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单元质量评估(二)
第二章
(90分钟  100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1.下列说法正确的是(   )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.熵值增大的反应都能自发进行
C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，适合于所有的反应
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
2.下列关于平衡常数K的说法中，正确的是(   )
A.在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C.平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D.从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
3.下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是(   )
编号
金属(粉末状) (mol)
酸的浓度及体积
反应温度(℃)

A
Mg，0.1
6 mol·L-1硝酸10mL
60

B
Mg，0.1
3 mol·L-1盐酸10mL
60

C
Fe，0.1
3 mol·L-1盐酸100mL
60

D
Mg，0.1
3 mol·L-1硫酸5mL
60

4.(2012·南昌高二检测)(双选)下列有关反应限度的叙述正确的是(   )
A.可逆反应达到平衡状态后，改变外界条件后，若反应速率发生变化，则平衡一定发生移动
B.大多数化学反应在一定条件下都有一定限度
C.使用催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，改变反应限度
D.FeCl3溶液与KSCN溶液反应达到平衡时，加入少量KCl固体，因K+、Cl-与溶液颜色无关，所以溶液颜色不会变化
5.下列说法中，能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是(   )
A.N2O4(g)
2NO2(g)，改变某一条件后，气体颜色加深
B.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)，改变某一条件后，NH3的体积分数增加
C.H2(g)+I2(g)
2HI(g)，单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1∶2
D.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)，恒温恒压条件下，充入He
6.增大压强，对已达平衡的反应3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(s)产生的影响
是(   )
A.正反应速率加大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动
C.正、逆反应速率都加大，平衡向正反应方向移动
D.正、逆反应速率都没有变化，平衡不发生移动
7.在反应A+B(s)
C中，若增大压强或降低温度，B的转化率均增大，则反应体系应是(   )
A.A是固体，C是气体，正反应吸热
B.A是气体，C是气体，正反应放热
C.A是气体，C是固体，正反应放热
D.A是气体，C是气体，正反应吸热
8.下列各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是(   )


9.(2012·潍坊高二检测)在一定条件下的密闭容器中投入4 mol A和n mol的B，发生如下反应4A+5B
4C+6D。达到平衡时，测得A的转化率大于B的转化率。则n的取值范围正确的是(   )
A.n=5　　　　B.n＜5　　　　C.n＞5　　　　D.无法判断
10.如图所示，一定条件下将1 mol A2气体和3 mol B2气体充入一容积可变的密闭容器中，可滑动的活塞的位置如图1所示。
在恒温恒压下发生如下反应：A2(g)+3B2(g)
2AB3(g)。当反应达到平衡时，活塞位置如图2所示，则平衡时A2的转化率是(   )


A.20%　　　　                    B.40%　　　　
C.60%　　　　                    D.无法确定
11.(2012·长春高二检测)可逆反应aA(g)+bB(s)
cC(g)+dD(g)在反应过程中，其他条件不变，C的物质的量分数和T或p关系如图所示，下列叙述中正确的是(   )


A.温度降低，化学平衡向逆反应方向移动
B.使用催化剂，C的物质的量分数增加
C.化学方程式化学计量数a＜c+d
D.无法根据图像确定改变温度后化学平衡移动方向
12.某温度下，H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=
。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。


下列判断不正确的是   (   )
A.平衡时，乙中CO2的转化率大于60％
B.平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60％
C.平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L-1
D.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
13.(2012·济南高二检测)一定温度下，在2 L的密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)
xC(g)　
ΔH＜0，B、C的物质的量随时间变化的关系如图所示。下列有关说法不正确的是(   )
A.x=2
B.反应开始2 min内，v(C)=0.1 mol·L-1·min-1
C.2 min后，降低温度平衡向右移动
D.当容器内混合气体压强不再改变时，反应体系达到化学平衡状态
14.在固定密闭容器中，可逆反应2X(g)+2Y(s)
3Z(g)，达到平衡后，若将容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半，对该反应产生的影响是(   )
A.正、逆反应速率都减小，平衡不移动
B.正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动
C.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
D.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
15.(2012·郑州高二检测)一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应：
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，部分数据见下表(表中t2>t1)：


