高中化學選擇性必修1第二章素養測評

第二章素養測評

?時間：90分鐘口滿分：100分

一、選擇題：本題共1()小題，每小題2分，共2()分。每小題只有一個選項

符合題意。

1.下列說法不能用勒夏特列原理解釋的是(B)

A.合成氨的反應中，降溫或加壓有利于氨的合成

B.對于反應H2+l2(g)2HI加壓穩定后的顏色比原來顏色深

C.開啟可樂瓶，瓶中馬上泛起大量氣泡

D.利用排液法收集氯氣時常用液體為飽和食鹽水

解析合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△“<(),正反應為氣體分子

數減小的放熱反應，降溫和加壓均向正反應方向移動，有利于氨的合成，A項可

用勒夏特列原理解釋；H2(g)+12(g)2HI(g)為反應前后氣體分子數不變的反

應，增大壓強12的濃度增大，顏色加深，平衡不移動，與勒夏特列原理無關；對

于可樂瓶中的反應CO2+H2OH2co3,減壓平衡左移，馬上泛起大量氣泡即

CO2,C項可用勒夏特列原理解釋；對于CI2+H2OH++C「+HC1O反應，

在飽和食鹽水中有大量。一，對上述反應起到抑制作用，D項可用勒夏特列原理

解釋。

2.反應3A(g)+B(g)2c(g)在三種不同的條件下進行反應，在同一時間

內，測得的反應速率用不同的物質表示為：①。(A)=lmol(Lmin)-1②o(C)=

().5mol(Ls)-1③°(B)=0.5niob(L-min)-1,三種情況下該反應速率大小的關系

正確的是(B)

A.①:③B.②，③〉①

C.③》①〉②D.②》①〉③

解析本題轉換為A表示的反應速率，以mol-(Lmin)-1為速率單位。①0(A)

=1mol(Lmin)'；②o(C)=0.5mol-(L-s)1,則8A)=*(C)=0.75mol(L-s),=

-1-1

45mol(Lmin)'；③o(B)=0.5mol-(L-min),則o(A)=3o(B)=1.5moI(L-min)o

IWJ溫

3.反應SiC14(g)+2H2(g)-Si(s)+4HCl(g)可用于純硅的制備。下列有關

該反應的說法正確的是(B)

A.該反應△”>()、AS<()

B.該反應的平衡常數K7⑸昌林(闞

C.高溫下反應每生成1molSi需消耗2X22.4LH2

D.用E表示鍵能，該反應△”=4E(Si—C1)+2E(H—H)—4風H—C1)

解析SiC14,H2、HC1為氣體，且反應前氣體系數之和小于反應后氣體系數

之和，因此該反應為炳增，即△$>(),故A項錯誤；根據化學平衡常數的定義，

該反應的平衡常數K=/15(，故B項E確；高溫不是標準狀況下，因

<?(SlC14)詈X匕c(口H2)、

此不能直接用22.4L?mo「計算，故C項錯誤；A"=反應物鍵能總和一生成物

鍵能總和，即A/7=4E(Si—Cl)+2E(H—H)-4￡(H—Cl)-(Si—Si),故D項錯

誤。

4.在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的

密閉容器中，發生如卜反應：3A(g)+B(g)=K(g)+2D(g)。2min時測得生成0.8

molD,0.4molCo下列判斷不正確的是(D)

A.x=1

B.2min內A的反應速率為0.3molL-|-min

C.2min時，A的濃度為0.9molL-1

D.B的轉化率為60%

解析由題給數據建立如下三段式：

3A(g)+B(g)=A-C(g)+2D(g)

起(mol)3100

變(mol)1.20.40.40.8

末(mol)1.80.60.40.8

根據濃度變化量之比等于化學計量數之比可知x=l,故A正確；2min內A

1.2mol

的反應速率為=03molL〕min，故B正確;2min時,A的濃度為絲詈^

zminzL

0.4mol

=0.9molL-1,故C正確；B的轉化率為故錯誤。

1molX100%=40%,D

5.下列有關說法正確的是(C)

