山东省济阳县第一中学高中化学第二章化学反应速率和化学平衡单元测试新人教版选修4Word文件下载.docx
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0,B错误;
水在常温常压下电解才能发生分解,即环境对它做功,才能使它发生反应,所以是非自发反应,C错误;
同种物质气态时熵值最大,H2O(g)变成液态水,熵值减小ΔS<0,D错误.
2.原创(化学反应速率)在2L的密闭容器中,发生以下反应:
2A(g)+B(g)
xC(g)+D(g).若最初加入的A和B都是4mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12mol·
L-1·
s-1,生成C的物质的量为2.4mol,则下列说法不正确的是( )
A.X=2
B.10秒时B的物质的量为2.8mol
C.前10秒钟D的平均反应速率为0.12mol·
s-1
D.A的转化率为60%
答案 C
前10秒钟,C的平均反应速率为0.12mol·
s-1,根据速率之比等于系数之比,x=2,前10秒钟D的平均反应速率为0.06mol·
s-1,则A项正确,C项错误,D项,前10秒钟,B的平均反应速率为0.06mol·
s-1,则消耗的B的物质的量为0.06mol·
s-1×
10s×
2L=1.2mol,B剩余的物质的量为4mol-1.2mol=2.8mol,B正确,前10秒钟参加反应的A为0.12mol·
2L=2.4mol,所以A的转化率为60%,D正确.
2-1.N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.一定温度下,在2L固定容积的密闭容器中发生反应:
2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g)ΔH>0.反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示.下列说法中,正确的是( )
A.0~20s内平均反应速率v(N2O5)=0.1mol·
(L·
s)-1
B.10s时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.20s时,正反应速率大于逆反应速率
D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化
答案D
0~20s内,v(N2O5)=
=0.05mol·
s)-1;
10s时,反
应仍在向正反应方向进行,v(正)>v(逆);
20s时,v(正)=v(逆),反应达到平衡状态.
2-2.在恒温、恒容的容器中进行反应:
2HI
H2+I2ΔH>0,反应物的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s,那么由0.06mol/L降到0.036mol/L所需时间为( )
A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s
答案C
随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,所以后一阶段的平均反应速率小于前一阶段的平均反应速率,即
>
,解得Δt>12s.
3.原创(影响化学反应速率的因素)运用外界条件对化学反应速率的影响理论,判断下列叙述正确的是()
A.钠常温下与氧气反应生成Na2O,升高温度生成Na2O的速率加快
B.常温下,铜与稀硝酸反应生成NO,增大硝酸的浓度,生成NO的速率加快
C.锌与稀硫酸制备氢气,加入少量的硫酸铜溶液,生成H2的速率加快
D.对密闭容器中发生的反应2NO2
2NO+O2缩小体积,增大压强,V(正)减小,V(逆)增大
升高温度钠与氧气生成过氧化钠,铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,对2NO2==2NO
+O2缩小体积,增大压强V(正)V(逆)都增大,A、B、D错误,锌与稀硫酸制备氢气,
加入少量的硫酸铜溶液,锌与置换出的铜形成无数微小的原电池,加快了反应速率,C正确.
3-1.在密闭容器中发生如下反应:
2X(g)+Y(g)
Z(g)ΔH<
0.如图是表示该反应的速率
(v)随时间(t)变化的关系图,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的用量.则
下列说法中不正确的是()
A.t3时减小了压强B.t1-t6时间段t6时X的转化率最高
C.t5时升高了温度D.t2时使用了催化剂
t1时反应达到平衡,t2时正逆反应速率同等倍数的增大,应该是使用了催化剂;
t3时
正逆反应速率都减小,但V(逆)>V(正),应该是缩小体积减小压强;
t5时正逆反应速率
都增大,但V(逆)>V(正),向逆反应方向(吸热方向)移动,应该是升温;
t1-t6时间段两
次平衡移动都是向逆反应方向移动,所以t6时X的转化率最低.
3-2.用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体.下列措施对改变反应的速率几乎没
有影响的是( )
A.用相同浓度但温度较高的盐酸代替常温下的盐酸
B.增大反应体系的压强或减小反应体系的压强
C
.改用相同质量但为粉末状态的碳酸钙代替块状碳酸钙
D.改用与原盐酸含有相同H+浓度的稀硫酸
答案 B
解析 由于CaCO3和稀盐酸是固体和液体之间的反应,所以改变压强对反应速率几乎没有影响.改用与原盐酸含有相同H+浓度的稀硫酸,由于硫酸钙微溶,包在碳酸钙周围,阻碍反应的发生,速率减小.