下列说法正确的是(   )
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)
mol·L-1·min-1
B.平衡时CO的转化率为66.67%
C.该温度下反应的平衡常数为1
D.其他条件不变，若起始时n(CO)=0.60 mol,n(H2O)= 1.20 mol,则平衡时n(CO2)=0.20 mol
16.常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两实验：(N2O4
2NO2　ΔH＞0)


(a)将两容器置于沸水中加热。
(b)在活塞上都加2 kg的砝码。
在以上两情况下，甲和乙两容器的体积大小的比较，正确的是  (   )
A.(a)甲＞乙，(b)甲＞乙                B.(a)甲＞乙，(b)甲=乙
C.(a)甲＜乙，(b)甲＞乙                D.(a)甲＞乙，(b)甲＜乙

二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(12分)(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是__________，
下列关系中能说明反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)已经达到平衡状态的是______。
A.3v正(N2)=v正(H2)                   B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)                D.v正(N2)=3v逆(H2)
(2)在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a各物质的浓度不变，b平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c容器内气体压强不变，d容器内气体密度不变，e容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达到平衡状态的有__________(填字母)；
②能说明反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)达到平衡状态的有___________(填字母)；
③能说明反应2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡状态的有_______________(填字母)；
④能说明反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)达到平衡状态的有______(填字母)。
18.(8分)如图所示，在烧杯A中盛有20 ℃、50 mL水，B中盛有1 mol·L-1盐酸50 mL，试管C、D相通，其中盛有红棕色气体，它处于下列平衡状态：2NO2
N2O4  ΔH<0 。当向A中加入50 g硝酸铵使其溶解，往B中加入2 g苛性钠，也使其溶解时，问：
(1)A、B的烧杯中，A杯溶液温度________，B杯溶液温度________。
(2)试管C中气体颜色变________，D中气体颜色变________；
(3)在20 ℃时，硝酸铵的溶解度为197 g，则推知：A中的溶液______达到饱和。
(4)在测定NO2相对分子质量时，下列条件较为适宜的是________。
A.温度130 ℃、压强3.03×105 Pa      
B.温度25 ℃、压强1.01×105 Pa
C.温度130 ℃、压强5.05×104 Pa      
D.温度0 ℃、压强5.05×104 Pa
19.(8分)(2012·福州高二检测)在一体积为1 L的容器中，通入一定量的N2O4，在100 ℃时发生如下反应：N2O4(g)
2NO2(g)
ΔH>0，其中N2O4和NO2浓度变化如图如示。
(1)在0 s～60 s这段时间内，以N2O4表示的平均反应速率为_______mol·L-1·s-1。
(2)上述反应的平衡常数表达式为_______，升高温度K值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)反应进行到100 s时，若有一项条件发生变化，变化的条件不可能是_______ (填选项序号)。
A.降低温度                            B.通入氦气使其压强增大
C.又往容器中充入N2O4                D.使用催化剂
20.(12分)(2012·济南高二检测)汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)
2NO(g)  ΔH>0已知该反应在
2 404 ℃时，平衡常数K=64×10-4。请回答：
(1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则N2的反应速率为______________________________________。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志_______(填字母序号)。
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.2v(N2)正=v(NO)逆
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是_______(填字母序号)。


(4)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，此时平衡混合气体中NO的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”) 。
(5)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1，此时反应_____________(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是__________。
21.(12分)(2012·杭州高二检测)研究和开发CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。CO可用于合成甲醇。在压强为0.1 MPa条件下，在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2，在催化剂作用下合成甲醇：
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，平衡时CO的转化率与温度，压强的关系如图所示：
(1)该反应属于________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)100 ℃时，该反应的平衡常数：K=________；(用a、b的代数式表示)。
(3)在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H2，达到平衡时CO转化率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡常数________。
(4)在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO，7.5 mol H2，反应生成CH3OH(g)，达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的________倍。






