人教版高中化学选修四第2章综合能力测试.docx

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第二章综合能力测试
(时间90分钟满分100分)
试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，将第Ⅰ卷正确选项填涂在答题卡上，第Ⅱ卷正确答案答在该试题相应答题位置。

可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16
Na：23 Mg：24 Al：27 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64
Ag：108
第Ⅰ卷(选择题，共54分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题只有1个选项符合题意，每小题3分，共54分)
1．5.6 g铁粉投入到足量的100 mL 2 mol/L的稀硫酸中，2 min时铁粉刚好溶解，下列表示这个反应的速率正确的是
( )
A．υ(Fe)＝0.5 mol/(L·min)
B．υ(H2SO4)＝1 mol/(L·min)
C．υ(H2SO4)＝0.5 mol/(L·min)
D．υ(FeSO4)＝1 mol/(L·min)
【答案】 C
2．在2A＋B3C＋4D中，表示该反应速率最快的是( )
A．υ(A)＝0.5 mol/(L·s)
B．υ(B)＝0.3 mol/(L·s)
C．υ(C)＝0.8 mol/(L·s)
D．υ(D)＝1 mol/(L·s)
【答案】 B
3．升高温度时，化学反应速率加快，主要原因是( ) A．分子运动速率加快，使该反应物分子的碰撞机会增多
B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
C．该化学反应的过程是吸热的
D．该化学反应的过程是放热的
【答案】 B
4．将1 mol SO2和1 mol O2通入一容积不变的密闭容器中，在一定温度和催化剂作用下，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。

反应达到平衡时SO3为0.3 mol。

若此时移走0.5 mol O2和0.5 mol SO2，则重新达到平衡后，SO3的物质的量( )
A．等于0.3 mol
B．等于0.15 mol
C．小于0.15 mol
D．大于0.15 mol，小于0.3 mol
【答案】 C
5．可逆反应2A(g)＋3B(g)3C(g)在一定条件下，使一定量的A和B反应，且达到平衡状态时，下列说法正确的是( ) A．平衡混合物的体积是反应刚开始时的3/5
B．平衡混合物中各物质的浓度之比为2:3:3
C．单位时间内若消耗了a mol A，同时也消耗了1.5a mol的C
D．平衡混合物中各物质的浓度相等
【答案】 C
6．在2L的密闭容器内充入5 mol A和2.5 mol B使之发生反应：3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(g)，经过一段时间后反应达到平衡，经5 min测定C的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min －1。

则下列叙述中正确的是( ) A．恢复至原温度，容器内压强增大
B．A的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1
C．达到平衡时，B比A的转化率小
D．B的平衡浓度为0.25 mol·L－1
【答案】 C
7．(2009·哈师大附中高二检测)如图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。

图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。

下列叙述正确的是
( )
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气体
C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态
D．上述反应的逆反应ΔH＞0
【答案】 C
8．反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是( )
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．由状态B到状态A，可以用加热的方法
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A＞C
【答案】 C
9．一定温度下，反应2SO2＋O22SO3达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)＝2:3:4。

缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8 mol，n(SO3)＝1.4 mol，此时SO2的物质的量应是( ) A．0.4 mol B．0.6 mol
C．0.8 mol D．1.2 mol
【答案】 A
10．(2008·肇庆模拟)下列表述中正确的是
( )
A．任何能使熵值增大的过程都能自发进行
B．已知热化学方程式2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量
C．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生变化
D．1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应，后者比前者放出的热量多【答案】 D
11．(2008·广东高考)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2(g)＋Br 2(g)2HBr(g) ΔH＜0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。

a与b的关系是
( )
A．a＞b B．a＝b
C．a＜b D．无法确定
【答案】 A
12．(2009·屯溪高二检测)在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是
( ) A．保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO3(g)
B．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3(g)
C．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol O2(g)
D．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol Ar(g)
【答案】 B
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，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是( ) A．降低温度
B．增大压强同时加催化剂
C．升高温度同时充入N2
D．及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】 B
14．在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持温度一定，在t1～t4时刻测得各物质的浓度如下表。

据此判断下列结论正确的是( )
测定时刻/s t1t2t3t4
c(A)/(mol·L－1) 6 3 2 2
c(B)/(mol·L－1) 5 3.5 3 3
c(C)/(mol·L－1) 1 2
5
3 3
A.在t3时刻反应已经停止
B．A的转化率比B的转化率低
C．该温度下此可逆反应平衡常数K＝4
D．该反应的化学方程式为2A(g)＋B(g)C(g)
【答案】 D
15．反应：x A(g)＋y B(g)z C(g)，达到平衡时测得A气体的浓度为0.5 mol·L－1，当在恒温下将该容器体积扩大一倍，再次达到平衡，测得A气体的浓度为0.3 mol·L－1，则下列叙述正确的是
( )
A．x＋y＜z
B．平衡向右移动
C．B的转化率升高
D．C的体积分数降低
【答案】 D
16．对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是( ) A．若ΔH＜0，△S＞0，任何温度下都能自发进行
B．若ΔH＞0，△S＜0，任何温度下都不能自发进行
C．若ΔH＞0，△S＞0，低温时可自发进行
D．若ΔH＜0，△S＜0，低温时可自发进行
【答案】 C
17．(2008·汕头模拟)向恒温、恒容(2 L)的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量的O2，发生反应：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197.74 kJ·mol－1
4 min后达到平衡，这时c(SO2)＝0.2 mol·L－1，且SO2和O2的转化率相等。

