学年苏教版化学反应原理专题2 化学反应速率与化学平衡检测试题含答案文档格式.docx
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Qc=
=1<
K=2.2,反应正向进行,故A正确,B、C、D错误。
4.已知反应:
X(g)+2Y(g)
3Z(g) ΔH=-akJ·
mol-1(a>
0)。
下列说法正确的是( D )
A.达到平衡状态时,放出的热量一定小于akJ
B.向体系中加入X(g)时,正、逆反应速率一定都增大
C.当容器内的压强保持不变时,则反应一定达到平衡状态
D.若Y与Z的物质的量之比保持不变,则反应达到平衡状态
物质的量与热量成正比,若生成3molZ时,反应放出的总热量可达akJ,故A错误;
如果是恒压容器中加入X,则容器体积扩大,Y和Z的浓度降低,则逆反应速率会减小,故B错误;
该反应中各物质均为气体,反应前后气体的物质的量相等,压强一直不变,所以当容器内的压强保持不变时,无法证明此反应一定达到平衡状态,故C错误;
Y与Z的物质的量之比随着反应的进行发生变化,因此当比值保持不变,则反应达到平衡状态,故D正确。
5.一定条件下发生:
2NO2(g)+4CO(g)
4CO2(g)+N2(g) ΔH<
0,能使该反应的反应速率增大,且平衡逆向移动的是( B )
A.及时分离出CO2
B.适当提高温度
C.减小容器的体积使体系压强增大
D.选择高效的催化剂
及时分离出CO2,二氧化碳的浓度减小,反应速率减慢,故A错误;
适当提高温度,反应速率加快,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故B正确;
减小容器的体积使体系压强增大,反应速率加快,该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,故C错误;
选择高效的催化剂,不影响平衡的移动,故D错误。
6.关于反应FeCl3+3KSCN
3KCl+Fe(SCN)3的说法不正确的是( D )
A.用KSCN溶液可检验Fe3+
B.滴加氢氧化钠浓溶液,平衡逆向移动
C.加入KCl固体,平衡不移动
D.加水,溶液颜色变深
Fe3+与KSCN溶液反应生成血红色Fe(SCN)3,可检验Fe3+,故A正确;
滴加氢氧化钠浓溶液,反应生成氢氧化铁沉淀,c(Fe3+)减小,平衡逆向移动,故B正确;
反应的离子方程式为Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,加入KCl固体,与平衡无关,平衡不移动,故C正确;
加水稀释,该平衡逆向移动,c[Fe(SCN)3]减小,溶液颜色变浅,故D错误。
7.下列说法不能够用勒夏特列原理来解释的是( D )
A.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.溴水中有下列平衡:
Br2+H2O
HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后(AgBr是淡黄色沉淀),溶液颜色变浅
C.SO2催化氧化制SO3的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率
D.恒温、恒压条件下,在2NO2
N2O4平衡体系中充入He后,体系颜色变浅
氯气通入食盐水中存在如下平衡:
Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,饱和食盐水中Cl-浓度很大,该平衡向逆反应方向移动,Cl2的溶解度减小,有利于收集更多的Cl2,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
向溴水中加入AgNO3溶液后发生离子反应Ag++Br-
AgBr↓,溶液中Br-浓度减小,Br2+H2O
H++Br-+HBrO平衡向正反应方向移动,Br2的浓度减小,溶液的颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
2SO2(g)+
O2
2SO3(g),使用过量的氧气,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
恒温、恒压条件下,在2NO2
N2O4平衡体系中充入He,体系的体积增大,NO2(红棕色)的浓度减小,所以体系颜色变浅,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意。
8.反应3Fe(s)+4H2O(g)
Fe3O4(s)+4H2(g)在一体积可调的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( B )
A.增加Fe的表面积
B.保持体积不变,充入Ne使体系压强增大
C.将容器的体积缩小一半
D.保持总压强不变,充入Ne使容器的体积增大
增加Fe的表面积,接触面积增大,反应速率加快,故A不符合题意;
保持体积不变,充入Ne使体系压强增大,气体的浓度不变,则反应速率不变,故B符合题意;
将容器的体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率加快,故C不符合题意;
保持总压强不变,充入Ne使容器的体积增大,气体浓度减小,反应速率减小,故D不符合题意。
9.已知2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)(正反应放热)。
若在500℃和催化剂的作用下,该反应在容积固定的密闭容器中进行。
下列有关说法不正确的是( D )
A.若降低温度,可以减慢反应速率
B.催化剂虽然能加快化学反应速率,但不能提高SO2的转化率
C.氧气足量时,SO2不能完全转化为SO3
D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度一定相等
若降低温度,则可以减慢反应速率,A正确;
催化剂虽然能加快化学反应速率,但不能改变平衡状态,因此不能提高SO2的转化率,B正确;
反应是可逆反应,因此氧气足量时,SO2也不能完全转化为SO3,C正确;
