- 2021-08-24 发布 |
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文档介绍
2019届二轮复习化学反应速率和化学平衡作业(全国通用)(2)
化学反应速率和化学平衡 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.锌粒和盐酸反应一段时间后,反应速率减慢。此时加热或加入浓盐酸,反应速率明显加快。上述实验中影响化学反应速率的因素有:( ) ①温度 ②固体的表面积 ③反应物的状态 ④溶液的浓度 ⑤催化剂 A.①④ B.①③ C.②④ D.①②③④⑤ 2.下列说法正确的是∶( ) A. 放热反应一定是自发进行的反应; B. 吸热反应一定是非自发进行的; C. 自发进行的反应一定容易发生; D. 有些吸热反应也能自发进行。 3.可以作为判断化学平衡发生移动的标志是( ) A. 反应混合物各组分的浓度发生改变 B. 正、逆反应速率发生改变 C. 反应物的转化率发生改变 D. 反应混合物的浓度发生改变 4.已知:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41kJ/mol相同温度下,在体积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应.相关数据如下: 容器 编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡过程体系 CO H2O CO2 H2 能量的变化 ① 1 4 0 0 放出热量:32.8 kJ ② 0 0 1 4 热量变化:Q 下列说法中,不正确的是( ) A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80% B.容器②中吸收的热量O为32.8 kJ C.平衡时,两容器中CO2的浓度相等 D.容器①中当CO反应速率等于H2O的反应速率时,反应可能达到平衡 5.下列说法正确的是( ) A.焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不能独立作为自发性的判据 B.﹣10℃时的液态水会自动结冰成为固态,这是熵增的过程 C.过程的自发性既可用于判断过程的方向,也可确定过程是否能发生和过程发生的速率 D.△H>0的反应一定不能自发进行 6.温度一定时,在密闭容器中发生可逆反应:mA(S)+nB(g)pC(g),达到平衡后,若将混合气体的体积压缩到原来的,当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡时C 的浓度的1.9倍,则下列叙述中,正确的是( ) A.平衡向逆反应方向移动 B.C气体的体积分数增大 C.气体A的转化率升高 D.m+nK2 10.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. 两种物质反应,无论方程式的书写形式如何,平衡常数均不变 C. NH4HCO3(s)====NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 D. 增大反应物浓度,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大 11.1molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g) bZ(g).反应达到平衡后,测得X的转化率为25%.而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的5/6,则a和b数值可能是( ) A. a=1,b=2 B. a=1,b=3 C. a=2,b=3 D. a=2,b=1 12.某恒温密闭容器中,可逆反应A(s)B+C(g) ΔH=" +Q" kJ·mol-1(Q>0)达到平衡。缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析不正确的是( ) A. 产物B的状态只能为固态或液态 B. 平衡时,单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1 C. 若开始时向容器中加入1molB和1molC,达到平衡时放出热量小于Q kJ D. 保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动 13.对于任何一个平衡体系,采用以下措施,一定会使平衡移动的是( ) A. 加入一种反应物 B. 升高温度 C. 对平衡体系增加压强 D. 使用催化剂 14.一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),进行反应,2SO2+O22SO3,其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。下列判断中正确的是( ) 甲 乙 丙 丁 密闭容器体积/L 2 2 2 1 起始物质的量 n(SO2)/ mol 0.40 0.80 0.80 0.40 n(O2)/ mol 0.24 0.24 0.48 0.24 SO2的平衡转化率% 80 α1 α2 α3 A. 甲中反应的平衡常数小于乙 B. 该温度下,该反应的平衡常数K为400 C. SO2的平衡转化率:α1>α2=α3 D. 容器中SO3的物质的量浓度:丙=丁<甲 15.在容积相同的甲、乙两个容器中(如图所示),分别充入2molSO2和2molO2,使它们在相同温度下发生反应2SO2(g)+O2(g)2S03(g)并达到平衡。在反应过程中,若甲容器的容积不变,乙容器的压强不变,甲中S02的转化率为a%,乙容器中SO2的转化率为b%,则a与b的关系为( ) A.a﹥b B.a=b C.a﹤b D.无法确定 二、填空题 16.t ℃时,将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)。2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol·L-1,请填写下列空白: (1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为________。 (2)x=________;平衡常数K=________。 (3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡________(填写字母序号)。 A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动 (4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在t ℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=________mol。 17.在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定的温度和压强,进行以下反应:N2+3H2⇌2NH3已知加入1 mol N2、4 mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3(见表中已知项),在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变,对下列编号①~③的状态,填写表中空白。 已知编号 始态的物质的量(mol) 平衡时NH3的 物质的量(mol) N2 H2 NH3 已知 1 4 0 a ① 1 0.5a ② 1.5 6 0 ③ m n( n≥4m) 18.