2022年高二化学期末复习限时规范训练(能力卷)第2章化学反应速率和化学平衡(人教版选修4).docx

第2章　化学反响速率和化学平衡
B级　能力卷
一、选择题(此题包括8小题，每题3分，共24分，每题只有1个选项符合题意)
1．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反响：CO＋HbO2O2＋HbCO,37 ℃时，该反响的平衡常数K＝220。HbCO的浓度到达HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，以下结论错误的选项是(　　)
A．CO与HbO2反响的平衡常数K＝
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D．把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒其原理是使上述平衡向左移动
解析：此题考查的是化学平衡常数和化学平衡移动问题，根据化学平衡常数的定义可知A正确；根据平衡移动的原理可知B、D正确；根据题意知，＝220，当HbCO的浓度到达HbO2浓度的0.02倍，c(CO)/c(O2)≈0.000 1，所以当吸入CO与O2的浓度之比大于或等于0.000 1时，会使人智力受损，故C错误。
答案：C
2．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)；ΔH>0。当反响到达平衡时，以下措施：①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO的浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(　　)
A．①②④ B．①④⑥
C．②③⑥ D．③⑤⑥
解析：此题考查化学平衡的移动。该反响为体积增大的吸热反响，所以升温和减压均可以促使反响正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。
答案：B
3．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L－1时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L－1。假设H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L－1，那么平衡时H2的浓度(mol·L－1)是(　　)
A．0.16 B．0.08
C．0.04 D．0.02
解析：温度不变时K相等。
第一次平衡各物质浓度变化如下(单位：mol·L－1)：
H2(g)＋I2(g)2HI(g)
起始　0.10　　0.10　　　0
转化　0.08　　0.08　　　0.16
平衡　0.02　　0.02　　　0.16
第二次平衡各物质浓度变化如下：(单位：mol/L)
H2(g)＋I2(g)2HI(g)
起始　0.200.200
转化　 xx　　　　2x
平衡　(0.20－x)　(0.20－x)　2x
那么有：＝，x＝0.16。
平衡时H2的浓度为0.04 mol/L。
答案：C
4．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体在一定条件下发生反响：A(g)＋3B(g)2C(g)，假设维持温度和压强不变，当到达平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%，以下推断正确的选项是(　　)
①原混合气体的体积为1.2V L　②原混合气体的体积为1.1V L　③反响达平衡时气体A消耗掉0.05V L　④反响达平衡时气体B消耗掉0.05V L
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
解析：设达平衡时消耗A的体积为x，消耗B的体积为y，混合气体体积缩小ΔV为z。
A＋3B2C　ΔV
＝＝＝
解得：x＝0.05V L，y＝0.15V L，z＝0.1V L，那么原混合气体的体积为：V L＋0.1V L＝1.1V L，②③正确。
答案：A
5．某温度下在密闭容器中发生如下可逆反响：2M(g)＋N(g)2E(g)，假设开始时只充入2 mol E(g)，达平衡时，E的转化率为40%；假设开始时充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达平衡时混合气体的压强比起始时减少了(　　)
A．20% B．40%
C．60% D．80%
解析：只充入2 mol E(g)，E的转化率为40%，那么平衡时气体总物质的量为2.4 mol；假设开始时充入2 mol M、1 mol N，共3 mol的混合气体，二者平衡状态相同，平衡时气体总物质的量也为2.4 mol，在密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，故平衡时混合气体的压强比起始时减少了20%。
答案：A
6．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，如下列图，翻开两个止水夹，同时向外拉两注射器的活塞，且拉动的距离相等，将会看到U形管中液面(不考虑此条件下NO2与水的反响)(　　)
A．a端上升，b端下降
B．a端下降，b端上升
C．U形管中液面无变化
D．无法判断
解析：对于可逆反响2NO2(g)N2O4(g)，减压后平衡向生成NO2方向移动，分子数增多，体积增大，a端下降，b端上升。
答案：B
7．在一密闭容器中，高温下发生下述反响(不考虑NO与氧气的反响)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。容器中NH3、O2、NO、H2O四种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如下列图。反响进行至2 min时，只改变了某一条件，使曲线发生如下列图的变化，该条件可能是下述中的(　　)
A．充入了O2(g) B．降低温度
