阶段滚动测试4反应速率与限度.docx
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阶段滚动测试4反应速率与限度
阶段滚动测试(四) 反应速率与限度
测试时间:
90分钟
满分:
100分
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题2.5分,共50分。
每小题只有一个选项符合要求)
1.[2016·北京高考]下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A.抗氧化剂B.调味剂
C.着色剂D.增稠剂
答案 A
解析 抗氧化剂是防止食品氧化变质的添加剂,使用目的是延缓食品的变质。
2.[2016·海口模拟]化学反应速率和化学平衡具有广泛的指导意义,下列说法正确的是( )
A.在化学工业中,选用合适的催化剂一定能提高经济效益
B.热天面粉发酵速率与冬天面粉发酵速率相差不大
C.茶叶的包装中加入的还原性铁粉,能延长茶叶储存时间
D.反应CO(g)===C(s,石墨)+
O2(g)(ΔH=+110.5kJ·mol-1 ΔS=-89.36J·mol-1·K-1)能自发进行
答案 C
解析 选用合适的催化剂只能提高单位时间内的产量,而不能确保经济效益的提高,A项错误;热天温度高,能提升面粉发酵速率,B项错误;还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气反应,降低氧气浓度,从而延长茶叶储存时间,C项正确;根据ΔG=ΔH-TΔS,代入相关数据计算得ΔG>0,则该反应一定不能自发进行,D项错误。
3.[2016·江南十校联考]在一个不导热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。
由图可得出的正确结论是( )
A.反应物浓度:
a点小于c点
B.c点时反应进行的程度最大
C.该反应的正反应为吸热反应
D.Δt1=Δt2时,生成H2的物质的量:
a~b段小于b~c段
答案 D
解析 反应起始时反应物浓度大,因此反应物浓度:
a点大于c点,A项错;c点反应速率最大,反应不一定处于平衡态,而反应进行程度最大是指反应达到平衡态,B项错;反应起始阶段,反应物浓度减小而反应速率加快,只能是温度升高导致,再结合容器不导热可知正反应为放热反应,C项错;反应速率a~b小于b~c,故同等时间内,生成H2的量,a~b段小于b~c段,D项正确。
4.[2016·湖北百所中学月考]工业上消除氮氧化物的污染可用如下反应:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=akJ·mol-1
在温度T1和T2时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的恒容密闭容器中,测得n(N2)随时间变化的数据如下表:
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
T1
n(N2)
0
0.20
0.35
0.40
0.40
T2
n(N2)
0
0.25
…
0.30
0.30
下列说法不正确的是( )
A.10min内,T1时的v(N2)比T2时的小
B.T1 C.a<0 D.T2时,若向平衡后的容器中再充入1.2molCH4,重新达到平衡时n(N2)=0.40mol 答案 D 解析 A项,10min内,T1时N2的浓度变化比T2时小,因此T1时v(N2)比T2时小;B项,10min内T1时v(N2)比T2时小,则T1 5.[2016·济南调研]下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A.在合成氨的反应中,降温或加压有利于氨的合成 B.H2、I2、HI平衡混合气压缩体积后颜色变深 C.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 D.阴暗处密封有利于氯水的储存 答案 B 解析 合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,正反应为气体分子数减小的放热反应,降低温度和增大压强平衡均向正反应方向移动,有利于氨的合成,A项可用勒夏特列原理解释;H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应在反应前后气体分子数不变,缩小体积,I2的浓度增大,颜色加深,但平衡不移动,B项不能用勒夏特列原理解释;Fe(SCN)3溶液中存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色),加入固体KSCN后,SCN-的浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色变深,C项可用勒夏特列原理解释;氯水中存在平衡Cl2+H2OHClO+H++Cl-,光照下HClO会发生分解,从而使溶液中HClO浓度降低,平衡向生成HClO的方向移动,所以阴暗处密封有利于氯水的储存,D项可用勒夏特列原理解释。 6.[2016·江苏南通调研]一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应: 2HI(g)H2(g)+I2(g)。 若c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1时,需要15s,那么c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时,所需反应的时间为( ) A.等于5sB.等于10s C.大于10sD.小于10s 答案 C 解析 c(HI)从0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1过程中: v(HI)= = =0.002mol·L-1·s-1,假设v(HI)不变,则c(HI)从0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时,Δt= = =10s。 