第2章 化学反应的方向、限度和速率 单元检测题 2024-2025学年高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

2024-11-04
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第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元检测题 一、单选题(共20题) 1.T℃下,在恒容密闭容器中,充入和发生反应,反应过程中浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A.该容器的容积为 B.内, C.T℃下,该反应的平衡常数为0.5 D.若后再向容器中充入和, 2.汽车尾气处理原理为:。在特定温度下,起始时,甲、乙、丙三个密闭容器中,;平衡时,容器内气体的浓度如下表所示,下列说法正确的是 实验编号 容器温度/℃ 容器体积 平衡浓度 NO CO N2 甲 100 V1 0.10 0.10 0.20 乙 100 V2 x x 0.10 丙 150 V1 y y 0.18 A.该反应在低温条件下不能自发进行 B.100℃时反应的平衡常数为32 C. D.乙容器中CO的转化率小于80% 3.实验探究是化学学科的魅力所在。下列有关实验操作、现象和结论均不正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 往Na2SiO3溶液中滴入稀H2SO4 出现白色凝胶 说明非金属性:S>Si B 用同浓度的Na2S2O3溶液分别与0.05mol·L-1、0.1mol·L -1的H2SO4反应 0.1mol·L -1的H2SO4中先出现浑浊的时间 说明浓度对反应速率有影响 C 向蔗糖中加入浓硫酸 蔗糖变黑后膨胀 说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性 D 将Fe(NO3)2溶解在稀H2SO4中,再加入KSCN溶液 溶液呈血红色 说明Fe(NO3)2已变质 A.A B.B C.C D.D 4.CO与H2S按体积比1∶2在容积不变的密闭容器中发生如下反应并达到平衡:。下列说法正确的是 A.通入H2S后,正反应速率逐渐增大 B.升高温度后,CO的浓度增大,表明该反应吸热 C.CO和H2S体积比不变时说明反应达到平衡状态 D.选用合适的催化剂,可提高CO的平衡转化率 5.变量控制法是科学探究的重要方法。相同质量的铁与相同体积的稀盐酸在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最快的是 选项 A B C D 铁的状态 块状 粉末状 块状 粉末状 c(HCl)/(mol·L-1) 2.0 1.0 1.0 2.0 反应温度/℃ 20 20 30 30 A.A B.B C.C D.D 6.用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是 A.用装置a测定氯水的 B.用装置b蒸馏海水得到淡水 C.用装置c测定反应热 D.用装置d比较和的催化效果 7.向容积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生发应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A.前3min内平均反应速率v(H2)=0.5mol•L-1•min-1 B.该反应达平衡时CO2的转化率为75% C.500℃时,该反应的平衡常数为 D.若相同温度,相同体积的容器中,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol•L-1,则此时v正<v逆 8.反应,在不同情况下测得的反应速率,其中反应速率最慢的是 A. B. C. D. 9.是最重要的钛的卤化物,是生产海绵钛和钛白的重要原料,用制备的方法有直接氯化法①和碳氯化法②,反应如下: ①   ②   下列说法正确的是 A.其他条件不变,增加的量能加快反应①的正反应速率 B.的焓变 C.反应②中有非极性键的断裂和形成 D.使用催化剂能改变的值 10.向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2mol X和1mol Y发生反应:  ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是 A. B.气体总物质的量: C.a点平衡常数: D.反应速率: 11.化学热泵技术作为一种高效环保的节能新技术一直以来广受关注,氨基甲酸铵可应用于化学热泵循环。将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表: 温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强() 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度() 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 下列说法正确的是 A.该反应的,该反应在较低温度下能自发进行 B.25℃时平衡常数的值 C.当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态 D.再加入少量平衡正向移动 12.在个容积均为的恒容密闭容器中发生反应:。改变容器Ⅰ的反应温度,平衡时与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 容器编号 温度 起始物质的量 Ⅰ Ⅱ Ⅲ A.该反应的 B.时,该反应的平衡常数为 C.容器Ⅰ与容器Ⅱ均在时达到平衡,总压强之比小于 D.若,达到平衡时,容器Ⅲ中的体积分数大于 13.根据HX的水溶液能量循环图,下列说法不正确的是 A. B.相同条件下,1molHF(g)的熵=1molHCl(g)的熵 C.相同条件下, D.相同条件的中,酸性最强,可推测HI电离的最小 14.a、b、c、d 四个容器中分别发生反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ,测得数据如下表: 容器 a b c d 反应速率 v(NH3)=0.6mol/(L·s) v(O2)=0.4 mol/(L·s) v(NO)=1.8 mol/(L·min) v(H2O)=2.4 mol/(L·min) 则四个容器中合成NO的反应速率 A.v(a)>v(b)>v(c)>v(d) B.v(d)> v(c)> v(a) > v(b) C.v(a)=v(b)=v(c)=v(d) D.v(d)> v(c)> v(b)> v(a) 15.某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是 A.对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)ΔH1,由图a可知,T1>T2,ΔH1<0 B.对于绝热条件下反应A(g)+B(g) C(g)ΔH2,由图b可知,ΔH2<0 C.对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),由图c可知,m+n>p D.对于反应xA(g)+yB(g) zC(g),图d中曲线a一定是使用了催化剂 16.根据侯氏制碱原理(NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓),某学习小组制备少量Na2CO3流程如图:    工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ•mol-1。对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ•mol-1,下列说法正确的是 A.该反应的△S>0 B.1molN2与3molH2充分反应,放出92.4kJ的热量 C.升高温度,该反应v(逆)增大,v(正)减小,平衡向逆反应方向移动 D.断裂3molH-H键的同时,有6molH-N键断裂,说明该反应达到平衡状态 17.水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。。下列说法正确的是 A.恒温恒容下,恒定水碳比[],增加体系总压可提高的平衡产率 B.恒温恒容下,平衡后再通入可使平衡正向移动,增大平衡转化率 C.恒温恒容下,平衡后再通入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率 D.恒温恒容下,平衡后再通入,可使正反应速率增大,逆反应速率减小 18.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经2min后测得D的浓度为0.5mol•L-1,c(A)∶c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol•L-1•min-1,下列说法正确的是 A.该反应方程式中,x=1 B.2min时,A的转化率为25% C.2min时,A的物质的量浓度为0.75mol•L-1 D.反应速率v(B)=0.25mol•L-1•min-1 19.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是 A.实验室常用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢 B.