魯科版高中化學(xué)選修四第2章第4節(jié)課下30分鐘演練

一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1．[雙選題]下列有關(guān)工業(yè)合成氨的敘述中正確的是()A．溫度升高，不利于提高合成氨的反應(yīng)速率B．工業(yè)上選擇合適的條件，可以使氮氣全部轉(zhuǎn)化為氨C．合成氨反應(yīng)化學(xué)平衡的移動受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強等因素的影響D．使用鐵觸媒，可以使氮氣和氫氣化合的速率明顯加快解析：A項，升溫能加快合成氨反應(yīng)速率；B項，合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能將反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為生成物。答案：CD2．工業(yè)上合成氨一般采用700K左右的溫度，其原因是()①適當(dāng)提高氨的合成速率②提高H2的轉(zhuǎn)化率③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在700K時活性最大A．只有① B．①②C．②③④ D．①④解析：從影響化學(xué)反應(yīng)速率和催化劑的活性兩方面考慮。答案：D3．當(dāng)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡后，若將容器體積擴大，則此時反應(yīng)速率的變化情況是()解析：若擴大容器體積c(反應(yīng)物)和c(生成物)均減小，則v正、v逆均減小，v逆減小的程度小，v正減小的程度大，故v逆>v正，平衡逆向移動。答案：D4．(2012·臨沂高二檢測)對于反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在一密閉容器中加入一定量的N2和H2，達(dá)到平衡時氣體壓強為p1，迅速縮小體積使氣體壓強為p2，一段時間后達(dá)到新的平衡，此時氣體的壓強為p3，則p1、p2、p3的大小關(guān)系()A．p2>p1>p3 B．p2>p3>p1C．p2>p1>p3 D．p2>p1＝p3解析：根據(jù)勒夏特列原理，改變某一外界條件，平衡只能向著減弱這種改變的方向移動。答案：B5．[雙選題]在一定條件下，當(dāng)單獨改變可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(放熱反應(yīng))的下列條件后，有關(guān)的敘述中錯誤的是()A．加入催化劑，v(正)、v(逆)都發(fā)生變化，且變化的倍數(shù)相等B．增大壓強，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆)增大的倍數(shù)C．降低溫度，v(正)、v(逆)都減小，且v(正)減小的倍數(shù)大于v(逆)減小的倍數(shù)D．加入氬氣，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆)增大的倍數(shù)解析：C項，降低溫度時，v(正)減小的倍數(shù)小于v(逆)減小的倍數(shù)，平衡正向移動；D項，v(正)、v(逆)均不變。答案：CD6．工業(yè)合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，下列關(guān)于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)的圖像中，錯誤的是()解析：A項，升溫，v(逆)增大倍數(shù)大于v(正)增大倍數(shù)，平衡逆向移動，正確；B項，T1時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，再升溫時平衡逆向移動，NH3%減小，正確；C項，溫度越高NH3%應(yīng)越低，錯誤；D項，壓強越高越有利于合成氨，正確。答案：C7．在相同溫度下，有相同體積的甲、乙兩容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。下列敘述中，錯誤的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率：乙>甲B．平衡后N2的濃度：乙>甲C．H2的轉(zhuǎn)化率：乙>甲D．平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙>甲解析：因為乙的原料投入量正好是甲的兩倍，假設(shè)開始時乙的容器體積也是甲的兩倍(如圖所示)，則此時甲與乙是等效平衡。再將乙容器體積壓縮至與甲相等(如圖中丙)，在此過程中平衡：N2＋3H22NH3要向正反應(yīng)方向移動，即N2、H2的轉(zhuǎn)化率增大，在體系中的體積分?jǐn)?shù)減小。但此時，丙中N2、H2、NH3的濃度都比甲中大，但丙中N2、H2的濃度要小于甲中的兩倍，而丙中NH3的濃度要大于甲中的兩倍。H2的體積分?jǐn)?shù)：乙<甲。________________________________________________________________________。(3)在合成SO3的過程中，不需要分離出SO3的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：該反應(yīng)與合成氨的反應(yīng)相似：都是氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，溫度升高有利于加快反應(yīng)速率，但降低了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，適宜條件的選擇需要綜合考慮。答案：(1)450(2)1×105Pa因為常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若采用較大的壓強，SO2的轉(zhuǎn)化率提高很少，但需要動力更大，對設(shè)備的要求更高(3)因為SO2的轉(zhuǎn)化率比較高，達(dá)到平衡后的混合氣體中SO2的余量很少，故不需要分離SO310．(10分)某剛性容器內(nèi)有一活塞和彈簧，B內(nèi)為真空，A內(nèi)已充入3molH2和1molN2，發(fā)生可逆反應(yīng)：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，平衡時，活塞保持靜止。此時，(1)往A內(nèi)迅速再充入3molH2和1molN2，活塞將如何運動？____________；當(dāng)活塞再次保持靜止時，H2的反應(yīng)速率v與原平衡時H2的反應(yīng)速率v0的大小關(guān)系為v________v0(填“<”、“>”或“＝”)，同時H2的轉(zhuǎn)化率比原平衡時________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)如果對容器加熱，使A內(nèi)氣體溫度升高，活塞將向下移動，活塞下滑的原因是：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。解析：(1)迅速充入H2和N2時，容器A中的壓強迅速增大，推動活塞向下滑動；由于壓強增大平衡向正反應(yīng)方向移動，使氣體的總物質(zhì)的量減小，A內(nèi)氣體壓強逐漸減小，所以活塞又向上滑動最后靜止；活塞再次保持靜止時，反應(yīng)重新達(dá)到平衡。因為容器B中的彈簧被壓縮，因此新平衡體系的壓強比原平衡體系相對較大，相當(dāng)于原平衡體系被加壓，原平衡向正反應(yīng)方向移動，所以達(dá)到新平衡狀態(tài)時H2的反應(yīng)速率比原平衡時增大，即v>v0；同時H2的轉(zhuǎn)化率比原平衡時增大。(2)加熱使A內(nèi)氣體升溫時，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氣體的總物質(zhì)的量增大；同時A內(nèi)氣體受熱膨脹，氣體壓強增大，活塞向下滑動。答案：(1)先向下滑動后向上滑動，最后靜止>增大(2)①升溫后平衡向逆反應(yīng)方向移動，氣體物質(zhì)的量增大②氣體受熱膨脹11．(11分)(2011·山東高考，有改動)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。(1)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－12NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＝－113.0kJ·mol－1則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。a．體系壓強保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2的體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________。(2)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH________0(填“＞”或“＜”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)減去第二個反應(yīng)，然后除以2，可得：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，則ΔH＝(－196.6kJ·mol－1＋113.0kJ·mol－1)×eq\f(1,2)＝－41.8kJ·mol－1。該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此壓強保持不變不能作為平衡的標(biāo)志，a錯；混合氣體顏色不變，則NO2濃度保持不變，可以作為平衡的標(biāo)志，b對；無論何種狀態(tài)，SO3、NO的體積比始終為1∶1，不能作為平衡的標(biāo)志，c錯，每消耗1molSO3的同時生成1molNO2，是同方向的反應(yīng)，不能作為平衡的標(biāo)志，d錯。假設(shè)起始時NO2、SO2的物質(zhì)的量分別為x、2x，則平衡時NO2、SO2、SO3、NO的物質(zhì)的量分別為0.2x、1.2x、0.8x、0.8x，則K＝eq\f([NO][SO3],[NO2][SO2])＝eq\f