人教版高中化学选修4练习：期中检测题（二） Word版含答案

这是一份高中化学本册综合同步测试题，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题仅有一个选项符合题意)
1．已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2===H2O＋O2 ΔH<0
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
答案：D
2．下列有关化学反应与能量变化的叙述正确的是( )
A．铝与氧化铁反应既是氧化还原反应，又是吸热反应
B．化学反应中的能量变化只体现为热量的形式
C．CaO＋H2O===Ca(OH)2反应过程中，旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量
D．外界条件相同时，放热反应的速率一定大于吸热反应的速率
答案：C
3．对处于化学平衡的体系，关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是( )
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．只有在催化剂存在下，才会发生反应速率变化而平衡不移动的情况
C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
答案：D
4．下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是( )
A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅
B．高压比常压有利于合成SO3的反应
C．加入催化剂有利于氨的合成
D．工业制取金属钾Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来
答案：C
5．有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g)2Z(g)
ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加正催化剂 ⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑥
C．②③⑤ D．②④⑥
答案：B
6.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·ml－1
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1 452 kJ·ml－1
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
下列说法正确的是( )
A．H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·ml－1
B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多
C．1/2H2SO4(aq)＋1/2Ba(OH)2(aq)===1/2BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋135.9 kJ·ml－1
答案：B
7．有可逆反应A(g) ＋ 3B(g)2C(g) ΔH<0 。该反应的速率与时间的关系如下图所示：
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是( )
A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
B．使用了催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度
C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
答案：D
8．NH3(g)燃烧的产物是NO2(g)和H2O(g)。已知反应有：
(1)H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·ml－1
(2)eq \f(1,2)N2(g)＋O2(g)===NO2(g)
ΔH＝＋33.9 kJ·ml－1
(3)NH3(g)===eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)
ΔH＝＋46.0 kJ·ml－1
下列关于NH3(g)燃烧的热化学方程式的书写正确的是( )
A．NH3(g)＋eq \f(7,4)O2(g)===NO2(g)＋eq \f(3,2)H2O(g)
ΔH＝－282.8 kJ·ml－1
B．NH3(g)＋eq \f(5,4)O2(g)===NO2(g)＋eq \f(3,2)H2O(g)
ΔH＝－161.9 kJ·ml－1
C．NH3(g)＋eq \f(7,4)O2(g)===NO2(g)＋eq \f(3,2)H2O(g)
ΔH＝－161.9 kJ·ml－1
D．NH3(g)＋eq \f(5,4)O2(g)===NO2(g)＋eq \f(3,2)H2O(g)
ΔH＝－282.8 kJ·ml－1
答案：A
9．容积固定为3 L的某密闭容器中加入1 ml A、2 ml B，一定温度下发生如下反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，经反应5 min后，测得C的浓度为0.3 ml·L－1。则下列说法中正确的是( )
A．5 min内D的平均反应速率为0.02 ml·L－1·min－1
B．5 min内A的平均反应速率为0.06 ml·L－1·min－1
C．经5 min后，向容器内再加入C，正反应速率变小
D．平衡状态时，生成0.5 ml D时同时生成0.5 ml A
答案：D
10．已知氟化氢气体中有平衡关系：①2H3F3(g)===3H2F2(g) ΔH1＝a kJ·ml－1
②H2F2(g)===2HF(g) ΔH2＝b kJ·ml－1
已知a、b均大于0，则可推测反应：H3F3(g)===3HF(g)的ΔH3等于( )
A．(a＋b) kJ·ml－1
B．(a－b) kJ·ml－1
C．(a＋3b) kJ·ml－1
D．(0.5a＋1.5b) kJ·ml－1
答案：D
11．两个体积相同带活塞的容器，分别盛装一定量的NO2和Br2(g)，都为一样的红棕色，迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图)，假设气体不液化，则下列说法正确的是( )
A．a→a′过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅
B．a′、b′的颜色一样深
C．a′的压强比a的压强的2倍要小，b′的压强为b的压强的2倍
D．a′中的c(NO2)一定比b′中的c(Br2)小
答案：C
