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人教版 选修4 2章章末小结


第二章章末小结
一、选择题(每小题有 1 个或 2 个选项符合题意) 1.(2008· 北京理综)工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下: - SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ· mol 1(Q>0) 某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应), 下列叙述正确的是 ( ) A.反应过程中,若

增大压强能提高 SiCl4 的转化率 B.若反应开始时 SiCl4 为 1 mol,则在平衡时,吸收热量为 QkJ - C.反应至 4 min 时,若 HCl 浓度为 0.12 mol· L 1,则 H2 的反应速率为 0.03 mol· (L· min)
-1

D. 当反应吸收热量为 0.025QkJ 时, 生成的 HCl 通入 100 mL1 mol· L 1 的 NaOH 溶液恰 好反应 - 【解析】 根据 SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ· mol 1(Q>0)可知,该反 应为正向气体体积增大且吸热的可逆反应。A 项若在反应过程中增大压强,平衡逆向移动, SiCl4 转化率降低,A 项错。1 mol SiCl4 反应达平衡时,不可能完全转化,因此吸收热量小 - - - 于 QkJ, B 项错。 C 项中 HCl 的速率为 0.03 mol· L 1· mol 1, H2 的速率应为 0.015 mol· L 1· min -1 ,故 C 错误。当反应吸收热量为 0.025QkJ 时,反应生成 HCl 为 0.1 mol,将其通入 100mL - 1 mol· L 1 的 NaOH 溶液中恰好反应,D 正确。 【答案】 D 2.(2008· 全国理综Ⅰ)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);ΔH=-1025kJ· mol -1 ,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确 的是 ( )


【解析】 正反应为放热反应,升高温度,反应速率增大,平衡左移,NO 含量降低, A 项正确,C 项错误;正反应是体积增大的反应,增大压强平衡左移,NO 含量降低,B 项 正确;加入催化剂可加快反应速率,缩短到达平衡的时间,D 项正确。 【答案】 C 3.(2008· 四川理综)在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),在温度 T1 和 T2 时,产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是 ( )

A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0 C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0 【解析】 据“先拐先平衡”,由图象知 T2>T1,温度升高碘化氢的量减小,即平衡向 逆反应方向移动,所以正反应为放热反应,即 ΔH<0,D 正确。 【答案】 D 4.(2009· 全国理综Ⅱ)在相同温度和压强下,对反应 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验开始时放入容器内各组分的物质的量见下表: 物 实 质 验 物 的 量 质 CO2 H2 CO H 2O

a mol a mol 0 mol 0 mol 甲 2a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 0 mol 0 mol a mol a mol 丙 a mol 0 mol a mol a mol 丁 上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是 ( ) A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙 C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲 【解析】 根据可逆反应的特征,甲和丙,乙和丁分别为相同的平衡状态,达到平衡后 n(CO)相同;甲和乙相比较,乙中增加了 CO2 的物质的量,平均正向移动,n(CO)增加,所 以乙=丁>丙=甲。 【答案】 A 5.Cl2 通入水中发生如下反应 Cl2+H2O HCl+HClO,欲增大所得溶液中 HClO 的 浓度,应采取的措施为 ( ) A.加 Na2CO3 固体 B.加 NaOH 固体 C.加水 D.通入 NH3 气 【答案】 A 6.(2007· 全国理综Ⅱ)已知:C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0。该反应达到平衡后,下 列条件有利于反应向正方向进行的是 ( ) A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小压强 C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强 【解析】 对于反应 C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0,正反应气体体积增大,反应吸 热,故升高温度,减小压强有利于反应向正向进行。 【答案】 A 1 7. (2009· 安徽理综)汽车尾气净化中的一个反应如下: NO(g)+CO(g) N (g)+CO2(g) 2 2 - ΔH=-373.4kJ· mol 1 在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正 确的是 ( )

【解析】 由 ΔH=-373.4kJ· mol 1,温度升高,平衡向逆反应方向移动,K 减小,CO 转化率降低,故 A、B 两项错;K 只与温度有关,C 项正确;D 项增大 N2 的物质的量平衡 左移,则 NO 转化率降低,所以 D 项错。 【答案】 C 8.(2009· 广东单科)取五等份 NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中, 发生反应: 2NO2(g) N2O4(g),ΔH<0


