1、第2章單元綜合檢測及解析(90分鐘，100分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1(2012·濟寧高二檢測)2010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”方面的研究。下面關于催化劑的說法正確的是()A催化劑只改變反應的正反應速率B催化劑通過升高反應的活化能來加快反應速率C催化劑能夠改變反應的反應熱D催化劑不能改變反應物的轉化率解析：在化學反應中加入催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，是因為改變了反應的活化能，使反應速率改變，但不能改變反應的反應熱和轉化率。答案：D2將3 mol O2加入到V L的反應器中，在高溫下放電

2、，經t1 s建立了平衡體系：3O22O3，此時測知O2的轉化率為30%。下列圖像能正確表示氣體的物質的量(n)跟時間(t)的關系的是()解析：O2為反應物，隨著反應的進行濃度逐漸減小；O3為生成物，隨著反應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：C3(2011·全國卷)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，達到平衡時，H2的轉化率為25%，則平衡時氨氣的體積分數接近于()A5%B10%C15% D20%解析：平衡時轉化的H2的物質的量為：8 mol×25%2 mol。N23H22NH

3、3起始量(mol) 2 8 0轉化量(mol) 2 平衡量(mol) 6 所以NH3的體積分數為×100%15%。答案：C4加熱N2O5時，發生以下兩個分解反應：N2O5N2O3O2，N2O3N2OO2，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的平衡濃度正確的是()Ac(N2O5)1.44 mol/LBc(N2O5)0.94 mol/LCc(N2O)1.40 mol/LDc(N2O)3.48 mol/L解析：N2O5N2O3O2起始(mol/L): 4 0 0變化(mol/L)

4、: xxx平衡(mol/L): 4xxxN2O3N2OO2起始(mol/L): x0 0變化(mol/L): yyy平衡(mol/L): xyyy根據題意列方程得解得：x3.06 mol/L，y1.44 mol/L.則：c(N2O5)4 mol/L3.06 mol/L0.94 mol/L；c(N2O)y1.44 mol/L。答案：B5(2012·包鋼一中高二期中檢測)對可逆反應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若單位時間內生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應達到平衡狀態C達到化

5、學平衡時，若增大容器容積，則正反應速率減小，逆反應速率增大D化學反應速率關系：2v正(NH3)3v正(H2O)解析：A項，表明正、逆反應速率達到相等，反應達到平衡狀態；B項，任何情況下消耗x mol NH3，必生成x mol NO；C項， 加壓時，正、逆反應速率均增大；D項，反應速率關系應為3v正(NH3)2v正(H2O)。答案：A6某溫度下，可逆反應mA(g)nB(g)pC(g)的平衡常數為K，下列對K的說法正確的是()AK值越大，表明該反應越有利于C的生成，反應物的轉化率越大B若縮小反應器的容積，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mnp，則K1解析：K值越大，該反應正向

6、進行的程度越大，反應物的轉化率越大，A正確；K只是溫度的函數，溫度一定，K一定，與壓強無關，B錯誤；因該反應的熱效應不確定，故C項錯誤；K，故mnp，無法判斷K的大小。答案：A7在密閉容器中，給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱，在催化劑存在下發生反應：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)。在500 時，平衡常數K9。若反應開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02 mol/L，則在此條件下CO的轉化率為()A25% B50%C75% D80%解析：設平衡時CO2的濃度為xmol/L。COH2OH2CO2起始濃度(mol/L) 0.02 0.02 0 0平衡濃度(mol/L) 0.02x

7、 0.02xxxK9，解得x0.015。所以，CO的轉化率×100%75%。答案：C8(2012·福建師大附中高二期末)在恒溫恒壓、不做功時，反應AB= CD在下列哪種情況下，一定能自發進行()AH<0、S<0BH>0、S<0CH<0、S>0DH>0、S>0解析：當H<0，S>0時，HTS<0，反應一定能自發進行。答案：C9下列關于化學平衡狀態的說法中正確的是()A改變外界條件不能改變化學平衡狀態B當某反應在一定條件下反應物轉化率保持不變時即達到了化學平衡狀態C當某反應體系中氣體的壓強不再改變時，該反應一定達

8、到平衡狀態D當某反應達到平衡狀態時，反應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。C項，如反應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的標志。D項，反應達到化學平衡狀態時，反應物和生成物的濃度不再變化，但并不一定相等。答案：B10(2012·錢橋中學高二期末)在一定溫度不同壓強(p1<p2)下，可逆反應2X(g)2Y(g)Z(g)中，生成物Z在反應混合物中的體積分數()與反應時間(t)的關系如圖所示，正確的是()解析：根據“先拐先平、數值大”的原則，因p1<p2，所以p2應先“拐”，所