达到平衡时,SO2和SO3的浓度不再发生变化,但不一定相等,D不正确。
10.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是( C )
A.K值不变,平衡不可能移动
B.平衡向右移动时,K值一定增大
C.K值有变化,平衡一定移动
D.相同条件下,同一个反应,其方程式的化学计量数增大2倍,K值也增大2倍
影响化学平衡的因素主要有浓度、温度、压强等。
K值只与温度有关,若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,K值不变,但平衡发生移动,故A错误;
若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,故B错误;
K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,故C正确;
相同条件下,同一个反应,其方程式的化学计量数增大2倍,K值应为原来的平方,故D错误。
11.下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是( D )
选项
事实
结论
A
工业制硫酸中,在矿石处理阶段,将矿石粉碎再煅烧
增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
B
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入MnO2,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
C
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间变短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
D
一定条件下:
H2(g)+I2(g)
2HI(g)达到反应平衡,缩小体积,颜色加深
c(I2)增大,I2物质的量增多
工业制硫酸中,在矿石处理阶段,将矿石粉碎再煅烧,可以增大反应物的接触面积,加快化学反应速率,故A正确;
当其他条件不变时,加入催化剂可以降低反应的活化能,加快化学反应速率,故B正确;
当其他条件不变时,升高温度可以增大活化分子数目和百分数,加快化学反应速率,故C正确;
2HI(g)为反应前后等体积的可逆反应,缩小容器体积,压强增大,c(I2)增大,但平衡不移动,所以I2的物质的量不变,故D错误。
12.下列说法正确的是( A )
A.足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后,用CCl4萃取其中的I2,分液,在水溶液中滴加KSCN溶液仍呈血红色,说明该反应有一定的限度
B.在一定条件下,一份双氧水样品经过2h,H2O2的浓度从0.05mol·
L-1
下降到0.03mol·
L-1,该双氧水在这2h中分解的平均反应速率约为0.015mol·
L-1·
h-1
C.其他条件相同时,反应温度升高,对于吸热反应,反应速率加快,对于放热反应,反应速率减慢
D.一定条件下,固定体积的容器中发生反应A(g)+B(g)
2C(g),当容器内A、B、C的浓度之比为1∶1∶2时,该反应一定处于平衡状态
足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后,向萃取分液后的溶液中加入KSCN溶液变血红色,证明含铁离子,说明氯化铁和碘化钾溶液反应后有铁离子存在,证明反应有一定的可逆性,该反应有一定的限度,故A正确;
反应速率v=
=
=0.01mol·
h-1,故B错误;
升温,正、逆反应速率都增大,其他条件相同时,反应温度升高,对于吸热反应,反应速率加快,对于放热反应,反应速率也加快,故C错误;
一定条件下,固定体积的容器中发生反应A(g)+B(g)
2C(g),反应前后气体的物质的量不变,当容器内A、B、C的浓度之比为1∶1∶2时,与起始量和变化量有关,反应不一定达到平衡状态,故D错误。
13.工业上制备纯硅反应的热化学方程式:
SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+
4HCl(g) ΔH=+QkJ·
mol-1(Q>
某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器中进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是( C )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达到平衡时,吸收热量为QkJ
C.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol·
L-1的NaOH溶液中恰好反应
D.反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol·
L-1,则H2的反应速率为0.03mol·
min-1
从方程式可以看出,反应物气体的化学计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小,故A错误;
该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于QkJ,故B错误;
由方程式可知,当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成HCl的物质的量为
mol=0.1mol,
NaOH的物质的量为1mol·
L-1×
0.1L=0.1mol,两者物质的量相等,恰好反应,故C正确;
反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol·
L-1,则v(HCl)=
=0.03mol·
min-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=
v(HCl)=0.015mol·
