2019-2020年高中化學 第二章 檢測 發(fā)現(xiàn) 闖關(guān) 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 第二章 檢測 發(fā)現(xiàn) 闖關(guān) 新人教版選修4 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分) 1．(xx濟寧高二檢測)xx年諾貝爾化學獎授予理查德赫克等三位科學家，以表彰他們在“鈀催化交叉偶聯(lián)”方面的研究。下面關(guān)于催化劑的說法正確的是(　　) A．催化劑只改變反應(yīng)的正反應(yīng)速率 B．催化劑通過升高反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率 C．催化劑能夠改變反應(yīng)的反應(yīng)熱 D．催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 解析：在化學反應(yīng)中加入催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，是因為改變了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)速率改變，但不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱和轉(zhuǎn)化率。 答案：D 2．將3 mol O2加入到V L的反應(yīng)器中，在高溫下放電，經(jīng)t1 s建立了平衡體系：3O22O3，此時測知O2的轉(zhuǎn)化率為30%。下列圖像能正確表示氣體的物質(zhì)的量(n)跟時間(t)的關(guān)系的是(　　) 解析：O2為反應(yīng)物，隨著反應(yīng)的進行濃度逐漸減??；O3為生成物，隨著反應(yīng)的進行濃度逐漸增大。達到平衡時n(O2)＝2.1 mol>n(O3)＝0.6 mol。 答案：C 3．(xx全國卷Ⅰ)在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下反應(yīng)，達到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時氨氣的體積分數(shù)接近于(　　) A．5%　　　　B．10% C．15% D．20% 解析：平衡時轉(zhuǎn)化的H2的物質(zhì)的量為： 8 mol25%＝2 mol。 N2＋3H22NH3 起始量(mol) 2 8 0 轉(zhuǎn)化量(mol) 2 平衡量(mol) 6 所以NH3的體積分數(shù)為 100%≈15%。 答案：C 4．加熱N2O5時，發(fā)生以下兩個分解反應(yīng)：N2O5N2O3＋O2，N2O3N2O＋O2，在1 L密閉容器中加熱 4 mol N2O5達到化學平衡時c(O2)為4.50 mol/L，c(N2O3)為1.62 mol/L，則在該溫度下各物質(zhì)的平衡濃度正確的是(　　) A．c(N2O5)＝1.44 mol/L B．c(N2O5)＝0.94 mol/L C．c(N2O)＝1.40 mol/L D．c(N2O)＝3.48 mol/L 解析：　　　　　　 N2O5N2O3＋O2 起始(mol/L): 4 0 0 變化(mol/L): x x x 平衡(mol/L): 4－x x x N2O3N2O＋O2 起始(mol/L): x 0 0 變化(mol/L): y y y 平衡(mol/L): x－y y y 根據(jù)題意列方程得 解得：x＝3.06 mol/L，y＝1.44 mol/L.則： c(N2O5)＝4 mol/L－3.06 mol/L＝0.94 mol/L； c(N2O)＝y(tǒng)＝1.44 mol/L。 答案：B 5．(xx包鋼一中高二期中檢測)對可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是(　　) A．達到化學平衡時4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài) C．達到化學平衡時，若增大容器容積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大 D．化學反應(yīng)速率關(guān)系：2v正(NH3)＝3v正(H2O) 解析：A項，表明正、逆反應(yīng)速率達到相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；B項，任何情況下消耗x mol NH3，必生成x mol NO；C項， 加壓時，正、逆反應(yīng)速率均增大；D項，反應(yīng)速率關(guān)系應(yīng)為3v正(NH3)＝2v正(H2O)。 答案：A 6．某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K，下列對K的說法正確的是(　　) A．K值越大，表明該反應(yīng)越有利于C的生成，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 B．若縮小反應(yīng)器的容積，能使平衡正向移動，則K增大 C．溫度越高，K一定越大 D．如果m＋n＝p，則K＝1 解析：K值越大，該反應(yīng)正向進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，A正確；K只是溫度的函數(shù)，溫度一定，K一定，與壓強無關(guān)，B錯誤；因該反應(yīng)的熱效應(yīng)不確定，故C項錯誤；K＝，故m＋n＝p，無法判斷K的大小。 答案：A 7．在密閉容器中，給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。在500 ℃時，平衡常數(shù)K＝9。若反應(yīng)開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02 mol/L，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率為(　　) A．25% B．50% C．75% D．80% 解析：設(shè)平衡時CO2的濃度為xmol/L。 CO?。2OH2＋　CO2 起始濃度 (mol/L) 0.02 0.02 0 0 平衡濃度 (mol/L) 0.02－x 0.02－x x x K＝＝＝9， 解得x＝0.015。 所以，CO的轉(zhuǎn)化率＝100%＝75%。 答案：C 8．(xx福建師大附中高二期末)在恒溫恒壓、不做功時，反應(yīng)A＋B=== C＋D在下列哪種情況下，一定能自發(fā)進行(　　) A．