苏教版高中化学选择性必修3专题2化学反应速率与化学平衡 检测题

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专题2化学反应速率与化学平衡综合评价（2）一、选择题：每题只有一个正确选项。1．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是(　　)A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向C．反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0D．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞02．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是(　　)A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大D．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间3．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH＜0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是(　　)A．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间且废气中氮气氧化物的转化率增大B．其他条件不变，加入足量的NH3，再次平衡后氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数减小C．其他条件不变，升高温度会提高反应物的转化率且使该反应的平衡常数增大D．其他条件不变，缩小容器的体积会使平衡向正反应方向移动，再次平衡后氨的浓度变小4．将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好溶解完全；若反应前后溶液的体积不变，则0～2min内，该反应的平均速率可表示为(　　)A．v(Fe)＝0.5mol·L－1·min－1 B．v(H2SO4)＝1mol·L－1·min－1C．v(H2)＝1mol·L－1·min－1 D．v(FeSO4)＝0.5mol·L－1·min－15．向体积均为2L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1molX气体和3molY气体，发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)。2min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4molX，B中Y的浓度为0.5mol·L－1，C中用Z表示的反应速率为v(Z)＝0.3mol·L－1·min－1。则0～2min内三个容器中反应速率的大小关系为(　　)A．B＞A＞CB．A＞B＝CC．B＞A＝CD．A＞B＞C6．已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D，30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是(　　)A．反应开始至30s，v(A)＝0.010mol·L－1·s－1B．30s时容器中D的物质的量至少为0.45molC．30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6D．反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol7．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表：下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·L－1·min－1C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反应至6min时，H2O2分解了50%8．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是(　　)A．OE段表示的平均反应速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L－1·min－1C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．F点收集到的CO2最多9．在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是(　　)①混合气体的密度不再发生变化　②体系的温度不再发生变化　③A的转化率不再改变　④各组分的百分含量不再改变　⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶qA．②③④B．①③⑤　C．②④⑤D．①②③④⑤10．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中充入1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，60s后反应达到平衡，生成Z的物质的量为0.3mol。下列说法正确的是(　　)A．X的平衡转化率为40%B．若将容器体积变为20L，则Z的平衡浓度小于原来的eq \f(1,2)C．若增大压强，则Y的平衡转化率减小D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH＞011．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：下列说法正确的是(　　)A．反应在0～t1min内的平均速率为v(H2)＝eq \f(0.4,t1)mol·L－1·min－1B．若800℃时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O(g)和0.40molH2(g)，则v正＞v逆D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO(g)和1.20molH2O(g)，达到平衡时n(CO2)＝0.40mol12．对于可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，当其他条件不变时，C的体积分数[φ(C)]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大B．该反应的ΔH＜0C．化学方程式中，n＞e＋fD．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动二、填空题13．在一固定体积的密闭容器中，充入2molCO2和1molH2发生如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表：回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________________________。(2)若反应在830℃下达到平衡，则CO2气体的转化率为________。(3)若绝热时(容器内外没有热量交换)，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则容器内气体温度______(填“升高”、“降低”或“不能确定”)。(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______。A．容器内压强不变 B．混合气体中c(CO)不变C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)E．c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)14．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________(填字母序号)。A．2v(NH3)＝v(CO2)B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：____________。③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH____0(填“>”、“＝”或“”、“＝”或“”、“＝”或“”、“＝”或“　>(2)①0.05mol·L－1·min－1②25℃时反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大解析：(1)①根据化学平衡状态判断标志是v正＝v逆，各组分浓度不再发生变化，由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)可见该反应为不等体积变化(即反应物和生成物气体分子数不相同)，可以得恒容状态下压强不变或混合气体密度不变时，反应即达到平衡状态，但上述反应中反应物无气体参加，因此生成物中各组分气体体积分数恒定不变。②根据K＝c2(NH3)·c(CO2)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(4.8×10－3,3)))2·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4.8×10－3,3)))≈1.6×10－8。③由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)正反应气体分子数增加，增大压强平衡向逆反应方向移动。④由表中数据可以得出随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应，所以ΔH>0；根据NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，正反应是生成物气体分子数增多的反应，所以ΔS>0。(2)①根据v＝eq \f(Δc,Δt)得到v＝eq \f(2.2 mol·L－1－1.9 mol·L－1,6 min)＝0.05mol·L－1·min－1。②由图像数据可以得出，用不同初始浓度，不同温度下的平均反应速率的大小来说明：如25℃时反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大。15．利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如下图所示。(1)在0～30小时内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ、vⅢ从大到小的顺序为________________；反应开始后的12小时内，在第______种催化剂作用下，收集的CH4最多。(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。该反应ΔH＝206kJ·mol－1。①在下列坐标图中，画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭反应器，某温度下反应达平衡，平衡常数K＝27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，则CH4的平衡转化率为________(计算结果保留两位有效数字)。(3)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802kJ·mol－1写出由CO2生成CO的热化学方程式：______________________________________。答案：(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ　Ⅱ(2)①　②91%(或0.91)(3)CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)＋2O2(g)＋3H2(g)　ΔH＝1008kJ·mol－1解析：(1)由图知在30小时内CH4的产量Ⅲ最多、Ⅰ最少，故平均生成速率vⅢ>vⅡ>vⅠ，反应开始后的12小时内在第Ⅱ种催化剂作用下收集的CH4最多。(2)②设CH4、H2O的物质的量浓度均为a，转化率为x。　　　 CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)初始浓度 a a 0 0转化浓度 ax ax ax 3ax平衡浓度 a－ax a－ax ax 3ax则K＝eq \f(ax·3ax3,a－axa－ax)＝27　又有ax＝0.1mol·L－1得a＝0.11mol·L－1，x≈91%(或0.91)。(3)由盖斯定律得CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)＋2O2(g)＋3H2(g)ΔH＝1008kJ·mol－1。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6温度/℃15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/mol·L－12.4×10－33.4×10－34.8×10－36.8×10－39.4×10－3