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1、精品文档章末综合检测(时间:100分钟总分值:100分)一、选择题(此题包括16小题,每题3分,共48分;每题只有一个选项符合题意)1以下各图所反映的措施中,目的是为了加快其化学反响速率的是()答案C2向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),发生反响:COH2O(g)催化剂高温CO2H2。当反响到达平衡时,CO的体积分数为x。假设维持容器的体积和温度不变,起始物质按以下四种配比充入该容器中,到达平衡时CO的体积分数大于x的是()A0.5 mol CO2 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2B1 mol CO1 mol H2O(g)1 mol CO21 m
2、ol H2C0.5 mol CO mol H2O(g) mol CO2 mol H2D0.5 mol CO mol H2O(g) mol CO2 mol H2答案B解析 mol CO3 mol H2O(g),与原平衡等效;B项逆推后为2 mol CO2 mol H2O(g) mol mol H2O(g),CO比例偏低;那么平衡后CO体积分数也偏低;D项逆推后为1 mol CO2 mol H2O(g),与原平衡等效。3以下说法中正确的选项是()A非自发反响在任何条件下都不能实现B自发反响一定是熵增大,非自发反响一定是熵减小或不变C但凡放热反响都是自发的,吸热反响都是非自发的D熵增加且放热的反响一
3、定是自发反响答案D解析对于反响自发性的判断要综合利用焓判据和熵判据,仅靠单一判据不能对反响的自发性作出准确判断,B、C项错误;一定条件的非自发过程假设改变条件也可能转变为自发过程,A项错误。4在2 L的密闭容器中,发生以下反响:2A(g)B(g)2C(g)D(g)。假设最初参加的A和B都是4 mol, molL1s1,那么10秒钟时,容器中B的物质的量是()A1.6 mol B2.8 mol C2.4 mol D1.2 mol答案B解析 molL1s1 molL1s110 s2 L mol,B剩余的物质的量为4 mol。5对可逆反响4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g),以下表达
4、正确的选项是()A到达化学平衡时,4v正(O2)5v逆(NO)B假设单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3,那么反响到达平衡状态C到达化学平衡时,假设增加容器体积,那么正反响速率减小,逆反响速率增大D化学反响速率关系是:2v正(NH3)3v正(H2O)答案A解析到达化学平衡状态时,v正(O2)v逆(O2)v逆(NO),v正(NH3)v正(H2O);生成x mol NO的同时一定消耗x mol NH3,反响不一定到达平衡状态。C项减压后正、逆反响速率均减小。6反响A2(g)2B2(g)2AB2(g)H0,以下说法正确的选项是()A升高温度,正向反响速率增加,逆向反响速率减小B
5、升高温度有利于反响速率增加,从而缩短到达平衡的时间C到达平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反响平衡正向移动D到达平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反响平衡正向移动答案B解析升高温度,正、逆反响速率均增大,但v逆增大的倍数多,故平衡逆向移动,且缩短了到达平衡的时间。7在一定温度不同压强(p1p1,那么反响速率较大,到达平衡所需的时间要短,且平衡向逆向移动,Z的体积分数比p1的要低。8体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反响:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)并到达平衡。在这个过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,假设甲容器中SO2的转化
6、率为p%,那么乙容器中SO2的转化率为()A等于p% B大于p% C小于p% D无法判断答案B解析根据题意,甲、乙两容器可设为如下图的装置。2SO2O22SO3的正反响是气体体积减小的反响。甲容器保持体积不变,压强变小;乙容器保持压强不变,体积减小,到达平衡状态时转化为状态丙。假设乙中的活塞不移动,由于甲、乙两个容器的体积、温度相同,到达平衡时甲、乙两容器中存在的平衡是等效平衡,其中SO2的转化率也相等。对于乙和丙两个状态,乙中压强小于丙中压强,因此丙中SO2的转化率大于乙中SO2的转化率。由此可以判断出丙中SO2的转化率也大于甲中SO2的转化率。9高温下,某反响到达平衡,平衡常数K。恒容时,
7、温度升高,H2浓度减小。以下说法正确的选项是()A该反响的焓变为正值B恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C升高温度,逆反响速率减小D该反响的化学方程式为COH2O催化剂高温CO2H2答案A解析由平衡常数K,温度升高时H2浓度减小,说明在恒容时平衡正向移动,H0,A正确;该反响的化学方程式CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g),在增大压强时H2的浓度不变,升高温度,v正和v逆都增大。10以下能用勒夏特列原理解释的是()A高温及参加催化剂都能使合成氨的反响速率加快B红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅CSO2催化氧化成SO3的反响,往往需要使用催化剂DH2、I2、HI平衡时的混合气体加压
