第2章过关检测

由天下分享时间：2025/1/19 20:38:57 加入收藏我要投稿点赞

第二章过关检测

(时间:45分钟满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列措施对增大反应速率明显有效的是( ) A.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将铝片改成铝粉 B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸 C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强 D.Na与水反应时增大水的用量

解析:增大固体反应物的表面积,有利于加快反应速率,故铝粉比铝片反应速率大,A对;B中常温下Fe在浓硫酸中钝化,不会产生H2,B错;对溶液中的反应,改变压强不影响反应速率,C错;改变固体或纯液体的用量,不影响反应速率,D错。答案:A

2.反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.8 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为( ) A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s

-1

解析:因为SO3的浓度增加了0.8 mol·L,所以O2的浓度减少了0.4 mol·L-1,因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,所以反应所需时间为10 s。答案:D

3.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),该反应的ΔH<0,下列叙述正确的是( ) A.平衡常数K值越大,X的转化率越大 B.达到平衡时,反应速率v正(X)=2v逆(Z)

C.达到平衡后,降低温度,正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数 D.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动

解析:平衡常数K值越大,反应向正反应进行的程度越大,X的转化率越大,A项正确。达平衡时2v正(X)=v逆(Z),B项错误。达平衡后降低温度,正、逆反应速率均减小,又因平衡向正反应方向移动,所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数,C项错误。增大压强平衡不移动,升高温度平衡逆向移动,D项错误。答案:A

4.反应2A(g)2B(g)+E(g) ΔH>0,达到平衡时,要使正反应速率减小,A的浓度增大,应采取的措施是( ) A.加压 B.减压 C.减少E的浓度 D.降温

解析:加压,正、逆反应速率均增大,A项不符合题意;减压、减小E的浓度平衡均右移,A的浓度减小,B、C不符合题意;降温,反应速率减小,平衡左移,A的浓度增大,D项符合题意。答案:D

5.一定条件下的密闭容器中发生如下反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9

-1

kJ·mol。下列叙述正确的是( )

A.4 mol NH3和5 mol O2反应,达到平衡时放出的热量为905.9 kJ B.平衡时v正(O2)=5v逆(NO)

C.平衡后降低压强,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含量降低

解析:由于该反应为可逆反应,故反应达平衡时反应物不能全部转化为生成物,放出的热量小于905.9 kJ,A项错误;根据速率之比等于化学计量数之比可知反应达平衡时,v正(O2)=4v逆

(NO),B项错误;降低压强,平衡右移,气体的物质的量增大,但气体的质量不变,故混合气体的摩尔质量减小,C项错误;升高温度,平衡左移,NO的含量降低,D项正确。答案:D

6.在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应)。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(如图2所示)。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是( )

A.此过程是自发可逆的

B.此过程从有序到无序,混乱度增大

C.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出

D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程,即熵增加的过程

解析:气体扩散过程中,混乱度增大,即ΔS>0,B项、D项正确;该变化过程自发进行,且没有能量变化,即ΔH=0,C项正确;气体的扩散为自发过程,其逆过程不能自发进行,A项错误。答案:A

7.N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在2 L固定容积的密闭容器中发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中,正确的是( )

A.0~20 s内平均反应速率

B.10 s时,正、逆反应速率相等,达到平衡 C.20 s时,正反应速率大于逆反应速率

D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化解析:0~20 s内,v(N2O5)=

v(N2O5)=0.1 mol·L-1·s-1

行,v(正)>v(逆);20 s时,v(正)=v(逆),反应达到平衡状态。

答案:D

8.(2017天津理综,6)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃

-5

时,该反应的平衡常数K=2×10。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;

第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。下列判断正确的是( )

A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大

B.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃ C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低

D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)

解析:对于一个确定的化学反应,平衡常数K只受温度影响,故A项错;产物Ni(CO)4为气体,而Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,故选50 ℃,B项正确;在第二阶段Ni(CO)4的分解平衡常数K=5×104,分解率较大,C

项错;达到化学平衡时,

??生成[Ni(CO)4]??生成(CO)

5.0mol-3.0mol

=0.05 mol·L-1·s-1;10 s2 L×20 s

时,反应仍在向正反应方向进

=4,故D项错。

答案:B

9.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是( ) 选项研究目的 A 压强对反应的影响(p2>p1) B C D 温度对反应的平衡体系中增加N2的浓催化剂对反应影响度对反应的影响的影响示意图