但反应速率受浓度变化的影响,浓度越大,反应速率越快,而0.07mol·L-1比0.1mol·L-1小,故所需时间长,正确答案为C。 7.[2016·长沙三模]已知密闭容器中进行合成氨反应: N2+3H2 2NH3,该反应为放热反应。 下列判断正确的是( ) A.1molN2和3molH2具有的能量之和小于2molNH3具有的能量 B.反应过程中有1.5molH—H键、3molN—H键断裂时,N2的浓度维持不变 C.工业上常用增加H2浓度的方法提高N2的转化率 D.当反应速率满足v(N2)∶v(H2)=1∶3时反应达最大限度 答案 B 解析 合成氨的反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A项错误;反应过程中有1.5molH—H键、3molN—H键断裂时,反应达到平衡,N2的浓度维持不变,B项正确;N2来源广、廉价,所以工业上常用增加N2浓度的方法提高H2的转化率,C项错误;平衡建立过程中的任何时刻都满足v(N2)∶v(H2)=1∶3,D项错误。 8.[2016·太原调研]为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响,某同学设计如下方案: 编号 锌粉质量/g 0.2mol·L-1 硫酸体积/mL 温度/℃ 硫酸铜固体质量/g Ⅰ 2.0 10.0 25 0 Ⅱ 2.0 10.0 t 0 Ⅲ 2.0 10.0 35 0.2 Ⅳ 2.0 10.0 35 4.0 下列推断合理的是( ) A.若选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响,必须控制t=25 B.待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间,时间越长,反应越快 C.根据该方案,还可以探究稀硫酸浓度对反应速率的影响 D.根据该实验方案得出反应速率大小关系可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ 答案 D 解析 根据控制变量法,若选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响,温度必须控制在35℃,A项错误;收集相同条件下的等体积气体所需时间越长,则反应速率越慢,B项错误;四个实验中稀硫酸的浓度均相同,故无法探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,C项错误;由A项分析可知实验Ⅱ的温度为35℃,则反应速率: Ⅱ>Ⅰ,实验Ⅲ中锌与置换出的铜构成原电池,反应速率: Ⅲ>Ⅱ,实验Ⅳ中由于CuSO4过多,置换出的铜可能覆盖在锌的表面而阻止反应继续进行,使反应速率大大减小,故四个实验中的反应速率大小关系可能为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ,D项正确。 9.[2016·成都模拟]已知可逆反应: A(g)+2B(s)C(s)+D(g) ΔH>0。 如图所示为该可逆反应的正、逆反应速率(v)与时间(t)的关系示意图。 如果在t1时刻改变以下条件: ①加入A;②加入催化剂;③加压;④升温;⑤减少C,符合图示的条件是( ) A.②③B.①② C.③④D.④⑤ 答案 A 解析 t1时刻,①加入A,正反应速率增大,逆反应速率不变,与图象不符;②加入催化剂,正、逆反应速率均增大,且增大程度相同,与图象相符;③该反应为气体分子数不变的反应,加压,正、逆反应速率均增大,且增大程度相同,与图象相符;④该反应的正反应为吸热反应,升温,正、逆反应速率均增大,但增大程度不相同,与图象不符;⑤C为固体,减少C,对正、逆反应速率无影响,与图象不符。 故选A。 10.[2016·安徽安庆质检]一定温度下,向某密闭容器中充入1.5mol无色气体NOCl2,发生反应NOCl2(g)NO(g)+Cl2(g),测得平衡时Cl2的物质的量为1mol,下列说法正确的是( ) A.气体的平均相对分子质量不变,说明体系达到平衡 B.压缩容器体积,该平衡体系气体颜色变浅 C.向体系中充入一定量O2,平衡不移动 D.平衡时NOCl2的体积分数为25% 答案 A 解析 A项,该反应中,平均相对分子质量是一个变量,变量不变时反应达到平衡;B项,压缩体积时,所有气体的浓度都变大,故气体的颜色应该加深;C项,充入的氧气与NO反应,平衡向正反应方向移动;D项,列“三段式”计算可知,平衡时NOCl2的体积分数是20%。 11.[2016·湖南十二校联考]在容积均为500mL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器(容器体积恒定不变)中分别充入1molN2和2.5molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下发生反应: N2+3H22NH3 ΔH<0。 实验测得反应均进行到tmin时N2的体积分数如图所示。 下列说法正确的是( ) A.当v(H2)=3v(N2)时,可以说明三个容器中的反应达平衡状态 B.在tmin时,一定达化学平衡状态的是Ⅱ和Ⅲ C.在tmin时测得c(N2)Ⅲ=1mol/L,若再向Ⅲ中充入1.5molN2和1molNH3,H2的转化率不变 D.三个容器中的反应均达到平衡后,容器Ⅰ中混合气体的平均相对分子质量最小 答案 C 解析 A项,没有指明H2和N2的正逆反应速率,不能说明反应达到了平衡状态,错;B项,由于不能确定容器Ⅱ中氮气是否达到最小值,因此不能确定Ⅱ是否达到平衡状态,若未达到平衡,温度越高,反应速率越快,相同时间内氮气的含量越低,tmin时,氮气含量Ⅲ比Ⅱ高,故Ⅲ到达平衡,错;C项,tmin时Ⅲ中的平衡常数为 =0.5,再充入N2和NH3,此时Qc= =0.5,平衡不移动,则H2的转化率不变,正确;D项,平均相对分子质量=总质量÷总物质的量,由质量守恒定律知,总质量不变,该反应为体积缩小的反应,Ⅲ中N2的含量最大,故总物质的量最大,平均相对分子质量最小,错。 12.[2016·西安调研]一定条件下,发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。 