反应相同时间后,分别测定体系中 NO2 的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变 化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是 ( )

【解析】 B 项,反应达平衡后,升高温度平衡左移,NO2%增大;D 项,反应未达平 衡,升高温度反应向右进行趋于平衡,NO2%减小,达平衡后升高温度,平衡左移,NO2% 增大,故选 B、D。 【答案】 BD 9.(2009· 宁夏理综)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4= Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( ) H2O Na2S2O3 溶液 稀 H2SO4 c/(m 实验 反应温度/℃ V/m -1 ol· L V/mL V/mL c/(mol· L ) L -1 ) A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【解析】 考查反应速率的影响因素和控制变量分析外界因素对速率的影响。 【答案】 D 10.(2009· 全国Ⅰ理综)下图表示反应 X(g) 4Y(g)+Z(g),ΔH<0,在某温度时 X 的 浓度随时间变化的曲线:

下列有关该反应的描述正确的是 ( ) A.第 6 min 后,反应就终止了 B.X 的平衡转化率为 85% C.若升高温度,X 的平衡转化率将大于 85% D.若降低温度,v 正和 v 逆将以同样倍数减小 【解析】 A 项,6 min 时反应达到了平衡状态,但正、逆反应并未停止;B 项,X 的 - - - 起始浓度为 1.0 mol· L 1, 平衡时为 0.15 mol· L 1, 浓度变化量为 0.85 mol· L 1, 转化率为 85%; C 项,反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,X 的转化率将小于 85%;D 项,降温正、 逆反应速率均减小,但逆反应速率减小的倍数大于正反应速率减小的倍数。 【答案】 B 11.(2009· 北京理综)已知:H2(g)+I2(g) 2HI(g);ΔH<0。有相同容积的定容密闭容 器甲和乙,甲中加入 H2 和 I2 各 0.1 mol,乙中加入 HI0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。

欲使甲中 HI 的平衡浓度大于乙中 HI 的平衡浓度,应采取的措施是 ( ) A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入 0.1 mol He,乙不变 C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加 0.1 mol H2,乙增加 0.1 mol I2 【解析】 0.2 mol HI 相当于 H2、I2 各 0.1 mol,所以甲、乙在题述情况下达到的平衡 是等效的。A 项,甲、乙提高相同温度,仍等效;B 项,甲中加入 0.1 mol He 对反应无影响; C 项,甲降低温度,平衡右移,HI 的浓度增大;D 项,甲增加 0.1 mol H2,乙增加 0.1 mol I2, 平衡都向右移动,HI 的浓度都增大,具体结果不能断定。 【答案】 C 12. (2009· 天津)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 吸入肺中发生反应:CO+HbO2 O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数 K=220。 HbCO 的浓度达到 HbO2 浓度的 0.02 倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是 ( ) c(O2)· c(HbCO) A.CO 与 HbO2 反应的平衡常数 K= c(CO)· c(HbO2) 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仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动 c(O2)· c(HbCO) c(HbCO) c(CO) 【解析】 C 项: 由 =220, 而 =0.02 时人的智力受损, 此时 c(CO)· c(HbO2) c(HbO2) c(O2) 0.02 -5 = =0.00009,即大于 9×10 时智力会受损。 220 【答案】 C 13.(2009· 重庆)各可逆反应达到平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是 ( )

【解析】 A 项:加入 CH3COONa(s)使溶液中 c(CH3COO )增大,抑制电离,pH 增大; + - B 项:原平衡实质为 Fe3 +3SCN Fe(SCN)3 加入 KCl(s)无影响;C 项:恒压充入 Ar 会使容器体积增大(相当于减压);D 项:升高温度,平衡正向移动。 【答案】 D 二、非选择题 14.(2009· 全国卷Ⅱ)某温度时,在 2 L 密闭容器中气态物质 X 和 Y 反应生成气态物质 Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示。 (1)根据下表中数据,在下图中画出 X、Y、Z 的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线: t/min X/mol Y/mol Z/mol 0 1.00 1.00 0.00 1 0.90 0.80 0.20 3 0.75 0.50 0.50 5 0.65 0.30 0.70