A.△“<()的反應一定能自發反應進行

B.對于一個給定的反應，選擇合適的催化劑可以大幅度提升正逆反應速率

和反應物轉化率

C.鐵與稀硫酸反應制取氫氣，向溶液中加入少量的CuS04固體可以加快化

學反應速率

D.在恒溫恒壓的密閉容器中進行反應2N0+Ch2NO2,達到平衡后充

入He,平衡不移動

解析根據AG=A"-7As判斷，A/7<0,AS>0,則AG〈O,所以反應是

自發的，當△〃<(),AS<0,則AG不一定小于0,則反應不一定能夠自發進行，

故A錯誤；催化劑可降低反應的活化能，可加快反應速率，但不影響平衡的移

動，不能提高反應物的轉化率，故B錯誤；加入少量CuSCh固體，鐵置換出銅，

鐵和銅在酸性條件下形成原電池，反應速率加快，故C正確；恒溫恒壓條作下，

向2NO+Ch2NO2平衡體系中充入He氣體，容器的體積增大，參與反應氣

體的壓強減小，平衡逆向移動，故D錯誤。

6.某恒溫恒容密閉容器中存在反應：X(g)+2Y(g)Z(g)bH=-a

kJ?mol-1(?>()),現向該容器中充入等物質的量的X(g)與Y(g)充分反應。下列

說法正確的是(A)

A.體系中混合氣體的平均摩爾質量保持不變時，說明該反應達到化學平衡

狀態

B.達到平衡時，反應放出的熱量一定小于akJ

C.達到平衡時，X與Y的物質的量之比仍為I：1

D.達到平衡后，若升高體系溫度，則逆反應速率增加、正反應速率減少，

平衡逆移

解析反應X(g)+2Y(g)Z(g)為氣體體積減小的反應，氣體總質量不變，

反應正向進行時氣體總物質的量減小，平均摩爾質量增大，故體系中混合氣體的

平均摩爾質量保持不變時，說明該反應達到化學平衡狀態，選項A正確；化學

反應的焰變與反應物的量有關，故達到平衡時，若生成Z的物質的量大于1mol,

則反應放出的熱量大于。kJ,選項B錯誤；根據化學反應方程式可知，反應時消

耗X與Y的物質的量之比為1：2,開始時充入等物質的量的X(g)與Y(g),故達

到平衡時，X與Y的物質的量之比不再為1：1,選項C錯誤；反應X(g)+

2Y(g)Z(g)kJ?mo「(a>())為放熱反應，達到平衡后，若升高體系

溫度，則正、逆反應速率均增加，平衡逆向移動，選項D錯誤。

7.3molA和2.5molB混合于2L密閉容器中，發生的反應如下：3A(g)+

B(g).vC(g)+2D(g),5min后反應達到平衡，容器內壓強變小，測得D的平

均反應速率為0.1mol/(L-min),下列結論正確的是(C)

A.A的平均反應速率為0.1mol/(L-min)

B.平衡時，C的濃度為0.125mol/L

C.平衡時，B的轉化率為20%

D.平衡時，容器內壓強為原來的0.8倍

解析容器內壓強變小，說明正反應是氣體系數之和減少的反應，即4*+

2,x只能為1?A/?(D)=0.1mol/(Lmin)X5minX2L=1mol,用三段式

3A(g)+B(g)C(g)+2D(g)

起始:3mol2.5mol00

轉化：1.5mol0.5mol0.5mol1mol

平衡：1.5mol2mol0.5mol1mol

1.5mol

的平均反應速率為

A55n-0.15molZ(Lmin),選項A錯誤;平衡時，C

的濃度為陪^=0.25mol/L,選項B錯誤；平衡時，B的轉化率為黑X100%=

1.5mol+2mol+0.5mol+1mol

20%,選項C正確；平衡時，容器內壓強為原來的

3mol+2.5mol

=￥，選項D錯誤。

8.在一定溫度下，將一定量的氣體通入體積為2L的密閉容器中，使其發

生反應，有關物質X、Y、7的物質的量的變化如圖所示.則下列有關推斷正確

的是(B)

A.該反應的化學方程式為：3Z==3X+2Y

B,用時，X、Y、Z的質量不再改變

C.Zo時，Z的濃度為1.2mol/L

D./o時，反應停止，反應速率為0

解析由圖可知，X、Y的物質的量增大，X、Y為生成物，Z物質的量減

小，Z為反應物，到平衡后，X生成1.8mol,Y生成1.2mol,Z反應1.8mol,

X、Y、Z的化學計量數之比=1.8：1.2：1.8=3：2：3,此后任何物質的物質的

量不變，則反應為可逆反應，因此該反應的化學方程式為：3Z3X+2Y,A

錯誤；化學平衡時各組分的濃度不再隨時間變化而變化，X、Y、Z的質量也不

再改變，B正確；根據圖像可知平衡時Z的濃度0億)=腎詈6moi/L,C錯

誤；根據可逆反應平衡的特征可知，反應處于平衡時正、逆反應速率相等，但不

等于零，D錯誤。

9.在1L的密閉容器中，發生反應4A(固)+3B(氣)2c(氣)+D(氣)，經

2min后B的濃度減少0.6mol-L-,o對此反應速率的正確表示是(B)

