定物质的量的 NO2和 SO2， 发生反应： NO2SO2NO SO3，达到平衡时，下列叙述正确的是 ( ) ASO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等 BNO2和 SO2的物质的量一定相等 C平衡体系中反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量 DNO 和 SO3的物质的量一定相等

7、 解析： 容器中开始充入的是NO2和SO2又因为生成物NO和SO3的化学计量数之比为11， 故只有 NO 和 SO3的物质的量一定相等，A 错误，D 正确；因为不知道两种气体的充入量，平 衡时 NO2和 SO2的物质的量不一定相等，B 项错误；该反应是反应前后气体分子数不变的可 逆反应，反应过程中气体总物质的量保持不变，但平衡体系中反应物的总物质的量不一定等 于生成物的总物质的量，C 项错误。 答案：D 7已知反应 CO(g)H2O(g)= 催化剂 CO2(g)H2(g) Hcd 解析：A 项，由左图可知，T2时反应首先达到平衡，故 T1 C在 P 点，CO 的转化率为 75% D在 P 点，

8、向容器中再充入 CO、H2及 CH3OH 各 0.025 mol，此时 v正(CO)”“T2；化 学平衡常数和温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，KAKB；该反应为放热反应，升高 温度，平衡逆向移动，K 值减小，KA(1 分) (1 分) (1 分) 19(8 分)已知化学反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，其平衡常数为 K1；化学反 应：Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)，其平衡常数为 K2。在 T1 K 和 T2 K 下(T1T2)，K1、 K2的值如表所示： 温度 K1 K2 T1 K 1.47 2.38 T2 K 2.15 1.67 请回答下列问题： (1)

9、通过表中数据可以推断：反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)相同温度下，有反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，则该反应的平衡常数表达 式为 K3_。 (3)相同温度下，根据反应、可推出 K1、K2与 K3之间的关系式为_，据此关 系式及表中数据，能推断出反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有_(填 序号)。 A缩小反应容器的容积 B扩大反应容器的容积 C升高温度 D使用合适的催化剂 E设法减小平衡体系中的 CO 的浓度 (5)图甲、图乙均表示反应在某时刻因改变某个条件而发生变化的情况： 图甲中 t2时

10、刻改变的条件是 _。 图乙中 t2时刻改变的条件是 _。 解析：(1)根据表中数据可知，升高温度，K1增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移 动， 所以反应是吸热反应。 (2)根据反应可知， 其平衡常数表达式为 K3cH2O cCO cH2 cCO2 。 (3) 由反应可得其平衡常数 K1 cCO cCO2，由反应可得其平衡常数 K2 cH2 cH2O，反应的平衡 常数 K3cH2O cCO cH2 cCO2 ，所以 K3K1/K2；升高温度，K1增大，K2减小，所以 K3增大，即平 衡正向移动，因此反应是吸热反应。(4)反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，且为 吸热反应，所以要使平衡向正反

11、应方向移动，则可以升高温度或降低生成物的浓度等，但改 变压强和加入催化剂不能改变平衡状态，故选 C、E。(5)图甲中 t2时刻正、逆反应速率都增 大，但平衡不移动，所以改变的条件是增大压强或使用催化剂。图乙中 t2时刻 CO2的浓度 瞬间不变，然后增大，而 CO 的浓度瞬间不变，然后减小，即平衡向逆反应方向移动，所以改 变的条件是降低温度或从体系中分离出 H2等。 答案：(除标明外，每空 1 分)(1)吸热 (2)cCO cH2O cCO2 cH2 (3)K3K1/K2 吸热 (4)CE(2 分) (5)增大压强(或使用催化剂) 降低温度(或分离出 H2等) 20(10 分)丁烯是一种重要的化

12、工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： (1)正丁烷(C4H10)脱氢制 1- 丁烯(C4H8)的热化学方程式如下： C4H10(g)=C4H8(g)H2(g) H1 已知：C4H10(g)1 2O2(g)=C4H8(g)H2O(g) H2119 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H3242 kJ mol 1 反应的 H1为_kJ mol 1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系 图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 _(填标号)。 A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强 (2)丁烷和氢气的混合气体以一

