内容正文:
怀仁市大地学校2024-2025学年度上学期第一次月考
高二化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共16小题,每题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
2. 在一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,压强为P(kPa),并在一定温度下使其发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列操作中,能使其反应速率减慢的有
①保持容器容积不变,向其中充入1 mol N2
②保持容器容积不变,向其中充入1 mol Ar
③保持容器内压强不变,向其中充入1 mol Ar
④保持容器内压强不变,向其中充入1 mol N2和3 mol H2
⑤保持其他条件不变,增大容器体积
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
3. 一定温度下,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压缩容器,增大压强 B. 恒容,充入H2
C. 恒压,充入氩气 D. 恒容,充入He
4. 一定条件下的某密闭容器中,进行如下反应并建立平衡:2X(g)+Y(g) Z(g)+W(g) ΔH<0,若改变某一条件,下列说法正确的是
A. 使用催化剂或缩小容器容积,平衡均不发生移动
B. 升温既可以提高反应速率又可以提高X的转化率
C. 向容器中加入少量Z,平衡后混合气体中Z的体积分数变小
D. 向容器中加入一定量的Y,上述反应的ΔH不变
5. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH<0已达平衡,在其他条件不变的情况下,如果分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响与图像不相符的是
A. 增加氧气浓度 B. 增大压强 C. 升高温度 D. 加入催化剂
6. 已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-→H2O+IO-(慢)、 H2O2+IO-→H2O+O2+I-(快)。 下列有关该反应的说法不正确的是( )
A. 总反应中::1
B. 的分解速率与的浓度有关
C. 该反应的催化剂是,而不是
D. 由于催化剂的加入降低了反应的活化能,使该反应活化能低于
7. 下列说法正确的是( )
A. 增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
B. 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
C. 加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
D. 所有的催化剂都可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率
8. 在2L恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y发生反应,在相同时间内测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示,下列推断正确的是
A. W点小于M点
B. 混合气体总的物质的量不再变化,说明该反应达到平衡状态
C. 升高温度,该反应平衡常数增大
D. 平衡时充入4molX和2molY,平衡正向移动,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
9. 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则以下说法正确的是
A. 无催化剂时,反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时,内,
10. 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒温的密闭容器中加入1 mol NO2(g)和足量活性炭发生上述反应,测得平衡时NO2(g)和CO2(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数,分压总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A. a、c两点的平衡常数:Kp(a)=Kp(c)
B. 移除部分活性炭可实现从b点到c点的移动
C. 图示的三个点中,b点NO2的转化率最低
D. 该温度下,c点的Kp=4 MPa
11. 已知:,反应速率表达式为是反应速率常数,只与温度有关)。下列说法正确的是
A. 达到平衡后,充入NO2,v正增大,v逆减小
B. 达到平衡后,加入催化剂,v正和v逆都增大
C. 达到平衡后,升高温度,k正增大、k逆减小
D. 若恒温恒压条件下充入NO,则平衡不移动
12. 对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g),科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:2NO(g)N2O2(g) 快反应
第二步:N2O2(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g) 慢反应
第三步:N2O(g)+H2(g) N2(g)+H2O(g) 快反应
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列叙述不正确的是
A. 总反应的速率由第二步反应决定
B. N2O2是反应的中间产物
C. 第二步反应的活化能最大
D. 若第一步反应的ΔH<0,则升高温度,第一步反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
13. 某化学小组同学研究温度和压强对反应速率和化学平衡的影响,测得化学反应中C的百分含量(C%)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
14. 甲苯(C7H8)易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,我国科学家研究在固体酸(HB)催化剂条件下,用C6H6(g)和CH3OH(g)反应得到甲苯,化学方程式为,该反应的反应过程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 在催化剂表面转化为的反应方程式为
