内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二章 单元过关检测
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实验步骤 现象 结论
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中;
②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 反应快慢:Mg>Fe>Cu 反应物的性质越活泼,反应速率越快
t/min 0 21 36 50 65 80 100 ∞
A的转化率/% 0 13.3 20.0 27.8 33.3 40.0 45.0 75.0
T/K 298 398 498
平衡常数K 4.1×106 K1 K2
本课结束
时间:70分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( )
A.化学反应的焓变与其反应的方向无关
B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行
D.焓变为负值的反应都能自发进行
答案 C
解析 焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素,故A、B错误;焓变只表达化学反应是吸热还是放热,不能用来独立判断反应的自发性,D错误。
2.(2021·重庆巴蜀中学高二期中考试)在常温恒容的密闭容器中充入等物质的量的NH3和HCl,发生反应NH3(g)+HCl(g) eq \a\vs4\al()NH4Cl(?) ΔH=-a kJ/mol(a>0),下列说法正确的是( )
A.现象为产生白雾
B.该反应的ΔS>0
C.该条件下,混合气体的平均摩尔质量始终不变
D.任何温度下,该反应均能自发进行
答案 C
解析 常温下生成的NH4Cl为固体,故现象为产生白烟,ΔS<0,A、B错误;该反应的ΔH<0,ΔS<0,则在低温下能自发进行,D错误。
3.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g) eq \a\vs4\al()N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭容器中,反应物物质的量浓度随时间变化关系如图所示,则下列说法错误的是( )
A.前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=0.02 mol·L-1·min-1
B.反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2(g)
C.若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是添加N2O4(g)
D.a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b和d
答案 A
解析 由图可知0~10 min,X曲线Δc=(0.6-0.2) mol·L-1=0.4 mol·L-1,Y曲线Δc=(0.6-0.4) mol·L-1=0.2 mol·L-1,X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍,则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线;反应时NO2浓度增大,N2O4浓度减小,说明反应逆向进行。前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=eq \f(Δc,Δt)=eq \f(0.4 mol·L-1,10 min)=0.04 mol·L-1·min-1,故A错误;反应进行至25 min时,c(NO2)
增大、c(N2O4)不变,所以改变的条件可能是向容器中添加NO2(g),故B正确;若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以通过增大生成物浓度使平衡逆向移动来实现,故C正确;如果各物质的浓度不变时,该可逆反应达到平衡状态,根据图知,b、d点各物质浓度不变,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确。
4.体积相同的甲、乙两个容器中,分别充入等物质的量的N2和H2,在相同温度下发生反应:N2(g)+3H2(g) eq \a\vs4\al()2NH3(g)并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中N2的转化率为m%,则乙容器中N2的转化率( )
A.等于m%
B.大于m%
C.小于m%
D.无法判断
答案 B
解析 根据题意,甲、乙两容器可设为如图所示装置)INCLUDEPICTURE"325HX63.TIF"
。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是反应前后气体总物质的量减少的反应。甲容器保持体积不变,压强变小;乙容器保持压强不变,体积减小,达到平衡状态时转化为状态丙:(乙)→(丙) 。假设乙中的活塞不移动,由于甲、乙两个容器的体积、温度相同,达到平衡时甲、乙两容器中存在的平衡是等效平衡,其中N2的转化率也相等,对于甲和丙两个状态,甲中压强小于丙中压强,因此丙中N2的转化率大于甲中N2的转化率。由此可以判断出乙中N2的转化率大于甲中N2的转化率。
5.2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g) eq \a\vs4