A.用A表示的反應速率是0.4molL'min-1

B.用B、C、D分別表示反應的速率，其比值是3：2：1

C.在第2min末的反應速率用B表示是0.3mol-L-|-inin",

D.再過2min,B的濃度仍減少0.6molL」

解析A物質是純固體，不能用純固體表示化學反應速率，故A錯誤；因

為反應速率之比等于化學計量數之比，所以根據反應方程式可知用B、C、D分

別表示反應的速率，其比值是3：2：1,故B正確；WB)=0.3mol-L_,min^

表示的是2min內物質B的平均反應速率，在第2min末的反應速率不能用平均

速率表示，故C錯誤；隨著反應進行，反應物的濃度減少，反應速率減慢，所

以再過2min,B的濃度的減少小于0.61口0卜匕一I故D錯誤。

10.在兩個絕熱恒容的密閉容器中分別進行下列兩個可逆反應：

甲：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；

乙：CO(g)+H2O(g)82(g)+H2(g)

現有下列狀態：

①混合氣體平均相對分子質量不再改變②氣體的總物質的量不再改變

③各氣體組成濃度相等④反應體系中溫度保持不變⑤斷裂氫氧鍵速率是斷

裂氫氫鍵速率的2倍⑥混合氣體密度不變

其中能表明甲、乙容器中反應都達到平衡狀態的是(B)

A.??B.④⑤

C.③④D.②⑥

解析乙反應的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，混合氣體平均相對分子質

量始終不變，所以平均相對分子質量不變，無法判斷乙反應是否達到平衡狀態，

故①錯誤；乙反應的兩邊氣體的體積相同且都是氣體，氣體的總物質的量始終不

變，所以氣體的總物質的量不變無法判斷乙是否達到平衡狀態，故②錯誤；各氣

體組成濃度相等，不能判斷各組分的濃度是否不變，無法證明達到了平衡狀態，

故③錯誤；因為為絕熱容器，反應體系中溫度保持不變，說明正逆反應速率相等，

達到了平衡狀態，故④正確；斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍，說明正

逆反應速率相等，達到了平衡狀態，故⑤正確；乙反應的兩邊氣體的體積相同且

都是氣體，容器的容積不變，所以密度始終不變，所以混合氣體密度不變，無法

判斷乙是否達到平衡狀態，故⑥錯誤；能表明甲、乙容器中反應都達到平衡狀態

的有④⑤，故選B。

二、選擇題：本題共5小題，每小題4分，共2()分。每小題有一個或兩個

選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

11.40()°C時，向一個容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2,發

生如下反應：CO(g)4-2H2(g)CH30H(g)。反應過程中測得的部分數據見下表:

Z/min0102030

n(CO)/mol0.200.080.04

z?(H2)/mol0.400.08

下列說法不正確的是(CD)

A.反應在前10min內的平均速率為0(H2)=0.012mol/(L?min)

B.400℃時，該反應的平衡常數數值為2.5X103

C.保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(CH30H)=0.06則反

應的AH>0

D.相同溫度下，若起始時向容器中充入().3molCH3OH,達到平衡時CH30H

的轉化率大于20%

解析容積為2L的密閉容器中充入0.20molCO和0.40molH2,發生:CO(g)

+2H2(g)CH30H(g)反應，l()min后〃(CO)=0.08mol,變化了0.12mol,H2

變化了0.24mol,所以10min內的H2的平均速率為O(H2)=：T吟乎一=0.012

zL,Aiumin

mol/(Lmin),故A正確；由表中的數據分析可知：20min時CO(g)+

2H2(g)CH30H(g)反應達到平衡，各物質濃度變化情況為：

CO(g)+2H2(g)CH；OH(g)

初始濃度(mobL*)0.10.20

變化濃度(molL、0.080.160.08

平衡濃度(moLLr)0.020.040.08

40()℃時，該反應的平衡常數K=OOK；()42=2?5X1()3,故B正確；保持

其他條件不變，升高溫度使反應達到平衡時C(CH30H)=0.06mol-L-,<0.08mol-L

說明平衡逆向移動了，則該反應的△”<(),故C錯誤；當容積為2L的密閉

容器中充入().2()molCO和0.4()molH2,發生：CO(g)+2H2(g)CH30H(g)反

應，達到平衡時,CO的轉化率為8()%；根據等效平衡，若開始加().2mol的CH3OH

時，達到平衡時CH30H的轉化率為20%；相同溫度下，若起始時向容器中充入

0.3molCH3OH,增加了反應物，根據勒夏特列原理，達到平衡時CHQH的轉

化率小于20%,故D錯誤。

12.對于2SO2(g)+O2(g)2so3(g),A/Z<0,根據下圖，下列說法錯誤的

是(CD)

