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第02单元化学反应速率与化学平衡单元测试(A卷·夯实基础)
(时间:75分钟,满分:分)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。)
1.
C
A.由题意“将中间活塞打开(如图所示),两种气体分子立即都分布在两个容器中”,可知该过程为混乱度增大,由有序到无序的过程属于熵增加的过程,故A不选;
B.由题意“将中间活塞打开(如图所示),两种气体分子立即都分布在两个容器中,这是一个不伴随能量变化的自发过程”可知此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出,故B不选;
C.由题意知该过程中:△H=0,△S>0,所以△H-T△S<0,可知该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,故C选;
D.由题意“将中间活塞打开(如图所示),两种气体分子立即都分布在两个容器中”可知该过程为由有序到无序的过程属于熵增加,混乱度增大的过程,故D不选;
故选:C。
2.
D
A.化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,故A错误;
B.化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1,是指反应经过1min后,某物质的浓度减少或增加0.2mol·L-1,B错误;
C.有些反应无明显的现象,如酸碱中和反应,故C错误;
D.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢,故D正确;
故选D。
3.4
D
A.甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积,需要用到秒表,故A正确;
B.实验前将乙装置注射器活塞外拉,体系内压强减小,若气密性良好,在外界大气压作用下,活塞会回到原位,故B正确;
C.甲装置中稀硫酸进入体系,占用一定体积,活塞右移,且随着稀硫酸不断加入,锥形瓶中反应生成的水越来越多,加入的稀硫酸溶液被稀释,浓度不确定,会造成误差,用乙装置可以减小稀硫酸溶液体积和浓度的变化造成的实验误差,故C正确;
D.甲、乙装置是通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率,故D错误;
故选:D。
4.
C
故答案为:C。
5.
C
A.固体NaOH溶于水,溶液温度显著升高,说明是放入过程,描述错误,不符题意;
B.合适的催化剂通过改变反应进程影响化学反应速率,描述错误,不符题意;
C.升高温度可以提供更多能量促使相同时间内反应物化学键更多断裂,形成更多生成物,进而加快化学反应速率,描述正确,符合题意;
D.部分放热反应需在较高温度下发生,但反应一旦开始,放出的热量就足以支持反应进行下去,例如铝热反应、碳的燃烧等。故此需要持续加热的化学反应才是吸热反应,描述错误,不符题意;
综上,本题选C。
6.
D
A.探究影响化学反应速率的因素需要记录溶液褪色所需时间,故A正确;
B.实验①②只有浓度不同,探究的是浓度对化学反应速率的影响,故B正确;
C.实验①③只有温度不同,探究的是温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.起始向①中加入MnSO4固体,引入离子Mn2+,Mn2+催化该氧化还原反应,影响其反应速率,故D错误;
故答案为D。
7.
A
A.升高温度一定加快反应速率,A正确;
B.充入氦气使压强增大,但反应物浓度不变,反应速率不变,B错误;
C.减少A或B的物质的量,反应物浓度减小,反应速率减小,C错误;
D.物质D是固体,增大D的物质的量,反应速率不变,D错误;
答案选A。
8.
B
A.有气体参加的反应,减小容器体积,可增大单位体积内的活化分子数,分子的碰撞次数增多,反应速率加快,A正确;
B.活化分子发生碰撞时,只有一部分碰撞为有效碰撞,能够发生化学反应,B错误;
C.升高温度,体系的能量增大,活化分子的数目增多,活化分子的百分数增大,反应速率增大,C正确;
D.加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能,从而增大活化分子的百分数,加快化学反应的速率,D正确;
故选B。
9.
A
A.由图可知,反应①中生成物能量高于反应物,则催化反应①是吸热反应,A项错误;
B.由图可知,E1是催化反应①对应的正反应的活化能,B项正确;
C.催化反应②对应的逆反应的活化能为(E2+E3),C项正确;
D.对于总分应,反应物能量高于生成物能量,则ΔH<0,E30,所以ΔH=-E3,D项正确;
答案选A。
10.
C
因此T为较大正数时,反应能自发进行,故答案为C。
11.
A
A.可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能%地全部转化为生成物,故A错误;
B.根据S元素守恒可知,S的总的物质的量保持不变,即SO2和SO3物质的量之和一定为2mol,故B正确;
C.可通过调节反应温度等条件,可提高反应进行的程度,故C正确;
D.该反应前后气体分子数之和不相等,即压强是一变量,达到平衡时,容器内压强不再改变,故D正确;故选:A。
12.
D
A、平衡常数随温度变化,不随浓度变化,增大c(H2O)或减小c(H2),该反应平衡常数不变,选项A错误;
B、反应过程中一定伴随能量变化,改变温度平衡一定发生变化,平衡常数一定变化,选项B错误;
答案选D。
13.
C
A.由表格数据可知,随温度升高,平衡常数增大,则该反应的正反应为吸热反应,则a>0,故A错误;
D.在0℃时,反应2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g)的平衡常数为1.8,其逆反应Z(g)+W(g)2X(g)+Y(s)的平衡常数应为其平衡常数的倒数为5/9,故D错误;
故选C。
14.
B
A.合成氨的正反应为气体体积缩小的反应,压强越大,反应物的转化率越高,则在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行,故A正确;
B.合成氨的正反应为放热反应,升高温度后不利于氨气的生成,故B错误;
C.合成氨中N2和H2的循环使用,可以提高原料气的利用率,降低成本,故C正确;
D.及时从反应体系中分离出氨气,反应物浓度减小,有利于平衡向正反应方向移动,故D正确;
故选:B。
15.
B
该可逆反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小,故曲线①正确、曲线②错误;
催化剂能同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,但对化学平衡无影响,则改变催化剂的用量不能改变反应物的转化率,曲线③、④错误;
平衡常数K值只与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关,则增大NO的物质的量,平衡常数不变,曲线⑤正确、曲线⑥错误;
该可逆反应为反应前后气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,如果是缩小容器的体积使压强增大,则各物质的浓度都增大,曲线⑦正确、曲线⑧错误;
综上所述,曲线①⑤⑦正确,答案选B。
16.
B
A.根据反应:2X(g)+Y(g)Z(g),60s后反应达到平衡,生成Z的物质的量为0.3mol,则消耗X的物质的量为0.6mol,则X平衡转化率为0.6mol÷1mol×%=60%,故A错误,不符合题意;
B.若将容器体积变为5L,体积缩小原来的一半,若平衡不移动,Z的平衡浓度应等于原来的2倍,而反应2X(g)+Y(g)Z(g),两边物质的化学计量数之和,左边大于右边,体积缩小,平衡向化学计量数小的一方移动,则Z的浓度增大,比平衡时的二倍要大,故B正确,符合题意;
C.若增大压强,平衡向正反应方向移动,则Y的平衡转化率增大,故C错误,不符合题意;
D.若升高温度,X的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,向吸热的方向移动,逆反应为吸热反应,而正反应为放热反应,则该反应的ΔH0,故D错误,不符合题意;
故选B。
二、非选择题(本题共5小题,共52分。)
17.
(1)1.2(2)0.1(3)0.3(4)25%
(1)在2min内A物质的浓度改变了△c(A)=1.0mol·L-1-0.8mol·L-1=0.2mol/L,根据方程式物质反应关系可知A、B两种物质反应的比是1:2,所以B物质改变浓度为△c(B)=2△c(A)=0.4mol/L,由于在反应开始时B的浓度为1.6mol/L,所以2min末B的浓度c(B)=1.6mol/L-0.4mol/L=1.2mol/L;
在同一时间段内用不同物质表示的化学反应速率,速率比等于方程式中相应的化学计量数的比。固体、纯液体的物质浓度不变,因此不能使用固体或液体物质表示反应速率。
18.
(1)增大(2)增大(3)减小(4)不变(5)不变(6)减小
(1)在容器容积不变时,充入1molH2即c(H2)增大,反应物浓度增大,化学反应速率增大;
(2)升高温度,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率增大;
(3)扩大容器体积,相当于减小各成分浓度,反应速率减小,
(4)保持容器内气体压强不变,保持充入1molH2(g)和1molI2(g),压强未变,体积增大,浓度也不变,则速率不变;
(5)保持容器容积不变,充入1molN2,N2不参与反应,参与反应的各成分浓度未变,则反应速率不变;
(6)保持容器压强不变,充入N2,体积增大,各成分浓度减小,则反应速率减小。
19.
(1)-.8(2)大于1/6或0.(3)75%0.5(4)增大二氧化碳的量
(5)1:4变大
(1)由题干可知,反应①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.0kJmo1-1,反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-.6kJmol-1,根据盖斯定律可知,反应③2CH3OH(g)+3O2=2CO2(g)+4H2O(g)可以由3②-2①得到,故△H=3×(-.6kJmol-1)-2×(-49.0kJmo1-1)=-.8kJmol-1,故答案为:-.8kJmol-1;
(4)由图中可知,改变条件后H2的量减少,达到平衡所需要的时间更短,即反应速率加快,且H2的物质的量是逐渐减少的,故仅改变某一实验条件再进行实验,对应的实验条件改变的是增大二氧化碳的量,增大一种反应物的浓度平衡正向移动,另一种反应物的转化率增大,符合题意,故答案为:增大二氧化碳的量;
(5)二氧化碳催化加氢也可以合成乙烯,该反应是综合利用CO2的热点研究领城。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,该反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g),故产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4,该反应正向是一个气体体积减小的反应,故当反应达到平衡时,若增大压强,平衡正向移动,则n(C2H4)变大,故答案为:1:4;变大。
20.
(1)1:31:1(2)变小不变(5)逆向(4)小于
(3)达到平衡后,保持压强不变,充入氢气,体系体积增大,相当于减小压强,平衡逆向移动。
(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,即逆向移动,根据勒夏特列原理,达到新平衡后,容器内温度大于原来的温度,小于原平衡时温度的2倍。
21.
(1)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=-kJ/mol
(2)S.7%1/5pPaυ(M)<υ(O)<υ(N)<K(M)=K(O)<K(N)
(1)由题干转化关系图可知,反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1
又已知:反应Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g)△H2=+kJmol-1反应Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g)△H3=+kJmol-1反应Ⅳ,2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH4=+kJ·mol-1根据盖斯定律:1/2反应Ⅳ-反应Ⅲ-反应Ⅱ即可得反应Ⅰ,故△H1=1/2ΔH4-△H3-△H2=1/2×kJ·mol-1-kJ·mol-1-kJ·mol-1=-kJ·mol-1,故反应I的热化学方程式为:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=-kJ/mol,故答案为:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=-kJ/mol;
(2)Ⅰ.①起始时容器中只有H2S,随着反应进行,H2与S2的物质的量逐渐增多,且H2的物质的量为S2的两倍,故图中曲线Z表示的物质是S2,曲线Y表示的物质是H2,曲线X表示的物质是H2S,故答案为:S2;
Ⅱ.在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S,结合等效平衡可知加入2.0molH2S的容器内相当于增大压强,平衡逆向移动,H2S的平衡转化率减小,故上方曲线代表加入1.0molH2S,下方曲线代表加入2.0molH2S;①压强越大,浓度越大,反应速率越快,即下方曲线的O点的逆反应速率>上方曲线M点的逆反应速率,即υ(M)<υ(O),又温度越高,反应速率越快,即υ(O)<υ(N),故答案为:υ(M)<υ(O)<υ(N);
②M、N两点容器内H2S的平衡转化率相同,平衡时N点气体物质的量为M点气体物质的量的两倍,则N点压强为M点压强的两倍,但N点温度较高,所以2P(M)<P(N);升高温度,H2S的平衡转化率增大,平衡正向移动,K增大,即平衡常数K(M)<K(N),温度不变,平衡常数不变,即K(M)=K(O),故答案为:<;K(M)=K(O)<K(N)。