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1、圆学子梦想 铸金字品牌温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。单元质量评估(二)第二章(90分钟 100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1.下列说法正确的是( )A.所有自发进行的化学反应都是放热反应B.熵值增大的反应都能自发进行C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,适合于所有的反应D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同2.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是( )A.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数KC.平衡常数K只与温度有关,与反应浓度、压强无关D.从
2、平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度3.下列各组反应(表中物质均为反应物),反应刚开始时,放出H2的速率最大的是( )编号金属(粉末状) (mol)酸的浓度及体积反应温度()AMg,0.16 molL-1硝酸10mL60BMg,0.13 molL-1盐酸10mL60CFe,0.13 molL-1盐酸100mL60DMg,0.13 molL-1硫酸5mL604.(2012南昌高二检测)(双选)下列有关反应限度的叙述正确的是( )A.可逆反应达到平衡状态后,改变外界条件后,若反应速率发生变化,则平衡一定发生移动B.大多数化学反应在一定条件下都有一定限度C.使用催化剂可降低反应活化能,加快反应
3、速率,改变反应限度D.FeCl3溶液与KSCN溶液反应达到平衡时,加入少量KCl固体,因K+、Cl-与溶液颜色无关,所以溶液颜色不会变化5.下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是( )A.N2O4(g)2NO2(g),改变某一条件后,气体颜色加深B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),改变某一条件后,NH3的体积分数增加C.H2(g)+I2(g)2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于12D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),恒温恒压条件下,充入He6.增大压强,对已达平衡的反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)产生的影响是( ) A.正反应速率
4、加大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率减小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C.正、逆反应速率都加大,平衡向正反应方向移动D.正、逆反应速率都没有变化,平衡不发生移动7.在反应A+B(s)C中,若增大压强或降低温度,B的转化率均增大,则反应体系应是( )A.A是固体,C是气体,正反应吸热B.A是气体,C是气体,正反应放热C.A是气体,C是固体,正反应放热D.A是气体,C是气体,正反应吸热8.下列各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是( )9.(2012潍坊高二检测)在一定条件下的密闭容器中投入4 mol A和n mol的B,发生如下反应4A+5B4C+6D。
5、达到平衡时,测得A的转化率大于B的转化率。则n的取值范围正确的是( )A.n=5B.n5C.n5D.无法判断10.如图所示,一定条件下将1 mol A2气体和3 mol B2气体充入一容积可变的密闭容器中,可滑动的活塞的位置如图1所示。在恒温恒压下发生如下反应:A2(g)+3B2(g)2AB3(g)。当反应达到平衡时,活塞位置如图2所示,则平衡时A2的转化率是( )A.20%B.40%C.60%D.无法确定11.(2012长春高二检测)可逆反应aA(g)+bB(s)cC(g)+dD(g)在反应过程中,其他条件不变,C的物质的量分数和T或p关系如图所示,下列叙述中正确的是( )A.温度降低,化学
6、平衡向逆反应方向移动 B.使用催化剂,C的物质的量分数增加C.化学方程式化学计量数ac+dD.无法根据图像确定改变温度后化学平衡移动方向12.某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是 ( )A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 molL-1D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢13.(2012济南高二检测)一定温度下,在2 L的密闭容器中发
7、生反应A(g)+2B(g) xC(g)H0,B、C的物质的量随时间变化的关系如图所示。下列有关说法不正确的是( )A.x=2B.反应开始2 min内,v(C)=0.1 molL-1min-1C.2 min后,降低温度平衡向右移动 D.当容器内混合气体压强不再改变时,反应体系达到化学平衡状态14.在固定密闭容器中,可逆反应2X(g)+2Y(s)3Z(g),达到平衡后,若将容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半,对该反应产生的影响是( )A.正、逆反应速率都减小,平衡不移动B.正、逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动C.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率减小,逆反应