A.P2時使用了催化劑

B.門時采取減小反應體系壓強的措施

C.?5時采取降溫的措施

D.反應在“時刻，S03體積分數最大

解析九時，正逆反應速率同時增大，且速率相等，而所給可逆反應中，反

應前后氣體分子數發生變化，故此時改變的條件應為加入催化劑，A正確；h時,

正逆反應速率都減小，由于逆反應速率大于正反應速率，平衡逆移，由于該反應

為放熱反應，故不可能是降低溫度；反應前后氣體分子數減小，故此時改變的條

件為減小壓強，B正確；/5時，正逆反應速率都增大，故改變的條件可能為升高

溫度或增大壓強，由于逆反應速率大于正反應速率，平衡逆移，結合該反應為放

熱反應，且反應前后氣體分子數減小，故此時改變的條件為升高溫度，C錯誤；

由于13、時刻，平衡都是發生逆移的，故達到平衡時，即，4、/6時刻所得的S03

的體積分數都比力時刻小，D錯誤。

13.恒溫恒容條件下發生反應：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）,若將1mol氮

氣和3moi氫氣充入密閉容器中，反應達平衡時，氨氣的體積分數為保持相

同條件，在密閉容器中分別充入下列物質，反應達平衡時，氨氣的體積分數不可

能為a的是（B）

A.2molNH?

B.1molNz>3molHz和2molNH3

C.0.5molN2、1.5molH2和1molNH3

D.0.1molN2、0,3molH2和1.8molNH3

解析反應達平衡時，氨氣的體積分數不可能為。，則等效轉化后氮氣和氫

氣的物質的量只要不再等于1mol、3mol即可。則根據方程式可知2molNH3

相當于是1mol氮氣與3moi氫氣，滿足等效平衡，A不選；ImolNz、3molH2

和2moiNH3相當于是2moi氮氣與6mol氫氣，不滿足等效平衡，B選；（）.5mol

N2、1.5molH2和1molNH3相當于是1mol氮氣與3moi氫氣，滿足等效平衡，

C不選；0.1molN2.0.3molH2和1.8molNFh相當于是1mol氮氣與3mol氫氣，

滿足等效平衡，D不選。

14.體積相同的甲、乙兩個容器中，分別都充有等物質的量的SO?和02,

在相同溫度下發生反應：2so2+022so3,并達到平衡。在這過程中，甲容

器保持體積不變，乙容器保持壓弼不變，若甲容器中SO）的轉化率為〃%，則乙

容器中SCh的轉化率（B）

A.等于〃％B.大于/?%

C.小于〃％D.無法判斷

解析甲為恒溫恒容，乙為恒溫恒壓，2soz+022SO3,正反應是氣體

體積減小的反應，反應后混合氣體物質的量減小，則平衡時甲中壓強小于乙中壓

強，乙中平衡等效為在甲中平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動，則乙的SO2

的轉化率將大于甲的SO2的轉化率，即大于〃％,故選B。

15.在三個容積相同的恒容密閉容器中，起始時按表中相應的量加入物質,

在相同溫度下發生反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)(不發生其他反應)，

CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

起始物質的量/mol

容器CH4的平均轉化率

CH4H2OcoH2

I().1().10050%

II0.1().10.10.3

III00.10.20.6

1三

3

一

洋

4運

恒

=

。

下列說法錯誤的是(D)