8、后颜色变深答案B解析勒夏特列原理即化学平衡移动原理。引起化学平衡移动的因素主要是浓度、压强、温度等,这些因素对化学平衡的影响都可用勒夏特列原理来解释。催化剂不能引起化学平衡移动,勒夏特列原理不包括反响速率的变化规律。11反响:L(s)aG(g)bR(g)到达平衡时,温度和压强对该反响的影响如下图:图中压强p1p2,x轴表示温度,y轴表示平衡时混合气体中G的体积分数。据此可判断() 上述反响是放热反响 上述反响是吸热反响 ab abA B C D答案D解析固定压强,随温度升高,平衡右移,那么该反响为吸热反响,固定温度,随压强增大,G的体积分数增大即平衡左移,那么a0,HTS0 BH0CH0,HT
9、S0 DH0,HTS0答案A解析某温度下,反响自发向右进行说明HTS0,即HTS17 kJmol1,假设H17 kJmol1,那么S0,不符合事实,故H17 kJmol1,所以选A。14反响mX(g)nY(g)qZ(g)的Hq,在恒容密闭容器中反响到达平衡时,以下说法正确的选项是()A通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动BX的正反响速率是Y的逆反响速率的m/n倍C降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小D增加X的物质的量,Y的转化率降低答案B解析此题主要考查学生对化学反响速率及化学平衡移动的影响因素的理解,着重考查学生的分析、理解、判断能力。该反响的特点是反响物的计量数之和大于生成物的计量数
10、之和,且正反响是放热的纯气体反响,容器为恒容,因此,通入稀有气体,反响物与生成物浓度不变,平衡不移动,A错;降温时平衡正向移动,因混合气体的总质量不变,而总物质的量减小,故平均摩尔质量应变大,平均相对分子质量应变大,C错;增加X的物质的量,Y的转化率应增大,D错。15在一定温度下,以下表达不是可逆反响A(g)3B(g)2C(g)到达平衡状态标志的是()C生成的速率与C分解的速率相等单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol BA、B、C的浓度不再变化A、B、C的压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol BA、B、C
11、的分子数之比为132A B C D答案A解析中生成A和B均为逆反响的表现,所以不能作为化学平衡的标志;平衡时各组成成分的含量不再改变,但不一定等于化学式前的系数之比,所以不能作为化学平衡的标志。16根据以下有关图象,说法正确的选项是()A由图知,反响在T1、T3处到达平衡,且该反响的Hv正,那么采取的措施是减小压强;由图可知:反响1 mol CO放热43 kJ,容积为10 L,平衡时消耗n(CO)n(H2O) mol kJ。二、非选择题(此题包括6小题,共52分)17(7分)(1)估计以下各变化过程是熵增还是熵减。NH4NO3爆炸:2NH4NO3(s)=2N2(g)4H2O(g)O2(g)水煤
12、气转化:CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)臭氧的生成:3O2(g)=2O3(g)(2)可逆反响A(g)B(g)2C(g)在不同温度下经过一定时间,混合物中C的体积分数与温度的关系如下图。 由T1向T2变化时,正反响速率_逆反响速率(填“、“、“0,因此该过程是熵增的过程。水煤气转化反响,气态物质的物质的量反响前后未发生变化,即(11)(11)0,估计该过程的熵变很小。生成臭氧后,气态物质的物质的量减小,即23v逆。由T3向T4变化时,C%逐渐减小,说明在温度由T3升高到T4时,反响速率虽然提高,但是正反响的反响速率小于逆反响的反响速率,即v正K350,那么该反响是_热反响。(2)以
13、下图表示NO2的变化的曲线是_。用O2表示从02 s内该反响的平均速率v_。(3)能说明该反响已到达平衡状态的是_。av(NO2)2v(O2)b容器内压强保持不变cv逆(NO)2v正(O2)d容器内密度保持不变(4)为使该反响的反响速率增大,且平衡向正反响方向移动的是_。a及时别离出NO2气体 b适当升高温度 c增大O2的浓度 d选择高效催化剂答案(1)放(2)b103 molL1s1(3)bc(4)c解析(1)平衡常数为各生成物浓度幂之积与各反响物浓度幂之积的比值,因此本反响的K,由于K300K350,即温度越高,K越小,因此正反响为放热反响。(2)根据反响方程式:2NO(g)O2(g)2N
14、O2(g)知:消耗NO的物质的量与生成NO2的物质的量相等,因此n(NO2) mol,故NO2的平衡浓度为c(NO2) 5 molL1,故曲线b表示NO2的变化曲线。02 s内,v(NO) molL1s1,因此v(O2)v(NO) 5 molL1s1。(3)由于该反响为体积减小的反响,当容器的压强保持不变时,说明反响已到达平衡;v逆(NO)2v正(O2)v正(NO),因此可以说明反响到达平衡;由于气体的质量不变,容器的体积不变,因此密度始终不变,故密度不变,不能说明反响已到达平衡。(4)及时别离出NO2气体,降低了生成物的浓度,因此反响速率降低;由于正反响为放热反响,因此升高温度平衡向左移动;
15、而催化剂仅改变反响速率不能使平衡发生移动,因此A、B、D均不正确;只有C增大反响物O2的浓度,v正增大,v逆随之增大,平衡正向移动。20(12分)将2 mol I2(g)和1 mol H2置于某2 L的密闭容器中,在一定温度下发生反响:I2(g)H2(g)2HI(g)H0,并到达平衡,HI的体积分数(HI)随时间的变化如图曲线()所示。 (1)到达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为_。(2)假设改变反响条件,在甲条件下(HI)的变化如图曲线()所示,在乙条件下(HI)的变化如图曲线()所示。那么甲条件可能是_(填入以下条件的序号,下同),乙条件可能是_。恒温条件下,扩大反响容器体积恒容条件下,