12．N4的分子结构类似白磷分子，它的结构如图所示，已知断裂1 ml N—N键需要吸收167 kJ热量，生成1 ml N≡N键需放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法中正确的是( )
A．1 ml N4气体转变为N2将放出775 kJ热量
B．1 ml N4气体转变为N2将放出882 kJ热量
C．1 ml N4气体转变为N2将吸收775 kJ热量
D．1 ml N4气体转变为N2将吸收882 kJ热量
答案：B
13．在密闭容器中进行反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，有关下列图象的说法正确的是( )
A．依据图a可判断正反应为吸热反应
B．在图b中，虚线可表示压强增大
C．若正反应的ΔH＜0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D．由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH＞0
答案：C
14．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2
2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
答案：B
15．等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋Q(s) ΔH >0，下列叙述正确的是 ( )
A．当容器中X与Y的物质的量之比满足1∶2时反应达到平衡
B．达到平衡时X的转化率为25%，则平衡常数K值为9/4
C．达到平衡后，反应速率2v正(Y)＝3v逆(Z)
D．达到平衡后，加入Q，平衡逆向移动
答案：B
二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)
16．(10分)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ·ml－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋b kJ·ml－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ·ml－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－d kJ·ml－1 (a、b、c、d均为正值)
请回答下列问题：
(1)由于C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应中，反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是________________。
(2)按途径Ⅱ反应，1 ml C3H8完全燃烧时放出的热量为________ kJ(用含b、c、d的代数式表示)，等量的丙烷通过两种途径完全燃烧时，途径Ⅰ放出的热量________ (填“大于”“小于”或“等于”)途径Ⅱ放出的热量。
(3)a与b、c、d的数学关系式是_____________________________。
解析：(1)放热反应，生成物总能量小于反应物总能量，吸热反应则相反，对于C3H8(g)―→C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋b kJ·ml－1判断该反应吸热，故反应物总能量小于生成物总能量。
(2)将途径Ⅱ中的三个反应经叠加处理，得到的ΔH＝＋b＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－\f(c,2)))＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－\f(d,2)))＝－eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c＋d,2)－b))kJ·ml－1，则放出的热量为eq \f(c＋d－2b,2) kJ。 (3)a＝eq \f(c＋d－2b,2)。
答案：(1)小于 吸收 加热 (2)eq \f(c＋d－2b,2) 等于
(3)a＝eq \f(c＋d－2b,2)
17．(10分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
(1) 肼(H2NNH2)是一种高能燃料，与氧气反应的能量变化如下图所示：
已知断裂1 ml化学键所需的能量：N≡N为942 kJ、O===O为500 kJ、N—N为154 kJ，则断裂1 ml N—H键所需的能量是________。根据上图，肼与氧气反应的热化学方程式为____________。
(2)氮的氧化物是大气的主要污染物，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH ＝－574 kJ·ml－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH ＝－1 160 kJ·ml－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为________(阿伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为________kJ。
解析：(1)利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N，4个N—H，1个O===O键，所以1×154＋4×(N—H键能)＋1×500＝2 218，解得为391。
答案：(1)391 kJ N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝ －534 kJ·ml－1 (2)1.60NA(或1.6NA) 173.4
18．(11分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＞0 ，该反应在2 404 ℃时，平衡常数K＝6.4×10－3。
(1)该反应的平衡常数表达式为________。
(2)该温度下，向 2 L 密闭容器中充入N2和O2各 1 ml，平衡时，N2 的转化率是________%(保留整数)。
(3)该温度下，某时刻测得容器内 N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1ml·L－1、4.0×10－2ml·L－1和3.0×10－3ml·L－1，此时反应________(填“处于化学平衡状态”“向正方向进行”或“向逆方向进行”)，理由是____________________________
______________________________________________________。
(4)将N2、O2 的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是________。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析：(1)