8、速率增大,平衡向逆反应方向移动15.(2012郑州高二检测)一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),部分数据见下表(表中t2t1):下列说法正确的是( )A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2) molL-1min-1B.平衡时CO的转化率为66.67%C.该温度下反应的平衡常数为1D.其他条件不变,若起始时n(CO)=0.60 mol,n(H2O)= 1.20 mol,则平衡时n(CO2)=0.20 mol16.常温常压下,在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里,分别充有二氧化氮和空气,现分别进行下列两实验:(N2O42N
9、O2H0)(a)将两容器置于沸水中加热。(b)在活塞上都加2 kg的砝码。在以上两情况下,甲和乙两容器的体积大小的比较,正确的是 ( )A.(a)甲乙,(b)甲乙B.(a)甲乙,(b)甲=乙C.(a)甲乙,(b)甲乙D.(a)甲乙,(b)甲乙二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.(12分)(1)在一定条件下,可逆反应达到平衡状态的本质特征是_,下列关系中能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是_。A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)(2)在一定温度下的恒容密闭
10、容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a各物质的浓度不变,b平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c容器内气体压强不变,d容器内气体密度不变,e容器内气体颜色不变。能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有_(填字母);能说明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有_(填字母);能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有_(填字母);能说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡状态的有_(填字母)。18.(8分)如图所示,在烧杯A中盛有20 、50 mL水,B中盛有1 molL-1盐酸50 mL,试管
11、C、D相通,其中盛有红棕色气体,它处于下列平衡状态:2NO2N2O4 H0,其中N2O4和NO2浓度变化如图如示。(1)在0 s60 s这段时间内,以N2O4表示的平均反应速率为_molL-1s-1。(2)上述反应的平衡常数表达式为_,升高温度K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)反应进行到100 s时,若有一项条件发生变化,变化的条件不可能是_ (填选项序号)。A.降低温度B.通入氦气使其压强增大 C.又往容器中充入N2O4D.使用催化剂20.(12分)(2012济南高二检测)汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) H0
12、已知该反应在2 404 时,平衡常数K=6410-4。请回答:(1)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则N2的反应速率为_。(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志_(填字母序号)。A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2B.混合气体密度不变C.混合气体平均相对分子质量不变D.2v(N2)正=v(NO)逆(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是_(填字母序号)。(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状
13、态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中NO的体积分数_(填“变大”“变小”或“不变”) 。(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.510-1 molL-1、4.010-2 molL-1和3.010-3 molL-1,此时反应_(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是_。21.(12分)(2012杭州高二检测)研究和开发CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。CO可用于合成甲醇。在压强为0.1 MPa条件下,在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH
14、3OH(g),平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如图所示:(1)该反应属于_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)100 时,该反应的平衡常数:K=_;(用a、b的代数式表示)。(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率_(填“增大”“不变”或“减小”,下同),平衡常数_。(4)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO,7.5 mol H2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时压强的_倍。答案解析1.【解析】选C。有些吸热反应也能自发进行,A错;有些熵值增大的吸热反
