高中化学第二节 化学平衡课后测评

这是一份高中化学第二节 化学平衡课后测评，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
第二章化学速率与化学平衡单元练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．已知FeO(s) +C(s)= CO(g) + Fe(s)  △H>0，下列叙述正确的是
A．低温下为自发过程，高温下为非自发过程 B．任何温度下为非自发过程
C．高温下为自发过程，低温下为非自发过程 D．任何温度下为自发过程
2．已知反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB，10s末达平衡。下列说法不正确的是
温度/℃
700
830
1200
K值
1.7
1.0
0.4

A．达到平衡后，B的转化率为50%
B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动
C．反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)=0.005mol·L-1·s-1
D．容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，正、逆反应速率均增大
3．可逆反应  ，反应过程中，当其他条件不变时，物质C的质量(m)与温度(T)，反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是

A．，
B．增大压强，B的转化率减小
C．若混合气体的密度不再变化，则该反应达到平衡状态
D．
4．  ，在存在时，该反应的机理为：
ⅰ.(快)
ⅱ.(慢)
下列说法正确的是
A．反应速率主要取决于的质量 B．是该反应的催化剂
C．逆反应的活化能大于198kJ/mol D．反应ⅰ是决速步骤
5．一定条件下的密闭容器中发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)    ΔH=-905.9kJ·mol-1，下列叙述正确的是
A．4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B．平衡时，v正(O2)=v逆(NO)
C．平衡后降低压强(增大体积)，混合气体的平均摩尔质量增大
D．平衡后升高温度，混合气体中NO的含量降低
6．工业上取SCl2的反应之一为S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)，一定压强下，向10L密闭容器中充入和1mol S2Cl2和1mol Cl2发生上述反应，SCl2和 Cl2的消耗速率与温度的关系如图所示，下列说法正确的是

A．该反应的△H>0
B．A点对应的状态为化学平衡状态
C．使用高效催化剂能提高S2Cl2的平衡产率
D．若300℃达平衡时，S2Cl2的转化率为α，则300℃时，该反应的化学平衡常数K=
7．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是
A．H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B．2NO2(g)N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C．CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：1
8．一定条件下，存在可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3 (均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol∙L-1、0.3mol∙L-1、0.08mol∙L-1。则下列判断不正确的是
A．X、Y的转化率相等 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2 ∶ 3
C．c1:c2 = 1:3 D．c1的取值范围为0 mol∙L-1＜c1＜0.14 mol∙L-1
9．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间1的变化曲线如图所示

下列叙述错误的是
A．a-c段反应速率加快的原因可能是反应放热
B．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快
C．向反应体系中通入氢气，反应速率降低
D．2~8min的化学反应速率
10．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)    △H=-905.9 kJ·mol-1，在5 L密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol的O2，2分钟后NO的物质的量增加了0.4 mol，下列说法错误的是
A．0～2 min v(O2)=0.05 mol·L-1·min-1 B．2分钟内O2的转化率是50%
C．2分钟末c(H2O)=0.6 mol/L D．2分钟反应放出的热量值等于90.59 kJ
11．在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则

A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，内，
12．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：

相关反应的热化学方程式为
反应I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=-213kJ/mol
反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H2=+327 kJ/mol
反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) △H3=+172kJ/mol
下列说法不正确的是
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学力程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+286kJ/mol
D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的△H不变
13．下列说法正确的是
A．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B．由v= 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值
C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快
D．在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)的平均速率为v=
14．已知：(HF)2(g)2HF(g)    ＞0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．温度：T1＜T2
B．反应速率：v(b)＜v(a)
C．平衡常数：K(a)=K(b)＜K(c)
D．当时，
15．对于可逆反应4NH3 + 5O2⇌4NO + 6H2O，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
B．保持容器内气体压强不变，向其中加入，化学反应速率不变
C．保持容器容积不变，向其中加入，化学反应速率增大
D．达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO)

二、填空题
16．用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。
已知：反应I：4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l)　ΔH1
反应II：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)　ΔH2(且|ΔH1|=2|ΔH2|)
反应III：4NH3(g)+6NO2(g)⇌5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)　ΔH3
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
温度/K
反应I
反应II
已知：K1>K2>>
298
K1
K2
398