下列说法中，不正确的是
( )
A．2 min时，c(SO2)＝0.6 mol·L－1
B．用O2表示4 min内的反应速率为0.1 mol·(L·min)－1
C．再向容器中充入1 mol SO3，达到新平衡，n(SO2)n(O2)＝2 1
D．4 min后，若升高温度，平衡向逆方向移动，平衡常数K减小
【答案】 A
18．(2009·潍坊模拟)现有下列两个图像：
下列反应中符合上述图像的是( )
A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0
B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) ΔH＞0
C．4NH 3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＜0
D．H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g) ΔH＞0
【答案】 B
二、非选择题(本题共5小题，共46分)
19．(8分)(1)向盛有10 mL 0.01 mol/L的硫氰化钾溶液的小烧杯中，加入10 mol 0.01 mol/L的FeCl3溶液，混合液立即____________。

写出上述反应的离子方程式__________________________________。

向以上溶液中再加0.1 mol/L NaOH至过量，其现象是__________________________________，写出发生上述现象的反应离子方程式__________________________________。

(2)可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)达到平衡时，测得气体的总质量为m g，混合气体的物质的量为n mol。

当改变条件使平衡向左移动达到新的平衡时，混合气体物质的量的变化值△n＝x mol，且m＞12x，n＞x，请回答下列问题：
①达到新的平衡时，混合气体的平均相对分子质量____________。

②达到新的平衡时，混合气体的平均相对分子质量的变化值为△M＝____________。

【解析】(2)
①C ＋H2O(g) CO(g) ＋H2(g)
原平衡a mol b mol c mol
新平衡 (a＋x) mol (b－x) mol (c－x) mol
生成C x mol，则气体质量减少12x g，故混合气体在新平衡时：
M ＝m －12x n －x
②△M ＝M (新)－M (原)＝m －12x n －x －m n ＝x (m －12n )n (n －x )。

【答案】 (1)变红 3SCN －＋Fe 3＋Fe(SCN)3 溶液红色褪去，并有红褐色沉淀生成
Fe(SCN)3＋3OH －＝Fe(OH)3↓＋3SCN －
(2)①m －12x n －x x (m －12n )n (n －x )
20．(10分)150 ℃时，向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动，整个过程中保持隔板上部压强不变)中加入4 L N 2和H 2的混合气体，在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计)，反应后恢复到原温度。

平衡后容器体积变为 3.4 L ，容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。

(1)反应前混合气体中V (N 2)V (H 2)＝____________；反应达平衡后V (NH 3)＝____________L ；该反应中N 2转化率为____________。

(2)向平衡后的容器中充入0.2 mol 的NH 3，一段时间后反应再次达到平衡，恢复到150 ℃时测得此过程中从外界吸收了6.44 kJ 的热量。

①充入NH 3时，混合气体的密度将____________，在达到平衡的过程中，混合气体的密度将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

反应重新达平衡的混合气体对氢气的相对密度将____________5(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②下列哪些实验现象或数据能说明反应重新到达了平衡____________。

A ．容器不再与外界发生热交换
B ．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C ．当V (N 2)V (H 2)V (NH 3)＝132时
D ．当容器的体积不再发生变化时
③写出该反应的热化学方程式：__________________________________。

【解析】 (1)反应过程中保持温度和压强不变，因此，反应前后的气体体积比即为气体的物质的量之比。

反应后气体的平均相对分子质量为5×2＝10
则反应前气体的平均相对分子质量为10×3.44
＝8.5
即V (N 2)V (H 2)＝6.519.5＝1:3
设平衡时NH 3的体积为x L ，则：
N 2(g) ＋ 3H 2(g)2NH 3(g)
起始(L): 1 3 0
变化(L): 0.5x 1.5x x
平衡(L): 1－0.5x 3－1.5x x
所以(1－0.5x )＋(3－1.5x )＋x ＝3.4
解得x ＝0.6，
反应中N 2的转化率为：
0.5x 1×100%＝0.5×0.61
×100%＝30% (2)①在第一次平衡体系中(混合气体的相对分子质量为10)，再充入NH 3(相对分子质量为17)，混合气体的密度会增大。