13、定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催 化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/n(丁烷)的关 系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是 _ _。 (3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化 合物。丁烯产率在 590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、 _ ； 590 之 后 ， 丁 烯 产 率 快 速 降 低 的 主 要 原 因 可 能 是 _。 解析：(1)根据盖斯定律，可得，则 H1H2H3119 kJ mol 1242 kJ mol 1123 kJ mol1。反应为气体总体积

14、增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提 高平衡转化率，故 x0.1。反应为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，A 项正确；降 低压强平衡向气体总体积增大的方向移动， D 项正确。 (2)结合图(b)可看出随着 n(氢气)/n(丁烷) 增大，丁烯产率先升高后降低，这是因为氢气是生成物，当 n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时，逆反 应速率加快，故丁烯的产率逐渐降低。(3)在 590 之前随温度升高丁烯产率逐渐增大，这是 因为温度升高下仅能加快反应速率还能促使平衡正向移动；但温度高于 590 时，丁烯高 温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率快速降低。 答案： (1)123 小于 AD (2)氢气是产物

15、之一，随着 n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 (3)升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短 链烃类 21(12 分)2019 广东实验中学高二期中氨气具有广泛用途，工业上利用反应 N2(g) 3H2(g)2NH3(g) H0 合成氨，其基本合成过程如下： (1)某小组为了探究外界条件对反应的影响，以 c0 mol L 1 H 2参加合成氨的反应，在 a、b 两种条件下分别达到平衡，测得 H2的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题： a 条件下，0t0的平均反应速率 v(N2)_mol L 1 min1。 相对 a 而言，b 可能改变的条件

16、是_。 在 a 条件下，t1时刻将容器容积压缩至原来的1 2，t2 时刻重新建立平衡状态。请在图中 画出 t1t2时刻 c(H2)的变化曲线。 (2)某小组往一恒温恒压容器中充入 9 mol N2和 23 mol H2，模拟合成氨的反应，图乙为不 同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在 T2、60 MPa 下达到平 衡。 此时 N2的平衡分压为_MPa，H2的平衡分压为_MPa。(分压总压物 质的量分数) 列式计算此时的平衡常数 Kp_。(用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留 2 位有效数字) (3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是 _ _。 解 析 ： (1

17、)a 条 件 下 ， 0 t0的 平 均 反 应 速 率 v(N2) 1 3 v(H2) 1 3 c t 1 3 c0c110 2 mol L1 t0 min c0c1 300t0 mol L 1 min1。a、b 条件下氢气的起始浓度相同，b 达到 平衡的时间缩短，说明反应速率增大，平衡时氧气的浓度减小，说明平衡正向移动，所以改 变的条件是增大大 c(N2)。 在 a 条件下 t1时刻将容器容积压缩至原来的1 2， 则 t1 时刻氢气的浓 度变成 2c1 mol L 1，增大压强，平衡止向移动，c(H 2)减小，t2时刻达到新的平衡时氢气的浓 度大于 c1 mol L 1。 (2)若体系在

18、T2、60 MPa 下达到平衡，相同温度下，气体的体积分数等于其物质的量分 数，没平衡时 n(NH3)x mol， N2(g) 3H2(g)2NH3(g) 开始量/mol 9 23 0 反应量/mol 0.5x 1.5x x 平衡量/mol 90.5x 231.5x x 平衡时氨气体积分数 x 90.5x231.5xx100%60%，x12，故氮气的分压 90.512 9231260 MPa9 MPa，氢气的分压60%60 MPa36 MPa，氢气的分压60 MPa 9 Mpa36 Mpa15 MPa，此时的平衡常数 Kp 362 91530.043。 (3)分离器中的操作是分离出液氨，促进平衡正向进行，增大原料利用率(或 NH3产率)。 答案： (1)c0c1 300t0 增大 c(N2) (2) 9 15 0.043 (3)及时分离出液氨，c(NH3)减小，使平衡往生成 NH3的方向移动，增大原料利用率(或 NH3产率)