16、降低温度恒温条件下,缩小反响容器体积恒容条件下,升高温度恒温恒容条件下,参加适当催化剂(3)假设保持温度不变,在另一相同的2 L的密闭容器中参加a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI(a、b、c均大于0),发生反响,到达平衡时,那么a、b、c的关系是_。答案(1) molL1(2)(3)4bc2a解析(1)设I2的变化浓度为x molL1,那么:I2(g)H2(g)2HI(g)起始量(molL1) 1 0变化量(molL1) x x 2x平衡量(molL1) 1x 0.5x 2x(HI)100%60%解得x那么1x(2)解本小题的关键点是平衡没有移动。(3) I2(g)H2
17、(g)2HI(g)起始量/mol a b c极限转化量/mol a b 0因为(3)中到达的平衡状态与(1)中到达的平衡状态等效,故(a)(b)21即4bc2a21(7分)A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反响起始时,A、B的体积相同。(:2NO2(g)N2O4(g)H0)(1)一段时间后,反响到达平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是vA_vB(填“、“或“);假设翻开活塞K2,气球B将_(填“变大、“变小或“不变)。(2)关闭活塞K2,假设在A、B中再充入与初始量相等的NO2,那么到达平衡时,NO
18、2的转化率A将_(填“增大、“减小或“不变);假设分别通人等量的氖气,那么到达平衡时,A中NO2的转化率将_,B中NO2的转化率将_(填“变大、“变小或“不变)。(3)室温下,假设A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,那么到达平衡时,_中的颜色较深。(4)假设在容器A中充入 g的NO2,那么平衡时N2O4的物质的量为_。答案(1)变小(2)增大不变变小 (3)A(4) mol解析题给反响是气体体积减小的放热反响。(1)由于A为恒容体系,B为恒压体系,在平衡时pApB,故v(A)v(B),假设翻开K2,A、B形成一个新的恒压体系,气体体积将变小。(2)假设再通入NO2
19、,对于A相当于加压,原平衡向正反响方向移动,NO2的转化率增大。假设再通入Ne,对于A,末改变体系中各物质的浓度,平衡不移动,转化率不变;对于B,其体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反响方向移动,NO2的转化率减小。(3)此时A为绝热体系,随反响的进行,体系温度升高,即TATB,A相对于B是升高温度,平衡向逆反响方向移动,A中颜色加深。(4)即n总 mol,投入NO2的物质的量为 mol,设转化的NO2的物质的量为x。那么2NO2N2O4起始: mol 0转化: x 平衡: molx 即: molx molx mol22(8分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮的新方法。曾有实验报道:
20、在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)外表与水发生反响,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,局部实验数据见下表(光照、N2、105 Pa、反响时间3 h):T/K303313323353NH3生成量/106 mol相应的热化学方程式如下:N2(g)3H2O(l)=2NH3(g)O2(g)H kJmol1答复以下问题:(1)请画出上述反响在有催化剂与无催化剂两种情况下反响过程中体系能量变化的示意图,并进行必要标注。(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法固氮反响速率慢。请提出可提高其反响速率且增大NH3生成量的建议:_。(3)工业合
21、成氨的反响为N2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)。设在容积为 L mol N2(g) mol H2(g),反响在一定条件下到达平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反响体系中总的物质的量之比)为。计算:该条件下N2的平衡转化率;该条件下反响2NH3(g)高温、高压催化剂N2(g)3H2(g)的平衡常数。答案(1)(2)升温、增大N2浓度、不断移出生成物(3)66.7%103解析(1)催化剂能降低反响的活化能,改变反响的历程,使一个高能变过程变为几个能量相对低的过程,使反响易发生。要点是有催化剂时能量低而过程阶段多了。图见答案。(2)加快反响速率且增大NH3生成量的方法是升温、增大N2浓度、不断移出生成物。(3)设反响过程中消耗了x mol N2(g)。N2(g) 3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g) 0 0.60x 1.603x 2x平衡时反响体系中总物质的量(0.60x)(1.603x)2x mol(2.202x) molNH3(g)的物质的量分数xN2的平衡转化率100%66.7% 设反响2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常数为K。平衡时,c(NH3)2 L molL1c(N2)() mol L molL1c(H2)(1.603) mol L molL1K()3()2103
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