C. 相同条件下,C6H6比稳定
D. 升高温度,该反应的平衡常数增大
15. 在容积为2L的密闭容器中,保持体系内温度800℃不变,将一定量的NO和混合发生反应:,其中NO的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图所示。下列说法错误的是
A. 10s时反应未达到平衡
B. 图象中曲线Ⅱ表示NO的变化
C. 若30s时,用表示过程中的平均反应速率,则
D. 由图象中曲线和数据,可以计算该温度下的
16. 顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为v正=k正•c顺和v逆=k逆•c反,k正和k逆分别是正、逆反应速率常数,它们受温度的影响。下列有关说法正确的是( )
A. 某温度时,该反应的平衡常数可表示为
B. 该反应的平衡常数K可能为0
C. 正、逆反应速率常数改变,平衡常数也一定会随之改变
D. 正、逆反应速率常数改变,平衡常数不一定改变
第Ⅱ卷
二、非选择题:包括第17题~第20题四个大题,共52分。
17. 反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol·L-1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%,则在该温度下:
(1)此反应的平衡常数为_____。
(2)在上述温度下,若SO2(g)的初始浓度增大到3mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2mol·L-1,达到化学平衡状态时,计算下列各物质的平衡浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c(SO3)=_____mol·L-1,c(SO2)=_____mol·L-1。
②SO2的转化率为_____,NO2的转化率为_____。
18. 现有反应,ΔH<0,达到平衡后,减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应_______ p(填“>”“=”或“<”)。
(2)该反应在一定条件下能否自发进行_______(填“能”或“不能”),说明理由_______。
(3)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(容器容积不变)时混合物的颜色_______ (填“变深”、“变浅”或“不变”);若容器容积不变,充入氖气时,容器内压强增大,这时化学平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
19. Ⅰ.如图所示,800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化,分析图像回答问题:
(1)该反应的生成物是___________,该反应的方程式为___________。
Ⅱ.学习小组甲利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如表实验:
实验序号
实验温度/K
有关物质
溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性溶液
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
B
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
(2)通过实验A、B,可探究出___________(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中___________,___________。
(3)通过实验___________(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中___________,___________8(填写“=”、“>”或“<”)。
(4)若,则由此实验可以得出的结论是___________。
20. 在10 L的密闭容器中进行化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数(K)与温度(t)的关系如下表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)题目中所给反应的逆反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)保持温度和容器容积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是___________(填字母)。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离H2O(g) d.升高温度
(4)某温度下,起始时c(CO2)=2 mol·L-1,c(H2)=3 mol·L-1,达到平衡时CO2转化率为60%,则平衡常数K=___________。
(5)在与(4)相同的温度下,某时刻测得c(CO2)=0.5 mol·L-1,c(H2)=1.5 mol·L-1,c(CO)=0.5 mol·L-1、c(H2O)=0.5 mol·L-1,则此时反应是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)。此时,v(正)___________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(6)该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一种条件,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t4时,采取的措施可以是增加CO2的浓度
d.在t5时,整个过程中CO的产率最大
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怀仁市大地学校2024-2025学年度上学期第一次月考
高二化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共16小题,每题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查化学反应速率及化学平衡移动的影响因素,较为容易。
【详解】A.及时分离出,平衡正向移动,的转化率增大,但反应速率减小,故A错误;
