化学 人教版选择性必修1第二章 阶段重点突破练三.docx
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化学人教版选择性必修1第二章阶段重点突破练三
阶段重点突破练(三)
一、选择题:
每小题只有一个选项符合题意。
1.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。
目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O2
2SO3的说法不正确的是( )
A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B.达到平衡后,反应就停止了,故正、逆反应速率相等且均为零
C.一定条件下,向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等
D.利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
答案 B
解析 对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为生成物,反应只能进行到一定程度(即达到平衡时为一定条件下的最大限度)。
在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时,反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然在进行着。
2.已知:
在300K时,A(g)+B(g)2C(g)+D(s)的化学平衡常数K=4,在该温度下,向
1L容器中加入1molA和1molB发生反应,下列叙述能作为该反应达到平衡状态的标志的是( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时消耗2amolC ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的密度不再变化
A.①③④⑥B.①②C.③⑤D.②④⑥
答案 A
3.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+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混合气体总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值为1∶1 ⑦混合气体总质量 ⑧混合气体总体积
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①③④⑤
C.①②③④⑤⑦
D.①③④⑤⑧
答案 B
4.在常温下,下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化,但颜色变化不受压强变化影响的是( )
A.2NO2N2O4
B.2NO22NO+O2
C.2HIH2+I2
D.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
答案 D
解析 C项是等体反应,改变压强颜色会发生变化,但是平衡不移动。
D项是在溶液中进行的反应,压强对平衡无影响。
5.(2019·蚌埠高二检测)已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
下列说法不正确的是( )
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
答案 A
6.在一个不导热的密闭反应容器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)2c(g) ΔH1<0
x(g)+3y(g)2z(g) ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是( )
A.等压时,通入“惰性”气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入“惰性”气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
答案 A
解析 本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应容器”。
等压时,通入“惰性”气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g) ΔH2>0向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A项错误;等容时,通入“惰性”气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。
7.在恒温密闭容器中发生反应:
CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,反应达到平衡后,t1时缩小容器体积,x随时间(t)变化的关系如下图所示。
x不可能是( )
A.v逆(逆反应速率)B.ρ(容器内气体密度)
C.m(容器内CaO质量)D.Q(浓度商)
答案 C
解析 t1时缩小容器体积,二氧化碳浓度增大,平衡逆向移动,逆反应速率先增大后减小;t1时缩小容器体积,二氧化碳浓度增大,密度突然增大,随反应进行,二氧化碳质量减少,密度减小;t1时缩小容器体积,压强增大,二氧化碳浓度增大,平衡逆向移动,容器内CaO质量减小;t1时缩小容器体积,二氧化碳浓度增大,Q=c(CO2)先增大后减小。
8.向一容积不变的密闭容器中充入H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,当达平衡后,t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件,使平衡移动(如图所示),下列说法正确的是( )
A.容器内气体颜色变深,平均相对分子质量不变
B.平衡不移动,混合气体密度增大
C.H2转化率增大,HI平衡浓度减小
D.t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度
