高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度同步测试题
展开1.现欲用纯净的CaCO3与稀盐酸反应制取CO2,生成CO2的体积与时间的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. OE段化学反应速率最快 B. FG段收集的二氧化碳最多
C. 由图像无法推断出该反应为放热反应 D. 向溶液中加入氯化钠溶液,可以降低该反应的化学反应速率
2.已知:N2O4(g) ⇌ 2NO2(g),将装有N2O4和NO2混合气体的烧瓶浸入热水中,烧瓶内混合气体的颜色逐渐变深。下列结论不能说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A. 烧瓶内气体的质量不再变化 B. 烧瓶内气体的颜色不再变化
C. 烧瓶内气体的压强不再变化 D. N2O4的消耗速率与NO2的消耗速率之比为1:2
3.在2A(g) +B(g) ⇌ 3C(g) +4D(g) 反应中,表示该反应速率最快的是:( )
A. V(A)═0.5ml/(L·S) B. V(B)═0.3 ml/(L·S)
C. V(C)═0.8 ml/(L·S) D. V(D)═1 ml/(L·S)
4.在2A+B ⇌ 3C+4D中,表示该反应速率最快的是( )
A. υ(A) = 0.5ml·L-1·S-1 B. υ(B) =" 0.3" ml·L-1·S-1
C. υ(C) = 0.8ml·L-1·S-1 D. υ(D)=" 1" ml·L-1·S-1
5.决定化学反应速率的内因是()
A. 温度 B. 浓度 C. 反应物的性质 D. 催化剂
6.采用下列措施的目的与控制化学反应速率无关的是( )
A. 将煤块磨成煤粉 B. 红酒中添加二氧化硫 C. 染料中添加铁红 D. 铁锅洗后擦干
7.100mL浓度为2ml·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成H2的总量,可采用的方法是( )
A. 加入适量6ml·L-1的盐酸 B. 加入几滴CuCl2溶液
C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的NaCl溶液
8.将2 mlX和2mlY充入2L密闭容器中发生如下反应:X(气)+3Y(气) ⇌ 2Z(气)+aQ(气)2min达到平衡时生成0.8mlZ,测得Q的浓度为0.4ml/L,下列叙述错误的是( )
A. a的值为2 B. 平衡时X的浓度为0.8ml/L
C. Y的转化率为60% D. 反应速率v(Y)=0.6ml/(L·min)
9.下列说法,可以表明反应N2 + 3H2 ⇌ 2NH3已达到平衡的标志是( )
A. 1mlN≡N键断裂的同时,有6mlN-H键形成 B. 1mlN≡N键断裂的同时,有3mlH-H键断裂
C. 1mlN≡N键断裂的同时,有3mlH-H键形成 D. 1mlN≡N键断裂的同时,有2mlN-H键断裂
10.2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g)的反应中,经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.9 ml·L-1 , 此时间内用O2表示的平均速率为0.45 ml·L-1·s-1 , 则这段时间是( )
A. 1 s B. 0.44 s C. 2 s D. 1.33 s
11.在一定温度下,将一定量的气体通人体积为2L的密闭容器中,使其发生反应,有关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。下列有关推断错误的是( )
A. 该反应的化学方程式是3Z ⇌ 3X+2Y B. t0后,该反应停止进行
C. t0时.X的浓度为0.9 ml/L D. t0时,Z的转化率为60%
12.下列图示与对应的叙述相符的是( )