(2)K＝x2/[(1－x)/2]2＝6.4×10－3，x≈0.04 ml，转化率是4%
(3)Qc＝(3.0×10－3)2÷[(2.5×10－1)×(4.0×10－2)]＝9.0×10－4<64×10－4，所以反应向正反应方向进行。
(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A项正确。加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即NO的平衡浓度不变， B项错误。由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，则建立的平衡与原平衡等效，此时平衡混合气中NO的体积分数不变。
答案：(1)K＝eq \f(c2 （NO）,c（N2）·c（O2）) (2)4 (3)向正方向进行 eq \f(（3×10－3）2,（2.5×10－1）×（4.0×10－2）)＜K (4)AC (5)不变
19．(12分)某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。
请回答下列问题：
(1)0～20 min，A的平均反应速率为________；8 min时，v(正)________v(逆)(填“>”“＝” 或“<”)。
(2)反应方程式中的x＝________，30 min时改变的反应条件是________。
(3)20～30 min时反应的平衡常数________30～40 min时反应的平衡常数(填“>”“＝” 或“<”)。
(4)该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是________min。
解析：(1)0～20 min A从2.0 ml·L－1减小到1.0 ml·L－1，故其反应速率为1.0 ml·L－1/20 min＝0.05 ml/(L·min)。8 min时未达到平衡，反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)。(2)30 min时条件改变的瞬间，浓度同等倍数的减小，正、逆反应速率减小且相等，平衡不移动，则改变的条件是扩大体积，减小压强，该反应前后气体的体积不变，故x＝1。(3)20～30 min和30～40 min两时间段内温度没变，平衡常数不变。(4)40 min是改变条件后，C的浓度减小，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向进行。由图可知，
条件改变后正、逆反应速率都增大，增大生成物的浓度，增大压强，加催化剂都不符合题意，则改变的条件只有升高温度。升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。(5)20～30 min，30～40 min两阶段虽然条件不同，但平衡并未发生移动，40～54 min阶段平衡向逆反应方向移动，B的转化率减小，故20～30 min，30～40 min两阶段B的转化率最大。
答案：(1)0.05 ml·L－1·min－1 > (2)1 扩大容器体积(或减小压强) (3)＝ (4)放热 (5)20～40
20．(12分)人类研究氢能源从未间断过，而热化学循环分解水制 H2是在水反应体系中加入一种中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为H2 和 O2，这是一种节约能源、节省反应物料的技术，如图是热化学循环制氢气的流程：
(1)实验测得，1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ 的热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为______________________________
______________________________________________。
(2)整个流程参与循环的物质是________和________(填化学式)，最难进行的反应是________(填序号)。
(3)汞虽然有毒，但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂，可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气：
①CaBr2＋2H2O===Ca(OH)2＋2HBr↑； ②…；
③HgBr2＋Ca(OH)2===CaBr2＋HgO＋H2O；
④2HgO===2Hg＋O2↑。
反应②的化学方程式为__________________________________。
(4)合成氨用的H2可用甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________________________________________________。
解析：(1)1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，则2 g氢气即1 ml氢气燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1。
(2)反应①为：二氧化硫和碘单质和水反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，反应②为：硫酸分解生成二氧化硫、水、氧气：2H2SO4===2SO2↑＋O2↑＋2H2O，反应③为：碘化氢分解2HIH2＋I2，整个流程参与循环的物质是SO2、I2，最难进行的反应是②。
(3)根据反应③知反应②有HgBr2生成，根据HgBr2知反应①的产物HBr参与反应②，所以反应②为：Hg＋2HBr===HgBr2＋H2↑。
(4)由三个图可写出相应的热化学方程式：
CO(g)＋1/2O2 (g)===CO2(g) ΔH＝－282 kJ·ml－1 ①
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·ml－1 ②
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－846.3 kJ·ml－1 ③
由盖斯定律：用“③－(①＋②×3)”得所求反应的ΔH＝＋161.1 kJ·ml－1，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋161.1 kJ·ml－1。
答案：(1)H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1 (2)SO2 I2 ② (3)Hg＋2HBr===HgBr2＋H2↑； (4)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋161.1 kJ·ml－1