2020-2021学年高二化学(人教版)选修4综合能力检测二.docx

综合力量检测二
时间：90分钟　分值：100分
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(每小题3分，共48分)
1．对于可逆反应2SO2＋O22SO3，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是(　　)
A．增大压强 B．上升温度
C．使用催化剂 D．多充O2
答案　B
解析　增大压强、使用催化剂、多充O2均不能转变反应的平衡常数；上升温度反应物中活化分子的百分数增大、化学反应速率增大、化学平衡常数也转变。
2．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有(　　)
A．14CO2 B．14CO2、14CO
C．14CO2、14CO、14C D．14CO
答案　C
解析　14CO2与碳反应生成14CO，而14CO分解可生成14C，故在平衡混合物中含有14CO2、14CO、14C。
3．下列说法正确的是(　　)
A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的
B．任何状况下，温度都不行能对反应的方向起打算性作用
C．焓变与熵变是推断反应方向的两个主要因素
D．自发反应在任何条件下都能实现
答案　C
解析　有些吸热反应也是自发的，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，A项错；有些吸热、熵增的反应低温下不自发进行，但在高温下可以自发进行，如碳酸钙受热分解，B项错；自发反应是反应进行的趋势，不是不需要条件即可自发进行的反应，D项错。
4．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是(　　)
A．光照新制的氯水时，溶液的pH渐渐减小
B．加催化剂，使N2和H2在肯定条件下转化为NH3
C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3
答案　B
解析　使用催化剂只能加快合成氨的速率，缩短到达平衡的时间，对化学平衡无影响，不能用化学平衡原理解释。
5．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在2 L密闭容器中进行1 分钟后，NH3削减了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是(　　)
A．NO：0.001mol·L－1
B．H2O：0.002mol·L－1
C．NH3：0.002mol·L－1
D．O2：0.0025mol·L－1
答案　A
解析　1分钟后，NH3削减了0.12mol，平均每秒削减NH3的浓度为：0.12mol ÷2 L÷60＝0.001mol·L－1，由于各物质的浓度变化量之比等于各物质的计量数之比，则NO、O2、H2O平均每秒浓度变化为：0.001mol·L－1、0.00125mol·L－1、0.0015mol·L－1。故只有A项正确。
6．自然界的矿物、岩石的形成和变化受到很多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大约25000～30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：
SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－148.9 kJ·mol－1
假如上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列说法不正确的是(　　)
A．2v正(HF)＝v逆(H2O)
B．v正(H2O)＝2v逆(SiF4)
C．SiO2的质量保持不变
D．容器内压强不变
答案　A
解析　当v正(HF)＝2v逆(H2O)时，反应达到平衡，A项错；v正(H2O)＝2v逆(SiF4)，能说明反应达到平衡状态，B项正确；SiO2的质量不变，容器内压强不变，均能说明反应达到平衡状态，C、D两项正确。
7．在肯定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是
①H2＋F22HF　K＝1047
②H2＋Cl22HCl　K＝1017
③H2＋Br22HBr　K＝109
④H2＋I22HI　K＝1
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的挨次是(　　)
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．无法确定
答案　A
解析　平衡常数K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，比较上述反应的K值大小可得，正反应进行的程度为反应①>②>③>④。
8．肯定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH<0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是(　　)
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分别出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，上升温度可提高SO2的转化率
D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变
答案　D
解析　本题综合考查了化学平衡，意在考查同学的分析推断力量。该反应是气体分子数减小的反应，因此平衡前，随着反应的进行，容器内压强不断减小，A项错；硫为液态，平衡时，其他条件不变，分别出硫，反应速率不变，B项错；该反应的正反应是放热反应，上升温度，平衡逆向进行，SO2的转化率降低，C项错；其他条件不变时，使用不同的催化剂，只能转变反应速率，不影响平衡的移动，反应的平衡常数不变，D项正确。
9．在下列反应中：A2(g)＋B2(g)2AB(g)　ΔH<0当其达到平衡时，在下图所示的曲线中，符合勒夏特列原理的是(　　)