A. 图一表示反应:mA(s)+nB(g)⇌pC(g) △H>O,在一定温度下,平衡时B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,反应速率x点比y点时的慢.
B. 图二是可逆反应:A(g)+B(s)⇌C(s)+D(g) △H>O的速率时间图像,在t1时刻改变条件一定是加入催化剂。
C. 图三表示对于化学反应mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g),A的百分含量与温度(T)的变化情况,则该反应的ΔH>0。
D. 图四所示图中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆)
13.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化:2SO2+O2 ⇌ 2SO3 , 这是一个正反应放热的可逆反应。若反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是( )
A. 使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率 B. 达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
C. 为了提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度 D. 在上述条件下,SO2不可能100%转化为SO3
14.α1和α2分别为A在两个恒容容器中平衡体系A(g) ⇌ 2B(g)和2A(g) ⇌ B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是( )
A. α1减小,α2增大 B. α1增大,α2减小 C. α1、α2均减小 D. α1、α2均增大
15.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法中,正确的是( )
A. 1 ml N2(g)和1 ml O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B. 1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量
C. 在1 L的容器中发生反应,10min内N2减少了1 ml,因此10min内的平均反应速率为v(NO)=0.1 ml/(L·min)
D. NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
二、综合题
16.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度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)该反应为________反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________(多选扣分)。
a.υ正(H2)=υ逆(H2O) b.反应停止,正、逆反应速率都等于零
c.容器中压强不再发生变化 d.混合气体中c(CO2)不变
(4)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1 mlCO2和1mlH2充分反应达平衡时,CO平衡浓度为0.25ml/L,试判断此时的温度为________ ℃。
(5)若在(4)所处的温度下,在1L的密闭容器中,加入2mlCO2和3mlH2充分反应达平衡时,CO2的平衡转化率为________。
17.在容器体积可变的密闭容器中,反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)在一定条件下达到平衡。
完成下列填空:
(1)若该反应经过2秒钟后达到平衡,NH3的浓度增加了0.4ml/L,在此期间,正反应速率 v (H2)的值为(________)
A 0.6ml/(L·s) B 0.45 ml/(L·s) C 0.3 ml/(L·s) D 0.2 ml/(L·s)
(2)在其他条件不变的情况下,增大容器体积以减小反应体系的压强, v正 ________(选填“增大”、“减小”,下同), v逆 ________,平衡向________方向移动(选填“正反应”、“逆反应”)。
(3)在其他条件不变的情况下,升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为________反应(选填“吸热”、“放热”)。
(4)如图为反应速率(ν)与时间(t)关系的示意图,由图判断,在t1时刻曲线发生变化的原因是________(填写编号)。
a.增大H2的浓度
b.缩小容器体积
c.加入催化剂
d.升高温度
改变条件后,平衡混合物中NH3的百分含量________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。在一定条件下,反应2A+B ⇌ C达到平衡。
(5)若升高温度,平衡向正反应方向移动,则逆反应是________热反应;