答案解析
1.【解析】选C。有些吸热反应也能自发进行，A错；有些熵值增大的吸热反应，就不一定能自发进行，B错。焓变与熵变均是影响反应自发进行的因素，它们组合而成的复合判据，适合于所有的反应，C对；同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。
2.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)平衡常数是温度的函数，只与温度有关。
(2)当K≥105可以认为反应已进行到底。
【解析】选C。平衡常数K是一个只随温度变化而变化的量，当温度一定时与浓度和压强无关；从平衡常数表达式可以看出，K越大反应越彻底，故D错。
3.【解析】选D。A中HNO3与Mg反应不生成H2；3 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)最大。
4.【解析】选B、D。催化剂能改变反应速率，但不能改变反应限度，D中K+，Cl-由于不能影响平衡而不使溶液颜色变化。
【误区警示】正、逆反应速率发生了变化并不一定意味着化学平衡一定发生了移动，只有某些条件的改变导致正、逆反应速率发生变化且不相等时，化学平衡才会发生移动。
5.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)颜色加深可能由于缩小容积导致，理解成加压。
(2)恒温恒压条件下，加入无关气体，体系体积变大，相当于减压。
【解析】选C。A项加入NO2，NO2浓度变大，气体颜色加深，但平衡向逆反应方向移动；B项加入NH3，NH3的体积分数增加，但是平衡向逆反应方向移动；D项恒温恒压下充入He，相当于减压，平衡向逆反应方向移动。
6.【思路点拨】解答本题时要注意：压强与温度对体系中反应速率的影响都是一致的。
【解析】选C。增大压强，正、逆反应速率都加大，但正反应速率增大得更多，平衡朝正反应方向移动，即向气体体积减小的方向移动。
7.【解析】选C。增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点，即：正反应方向为气体体积减小、放热的反应，由于A与C的反应化学计量数相等，所以A必为气体，C必为固体，否则压强变化将对本反应无影响。
8.【解析】选D。A项，加入CH3COONa，使CH3COOH的电离平衡逆向移动，c(H+)减小，pH增大；B项，加入KCl，对平衡没有影响，c(Fe3+)不变；C项，加入氩气，在恒温、恒压下，体积增大，平衡左移，H2转化率减小；D项，所给反应是吸热反应，升高温度，平衡右移，反应物转化率增大，正确。
9.【思路点拨】解答本题时要注意：当加入的反应物的量正好都与对应的反应物的化学计量数相同时，它们在任何时候的转化率都相同。
【解析】选C。假设n=5，则A、B转化率相等，根据增加一种反应物浓度，该反应物转化率降低，另一种反应物转化率增大，推知n>5。
10.【解析】选B。根据容器中含有4 mol气体时活塞在5的位置，而平衡时在4的位置，故平衡时气体的总物质的量为
×4=3.2，即减少了0.8 mol，A2转化了0.4 mol，A2的转化率为
×100%=40%。
11.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)先拐先平，温度高或压强大。
(2)定一议二，先确定一个量，然后讨论其他的两个量。
【解析】选C。根据左图所示，T2时达到平衡所需时间短，说明温度T2比T1高，因此降低温度平衡向正反应方向移动，A、D错误；加入催化剂，平衡不会移动，C的物质的量分数不变，B错误；根据右图所示，p2时达到平衡所需时间短，说明压强p2比p1大，再分析纵坐标，可以看出压强越大C的物质的量分数越小，即增大压强平衡向n(C)%减小的方向移动，即a＜c+d，C正确。
12.【解析】选C。
H2(g) + CO2(g)
H2O(g)+ CO(g)
甲：
起始浓度/mol·L-1        0.010     0.010       0       0
转化浓度/mol·L-1        x       x          x       x