解析:根据“先拐先平”原则,示意图中p1>p2,A项错误;升温,平衡逆向移动,N2的转化率降低,B项错误;使用催化剂,能加快化学反应速率,应先达到平衡,D项错误。答案:C

10.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:

t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列说法正确的是( )

A.反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·L-1·min-1 B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正) C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44

D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大

解析:反应前2 min,v(Y)==2.0×10-3 mol·(L·min)-1,v(Z)=2v(Y)=4.0×10-3

2min

mol·(L·min)-1,A项错误;其他条件不变时,降低温度平衡向放热方向即正反应方向移动,达到新的平衡前v(正)>v(逆),B项错误;由表中数据知平衡时Y的物质的量为0.10 mol,则平衡时X、Y、Z三种气体的物质的量浓度分别为0.01 mol·L-1、0.01 mol·L-1、0.012 mol·L-1,则该温度下K=

积不变,所以建立的平衡与原平衡是等效平衡,平衡时X的体积分数不变,D项错误。答案:C

二、非选择题(本题共3小题,共30分)

11.(6分)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响(假设下列无沉淀生成)。在常温下按照以下方案完成实验。实验编号反应物催化剂 ① 10 mL 2%H2O2溶液无 ② 10 mL 5% H2O2溶液无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 (1)实验①和②的目的是。

(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1。分析图1能够得出的实验结论是。

0.012×0.012

=1.44,C0.01×0.01

0.16mol-0.12mol

10 L项正确;其他条件不变,再充入0.2 mol Z,因该反应反应前后气体体

图1

图2

(3)加入0.1 g MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示。反应速率变化的原因是。答案:(1)探究H2O2溶液浓度的变化对分解速率的影响

(2)FeCl3对H2O2的分解有催化作用,碱性条件比酸性条件催化效果好 (3)H2O2的浓度逐渐减小

12.(10分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)

(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是。N2和H2的转化率比是。 (2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 ,密度。(均填“变大”“变小”或“不变”)

(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。 (4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度 (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。解析:(1)对N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,在密闭容器中,开始时n(N2)∶n(H2)=2∶6=1∶3,反应时消耗n(N2)∶n(H2)=1∶3,故平衡时n(N2)∶n(H2)=1∶3,所以c(N2)∶c(H2)=1∶3,转化率之比为1∶1。

(2)升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的总物质的量增大,总质量不变,故平均相对分

子质量变小,由于ρ=,知密度不变。

(3)达平衡后,保持压强不变,充入氩气,使体系体积增大,N2、H2、NH3的浓度均减小,相当于减小压强,平衡将逆向移动。

(4)恒容时升高温度至原来的2倍,平衡向吸热反应的方向移动,即向左移动,根据勒夏特列原理,达新平衡后,容器内温度大于原来的温度,小于原来温度的2倍。答案:(1)1∶3 1∶1 (2)变小不变 (3)逆向 (4)向左移动小于

13.(14分)汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致: N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2 404 ℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答: (1)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则N2的反应速率为。

(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志 (填字母序号)。 A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 B.混合气体密度不变

C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)

(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是 (填字母序号)。

(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定

量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中NO的体积分数 (填“变大”“变小”或“不变”)。

(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,此时反应 (填“处于化学平衡

状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是。

解析:(1)v(N2)=v(O2)=5min×2 L=0.05 mol·L-1·min-1。

(2)该反应是气体体积不变的反应,C项错误。A项N2的消耗和O2的生成分别表示正反应和逆反应,比例符合方程式中化学计量数之比,正确;容器体积不变,反应前后气体的密度始终不变,B项错误;D项分别表示向正、逆反应方向进行,比例关系符合方程式中化学计量数比例,正确。

(3)该反应为吸热反应,随着温度升高,反应速率加快,反应物转化率增大,平衡常数增大,A、C两项正确;催化剂不能使化学平衡移动,B项错误。

(4)由于该反应前后气体体积不变,故改变压强平衡不移动,反应达到平衡后再充入NO,0.5mol

重新达到平衡后相当于对原平衡的加压过程,故NO的体积分数不变。