C．加了催化剂 D．扩大了容器体积
解析：反响进行到2 min时，各曲线突然变陡，说明反响速率加快，条件为升温或加压或加催化剂。
答案：C
8．一定温度下，2X(g)＋Y(g)mZ(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器，在保持该温度恒定的条件下，向密闭容器甲中通入2 mol X和1 mol Y，到达平衡状态时，放出热量b kJ；向密闭容器乙中通入1 mol X和0.5 mol Y，到达平衡时，放出热量c kJ，且b>2c，那么a、b、m的值或关系正确的选项是(　　)
A．m＝4 B．a＝b
C．a< D．m≤2
解析：假设中间状态
由于b>2c，那么说明加压平衡向正反响方向移动，即正方向为气体体积缩小的反响，那么m<3，m为正整数。那么D中m≤2正确。
答案：D
二、填空题(此题共包括3大题，共26分)
9．(4分)有A、B、C、D四个反响：
反响
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
(1)在任何温度下都能自发进行的反响是________；
(2)任何温度下都不能自发进行的反响是________。
解析：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0反响自发进行，ΔG>0，反响不能自发进行。
答案：(1)C　(2)B
10．(14分)在溶液中，反响A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反响物A的浓度随时间的变化如以下列图所示。
请答复以下问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反响条件。所改变的条件和判断的理由是：
②___________________________________________________________________；
③___________________________________________________________________；
(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________；
(3)该反响的ΔH________0，其判断理由是_______________________；
(4)该反响进行到40 min时的平均反响速率：实验③：vC＝_______________。
解析：与①相比②的反响速率大，但A的转化率与①相同，所以改变的条件只能是参加催化剂；与①相比③的反响速率大，且A的转化率比①高，所以改变的条件只能是升高温度；
(2)实验②A转化的浓度为0.040 mol/L，那么B转化的浓度为0.080 mol/L，B的转化率为：×100%＝40%；实验③中A转化的浓度为0.060 mol/L，那么平衡时C的浓度也应为0.060 mol/L；
(3)由实验③知，升高温度A的转化率增大，那么正反响为吸热反响；
(4)反响进行到4.0 min时：实验②中A消耗的浓度为：0.028 mol/L，那么B消耗的浓度为：0.056 mol/L，实验③中A消耗的浓度为：0.036 mol/L，那么C的浓度为0.036 mol/L。
答案：(1)②加催化剂，到达平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变
③温度升高，到达平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4)　0.060 mol/L
(3)>　温度升高，平衡向正反响方向移动，故该反响是吸热反响
(4)vC＝vA＝－＝0.009 mol/(L·min)
11．(12分)甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过以下反响Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反响室(容积为100 L)，在一定条件下发生反响：
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
CH4的转化率与温度、压强的关系如以下列图。
①100 ℃时到达平衡所需的时间为5 min，那么用H2表示的平均反响速率为________。
②图中的p1________p2(填“<〞、“>〞或“＝〞)，100 ℃时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反响速率将________(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反响生成甲醇：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　Ⅱ
①该反响的ΔH________0，ΔS________0(填“<〞、“>〞或“＝〞)。
②假设容器容积不变，以下措施可增加甲醇产率的是(　　)
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中别离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
解析：(1)①用甲烷表示速率为(1.0×0.5)/(5×100)＝0.001 0 mol·L－1·min－1，那么用氢气表示为0.003 0 mol·L－1·min－1。②同一温度下，p1的转化率大于p2，此反响增大压强反响左移，所以p1小于p2。③降低温度，反响速率减小(不要受平衡移动的影响)。(2)此反响为化合反响，放热，ΔH<0，反响3 mol气体生成1 mol气体为熵减，ΔS<0。②A.升高温度，平衡左移，错。B.将CH3OH(g)从体系中别离，平衡右移，对。C.充入He，使体系总压强增大，对平衡无影响，错。D.再充入1 mol CO和3 mol H2，成比例的增加反响物，相当于增大压强，平衡右移，对。
答案：(1)①0.003 0 mol·L－1·min－1②<　2.25×10－4
③减小　(2)①<　<　②BD