9、以A和C均錯。根據方程式特點，增大壓強，平衡逆向移動，即向消耗Z的方向移動，即增大壓強，Z在平衡體系中的體積分數將減小，B符合題意。答案：B11雙選題將等物質的量的X、Y氣體充入一個密閉容器中，在一定條件下發生如下反應并達到平衡：X(g)Y(g)2Z(g)H<0。當改變某個條件并達到新平衡后，下列敘述正確的是()A升高溫度，X的體積分數增大B增大壓強(縮小容器體積)，Z的濃度不變C保持容器體積不變，充入一定量的惰性氣體，Y的濃度不變D保持容器體積不變，充入一定量的Z，X的體積分數增大解析：題干中給定的反應是一個反應前后氣體體積不變，正反應放熱的反應。在容器體積不變時，充入惰性氣體，對反應

10、無影響。D項中充入Z達到平衡后，平衡不移動，X的體積分數不變。B項，增大壓強，平衡不移動，但Z的濃度增大。答案：AC12對于化學反應方向的確定，下列說法正確的是()A在溫度、壓強一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向B溫度、壓強一定時，放熱的熵增加反應不一定能自發進行C反應焓變是決定反應能否自發進行的唯一因素D固體的溶解過程與焓變有關解析：焓變和熵變是一定溫度、壓強下化學反應能否自發進行的復合判據，A正確，C不正確。放熱反應的H0，熵增反應的S>0，反應一定能自發進行，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：A13(2011·

11、;石家莊一檢)一定條件下，在某密閉容器中進行如下反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若增大壓強或升高溫度，重新達到平衡，反應速率隨時間的變化過程如圖所示，則對該反應的敘述正確的是()A正反應是吸熱反應B逆反應是放熱反應Cmn<pqDmn>pq解析：升高溫度，由圖像判斷平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，逆反應為吸熱反應，A、B不正確；增大壓強，由圖像判斷平衡向逆反應方向移動，即逆反應氣體體積減小，C正確，D不正確。答案：C142SO2(g)O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是()A催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率B增大反應體系的壓強

12、、反應速率一定增大C該反應是放熱反應，降低溫度將縮短反應達到平衡的時間D在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1t2內，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，但反應混合物的濃度未變，反應速率不變，所以B項錯。答案：D15把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L容器中使它們發生如下反應，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的平均速率為0.01 mol/(L·min)，則上述反應中Z氣體的反應方程式中化學計量數n的值

13、是()A1 B2C3 D4解析：根據化學方程式中各物質的計量關系，生成2 mol W的同時，必生成n mol 的Z。v(Z)0.01 mol/(L·min)，c(Z)v·t0.01 mol/(L·min)×5 min0.05 mol/L，則n(Z)0.05 mol/L×2 L0.1 mol。n20.10.2，所以n1。答案：A16(2012·朝陽模擬)對于可逆反應N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，下列各項對示意圖的解釋與圖像相符的是()A壓強對反應的影響(p2>p1)B溫度對反應的影響C平衡體系增加N2對反應的影

14、響D催化劑對反應的影響解析：中由于p1條件下反應先達平衡狀態，即p1>p2，A錯誤；升高溫度，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0的平衡逆向移動，N2的轉化率降低，圖像錯誤；催化劑能加快化學反應速率，縮短達到平衡的時間，故有催化劑時先達平衡，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)(2012·長春調研)300 時，將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發生如下反應：3A(g)B(g)2 C(g)2D(g) HQ, 2 min末達到

15、平衡，生成0.8 mol D。(1)300時，該反應的平衡常數表達式為K_已知K300<K350，則H_0(填“>”或“<”)。(2)在2 min末時，B的平衡濃度為_，D的平均反應速率為_。(3)若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉化率_(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，即正反應為吸熱反應，H>0。(2)生成0.8 mol D，則反應掉0.4 mol B，剩余1.6 mol B，c(B)1.6 mol/2 L0.8 mol/L，v(B)0.1 mol/(L·min)，由化學計量數知，D的反應速率應為B的2倍

16、，故v(D)2v(B)2×0.1 mol/(L·min)0.2 mol/(L·min)。(3)該反應為等體積變化，加壓平衡不移動，故A的轉化率不變。答案：(1)>(2)0.8 mol/L0.2 mol/(L·min)(3)不變18(6分)(2010·天津高考，節選)，已知反應2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)某溫度下的平衡常數為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：物質CH3OHCH3OCH3H2O濃度/(mol·L1)0.440.60.6(1)比較此時正、逆反應速率的大

17、小：v正_v逆(填“>”“<”或“”)。(2)若加入CH3OH后，經10 min反應達到平衡，此時c(CH3OH)_；該時間內反應速率v(CH3OH)_。解析：(1)此時的濃度商Q1.86<400，反應未達到平衡狀態，向正反應方向移動，故v正>v逆。(2)設反應在上表基礎上又生成了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0.6x，則甲醇的濃度為(0.442x)有：400，解得x0.2 mol·L1，故c(CH3OH)0.04 mol·L12x0.04 mol·L1。由表可知，甲醇的起始濃度為(

18、0.441.2) mol·L11.64 mol·L1，其平衡濃度為0.04 mol·L1，10 min變化的濃度為1.6 mol·L1，故v(CH3OH)0.16 mol·L1·min1。答案：(1)>(2) 0.04 mol·L10.16 mol·L1·min119(10分)已知2A2(g)B2(g)2C3(g)Ha kJ·mol1(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 時充分反應達平衡后C3的濃度為 mol·L1，放

19、出熱量b kJ。(1)比較a_b(填“>”“”或“<”)。(2)若將反應溫度升高到700 ，該反應的平衡常數將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)能說明該反應已經達到平衡狀態的是_。av(C3)2v(B2) b容器內壓強保持不變cv逆(A2)2v正(B2) d容器內的密度保持不變(4)為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的操作是_。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)Ha kJ·mol1表示2 mol A2與1 mol B2反應生成2 mol C3時

20、放出a kJ的熱量，可逆反應不能進行到底，因此生成的C3少于2 mol，放出的熱量小于a kJ。(2)溫度升高，化學平衡向逆反應方向移動，化學平衡常數減小。(3)因反應為反應前后氣體分子數不等的反應，壓強不變，說明達到平衡狀態；因容積固定且反應物和生成物均為氣體，反應過程中氣體密度始終不變，故密度不變，無法判斷是否平衡；在反應過程中始終存在如下關系：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)，說明反應達到平衡狀態。綜合分析b、c(4)為使化學反應速率增大可升高溫度、增大B2的濃度、使用催化劑；為使平衡向正反應方向移

21、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)c20(8分)在一定條件下，可逆反應ABmC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在混合物中的質量分數，p為反應在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)正反應是_反應(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

22、方向”“向逆反應方向”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，則正反應放熱；加壓C的百分含量降低，平衡逆移，則正反應體積增大，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，但對該反應體系來說，各物質濃度沒有變化，平衡不移動。答案：(1)大于(2)放熱(3)大于(4)增大 不21(10分)(2011·廣東高考，有改動)利用光能和光催化劑，可將 CO2 和 H2O(g)轉化為 CH4 和 O2。紫外光照射時，在不同催化劑(，)作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖所示

23、。(1)在030 小時內，CH4的平均生成速率 v、v和v從大到小的順序為_；反應開始后的 12 小時內，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器，發生反應：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。該反應H206 kJ·mol1。畫出反應過程中體系能量變化圖(進行必要標注)。將等物質的量的CH4 和 H2O(g)充入 1 L 恒容密閉反應器中，某溫度下反應達到平衡，平衡常數 K 27，此時測得 CO 的物質的量為 0.10 mol，求CH4的平衡轉化率(計算結果保留兩位有效數字)。解析：本題考查化學反應速率和化學平衡

24、，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)030小時內，CH4的平均速率，由圖可知，30小時內CH4的產量>>，即CH4的平均生成速率的關系為v>v>v；前12小時內在第種催化劑作用下，收集的CH4最多。(2)該反應中，CH4的用量越多，吸收的熱量越多，二者成正比例關系。假設CH4和H2O的起始量均為x mol，結合平衡時n(CO)0.10 mol，有：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)起始濃度(mol·L1)xx00變化量(mol·L1) 0.10 0.10 0.10 0.30平衡濃度(mol

25、3;L1) x0.10 x0.10 0.10 0.30結合K27，解得x0.11 mol·L1，CH4的轉化率×100%91%。答案：(1)v>v>v(2)如圖91%22(12分)(2011·浙江高考)某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應平衡常數和水解反應速率的測定。(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據列于下表：溫度/15.020.025.030.035.0平衡總壓強/kPa5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度/mol·L12.4×1033.4×1034.8×1036.8×1039.4×103可以判斷該分解反應已經達到平衡的是_。A2v(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不變根據表中數據，列式計算 25.0 時氨基甲酸銨的分