(6)若增加或减少B时,平衡不移动,则B是________态;
(7)若A、B、C均为气态,将6ml A、3ml B充入容积为0.5L的密闭容器中,进行反应。经5s后,测得容器内有1ml B,则用A表示的反应速率为________, 5s末时C的物质的量浓度为________。
18.在容积为2L的密闭容器中,某可逆反应在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。
(1)则该反应的的反应物是________,生成物是________;
(2)该反应的化学方程式为________;
(3)从反应开始至2分钟时,用C表示其反应速率为________。
19.在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4 , 发生反应N2O4(g) ⇌ 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的△H________0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为________ml·L-1·s-1 , 反应的平衡常数K1为________。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 ml·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T ________100℃(填“大于”“小于”)
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2________。
参考答案
1.【答案】 D
【解析】A、由图可知EF段的曲线斜率最大,所以EF段化学反应速率最快,选项A不符合题意;
B、由图可知EF段之间纵坐标差值最大,反应EF段收集的二氧化碳气体最多,选项B不符合题意;
C、随反应进行,氢离子浓度降低,反应速率应该降低,但EF段化学反应速率比OE大,说明反应为放热反应,温度对反应速率影响更大,FG段浓度的影响比温度影响大,速率降低,选项C不符合题意;
D、向溶液中加入氯化钠溶液,相当于稀释溶液,氢离子浓度减小,可以降低该反应的化学反应速率,选项D符合题意。
故答案为:D。
2.【答案】 A
【解析】A、烧瓶内气体的质量一直不随时间的变化而变化,不能说明达平衡状态,选项A符合题意;
B、烧瓶内气体的颜色不再加深,说明二氧化氮的浓度不变,反应达平衡状态,选项B不符合题意;
C、烧瓶内气体的压强不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,选项C不符合题意;
D、N2O4的消耗速率与NO2的消耗速率之比为1:2,可知NO2的生成速率与NO2消耗速率相等,反应达平衡状态,选项D不符合题意;
故答案为:A。
3.【答案】 B
【解析】同一个反应用不同的反应物及生成物表示的时候,化学反应速率之比等于其系数比,在比较的时候如果单位统一,直接将每种表示的速率直接除以其系数可直接得出大小,如A选项换算后为0.25 ml/(L· s),B项换算后为0.3 ml/(L· s),C项换算后为0.8/3 ml/(L· s),D项换算为0.25 ml/(L· s),很显然B项最大。
4.【答案】 B
【解析】不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的速率越快,可利用B物质进行转换:A. v(A)2=0.25ml•L−1•s−1 ,
B. v(B)1=0.3ml•L−1•s−1 ,
C. v(C)3=0.2ml•L−1•s−1 ,
D. v(D)5=0.2ml•L−1•s−1 ,
故答案为:B
5.【答案】 C
【解析】决定化学反应速率的内因是物质本身的结构,故选项C符合题意。
6.【答案】 C
【解析】解:A. 将煤块磨成煤粉增大反应物的接触面积,反应速率加快,与控制化学反应速率有关,A不符合;
B. 二氧化硫能够杀菌消毒,且具有还原性,所以可以添加于红酒中可以起到杀菌和抗氧化作用,所以红酒中添加二氧化硫与控制化学反应速率有关,B不符合;
C. 氧化铁是红色染色剂,因此染料中添加铁红与控制化学反应速率无关,C符合;
D. 钢铁易发生电化学腐蚀,铁锅洗后擦干可以防止铁被腐蚀,与控制化学反应速率有关,D不符合。
故答案为:C。
7.【答案】 B
【解析】解:A.向溶液中加入盐酸,增加了H+的物质的量,也就增加了放出H2的总量,A不符合题意;
B.因为锌是过量的,放出H2的量取决于盐酸的量,加入氯化铜后,发生反应:Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu,有少量铜析出,附着在锌片上,形成了原电池,化学反应的速率加快,B符合题意;
C.向原溶液中加入水,会引起溶液中H+浓度的下降,化学反应速率变慢,C不符合题意;
D.向原溶液中加入氯化钠溶液,会引起溶液中H+浓度的下降,化学反应速率变慢,D不符合题意;
故答案为:B
8.【答案】 D
【解析】A.平衡时生成0.8ml Z,测得Q的浓度为0.4ml•L-1 , 则生成的n(Q)=0.4ml•L-1×2L=0.8ml,所以2:a=0.8ml:0.8ml,解得a=2,故A不符合题意;
