高中鲁科版 (2019)第2章 化学反应的方向、 限度与速率第1节 化学反应的方向优秀当堂达标检测题

专题强化练2　化学反应速率与化学平衡

1.(2019河北黄骅中学高二上月考,)下列有关化学反应的说法正确的是

(深度解析)

A.自发反应都是放热反应

B.自发反应都是熵增大的反应

C.非自发反应在一定条件下可以发生

D.自发反应常温下一定能实现

2.(2019重庆高二上期末,)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温下置于黑暗处可保存一年,亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为5HClO2 4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。HClO2为弱酸,向NaClO2溶液中滴加硫酸,开始时HClO2分解反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是(　　)

A.溶液中的H+起催化作用

B.在酸性条件下,亚氯酸钠的氧化性增强

C.ClO2逸出,使反应的生成物浓度降低

D.溶液中的Cl-起催化作用

3.(2020河北唐山第二中学高二上期中,)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)　ΔH,该反应过程经历如下两步:

反应Ⅰ:NO(g)+CO(g)+Rh(s) RhN(s)+CO2(g)　ΔH1=-33.44 kJ·mol-1;

反应Ⅱ:RhN(s)+NO(g) Rh(s)+N2O(g)　ΔH2=-319.35 kJ·mol-1。

如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化图:

下列有关判断正确的是(　　)

A.ΔH=-285.91 kJ·mol-1

B.E1为反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)的活化能

C.E2为使用催化剂后降低的活化能

D.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率

4.(2020广东湛江第一中学高二月考,)对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+206.4 kJ·mol-1,下列既可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是(　　)

A.升高温度 B.增大水蒸气浓度

C.加入大量C D.扩大容器体积

5.(2020陕西宝鸡高二上期末,)在相同温度下(T=500 K),有相同容积的甲、乙两容器,且保持容器容积不变,甲容器中充入1 g SO2和1 g O2,乙容器中充入2 g SO2和2 g O2。下列叙述中错误的是(深度解析)

A.化学反应速率:乙>甲

B.平衡时SO2的体积分数:乙>甲

C.平衡时O2的浓度:乙>甲

D.平衡时SO2的转化率:乙>甲

6.(2020浙江温州十五校联合体高二上期中联考,)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,C的平均反应速率是0.1 mol·L-1·min-1,且此时A、B的物质的量浓度之比为2∶3。下列说法错误的是(　　)

A.x=2

B.开始时B的物质的量为3 mol

C.5 min末,B的物质的量浓度为1.5 mol·L-1

D.5 min末,容器中气体总的物质的量为7 mol

7.(2020湖北宜昌高二月考,)处于平衡状态的反应2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)　ΔH>0。下列说法合理的是(　　)

A.加入催化剂,反应途径将发生改变,ΔH也将随之改变

B.升高温度,正、逆反应速率都增大,H2S分解率也增大

C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低

D.若该反应在恒容密闭容器中进行,通入一些H2后达新平衡,H2浓度将减小

8.(2020吉林延边高二上第二次阶段性考试,)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s) 2G(g)。平衡时G的体积分数随温度和压强的变化如下表所示:

①b<f　②915 ℃、2.0 MPa下E的转化率为60%　③该反应的ΔS>0　

④K(1 000 ℃)>K(810 ℃)

上述①~④中正确的是(　　)

A.①② B.②③

C.②③④ D.①②③④

答案全解全析

基础过关练

1.C　焓变不是影响反应方向的唯一因素,有些吸热反应也能自发进行,A项错误;熵变不是影响反应方向的唯一因素,有些熵减小的反应也能自发进行,B项错误;非自发反应在一定条件下也可以发生,C项正确;ΔH>0、ΔS>0的反应,需在高温下才能自发进行,D项错误。

拓展延伸

某些自发反应需要在一定条件下才能进行;非自发反应具备了一定条件也能发生,如电解水。

2.D　开始时溶液中就有H+,分解反应却非常慢,故H+不起催化作用,A项错误;若是酸性条件使亚氯酸的氧化性增强,应该开始时反应速率就很快,与信息不符,B项错误;随反应的进行,生成物的浓度增大,C项错误;反应开始时,溶液中Cl-浓度很小,随着反应的进行,溶液中Cl-浓度增大,反应速率加快,可见Cl-起催化作用,D项正确。