现有容积均为2L的三个恒容密闭容器甲、乙、丙,向甲容器中充入1molSO2(g)和0.6molO2(g),向乙容器中充入2molSO2(g)和0.6molO2(g),向丙容器中充入2molSO2(g)和1.2molO2(g),将甲、乙、丙三个容器置于恒温环境中。 下列判断正确的是( ) A.三个容器中的反应速率相同 B.三个容器中的平衡常数丙最大,甲最小 C.若甲容器中SO2的平衡转化率为80%,则平衡常数为160 D.达到平衡时,丙容器中的c(SO3)是甲容器中的2倍 答案 C 解析 尽管三个容器中的温度相同,但各物质的浓度不完全相同,故反应速率不同,A项错误;平衡常数只与温度有关,B项错误;甲容器中平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol·L-1、0.1mol·L-1、0.4mol·L-1,则K= =160,C项正确;丙容器相当于将两个甲容器中的气体压缩至一个容器中,假设平衡不移动,则平衡时丙容器中c(SO3)是甲容器中的2倍,而压缩体积使平衡向正反应方向移动,故平衡时丙容器中c(SO3)大于甲容器中的2倍,D项错误。 13.[2016·江西五校联考]在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应: H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,下列说法正确的是( ) A.保持容器容积不变,向其中加入1molH2(g),反应速率一定加快 B.保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率一定加快 C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率一定加快 D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率一定加快 答案 A 解析 增加反应物的浓度,反应速率加快,A项正确;加入氮气,因为容器体积不变,反应体系中各气体的浓度不变,故反应速率不变,B项错误;保持压强不变,加入氮气,容器体积增大,反应体系中各气体的浓度减小,反应速率减小,C项错误;保持压强不变,再次充入1molH2(g)和1molI2(g),则容器体积增大为原来的2倍,反应体系中各气体的浓度不变,反应速率不变,D项错误。 14.[2016·长春调研]温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。 反应过程中测定的部分数据见下表: t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是( ) A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1 B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的ΔH<0 C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆) D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80% 答案 C 解析 A项,反应在前50s,Δn(PCl3)=0.16mol,Δc(PCl3)= =0.08mol·L-1,故v(PCl3)= =0.0016mol·L-1·s-1,A项错误;B项,由表格数据可知平衡时c(PCl3)= =0.10mol·L-1<0.11mol·L-1,说明升高温度PCl3的浓度增大,平衡正向移动,故该反应是吸热反应,ΔH>0,B项错误;C项,由表中数据可知,达到平衡时,PCl5、PCl3、Cl2的物质的量分别为0.80mol、0.20mol、0.20mol,C项中的起始状态与原平衡状态相比,相当于在原平衡状态的基础上增加了0.2molPCl5,故平衡正向移动,达到新平衡前v(正)>v(逆),C项正确;D项,若起始时向容器中充入1.0molPCl3和1.0molCl2,则反应达到的平衡状态与原平衡状态为等效平衡,此时PCl3的转化率为 ×100%=80%,D项中的起始状态,相当于在上述起始状态的基础上增大了压强,增大压强平衡向生成PCl5的方向移动,故PCl3的转化率会大于80%,D项错误。 15.[2016·江苏苏州调研]在一定条件下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,X的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A.图中A、B两点,达到相同的平衡体系 B.上述反应在达到平衡后,增大压强,X的转化率提高 C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小 D.将1.0molX、3.0molY,置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJ 答案 B 解析 这是一个反应前后体积变化的反应,增大压强平衡正移,所以A、B两点不会达到相同的平衡体系,所以A错;升温平衡逆移,正逆速率都增大,所以C错;因为该反应为可逆反应,所以1molX和3.0molY不可能全部转化,所以放出的热量小于92.4kJ,所以D错。 16.[2016·合肥第一次质检]某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中充入A气体、B气体,测得其浓度为2mol·L-1和1mol·L-1,且发生如下反应: 3A(g)+2B(g)4C(? )+2D(? ),已知“? ”代表C、D状态未确定。 反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应前后压强比为5∶4,则下列说法中正确的是( ) ①该反应的化学平衡表达式为K= ②此时B的转化率为35% ③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变 ④增加C的量,A、B转化率不变 A.