氯水中加入小苏打可提高次氯酸浓度,增强漂白性 C.反应达到平衡后,给体系加压,气体颜色加深 D.可用纯碱溶液将锅炉中的水垢转化为碳酸钙后除去 20.温度T℃时,在3个1L的恒容密闭容器中发生:  ,其起始时投料的方式、各物质的量及其达平衡过程体系热量的变化入下表所示: 容器编号 起始各物质物质的量/mol 达平衡过程体系热量的变化(均为正值) CO ① 1 4 0 0 32.8kJ ② 8 2 0 0 Q1 ③ 0 0 1 4 Q2 下列说法中正确的是 A.若经过10s容器①中反应达到平衡,则 B.容器②和容器③中热量变化:kJ C.若加入催化剂,改变了该反应的途径,反应的∆H也随之改变 D.保持相同条件,向平衡后的容器①中再加入0.2molCO(g)和0.8mol (g),则平衡不发生改变 二、非选择题(共5题) 21.回答下列问题 (1)家用液化气中主要成分之一是丁烷()。常温常压时,当1g丁烷完全燃烧并生成和液态水时,放出热量50kJ。试写出该状态下表示丁烷燃烧热的热化学方程式: 。 (2)高炉炼铁基本反应:,其平衡常数表达式为: 。 (3)处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知: ①   ②   此反应的热化学方程式是 。 (4)CO用于处理大气污染物的原理为  ,有人提出上述反应可以用“”作催化剂,其总反应分两步进行:第一步:;第二步: (写离子反应方程式)。 22.已知CO气体是一种大气污染物,利用化学原理变废为宝。回答下面问题: (1)利用如下装置制备和收集CO气体。 ①盛放甲酸的实验仪器的名称是 。 ②装置A中发生的化学反应利用了浓硫酸的 。 ③装置B的作用是 。 (2)新制银氨溶液可以检验CO气体,有黑色沉淀生成。写出反应的化学方程式 。 (3)某研究小组为探究催化空气氧化CO的效率,设计了如下实验装置: 已知:是白色固体,易吸水潮解,。 ①从F、G、H、I、K中选择合适装置组装并测量CO的转化率,正确的接口连接顺序为a→ (按照气流方向依次填写接口顺序,装置可重复使用)。 ②为测量CO的转化率除称量装置H反应前后质量减少为n g以外,还要称量 (所用数值用m表示)。 ③用含有n和m的表达式表示CO的实际转化率为 %。 (4)为探究CO和空气混合气体与催化剂接触时间对CO转化率的影响,采用 方法可以缩短接触时长。 23.无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2之间存在反应:N2O4(g)2NO2 (g) ΔH=+57.2 kJ/mol。 (1)将一定量N2O4加入到恒温恒容的密闭容器中。 ①能说明该反应达到平衡状态的是 a.v正(N2O4)=2v逆(NO2) b.容器中气体的温度不变 c.容器中气体平均相对分子质量不变 d.混合气体密度不变 ②达到平衡状态后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡状态时混合气体颜色 (填“变深”、“变浅”或“不变”), 判断理由 。 (2)将一定量N2O4加入到恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa)。该反应中,正反应速率v正=k正×p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆×p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,p为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数Kp= (以k正、k逆表示)。若该条件下k正=4.4×104s-1,当N2O4分解10%时,v正= kPa·s-1 (3)将一定量N2O4加入到恒容密闭容器中。测得不同温度下,N2O4的平衡转化率a如图所示。已知N2O4的起始压强p0为210kPa,计算图中a点对应温度下反应的压强平衡常数Kp= 。 24.金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性,广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。的一种制备方法为 。判断该反应在什么温度下自发 ? 25.利用消除污染的反应为    。已知在不同温度(、)下,向装有足量固体的恒容密闭容器中通入,测得的气体体积分数随时间的变化曲线如图所示(b、c点都已经达平衡)。请回答:    (1)温度为时,内,的平均反应速率v(CO2)= 。 (2)b点时的转化率为 ,若某温度下测得上述恒容密闭容器中,反应达平衡时气体的体积分数为,则该温度下该反应的平衡常数 (用含a的代数式表示)。 (3)反应的 0(填“>”、“<”或“=”)。 (4)上述反应在下达到平衡时,再向容器中充入物质的量均为的和气体,则化学平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。 (5)下列现象可表示上述反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。 A.容器内的压强不再变化 B.混合气体的平均相对分子质量不再变化 C.混合气体的密度不再变化 D.单位时间内消耗和生成的物质的量之比为 (6)若在温度下,起始时改为向装有足量固体的恒容密闭容器中通入和气体,反应达平衡时的能量变化为,则的 (用含b的代数式表示)。 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D C D B D A B B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B A B A B D B C C D 1.D A.根据图像可知充入,初始浓度为,故该容器的容积为,故A正确; B.根据图像可知 内,,故B正确; C.T℃下,时,该反应达到平衡状态,、、、的浓度分别为、、、,,该反应的平衡常数为0.5,故C正确; D.时,该反应达到平衡状态,、、、的浓度分别为、、、,故T℃下,该反应的平衡常数为0.5,若后再向容器中充入和,、、、的浓度分别为、、、,,平衡不移动,,故D错误; 故答案为D。 2.D A.对比甲、丙数据,可知升高温度,N2的浓度降低,说明平衡逆向移动,则反应的△H<0,△S<0,如能自发进行,△G=△H-T△S<0,可知在低温条件下能自发进行,A错误; B.由表中甲组数据可知100℃时平衡时c (NO) =0.10mol/L、c (CO) =0.10mol/L、c (N2) =c(CO2)=0.20mol/L,则反应的平衡常数为==320,B错误; C.由平衡常数可知,==320,解得x=0.05946mol/L,假设平衡时的体积不变,将实验1和实验2中的平衡状态利用极值可以得到,当c(CO)=0.1mol/L时, 实验1中c (N2) =0.25mol/L,实验2中c (N2) =0.01mol/L+mol/L = 0.012973 mol/L,而此时两个虚拟容器中甲烷的物质的量相同,物质的量浓度之比等于体积反比,V1:V2=0.012973:0.25不等于1:2, C错误; D.根据C选项,可知平衡时x=0.05946mol/L,c(N2)=0.10mol/L,根据反应2NO+2CO⇌N2+2CO2,可知起始c(CO)=0.05946mol/L+0.20mol/L=0.25946mol/L,乙容器中CO的转化率为≈77.08%<80%,D正确; 故选D。 3.D A.往Na2SiO3溶液中滴入稀H2SO4产生硅胶H2SiO3,酸性H2SO4> H2SiO3,该元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的非金属性越强,可以说明非金属性:S>Si;故A正确; B.浓度越大反应速率越快,用同浓度的Na2S2O3溶液分别与0.05mol·L-1、0.1mol·L -1的H2SO4反应,0.1mol·L -1的H2SO4中先出现浑浊,故B正确; C.向蔗糖中加入浓硫酸,浓硫酸具有脱水性使蔗糖变黑,产生的C和浓硫酸反应,生成CO2和SO2,使蔗糖膨胀,故说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,故C正确; D.将Fe(NO3)2中溶解在稀H2SO4中,在酸性环境具有氧化性,可以将Fe2+氧化成Fe3+,再加入KSCN溶液溶液呈血红色,不能说明Fe(NO3)2已变质,故D错误; 故答案为D 4.C A.通入H2S后,反应物浓度增大,则瞬间正反应速率增大,然后减小至不变,A错误; B.升高温度后,CO的浓度增大,可知升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,B错误; C.CO与H2S按体积比1:2加入,CO与H2S按体积比1∶1转化,则CO和H2S(g)体积比不变时说明反应达到平衡状态,C正确; D.催化剂不影响平衡移动,则选用合适的催化剂,平衡不移动,CO(g)的平衡转化率不变,D错误; 故答案为:C。 5.D 升高温度能加快反应速率,增加反应物的浓度能加快反应速率,固体呈粉末状态时和其它反应物的接触面积大,能加快反应速率,综合考虑选择温度高、浓度大且铁的状态为粉末状的,故选D。 6.B A.氯水具有漂白性,试纸先变红后褪色,A不能达到目的; B.利用该蒸馏装置可实现海水淡化,蒸馏得到蒸馏水,B能达到目的; C.无保温措施,放出的热量易散失,不能用该装置测定反应热,C不能达到目的; D.比较和的催化效果,应采用浓度相同的过氧化氢溶液,D不能达到目的。 