答案 A
解析 条件改变后,正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,改变的条件应为升高温度,A项正确。
8.2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:
PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),达平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.50molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是( )
A.0.4mol
B.0.2mol
C.小于0.2mol
D.大于0.2mol,小于0.4mol
答案 C
二、选择题:
每小题有一个或两个选项符合题意。
9.有下列两个图像:
下列反应中符合两图像的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.A2(g)+2B2(g)C2(g) ΔH>0
答案 B
解析 由Ⅰ知升高温度,生成物浓度增加,平衡向正反应方向移动,正反应吸热;由Ⅱ知,增大压强,逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度,则该反应的正反应为气体体积增大的反应,故B项符合。
10.已知反应:
CH2==CHCH3(g)+Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)。
在一定压强下,按ω=
向密闭容器中充入氯气与丙烯。
图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系。
则下列说法正确的是( )
A.图甲中ω1<1
B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变
C.温度T1、ω=2,Cl2的转化率约为33.3%
D.图乙中,线A表示正反应的平衡常数
答案 AC
解析 ω增大,可认为CH2==CHCH3不变,增加Cl2的量,平衡向右移动,CH2==CHCH3的转化率增大,则φ减小,由上述分析可知:
ω2>ω1,则ω1<1;该反应在反应前后气体分子数不变,根据图甲升高温度丙烯的体积分数增大,即升高温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,根据pV=nRT,达到平衡时,装置内的气体压强将增大;由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2==CHCH3和Cl2的物质的量分别为amol和2amol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为xmol,根据三段式进行计算:
CH2==CHCH3(g)+Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)
起始/mol a 2a 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol a-x 2a-x x x
则
=1,解得x=
a,则Cl2的转化率为
×100%≈33.3%;由图甲可知,ω一定时,温度升高,φ增大,说明正反应是放热反应,故温度升高,正反应的平衡常数减小,故图乙中,线A表示逆反应的平衡常数。
11.为探究外界条件对反应:
mA(g)+nB(g)cZ(g) ΔH的影响,以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。
下列判断正确的是( )
A.ΔH>0
B.升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡常数减小
C.m+n>c
D.恒温恒压时,向已达平衡的体系中加入少量Z(g),再次达到平衡后Z的物质的量分数增大
答案 BC
解析 由图可知,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,所以正反应是放热反应,则ΔH<0,A项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,但因正反应是放热反应,所以平衡常数减小,B项正确;增大压强,Z的物质的量分数增大,平衡正向移动,说明m+n>c,C项正确;恒温恒压时,向已达平衡的体系中加入少量Z(g),将Z转化为A、B,则A、B的物质的量之比仍为m∶n,由于压强不变则体积增大,A、B的物质的量浓度不变,故再次达到的平衡状态不变,Z的物质的量分数不变,D项错误。
四、等效平衡
12.现有容积固定且相同的甲、乙、丙三个容器,均存在如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197kJ·mol-1。
在一定条件下分别向三个容器中充入的气体量和ΔH如下表所示:
容器
n(SO2)/mol
n(O2)/mol
n(He)/mol
ΔH/kJ·mol-1
甲
2
1
0
ΔH1
乙
1
0.5
0
ΔH2
丙
1
0.5
1
ΔH3
根据以上数据,下列选项正确的是( )
A.ΔH1=-197kJ·mol-1 B.ΔH2=ΔH3
C.ΔH1=2ΔH2 D.ΔH1>ΔH3
答案 B
13.向一容积不变的密闭容器中充入H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,当达平衡后,t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件,使平衡移动(如图所示),下列说法正确的是( )
A.容器内气体颜色变深,平均相对分子质量不变
B.平衡不移动,混合气体密度增大
C.H2转化率增大,HI平衡浓度减小
D.t0时改变的条件可能为升高体系温度
答案 AD
解析 条件改变后,正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,改变的条件应为升高温度,A项正确。
三、非选择题
14.