B.平衡时生成0.8mlZ,则参加反应的X的物质的量为0.8ml× 12 =0.4ml,故平衡时X的物质的量为2ml-0.4ml=1.6ml,平衡时X的浓度为 1.6ml2L =0.8ml/L,故B不符合题意;
C.平衡时生成0.8mlZ,则参加反应的Y的物质的量为0.8ml× 32 =1.2ml,故Y的转化率为 1.2ml2ml ×100%=60%,故C不符合题意;
D.平衡时生成0.8mlZ,则参加反应的Y的物质的量为0.8ml× 32 =1.2ml,所以v(Y)= = 1.24 =0.3ml/(L•min),故D符合题意,
故答案为:D。
9.【答案】 C
【解析】A. 1mlN≡N键断裂的同时,有6mlN-H键形成均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,A不符合题意;
B. 1mlN≡N键断裂的同时,有3mlH-H键断裂均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,B不符合题意;
C. 1mlN≡N键断裂的同时,有3mlH-H键形成,反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,可以说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D. 1mlN≡N键断裂的同时,有2mlN-H键断裂,反应速率的方向相反,但不满足速率之比是相应的化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意。
故答案为:C
10.【答案】 A
【解析】此时间内用O2表示的平均速率为0.45ml/(L·s),则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比,可知用三氧化硫表示的反应速率为0.9 ml/(L·s),因此t×0.9 ml/(L·s)=0.9ml/L,解得t=1s。
故答案为:A
11.【答案】 B
【解析】解:由图可知,X、Y的物质的量增大,为生成物,Z物质的量减小,为反应物,到平衡后,X生成1.8ml,Y生成1.2ml,Z反应1.8ml,X、Y、Z的化学计量数之比=1.8:1.2:1.8=3:2:3,则反应的化学方程式为:3Z 3X+2Y,是可逆反应,故A不符合题意;
B、化学平衡时各组分的浓度不再随时间变化而变化,故X、Y、Z的质量也不再改变,但反应仍在进行,正速率等于逆速率,但不等于0,故B符合题意;
C、根据图象可知平衡时Z的浓度为1.8ml/2L=0.9ml·L-1 , 故C不符合题意;
D、t0时,Z的转化率为(3.0-1.2)/3×100%=60%,故D不符合题意;
故答案为:B。
12.【答案】 A
【解析】A. x点压强比y低,所以反应速率x点比y点时的慢,故符合题意;
B. 在t1时刻改变条件使正逆反应速率仍相等,可能是加入催化剂或增大压强,故不符合题意;
C.M点为平衡状态,随着温度升高,A的百分含量增大,说明平衡逆向移动,则正反应为放热,故不符合题意;
D.图中阴影部分的面积表示反应物和生成物浓度的差值,故不符合题意。
故答案为:A。
13.【答案】 B
【解析】A.使用催化剂加快了反应速率,缩短反了应时间,提高了反应效率,A不符合题意;
B.达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度可能相等,也可能不相等,要依据反应物的初始浓度及转化率,B符合题意;
C.因增大反应物O2的浓度,平衡向正反应方向移动,提高了SO2的转化率,C不符合题意;
D.因该反应是可逆反应,存在反应限度,反应物不可能100%的转化,D不符合题意。
故答案为:B。
14.【答案】 A
【解析】对于反应:A(g)⇌2B(g)①,增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向逆反应移动,A的转化率减小,即α1减小;对于反应:2A(g)⇌B(g)②,增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向正反应移动,A的转化率增大,即α2增大;
故答案为:A。
15.【答案】 B
【解析】A、焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,因此反应N2+O2=2NO的反应热△H=946kJ/ml+498kJ/ml-2×632kJ/ml=180kJ/ml,反应是吸热反应,A不符合题意;
B、依据A计算可知反应是吸热反应,依据能量守恒,1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量,B符合题意;
C、在1L的容器中发生反应,10min内N2减少了1ml,则生成NO是2ml,因此10min内的平均反应速率v(NO)=0.2ml/(L·min),C不符合题意;
D、一氧化氮不能和氢氧化钠反应,不是酸性氧化物,D不符合题意;
故答案为:B
16.【答案】 (1)c(CO)c(H2O)c(H2)c(CO2)
(2)吸热
(3)ad
(4)830
(5)60%