B.加入气体,平衡正向移动,反应速率增大,的转化率增大,故B正确;
C.正反应为放热反应,适当升高温度反应速率增大,但平衡逆向移动,的转化率降低,故C错误;
D.使用合适的催化剂,反应速率增大,对平衡移动无影响,转化率不变,故D错误。
故选B
2. 在一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,压强为P(kPa),并在一定温度下使其发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列操作中,能使其反应速率减慢的有
①保持容器容积不变,向其中充入1 mol N2
②保持容器容积不变,向其中充入1 mol Ar
③保持容器内压强不变,向其中充入1 mol Ar
④保持容器内压强不变,向其中充入1 mol N2和3 mol H2
⑤保持其他条件不变,增大容器体积
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①保持容器容积不变,向其中充入1 mol N2,反应物N2的浓度增大,反应速率加快;
②保持容器容积不变,向其中充入1 mol Ar(Ar不参加反应),反应物浓度不变,反应速率不变;
③保持容器内压强不变,向其中充入1 mol Ar(Ar不参加反应),容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢;
④保持容器内压强不变,向其中充入1 mol N2和3 mol H2,容器体积增大,反应物浓度不变,反应速率不变;
⑤保持其他条件不变,增大容器体积,反应物浓度减小,反应速率减慢;
故能使其反应速率减慢的有③⑤,共2个,故选B。
3. 一定温度下,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压缩容器,增大压强 B. 恒容,充入H2
C. 恒压,充入氩气 D. 恒容,充入He
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.缩小体积使压强增大,则各组分浓度增大,化学反应速率加快,故A不选;
B.恒容,充入H2,则氢气的浓度增大,化学反应速率加快,故B不选;
C.恒压,充入氩气,体积增大,各组分浓度减小,化学反应速率减小,故C不选;
D.恒容,充入He,各组分浓度不变,化学反应速率不变,故D选;
故选D。
4. 一定条件下的某密闭容器中,进行如下反应并建立平衡:2X(g)+Y(g) Z(g)+W(g) ΔH<0,若改变某一条件,下列说法正确的是
A. 使用催化剂或缩小容器容积,平衡均不发生移动
B. 升温既可以提高反应速率又可以提高X的转化率
C. 向容器中加入少量Z,平衡后混合气体中Z的体积分数变小
D. 向容器中加入一定量的Y,上述反应的ΔH不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用催化剂平衡不动,缩小容器体积相当于增大压强,平衡向气体体积减少的方向进行,平衡向正向移动,故A错误;
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,X的转化率降低,故B错误;
C.加入少量Z,平衡后Z的体积分数增大,故C错误;
D.ΔH表示2 mol X(g)与1 mol Y(g)完全反应放出的热量,与加入Y的量无关,其值为定值,故D正确。
答案选D。
5. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH<0已达平衡,在其他条件不变的情况下,如果分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响与图像不相符的是
A. 增加氧气浓度 B. 增大压强 C. 升高温度 D. 加入催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】平衡的改变本质是由于正逆反应速率的改变,从速率的变化这个角度去分析图像。
【详解】A.增加氧气的浓度,正反应速率瞬间变大,随着反应进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率随着生成物浓度不断增大而增大,最终达到新的平衡,故A正确;
B.增大压强,正逆反应速率同时增大,因为反应物中气体的物质的量大,所以对正反应速率影响更大,随着反应的进行,正反应速率逐渐降低,逆反应速率逐渐增大,正逆反应速率相等时达到新的平衡,故B正确;
C.升高温度时,正逆反应速率瞬间同时增大,从图像中看,逆反应速率不是瞬间增大的,故C错误;
D.加入催化剂,使得正逆反应速率同时增大,且对正逆反应速率的影响是相同,所以正逆反应速率始终相等,平衡不移动,故D正确。
故选C。
【点睛】平衡移动的根本原因在于正逆反应速率的变化,增大反应物的浓度,升高温度加快正逆反应速率,催化剂对正逆反应速率有相同的影响。
6. 已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-→H2O+IO-(慢)、 H2O2+IO-→H2O+O2+I-(快)。 下列有关该反应的说法不正确的是( )
A. 总反应中::1
B. 的分解速率与的浓度有关
C. 该反应的催化剂是,而不是
D. 由于催化剂的加入降低了反应的活化能,使该反应活化能低于
【答案】D
【解析】
【详解】A.总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,速率之比等于化学计量数之比,则总反应中v(H2O2):v(O2)=2:1,选项A正确;
B.I-为催化剂,则H2O2的分解速率与的I-浓度有关,选项B正确;
C.IO-为中间产物,该反应的催化剂是I-,而不是IO-,选项C正确;
D.催化剂可降低反应的活化能,则分解1molH2O2放出热量98kJ,其活化能大小不能确定,选项D错误;
答案选D。
【点睛】注意选项D为解答的易错点,催化剂可降低反应的活化能。
7. 下列说法正确的是( )
A. 增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
B. 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
C. 加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
D. 所有的催化剂都可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大参与反应的气体产生的压强,单位体积活化分子数目增大,反应速率增大,但活化分子百分数不变,故A错误;