A．①② B．③④
C．① D．①⑤
答案　D
解析　由题意知该反应为气体分子数不变的放热反应，上升温度，平衡逆向移动，φ(AB)降低，①曲线符合题意；加压平衡不移动，因此⑤曲线也符合题意。
10．可逆反应2A(g)＋3B(g)4C(g)＋D(g)，已知起始浓度c(A)＝4mol·L－1，c(B)＝3mol·L－1，C、D浓度均等于0，反应开头2秒后达到平衡状态，此时D的平衡浓度为0.5mol·L－1，则下列说法不正确的是(　　)
A．反应速率v(C)＝1mol·L－1·s－1
B．C的平衡浓度为4mol·L－1
C．A的转化率为25%
D．B的平衡浓度为1.5mol·L－1
答案　B
解析　由反应可得
　 2A　＋　3B4C　＋　D
起始 4 3 0 0
转化 1 1.5 2 0.5
平衡 3 1.5 2 0.5
v(C)＝1mol·L－1·s－1，
C的平衡浓度为2mol·L－1，A的转化率为25%，
B的平衡浓度为1.5mol·L－1，故B项不正确。
11．已建立化学平衡的某可逆反应，当转变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确是(　　)
①生成物的质量分数肯定增加　②生成物的产量肯定增大　③反应物的转化率肯定增大　④反应物的浓度肯定降低　⑤正反应速率肯定大于逆反应速率　⑥使用了合适的催化剂
A．①②　　　　　　　　 B．②③⑤
C．⑤ D．④⑥
答案　C
解析　化学平衡向正反应方向移动可实行的措施有增大反应物的浓度，这样将降低反应物的转化率；可以降低生成物的浓度，这样生成物的质量分数降低；若加入能与某生成物反应的物质，该生成物的产量肯定降低；催化剂不会影响平衡移动。
12．在一密闭容器中反应mA(g)nB(g)达到平衡后，保持温度不变，转变容器体积(V)，B的浓度变化如图所示，以下推断正确的是(　　)

A．物质B的质量分数增大
B．平衡向逆反应方向移动
C．物质A的转化率减小
D．化学计量数：m>n
答案　A
解析　由图可得到容器的体积为V时，c(B)＝amol·L－1，当容器的容积扩大为2V时，若平衡不移动，则c(B)＝mol·L－1，实际上c(B)的浓度大于mol·L－1，可知当扩大容器体积(即减小压强)时平衡向正反应方向移动，B的质量分数增大，A项正确。
13．利用反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，可净化汽车尾气，假如要同时提高该反应的速率和NO的转化率，实行的措施是(　　)
A．降低温度
B．增大压强同时加催化剂
C．上升温度同时充入N2
D．准时将CO2和N2从反应体系中移走
答案　B
解析　A项中降低温度，反应速率减小；B项中增大压强平衡正向移动，NO转化率提高，反应速率增大，使用催化剂只能加快反应速率；C项中上升温度平衡逆向移动，NO转化率降低；D项中移走CO2、N2使反应速率减小。
14．在肯定条件下，将1mol的CO和水蒸气通入容器中发生下述反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，又达到平衡后，CO2的物质的量是(　　)
A．等于0.6mol
B．等于1mol
C．大于0.6mol小于1mol
D．大于1mol
答案　C
解析　通入4mol水蒸气，平衡右移，CO2物质的量应大于0.6mol，但受CO物质的量限制，最多CO2不超过1mol，因此最终产物中CO2物质的量介于0.6～1mol之间。
15．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，下列争辩目的和图示相符的是(　　)

A
B
C
D
争辩
目的
压强对反应的影响
温度对反应的影响
平衡体系增加N2对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示