故选B。 7.D A.前3min内CO2的浓度降低0.5mol/L,则H2的浓度降低1.5mol/L,平均反应速率v(H2)= 1.5mol/L ÷3min=0.5mol•L-1•min-1,故A正确; B.该反应达平衡时CO2的浓度降低0.75mol/L,则CO2的转化率为0.75mol/L÷ 1 mol/L ×100%=75%,故B正确; C.根据图示,500℃时,反应达到平衡CO2的浓度为0.25mol/L、CH3OH(g)的浓度为0.75mol/L、H2O(g)的浓度均为0.75mol•L-1,CO2的浓度降低0.75mol/L,则H2的浓度降低2.25mol/L,H2的平衡浓度降为0.75mol/L,该反应的平衡常数为,故C正确; D.若相同温度,相同体积的容器中,、、和的浓度均为时,,此时v(正)>v(逆),故D错误; 选D。 8.A 化学反应速率之比等于化学计量数之比,比较化学反应速率,需转化为同一种物质去比较,且单位相同,本题全部转化为A的反应速率去比较。 A.; B.; C.; D.; 所以反应速率最慢的是A; 答案选A。 9.B A.为固体,不影响化学反应速率,A错误; B.的焓变,B正确; C.反应②中有非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,C错误; D.催化剂不能改变的值,D错误; 故选B。 10.B A.由图像可知,在容器甲中是绝热条件下,开始压强增大,说明反应温度升高,故反应为放热反应,则,A项错误; B.a、c两点压强相等,a点温度大于c,可知气体的总物质的量:,B项正确; C.假设c点达到平衡,设Z平衡物质的量为q mol,列出三段式: 在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则,解得q=0.75,K=,c点平衡常数K=12,实际是c点不是平衡点,甲容器是绝热容器,a点是平衡点,a点的压强,若温度和c点相同,则平衡时气体总物质的量,甲容器绝热温度升高,则气体总物质的量,q>0.75mol,故a点平衡常数,C项错误; D.a、b点达到平衡,a点温度较高、压强较大,所以,D项错误; 答案选B。 11.B A.在容积不变的密闭容器中,平衡气体总浓度随温度的升高而增大,该反应物是固体,生成物是气体,所以升高温度,平衡正向移动,故该反应的△H>0,△S>0,能自发进行需△G=△H-T•△S<0,故该反应在较高温度下能自发进行,A错误; B.根据表中数据25℃时平衡气体总浓度为4.8×10-3mol/L,又根据反应可知,平衡气体中NH3和CO2的物质的量浓度之比永远为2:1,故平衡时:c(NH3)=3.2×10-3mol/L,c(CO2)=1.6×10-3mol/L,故平衡常数的值K=c2(NH3) c(CO2)=(3.2×10-3)2×1.6×10-3≈1.6×10-8,B正确; C.由反应方程式可知,容器中NH3和CO2的物质的量之比永远保持2:1,即容器中CO2的体积分数一直不变,就当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时不能说明该反应达到化学平衡状态,C错误; D.由于NH2COONH4为固体,再加入少量NH2COONH4平衡不移动,D错误; 故答案为:B。 12.A A.根据图象,温度升高,平衡时NO2浓度降低,说明温度升高可使化学平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,即△H < 0,A正确; B.温度时,反应达到平衡时c(NO2) = 0.2mol/L,则平衡时c (SO2) = 0.5mol/L -0.1mol/L= 0.4mol/L,c (NO) = 0.6mol/L - 0.2mol/L= 0.4mol/L,平衡常数为: ,B错误; C.根据理想气体状态方程pV = nRT分析,容器容积和反应温度一定, 体系总压强与体系中混合气体的总物质的量成正比,容器II相当于按0.75molSO2,1.5molNO和0.75molS起始,由于S是固体,不改变浓度商,设容器Ⅱ中反应达到平衡时消耗了ymolSO2,则平衡时两容器压强比为,C错误; D.T2 < T1,则温度降低有助于化学反应正向进行,容器Ⅲ相当于以1molSO2,1. 2molNO和0.5molS起始,S不对化学反应的平衡产生影响,也就相当于对容器Ⅰ加压,若平衡不发生移动,则平衡时NO的体积分数为40%,而容器Ⅲ的化学反应正向进行程度比容器Ⅰ更大,则达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%,D错误; 故本题选A。 13.B A.根据盖斯定律,一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热都是一样的。