B.升高体系的温度,可增大活化分子百分数,反应速率增大,故B正确;
C.加入反应物(固体除外),可增大反应物的浓度,单位体积活化分子数目增多,但活化百分数不变,化学反应速率一定增大,故C错误;
D.使用催化剂,可以降低反应所需活化能,使更多的普通分子转化为活化分子,活化分子的百分数增加,反应速率增大;但是催化剂具有选择性和专一性,所以催化剂并不适合于所有反应,故D错误;
答案:B。
8. 在2L恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y发生反应,在相同时间内测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示,下列推断正确的是
A. W点小于M点
B. 混合气体总的物质的量不再变化,说明该反应达到平衡状态
C. 升高温度,该反应平衡常数增大
D. 平衡时充入4molX和2molY,平衡正向移动,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
【答案】A
【解析】
【分析】温度在Q之前,升高温度,X的含量减小,温度在Q之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点Q为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应是放热反应。
【详解】A.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高,反应速率越高,所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率,A正确;
B.混合气体的总物质的量始终不变,故总物质的量不变不能说明反应达到了平衡状态, B错误;
C.正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,C错误;
D.恒容密闭容器中进行的反应,平衡时充入4molX和2molY,不影响反应中各物质的分压,不影响平衡移动,所以Z的体积分数不变,D错误;
故选A。
9. 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则以下说法正确的是
A. 无催化剂时,反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时,内,
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;
B.由图可知,催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;
C.由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;
D.使用催化剂I时,在0~2min 内,Y的浓度变化了4.0mol/L,则(Y) ===2.0,(X) =(Y) =2.0=1.0,故D正确;
答案选D。
10. 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒温的密闭容器中加入1 mol NO2(g)和足量活性炭发生上述反应,测得平衡时NO2(g)和CO2(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数,分压总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A. a、c两点的平衡常数:Kp(a)=Kp(c)
B. 移除部分活性炭可实现从b点到c点的移动
C. 图示的三个点中,b点NO2的转化率最低
D. 该温度下,c点的Kp=4 MPa
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应在恒温的密闭容器中进行,a、c两点反应温度相同,故a、c两点的平衡常数:Kp(a)=Kp(c),A正确;
B.活性炭是固体物质,其浓度不变,因此反应达到平衡后,移除部分活性炭不可实现从b点到c点的移动,B错误;
C.在该反应中,NO2是反应物,CO2是生成物,NO2的平衡浓度越小,CO2的平衡浓度越大,反应正向进行的程度就越大。平衡时生成物CO2的浓度越低,则表示反应物NO2的转化率就越低,图示的三个点中,b点CO2的浓度较小,则表示NO2的转化率最低,C正确;
D.该温度下,c点c(NO2)=c(CO2)=c mol/L,c(N2)=0.5c mol/L,平衡压强为20 MPa,各种气体的平衡分压分别是p(NO2)=p(CO2)=,p(N2)= ,则该温度下的c点的Kp=,D正确;
故合理选项是B。
11. 已知:,反应速率表达式为是反应速率常数,只与温度有关)。下列说法正确的是
A. 达到平衡后,充入NO2,v正增大,v逆减小
B. 达到平衡后,加入催化剂,v正和v逆都增大
C. 达到平衡后,升高温度,k正增大、k逆减小
D. 若恒温恒压条件下充入NO,则平衡不移动
【答案】B
【解析】
【分析】当反应达到平衡时,,根据可知,。
【详解】A.达到平衡后,充入NO2时,瞬间增大,正逆反应速率不相等,平衡被破坏,反应正向进行最终建立新平衡时、都增大,A错误;
B.达到平衡后,加入催化剂,、都增大且增大的幅度一样,B正确;
C.升高温度,、均增大,增大幅度小于增大幅度,C错误;
D.恒温恒压条件下充入NO,NO不参与反应,相当于减压,平衡向左移动,D错误;
故答案为:B。
12. 对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g),科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:2NO(g)N2O2(g) 快反应
第二步:N2O2(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g) 慢反应
第三步:N2O(g)+H2(g) N2(g)+H2O(g) 快反应
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列叙述不正确的是
A. 总反应的速率由第二步反应决定
B. N2O2是反应的中间产物
C. 第二步反应的活化能最大
D. 若第一步反应的ΔH<0,则升高温度,第一步反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.总反应的速率由慢反应决定,第二步反应是慢反应,故总反应的速率由第二步反应决定,A正确;
B.由总反应可知,NO、H2是反应物,N2和H2O是生成物,N2O和N2O2都是反应的中间产物,B正确;
C.反应速率越慢,对应的反应活化能越大,故第二步反应的活化能最大,C正确;
