第七章 化学反应速率与平衡 检测三Word文档下载推荐.docx
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6.已知298K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-92.0kJ·
mol-1,将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。
测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)( )
A.一定小于92.0kJB.一定大于92.0kJ
C.一定等于92.0kJD.无法确定
7.某温度下,反应2N2O5
4NO2+O2开始进行时,c(N2O5)=0.0408mol/L。
经1min后,c(N2O5)=0.030mol/L。
则该反应的反应速率为( )
A.v(N2O5)=1.8×
10-4mol/(L·
s)B.v(N2O5)=1.08×
10-2mol/(L·
s)
C.v(NO2)=1.8×
s)D.v(O2)=1.8×
8.改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列变化中正确的是()
A.生成物浓度一定增大B.生成物的物质的量分数一定增大
C.反应物的转化率一定增大D.某生成物的产率可能提高
9.向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB.相同温度下,发生反应:
A(g)+B(g)⇌xC(g);
△H<0.测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是( )
A.x不可能等于2
B.甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K(甲)<K(乙)
C.将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D.若向甲容器中再充入2molA、2molB,则平衡时甲容器中0.78mol•L﹣1<c(A)<1.56mol•L﹣1
10.一定温度下,在2L密闭容器中发生下列反应:
4NO2(g)+O2(g)⇌2N2O5(g);
已知该反应的平衡常数:
k300℃>k350℃,且体系中n(NO2)(单位:
mol)随时间变化如下表:
时间(s)
500
1000
1500
t1℃
20
13.96
10.08
t2℃
a
b
c
下列说法一定正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.如果t2℃<t1℃,那么a>b=c,且a=10+0.5b
C.如果t2℃<t1℃,那么t2℃达到平衡的时间介于1000s至1500s之间
D.如果t2℃>t1℃,那么b>10.08
11.下列有关说法正确的是( )
A.合成氨反应需使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动
B.铅蓄电池在放电过程中,负极质量增加,正极质量减少
C.100mLpH=3的HA溶液、HB溶液分别与足量的锌反应,HA溶液放出的氢气多,说明HA的酸性比HB的弱
D.已知I3﹣⇌I2+I﹣,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
12.下列化学用语的相关表述正确的有( )
A.H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣akJ/mol,故1molNaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出的热量为akJ
B.因CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+bkJ/mol,故1molCuSO4(s)溶于水时,放出bkJ热量
C.因氢气的燃烧热为ckJ/mol,故电解水的热化学方程式为2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+ckJ/mol
D.因N2(g)+3H2(g)⇌2NH3△H=﹣dkJ/mol,故向某容器中通人1molN2与3molH2充分反应后,放出的热量小于dkJ
13.在某2L恒容密团容器中充入2molX(g)和1molY(g)发生反应:
2X(g)+Y(g)⇌3Z(g)△H,反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示:
下列推断正确的是( )
A.
升高温度,平衡常数增大
B.
W点Y的正反应速率等于M点Y的正反应速率
C.
Q点时,Y的转化率最大
D.