答案　C
解析　因N2＋3H22NH3是向气体体积减小方向进行的放热反应，p1时先达到平衡，故p1>p2，则p1更有利于N2与H2反应转化为NH3，所以平衡后p1时NH3的体积分数比p2时大，故A选项错误；因该反应为放热反应，温度上升，平衡向逆反应方向进行，N2的转化率降低，故B选项错误；速率转变瞬间，v正增大，v逆不变，说明是增大了反应物的浓度，故C选项正确；催化剂可以加快反应速率，使反应先达到平衡，故D选项错误。
16．肯定条下，在体积为2 L的密闭容器中，3mol X和3mol Y发生反应：
3X(g)＋Y(g)2Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.4mol Z。下列说法正确的是(　　)
A．60 s内反应速率为v(X)＝0.05mol/(L·s)，X的转化率为80%
B．其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的
C．其他条件不变，若上升温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH>0
D．其他条件不变，若初始投入2mol X和2mol Y则物质Y的转化率减小
答案　D
解析　60 s达到平衡时，生成0.4mol Z，则消耗X的物质的量为0.6mol,60 s内反应速率v(X)＝＝0.005mol/(L·s)，X的转化率为×100%＝20%，A项错误；其他条件不变，将容体积变为4 L，容器体积增大，压强减小，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来的，B项错误；其他条件不变，上升温度，X的体积分数增大，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，C项错误；其他条件不变，按2mol X和2mol Y投料，比按3mol X和3mol Y投料，气体的压强小，Y的转化率减小，D项正确。
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、非选择题(本题包括5道题，共52分)
17．(8分)在一个1 L的密闭容器中，加入2mol A和1mol B，发生下列反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)，达到平衡时，C的浓度为1.2mol·L－1。
(1)维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡________
移动(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”)。
(2)维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol·L－1的是__________。
A．4mol A＋2mol B
B．3mol C＋1mol D
C．2mol A＋1mol B＋1mol D
(3)若维持容器内的体积和温度不变，反应从逆反应开头，按不同配比作为起始物质，达到平衡时，C的浓度仍是1.2mol·L－1，则C的起始物质的量应满足的条件是__________。
答案　(1)不
(2)BC
(3)1.2mol<n(C)≤3mol
解析　(1)由于所给反应是气体体积不变的反应，所以维持容器的温度不变，缩小容器体积，即增大压强，平衡不发生移动。
(2)保持体积和温度不变，按A、B、C配比作为起始物质与加入2mol A和1mol B平衡等效。但本题要求C的浓度为1.2mol·L－1，即要求数值相等，故A项不符合。
(3)在1 L的密闭容器中，加入2mol A和1mol B，发生反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)达到平衡时，C的浓度为1.2mol·L－1。由于若2mol A和1mol B完全反应则生成3mol C，所以保持体积和温度不变，反应从逆反应开头，要使达到平衡时C的浓度仍是1.2mol·L－1，C的起始物质的量应满足的条件是：1.2mol<n(C)≤3mol。
18．(10分)在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007

(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝____________。已知：K300℃>K350℃，则该反应是____________热反应。
(2)图中表示NO2变化的曲线是__________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝__________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a. v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c. v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。
a．准时分别出NO2气体
b．适当上升温度
c．增大O2的浓度
d．选择高效催化剂
答案　(1)　放
(2)b　1.5×10－3mol·L－1·s－1
(3)bc
(4)c
解析　(1)由K300℃>K350℃，说明上升温度平衡常数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。
(2)由于NO2的变化量与NO的变化量相等，是O2变化量的2倍，但曲线的变化方向相反，因此可确定b线是NO2的变化曲线。v(O2)＝0.5v(NO)＝0.5×(0.020mol－0.008mol)/(2 L×2 s)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。
(3)化学平衡状态是各成分的含量保持不变的状态，实质是正、逆反应速率相等。a项中v(NO2)＝2v(O2)任何状况下均成立，不能用来推断是否达到平衡；该反应反应前后体积有变化，故当容器内压强保持不变时，说明反应达到了平衡状态，故b项可以；c项中v逆(NO)＝2v正(O2)说明正、逆反应速率相等，可以说明反应达到了平衡状态；由于容器是密闭的，故反应前后质量肯定不变，体积不变，故密度始终保持不变，因此不能用来推断是否达到平衡状态。
(4)为使该反应的反应速率增大，可实行增大浓度、压强等方法，故a项不正确；催化剂虽然能使该反应的反应速率增大，但不影响平衡移动，故d项错误；因该反应为放热反应，故上升温度，平衡逆向移动，b项错误，c项正确。
19．(8分)有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ·mol－1
10.5
1.80
－126
－11.7
ΔS/J·mol－1·K－1
30.0
－113.0
84.0
－105.0
在任何温度下都能自发进行的反应是________；任何温度下都不能自发进行的反应是________；另两个反应中，在温度高于________℃时可以自发进行的反应是__________；在温度低于__________℃时可自发进行的反应是________________。
答案　C　B　77　A　－161.6　D
解析　利用ΔG＝ΔH－TΔS进行推断，C中ΔG<0在任何温度下都能自发进行；B中ΔG>0，在任何温度下都不能自发进行；A中由ΔG＝10.5 kJ·mol－1－T·30.0×10－3 kJ·mol－1<0，解得T>350 K，即高于(350－273) ℃＝77 ℃时，A反应能自发进行；D中ΔG＝－11.7 kJ·mol－1－T×(－105.0)×10－3 kJ·mol－1·K－1<0，解得T<111.4 K，即低于(111.4－273) ℃＝－161.6 ℃时反应能自发进行。
20．(14分)工业制硝酸的主要反应是4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1025 kJ·mol－1
(1)该反应的平衡常数表达式为K＝________；上升温度，K值________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(2)若反应物起始的物质的量相同，下列关系图错误的是______
(填序号)。