平衡浓度/mol·L-1      0.010-x 0.010-x     x       x
则：K=
=
，x=0.006，故甲中CO2的转化率为60％，乙中c(H2)比甲的大，CO2的转化率增大，故A正确；丙和甲是等比平衡，丙中各组分的浓度是甲的2倍，但百分含量相等，甲中c(CO2)=(0.010-0.006) mol·L-1=0.004 mol·L-1，丙中c(CO2)是0.008 mol·L-1，故B正确，C错误；浓度越大，反应速率越大，故D正确。
13.【解析】选B。2 min内B、C变化的物质的量分别为：0.2 mol、0.2 mol，故B、C的化学计量数相等，x=2，A项正确；v(C)=0.2 mol/(2 L×2 min)=
0.05 mol·L-1·min-1，B项错误；该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，C项正确；该反应为气体体积减小的反应，在恒容的容器中压强不变，则反应达到平衡状态，D项正确。
14.【解析】选B。假设在容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半的同时，将容器的体积缩小为原来的1/2，则平衡不发生移动，正、逆反应速率不变；然后再将容器体积恢复到原体积，在体积增大的过程中，相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，平衡向气体体积增大的方向，即向正反应方向移动，所以B对。
【方法技巧】在一定温度下，可逆反应达到平衡状态，生成物、反应物的浓度不再变化，平衡常数是一定值。当外界条件发生改变时，化学平衡是否移动、平衡移动的方向等问题分析的一般思路为：
K变：引起K变化的外界条件一定是温度的改变，K变，平衡一定发生移动;
K不变：分析浓度商Q的变化，如果Q≠K，则平衡发生移动，再根据Q与K的相对大小判断平衡移动的方向。
需注意的几个问题：
(1)浓度和压强的改变不一定会使平衡发生移动，但温度改变平衡一定发生移动。
(2)压强对平衡的影响实质是相同倍数地改变反应物及生成物的浓度，故恒压容器中充入不参加反应的气体可按减小压强处理。
(3)压强的改变如果没有引起浓度的改变则平衡不移动，如恒容容器中充入不参加反应的气体。
15.【解析】选C。A项v(H2)=v(CO)=(1.20-0.8)/(2×t1)mol·L-1·min-1=
0.2/t1 mol·L-1·min-1，A项错误；从所给数据可知，t1时H2O的物质的量即为0.2 mol，已达到平衡，CO的转化率约为33.3%，B项错误；平衡常数为(0.4 mol/
2 L×0.4 mol/2 L)/(0.8 mol/2 L×0.2 mol/2 L)=1，C项正确；D项将有关数据代入平衡常数表达式得平衡常数数值为0.1，故未达到平衡，D项错误。
16.【解析】选D。N2O4
2NO2  ΔH>0为体积增大的吸热反应。(a)升高温度，平衡正向移动，气体的总物质的量增大，体积增大，V(甲)>V(乙)；(b)加2 kg的砝码，压强增大，平衡逆向移动，V(甲)<V(乙)。
17.【解析】(1)中选项正、逆反应速率之比等于方程式化学计量数之比，即为平衡状态，选项C正确。
(2)中判断时首先要注意到本题中反应的条件是恒温恒容，其次要注意化学反应方程式中是否有固体物质存在。
反应①在反应过程中气体的质量不变，因此在恒容状态下不能用密度判断反应是否达到平衡状态，由于反应物和生成物均为无色气体，因此也不能用颜色来判定。
反应②是一个气体体积不变的反应，反应过程中气体的质量不变，物质的量也不变，所以不能用压强和密度判定反应是否达到平衡状态。
反应③在反应过程中气体的质量保持不变，因此同样不能用密度来判定。
反应④中反应过程中气体的质量和气体的物质的量均发生改变，因此a、b、c、d均可用来判定反应是否达到平衡状态，由于反应物和生成物均为无色气体，因此不能用颜色来判定。
答案:(1)正反应速率与逆反应速率相等　C
(2)①a、b、c　②a、b、e　③a、b、c、e　④a、b、c、d