min-1,故D错误。
14.80℃时,2L密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=+53kJ/mol,获得如下数据。
下列判断正确的是( C )
时间/s
20
40
60
80
100
c(NO2)/(mol/L)
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
A.升高温度该反应的平衡常数K减小
B.该反应的ΔS<
C.反应达平衡时吸热15.9kJ
D.100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的体积分数减小
由热化学方程式N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=+53kJ/mol可知,该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大,A错误;
气体分子数越多,混乱度越大,由反应N2O4(g)
2NO2(g)可知,正反应气体分子数增多,所以该反应熵增加,即ΔS>
0,B错误;
由表格数据可知,第80s、100s时反应已处于平衡状态,此时NO2的浓度为0.30mol/L,即平衡时生成NO2的物质的量为0.30mol/L×
2L=0.6mol,根据热化学方程式N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=+53kJ/mol可知,反应达平衡时吸收的热量为
×
0.6mol=15.9kJ,C正确;
在温度和容积相同时,再充入0.40molN2O4,相当于增大压强,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,所以达到新的平衡时,N2O4的体积分数增大,D错误。
15.在1L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表,下列说法不正确的是( D )
实验
编号
温度
/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.10
0.09
②
800
③
900
0.15
a
A.正反应为放热反应
B.实验①中,若5min时测得n(M)=0.05mol,则0~5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=0.01mol/(L·
min)
C.实验②中,该反应的平衡常数K=1.0
D.实验③中,达到平衡时,a大于0.06
根据表格数据①②知,升高温度后,②中M的物质的量小于①中M的2倍,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故A正确;
实验①中,若5min时测得n(M)=0.05mol,则0~5min时间内,v(M)=
0.01mol/(L·
min),化学反应速率与化学计量数成正比,则用N表示的平均反应速率v(N)=v(M)=0.01mol/(L·
min),故B正确;
X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
起始(mol)0.20.200
转化(mol)0.10.10.10.1
平衡(mol)0.10.10.10.1
则实验②中,该反应的平衡常数K=
=1.0,故C正确;
该反应为放热反应;
若实验②③的温度相同,则平衡时实验③中a=0.06,由于实验③温度较高,且该反应为放热反应,则a<
0.06,故D错误。
16.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molA,反应A(g)
B(g)+C(g)经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表。
t/s
50
150
250
350
n(B)/mol
0.16
0.19
A.反应在前50s的平均速率v(B)=0.0032mol·
s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.11mol·
L-1,则反应的ΔH<
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molA、0.2molB和0.2molC,反应达到平衡前v正<
v逆
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molB和2.0molC,达到平衡时,B的转化率大于80%
反应在前50s的平均速率v(B)=
=0.0016mol·
s-1,故A错误;
反应达到平衡时B的物质的量浓度为
=0.10mol·
L-1,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.11mol·
L-1,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,该反应的ΔH>
0,故B错误;
温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molA,反应A(g)
B(g)+C(g)经过一段时间后达到平衡,根据三段式法有
A(g)
B(g)+C(g)
起始(mol/L)0.500
转化(mol/L)0.10.10.1
平衡(mol/L)0.40.10.1
平衡常数K=
=0.025,相同温度下,起始时向容器中充入1.0molA、0.2molB和0.2molC,浓度商Qc=
=0.02<
K,说明反应正向进行,反应达到平衡前v正>
v逆,故C错误;
在相同温度和恒容的容器中,起始时向容器中充入1.0molB和1.0molC,与原平衡等效,由上述计算可知,平衡时B的物质的量为0.1mol/L×
2L=0.2mol,则B的转化率为
100%=80%,相同温度下,起始时向容器中充入2.0molB和2.0molC,相当于起始时向容器中充入2.0molA,与原平衡相比,相当于增大压强,平衡逆向移动,B的转化率增大,则达到平衡时,B的转化率大于80%,故D正确。