①②B.②③ C.①④D.③④ 答案 D 解析 反应前后压强比为5∶4,正反应是气体体积减小的反应,故C、D中至少一种不是气体;充入A、B气体的物质的量分别为4mol、2mol,总的物质的量为6mol,故平衡时气体总的物质的量为6mol× =4.8mol;生成1.6molC,则生成D的物质的量为1.6mol× =0.8mol,参加反应的B的物质的量为0.8mol,参加反应的A的物质的量为1.2mol,则平衡时,A、B、C、D的物质的量分别为4mol-1.2mol=2.8mol、2mol-0.8mol=1.2mol、1.6mol、0.8mol,故D为气体,C为非气体。 ①C为非气体,C不能出现在平衡常数的表达式中,错误;②参加反应的B的物质的量为0.8mol,故B的平衡转化率为 ×100%=40%,错误;③反应后气体体积减小,增大该体系压强,平衡向右移动,化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,正确;④C为非气体,故增加C的量,平衡不移动,A、B转化率不变,正确。 17.[2016·冀中月考]反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol·L-1·min-1、②v(B)=0.6mol·L-1·s-1、③v(C)=0.4mol·L-1·s-1、④v(D)=0.45mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为( ) A.④>③=②>①B.④<③=②<① C.①>②>③>④D.④>③>②>① 答案 A 解析 若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率,且以mol·L-1·s-1为单位,①、②、③、④表示的速率分别是0.0225mol·L-1·s-1、0.6mol·L-1·s-1、0.6mol·L-1·s-1、0.675mol·L-1·s-1,故A正确。 18.[2016·邯郸质检]将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到如下表中的两组数据。 已知该反应为放热反应。 实验 编号 温度 /℃ 平衡常数 /L·mol-1 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所 需时间/min SO2 O2 SO2 O2 1 T1 K1 4 2 x 0.8 6 2 T2 K2 4 2 0.4 y t 下列说法正确的是( ) A.x=2.4 B.T1、T2的关系: T1 C.K1、K2的关系: K1>K2 D.实验1在前6min的反应速率v(SO2)=0.2mol·L-1·min-1 答案 D 解析 实验1,由三段式得 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 起始量(mol) 4 2 0 转化量(mol) 2.4 1.2 2.4 平衡量(mol) x 0.8 2.4 x=4-2.4=1.6,A项错误;根据题中数据可知,实验1和实验2起始量相同,x=1.6,实验2达到平衡时二氧化硫的转化率大于实验1,所以实验2相当于实验1的反应正向移动,该反应为放热反应,所以实验2的温度低于实验1的温度,即T2 =0.1mol·L-1·min-1,v(SO2)=2v(O2)=0.2mol·L-1·min-1,D项正确。 19.[2016·唐山质检]在一密闭容器中加入等物质的量的A、B,发生如下反应: 2A(g)+2B(g)3C(s)+2D(g),其平衡常数随温度和压强的变化如表所示: 下列判断正确的是( ) A.ΔH<0 B.其他条件相同,反应速率: v(1.0MPa)>v(1.5MPa) C.g>f D.压强为2.0MPa,温度为800℃时A的转化率最大 答案 D 解析 由表格中的数据知,平衡常数随温度升高而增大,故正反应为吸热反应,ΔH>0,A项错误;增大压强,反应速率增大,B项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,K值不变,所以g=f,C项错误;该反应的正反应为气体分子数减小的反应,其他条件不变,增大压强时,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,该反应的正反应为吸热反应,升温使平衡正向移动,A的转化率增大,D项正确。 20.[2016·兰州高三实战考试]在恒温恒容条件下关于反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),下列说法中正确的是( ) A.增大压强能使该反应速率加快,是因为增加了活化分子的百分数 B.使用合适的催化剂可以增大反应体系中COCl2的体积分数 C.若改变某个反应条件,反应体系中COCl2的含量一定增大 D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡 答案 D 解析 缩小体积增大压强,单位体积内活化分子数目增加,但体系中活化分子的百分数不变,A项错误;使用合适的催化剂能加快反应速率,但不能使平衡移动,即体系中COCl2的体积分数不变,B项错误;充入反应物使平衡右移,COCl2的含量增大,若充入稀有气体,虽然体系中压强增大,但平衡不移动,COCl2的含量不变,C项错误;恒容绝热的密闭容器中,当K值不变时,说明温度不变,反应达到平衡,D项正确。 第Ⅱ卷(非选择题,共50分) 二、非选择题(本大题共4小题,共50分) 21.[2016·冀中月考](9分)已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) (1)t℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间的变化情况如表所示。 时间/min c(CO)/ (mol·L-1) c[H2O(g)]/ (mol·L-1) c
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