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。
它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。
氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(l) ΔH1
②4NH3(g)+6NO(g)==5N2(g)+6H2O(l) ΔH2
则反应4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(l) ΔH=________________(请用含有ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(2)若NH3
N2+
H2 K=a,则N2+3H22NH3 K′=__________(用含a的式子表示)。
(3)在体积为3L的恒容密闭容器中,进行合成氨N2+3H22NH3实验,投入4molN2和9molH2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示:
温度/K
平衡时NH3的物质的量/mol
T1
2.4
T2
2.0
已知:
破坏1molN2(g)和3molH2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2molNH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1____(填“>”“<”或“=”)T2。
②在T2下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=____,平衡时N2的转化率α(N2)=____。
③下列图像分别代表焓变(ΔH)、混合气体平均相对分子质量(
)、N2的体积分数[φ(N2)]和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是____(填字母)。
答案
(1)
(2)
(3)①< ②0.1mol·L-1·min-1 25% ③AC
解析
(1)结合盖斯定律可知,(①×3+②×2)×
得到4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l),则ΔH=
。
(2)若NH3
N2+
H2 K=a,则N2+3H22NH3 K′=
。
(3)破坏1molN2(g)和3molH2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2molNH3(g)中的化学键消耗的能量,则合成氨的反应为放热反应。
①由表格数据可知,T1对应的平衡时氨气的物质的量大,则T1的温度低,则T1 ②T2K下,经过10min达到化学平衡状态,则 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 开始/mol4 9 0 转化/mol1 3 2 平衡/mol3 6 2 v(H2)= =0.1mol·L-1·min-1,平衡时N2的转化率α(N2)= ×100%=25%。 ③焓变(ΔH)始终不变,混合气体平均相对分子质量( )为变量、N2体积分数[φ(N2)]为变量,气体密度(ρ)始终不变,随反应进行,气体的物质的量减小,则 随时间的增大而增大,直到达到平衡状态不变;N2的体积分数逐渐减小,到达到平衡状态不变,由图可知,正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的为A、C。 15.CO用途广泛,工业应用时离不开平衡思想的指导: Ⅰ.在某一容积为5L的体积不变的密闭容器内,加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应: CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图: (1)根据图上数据,该温度(800℃)下的平衡常数K=____________________。 (2)在体积不变的条件下,改变下列条件能使平衡常数K增大的有______(填字母)。 A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强 E.加入催化剂 F.移出一氧化碳气体 (3)若保持温度和容器的体积不变,在 (1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol的水蒸气,重新达到平衡后,H2O的转化率________(填“升高”“降低”或“不变”)。 (4)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09mol·L-1;c(CO2)=c(H2)=0.13mol·L-1,则此时正、逆反应速率的大小: v正____(填“>”“<”或“=”)v逆。 Ⅱ.还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)===Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表: 温度/℃ 300 727 1227 lgK 6.17 2.87 1.24 (5)该反应的ΔH____(填“>”“<”或“=”)0。 (6)当lgK=1,在恒容密闭容器中放入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为______(保留两位有效数字);若向容器中充入一定量的CO气体后,平衡发生移动,再次达到平衡时,CO的百分含量______(填“增大”“减小”或“不变”)。 答案 (1)1 (2)A (3)降低 (4)< (5)< (6)9.1% 不变 解析 Ⅰ. (1)在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O,则起始浓度c(CO)=0.06mol·L-1,c(H2O)=0.06mol·L-1,平衡时c(CO2)=0.03mol·L-1,则 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始浓度/mol·L-10.06 0.06 0 0 转化浓度/mol·L-10.03 0.03 0.03 0.03 平衡浓度/mol·L-10.03 0.03 0.03 0.03 反应达到平衡时,K= = =1。 (2)平衡常数只随温度的变化而变化,已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,所以A正确。 (3)可逆反应中增大一种反应物的浓度,则另一种反应物的转化率会增大,而本身转化率减小,所以若保持温度和容器的体积不变,在 (1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol的水蒸气,重新达到平衡后,CO的转化率升高,而水蒸气的转化率降低。 (4)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09mol·L-1,c(CO2)=c(H2)=0.13mol· L-1,根据Q= = ≈2.1>K=1,则反应逆向进行,所以v正 Ⅱ.(5)lgK越大,K越大,温度越高K值越小,说明该反应的正反应为放热反应,ΔH<0。 (6)当lgK=1时,K=10,在PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g)反应中,设起始时CO的浓度为amol·L-1,达平衡时转化量为xmol·L-1,平衡时CO的浓度为(a-x)mol·L-1,CO2的浓度为xmol·L-1,则K=10= ,即x= ,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为 ×100%≈9.1%,若向容器中充入一定量的CO气体后,相当于加压,由于反应前后气体的分子数不变,所以再次达到平衡时,CO的百分含量不变。
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