苏教版高中化学选修四 专题二 化学反应速率与化学平衡 检测卷含答案.docx
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苏教版高中化学选修四专题二化学反应速率与化学平衡检测卷含答案
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苏教版高中化学选修四专题二化学反应速率与化学平衡检测卷
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.在C(s)+CO2(g)
2CO(g)反应中可使化学反应速率增大的措施是( )
①增大压强 ②增加碳的量 ③恒容通入CO2 ④恒压充入N2 ⑤恒容充入N2
A.①⑤
B.②④
C.①③
D.③⑤
2.判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据,则在下列情况下,可以判定反应一定能自发进行的是( )
A.ΔH>0,ΔS>0
B.ΔH<0,ΔS<0
C.ΔH>0,ΔS<0
D.ΔH<0,ΔS>0
3.下列有关说法正确的是( )
A.SO2(g)+H2O(g)===H2SO3(l),该过程熵值增大
B.SO2(g)===S(s)+O2(g) ΔH>0,ΔS<0该反应能自发进行
C.SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l),该过程熵值增大
D.Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)===2BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l),ΔH<0,此反应一定能自发
4.下图为一带可移动隔板的密闭容器,某温度下,左、右两侧反应均达到平衡,此时隔板处于容器中央。
若保持温度不变,向左侧容器中充入一定量的H2,下列说法正确的是( )
A.两侧平衡均向正反应方向移动
B.左侧平衡向逆反应方向移动
C.右侧平衡向逆反应方向移动
D.两侧平衡均向逆反应方向移动
5.对于平衡体系:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),下列判断正确的是( )
A.若温度不变将容器的容积增大1倍,达到新平衡时A的浓度变为原来的0.45倍,则m+n>p+q
B.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n
C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动
D.若温度不变,压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定等于原体积的
6.如图是可逆反应X2+3Y2
2Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.t1时,只有正方向反应
B.t2时,反应未到达最大限度
C.t2~t3,反应不再发生
D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化
7.一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。
下列判断正确的是( )
A.在0~50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等
B.溶液酸性越强,R的降解速率越小
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol·L-1·min-1
8.汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)
2NO(g)。
一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0
9.当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等的时候,就达到了“化学平衡”。
对于化学平衡的下列说法中正确的是( )
①化学反应达到化学平衡时,反应物与生成物的浓度(含量)保持不变;
②化学反应达到化学平衡时,整个反应处于停滞状态;
③影响化学平衡的外界条件发生改变,平衡状态就会被破坏。
A.只有①
B.只有①②
C.只有①③
D.①②③
10.将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线(如下图的实线所示),在相同的条件下,将Bg(A=B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(如下图中虚线所示)正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
11.(双选)常温下的定容容器中,建立如下平衡:
3NO2+H2O
NO+2HNO3,在其他条件不变时,若往容器中通入少量的氧气后,原体系将会发生的变化是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.NO的物质的量可能不变
C.NO的物质的量一定会减少
D.NO2增加的物质的量是通入O2的物质的量的2倍
12.(双选)一定质量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:
xA(g)+yB(g)
zC(g)。
达到平衡后,测得A气体的浓度为0.5mol·L-1。
当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡后,测得A的浓度为0.3mol·L-1。
下列叙述正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动了
B.平衡向逆反应方向移动了
C.C的体积分数降低
D.B的转化率增大
13.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知:
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
在830℃发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中未达到平衡,需要正向移动而建立平衡状态的有( )
14.对于反应NO+CO2
NO2+CO在密闭容器中进行,下列能加快该反应的速率( )
A.缩小体积使压强增大
B.体积不变充入CO2使压强增大
C.体积不变充入He气使压强增大
D.压强不变充入N2使体积增大
15.(双选)在一定条件下,将3molN2和3molH2充入一个容积固定的密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),当反应达到平衡时NH3为nmol。
在与上述完全相同的容器中,保持温度不变,若平衡时NH3仍为nmol,则下列组合中不正确的是( )
第Ⅱ卷
三、非选择题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
16.某恒温、恒容的密闭容器充入3molA和2molB,反应3A(g)+2B(g)
xC(g)+yD(g)达到平衡时C的体积分数为m%。
若将0.6molA,0.4molB,4molC,0.8molD作为起始物充入,同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x=________,y=________。
17.已知某个指定反应物的转化率为
×100%
(1)在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气体混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到下列平衡:
H2(g)+I2(g)
2HI(g),K=0.25。
则氢气的转化率是________。
(2)在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数是________。
18.在一个固定体积的密闭容器中,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nmol·L-1。
(1)若维持容器体积和温度不变,按下列各种配比为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为nmol·L-1的是________。
(填字母,下同)
A.4molA+2molB
B.2molA+1molB+3molC+1molD
C.3molA+1molB
D.3molC+1molD
E.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
(2)C的浓度大于nmol·L-1的是________。
(3)将可逆反应中A(g)改为A(s),则C的浓度仍为nmol·L-1的是________。
(4)若将题中“维持容器体积和温度不变”改为“维持容器压强和温度不变”,则C的浓度仍为nmol·L-1的是____________________________________________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】增大压强,容器体积缩小,反应物浓度增大,反应速率加快,①正确;改变固体用量,浓度不变,反应速率不变,②错误;通入CO2,增大了反应物浓度,反应速率加快,③正确;恒压充入N2,容器的体积扩大,反应物浓度减小,速率减小,④错误;恒容充入N2,CO2、CO浓度均不变,反应速率不变,⑤错误。
2.【答案】D
【解析】ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时,反应能自发进行当ΔH>0,ΔS>0时,ΔG=ΔH-TΔS的正负与T有关,A不符合题意;当ΔH<0,ΔS<0时,ΔG=ΔH-TΔS的正负与T有关,B不符合题意;当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG=ΔH-TΔS>0,非自发反应,D不符合题意;当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG=ΔH-TΔS<0,一定是自发反应,D符合题意。
3.【答案】D
【解析】熵值大小与物质的状态、物质的量等有关,生成物中出现气体或气态物质变多,ΔS>0,混乱度增加。
A中反应,气体的物质的量减少,ΔS<0,错误;B中ΔH>0,ΔS<0,ΔG恒大于0,反应不能自发,错误;C中反应物为气体,生成物无气体,ΔS<0,错误;D中ΔH<0,ΔS>0,ΔG恒小于0,反应一定能自发,正确。
4.【答案】A
【解析】 向左侧容器中通入H2,增大H2的浓度,平衡右移,但总压强增大,隔板右移,增大右侧压强,使该平衡右移。
5.【答案】B
【解析】容积增大1倍,若平衡不动,A浓度变为原来的0.5倍,现为0.45倍,说明平衡正移,正反应方向是气体分子数增大的方向,m+n
若m+n=p+q,压强的变化对平衡无影响,D正确;若m+n≠p+q,压强的变化对平衡有影响,压强变为原来的2倍,总体积不一定变为原来的
,D错误。
6.【答案】D
【解析】t1时,既有正方向反应,又有逆方向反应,A项错误;t2时,达平衡状态,反应到达限度,B项错误;化学平衡是动态平衡,正、逆反应速率相等,但并未等于0,反应未停止,C项错误;t2~t3,达平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,D项正确。
7.【答案】A
【解析】在0~50min之间,pH=2和pH=7时反应物R都能完全反应,降解率都是100%,A项正确;pH为2、7、10时,曲线的斜率减小,说明pH越小,溶液的酸性越强,R的降解速率越大,B项错误;图中无法比较同一pH条件下,R的起始浓度与降解速率的关系,C项错误;20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.2×10-4mol·L-1÷5min=4×10-6mol·L-1·min-1,D项错误。
8.【答案】A
【解析】 N2和O2的起始浓度都为c0,平衡浓度都为c1,NO的起始浓度为0,平衡浓度为2(c0-c1),则K=
,A正确;由于反应是在恒容密闭容器中进行,气体总质量和气体总体积都不变,所以密度始终不变,B错误;如果加入催化剂,化学反应速率会加快,但不会改变平衡浓度,C错误;据图可知,b比a更早达到平衡,升高温度,达新平衡时N2的浓度减小,表示平衡右移,所以正方向为吸热反应,ΔH>0,D错误。
9.【答案】A
【解析】①反应达到平衡状态,各种物质浓度不再发生变化,正确;②化学平衡是动态平衡,正逆反应速率相等但不停滞,错误;③外界条件发生改变,但正逆速率仍相等,化学平衡也不移动,错误。
10.【答案】D
【解析】A=B,盐酸是足量的,最终损失的质量相等,B、C项错误;粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积大,反应速率快,B先结束反应,A项错误。
11.【答案】AC
【解析】改变物质的浓度,平衡向着减小这种改变的方向进行:
增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使平衡正移;反之,平衡逆移。
通入氧气时,①2NO+O2―→2NO2 ②3NO2+H2O
2HNO3+NO,c(NO)减小,c(NO2)增加,平衡正移,A正确;反应①致使c(NO)减小,是造成平衡移动的外界诱因,C正确;如果平衡未动,NO2增加的物质的量是通入O2的物质的量的2倍,平衡正向移动,NO2增加的量有所减少,D错误。
12.【答案】BC
【解析】c(B)=
,n(B)与平衡移动方向有关,V和压强增减有关,在压强改变时,不能由c(B)变化直接判断平衡移动方向,可转化由n(B)推理平衡移动方向。
设原容积为1L,则A原有0.5mol·L-1×1L=0.5mol,体积扩大后变为0.3mol·L-1×2L=0.6mol,可见平衡逆向移动,B的转化率降低,C的体积分数减小,B、C正确,A、D错误。
13.【答案】BC
【解析】在830℃,K=1,c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),因为在同一容器中,所以n(CO2)·n(H2)=n(CO)·n(H2O)时达到化学平衡状态,当n(CO2)·n(H2)<n(CO)·n(H2O)时平衡正向移动。
A.5×1<2×3,平衡反向移动,不合题意;B.2×2>1×1,平衡正向移动,正确;C.3×3>0×0,平衡正向移动,正确;D.2×0.5=1×1,达到平衡状态,不合题意。
14.【答案】AB
【解析】有气体存在的反应,在温度一定时,减小体积可增大压强,同时气体浓度也增大,反应速率加快。
如果体积不变,充入与反应无关的气体(如He),虽然压强也增大,但反应物浓度未变,速率也不变。
缩小体积→气体反应物浓度增大→反应速率加快,A项正确;体积不变→CO2浓度增大→速率加快,B项正确;体积不变→气体反应物浓度不变→速率不变,C项错误;充入N2→只能增大体积以保证压强不变→反应物浓度减小→速率减小,D项错误。
15.【答案】CD
【解析】气体分子数不等的可逆反应,在恒温恒容时,只有投料对应相等,才能形成什么量都对应相等的全等效平衡;当投料对应成比例时,什么都不相等,也不对应成比例。
每1mol氨气可转化为0.5molN2和1.5molH2,与各选项对应的全等效平衡起始投料分别为
可见A和B能与已知状态构成全等效平衡,C和D不能。
16.【答案】5 1
【解析】投料对应相等时,无论何种反应,无论什么条件,都能形成什么量都对应相等的全等效平衡状态。
0.6+
=3,0.6+
=3,
x=5,y=1。
如果反应中气体分子数相等时,投料对应成比例,恒温恒容下建立平衡中各物质的量、浓度对应成比例,转化率、体积分数等相对量对应相等。
则3+2=x+y,[0.6+
]∶[0.6+
]=3∶2,
此方程组解为非整数,不符合化学计量数特点,不成立。
17.【答案】20%15.4%
【解析】
(1)设氢气的转化率为x。
K=
=
=0.25
x=20%。
(2)
所以平衡时氮气的体积分数=
×100%≈15.4%。
18.【答案】
(1)DE
(2)ABC (3)CDE (4)ABDE
【解析】气体分子数不等的可逆反应,在恒温恒容时,只有投料对应相等,才能形成什么量都对应相等的全等效平衡;当投料对应成比例时,什么都不相等,也不对应成比例。
(1)容器体积和温度不变时:
利用“一边倒”方法,将产物完全转化为反应物后,只要起始状态完全相同即可建立等效平衡,各物质的浓度相同,综上,D、E项正确。
(2)甲、乙二个对象只有放在一个前后变化的过程中才能比较。
同温同体积不同起始量建立的平衡的比较,一般先以x个甲对象作为乙对象的起始(常称“先同”),后将体积变化到原来乙的体积,在改变中实现比较(常称“后变”)。
假设已知投料在体积为V恒容容器中,在
(1)转化中可以看到,A、B起始投料相同,以2个已知投料的平衡2V为它们的起始,后将体积缩小为V,瞬间C的浓度将变为原来的2倍,此过程相当于增加压强,同时平衡向逆反应方向移动,C的浓度在原来2倍的基础上有所减小,但比原浓度肯定要大,A、B项正确;状态C相当于在参考状态中加入A,平衡正向移动,C的浓度增大,C项正确。
(3)若将A改为固体,改变A的用量将对平衡无影响,只要起始时B的量与已知投料中1molB相同即可,C、D、E项正确。
恒温恒压下,只要投料对应成比例,无论什么反应,平衡中各物质的量对应成比例,浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。
(4)由上可知,A、B、D、E投料与已知投料中对应成比例,符合题意。
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