3.D　反应Ⅰ:NO(g)+CO(g)+Rh(s) RhN(s)+CO2(g)　ΔH1=-33.44 kJ·mol-1,反应Ⅱ:RhN(s)+NO(g) Rh(s)+N2O(g)　ΔH2=-319.35 kJ·mol-1。根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ:2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)　ΔH=(-33.44 kJ·mol-1)+(-319.35 kJ·mol-1)=-352.79 kJ·mol-1,A项错误;E1为反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)有催化剂和无催化剂时的活化能的差,B项错误;E2为反应物与生成物的能量差,C项错误;使用合适的催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率,D项正确。

4.A　升高温度,化学反应速率加快,平衡向吸热方向移动(即正反应方向),H2含量增大,A项正确。水蒸气是反应物,增大水蒸气浓度,反应速率加快;增大反应物浓度,平衡正向移动,但平衡移动的趋势是微弱的,由于增大水蒸气使气体总物质的量增大,最终达到平衡时H2的百分含量减小,B项错误。加入大量固体物质C单质,反应速率不变,平衡也不移动,C项错误。扩大容器体积,压强减小,反应速率减慢,化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动,H2含量增大,D项错误。

5.B　乙中反应物浓度大,则化学反应速率:乙>甲,A正确;该反应为反应前后气体体积减小的反应,乙中压强大,平衡正向进行的程度大,则平衡时SO2的体积分数:乙<甲,B错误;乙中起始反应物浓度大,则平衡时O2的浓度:乙>甲,C正确;乙中压强大,平衡正向进行的程度大,则平衡时SO2的转化率:乙>甲,D正确。

6.B　设A、B的起始浓度均为a mol·L-1,5 min后C的物质的量浓度为0.1 mol·L-1·min-1×5 min=0.5 mol·L-1。

　　　　　　　　3A(g)　+　B(g) 2D(g)　+　xC(g)

开始/mol·L-1 a a 0 0

转化/mol·L-1 0.75 0.25 0.5 0.5

5 min末/mol·L-1 a-0.75 a-0.25 0.5 0.5

化学反应中各物质的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,C、D在5 min内的变化量相同,所以x=2,A项正确;5 min后,A、B的物质的量浓度之比为2∶3,则(a-0.75)∶(a-0.25)=2∶3,解得a=1.75,开始时B的物质的量为1.75 mol·L-1×2 L=3.5 mol,B项错误;根据上述分析,5 min末,B的物质的量浓度为1.75 mol·L-1-0.25 mol·L-1=1.5 mol·L-1,C项正确;由上述分析可知反应前加入的A、B的物质的量共7 mol,反应前后气体化学计量数之和相同,所以5 min末,容器中气体总的物质的量为7 mol,D项正确。

7.B　加入催化剂,降低了反应的活化能,反应途径将发生改变,但反应热只与物质的始态、终态有关,与反应途径无关,故使用催化剂,反应热不变,A项错误;正反应为吸热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,硫化氢的分解率增大,B项正确;正反应为气体体积增大的吸热反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,体系温度升高,C项错误;通入一些H2后达新平衡,平衡虽然向逆反应方向移动,但达新平衡后H2浓度增大,D项错误。

8.D　E(g)+F(s) 2G(g)为气体分子数增加的反应,ΔS>0,③正确。增大压强,平衡逆向移动,G的体积分数减小,由题表中数据可知,升高温度,增大压强时,G的体积分数增大,故该反应为吸热反应,ΔH>0,K(1 000 ℃)>K(810 ℃),b<f,①④正确;915 ℃、2.0 MPa下,平衡时G的体积分数为75.0%,则E的体积分数为25.0%,而G的变化量为75.0%,则E的变化量为37.5%,可知E的初始量为62.5%,E的转化率为×100%=60%,②正确,故①②③④均正确。