平衡时充入Z.达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
14.合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<
0。
在反应过程中,逆反应速率的变化如下图所示,下列说法正确的是()
A.t1时一定是增加了生成物B.t2时使用了催化剂
C.t3时增大了压强D.t4时一定是降低了温度
15.CO(g)+NO2(g)
CO2(g)+NO(g)△H<0,若其他条件不变,只改变下列条件,能使混合气体颜色变深的是
A.降低温度B.增大压强C.增大CO的浓度D.使用催化剂
16.可逆反应mA(g)+nB(s)
rC(g)+qD(g)在反应过程中,其他条件不变,D的体积百分含量和温度T或压强P关系如图所示,下列叙述中正确的是()
A.化学方程式系数m+n=r+q
B.使用催化剂,D的物质的量分数增加
C.温度降低,化学平衡向正反应方向移动
D.物质B的颗粒越小,反应越快,有利于平衡向正反应方向移动
二、非选择题
17.某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
请回答以下问题:
表1.几种盐的Ksp表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
难溶物[
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×
10-19
CaSO4
9.1×
10-6
FeAsO4
5.7×
10-21
污染物
H2SO4
As
废水浓度
29.4g/L
1.6g·
L-1
排放标准
pH6~9
0.5mg·
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=mol·
L-1。
⑵若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×
10-4mol·
L-1,c(AsO43-)=mol·
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为
。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀,原因为
③砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25℃)为:
K1=5.6×
10-3K2=1.7×
10-7K3=4.0×
10-12,
第三步电离的平衡常数的表达式为K3=。
Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:
AsO43-+H2O
HAsO42-+OH-,该步水解的平衡常数(25℃)为:
(保留两位有效数字)。
18.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)简述原料气N2、H2的。
(2)下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是:
A.浓硫酸B.氯化钙C.氯化镁D.生石灰
(3)氨气和氧气145℃就开始反应,在不同温度和催化剂时生成不同产物(如图所示):
4NH3+5O2
4NO+6H2O K1=1×
1053(900℃)
4NH3+3O2
2N2+6H2O K2=1×
1067(900℃)
温度较低时以生成 为主,温度高于900℃时,
NO产率下降的原因 。
吸收塔中需要补充空气的原因 。
(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。
其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2和N2,请写出有关反应化学方程式:
,。
19.氨气是重要的化工原料
(1)已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·
mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ·
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:
;
如果在1L密闭容器中,3molNH3在等温条件下充分反应,2min后达到平衡,平衡时的反应热为92.4kJ,则在这段时间内v(H2)=;
保持温度不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,平衡时NH3的转化率为。
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:
,
科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是(填“正极”或“负极”);
碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为。
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应:
4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)。
在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是(填字母代号)。
a.增大压强b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·
H2O的浓度为{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×
10-12]}
20.联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。
N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
2NO2(g)
N2O4(g),N2O4为无色气体。
①在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH0(填写“>
”、“<
”、“=”)
②一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡,达到平衡状态的标志。
A单位时间内生成nmolN2O4的同时生成2nmolNO2
B用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:
1的状态
C混合气体的颜色不再改变的状态
D混合气体的密度不再改变的状态
E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是(填字母)
A减小NO2的浓度B降低温度C增大压强D升高温度
(2)25℃时,1molN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放612.5kJ的热量。
请写出该反应的热化学方程式:
。
(3)17℃、1.01×
105Pa,往10L密闭容器中充入NO2,达到平衡时,c(NO2)=0.2mol·
L-1,
c(N2O4)=0.16mol·
L-1。
则反应初始时,充入NO2的物质的量为;
NO2的转化率为;
该温度下该反应的平衡常数K为;
该温度下反应N2O4(g)
2NO2(g)的平衡常数K为。
参考答案
1.B2.A3.B4.C5.A6.A7.A8.D
9.AD
解析:
A、由图象可知平衡时,甲容器平衡时,A的转化率为
=61%,乙容器内A的转化率为
=50%,甲容器内压强比乙容器内大,增大压强向正反应移动,增大压强平衡压强增大向着体积减小的方向移动,故:
1+1>X,所以x=1,故A正确;
