山东省济南市钢城区届高考化学第一轮复习过关检测《化学反应速率与化学平衡》含答案Word格式文档下载.docx
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6.在如图所示的三个容积相同的容器①、②、③中进行如下反应:
3A(g)+B(g)
2C(g) ΔH<
0,若起始温度相同,分别向三个容器中通入3molA和1molB,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
A.③②①
B.③①②
C.①②③
D.②①③
7.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,现分别进行下列两上实验:
(N2O4(g)
2NO2(g) ΔH>0)
(a)将两容器置于沸水中加热
(b)在活塞上都加2kg的砝码
在以上两情况下,甲和乙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
8.在一个体积固定的密闭容器中加入2molA和1molB,发生反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为amol·
L-1。
若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为amol·
L-1的是( )
A.4molA+2molB
B.2molA+1molB+3molC+1molD
C.3molC+1molD+1molB
D.3molC+1molD
9.反应2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a、c两点的反应速率:
a>c
B.a、c两点NO2的转化率:
C.b、c两点的化学平衡常数:
b=c
D.由状态b到状态a,可以用加热的方法
10.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:
v(H2)=3mol·
min-1;
乙:
v(N2)=2mol·
丙:
v(NH3)=1mol·
min-1,则三个容器中合成氨的速率( )
A.v(甲)>
v(乙)>
v(丙)
B.v(乙)>
v(丙)>
v(甲)
C.v(丙)>
v(甲)>
v(乙)
D.v(乙)>
11.将4molA气体和2molB气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:
2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol·
L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·
s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·
其中正确的是( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
12.在比较化学反应速率时,不可以利用的相关性质为( )
A.气体的体积和体系压强
B.颜色的深浅
C.固体物质的量的多少
D.反应的剧烈度
13.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等,温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。
A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>
甲>
丙
B.平衡时N2O4的百分含量:
乙>
甲=丙
C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D.平衡时混合物的平均相对分子质量:
14.反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行。
下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.压缩容器体积,增大体系压强
B.加入适当的催化剂
C.保持压强不变,充入惰性气体使容器容积增大
D.保持容器容积不变,充入惰性气体使体系压强增大
15.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式为
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·
mol-1
当该反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中t1时刻引起平衡移动的条件可能是升高温度
B.表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t5~t6
C.温度为T℃时,将2amolH2和amolN2充入0.5L密闭容器中,充分反应后N2的转化率为50%,则该温度时反应的平衡常数为16/a2
D.在t2~t3时间段,保持容器容积不变,充入一定量的惰性气体,N2的浓度不变
16.下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发反应的是( )
A.Ag2O(s)===2Ag(s)+
O2(g)
B.Fe2O3(s)+
C(s)===2Fe(s)+
CO2(g)
C.N2O4(g)===2NO2(g)
D.6C(s)+6H2O(l)===C6H12O6(s)
17.某温度下,在容积固定的密闭容器中,发生可逆反应:
A(g)+2B(g)
2C(g),平衡时,各物质的浓度比为c(A)∶c(B)∶c(C)=1∶1∶2,保持温度不变,以1∶1∶2的体积比再充入A、B、C,则下列叙述正确的是( )
A.刚充入时反应速率:
v(正)减小,v(逆)增大
B.达到新的平衡时:
反应混合物中A、B的物质的量分数不变
C.达到新的平衡时:
c(A)∶c(B)∶c(C)仍为1∶1∶2
D.达到新的平衡过程中:
体系压强先增大,后减小
18.为了探索外界条件对反应aX(g)+bY(g)
cZ(g)的影响,以X和Y的物质的量比为a∶b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。
以下判断正确的是( )
A.ΔH>0,a+b>c
B.ΔH>0,a+b<c
C.ΔH<0,a+b>c
D.ΔH<0,a+b<c
19.模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)
H2(g)+Br2(g)反应,下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )
20.甲、乙两个容器内都在进行A→B的反应,甲中每分钟减少4molA,乙中每分钟减少2molA,则两容器中的反应速率( )
A.甲快
B.乙快
C.相等
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.在一定条件下,反应A(g)+B(g)
C(g)(正反应为放热反应)达到平衡后,根据下列图像判断:
(1)升温,达到新平衡的是__________(填字母,下同),新平衡中C的体积分数__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(2)降压,达到新平衡的是__________,A的转化率__________。
(3)减少C的量,达到新平衡的是__________。
(4)增加A的量,达到新平衡的是__________,此时B的转化率__________,A的转化率__________。