【解析】(1)化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即K= c(CO)c(H2O)c(H2)c(CO2) ;(2)由表格中的数据可知,温度升高,平衡常数增大,则该反应为吸热反应;(3)a.υ正(H2)=υ逆(H2O),说明反应达到了平衡状态,a项符合题意;
b.反应达到的平衡状态是动态的平衡,反应并没有停止停止,正反应速率和逆反应速率不等于零,b项不符合题意;
c.该反应为等体积反应,容器中压强不再发生变化,不能证明反应达到平衡状态,c项不符合题意;
d.混合气体中c(CO2)不变,说明反应达到了平衡状态,d项符合题意;
故答案为:ad;(4)
平衡常数K= c(CO)c(H2O)c(H2)c(CO2) = 0.25××0.25 =1,因此反应的温度为830℃;(5) CO2转化了xml/L,则
平衡常数K= c(CO)c(H2O)c(H2)c(CO2) = x•x(1−x)(1.5−x) =1,解得x=0.6ml/L
CO2的平衡转化率= 0.6ml/L1ml/L ×100%=60%。
17.【答案】 (1)C
(2)减小;减小;逆反应
(3)放热
(4)c;不变
(5)放
(6)固(纯液)
(7)1.6ml/(L·s);4 ml/L
【解析】(1)2秒钟后达到平衡,NH3的浓度增加了0.4ml/L,v(NH3)= 0.4ml/L2s =0.2ml/(L•s),由反应速率之比等于化学计量数之比可知v(H2)=0.2ml/(L•s)× 32 =0.3ml/(L•s),故答案为C;(2)减小反应体系的压强,正逆反应速率均减小,但该反应为气体体积缩小的反应,减小压强向气体体积增大的方向移动,则平衡向逆反应方向移动;(3)升高温度平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应;(4)t1时刻,正逆反应速率同等程度的增大,且平衡不移动,则改变的条件为催化剂,故答案为c;催化剂对化学平衡无影响,则平衡混合物中NH3的百分含量不变;(5)升温平衡正向移动,说明正反应是吸热反应,则逆反应是放热反应;(6)增加或减少B时,平衡不移动,说明B的浓度没有变化,B不是气体是固体或液态;(7)若A、B、C均为气态,将6ml A、3ml B充入容积为0.5L的密闭容器中,进行反应。经5s后,测得容器内有1ml B,△c(B)= 3ml−1ml0.5L =4ml/L,根据2A+B ⇌ C可知,△c(A)=△c(B)× 21 =8ml/L,用A表示的反应速率为 8ml/L5s =1.6 ml/(L·s),5s末时C的物质的量浓度=△c(B)=4ml/L。
18.【答案】 (1)A、B;C
(2)2A+B⇌2C
(3)0.5ml/(L·min)
【解析】(1)由图象可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,则C为生成物,故答案为A、B,C。(2)当反应开始至2min时,A的物质的量减少△n(A)=5ml-3ml=2ml,B的物质的量减少△n(B)=2ml-1ml=1ml,C的物质的量增加△n(C)=4ml-2ml=2ml,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:2,所以反应的化学方程式为:2A+B ⇌ 2C,故答案为2A+B ⇌ 2C。(3)从反应开始至2分钟时,△n(C)=4ml-2ml=2ml,则用C表示其反应速率为v(C)=Δc/Δt= 2ml2L×2min =0.5ml/(L·min),故答案为0.5ml/(L·min)。
19.【答案】 (1)大于;0.0010;0.36
(2)大于;K2= 1.3
【解析】(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即△H>0;
在0~60s时段,N2O4的浓度变化为:0.100ml/L-0.040ml/L=0.060ml/L,则v (N2O4)= 0.060ml/L60s=0.0010ml•L−1•s−1 ,反应的平衡常数K1= c2(NO2)c(N2O4)=(0.120ml/L)2(0.040ml/L)=0.36 。本小题答案为:大于;0.0010; 0.36。(2)①N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃。本小题答案为:大于。②平衡时,c(NO2)=0.120ml⋅L−1+0.0020ml⋅L−1⋅s−1×10s×2=0.16ml⋅L−1 , c(N2O4)=0.040ml⋅L−1−0.0020ml⋅L−1⋅s−1×10s=0.020ml⋅L−1 , K2=(0.16ml/L)2/0.020ml/L=1.3。本小题答案为:1.3。t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
CO2(g)+
H2(g) ⇌
CO(g)+
H2O(g)
起始(ml/L)
0.5
0.5
0
0
转化(ml/L)
0.25
0.25
0.25
0.25
平衡(ml/L)
0.25
0.25
0.25
0.25
CO2(g)+
H2(g) ⇌
CO(g)+
H2O(g)
起始(ml/L)
1
1.5
0
0
转化(ml/L)
x
x
x
x
平衡(ml/L)
1-x
1.5-x
x
x
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