9 10 14

0.55 0.55 0.55

0.10 0.10 0.10

0.90 0.90 0.90

(2)体系中发生反应的化学方程式是____________; (3) 列 式 计 算 该 反 应 在 0 ~ 3 min 时 间 内 产 物 Z 的 平 均 反 应 速 率 : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; (4)该反应达到平衡时反应物 X 的转化率 α 等于__________; (5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到 Z 随时间变化的曲 线①②③(如下图所示),则曲线①②③所对应的实验条件改变分别是: ①__________,②__________,③__________。

【解析】 (1)依据左表中描点作图,注意:9 min 时达到平衡。 (2)达到平衡时,X 减少 1.00-0.55=0.45(mol),Y 减少 0.90 mol,Z 增加 0.90 mol,则 反应为 X+2Y??2Z。 0.50 mol - - (3)v(Z)= ×0.083 mol· L 1· min 1。 2 L×3 min (1.00-0.55) mol (4)α(X)= ×100%=45%。 1.00mol (5)相对于原平衡,①②③都使反应速率加快,而生成的 Z①减小,②不变,③增加,故 ①②③的条件应分别为:升温、加入催化剂、加压。 【答案】 (1)

(2)X+2Y??2Z 0.50 mol - - (3) =0.083 mol· L 1· min 1 2 L×3 min (4)45% (5)升高温度 加入催化剂 增大压强 15. (2009· 广东单科)甲酸甲酯水解反应方程式为: HCOOCH3(l)+H2O(l) HCOOH(l) +CH3OH(l) ΔH>0 某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系 中各组分的起始量如下表: HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH 组分 1.00 1.99 0.01 0.52 物质的量/mol 甲酸甲酯转化率在温度 T1 下随反应时间(t)的变化见下图:

(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表: 反应时间范围 0~5 10~15 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80 /min 平均反应速率 - - 1.9 7.4 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 /(10 3mol· min 1 ) 请计算 15~20 min 范围内甲酸甲酯的减少量为__________mol, 甲酸甲酯的平均反应速 -1 率为__________mol· min (不要求写出计算过程)。 (2) 依 据 以 上 数 据 , 写 出 该 反 应 的 反 应 速 率 在 不 同 阶 段 的 变 化 规 律 及 其 原 因 : __________________。 (3)上述反应的平衡常数表达式为: c(HCOOH)· c(CH3OH) K= ,则该反应在温度 T1 下的 K 值为__________。 c(HCOOCH3)· c(H2O) (4)其他条件不变,仅改变温度为 T2(T2 大于 T1),画出温度 T2 下甲酸甲酯转化率随反应 时间变化的预期结果示意图。 【解析】 (1)15 min 时甲酸甲酯转化率为 6.7%,20 min 时甲酸甲酯转化率为 11.2%,则 其减少量为: 1.00×11.2%-1.00×6.7%=0.045 mol。平均反应速率为: 0.045 mol - - v= =9×10 3mol· min 1 5 min

(2)由表中数据及(1)中计算出的 15~20 min 的平均反应速率可知,反应前期反应速率增 加,随着反应的 进行反应速率增加更快, 反应后期反应速率又减小。 结合影响反应速率的因素可推测是 反应中生成的甲酸具有催化作用。 反应初期生成甲酸量少, 催化效果不明显, 反应速率较慢, 随着生成甲酸量增多,催化效果显著,反应速率明显增大,到反应后期,浓度对反应速率的 影响起主导作用,使反应速率减小。 (3)平衡时甲酸甲酯转化率为 24.0%,则: HCOOCH3+H2O HCOOH+CH3OH 起始量 1.00 1.99 0.01 0.52 反应量 0.24 0.24 0.24 0.24 平衡量 0.76 1.75 0.25 0.76 c(HCOOH)· c(CH3OH) 0.25×0.76 则 K= = =0.14 c(HCOOCH3)· c(H2O) 0.76×1.75 (4)升高温度,反应速率加快,达到平衡时间短;该反应是吸热反应,升高温度时平衡 向正反应方向移动,故 T2 比 T1 温度下甲酸甲酯转化率要高;抓住这两点,则不难画出示意 图。 - 【答案】 (1)0.045 9.0×10 3 (2)该反应中甲酸具有催化作用。 ①反应初期:虽然甲酸甲酯量较大,但甲酸量很小,催化效果不时显,反应速率较慢; ②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大; ③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆 反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零。 (3)0.14

(4)


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