(5)使用催化剂,达到平衡的是__________,A的转化率__________,C的质量分数__________。
22.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g):
(1)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是______________________________________
(填字母)。
a.v正(O2)=2v逆(SO3)
b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(2)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)=__________mol·
若继续通入0.20molSO2和0.10molO2,则平衡______________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,再次达到平衡后,__________mol<n(SO3)<__________mol。
23.近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是________(填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10mol·
L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为_________________________、
____________________________,制得等量H2所需能量较少的是________。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:
H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H2O(g)。
在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=________。
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2________α1,该反应的ΔH________0。
(填“>
”“<
”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是________(填标号)
A.H2SB.CO2C.COSD.N2
24.NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。
有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)===HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=-116.1kJ·
mol-1
3HNO2(aq)===HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·
反应3NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=________kJ·
mol-1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。
写出电解时阳极的电极反应式:
_____________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。
写出该反应的化学方程式:
____________________________________。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移的电子数为________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1)。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______________________
________________________________________________________________________;
当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是________________。
答案
1.【答案】D
【解析】根据v-t图像,对于该可逆反应t1时刻正、逆反应都在进行,0~t1时段v正>
v逆,c(Z)在增大;
t2时刻v正=v逆,说明反应达到化学平衡状态;
t2~t3时段,反应仍在进行,但由于v正=v逆,所以各物质的浓度不再发生变化。
2.【答案】A
3.【答案】C
【解析】18mol·
L-1的硫酸为浓硫酸,室温下铝片在浓硫酸中钝化。
4.【答案】A
【解析】448℃时反应H2(g)+I2(g)
2HI(g),平衡常数K=
=49;
反应2HI(g)
H2(g)+I2(g)的平衡常数K=
=
。
5.【答案】C
【解析】化学反应速率是指单位时间内反应物的物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加,是正值,是反应物的平均速率,且不能用纯液体或纯固体表示反应速率,A、B错误;
对于无明显现象的化学反应而言,速率大小与现象没有关系,D错误。
6.【答案】A
【解析】根据题意知,①容器是绝热恒容容器,该反应是放热反应,反应进行过程中容器内温度升高;
②容器是恒温恒容容器,该反应正向为气体体积减小的反应,反应进行过程中容器内压强减小;
③容器是恒温恒压容器,该反应正向为气体体积减小的反应,反应进行过程中为保持恒压,容器的体积减小;
①与②相比,由于②能把反应产生的热量散到空气中,相比①来说相当于降低温度,平衡右移,故平衡时C的体积分数②大于①;
②与③相比,由于反应向右进行时气体物质的量减小,③中活塞下移,相对②来说,相当于给体系加压,平衡右移,C的体积分数③大于②,达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为③②①。
7.【答案】D
【解析】
(a)在沸水中,气体体积都受热膨胀,甲中存在平衡N2O4(g)
2NO2(g) ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,使体积进一步增大,所以体积:
甲>乙;
(b)都加2kg的砝码,压强增大,气体都缩小,甲中存在平衡N2O4(g)
2NO2(g) ΔH>0,增大压强,平衡逆向移动,体积减小得更多,所以体积:
甲<乙。
8.【答案】D
【解析】等效平衡的含义:
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)相同,这样的化学平衡称为等效平衡。
对于一般可逆反应,在恒温恒容条件下,把加入物质的物质的量换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。
假设2molA和1molB维持容器体积和温度不变,开始时向容器中加入3molC+1molD,达到平衡时,与原平衡是等效平衡。
9.【答案】D
【解析】2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0,该反应为放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数增大,故T1<T2;
增大压强,化学平衡正向移动,NO2的体积分数减小。
A项,由图像可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则a、c两点的反应速率:
a<c,错误;
B项,由图像可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,化学平衡正向移动,c点NO2的转化率更大,错误;
C项,温度T1<T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,错误;
D项,升高温度,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数增大,由图像可知,a点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,正确。
10.【答案】D
【解析】N2、H2合成氨的反应:
2NH3(g),三个容器中均转化为N2的反应速率为
甲:
v(N2)=
v(H2)=1mol·
v(NH3)=0.5mol·
即v(乙)>
v(丙)。
11.【答案】B
【解析】c(A)起始=
=2mol·
L-1,c(B)起始=
=1mol·
利用三段式法计算:
2A(g) + B(g)
2C(g),
起始(mol·
L-1)210
变化(mol·
L-1)0.60.3
2s时(mol·
L-1)1.40.7
2s内,用物质A表示的反应的平均速率为v(A)=
=0.3mol·
s-1;
2s内,用物质B表示的反应的平均速率为v(B)=
=0.15mol·
2s时物质A的转化率为α=
×
100%=30%;
①④正确。
12.【答案】C
【解析】固体物质的量的多少对化学反应速率不产生影响,所以不能用来比较化学反应速率。
13.【答案】B
【解析】甲与丙为完全等效平衡,平衡时NO2的浓度相等,乙到达平衡时相当于在甲平衡的基础上增大压强,反应向正方向移动,但平衡移动的结果是NO2浓度增大,故平衡时容器中c(NO2)的大小顺序为乙>
甲=丙,故A错误;
因甲、丙为恒容容器,0.1molN2O4完全转化可得到0.2molNO2,故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡,乙中到达平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,而压强越大,越有利于平衡向生成N2O4的方向进行,故平衡时,N2O4百分含量:
甲=丙,B正确;
甲、丙中的化学平衡为等效平衡,若NO2的转化率为50%,则丙中N2O4的转化率也为50%,C错误。
14.【答案】D
【解析】A项,压缩容器体积,增大体系压强,化学反应速率加快,错误;
B项,加入适当的催化剂,化学反应速率加快,错误;
C项,保持压强不变,充入惰性气体使容器容积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,错误;
D项,保持容器容积不变,充入惰性气体使体系压强增大,但气体的浓度均未改变,所以反应速率不变,正确。
15.【答案】D
【解析】该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。
t1时v正和v逆同时增大,且v正>v逆,说明平衡正向移动,故引起平衡移动的条件应为增大压强,NH3的含量升高,t2~t3处于平衡状态,t3时v正、v逆同时增大,且v正<v逆,说明平衡逆向移动,故改变的条件应为升高温度,NH3的含量降低,t4~t5处于平衡状态。
t5时v正、v逆同时增大,且v正=v逆,说明平衡不移动,故改变的条件应为加入催化剂,NH3的含量不变。
由上述分析可知t2~t3时间段内NH3的含量最高,A、B项错误;
温度为T℃时,利用“三段式”法可得,平衡时c(N2)=
=amol·
L-1,c(H2)=
L-1,c(NH3)=2amol·
L-1,故K=
,C项错误;
保持容器容积不变,充入一定量的惰性气体,平衡不移动,N2的浓度不变,D项正确。
16.【答案】D
【解析】熵判据是指与外界隔离的体系中,自发过程导致体系的熵增大即化学反应向着熵增加的方向进行。
题中四个反应在常温下不能自发进行,其中A、B、C为熵增大的反应,在高温下可能为自发反应,但D为熵减小的反应,在高温下仍为非自发反应。
17.【答案】D
【解析】增加投料量,A、B、C的浓度均增大,v(正)、v(逆)均增大,A项错误;
成比例增加投料量,相当于加压,化学平衡正向移动,A、B的物质的量分数减小,C的物质的量分数增大,A、B、C三种物质的浓度之比不是1∶1∶2,在达到平衡的过程中体系的压强逐渐减小,B、C项错误、D项正确。
18.【答案】C
【解析】由图像可知,降低温度,Z的物质的量分数增大,说明降低温度平衡向正反应方向移动,说明正反应放热,则ΔH<0;
降低压强,Z的物质的量分数减小,说明压强减小,平衡向逆反应方向移动,则应有a+b>c,故选C。
19.【答案】C
【解析】可逆反应中反应物与生成物同时存在。
20.【答案】D
【解析】因为v=
,两容器的体积不确定,故无法比较两容器内的反应速率,D正确。
21.【答案】
(1)B 减小
(2)C 减小 (3)E (4)A 增大减小 (5)D 不变 不变
【解析】改变压强、温度及使用催化剂,其反应速率均发生变化,改变压强,速率有“跳档”,而改变浓度常常使一个反应的反应速率逐渐变化,根据改变条件后,平衡向哪个方向移动,确定反应速率的相对大小,结合速率的变化特点进行判断。
22.【答案】
(1)bd
(2)0.036 向正反应方向 0.36 0.40
(1)根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时,说明反应达到平衡状态。
(2)当达到平衡时,容器中SO3的物质的量为0.18mol,据反应速率公式可得v(SO3)=0.072mol·
min-1,由化学反应方程式中的计量数关系可知:
v(O2)=0.036mol·
再继续通入0.20molSO2和0.10molO2时,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时,SO3的物质的量介于0.36mol和0.40mol之间。
23.【答案】
(1)D
(2)H2O(l)===H2(g)+
O2(g) ΔH=286kJ·
H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=20kJ·
mol-1 系统(Ⅱ)
(3)①2.5 2.8×
10-3 ②>
>
③B
(1)A能:
氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应,说明酸性:
H2S<
H2CO3;
而亚硫酸能,则说明酸性:
H2SO3>
H2CO3。
B能:
相同浓度时导电能力越强,说明溶液中离子浓度越大,酸的电离程度越大,故可判断酸性:
H2S>
H2SO3。
C能:
pH:
H2SO3,则c(H+):
H2SO3,故酸性:
D不能:
还原性的强弱与酸的强弱无必然联系。
(2)令题干中的四个热化学方程式分别为
①H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+
O2(g) ΔH1=327kJ·
②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH=-151kJ·
③2H
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