(1)ΔH3= (用ΔH1、ΔH2的代数式表示)；推测反应III是 反应(填“吸热”或“放热”)
(2)相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v(NO)= 。
②下列说法不正确的是 。
A．单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
B．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
C．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
(3)恒温、恒压下，反应II达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2。在其他条件不变时，再充入NO2气体，NO2体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17．氨气是重要的化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为    。回答下列问题：

(1)图甲表示合成氨反应在某段时间中反应速率与时间的曲线图，、、时刻分别改变某一外界条件，则在下列达到化学平衡的时间段中，的体积分数最小的一段时间是 (填字母)。
A． B． C． D．
时刻改变的条件是 。
(2)在773K时，分别将2mol和6mol充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中、与反应时间t的关系如表所示：
t/min
0
5
10
15
20
25
30
/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下，此反应的平衡常数K=
②该温度下，若向同容积的另一容器中投入的、、的浓度分别为、、，则此时 (填“>”、“0，只有T很大，即高温时，才能保证△H-T△S v(a)，B错误；
C．由于温度T2＜T1，该反应的正反应为吸热反应，温度越高，平衡常数K越大，所以平衡常数K(b)>K(a)=K(c)，C错误；
D．当时，即平均相对分子质量为30时，设HF物质的量为xmol，(HF)2的物质的量为ymol，则=30，解得：x:y=1:1，即，D正确；
答案选D。
15．D
【详解】A．达到化学平衡时，若增加容器体积，反应物和生成物的浓度均减小，则正逆反应速率均减小，A项错误；
B．保持容器气体压强不变，加入，容器的体积会增大，反应物和生成物的浓度均减小，则正逆反应速率均减小，B项错误；
C．保持容器容积不变，向其中加入，反应物和生成物的浓度都不变，化学反应速率不变，C项错误；
D． 时，正反应速率和逆反应速率相等，反应到达平衡状态，D项正确；
答案选D。
16．(1) ΔH1﹣3ΔH2 吸热
(2) 0.375mol•L﹣1•min﹣1 CD
(3)不变

【详解】（1）已知K1>K1′，说明随温度升高，K减小，则反应Ⅰ为放热反应，ΔH1＜0；K2>K2′，说明随温度升高，K减小，则反应Ⅱ为放热反应，ΔH2＜0；反应Ⅰ﹣反应Ⅱ×3得到反应Ⅲ，则ΔH3=ΔH1﹣3ΔH2，已知|ΔH1|=2|ΔH2|，所以ΔH3=ΔH1﹣3ΔH2=|ΔH2|>0，即反应Ⅲ为吸热反应；
（2）①已知4分钟时氮气为2.5mol，则消耗的NO为3mol，所以v(NO)==0.375mol•L﹣1•min﹣1；
②单位时间内H﹣O键断裂表示逆速率，N—H键断裂表示正速率，单位时间内H—O键与N﹣H键断裂的数目相等时，则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4∶6，则正逆速率之比等于4∶6，说明反应已经达到平衡，故A不选；该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，故B不选；相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，所以该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)＜Ea(B)＜Ea(C)，故C选；增大压强能使反应速率加快，是因为增大了活化分子数，而活化分子百分数不变，故D选；故选CD。
（3）一定条件下，反应Ⅱ2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2，在其它条件不变时，恒温恒压条件下，再充入NO2气体，则与原来的平衡为等效，则NO2体积分数不变。
17．(1) D 减小压强或增大体积
(2) ＞ Ⅱ B

【详解】（1）根据图象，t1－t2时间反应向逆反应方向进行，消耗NH3，t3－t4时间段，化学平衡不移动，t4－t5时间段，反应向逆反应方向进行，消耗NH3，因此氨气的体积分数最小的时间段是t5－t6，故选D；t4时刻，正逆反应速率都降低，可能降低温度，也可能减小压强，如果是降低温度，该反应为放热反应，平衡影响正反应方向进行，v正＞v逆，不符合图象，因此只能是减小压强或增大容器的体积；
（2）①根据表中数据可知，反应进行到25min时，达到平衡状态；反应在容积为1L的密闭容器中进行，根据合成氨的反应列三段式：