17.已知反应A(g)+B(g)
C(g)+D(g)的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
现有两个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molA和1molB,在Ⅱ中充入1molC和1molD,
800℃条件下开始反应。
达到平衡时,下列说法正确的是( C )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中的压强相等
B.容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同
C.该反应的正反应是放热反应
D.容器Ⅰ中A的浓度比容器Ⅱ中的小
由题中平衡常数与温度的关系可得该反应的正反应是放热反
应,C正确;
由于反应体系是绝热体系,容器Ⅰ正向进行、容器Ⅱ逆向进行,则容器Ⅰ达到平衡时的温度比容器Ⅱ高,故其平衡常数小,平衡时压强大,A、B错误;
容器Ⅰ比容器Ⅱ温度高,故平衡时容器Ⅰ中A的浓度大于容器Ⅱ中A的浓度,D错误。
18.某条件下,在2L密闭容器中充入一定量NO2,发生反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g),NO2的浓度(mol·
L-1)随时间(min)的变化关系如图所示。
下列说法不正确的是( B )
A.该反应的ΔH>
B.实验Ⅰ达平衡后,再向密闭容器中通入1molNO2与1molNO混合气体(保持温度不变),则平衡将向左移动
C.实验Ⅱ使用了催化剂
D.实验中,实验Ⅲ的平衡常数K最大
升高温度,NO2的浓度降低,平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,故该反应的ΔH>
0,A正确;
实验Ⅰ中平衡时NO2、NO和氧气的浓度分别是0.5mol·
L-1、0.5mol·
L-1和0.25mol·
L-1,则平衡常数K=0.25,此时再通入NO2、NO各1mol,由于Qc=K,故平衡不移动,B不正确;
实验Ⅱ和实验Ⅰ的平衡状态相同,但实验Ⅱ达到平衡所需的时间少,所以实验Ⅱ条件是使用了催化剂,C正确;
实验中,因ΔH>
0,故升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数K变大,实验Ⅲ的平衡常数K最大,D正确。
19.将CO2转化为CH4,既可以减少温室气体的排放,又能得到清洁能源。
已知:
CO2(g)+2H2O(g)
CH4(g)+2O2(g) ΔH=+802kJ/mol
如图为在恒温、光照和不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下,体积为1L的密闭容器中n(CH4)随光照时间的变化曲线。
下列说法正确的是( B )
A.在16h时,对第Ⅰ种催化剂的容器加压,平衡向正向移动
B.0~16h内,v(H2O)Ⅰ=1.5mol/(L·
h)
C.在两种不同催化剂下,该反应的平衡常数不相等
D.反应开始后的15h内,第Ⅰ种催化剂的作用下,得到的CH4最多
CH4(g)+2O2(g),是反应前后气体物质的物质的量不变的反应,增大压强,平衡不移动,故A错误;
在0~16h内,CH4的反应速率v(CH4)=
=0.75mol/(L·
h),而v(H2O)=2v(CH4)=
1.5mol/(L·
h),故B正确;
平衡常数只受温度的影响,与催化剂的使用无关,故在恒温的条件下,在两种不同催化剂下,该反应的平衡常数相等,故C错误;
根据图象不难看出,在反应开始后的15h内,第Ⅰ种催化剂的作用下,得到的CH4较少,故D错误。
20.臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:
2NO2(g)+O3(g)
N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是( A )
升高温度,平衡常数减小
0~3s内,反应速率为
v(NO2)=
0.2mol·
t1时仅加入催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
根据图象可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应。
升高温度平衡向逆反应方向移动,故平衡常数减小,A正确;
速率单位错误,该为mol·
s-1,B错误;
催化剂不影响平衡移动,只能改变反应速率,C错误;
通入氧气,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,反应物NO2的转化率减小,D错误。
21.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具备输氧能力。
CO吸入肺中发生反应:
CO+HbO2
HbCO+O2,37℃时,该反应的平衡常数K=220。
HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02,会使人智力受损。
据此,下列结论错误的是( C )
A.平衡常数K=
B.吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比≥0.02时,人的智力才会受损
D.抢救时应把CO中毒的病人放入高压氧舱中
A项,平衡常数:
达到平衡时,生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,即K=
故说法正确;
B项,吸入CO越多,CO浓度越大,平衡向正反应方向移动,释放出氧气,故说法正确;
C项,温度不变,平衡常数为K=220,代入数值K=
=220,
=4.4,4.4远远大于0.02,智力早已受到伤害,故说法错误;
D项,血红蛋白结合O2的能力小于血红蛋白结合CO的能力,放入高压氧舱中,增大O2的浓度,平衡向逆反应方向进行,使CO和血红蛋白分离,故说法正确。
22.一定温度下进