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苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元 化学反应的方向与限度课时作业
展开1.关于化学反应进行的方向叙述正确的是( )
A.△H<0,△S>0时,反应自发进行,如过氧化钠和水的反应
B.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
C.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小
D.同一种物质的熵值,固态时最大、液态时次之、气态时最小
2.某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.如图可知a一定使用了催化剂 B.该反应为放热反应,△H=E1﹣E2
C.使用催化剂,可以改变化学平衡常数 D.使用催化剂,可降低该反应的活化能
3.一定条件下,反应2SO2+O22SO3在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是( )
A.使用催化剂能增大反应速率 B.达到反应限度后,各物质的浓度不再变化
C.该条件下,SO2能全部转化为SO3 D.增大O2的浓度可加快SO2的反应速率
4.一定温度下,将2mlA和2mlB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8mlD,并测得C的物质的量浓度为0.4ml·L-1,下列说法正确的是( )
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5 B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为1 D.A和B的平衡转化率相等
5.下列变化过程为熵增的是( )
A.2NH4NO3(s)=2N2(g)+4H2O(g)+O2(g)B.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
C.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)D.3O2(g)=2O3(g)
6.下列有关说法中正确的是( )
A.在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B.在室温下不能自发进行,则该反应的ΔH<0
C.反应的ΔH可通过下式估算:ΔH=反应中形成新共价健的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和
D.加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变放应的焓变
7.对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是( )
A.若ΔH<0,ΔS>0任何温度下反应都能自发进行
B.凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的
C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0能否自发进行与温度有关
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
8.在一密闭容器中发生反应。反应过程中,物质A和C的物质的量随某物理量(x)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.若x为温度,则xn对应的平衡常数:
B.若x为恒压条件下加入物质B的物质的量,则化学反应速率:
C.若x为压强,则
D.对于任何物理量x,和处各物质的百分含量和转化率均相同
9.下列说法中正确的是
A.合成氨反应选择在400~500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大
B.在工业生产条件优化时,只考虑经济性就行,不用考虑环保
C.工业合成氨的反应是∆H<0、∆S<0的反应,在任何温度下都可自发进行
D.在合成氨中,为增加H2的转化率,充入的N2越多越好
10.一定温度下,在体积不变的密闭容器中,对于可逆反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是
A.HI生成的速率与分解的速率相等 B.单位时间内消耗a ml H2,同时生成2a mlHI
C.容器内的压强不再变化 D.混合气体的物质的量不再变化
11.煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应之一,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。已知:该反应为吸热反应,K(700℃)=0.2,若该反应在恒温(700℃)、恒容的密闭容器中进行,700℃测得的下列数据中,可以作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据是
A.t时刻,容器的压强 B.t时刻,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度
C.t时刻,消耗 H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率 D.t时刻,气体的平均摩尔质量
12.下列说法不正确的的是( )
A.含1mlHCl的稀盐酸与稀NaOH完全中和,放出57.3kJ热量,则含1mlCH3COOH的稀醋酸与稀NaOH溶液充分反应放出的热量小于57.3kJ
B.工业上用氮气和氢气合成氨时,常采用铁触媒作催化剂,以提高氢气的转化率
C.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数Ka是两个不同的物理量
D.已知反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),平衡常数K=2×1081。由于K>105,所以该反应正向进行得基本完全
13.在高温、催化剂条件下,某反应达到平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应方向为放热反应 B.升高温度,逆反应速率减小
C.恒温恒压下,充入N2,则H2浓度一定减小 D.该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2
14.将 0.2 ml•L﹣1 的 KI 溶液和 0.05 ml•L﹣1Fe2 (SO4)3 溶液等体积混合后,发生反应2Fe3++ 2I-=2Fe2+ +I2取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡的是( )
A.①B.①和④
C.③和④D.①和③
15.某温度下密闭容器中发生反应2M(g)+N(g)2E(g),若开始只充入2 ml E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了10%;若开始只充入2 ml M和1 ml N混合气体,达平衡时M的转化率为( )
A.20%B.60%C.80%D.90%
二、解答题
16.人类生活、工业生产往往产生大量含碳、氮、硫的废弃气体,合理再利用或转化上述气体,变废为宝成为人们共同关注的课题。
已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快) v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2) ∆H1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2) ∆H2<0
请回答下列问题:
(1)反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的∆H=________________(用含∆H1和∆H2的式子表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常数的表达式K=_____________________。
(2)决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率是反应②,反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1________E2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应N2O4(g)2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2(NO2),其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图1所示。在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是________________。
(4)若将NO2与O2通入图2所示装置的甲烧杯中,D电极上有红色物质析出,则A电极处通入的气体为________(填化学式),A电极的电极反应式为____________________________;一段时间后,若乙中需加0.2 ml Cu(OH)2使溶液复原,则转移的电子数为________。
(5)已知25 ℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25 ℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)。
17.探究硫及其化合物的转化,有现实意义。
相关反应:I 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1
II 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH 2
III NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH3
(1)一定温度下,压强恒定的密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),下列说法正确的是______
A.ΔH1<0,反应I在较低温能自发进行
B.反应混合气组分中SO2和SO3分压比不变,可作为达到化学平衡状态的判据
C.若向反应体系中充入一定量NO2气体,有利于提高SO3的平衡产率
D.增大O2分压可提高SO2的平衡转化率
(2)精制炉气各组分的体积分数SO27%、O211%、N282%,选择五氧化二钒(V2O5)作催化剂合成SO3,SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图。
①实际生产选择图中A点的反应条件,不选择B、C点理由分别是______。
②计算,D点SO3的分压是______Mpa(结果保留两位有效数字)
(3)已知:标准生成焓:在298K,100kPa条件下,由最稳定的单质生成单位物质的量的纯物质的热效应。反应ΔH=生成物的标准生成焓总和-反应物的标准生成焓总和。
反应III NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH3=_______kJ/ml
(4)煤炭燃烧采用钙基固硫技术可减少SO2排放,但煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
反应I CaSO4(s)+CO(g) ⇌CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ∙ml-1
反应II CaSO4(s)+4CO(g) ⇌CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2=-175.6kJ∙ml-1
某温度下,若反应I的速率远大于反应II,反应I、II的反应物的初始能量相等,请在图中画出反应II的过程能量变化示意图:_______。
18.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量的变化。
(1)该反应为_________反应(“吸热”或“放热”)。
(2)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 ml CO2和3 m1H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。反应达到平衡时CO2的转化率为_________。平衡时CH3OH的体积分数为_______。
(3)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。已知在常温常压下:
①2CH3OH (l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/ml
②H2O(1)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/ml
写出表示甲醇燃烧的热化学方程式_________________。
(4)某温度时,在V L密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,该反应的化学方程式为_______,用A物质表示的反应速率是______。
参考答案
1.A2.D3.C4.A5.A6.A7.B8.C9.A10.A11.B12.B13.C14.A15.C
16.∆H1+∆H2 < BD NO2 NO2-e-+H2O=NO+2H+ 0.8NA c(Na+)>c(HSO)=c(SO)>c(OH-)=c(H+)
17.ABD C点,温度低,影响催化剂活性;B点,平衡转化率提高的余地小,增大压强需增加投入。 6.5×10-2 -42.3
18.放热 75% 30% CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) ∆H=-725.8kJ/ml 4A+2B3C ml·L-1·min-1
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入 KSCN 溶液
溶液变红色
②
滴入 AgNO3 溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入 K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
物质
标准生成焓ΔfHθmkI/ml
物质
标准生成焓ΔfHθmkI/ml
O2(g)
0
SO2(g)
-296.9
N2(g)
0
SO3(g)
-395.2
S(斜方硫,s)
0
NO(g)
89.9
NO2(g)
33.9
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度课时训练: 这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度课时训练,共29页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元 化学反应的方向与限度精练: 这是一份苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元 化学反应的方向与限度精练,共8页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。
苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应速率课后练习题: 这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应速率课后练习题,共9页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。