该温度下，此反应的平衡常数；
②温度不变的情况下，平衡常数保持不变为；其他条件相同，投入、、，该反应的初始浓度商，反应正向进行，则此时v正＞v逆；
③由题给信息可知，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为的密闭容器中进行反应，起始浓度为2mol/L，曲线Ⅱ符合；2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中进行反应，达到平衡后，氢气的浓度为3mol/L，现起始充入4 molN2和12 molH2，假设平衡不移动，达到平衡后，氢气的浓度应为6mol/L，但由于容器的容积不变，同比例增大反应物的量，相当于加压，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故平衡时氢气浓度3mol/L＜c(H2)＜6mol/L，且加压会使反应速率增大，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为B。
18． 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 5 KMnO4溶液过量 0.00625 mol/(L·s) 温度不是反应速率突然加快的原因 催化剂 d
【分析】(1) KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水；
(2)探究浓度对反应速率的影响时，溶液的总体积都为20 mL，据此判断x值；由于4号实验中高锰酸钾过量，则溶液没有褪色；
(3)根据n=c·V计算出反应物的物质的量，然后根据不足量计算出反应消耗的草酸的物质的量，最后根据v=计算出H2C2O4的反应速率；
(4)①根据表中数据知，20 s时温度不最高，但20s前突然褪色；
②考虑锰离子有催化作用，要想验证锰离子的催化作用，再加入硫酸锰即可。
【详解】(1)酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水，反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(2)为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，实验1～4中溶液的总体积应该为20，则x=20-10-5=5；根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，10 mL酸性高锰酸钾需要消耗10mL草酸溶液，所以实验4中高锰酸钾过量，导致溶液没有褪色；  
(3)2号实验中草酸的物质的量为n(H2C2O4)=0.5 mol/L×0.01 L=0.005 mol，高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=0.2 mol/L×0.005 L=0.001 mol，根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，高锰酸钾不足量，所以反应中消耗的草酸的物质的量n(H2C2O4)消耗=0.001 mol×=0.0025 mol，2号反应中，H2C2O4的反应速率为：v(H2C2O4)==0.00625 mol/(L•s)；
(4)①根据表中数据知，20 s时温度不是最高，但20 s前突然褪色，说明温度不是反应速率突然加快的原因；
②KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子对反应有催化作用，所以猜想可能是催化剂的作用，要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，故答案为d。
【点睛】本题考查化学反应速率的计算及影响因素等，要注意采用控制变量方法进行研究，就是只改变一个外界条件，其它都要相同。在计算反应速率时，要先根据物质反应消耗关系，判断哪种物质过量，然后以不足量的物质为标准，结合速率公式进行计算。
19． 温度  、催化剂 反应产生气泡快慢 消除阴离子不同对实验的干扰 溶液中的 双氧水、盐酸 向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃
【分析】(1)过氧化氢在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，控制变量以确保实验结果的准确性；
(2)利用排水量气法收集一定体积的氧气，用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中，并用导管与图1连接；
(3)①根据反应生成气体的快慢分析；
②根据H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用，改为Fe2(SO4)3使阴离子相同，更为合理；
(4)由于双氧水溶液中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2应是真正催化分解H2O2的是Cl-；为验证猜想2可向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出结论。
【详解】(1)根据表中给出的数据，浓度相同时，无催化剂、不加热的情况下，过氧化氢几乎不分解，在无催化剂、加热的情况下，过氧化氢分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关；加热不同浓度的过氧化氢溶液，得到相同体积气体的所需时间不同，浓度越大，反应的速率越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；同一浓度的过氧化氢溶液，在无催化剂、加热的时候收集需要的时间比有催化剂、加热的条件下需要的时间长，说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关，因此该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度和催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响。故答案为：温度  、催化剂；
(2)要想使所测得的数据能直接体现反应速率大小，则应利用排水量气法收集一定体积的氧气，可以用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中。故答案为：；
(3)①由于过氧化氢分解产生气体，而且反应放热，因此可以根据反应中产生气泡的快慢来判断和对分解的催化效果；②和中阳离子不同，阴离子也不同，不符合单一变量原则，改为溶液，阴离子相同，这样可以消除阴离子不同对实验的干扰，更为合理。故答案为：反应产生气泡快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
(4)溶液中主要含有、和三种微粒，由于双氧水中有水，则可排除水作催化剂，根据猜想1可知猜想2为真正催化分解的是溶液中的；为验证猜想2，可向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃，得出对分解无催化作用的结论。故答案为：溶液中的；双氧水、盐酸；向盛有溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃。