第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题
一、单选题(共13题)
1.在某温度下,在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间的变化如图所示,下列说法中正确的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应至时,反应达到平衡
C.时,正应速率大于逆反应速率
D.从开始至,A的平均反应速率是
2.温度为T时,向容积为2 L的恒容密闭容器中通入NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。实验测得:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c(N2O4),k正、k逆为速率常数,受温度的影响,不同时刻测得容器中n(NO2)如图所示。下列说法正确的是
A.0~2 s内,该反应的平均速率v(NO2)=0.50 mol·L-1·s-1
B.该温度下,平衡时k正=10k逆
C.其他条件不变,往容器中再通入2 mol NO2,平衡时NO2体积分数增大
D.其他条件不变,移走部分N2O4,则平衡正向移动,平衡常数增大
3.下列反应或现象描述正确,并能用勒夏特列原理解释的是
A.将溶液加热,溶液颜色变深
B.对,压缩容器体积增加压强,平衡体系颜色变深
C.反应,扩大容器体积,平衡逆向移动,所以平衡体系颜色变深
D.对于,为使氨的产率提高,理论上应采取高温高压的措施
4.下列措施一定能使化学反应速率降低的是
A.增大反应物的浓度 B.使用催化剂
C.降低温度 D.将块状固体变成粉末
5.已知反应式:aX(g)+bY(g)pQ(s)+qZ(g),已知反应已达平衡:此时c(X)=0.3mol/L,其他条件不变,容器缩小到原来的1/2,一段时间后重新达到平衡,测得c(X)=0.5mol/L,下列说法一定正确的是
A.反应向逆方向移动 B.Y的转化率增大
C.a+b>p+q D.Z的体积分数减小
6.可逆反应aX(g)+bY(g) cZ(g),在一定温度下的密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v)和时间(t)的关系如下图所示。下列说法中正确的是
A.若a+b=c,则t0时只增大了某一反应物的浓度
B.若a+b=c,则t0时只升高了温度
C.若a+b≠c,则t0时只增大了容器的压强
D.若a+b≠c,则t0时只加入了催化剂
7.“中国芯”的主要原料是高纯单晶硅,反应可用于纯硅的制备。下列有关说法不正确的是
A.自然界中没有游离态硅,化合态硅主要是二氧化硅和硅酸盐
B.该反应在高温下能自发进行,其焓变
C.工业上可用氢氟酸作抛光液抛光单晶硅
D.若原料中含有,可用蒸馏的方法进行提纯
8.在一支试管中加入少量氯化钴晶体,再逐滴加入浓盐酸至晶体完全溶解,然后滴加水至溶液呈紫色为止。溶液中存在如下平衡:(aq)(粉红色)+4Cl-(aq)(aq)(蓝色)+6H2O(l) H下列说法不正确的是
A.向溶液中加入适量的稀硫酸,平衡不移动,溶液仍为紫色
B.将试管放入冰水中,溶液变成粉红色,则: H>0
C.当溶液中v正[()]=v逆()时,说明反应达到平衡状态
D.该反应的平衡常数K=
9.在有气体参加的反应中,能使反应物中活化分子总数和活化分子百分数都增大的措施有
①增大反应物浓度 ②增大压强 ③升高温度 ④加入催化剂
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
10.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中加入固体后颜色变深
B.工业合成氨中,采用高压的条件
C.由组成的平衡体系加压后颜色变深
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
11.只改变下列一个条件,可以通过提高活化分子的百分数来提高反应速率的是
A.加热 B.加压 C.减小容器体积 D.增大反应物浓度
12.用纯净的CaCO3与1 mol·L-1100 mL稀盐酸反应制取CO2。下列说法不正确的是( )
A.可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率
B.可以用单位时间内生成CO2的量表示该反应的反应速率
C.可以用单位时间内溶液中Ca2+浓度的增加表示该反应的反应速率
D.可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率
13.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中,充入一定量的H2和SO2发生下列反应:3H2(g)+SO2(g) 2H2O(g)+H2S(g)
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
H2 SO2 H2 SO2
容器Ⅰ 300 0.3 0.1 / 0.02
容器Ⅱ 300 0.6 0.2 / /
容器Ⅲ 240 0.3 0.1 / 0.01
下列说法正确的是
A.该反应正反应为吸热反应
B.容器II达到平衡时KII>KI
C.容器III达到平衡的时间比容器I短
D.240℃时,起始时向容器III中充入0.02molH2、0.02molSO2、0.04molH2O(g)、0.04molH2S,此时反应将向正反应方向进行
二、非选择题(共10题)
14.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的实验数据如下表:
温度 不同压强下SO2的转化率(%)
1×105 Pa 5×105 Pa 1×106 Pa 5×106 Pa 1×107 Pa
450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
(1)工业生产中通常选择的温度是450℃,理由是__________。
(2)工业生产中通常选择的压强是______,理由是_____________。
(3)在合成SO3的过程中,不需要分离出SO3的原因是_____。
(4)生产中通入过量空气的目的是___________。
15.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3 ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:
(1)根据图示,计算从反应开始到第4分钟达到平衡时,平均反应速率υ(N2)为__________。
(2)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为_____________。
a.0.20 mol/L b.0.12 mol/L c.0.10 mol/L d.0.08 mol/L
(3)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只把容器的体积缩小,新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍,则新体积_____(选填“大于”、“等于”、“小于”)二分之一倍的原体积,化学平衡常数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在第5分钟末将容器的体积缩小一半,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L)
三、实验题
16.某小组研究化学平衡的移动
(1)已知反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
①i中现象为___。
②ii中血红色褪去,结合离子反应和平衡移动解释原因___。
③已知存在反应:2Fe3++SO+H2O=2Fe2++SO+2H+,则证明iii中平衡逆向移动的准确实验现象描述是___。
(2)已知反应:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0
取适量CuCl2固体进行下面实验
判断正误(括号里填“√”或“×”):
①加少量水,溶液为绿色的原因是:溶液中同时存在较多的[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-,黄色和蓝色的混合色为绿色。___。
②加大量水,溶液变为蓝色的原因是:提高了c(H2O),平衡逆向移动,黄色的[CuCl4]2-转化为蓝色的[Cu(H2O)4]2+,所以溶液变为蓝色。___。
③对绿色溶液进行加热,溶液变为黄绿色,因为反应吸热,升温平衡正向移动。___。
17.探究化学反应速率的影响因素,对工农业生产有着非常重要的意义。为探究反应速率与溶液浓度的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤:往锥形瓶中加入一定体积的溶液、溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过往锥形瓶中加入一定浓度的醋酸,发生反应:。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集所需时间。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)若需控制体系的温度为36℃,采取的合理加热方式为_______。
(3)每组实验过程的实验数据如下表所示:
实验编号
溶液 溶液 醋酸 水
1 4.0 4.0 8.0 340
2 6.0 4.0 4.0 151
3 8.0 4.0 4.0 4.0 85
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
i._______,_______。
ii.该反应的速率方程为,k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_______(填整数)。
iii.醋酸的作用是_______。
(4)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1,与盐酸反应生成,分解产生等物质的量的两种气体。反应结束后,锥形瓶中红棕色气体逐渐变浅。分解的化学方程式为_______。
四、计算题
18.在2A+3B=2C反应中(A、B、C都是气体),开始时,A的浓度是2 mol/L,B的浓度是4 mol/L,2 min内,A的浓度减少0.8 mol/L,则v(B)=___。在2 min末,C的浓度是___,B的浓度是____。
19.五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)ΔH =-93.0kJ·mol-1。某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0mol PCl3和1.0molCl2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl5)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
(1)0~150 s内的平均反应速率υ(PCl3)=_______mol·L-1·s-1。
(2)该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为(可用分数表示)_______。
(3)反应至250 s时,该反应放出的热量为_______kJ。
(4)下列关于上述反应的说法中,正确的是(填字母序号)_______。
a.无论是否达平衡状态,混合气体的密度始终不变
b.300s时,升高温度,正、逆反应速率同时增大
c.350s时,向该密闭容器中充入氮气,平衡向正反应方向移动
(5)温度为T1时,混合气体中PCl5的体积分数随时间t变化的示意图如图。其他条件相同,请在图中画出温度为T2(T2>T1)时,PCl5的体积分数随时间变化的曲线_______。
20.在容积为2L的密闭容器中,充入3mol N2和6mol H2,5分钟时NH3的物质的量浓度为0.4mol/L,则5分钟内v(H2)=_________________;v(N2)=_______________;此时,c(H2)=________________,H2的转化率为______________。
21.当硝酸与金属反应时,反应物或反应条件不同,硝酸被还原的产物不同。金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应,转化关系如下:
已知,气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题:
(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀,反应的离子方程式为_________。
(2)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C或E都转化为无毒的气态单质,任意写出其中一个反应的化学方程式:_________。
(3)写出铝在碱性条件下与NO反应的离子方程式:_________。
(4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法:_________(用化学方程式表示)。
(5)Al与NO在酸性条件下反应,Al与被还原的NO的物质的量之比是_________。
(6)为了更加准确测定E气体的相对分子质量,应选择的适合条件是_________。
A.较高温度、较高压强 B.较低温度、较低压强
C.较高温度、较低压强 D.较低温度、较高压强
22.回答下列问题:
(1)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体,在适当条件下,三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3.请回答下列问题:
①元素X的名称是___________,丙分子的电子式为___________。
②若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象,则甲的化学式为___________。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为___________。
③化合物丁含X、Y、Z三种元素,丁是一种常见的强酸,将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为___________(选填序号)。
a.只含共价键 b.只含离子键 c.既含离子键,又含共价键
(2)已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)。回答下列问题:
①830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,若反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s时c(A)=___________mol·L-1,C的物质的量为___________mol。
②判断该反应是否达到平衡的依据为___________(填字母)。
A.压强不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变 C.c(A)不随时间改变 D.单位时间里生成C和D的物质的量相等
23.已知X、Y、Z、W是短周期主族元素中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X元素的原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
(1)请写出Z在元素周期表中的位置________。
(2)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X的单质和Z的单质反应生成E。物质的量随时间变化的曲线如右图所示,从反应开始到2min时,用E表示的反应速率为__________,Z的转化率为__________。
(3)由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效化肥,该盐阳离子电子式为_____________________;由X、Y、Z、W四种元素可组成酸式盐,该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为______________________。
(4)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气,可观察到大量白烟,同时有单质Z生成,写出化学方程式___________________________。该反应中被氧化的E与参与反应的E的质量之比________。
参考答案:
1.D 2.B 3.A 4.C 5.B 6.D 7.B 8.A 9.D 10.C 11.A 12.D 13.D
14. 该反应是放热反应,升高温度,反应物转化率降低,在450 ℃反应物转化率较高 1×105 Pa 常压下SO2的转化率已经很高,若采用较大的压强,SO2的转化率提高很少,但对设备的要求更高 O2的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少,故不需要分离出SO3 增大O2浓度,提高SO2的转化率
15. 0.0125mol·L-1·min-1 ac 大于 不变
16.(1) 血红色变深 加入铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,导致c(Fe3+)减小,平衡逆向移动 iii中溶液血红色比iv中浅
(2) 正确 错误 正确
17.(1)分液漏斗
(2)水浴加热
(3) 4.0 6.0 2 做催化剂(加快反应速率)
(4)。
18. 0.6 mol/(L min) 0.8 mol/L 2.8 mol/L
19. 1.2×10-3 37.2 ab
20. 0.12 mol·L-1·min-1 0.04 mol·L-1·min-1 2.4 mol·L-1 20%
21.(1)Al3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓
(2)6NO+4NH35N2+6H2O(或6NO2+8NH37N2+12H2O)
(3)8Al+3NO+5OH-+2H2O8AlO+3NH3↑
(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)1∶1
(6)C
22.(1) 氢 NO 4NH3+5O24NO+6H2O c
(2) 0.022 0.09 C
23. 第二周期第ⅤA族 0.05mol/(L·min) 10%
8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2 1∶4