内容正文:
第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题(共20题)
1.在恒温恒容的2L密闭容器中,充入6mol气体A和4mol气体B发生反应:3A(g)+2B(g)⇌4C(?)+2D(?),5min后反应达到平衡,测得生成2molD,反应前后体系压强之比为10:9。则下列说法正确的是
A.气体A的平衡转化率等于气体B的平衡转化率
B.物质C的聚集状态可能是固体
C.平衡后加入少量B,平衡常数会增大
D.从反应开始到平衡时,用D表示的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1
2.以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:
反应I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ/mol
反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ/mol
已知:T1℃时,反应II的平衡常数数值为100;T2℃时,反应II在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法正确的是
A.反应I中,使用催化剂可以减小ΔH1,提高反应速率
B.反应II中,降温或加压均可提高原料气的平衡转化率
C.由上述数据可判断反应II的温度:T1<T2
D.CO(g)+CH3OH(g)CH4(g)+CO2(g)ΔH=+157kJ/mol
3.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应 ,一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A.升高温度,若减小,则
B.加入一定量Y,达新平衡后减小
C.压缩容器,增大
D.恒压下充入一定量的氦气,减少
4.把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,以下因素不会影响氢气产生速率的是( )
A.盐酸的浓度 B.加少量醋酸钠固体
C.溶液的温度 D.加少量Na2SO4固体
5.能增加反应物分子中活化分子的百分数的是:
①升高温度 ②增加浓度③增大压强 ④使用催化剂
A.① ③ B.①④ C.②③ D.①③④
6.在其他条件具备时,若一反应较难进行,则其主要原因可能是( )
①参加反应的分子的能量普遍较低;
②参加反应的分子的能量普遍较高;
③单位时间内反应物活化分子有效碰撞次数较少;
④单位时间内反应物活化分子有效碰撞次数较多;
⑤反应物分子中活化分子百分数较小;
⑥反应物分子中活化分子百分数较大
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
7.将溶液与溶液混合,发生反应: ,达到平衡状态时,下列说法正确的是
A.升高温度,平衡常数减小 B.加入苯,振荡,平衡不移动
C.加入固体,平衡正向移动 D.该反应的平衡常数
8.将E(s)和F(g)加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(s)+4F(g) G(g),已知该反应的平衡常数如表。下列说法正确的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
A.正反应是吸热反应
B.25 ℃时,反应G(g) E(s)+4F(g)的平衡常数为0.5
C.80 ℃时,测得某时刻F、G的浓度均为0.5 mol·L-1,此时v正>v逆
D.恒温恒容下,向容器中再充入少量G(g),达新平衡时,G的体积分数增大
9.判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据,则在下列情况下,可以判定反应一定能自发进行的是
A.ΔH<0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS>0 C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH>0,ΔS<0
10.用稀H2SO4与铁片反应制取氢气,下列措施不能加快反应速率的是
A.适当升高温度 B.将所用硫酸改为98.3%的浓硫酸
C.将铁片改为铁粉 D.撒入适量的铜粉
11.在一定温度下,固定的容积中,对反应A(s)+ 2B(g)3C (g),不能说明该反应已达到平衡的是
A.C生成的速率与C分解的速率相等
B.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol C
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体的密度不再变化
12.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。对于工业合成氨反应,下列说法正确的是
A.使用催化剂能改变该反应的ΔH
B.反应中增加氢气的投料可以提高氮气转化率
C.及时分离产物NH3,有利于加快反应速率和原料转化率
D.反应采取高温高压有利于提高H2的平衡转化率
13.下列说法正确的是
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH不同
B.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.某反应低温条件下能够自发进行,则高温条件下一定能够自发
D.KNO3溶于水的过程熵值减小
14.下列实验装置能达到实验目的的是
A.用甲装置除去SO2中的少量CO2气体
B.用乙装置完成实验室制取乙酸乙酯
C.用丙装置证明温度对化学平衡的影响
D.用丁装置验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、氧化性
15.下列有关说法正确的是
A.NaOH溶液与稀盐酸反应的活化能几乎为零
B.升高温度和增大压强都可以提高反应体系内活化分子百分数
C.过程的自发性不仅能用于判断其方向性,也能确定其是否一定会发生
D.对达到平衡的一个放热的可逆反应,若降低温度正反应速率减小,逆反应速率增大
16.工业制硫酸的重要反应:,下列做法能用勒夏特列原理解释的是
A.保持体系较高的反应温度 B.实际生产中与的体积比为1:50
C.选择常压为反应条件 D.原料需要净化、干燥,防止催化剂中毒
17.下列有关说法正确的是
A.298 K时,2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)能自发进行,则其ΔH>0
B.氨水稀释后,溶液中c(NH4+)/c(NH3·H2O)的值减小
C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等
D.25℃时Ka(HClO)=3.0×10−8,Ka(HCN)=4.9×10−10,若该温度下NaClO溶液与NaCN溶液的pH相同,则c(NaClO)>c(NaCN)
18.对于300mL1mol·L-1盐酸与铁的反应,其中能使反应速率加快的措施是
A.改用100mL98%的硫酸 B.再加入300mL1mol·L-1盐酸
C.用等量铁片代替铁粉 D.升高温度
19.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是
A.对于吸热反应,升温反应速率增大;对于放热反应,升温反应速率减小
B.实验室用分解制备,加入后,反应速率明显加快
C.反应中,反应,生成
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取,相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
20.下列有关化学反应速率和限度的说法不正确的是
A.实验室利用分解制,加入后,反应速率明显加快
B.在金属钠与足量水的反应中,增加水的量能加快反应速率
C.在容器中投入和充分反应,生成的小于2mol
D.实验室利用铝片和稀硫酸反应制取氢气,改用铝粉后,反应速率加快
二、非选择题(共5题)
21.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。回答下列问题:
(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH1