D.升高温度,尽管第一步反应为放热反应,但反应物、生成物的能量都增大,所以正、逆反应速率都增大,D错误;
故选D。
13. 某化学小组同学研究温度和压强对反应速率和化学平衡的影响,测得化学反应中C的百分含量(C%)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】A
【解析】
【详解】根据图甲可知,T2温度下优先达到反应平衡状态,说明温度T2>T1,温度越高,C的百分含量(C%)越低,说明温度升高,平衡逆向移动,则该反应为放热反应,;根据图乙,温度相同时,随着压强的增大,C的百分含量(C%)增大,增大压强,平衡向在气体分子数减小方向进行,说明,综上所述,答案选A。
14. 甲苯(C7H8)易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,我国科学家研究在固体酸(HB)催化剂条件下,用C6H6(g)和CH3OH(g)反应得到甲苯,化学方程式为,该反应的反应过程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 在催化剂表面转化为的反应方程式为
C. 相同条件下,C6H6比稳定
D. 升高温度,该反应的平衡常数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.生成物的总能量反应物的总能量,A项错误;
B.由图可知,在催化剂表面转化为的反应方程式为,简写为,B项正确;
C.相同条件下,能量比低,所以更稳定,C项错误;
D.该反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,K减小,D项错误;
故选B。
15. 在容积为2L的密闭容器中,保持体系内温度800℃不变,将一定量的NO和混合发生反应:,其中NO的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图所示。下列说法错误的是
A. 10s时反应未达到平衡
B. 图象中曲线Ⅱ表示NO的变化
C. 若30s时,用表示过程中的平均反应速率,则
D. 由图象中曲线和数据,可以计算该温度下的
【答案】D
【解析】
【详解】A.10s时各物质的物质的量还在发生变化,反应未达到平衡,A项正确;
B.曲线Ⅰ代表的物质其物质的量增加,为生成物,曲线Ⅱ代表的物质其物质的量减小,为反应物,且两曲线物质的量变化量相同,所以曲线Ⅰ表示的变化,曲线Ⅱ表示NO的变化,B项正确;
C.30s时,由图像可知,,则,所以,C项正确;
D.由于氧气的起始浓度未知,不能求出氧气的平衡浓度未知,也不能求出该温度下的平衡常数,D项错误;
故选D。
16. 顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为v正=k正•c顺和v逆=k逆•c反,k正和k逆分别是正、逆反应速率常数,它们受温度的影响。下列有关说法正确的是( )
A. 某温度时,该反应的平衡常数可表示为
B. 该反应的平衡常数K可能为0
C. 正、逆反应速率常数改变,平衡常数也一定会随之改变
D. 正、逆反应速率常数改变,平衡常数不一定改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡时正逆反应速率相等,v正=v逆,即k正•c顺= k逆•c反,该反应的平衡常数K=,所以,故A错误;
B.只要有反应方式正逆反应速率不能等于0,即k正和k逆不可能为0,所以K不可能为0,故B错误;
C.,若正逆反应速率常数均增大或减小相同的倍数,平衡常数不变,故C错误;
D.若正逆反应速率常数均增大或减小相同的倍数,平衡常数不变,故D正确;
综上所述答案为D。
第Ⅱ卷
二、非选择题:包括第17题~第20题四个大题,共52分。
17. 反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol·L-1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%,则在该温度下:
(1)此反应的平衡常数为_____。
(2)在上述温度下,若SO2(g)的初始浓度增大到3mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2mol·L-1,达到化学平衡状态时,计算下列各物质的平衡浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c(SO3)=_____mol·L-1,c(SO2)=_____mol·L-1。
②SO2的转化率为_____,NO2的转化率为_____。
【答案】(1)1 (2) ①. 1.2 ②. 1.8 ③. 40% ④. 60%
【解析】
【小问1详解】
由题意可建立如下三段式:
由三段式数据可知,反应的平衡常数K==1,故答案为:1;
【小问2详解】
设平衡时一氧化氮的浓度为amol/L,由题意可建立如下三段式:
温度不变,平衡常数不变,由三段式数据可得:=1,解得a=1.2;
①由三段式数据可知,平衡时,三氧化硫的浓度为1.2mol/L,二氧化硫的浓度为(3—1.2) mol/L=1.8mol/L,故答案为:1.2;1.8;
②由三段式数据可知,平衡时,二氧化硫的转化率未达到×100%=40%、二氧化氮的转化率未达到×100%=60%,故答案为:40%;60%。
18. 现有反应,ΔH<0,达到平衡后,减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应_______ p(填“>”“=”或“<”)。
(2)该反应在一定条件下能否自发进行_______(填“能”或“不能”),说明理由_______。
(3)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(容器容积不变)时混合物的颜色_______ (填“变深”、“变浅”或“不变”);若容器容积不变,充入氖气时,容器内压强增大,这时化学平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
【答案】(1)> (2) ①. 能 ②. △H<0,△S<0低温条件,可自发进行
(3) ①. 变深 ②. 不
【解析】
【分析】根据减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,来判断平衡移动方向,从而判断反应前后气体分子数的变化情况,再结合具体问题解答。
【小问1详解】
减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,说明平衡逆向移动,故> p,故答案为:>;