15、应,就不一定能自发进行,B错。焓变与熵变均是影响反应自发进行的因素,它们组合而成的复合判据,适合于所有的反应,C对;同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。2.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点:(1)平衡常数是温度的函数,只与温度有关。(2)当K105可以认为反应已进行到底。【解析】选C。平衡常数K是一个只随温度变化而变化的量,当温度一定时与浓度和压强无关;从平衡常数表达式可以看出,K越大反应越彻底,故D错。3.【解析】选D。A中HNO3与Mg反应不生成H2;3 molL-1 H2SO4溶液中c(H+)最大。4.【解析】选B、D。催化剂能改变反应速率,但不能改变反应限度,D中K
16、+,Cl-由于不能影响平衡而不使溶液颜色变化。【误区警示】正、逆反应速率发生了变化并不一定意味着化学平衡一定发生了移动,只有某些条件的改变导致正、逆反应速率发生变化且不相等时,化学平衡才会发生移动。5.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点:(1)颜色加深可能由于缩小容积导致,理解成加压。(2)恒温恒压条件下,加入无关气体,体系体积变大,相当于减压。【解析】选C。A项加入NO2,NO2浓度变大,气体颜色加深,但平衡向逆反应方向移动;B项加入NH3,NH3的体积分数增加,但是平衡向逆反应方向移动;D项恒温恒压下充入He,相当于减压,平衡向逆反应方向移动。6.【思路点拨】解答本题时要注意:压强与温度
17、对体系中反应速率的影响都是一致的。【解析】选C。增大压强,正、逆反应速率都加大,但正反应速率增大得更多,平衡朝正反应方向移动,即向气体体积减小的方向移动。7.【解析】选C。增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点,即:正反应方向为气体体积减小、放热的反应,由于A与C的反应化学计量数相等,所以A必为气体,C必为固体,否则压强变化将对本反应无影响。8.【解析】选D。A项,加入CH3COONa,使CH3COOH的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大;B项,加入KCl,对平衡没有影响,c(Fe3+)不变;C项,加入氩气,在
18、恒温、恒压下,体积增大,平衡左移,H2转化率减小;D项,所给反应是吸热反应,升高温度,平衡右移,反应物转化率增大,正确。9.【思路点拨】解答本题时要注意:当加入的反应物的量正好都与对应的反应物的化学计量数相同时,它们在任何时候的转化率都相同。【解析】选C。假设n=5,则A、B转化率相等,根据增加一种反应物浓度,该反应物转化率降低,另一种反应物转化率增大,推知n5。10.【解析】选B。根据容器中含有4 mol气体时活塞在5的位置,而平衡时在4的位置,故平衡时气体的总物质的量为4=3.2,即减少了0.8 mol,A2转化了0.4 mol,A2的转化率为100%=40%。11.【思路点拨】解答本题时
19、要注意以下两点:(1)先拐先平,温度高或压强大。(2)定一议二,先确定一个量,然后讨论其他的两个量。【解析】选C。根据左图所示,T2时达到平衡所需时间短,说明温度T2比T1高,因此降低温度平衡向正反应方向移动,A、D错误;加入催化剂,平衡不会移动,C的物质的量分数不变,B错误;根据右图所示,p2时达到平衡所需时间短,说明压强p2比p1大,再分析纵坐标,可以看出压强越大C的物质的量分数越小,即增大压强平衡向n(C)%减小的方向移动,即ac+d,C正确。12.【解析】选C。H2(g) + CO2(g) H2O(g)+ CO(g)甲:起始浓度/molL-10.010 0.010 0 0转化浓度/mo
20、lL-1x x x x平衡浓度/molL-1 0.010-x 0.010-x x x则:K=,x=0.006,故甲中CO2的转化率为60,乙中c(H2)比甲的大,CO2的转化率增大,故A正确;丙和甲是等比平衡,丙中各组分的浓度是甲的2倍,但百分含量相等,甲中c(CO2)=(0.010-0.006) molL-1=0.004 molL-1,丙中c(CO2)是0.008 molL-1,故B正确,C错误;浓度越大,反应速率越大,故D正确。13.【解析】选B。2 min内B、C变化的物质的量分别为:0.2 mol、0.2 mol,故B、C的化学计量数相等,x=2,A项正确;v(C)=0.2 mol/(
21、2 L2 min)=0.05 molL-1min-1,B项错误;该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,C项正确;该反应为气体体积减小的反应,在恒容的容器中压强不变,则反应达到平衡状态,D项正确。14.【解析】选B。假设在容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半的同时,将容器的体积缩小为原来的1/2,则平衡不发生移动,正、逆反应速率不变;然后再将容器体积恢复到原体积,在体积增大的过程中,相当于减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡向气体体积增大的方向,即向正反应方向移动,所以B对。【方法技巧】在一定温度下,可逆反应达到平衡状态,生成物、反应物的浓度不再变化,平衡常数是一定值。当外界条件发生改