Fe2O3(s)+ 1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)+ 1/3CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH4
上述总反应在高炉中大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下:
温度
250℃
600℃
1000℃
2000℃
主要成分
Fe2O3
Fe3O4
FeO
Fe
1600℃时固体物质的主要成分为
(2)铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH<0。在T℃,压强为p时将1mol CO和3mol H2加入容积为1L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数χ(CO)如下表:
t/min
0
10
20
30
35
χ(CO)
0.25
0.20
0.17
0.15
0.15
①前10min内,CO的平均反应速率υ(CO)= (保留两位有效数字)。
②达到平衡时,体系的总压强p与初始压强p0之比,p:p0= ;
③如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是 ,理由是 。
④45min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1mol CO和3mol H2,再次达到平衡时,CO的平衡转化率 (填“>”、“<”或“=”)30min时CO的平衡转化率。
22.工业上用CO和H2反应制备二甲醚(CH3OCH3)的条件是压强2.0~10.0 MPa,温度300 ℃。设备中进行如下反应。
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ/mol
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ/mol
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ/mol
请回答下列问题:
(1)在温度和容器容积不变的条件下发生反应①,能说明该反应达到平衡状态的依据是 。
a.容器中压强保持不变
b. 混合气体中c(CO)不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.v正(CO)=v逆(H2)
(2)在容积为2 L的恒温密闭容器中加入a mol CH3OH(g)发生反应②,达到平衡后若再加入a mol CH3OH(g)重新达到平衡时,CH3OH的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)850 ℃时在一容积为10 L的密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应③,CO和H2O(g)浓度变化如图所示。
①0~4 min的平均反应速率v(CO)= 。
②若温度不变,向该容器中加入4 mol CO(g)、2 mol H2O(g)、3 mol CO2(g)和3 mol H2(g),起始时v正(CO) v逆(H2)(填“<”“>”或“=”),请结合必要的计算过程说明理由: 。
23.回答下列问题:
(1)比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的 来实现。
(2)在酸性KMnO4与H2C2O4反应中,可通过观察单位时间内 变化来比较该反应的速率,该反应的离子方程式为 。
(3)Na2S2O3溶液与稀H2SO4的反应方程式为:
,某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,实验过程的数据记录如表,请结合表中信息,回答有关问题:
实验序号
反应温度
参加反应的物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
a
20
10
0.1
10
0.1
b
20
5
0.1
10
0.1
c
20
10
0.1
5
0.1
d
40
5
0.1
10
0.1
①在上述实验中,反应速率最快的可能是 (填实验序号)。
②上述四组实验,能说明温度对该反应速率影响的组合是 (填实验序号);实验a和b、a和c的组合比较,所研究的问题是 。
③教材中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较该反应的速率,而一般不采用单位时间内收集SO2体积的大小进行比较的原因是 。
24.下图中A、B均为固体,其中B为单质。下图可用于工业生产F,F是衡量一个国家化工水平的标志。回答下列问题:
(1)A的化学式 。
(2)反应①是一个氧化还原反应,该反应发生时,每生成4 mol气体C,转移电子 mol。
(3)写出D与铝单质反应的化学方程式 。
(4)反应②是可逆反应,在2 L的密闭容器中投入4 molC和3 molX,10分钟后反应达到平衡,平衡时混合气体共6 mol,则下列说法正确的是 。
A.工业制取F时,C和X生成E的反应是在吸收塔进行
B.这10分钟内,X的平均速率是0.1mol/( L·min)
C.当C和X的消耗速率比为2:1时,标志着反应达到平衡
D.平衡时C的转化率是50%
E.在工业生产中可以通过增加X的量来提高C的转化率
F.工业生产中直接用水来吸收E
(5)写出2.24L气体C与0.15mol氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ;
(6)将5 mL 0.02mol/L的F溶液与5 mL 0.02 mol/LNaOH溶液充分混合,若混合后溶液的体积为10mL,则混合液的pH是 ,写出F的一种用途 。
25.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素。A、C两元素可形成原子个数之比为2∶1、1∶1型化合物。B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。请回答:
(1)D与F形成D2F的电子式为 ;A、C、D三种元素组成的化合物含有化学键的类型是 ;
(2)由E、F两种元素组成的化合物1 mol跟由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液发生反应,消耗后者物质的量最大值为 mol。
(3)A、C、F间形成的甲、乙两种微粒,甲有18个电子,乙有10个电子,它们均为负一价双原子阴离子,则甲与乙反应的离子方程式为 。
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2。在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1 mol A2C和1 mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相同)。下列说法正确的是________________ 。
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
E.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=Ⅱ F.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ
参考答案:
1.A 2.B 3.B 4.D 5.B 6.A 7.A 8.D 9.A 10.B 11.B 12.B 13.B 14.C 15.A 16.B 17.D 18.D 19.A 20.B
21.(1)FeO、Fe
(2) 5:7 T3>T2>T1 该反应为放热反应,相同压强下,温度升高,CO平衡转化率降低 >
22. abc 不变 0.03 mol/(L·min) < Q==,K==1.0,因为Q>K,平衡左移,所以v正<v逆
23. 时间 溶液颜色 d 相同温度条件下,反应物浓度对该反应速率的影响 SO2易溶于水,在不同条件下溶解度不同
24. FeS2 22mol 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe DE 2SO2+3NaOH=Na2S+NaHSO3 2 化工原料、制化肥、加工金属等
25.(1) 离子键、共价键
(2)8
(3)HS-+OH-=S2-+H2O
(4)AB
学科网(北京)股份有限公司
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