B、化学平衡常数只受温度影响,二者温度相同,平衡常数相同故B错误.C、该反应为放热反应,将乙容器单独升温,平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,乙中A的转化率比甲容器的转化率低,不可能使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同,故C错误;
D、向甲容器中再充入2molA、2molB,可以等效为原平衡状态下压强增大一倍,平衡向正反应方向移动,A转化率增大,所以平衡时甲容器中c(A)小于2倍原平衡中的c(A),平衡移动目的是降低浓度增大趋势,但不能消除浓度增大,达新平衡时浓度比原平衡大,所以平衡时甲容器中0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L,故D正确;
考点:
体积百分含量随温度、压强变化曲线。
10.D
A.该反应的平衡常数:
k300℃>k350℃,温度越大,平衡常数越小,即升高温度,平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,故A错误;
B.如果t2℃<t1℃,t1℃反应快,先达到平衡,但b与c也不一定相等,而且20﹣a>a﹣b,所以a>10+0.5b,故B错误;
C.如果t2℃<t1℃,那么t2℃达到平衡的时间应该在t1℃后,但是t1℃达到平衡的时间可能是小于1000s,那么t2℃达到平衡的时间也就不能确定了,故C错误;
D.如果t2℃>t1℃,那么t2℃时反应较快,1000s时已经达到了平衡,而且升温时平衡向左移动,n(NO2)>10.8,故D正确。
11.C
A.使用催化剂,降低活化能,改变反应途径加快反应速率,不影响平衡移动,故A错误;
B.铅蓄电池在放电过程,为原电池,Pb作负极,PbO2为正极,两极反应都生成PbSO4,两极质量都减小,故B错误;
C.等体积pH=3的HA溶液、HB溶液分别与足量的锌反应,HA溶液放出的氢气多,说明HA可以提供的氢离子多,HA的电离程度比HB小,HA的酸性比HB的弱,故C正确;
D.向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,CCl4萃取溶液中的I2,说明I2在CCl4中的溶解度比在水中的大,故D错误。
12.D
A.NaOH固体溶于水要放热,故1molNaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出的热量大于akJ,故A错误;
B.CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+bkJ/mol,故1molCuSO4(s)与水生成CuSO4•5H2O,放出bkJ热量,生成的CuSO4•5H2O溶于水时溶液吸热,所以1molCuSO4(s)溶于水时,放出的热量是两次热量变化之差,小于bkJ热量,故B错误;
C.燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,氢气的燃烧热为ckJ/mol,故电解水的热化学方程式为2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+2ckJ/mol,故C错误;
D.根据N2(g)+3H2(g)⇌2NH3为可逆反应,不能进行到底,故向某容器中通人1molN2与3molH2充分反应后,放出的热量小于dkJ,故D正确。
13.C
温度在a℃之前,升高温度,X的含量减小,温度在a℃之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,A.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,故A错误;
B.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高,反应速率越高,所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率,故B错误;
C.曲线上最低点Q为平衡点,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故C正确;
D.反应前后气体的物质的量不变,平衡时充入Z,达到平衡时与原平衡是等效平衡,所以达到新平衡时Z的体积分数不变,故D错误。
14.B
A.t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,则应为增大压强,故A错误;
B.t2时正逆反应速率同等程度增大,则为使用了催化剂,故B正确;
C.t3时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反应速率,则为减小压强,故C错误;
D.t4时反应速率瞬间不变,然后减小,应为减小生成物浓度,故D错误。
15.B
A、降低温度平衡右移,NO2的浓度减小,混合气体颜色变浅,故A错误;
B、增大压强,虽然平衡不移动,但反应物和生成物的浓度都增大,混合气体颜色变深,故B正确;
C、增大CO的浓度,平衡右移,NO2的浓度减小,混合气体颜色变浅,,故C错误;
D、使用催化剂平衡不移动,反应物和生成物的浓度都不变,混合气体颜色不变,故D错误。
16.C
解析:
A、根据D的体积百分含量和压强关系图像可知改变压强平衡不移动,说明化学方程式系数m=r+q,故A错误;
B、使用催化剂只能改变反应速率,平衡不移动,D的物质的量分数不变,故B错误;
C、根据D的体积百分含量和温度关系的图像可知T2>T1,T2到T1温度降低,D的体积百分含量增大,说明化学平衡向正反应方向移动,故C正确;
D、物质B的颗粒越小,反应越快,不影响平衡,故D错误。
17.⑴0.3⑵5.7×
10-17
⑶2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
⑷①CaSO4
②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右,c(AsO43-)增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀
[或:
pH增大,促进H3AsO4电离,c(AsO43-)增大,Qc=c3(Ca2+)·
c2(AsO43-)≥Ksp[Ca3(AsO4)2,Ca3(AsO4)2才沉淀]
③
2.5×
10-3。
18.
(1)N2来源于空气,H2来源于焦炭与水蒸气的反应
(2)A
(3)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m③N2生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降;
提高氨气的转化率,进一步与NO反应生成硝酸
(4)NO+NO2+H2O=2HNO2;
CO(NH2)2+2HNO2=CO2↑+2N2↑+3H2O
19.
(1)2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.4kJ·
mol-1;
1.5mol.L-1.min-150%
(2)4NH3+3O2
2N2+6H2O,负极2NH3+6OH-6e―=N2+6H2O
(3)C(4)0.002mol/L
20.
(1)①<
②ACE③BC
(2)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225KJ/mol
(3)5.2mol62%41/4
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- 第七章 化学反应速率与平衡 检测三 第七 化学反应 速率 平衡 检测
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