(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
　　浓度
时间　　
c(NH3) (mol·L－1)
c(O2) (mol·L－1)
c(NO) (mol·L－1)
起始
0.8
1.6
0
第2min
0.6
a
0.2
第4min
0.3
0.975
0.5
第6min
0.3
0.975
0.5
第8min
0.8
1.6
0.5
①起始时物料比c(O2)c(NH3)>1.25，其缘由是________；
②反应在第2min到第4min时，O2的平均反应速率为__________mol·L－1·min－1；
③反应在第2min时转变了反应条件，转变的条件可能是__________(填序号)；
a．使用催化剂　　　　　　　 b．上升温度
c．充入He气体 d．增加O2的浓度
④反应在第8min时转变的反应条件可能是____________。
答案　(1)　减小
(2)c
(3)①为了提高NH3的转化率　②0.1875　③ab　④增加了反应物的浓度
解析　(1)该反应正向放热，温度上升，平衡逆向移动，产物浓度降低，反应物浓度增大，化学平衡常数减小；同理(2)问中c项错误。
(3)①为提高NH3的转化率，可增大廉价原料气O2的浓度。②依据题中数据，先求NH3的平均速率，
v(NH3)＝＝
0．15mol·L－1·min－1，v(O2)＝v(NH3)＝
0．15 mol·L－1·min－1×＝0.1875 mol·L－1·min－1。
③第2min到第4min内NH3的平均速率为
0．15 mol·L－1·min－1，而起始到了2min内NH3的平均速率为＝0.1 mol·L－1·min－1，说明反应速率增大，使用催化剂或上升温度都可使反应速率增大，恒容条件下充入惰性气体，对反应速率无影响，若增加O2的浓度会使其总浓度大于1.6mol·L－1(氧原子守恒)；④第8min时，NH3、O2的浓度均增大，但NO的浓度没变，只能是增加了反应物的浓度。
21．(12分)在容积为2 L的密闭容器中充入3mol气体A和2.5mol气体B，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)(正反应为吸热反应)，5min时测得生成1mol D，C的平均反应速率v(C)＝0.1mol·L－1·min－1，试求：
(1)方程式中C的化学计量数x＝__________。
(2)5min内A的平均反应速率v(A)＝__________。
(3)5min时B的转化率为__________。
(4)温度上升A的转化率________(填“增大”或“减小”或“不变”下同)，压强增大B的转化率________。
答案　(1)2
(2)0.15mol·L－1·min－1
(3)20%
(4)增大　不变
解析　由题意可知
v(D)＝＝0.1mol·L－1·min－1，
依据速率之比等于方程式计量数之比得v(C)v(D)＝x2，代入C、D速率值可得x＝2；由v(A)v(C)＝32，求得v(A)＝0.15mol·L－1min－1；由5min时生成1mol D依据方程式可知消耗B的物质的量为0.5mol，B的转化率为：×100%＝20%；由正反应吸热，上升温度，平衡正向移动，A的转化率增大，反应前后气体分子数不变，压强增大，平衡不移动，B的转化率不变。