18.【解析】(1)由于硝酸铵溶解时，吸热可使溶液温度降低。而苛性钠与盐酸中和放热可使溶液的温度升高。
(2)C试管温度降低，使2NO2
N2O4平衡正向移动，气体颜色应变浅，D试管升温化学平衡逆向移动，气体颜色加深。
(3)根据溶解度计算：设50 mL水溶解x g硝酸铵，x∶50=197∶100，解得x=98.5(g)，所以A为不饱和溶液。
(4)要测NO2的相对分子质量，必须使平衡尽量向左移动，即要有比较纯的NO2。
答案:(1)降低　升高　(2)浅　深　(3)未　(4)C
19.【解析】(1)0 s～60 s内N2O4的浓度变化值为0.060 mol·L-1，其反应速率为0.001 mol·L-1·s-1。
(2)所给反应的平衡常数表达式为K=
，该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡右移，所以K值增大。
(3)由图中曲线知，100 s时NO2的浓度降低，N2O4的浓度增大，说明平衡向左移动，降低温度可实现平衡左移；若通入氦气使其压强增大，因容器容积一定，NO2和N2O4的浓度均不改变，B不可能；若又往容器中充入N2O4，达到新的平衡时N2O4和NO2的浓度都应比原来大，C不可能；使用催化剂不能使平衡移动，D不可能；故选B、C、D。
答案:(1)0.001　(2)K=
　增大　(3)B、C、D
20.【解析】(1)v(N2)=v(O2)=0.5 mol/(5 min×2 L)=0.05 mol·L-1·min-1。
(2)该反应是气体体积不变的反应，C项错误。A项N2的消耗和O2的生成分别表示正反应和逆反应，比例符合方程式化学计量数之比，正确；容器体积不变，反应前后气体的密度始终不变，B项错误；D项分别表示向正、逆反应方向进行，比例关系符合方程式化学计量数比例，正确。
(3)该反应为吸热反应，随着温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大，平衡常数增大，A、C项正确；催化剂不能影响化学平衡，B项错误。
(4)由于该反应前后气体体积不变，故不受压强影响，反应达到平衡后再充入NO，重新达到平衡后相当于对原平衡的加压过程，故NO的体积分数不变。
(5)该反应的平衡常数表达式为c2(NO)/［c(N2)×c(O2)］，将所给物质浓度带入表达式求浓度商：(3.0×10-3 mol·L-1)2/(2.5×10-1 mol·L-1×4.0×10-2 mol·L-1)
=9×10-4<64×10-4，故反应向正反应方向进行。
答案:(1)0.05 mol·L-1·min-1　(2)A、D　(3)A、C　(4)不变 
(5)向正反应方向进行　根据计算得浓度商Qc<K。
21.【解析】(1)观察同一压强下的CO转化率随温度的升高而减小，所以该反应为放热反应。
(2)100 ℃时CO的转化率为0.5，列式求算：
CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)
起始：a mol   2a mol    0
转化：0.5a mol a mol   0.5a mol
平衡：0.5a mol a mol   0.5a mol
K等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，求得K为b2/a2。
(3)由于该反应为气体体积减小的反应，再通入a mol CO，2a mol H2有利于平衡向正反应方向移动，所以CO转化率增大，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以不会改变。
(4)   CO(g) +  2H2(g)
CH3OH(g)
起始：2.5 mol  7.5 mol     0
转化：2.25 mol 4.5 mol   2.25 mol
平衡：0.25 mol 3 mol     2.25 mol
由于压强之比等于物质的量之比，平衡时的物质的量总数为5.5 mol，起始时为10 mol，所以平衡时压强为起始时的0.55倍。
答案:(1)放热　(2)b2/a2　(3)增大　不变　(4)0.55