【小问2详解】
反应自发进行的条件是 ,该反应的 , ,所以该反应在较低温度下能自发进行,故答案为:能;△H<0,△S<0低温条件,可自发进行;
【小问3详解】
容器容积不变时,加入C,平衡逆向移动,c(B)增大,混合物的颜色变深;若容器容积不变,充入氖气时,容器内压强增大,但各组分浓度不变,这时化学平衡不移动,故答案为:变深;不。
19. Ⅰ.如图所示,800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化,分析图像回答问题:
(1)该反应的生成物是___________,该反应的方程式为___________。
Ⅱ.学习小组甲利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如表实验:
实验序号
实验温度/K
有关物质
溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性溶液
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
B
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
(2)通过实验A、B,可探究出___________(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中___________,___________。
(3)通过实验___________(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中___________,___________8(填写“=”、“>”或“<”)。
(4)若,则由此实验可以得出的结论是___________。
【答案】(1) ①. B、C ②. 2A2B+C
(2) ①. 浓度 ②. 1 ③. 293K
(3) ①. B、C ②. 3 ③. <
(4)其他条件相同时,提高溶液浓度可以加快反应速率
【解析】
【小问1详解】
由图可知,A为反应物,起始量为0.4mol/L,平衡量为0.2mol/L,反应量为0.4mol−0.2mol=0.2mol/L,B为生成物,B的起始量为0.1mol/L,平衡量为0.3mol/L,生成量为0.3mol/L−0.1mol/L=0.2mol/L,C为生成物,C的生成量为0.1mol/L,A、B、C的变化量的比为0.2mol/L:0.2mol/L:0.1mol/L=2:2:1,该反应的方程式为2A2B+C。
【小问2详解】
对比实验A、B,草酸的浓度不同,所以可探究出浓度的改变对化学反应速率的影响。为使高锰酸钾的浓度相同,需要使溶液的体积相等,其中V1=1。根据控制变量法,A、B的温度相等,所以T1=293K。
【小问3详解】
实验B、C的温度不同,所以通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响。为保证高锰酸钾、草酸浓度相等,其中V2=3,B实验中温度较低,反应速率较慢,则8。
【小问4详解】
实验A、B,草酸的浓度不同,可探究浓度对化学反应速率的影响。t1<8s说明其他条件相同时,提高溶液浓度可以加快反应速率。
20. 在10 L的密闭容器中进行化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数(K)与温度(t)的关系如下表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)题目中所给反应的逆反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)保持温度和容器容积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是___________(填字母)。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离H2O(g) d.升高温度
(4)某温度下,起始时c(CO2)=2 mol·L-1,c(H2)=3 mol·L-1,达到平衡时CO2转化率为60%,则平衡常数K=___________。
(5)在与(4)相同的温度下,某时刻测得c(CO2)=0.5 mol·L-1,c(H2)=1.5 mol·L-1,c(CO)=0.5 mol·L-1、c(H2O)=0.5 mol·L-1,则此时反应是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)。此时,v(正)___________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(6)该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一种条件,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t4时,采取的措施可以是增加CO2的浓度
d.在t5时,整个过程中CO的产率最大
【答案】(1)放热 (2)不变
(3)cd (4)1
(5) ①. 否 ②. >
(6)bd
【解析】
【小问1详解】
由表中数据知,随着温度升高,平衡常数增大,说明温度升高,平衡正向移动,故正反应为吸热反应,则其逆反应为放热反应。
【小问2详解】
平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。
【小问3详解】
a.催化剂不影响平衡移动,故加入催化剂对H2平衡转化率无影响,a错误;
b.该反应前后气体分子数不变,故改变压强对其平衡无影响,b错误;
c.分离出H2O(g),可促进平衡正向移动,可提高H2的平衡转化率,c正确;
d.升高温度,平衡正向移动,H2的平衡转化率提高,d正确;
故选cd;
【小问4详解】
根据题意列“三段式”如下:,则平衡常数为K==1。
【小问5详解】
由所给数据可求得此时的浓度商Q=<1,故此时反应未达平衡状态;由于Q<K,反应正向进行,则有v(正)>v(逆)。
【小问6详解】
a.该反应前后气体分子数不变,容器容积不变,故压强始终不变,则压强不变不能说明反应达平衡状态,a错误;
b.t2时刻外界条件改变后,正、逆反应速率瞬间均增大,且平衡正向移动,此时可能是升高温度导致,b正确;
c.t4时刻外界条件改变后,正反应速率瞬间不变,逆反应速率瞬间减小,且平衡正向移动,可能是减小生成物浓度导致,c错误;
d.条件改变后,平衡均正向移动,故t5时刻CO的产率最大,d正确;
故选bd。
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