4.原创(可逆反应及其特点)在体积为2L的密闭容器中通入0.4molSO2和0.2molO2发生反应2SO2+O2⇌2SO3,下列叙述正确的是()
A.若反应中加入的是18O2,达到平衡后SO2中不可能含有18O
B.平衡时,SO3的浓度可能为0.2mol/L
C.当不再生成SO3时反应达到平衡
D.温度不变,改变SO2和O2的加入量,达到平衡时C2(SO3)/C2(SO2)·
C(O2)不变
答案D
18O2中的18O通过化合反应存在于SO3中,SO3中的18O通过分解反应会存在于SO2中,最终SO3、SO2、O2中都含有18O,A项错误;
可逆反应不可能进行到底,B项错误;
可逆反应的化学平衡为动态平衡,平衡时生成三氧化硫的反应并没有停止,C项错误;
C2(SO3)/C2(SO2)·
C(O2)为该反应的平衡常数,温度不变平衡常数不变,D项正确.
4-1.在一密闭容器中进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g).已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L.当反应达到平衡时可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L
B.SO3为0.25mol/L
C.SO2、SO3均为0.15mol/L
D.SO3为0.4mol/L
A项数据表明,题中0.2mol/L的SO3完全转化成了SO2和O2,即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能的;
B项说明在题给浓度的基础上又有0.05mol/LSO2和0.025mol/LO2化合生成0.05mol/LSO3,这是可能的;
C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05mol/L,这也是不可能的;
D项数据说明SO2完全转化成了SO3,即平衡时c(SO2)=0,c(O2)=0,这也是不可能的.
4-2.对于某一可逆反应,在不同条件下的平衡状态中,正、逆反应速率的关系是( )
四个选项中,只有选项A在任意时刻都会v(正)=v(逆),即反应处于平衡状态.
5.改编(化学平衡状态的判定)一定条件下,在固定容积密闭容器中发生可逆反应:
4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g),下列对反应是否达到平衡的推断正确的是()
A.达到化学平衡时,化学反应速率的关系是3v正(NH3)=2v逆(H2O)
B.达到化学平衡时,NH3、O2、NO、H2O物质的量之比为4∶5∶4∶6
C.混合气体的密度一定时,该化学反应达到化学平衡
D.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态
A项,3v正(NH3)=2v逆(H2O),设v正(NH3)=3则v逆(H2O)=2那么v逆(NH3)=3,反应处于平衡状态,故A正确;
B项,到达平衡时,反应混合物的物质的量关系与起始投入量及转化率有关,达到化学平衡时,NH3、O2、NO、H2O物质的量之比可能为4:
5:
4:
6,也可能不是,故B错误;
C、混合气的密度等于混合气的总质量与容器容积的比值,混合气体的总质量不变,容器的容积不变,该体系密度始终不变,不能说明到达平衡,故C错误;
D项单位时间内生成x
mol
NO的同时消耗x
NH3,反应进程中始终按照这样进行,故D错误.
5-1.在一定温度下的体积不变的密闭容器中,当下列哪些量不再发生变化时,表明下述反
应:
A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气
体的总物质的量 ⑤混合气
体的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦各气体的物质的量
A.②③⑤⑥⑦B.①②③⑥⑦
C.②③④⑤⑥D.①③④⑤⑦
答案 A
A(s)+2B(s)
C(g)+D(g)是反应前后气体体积相等的反应,不管是否平衡,混合气体的压强始终不变,气体的总物质的量也不变,故①④不是判断是否达到平衡的标志.
5-2.某温度下,体积一定的密闭容器中进行可逆反应:
X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.加入少量W,逆反应速率增大
B.当容器中气体密度不变时,反应达到平衡
C.当容器中气体密度不变时,反应达到平衡
D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
W为固体,故加入少量W,反应速率不变,A错;
因为W为固体,故当容器中气体密度不变时,反应达到平衡,B正确;
该反应气体的物质的量不变,压强始终不变,C错误;
反应的ΔH为一定值,平衡后加入X,ΔH不变,D错.
6、改编(外界条件对化学平衡移动的影响)可逆反应aA(g)+bB(s)
cC(g)+dD(g)
ΔH,其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图,其中正确的是()
图1图2
A.升高温度、增大压强,平衡都向正反应方向移动
B.使用催化剂,C的物质的量分数增加
C.化学方程式系数a<c+d
D.ΔH>
0,升高温度平衡常数K值增大
根据图1判断,T2>
T1,温度越高,C的含量越少,则正反应为放热反应,ΔH<0,D项错误,根据图2判断,P2>
P1,压强越大,C的含量越少,则正反应为气体物质的量增大的反应,即a<c+d,C项正确,升高温度和增大压强平衡都向向逆反应方向,A项错误,使用催化剂不影响平衡,C的物质的量分数不变,B项错误.
6-1.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:
2A(g)+2B(g)
C(g)+3D(g);
0.该可逆反应的反应速率-时间、转化率-时间关系图如下:
则下列分析中不正确的是()
A.图Ⅰ可体现t0时升高温度对反应速率的影响
B.图Ⅱ可体现t0时增大压强(缩小体积)或使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ可体现催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
D.图Ⅲ可体现温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
催化剂只能缩短达到平衡用的时间,不影响反应物的转化率.
6-2.将等物质的量的X.Y气体充入一容积可变的密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:
X(g)+Y(g)+2M(s)
2Z(g);
.当改变某个条件并维持新条件直至达到新平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较,正确的是()
改变的条件
正.逆反应速率变化
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
逆反应速率增大量大于正反应速率增大量
X的体积分数增大
B
增大压强
正反应速率增大,逆反应速率减小
Z的浓度不变
减小压强
正.逆反应速率都减小
Y的体积分数变大
D
充入一定量的Z
逆反应速率增大
X的体积分数变大
该反应是气体物质的量不变的放热反应,升高温度,逆反应速率增大量大于正反应速率增大量,平衡逆向移动,X的体积分数增大,A项正确;
增大压强,正反应速率增大倍数相同,平衡不移动,但由于体积缩小,Z的浓度增大,B项错误;
减小压强,平衡不移动,Y的体积分数不变,C项错误;
充入一定量的Z,由于容积可变,建立等效平衡,X的体积分数不变,D项错误.
7.(催化剂对反应速率和平衡的影响)在一定温度时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线如右图所示.
下列叙述正确的是( )
A.该反应的热化学方程式:
N2+3H2
2NH3 ΔH=-92kJ/mol
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂,该化学反应放出的热量增多
D.加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
A项没有标物质的状态;
C项加催化剂不影响反应热;
D项催化剂可增大正反应速率,也可增大逆反应速率.
7-1.根据反应Br+H2
HBr+H的能量对反应历程的示意图甲进行判断,下列叙述中不正确的是( )
A.正反应吸热
B.加入催化剂,该化学反应的反应热不变
C.加入催化剂后,该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示
解析:
加入催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率.
7-2.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<
0,下列各项对示意图的解释与图像相符的是( )
A.①压强对反应的影响(p2>
p1)
B.②温度对反应的影响
C.③平衡体系增加N2对反应的影响
D.④催化剂对反应的影响
①中由于p1条件下反应先达平衡状态,即p1>
p2,A错误;
升高温度,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH<
0的平衡逆向移动,N2的转化率降低,图像②错误;
催化剂能加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,故有催化剂时先达平衡,④错误;
向平衡体系中加入N2瞬间,v正增大,v逆不变,v正>
v逆,平衡正向移动,C正确.
8.改编(勒夏特列原理及其应用)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()
A.
将NO2球浸泡在冷水和热水中,热水中的球泡颜色加
B.氯水中有下列平衡Cl2+H2O
HCl+HClO,当加入碳酸钙后,HClO的浓度增大漂白性增强
C.
H2O2中加入二氧化锰,生成氧气的速率加快
D.反应CO(g)+NO2(g)
CO2(g)+NO(g)
,达平衡后,升高温度体系颜色变深
勒夏特列原理即化学平衡移动原理,必须是化学平衡移动问题,才能用该原理解释,催化剂不影响平衡,故选C.