但在到达平衡的过程中，新充入的0.2 mol NH 3会分解生成N 2和H 2，从外界吸收热量，气体的质量不变，但气体的体积增大，故气体的密度将会减小。

因在整个过程中保持恒温、恒压，故再充入0.2 mol NH 3(相当于0.1 mol N 2和0.3 mol H 2)所达平衡状态与第一次平衡状态为等效平衡，故重新达平衡后混合气体的密度不发生改变。

②化学平衡包括物质平衡、热平衡。

平衡建立后，与外界的热交换自然停止。

因为这是一个反应前后物质的量有变化的反应，故“相对分子质量保持不变”、“容器的体积不再发生变化”都可说明反应达到了平衡状态，而V (N 2)V (H 2)V (NH 3)＝1:3:2与(1)的结果0.7 L 、
2.1 L 、0.6 L 对比，即知不合题意。

③第一次平衡时，V (N 2) V (H 2)V (NH 3)＝0.7 L:2.1 L:0.6 L ＝7:21:6，新充入0.2 mol NH 3，分解生成N 2和H 2平衡时与第一次平衡为等效平衡。

设分解的NH 3为y mol ，则
N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)
起始(mol): 0 0 0.2
变化(mol): 0.5y 1.5y y
平衡(mol) 0.5y 1.5y 0.2－y
由0.5y 0.2－y ＝76
，解得y ＝0.14。

因此当有0.14 mol NH 3分解生成N 2和H 2时，从外界吸收了6.44 kJ 的热量。

所以当有2 mol NH 3分解时，从外界吸收的热量为6.44 kJ × 2 mol 0.14 mol
＝92 kJ 。

反应的热化学方程式为：
N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92 kJ ·mol －1
【答案】 (1)1 3 0.6 30%
(2)①增大 减小 ＝ ②A 、B 、D
③N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92 kJ ·mol －1
21．(10分)在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X 和1 mol Y ，发生如下反应：
2X(g)＋Y(g)a Z(g)＋W(g) ΔH ＝－Q kJ ·mol －1(Q ＞0)
当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q 1 kJ ，物质X 的转化率为α；平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则
(1)温度升高，平衡常数K 的值是____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)化学计量数a 的值为____________。

(3)有同学认为，Q 1一定小于Q ，你认为该结论是否正确？____________其理由是__________________________________。

(4)维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q 1 kJ 的是____________(稀有气体不参与反应)。

A ．2 mol X 、1 mol Y 、1 mol Ar
B ．a mol Z 、1 mol W
C ．1 mol X 、0.5 mol Y 、0.5a mol Z 、0.5 mol W
D ．2 mol X 、1 mol Y 、1 mol Z
(5)X 的转化率α＝____________(用含Q 、Q 1的代数式表示)。

【答案】 (1)减小 (2)1
(3)正确 2 mol x 和1 mol y 不可能完全反应
(4)A (5)Q 1Q
×100%
22．(10分)(2005·上海卷)在某一容积为2 L 的密闭容器内，加入0.8 mol 的H 2和0.6 mol 的I 2，在一定的条件下发生如下反应：
H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q＞0)
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为____________。

(2)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平衡速率v(HI)为____________。

(3)反应达到平衡后，第8分钟时：
①若升高温度，化学平衡常数K____________(填写增大、减小或不变)
HI浓度的变化正确的是____________(用图2中a－c的编号回答)
②若加入I2，H2浓度的变化正确的是____________。

(用图2中d－f的编号回答)
(4)反应达到平衡后，第8分钟时，若把容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

【解析】(1)化学反应的平衡常数等于各生成物的浓度的系数次方与各反应物的浓度
的系数次方的比值：K＝
c2(HI)
c(H2)·c(I2)
；(2)平均速率v(HI)＝
(0.5－0) mol·L－1
3 min
＝0.167
mol/L·min；(3)因为正反应是放热反应，升高温度平衡将向逆反应方向移动，所以化学平衡常数K值必定减小；HI浓度也减小；若加入I2，平衡正向移动，H2浓度减小；(4)因为该反应前后化学计量数相等，所以，当反应达到平衡后将反容器容积扩大一倍，平衡不会发生移动
【答案】(1)K＝c2(HI)
c(H2)·c(I2)
(2)0.167 mol/L·min
(3)①减小 c ②f
(4)如下图：
23．(8分)(2005·广东)在密闭容器中，有一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应，可得到三种氟化物。

各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如下图所示(已知气体的分压之比等于物质的量之比)。

(1)420 K时，发生反应的化学方程式为：____________，若反应中消耗1 mol Xe，则转移电子____________mol。

(2)600～800 K时，会发生反应：
XeF6(g)XeF4(g)＋F2(g)，其反应热ΔH____________0(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是__________________________。

(3)900 K时，容器中存在的组分有____________。

【答案】(1)Xe＋3F2＝XeF6 6
(2)＞随着温度的升高，XeF6(g)XeF4(g)＋F2(g)平衡向右移动，根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理，则该反应的ΔH＞0
(3)XeF6、XeF4、XeF2、Xe、F2。