ΔH<0、ΔS<0 B．ΔH>0、ΔS<0 C．ΔH<0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS>0 解析：當ΔH<0，ΔS>0時，ΔH－TΔS<0，反應(yīng)一定能自發(fā)進行。 答案：C 9．下列關(guān)于化學平衡狀態(tài)的說法中正確的是(　　) A．改變外界條件不能改變化學平衡狀態(tài) B．當某反應(yīng)在一定條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率保持不變時即達到了化學平衡狀態(tài) C．當某反應(yīng)體系中氣體的壓強不再改變時，該反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài) D．當某反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等 解析：A項，外界條件改變時，可能改變化學平衡狀態(tài)。C項，如反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)在恒容條件下，壓強一直不變，因此壓強不變不能作為達到化學平衡狀態(tài)的標志。D項，反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時，反應(yīng)物和生成物的濃度不再變化，但并不一定相等。 答案：B 10．(xx錢橋中學高二期末)在一定溫度不同壓強(p10，反應(yīng)一定能自發(fā)進行，B不正確。固體的溶解過程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過程，D不正確。 答案：A 13．(xx石家莊一檢)一定條件下，在某密閉容器中進行如下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若增大壓強或升高溫度，重新達到平衡，反應(yīng)速率隨時間的變化過程如圖所示，則對該反應(yīng)的敘述正確的是(　　) A．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)　　　 B．逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) C．m＋np＋q 解析：升高溫度，由圖像判斷平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A、B不正確；增大壓強，由圖像判斷平衡向逆反應(yīng)方向移動，即逆反應(yīng)氣體體積減小，C正確，D不正確。 答案：C 14．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是(　　) A．催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率 B．增大反應(yīng)體系的壓強、反應(yīng)速率一定增大 C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達到平衡的時間 D．在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v＝ 解析：B項中，如果是在恒容時通入惰性氣體，雖增大了體系的總壓強，但反應(yīng)混合物的濃度未變，反應(yīng)速率不變，所以B項錯。 答案：D 15．把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L容器中使它們發(fā)生如下反應(yīng)，3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若測知以Z濃度變化來表示反應(yīng)的平均速率為0.01 mol/(Lmin)，則上述反應(yīng)中Z氣體的反應(yīng)方程式中化學計量數(shù)n的值是 (　　) A．1　　　 B．2 C．3　　　 D．4 解析：根據(jù)化學方程式中各物質(zhì)的計量關(guān)系，生成2 mol W的同時，必生成n mol 的Z。v(Z)＝0.01 mol/(Lmin)，Δc(Z)＝vΔt＝0.01 mol/(Lmin)5 min＝0.05 mol/L，則Δn(Z)＝0.05 mol/L2 L＝0.1 mol。n∶2＝0.1∶0.2，所以n＝1。 答案：A 16．(xx朝陽模擬)對于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，下列各項對示意圖的解釋與圖像相符的是(　　) A．①壓強對反應(yīng)的影響(p2>p1) B．②溫度對反應(yīng)的影響 C．③平衡體系增加N2對反應(yīng)的影響 D．④催化劑對反應(yīng)的影響 解析：①中由于p1條件下反應(yīng)先達平衡狀態(tài)，即p1>p2，A錯誤；升高溫度，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0的平衡逆向移動，N2的轉(zhuǎn)化率降低，圖像②錯誤；催化劑能加快化學反應(yīng)速率，縮短達到平衡的時間，故有催化劑時先達平衡，④錯誤；向平衡體系中加入N2瞬間，v正增大，v逆不變，v正>v逆，平衡正向移動，C正確。 答案：C 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(6分)(xx長春調(diào)研)300 ℃時，將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)2 C(g)＋2D(g) ΔH＝Q, 2 min末達到平衡，生成0.8 mol D。 (1)300℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝________已知K300℃”或“<”)。 (2)在2 min末時，B的平衡濃度為________，D的平均反應(yīng)速率為________。 (3)若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。 解析：(1)溫度越高，K越大，則說明升溫平衡正向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0。　 (2)生成0.8 mol D，則反應(yīng)掉0.4 mol B，剩余1.6 mol B，c(B)＝1.6 mol/2 L＝0.8 mol/L，v(B)＝＝0.1 mol/(Lmin)，由化學計量數(shù)知，D的反應(yīng)速率應(yīng)為B的2倍，故v(D)＝2v(B)＝20.1 mol/(Lmin)＝0.2 mol/(Lmin)?！? (3)該反應(yīng)為等體積變化，加壓平衡不移動，故A的轉(zhuǎn)化率不變。 答案：(1)　>　 (2)0.8 mol/L　0.2 mol/(Lmin)　(3)不變 18．(6分)(xx天津高考，節(jié)選)，已知反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下： 物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O 濃度/ (molL－1) 0.44 0.6[ 0.6 (1)比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小：v正____v逆(填“>”“<”或“＝”)。 (2)若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達到平衡，此時c(CH3OH)＝________；該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)＝________。 解析：(1)此時的濃度商Q＝＝1.86<400，反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，向正反應(yīng)方向移動，故v正>v逆?！? (2)設(shè)反應(yīng)在上表基礎(chǔ)上又生成了CH3OCH3，濃度為x，則由題述方程式可知，平衡時生成物CH3OCH3和H2O的濃度為0.6＋x，則甲醇的濃度為(0.44－2x)有：400＝，解得x＝0.2 molL－1，故c(CH3OH)＝0.04 molL－1－2x＝0.04 molL－1。 由表可知，甲醇的起始濃度為(0.44＋1.2) molL－1＝1.64 molL－1， 其平衡濃度為0.04 molL－1， 10 min變化的濃度為1.6 molL－1， 故v(CH3OH)＝0.16 molL－1min－1。 答案：(1)>　(2) 0.04 molL－1　0.16 molL－1min－1 19．(10分)已知2A2(g)＋B2(g)2C3(g)　ΔH＝－a kJmol－1(a>0)，在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 ℃時充分反應(yīng)達平衡后C3的濃度為ω molL－1，放出熱量b kJ。 (1)比較a____b(填“>”“＝”或“<”)。 (2)若將反應(yīng)溫度升高到700 ℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是________。 a．v(C3)＝2v(B2)　　 b．容器內(nèi)壓強保持不變 c．v逆(A2)＝2v正(B2) d．容器內(nèi)的密度保持不變 (4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的操作是____。 a．及時分離出C3氣體 b．適當升高溫度 c．增大B2的濃度 d．選擇高效的催化劑 解析：(1)由熱化學方程式的含義知，2A2(g)＋B2(g)2C3(g)　ΔH＝－a kJmol－1表示2 mol A2與1 mol B2反應(yīng)生成2 mol C3時放出a kJ的熱量，可逆反應(yīng)不能進行到底，因此生成的C3少于2 mol，放出的熱量小于a kJ?！? (2)溫度升高，化學平衡向逆反應(yīng)方向移動，化學平衡常數(shù)減小?！? (3)因反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，壓強不變，說明達到平衡狀態(tài)；因容積固定且反應(yīng)物和生成物均為氣體，反應(yīng)過程中氣體密度始終不變，故密度不變，無法判斷是否平衡；在反應(yīng)過程中始終存在如下關(guān)系：v(C3)＝2v(B2)，因此無法確定是否達到平衡。由化學方程式知，v正(A2)＝2v正(B2)，此時v正(A2)＝v逆(A2)，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。綜合分析b、c　 (4)為使化學反應(yīng)速率增大可升高溫度、增大B2的濃度、使用催化劑；為使平衡向正反應(yīng)方向移動，可及時分離出C3氣體、增大B2的濃度，綜合分析，滿足條件的為c項。 答案：(1)>　(2)減小　(3)bc　(4)c 20．(8分)在一定條件下，可逆反應(yīng)A＋BmC變化如圖所示。已知縱坐標表示在不同溫度和壓強下生成物C在混合物中的質(zhì)量分數(shù)，p為反應(yīng)在T2溫度時達到平衡后向容器加壓的變化情況，問： (1)溫度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (3)如果A、B、C均為氣體，則m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。 (4)當溫度和容積不變時，如在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，則體系的壓強________(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡________移動(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。 解析：由圖像知溫度T1時到達平衡用時間少，則反應(yīng)速率快，說明溫度大于T2；升高溫度C的百分含量降低，平衡逆移，則正反應(yīng)放熱；加壓C的百分含量降低，平衡逆移，則正反應(yīng)體積增大，m大于2；當溫度和容積不變時，如在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，則體系的壓強增大，但對該反應(yīng)體系來說，各物質(zhì)濃度沒有變化，平衡不移動。 答案：(1)大于　(2)放熱　(3)大于　 (4)增大 　不 21．(10分)(xx廣東高考，有改動)利用光能和光催化劑，可將 CO2 和 H2O(g)轉(zhuǎn)化為 CH4 和 O2。紫外光照射時，在不同催化劑(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖所示。 (1)在0～30 小時內(nèi)，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ從大到小的順序為________；反應(yīng)開始后的 12 小時內(nèi)，在第________種催化劑作用下，收集的 CH4最多。 (2)將所得 CH4 與 H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋ H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。該反應(yīng)ΔH＝＋206 kJmol－1。 ①畫出反應(yīng)過程中體系能量變化圖(進行必要標注)。 ②將等物質(zhì)的量的CH4 和 H2O(g)充入 1 L 恒容密閉反應(yīng)器中，某溫度下反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù) K ＝ 27，此時測得 CO 的物質(zhì)的量為 0.10 mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析：本題考查化學反應(yīng)速率和化學平衡，意在考查考生的識圖能力、三段式解決化學平衡問題能力和蓋斯定律的使用?！? (1)0～30小時內(nèi)，CH4的平均速率＝，由圖可知，30小時內(nèi)CH4的產(chǎn)量Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，即CH4的平均生成速率的關(guān)系為vⅢ>vⅡ>vⅠ；前12小時內(nèi)在第Ⅱ種催化劑作用下，收集的CH4最多。 (2)①該反應(yīng)中，CH4的用量越多，吸收的熱量越多，二者成正比例關(guān)系。②假設(shè)CH4和H2O的起始量均為x mol，結(jié)合平衡時n(CO)＝0.10 mol，有： CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) 起始濃度 (molL－1)　　 x　　　 x　　　 0　　　 0 變化量 (molL－1) 0.10 0.10 0.10 0.30 平衡濃度 (molL－1) x－0.10 x－0.10 0.10 0.30 結(jié)合K＝＝＝27， 解得x＝0.11 molL－1， CH4的轉(zhuǎn)化率＝100%＝91%答案：(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ?、? (2)①如圖 ②91% 22．(12分)(xx浙江高考)某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測定。 (1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡： NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) 實驗測得的不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0[ 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/molL－1 2.410－3 3.410－3 4.810－3 6.810－3 9.410－3 ①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是________。 A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密閉容器中總壓強不變 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算 25.0 ℃時氨基甲酸銨的分解平衡常數(shù)：________。 ③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在 25.0 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量______(填“增加”、“減少”或“不變”)。 ④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)，熵變ΔS________0(填“>”、“＝”或“<”)。 (2)已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定其水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO－)隨時間的變化趨勢如圖所示。 ⑤計算 25.0 ℃時，0～6 min 氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率：____________。 ⑥根據(jù)圖中信息，如何說明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：_______________ ________________________________________________________________________。 解析：本題考查平衡常數(shù)和反應(yīng)速率，意在考查考生對化學反應(yīng)原理的理解和應(yīng)用能力。 (1)①A項沒有指明反應(yīng)速率的方向，不能作為反應(yīng)達到平衡的標志；該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，因此密閉容器中總壓強不變可以作為反應(yīng)達到平衡的標志；由于反應(yīng)中有非氣體物質(zhì)，因此混合氣體的密度不變可以作為反應(yīng)達到平衡的標志；密閉容器中只有NH3和CO2，且二者的體積比始終為2∶1，因此氨氣的體積分數(shù)不變不能作為反應(yīng)達到平衡的標志。③恒溫下壓縮容器體積，則體系壓強增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氨基甲酸銨固體質(zhì)量增加。④升高溫度，平衡氣體總濃度增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，反應(yīng)后氣體分子數(shù)增大，則ΔS>0。 (2)⑤25.0℃時，0～6 min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為＝0.05 molL－1min－1。 答案：(1)①BC ②K＝c2(NH3)c(CO2)＝(c總)2(c總)＝(4.810－3 molL－1)3＝1.610－8(molL－1)3 ③增加　④>　> (2)⑤0.05 molL－1min－1 ⑥25.0℃時反應(yīng)物的起始濃度較小，但 0～6 min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15.0℃時的大