8-1.下列生产、生活等实际应用,不能用勒夏特列原理解释的是
A.溴水中有下列平衡Br2+H2O
HBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂
C.合成NH3反应,为提高NH3的产率,理论上应采取低温度的措施
D.对2HI(g)
H2(g)+I2(g),保持容器体积不变,通入氢气可使平衡体系颜色变浅
答案:
勒夏特列原理即化学平衡移动原理,必须是化学平衡移动问题,才能用该原理解释,催化剂不影响平衡,故选B.
8-2.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
勒夏特列原理即化学平衡移动原理.凡是外界因素对化学平衡的影响都可用勒夏特列原理来解释.催化剂不能引起化学平衡移动,不能用原理解释.D项加压平衡不移动,颜色加深,因为体积缩小.
9、改编(化学平衡常数)在10L密闭容器中,A、B、C三种气
态物质构成了可逆反应体
系;
某温度时,A、B、C物质的量与时间的关系如图一,C的百分含量与温度的关系如图
二.
下列分析不正确的是( )
A.该反应的平衡常数表达式为:
K=
B.0~4min时,A的平均反应速率为0.01mol/(L·
min)
C.由T1向T2变化时,v正>
v逆
D.平衡后升高温度,K值增大
根据图一所示A、B、C物质的量的变化,可知该可逆反应为:
C(g),由此可知B正确;
由图一知在4min时A消耗0.4mol,故0~4min时,A的平均反应速率为:
0.4mol/(10L×
4min)=0.01mol/(L·
min);
由图二知在T3时反应达到平衡,故在T3前,反应一直正向进行,v正>
v逆;
由T3升温到T4时,C%减小,说明平衡逆向进行,故可判知正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K值减小
9-1.关于化学平衡常数,下列说法不正确的是( )
A.化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B.化学平衡常数随温度的改变而改变
C.对于一定温度下的同一个反应,其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1
D.温度越高,K值越大
化学平衡常数K=生成物浓度幂的积/反应物浓度幂的积,化学平衡常数只与温度有关,与物质的浓度无关.故A、B正确,根据化学平衡常数的计算式可以知道对于一定温度下的同一个反应,其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1,故C正确.对放热反应,温度越高,K值越小,D项错误.
9-2、一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:
MgSO4(s)+CO(g)
MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横
坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是( )
选项
x
y
温度
容器内混合气体的密度
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
SO2的浓度
平衡常数K
MgSO4的质量
(忽略体积)
CO的转化率
由于此反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,混合气体质量增加,密度增大,A正确;
当增加CO的物质的量时,相当于增大体系的压强,平衡逆向移动,CO的转化率减小,CO2与CO的物质的量之比减小,B错误;
平衡常数只与温度有关,与SO2的浓度无关,C错误;
MgSO4为固体,增加其质量对平衡无影响,所以CO的转化率不变,D错误.
10.原创(化学平衡常数的应用)设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ/mol,反应②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) ΔH=bkJ/mol,以上两反应的平衡常数分别为K1和K2.在不同温度下,K1、K2的值如下:
T/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
下列有关叙述正确的是( )
A.b>
B.在973K下增大压强,K2增大
C.a>
b
D.在1173K下反应①平衡后再充入CO2平衡正向移动,K1增大
由题意知温度升高K1增大,K2减小,说明升温,反应①的平衡向右移动,反应②的平衡向左移动,所以①中正反应是吸热反应,a>
0,②中正反应是放热反应,b<
0,A错,C对;
增大压强,两平衡均不移动,K2不变,B错;
在1173K下反应①平衡后再充入CO2平衡正向移动,但温度不变平衡常数不变,D错误.
10-1.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=
.恒容时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O
CO2+H2
由平衡常数K=
,温度升高时H2浓度减小,说明在恒容时平衡正向移动,ΔH>
该反应的化学方程式CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),在增大压强时H2的浓度不变,升高温度,v正和v逆都增大.
10-2.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.080
③
0.20
0.30
a
④
900
0.15
下列说法正确的是( )
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×
10-2mol·
min-1
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
A项,根据方程式可知在5min内反应生成的n(N)等于生成的n(M),则v(N)=
=1×
10-3mol·
min-1,该项错误;
B项,根据表格中数据可知平衡时c(X)=0.002mol·
L-1、c(Y)=0.032mol·
L-1、c(N)=c(M)=0.008mol·
L
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