22、变时,化学平衡是否移动、平衡移动的方向等问题分析的一般思路为:K变:引起K变化的外界条件一定是温度的改变,K变,平衡一定发生移动;K不变:分析浓度商Q的变化,如果QK,则平衡发生移动,再根据Q与K的相对大小判断平衡移动的方向。需注意的几个问题:(1)浓度和压强的改变不一定会使平衡发生移动,但温度改变平衡一定发生移动。(2)压强对平衡的影响实质是相同倍数地改变反应物及生成物的浓度,故恒压容器中充入不参加反应的气体可按减小压强处理。(3)压强的改变如果没有引起浓度的改变则平衡不移动,如恒容容器中充入不参加反应的气体。15.【解析】选C。A项v(H2)=v(CO)=(1.20-0.8)/(2t1)m
23、olL-1min-1=0.2/t1 molL-1min-1,A项错误;从所给数据可知,t1时H2O的物质的量即为0.2 mol,已达到平衡,CO的转化率约为33.3%,B项错误;平衡常数为(0.4 mol/2 L0.4 mol/2 L)/(0.8 mol/2 L0.2 mol/2 L)=1,C项正确;D项将有关数据代入平衡常数表达式得平衡常数数值为0.1,故未达到平衡,D项错误。16.【解析】选D。N2O42NO2 H0为体积增大的吸热反应。(a)升高温度,平衡正向移动,气体的总物质的量增大,体积增大,V(甲)V(乙);(b)加2 kg的砝码,压强增大,平衡逆向移动,V(甲)V(乙)。17.【
24、解析】(1)中选项正、逆反应速率之比等于方程式化学计量数之比,即为平衡状态,选项C正确。(2)中判断时首先要注意到本题中反应的条件是恒温恒容,其次要注意化学反应方程式中是否有固体物质存在。反应在反应过程中气体的质量不变,因此在恒容状态下不能用密度判断反应是否达到平衡状态,由于反应物和生成物均为无色气体,因此也不能用颜色来判定。反应是一个气体体积不变的反应,反应过程中气体的质量不变,物质的量也不变,所以不能用压强和密度判定反应是否达到平衡状态。反应在反应过程中气体的质量保持不变,因此同样不能用密度来判定。反应中反应过程中气体的质量和气体的物质的量均发生改变,因此a、b、c、d均可用来判定反应是否
25、达到平衡状态,由于反应物和生成物均为无色气体,因此不能用颜色来判定。答案:(1)正反应速率与逆反应速率相等C(2)a、b、ca、b、ea、b、c、ea、b、c、d18.【解析】(1)由于硝酸铵溶解时,吸热可使溶液温度降低。而苛性钠与盐酸中和放热可使溶液的温度升高。(2)C试管温度降低,使2NO2N2O4平衡正向移动,气体颜色应变浅,D试管升温化学平衡逆向移动,气体颜色加深。(3)根据溶解度计算:设50 mL水溶解x g硝酸铵,x50=197100,解得x=98.5(g),所以A为不饱和溶液。(4)要测NO2的相对分子质量,必须使平衡尽量向左移动,即要有比较纯的NO2。答案:(1)降低升高(2)
26、浅深(3)未(4)C19.【解析】(1)0 s60 s内N2O4的浓度变化值为0.060 molL-1,其反应速率为0.001 molL-1s-1。(2)所给反应的平衡常数表达式为K=,该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡右移,所以K值增大。(3)由图中曲线知,100 s时NO2的浓度降低,N2O4的浓度增大,说明平衡向左移动,降低温度可实现平衡左移;若通入氦气使其压强增大,因容器容积一定,NO2和N2O4的浓度均不改变,B不可能;若又往容器中充入N2O4,达到新的平衡时N2O4和NO2的浓度都应比原来大,C不可能;使用催化剂不能使平衡移动,D不可能;故选B、C、D。答案:(1)0.001(
27、2)K=增大(3)B、C、D 20.【解析】(1)v(N2)=v(O2)=0.5 mol/(5 min2 L)=0.05 molL-1min-1。(2)该反应是气体体积不变的反应,C项错误。A项N2的消耗和O2的生成分别表示正反应和逆反应,比例符合方程式化学计量数之比,正确;容器体积不变,反应前后气体的密度始终不变,B项错误;D项分别表示向正、逆反应方向进行,比例关系符合方程式化学计量数比例,正确。(3)该反应为吸热反应,随着温度升高,反应速率加快,反应物转化率增大,平衡常数增大,A、C项正确;催化剂不能影响化学平衡,B项错误。(4)由于该反应前后气体体积不变,故不受压强影响,反应达到平衡后再
28、充入NO,重新达到平衡后相当于对原平衡的加压过程,故NO的体积分数不变。(5)该反应的平衡常数表达式为c2(NO)/c(N2)c(O2),将所给物质浓度带入表达式求浓度商:(3.010-3 molL-1)2/(2.510-1 molL-14.010-2 molL-1)=910-46410-4,故反应向正反应方向进行。答案:(1)0.05 molL-1min-1(2)A、D(3)A、C(4)不变 (5)向正反应方向进行根据计算得浓度商QcK。21.【解析】(1)观察同一压强下的CO转化率随温度的升高而减小,所以该反应为放热反应。(2)100 时CO的转化率为0.5,列式求算:CO(g) + 2H
29、2(g)CH3OH(g)起始:a mol 2a mol 0转化:0.5a mol a mol 0.5a mol平衡:0.5a mol a mol 0.5a molK等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,求得K为b2/a2。(3)由于该反应为气体体积减小的反应,再通入a mol CO,2a mol H2有利于平衡向正反应方向移动,所以CO转化率增大,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,所以不会改变。(4) CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)起始:2.5 mol 7.5 mol 0转化:2.25 mol 4.5 mol 2.25 mol平衡:0.25 mol 3 mol 2.25 mol由于压强之比等于物质的量之比,平衡时的物质的量总数为5.5 mol,起始时为10 mol,所以平衡时压强为起始时的0.55倍。答案:(1)放热(2)b2/a2(3)增大不变(4)0.55- 17 -