进入2013年以来,我国中东部地区多次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。 (1)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表: 物质 T/℃ n/mol 活性炭 NO E F 初始 2.030 0.10 0 0 T1 2.000 0.040 0.030 0.030 T2 2.005 0.050 0.025 0.025 ①结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式 。 ②上述反应T1℃时的平衡常数K1= 。 ③根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号) 。 a.T1>T2 b.T1<T2 c.无法比较 (2)车辆排放的氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应:2CO+2NON2+2CO2 在一体积为1L的密闭容积中,加入0.40mol的CO和0.40mol的NO ,反应中N2的物质的量浓度的变化情况如图所示,回答下列问题。 ①计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(N2)= 。 ②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时N2的浓度约为0.25 mol·L-1)。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时N2浓度的变化曲线。 19.研究氮及其化合物的转化在实际工业生产、生活中具有重要的意义。 (1)已知的能量变化如图所示,在一定温度下,向2L的恒容密闭容器中投入2.2 molN2和2.6 mol H2,经10 min达到平衡,测得放出的热量为18.4 kJ,则______。该温度下,反应的平衡常数K=________(mol·L-1)-2。平衡后,再向体系中投入1.1 mol N2和1.3 mol H2,重新达到平衡后N2的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)利用炽热的活性炭可以处理NO2,反应原理为 。 ①探究温度、压强对该反应的影响如图所示,则该反应的___________0(填“>”“<”或“=”),P1_____________P2(填“>”“<”或“=”)。 ②一定温度下,将一定量的活性炭和NO2加入一恒容密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是____________(填序号)。 20.150℃时,向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动,整个过程中保持隔板上部压强不变)中加入4LN2和H2的混合气体,在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计),反应后恢复到原温度.平衡后容器体积变为3.4L,容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。 (1)反应前混合气体中V(N2):V(H2)=________________,反应达平衡后V(NH3)=________L,该反应中 N2转化率为________________; (2)向平衡后的容器中充入0.2mol的NH3,一段时间后反应再次达到平衡,恢复到150℃时测得此过程中从外界吸收了6.44kJ的热量; ①充入NH3时,混合气体的密度将________________,在达到平衡的过程中,混合气体的密度将________________(填“增大”、“减小”或“不变”);反应重新达平衡的混合气体对氢气的相对密度将________________5(填“>”、“<”或“=”). ②下列哪些实验现象或数据能说明反应重新到达了平衡________________; A.容器不再与外界发生热交换 B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 C.当V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2时 D.当容器的体积不再发生变化时 ③写出该反应的热化学方程式:________________。 三、推断题 21.“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用原材料,不排放或减少排放“三废” ,不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几家工厂利用废气、废液、废渣联合生产化肥硫酸铵的工艺: 请回答下列问题: (1)操作②为______________________________________________________。 (2)工业合成氨的化学方程式为_____________________。 (3)沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式________________________________________。 (4)在实验室中检验氨气的方法是_________________________________。 (5)副产品的化学式为________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是________。 22.短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素,B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值,C与D能形成D2C和D2C2两种化合物,而D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。 (1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为_______________。 (2)已知:①E-E→2E·;△H=+a kJ·mol-1 ② 2A·→A-A;△H=-b kJ·mol-1 ③E·+A·→A-E;△H=-c kJ·mol-1(“·”表示形成共价键所提供的电子) 写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式____________________________________。 (3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g);△H=-dJ·mol-1(d>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下: 实验 甲 乙 丙 初始投料 2 molA2、1 molBC 1 molX 4 molA2、2 molBC 平衡时n(X) 0.5mol n2 n3 反应的能量变化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ 体系的压强 P1 P2 P3 反应物的转化率 α1 α2 α3 ①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则该时间段内A2的平均反应速率v(A2)________。 ②该温度下此反应的平衡常数K的值为___________。 ③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是_______(填序号)。 A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d C.α3<α1 D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0mol F.Q3=2Q1 ④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。_______ 四、实验题 23.I.下列四支试管中,过氧化氢分解的化学反应速率最大的是 试管 温度 过氧化氢浓度 催化剂 a 室温(25℃) 12% 有 b 水浴加热(50℃) 4% 无 c 水浴加热(50℃) 12% 有 d 室温(25℃) 4% 无 II.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。在常温下按照如下方案完成实验。 实验编号 反应物 催化剂 ① 10mL2% H2O2溶液 无 ② 10mL5% H2O2溶液 无 ③ 10mL5% H2O2溶液 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 ④ 10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 ⑤ 10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 (1)实验①和②的目的是____________________________。 (2)写出实验③的化学反应方程式 。 (3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。 分析上图能够得出的实验结论是 _________________________。 24.某课外兴趣小组对双氧水(H2O2水溶液)做了如下实验探究。 (1)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条试之。测定结果如下: 催化剂(MnO2) 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间 粉末状 混合不振荡 剧烈反应,使木条复燃 3.5分钟 块状 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 30分钟 ①写出H2O2反应的化学方程式 。 ②实验结果说明催化剂作用的大小与 有关。 (2)取三份含有等量H2O2,但质量分数不同的双氧水,分别向其中加入1克MnO2粉末。测定结果如下: 双氧水体积 操作情况 反应完成所需的时间 收集到气体体积 反应后液体温度 a1%的150mL 11分钟 539mL 24℃ a2%的15mL 混合不振荡 1分20秒 553mL 56℃ a3%的7.5mL 9秒 562mL 67℃ 请简要说明: ①反应完成所需的时间不同的原因 。 ②反应后液体温度不同的原因 。 ③收集到气体体积不同的原因 。 (3)向含有酚酞的NaOH稀溶液中,逐滴滴入10%的双氧水,红色褪去。 ①已知双氧水显弱酸性,试写出H2O2的电离方程式: 。 ②小组讨论红色褪去的原因时,甲同学认为是双氧水显酸性所致;乙同学认为是双氧水有较强氧化性所致。请你设计一个简单实验来说明是甲对还是乙对。(简要文字说明) 五、计算题 25.在一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g),已知c始(SO2)=0.4mol/L,c始(O2)=1mol/L,经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19 。判断:当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,向哪个方向进行?(要求写出计算过程) 26.把1mol X和1mol Y混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应 2X(g)+Y(g) =nZ(g) +2W(g),2min末X的物质的量为0.2mol,以Z的浓度表示的反应速率为0.1mol/(L·min) 请回答: (1)前2min以X的浓度表示的平均反应速率 (2)n值 参考答案 1.A 【解析】 2.D 【解析】 试题分析:A、放热反应容易自发进行,但不是所有的放热反应都能自发进行,故A错误;B、吸热反应不易自发进行,但在一定条件下也可以自发进行,故B错误;C、自发反应是在一定条件下进行的,故C错误;D、吸热反应△H>0,△S>0,高温下反应自发进行,△H-T△S<0,故D正确;故选D. 考点:考查了反应自发进行的 判断依据 3.C 【解析】 【详解】 A、如果混合物中各组分的浓度变化而保持各组分的含量不变时,平衡不移动,故A错误; B、使用合适的催化剂,正、逆反应速率都改变,但平衡不移动,故B错误; C、反应达到平衡后,各组分的含量不再改变,如果反应物的转化率发生改变,各组分的含量发生改变,说明化学平衡发生移动,故C正确; D、如果反应前后气体总物质的量不变,增大压强,各物质浓度增大,但平衡不移动,故D错误; 正确选项C。 4.C 【解析】 试题分析:根据已知方程式可知,1molCO完全反应放出41kJ热量,而容器①放出32.8 kJ热量,所以转化率为32.8 kJ÷41kJ=0.8,所以A正确;根据反应方程式中气体系数相等的特点,容器②的CO2物料配比与容器①中CO相同,所以在相同条件下反应,两种情况下的转化率相等,因为正反应为放热反应,所以逆反应应为吸热,同样吸收32.8 kJ热量,B正确;由于2容器中含C物质的转化率相同,所以CO2的浓度不相等,C错误;方程式中 CO与H2O的反应系数相等,所以反应速率相等,达到平衡时也相等,所以当CO反应速率等于H2O的反应速率时反应也有可能达到平衡,所以D正确;故选C。 5.C 【解析】A、焓变和熵变都与反应的自发性有关,不能独立地作为自发性的判据,可利用综合判据△H﹣T△S来判断,故A错误; B、﹣10℃的液态水自动结冰成为固态,是熵判据减小的反应,不能用熵判据解释,故B错误; C、过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,故C正确; D、化学反应能否自发进行的判断依据是:△G=△H﹣T△S,当△G>0,反应一定不自发;当△G<0,反应一定自发,所以焓变和熵变都不能独立地作为反应自发性的判据,故D错误;故选C. 【点评】化学反应能否自发进行的判断依据是:△G=△H﹣T△S,当△G>0,反应一定不自发;当△G<0,反应一定自发,焓变和熵变都不能独立地作为反应自发性的判据,与是否加热无关. 6.A 【解析】 试题分析:将混合气体的体积压缩到原来的,若平衡不移动,则C的浓度为原平衡时C的浓度的2倍,实际变为1.9倍,所以平衡向逆反应方向移动,故A正确;平衡向逆反应方向移动,C气体的体积分数减小,故B错误;平衡向逆反应方向移动, A的转化率降低,故C错误;A为固体,加压平衡向逆反应方向移动,n
0,A错误;B、在T2时,D点要想达到平衡状态,应降低CO2物质的量浓度,应逆向移动,说明反应速率:ν(正)<(逆),B正确;C、混合气体的平均相对分子质量等于混合气体的总质量与总物质的量的比值,而混合气体的总质量与总物质的量是不变的量,所以混合气体的平均相对分子质量不变,C错误;D、若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,升温,平衡正向移动,K变大,则K1
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