A.該反應的△">(),圖中壓強〃

B.起始時,容器II中o(CH4)正<o(CH4)逆

C.達到平衡時,容器I、II中CO的物質的量滿足：以CO)“<2mCO%

D.達到平衡時，容器II、HI中氣體的總壓強之比：“：〃W=4：5

解析該反應是一個氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移

動，由圖可知壓強〃2>〃1,故A正確；由容器I中數據可知，平衡時CH4、比0、

CO.H2的濃度依次為岑^mol/L、mol/L.mol/L、mol/L,則平

吵(嗚3

C(CO)C3(H2)_vIvJ_0.0675

衡常數K=dCHGdHQ)-0.05、,0.0「一W，溫度不變，平衡常數不變,

VxV

”“州3

谷器n中濃度商Q=dCH4)c(H9)=~6.10.1=丫2*平衡何迂反應萬向移

vxv

動，則/(CH4)正。(CH4)、,故B正確；由等效平街可知，容器II中CH4、壓0、

CO、H2的起始物質的量依次為().2mol、0.2mol,0.0,則恒容條件下，容器II

相對于容器I相當于增大壓強，若平衡不移動，達到平衡時〃(CO)u=2〃(CO)i,

因該反應是一個氣體伍積增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，則

n(CO)n<2n(CO)i,故C正確；由等效平衡可知,容器II中CH、HiO.CO、H2

的起始物質的量依次為0.2mol、0.2mol、0、0,容器川I中CM、H2O、CO、H2

的起始物質的量依次為0.2mol、0.3mol、0、0,起始時兩容器總壓強之比pw:pm

=4：5,容器III相對于容器I［的條件變化為增大H2O的濃度，平衡向氣體體積

增大的正反應方向移動，容器壓強增大，則平衡時兩容器總壓強之比

PII:Pm<4：5,故D錯誤。

三、非選擇題：本題共5小題，共60分。

16.(12分)在80°C時，將0.40mol的N2O4氣體充入2L真空的固定容積的

密閉容器中，發生反應：N2O42NO2A/7>0,隔一段時間對該容器內的物質

進行分析，得到如下數據：

時間肘020406080100

n(N2O4)/mol0.400.280.200.140.100.10

/?(NO2)/mol0.000.24b0.520.600.60

(1)計算20-40s內用N2O4表示的平均反應速率為0.0020molL〕sr。

(2)40s時，NO2的濃度/^=0.20mol/L,反應最遲到80s到達平衡狀態。

(3)反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，混合氣體的顏色變淺(填

“變淺”“變深”或“不變”)。

(4)要增大該反應的K值，可采取的措施有以填序號)。

A.增大N2O4的起始濃度

B.向混合氣體中通入NCh

C.使用高效催化劑

D.升高溫度

(5)能說明該反應達到平衡狀態的標志是皿(填序號)。

A.2U(N2O4)=P(NO2)

B.容器內壓強保持不變

C.容器內密度保持不變

D.NO2的體積分數保持不變

(6)如圖是8()°C時容器中N2O4物質的量的變化曲線，請在該圖中補畫出該

反應在60°C時N2O4物質的量的變化曲線。

\-------80T

O%

答案

〃區OJ

?------6CT：

'--------8ct

0-----------京

解析(1)根據表中數據可知D(N2O4)=M=^='2LX20s—=。0°20

-,,:

molL.s~(2)40s時N2O4減少0.4()—0.20=0.20,由反應可知生成NO2為0.2

molX2=0.4mol,濃度為";:"=0.2mol/L,由表格數據可知80s時達到平衡

狀態；(3)A”>(),l()()s后將反應混合物的溫度降低，N2O42NO2平衡逆向移

動，混合氣體的顏色變淺；(4)K只與溫度有關，該反應為吸熱反應，升高溫度，

K增大，只有D符合；(5)反應過程中始終存在2D(N2O4)=O(NO2),無法判斷正

逆反應速率的關系，不能判斷是平衡狀態，故A錯誤；該反應前后氣體的物質

的量發生變化，即容器中的壓強為變量，當容器內壓強保持不變，說明反應達到

平衡狀態，故B正確；反應前后氣體的質量不變，容器的體積不變，氣體的密

度始終不變，因此容器內密度保持不變，不能判斷是平衡狀態，故C錯誤；NO2

的體積分數保持不變，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故D正確；

(6)當降低溫度，化學反應速率減小，到達平衡所需時間增大，平衡向逆反應方

向移動，所以到達新平衡時四氧化二氮的物質的量比8()°C時大，6()℃曲線如圖：

-----6cr

'--------8ct

-----------不

17.(12分)硫的化合物在科研、生活及化學工業中具有重要的作用。

(1)廢水處理領域中，H2s或Na2s能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而

除去。25℃,在去lOmoLL」H2s溶液中,通入HC1氣體或加入NaOH固體以

調節溶液pH,溶液pH與c(S2］關系如下表(忽略溶液體積的變化、H2s的揮發)。

PH357911

c(S2)/(mol-L')1.4X10-151.4X10116.8X10-81.3X1051.3X105

-12+-12+

某溶液含0.020molLMn>0.10molLH2S,當溶液pH=5時,Mn

開始沉淀，MnS的溶度積為2.8義10一九

(2)工業上采用高溫分解H2s制取氫氣,其反應為2H2s(g)2H2(g)+S2(g),

在膜反應器中分離出H2O

①在密閉容器中，充入0.10molH2s(g),發生反應2H2s(g)2H2(g)+S?(g),

控制不同的溫度和壓強進行實驗，結果如下圖。

莽至盼甲氣邰e入電溫度江

圖中壓強〃1、〃2、〃3由大到小的順序為p3>p〉pi。

②若容器的容積為2.0L,則壓強為P3,溫度為950°C時，反應經3h達到

平衡，化學反應速率"S2)=0.0025molL51

③若壓強〃2=7.2MPa、溫度為975℃時，該反應的平衡常數品="2(用平

衡分壓代替平衡濃度，分壓=總壓X物質的量分數，結果保留兩位有效數字)。

解析(I)根據表格數據，溶液的pH=5,c(S2—)=1.4X10Fmo卜「I,Mn2+

開始沉淀，所以Kp=c(Mn2+).c(S2—)=1.4XI0",,mol-L-,X0.020mol-L-,=2.8X10

-,3;(2)①2H2s(g)2H2(g)+S2(g)為氣體體積增大的反應，壓強越大，H2s的

轉化率越低，因此壓強〃1、P2、P3由大到小的順序為P3>〃2>pi；②950℃時，壓

強為"3,H2s的轉化率為30%,H2s的物質的量的變化量△〃=O.lmolX30%=

0.03mol

—itAc2.0Lri1

0.03mol,因此O(H2S)="X；=—TV—=0.005mol/(L-h),則o(S2)=/(H2s)=Q002

5mol/(L-h)；③壓強0=7.2MPa、溫度為975℃時，H2s的轉化率為40%,H2s

的物質的量的變化量為0.1molX40%=0.04mol,

2H2s(g)2H2(g)+S2(g)

起始量(mol)().100

變化量(mol)().040.040.02

平衡量(mol)0.060.04().02

平衡常數%=

0.02r0.04Y

t0.06+0.04+0.02X^77,92MMP叼

().06+0.04+0.02入Z,2MKaA

=0.53MPa

(0.06Y。

1().06+0.044-0.027,2MF4

18.(12分)如何降低大氣中CCh的含量及有效地開發利用CCh引起了全世

界的普遍重視。目前工業上有一種方法是用CO2來生產燃料甲醇。為探究該反

應原理，進行如下實驗:在容積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3moiH2,

在500℃下發生反應CO"g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)o實驗測得CO2和

CH30H(g)的物質的量⑺隨時間變化如圖1所示：

速率「E逆)

\"(正上，'(逆)

心正)

N正)=「(逆)

t2時間，

圖2

(1)從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率加H2)=0.225mol/(L-min)。

(2)500℃該反應的平衡常數為郃(結果保留一位小數)，圖2是改變溫度時化

學反應速率隨時間變化的示意圖，若提高溫度到80()C進行，達平衡時，K值遮

小(填“增大”“減小”或“不變”

⑶下列措施中不能使CCh的轉化率增大的是皿。

A.在原容器中再充入1molH2

B.在原容器中再充入1molCCh

C.縮小容器的容積

D.使用更有效的催化劑

E.將水蒸氣從體系中分離出

(4)500℃條件下,測得某時刻，CO2(g)、H2(g)>CH30H(g)和H2O(g)的濃度

均為0.5mol/L,則此時現正)耳(逆)(填“>”“V”或“=”

解析(1)由圖可知，lOmin到達平衡，平衡時甲醇的濃度變化為0.75mol/L,

由方程式CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2(3(g)可知，氫氣的濃度變化等于甲

醇的濃度變化量的3倍，則氫氣的濃度變化量為：0.75mol/LX3=2.25mol/L,

則WH2)=F^-=0.225mol/(L-min)；(2)由⑴可知平衡時各組分的濃度c(C02)

=0.25mol/L,c(CHaOH)=c(H2O)=0.75mol/L,則c(H2)=3mol/L-0.75

mol/Lx3=0.75mol/L,所以K=g旨蕓有曹詈=件登今票處5.3,升高溫度，

平衡逆向移動，平衡常數減小；(3)在原容器中再充入1molH2,平衡向正反應方

向移動，CO2的轉化率增大，故A不選；在原容器中再充入1molCCh,CO2的

轉化率反而減小，故B選；縮小容器的容積即增大壓強，平衡向正反應方向移

動，CO2的轉化率增大，故C不選；使用更有效的催化劑，平衡不移動，CO2

的轉化率不變，故D選；將水蒸氣從體系中分離出，平衡向正反應方向移動，

CO2的轉化率增大,故E不選；(4)500℃條件下,測得某時刻，CO2(g)、Hz(g)、

CH30H(g)和H20(g)的濃度均為0.5mol/L,濃度商。="黑￡器，)=

；)C；3=4(K=5.33,說明反應正向進行。正及。

19.(12分)工業上可利用“甲烷蒸氣轉化法”生產氫氣，反應的熱化學方程

1

式為CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△〃=+161.1kJ-moF。

(1)己知溫度、壓強對甲烷平衡時的體積分數的影響如圖1,請回答:

圖2

①圖1中a、b、c、d四條曲線中的兩條代表壓強分別為1MPa、2MPa時

甲烷體積分數的曲線，其中表示1MPa的是里

②該反應的平衡常數：K(6()0℃)W(填“>”“V”或“=")K(7()0℃)。

(2)①己知：在700°C、1MPa時，1molCHi與1molH2O在1L的密閉容

器中反應，6min時達到平衡(如圖2),此時CH,的轉化率為§2%,該溫度下反

應的平衡常數為276.5(結果保留小數點后一位數字)。

②從圖2分析，由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是向逆反應方

向(填“向正反應方向”或“向逆反應方向”)移動，采取的措施可能是將容器體

積縮小為原來的1/2或加入原平衡等量的氫氣。

解析⑴①由CH4(g)4-H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△"=+161.1kJ/mol

可知，隨著溫度的升高，平衡向正反應方向移動，甲烷的平衡含量會逐漸減小，

因此排除曲線c、d,又因增大壓強，平衡逆向移動，甲烷的平衡含量增大，故1

Mpa是曲線a,2Mpa的是曲線b；②由CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)AH

=+161.1kJ/mol可知，隨著溫度的升高，平衡向正反應方向移動，平衡常數增

大,因此該反應的平衡常數：600℃時小于700℃；

⑵①CH4（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）

起始(mol/L)：1100

變化(mol/L)：0.80.80.82.4

平衡(mol/L)：0.20.2（）.82.4

此時CH4的轉化率為〒X100%=80%；該溫度下反應的平衡常數K=

0.8mol/LX(2.4mol/L)3)一。1印r人工,匕

-7T~inCAO_十Q276.5mol2-L2；②由圖2可知，在7min時，氫氣的濃

0.2mol/LX0.2mol/L

度增大了一倍，可能是縮小體積為原來的J或增加了等量的氫氣，無論是增大壓

強，還是增大氫氣的濃度，平衡均是逆向移動。

20.(12分)(1)對于反應：2N0(g)+02(g)2NO2(g),在其他條件相同時，

分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強0川、〃2)下隨溫度變化的曲線如圖：

100

①比較pi、P2的大小關系：P2>piO

②隨溫度升高，該反應平衡常數變化的趨勢是減小(“增大”或“減小”)。

(2)在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4,發生反應NzOMg)

2NO2(g),隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。回答下列問題：

①反應的△”大于0(填“大于”或“小于”)；100℃時?，體系中各物質濃度

隨時間變化如上圖所示。在0?60s時段，反應速率WN2O4)為0.0010molLls

口；平衡時混合氣體中NCh的體積分數為75%。

②1()()℃時達平衡后，向容器中迅速充入含().08mol的NO2和().08molN2O4

的混合氣體，此時速率關系此正)大于。(逆X填“大于”“等于”或“小于”)。

③100℃時達平衡后，改變反應溫度為T,aN2O4)以0.0020molf's-1的

平均速率降低，經10s又達到平衡。

a.7大王100℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是反應正方向吸熱，反

應向吸熱方向進行，故溫度升高。

b.溫度7時反應的平衡常數K為L2S。

解析⑴①已知2N0(g)+02(g)2NCh(g)是正方向體積減小的反應，增

大壓強平衡正移，則NO的轉化率會增大，由圖可知時NO的轉化率大，則

P2時壓強大，即〃2>pi;②由圖像可知，隨著溫度的升高，NO的轉化率減小，

說明升高溫度平衡逆移，則該反應正方向是放熱反應，所以升高溫度平衡常數K

減小；(2)①由題意及圖示知，在1.00L的容器中，通入0.100mol的N2O4,發

生反應：N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高混合氣體的顏色變深，說明反應向生

成NCh的方向移動，即向正反應方向移動，所以正反應為吸熱反應，即AHA。；

由圖示知60s時該反應達到平衡,消耗N2O4為0.100molL-1-0.040molL-,=

0.060mol-L根據0=^^可知：QN2O4)=006??”L=0.0010moLL'-s-1；求

平衡時混合氣體中NCh的體積分數可利用三段式:

N2O4(g)2NO2(g)

起始量/(molL「)0.1000

轉化量/(molL-i)0.0600.120

平衡量/(molLi)0.0400.120

平衡時NO2的體積分數=k/X100%=75%；②100℃時反應達平衡后，向

V/?1V./

容器中，迅速充入含0.08mol的NCh和0.08molN2O4的混合氣體，容器體積為

1L,則此時濃度商Q=喘擺不、0.33<K=黯=0.36,反應向正反應進行，

則斷“正)>譏逆)；③100℃時達平衡后，改變反應溫度為。c(N2O4)降低,說明

平衡N2O4(g)2N6(g)向正反應方向移動，根據勒夏特列原理，溫度升高，向

吸熱反應方向移動，即向正反應方向移動，故7>1()0℃；由c(N2O4)以0.0020

mollis」的平均速率降低,經10s又達到平衡,可知此時消耗N2O4為：0.002

0mol-L-^s-1X1()s=0.020mol-L-1,由三段式：

N2O4(g)2NO2(g)

起始量/(mol?L「)0.0400.120

轉化量/(moLL」)0.0200.040

平衡量0.0200.160

22

_C(NO2)().160

*-C(N2O4廠0.021.28O

綜合檢測卷

一、選擇題：本大題共16小題，共44分。第I?10小題，每小題2分；第11?16小

題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

I.下列過程中能量的轉化與圖示吻合的是()

塞々\

反應物

生成物-

反應過程

A.Ba(OH?8H2O與NH4cl反應

B.C與CO2?反應

C.酸堿中和反應

D.斷開H2中的H—H鍵

【答案】C【解析】由圖可知，反應物總能量大于生成物總能量，該反應為放熱反應。

Ba（OH?8H2O與NHK1反應為吸熱反應，A錯誤；C與CCh（g）共熱生成一氧化碳的反應為

吸熱反應，B錯誤：斷開Hz中的H—H鍵是一個吸熱過程，D錯誤。

2.一定條件下反應2sO2（g）+O2（g）催化劑2so3（g）在恒容密閉容器中進行，從反應開

始至10s時，O2的濃度減少了0.6molV,M0?10s內平均反應速率為（）

A.I^（O2）=0.3mol-L'-S-1

B.v（02）=0.06molL-,-s-1

-,-,

C.V（S02）=0.06molLS

-,-,

D.^（S03）=0.06molLs

【答案】B

3.已知熱化學方程式：

?H2（g）+|o2（g）=H2O（g）

A/7=-241.8kJ/mol

②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）

NH=-483.6kJ/mol

③H2（g）+|o2（g）=H2O⑴

A〃=-285.8kJ/mol

④2H2（g）+O2（g）=2H2。⑴

△H=-571.6kJ/mol

則H2的標準燃燒熱為（）

A.241.8kJ/molB.483.6kJ/mol

C.285.8kJ/molD.571.6kJ/mol

【答案】C

4.一定條件下，恒容密閉容器中發生可逆反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）o下列說法

正確的是（）

A.N?和H2可完全轉化為N%

B.平衡時，正、逆反應速率相等

C.充入N&,正、逆反應速率都降低

D.平衡時，N2、匕和NH3的濃度一定相等

【答案】B

5.如圖，向溶液a中加入溶液b,燈泡亮度不會出現“亮一滅（或暗）一亮”變化的是（）

溶液b-|I

飛羹心溶液a

選項ABCD

溶液

aBa(OH)2Ba(OH)2CH3COOHCa(0H)2

溶液hC11SO1H2SO1氨水NH4HCO3

【答案】C【解析】向CH3co0H溶液中加入氨水，反應生成CH3co0NH4和比0,

離子濃度逐漸增大，燈泡逐漸變亮，C符合題意。

6.火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應的新型全固態電池有望為火星探測

器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時()

A.負極上發生還原反應

B.CCh在正極上得電子

C.陽離子由正極移向負極

D.將電能轉化為化學能

【答案】B

7.常溫下，Fe(0H)3(s)、Cu(0H)2⑸分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液pH,

金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析，下列判斷錯誤的是()

A.K、p[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]

B.加適量NH4CI固體可使溶液由a點變到b點

C.c、d兩點代表的溶液中c(H')與cYOH)乘積相等

D.Fe(0H)3、Cu(0H)2分別在反。兩點代表的溶液中達到飽和

【答案】B【解析】爪。兩點金屬陽離子的濃度相等，設都為x,c(OH-)/,=10-,2-7mol-L

-96-962

r,c(OH-)r=10molV,則Kp[Fe(0Hh]=xX(l()3)3,^[^(0^.]=.\^(10),

故KTFe(OH)3]vK$p[Cu(OH)2],A正確；。點到點溶液的酸性減弱，而NFUQ溶于水后顯

酸性，B錯誤；只要溫度一定，Kw就一定，C正確；溶度積曲線上的點代表的溶液都已飽

和，D正確。

8.將鐵片和銅片貼在浸潤過稀硫酸的濾紙兩側，用導線連接電流表，制成簡易電池，

裝置如圖。關于該電池的說法正確的是()

A.銅片上有。2產生

B.負極反應為Fc—2e-^=Fe2t

C.鐵電極附近溶液中的d14+)增大

D.放電時電子流向：銅片一電流表一鐵片

【答案】B

9.