故A正确; B.分子不同,熵不同,,1molHF(g)的熵≠1molHCl(g)的熵,故B错误; C.氯的非金属性比溴的非金属性强,H-Cl键能大于H-Br,断裂键吸热,因此氯化氢的离解能大于溴化氢,故C正确; D.酸性最强,说明HI最容易电离,自发程度最大,因此HI电离的最小,故D正确; 故选B。 14.A 可以根据方程式和速率单位的关系,把各物质的速率转换成用NO表示, a.; b.; c.v(NO)=1.8 mol/(L·min); d.; 所以速率大小关系是v(a)>v(b)>v(c)>v(d),故答案为:A。 15.B A.反应温度越高反应速率就越快,达到平衡所需时间短。根据图a可知反应在T1时先达到平衡状态,说明反应温度:T1>T2;升高温度,反应物A的平衡含量减小,说明升高温度,化学平衡正向移动,则该反应为吸热反应,ΔH1>0,A错误; B.该反应从正反应方向开始,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,根据图b是绝热条件下速率和时间的图像可知:在反应开始后反应物浓度减小,但反应速率却逐渐增大,到一定程度后又减小,说明该反应的正反应是放热反应,反应放出热量使速率增大的影响大于浓度减小使速率减小的影响,因此反应速率逐渐增大,后浓度减小的影响大于温度升高的影响,反应速率又逐渐降低,因此该反应正反应是放热反应,ΔH2<0,B正确; C.由图c可知:在温度不变时,增大压强,反应物A的含量增大,说明增大压强,化学平衡逆向移动,则该反应的逆反应是气体体积减小的反应,因此该反应的化学计量数关系为:m+n<p,C错误; D.在图d中,若x+y=z,该反应是反应前后气体体积不变的反应,曲线a比b先达到平衡状态,但平衡时反应物B的含量不变,说明化学平衡不发生移动,则曲线a改变的条件可能是增大了压强,也可能是使用了高效催化剂,D错误; 故合理选项是B。 16.D A.该反应是向着分子数减小的方向进行,即是熵减,该反应的△S < 0,故A错误; B.该反应是可逆反应,反应不能完全进行到底,则1molN2与3molH2充分反应,放出的热量小于92.4kJ,故B错误; C.升高温度,该反应v(逆)和v(正)都增大,故C错误; D.断裂3molH-H键的同时,有6molH-N键断裂,则说明该反应达到平衡状态,故D正确; 故选D。 17.B A.水煤气变换反应是气体分子数不变的放热反应,恒定水碳比,增加体系总压,平衡不移动,H2的平衡产率不变,A错误; B.恒温恒容下,平衡后再通入H2O(g)可使平衡正向移动,CO转化率增大,B正确; C.恒温恒容下,平衡后再通入惰性气体增加体系总压,但是体积不变,反应物与生成物浓度不变,反应速率不变,C错误; D.恒温恒容下,平衡后再通入CO(g),可使正反应速率增大,逆反应速率也增大,D错误; 故选B。 18.C 经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,v(D)==0.25mol•L-1•min-1,C表示的平均速率v(C)=0.25mol•L-1•min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,x=2,设A、B的起始物质的量均为n,生成D为2L×0.5mol/L=1mol,结合三段式分析解答。 经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,v(D)==0.25mol•L-1•min-1,C表示的平均速率v(C)=0.25mol•L-1•min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,x=2,设A、B的起始物质的量均为nmol,生成D为2L×0.5mol/L=1mol,则 c(A)∶c(B)=3∶5,则=,解得n=3。 A.由上述分析可知,x=2,故A错误; B.2min时,A的转化率为×100%=50%,故B错误; C.2min时,A的物质的量为3mol-1.5mol=1.5mol,浓度为0.75mol/L,故C正确; D.v(B)==0.125mol•L-1•min-1,故D错误; 故选C。 19.C A.实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体,溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,碳酸氢根降低了二氧化碳的溶解度,可以用勒夏特列原理解释,故A不选; B.依据氯水中的化学平衡为Cl2+H2OHCl+HClO,加入NaHCO3和盐酸反应促进平衡正向进行,次氯酸浓度增大,漂白性增强,和平衡有关,能用勒夏特利原理解释,故B不选; C.对平衡体系,增加压强,平衡正向移动,颜色变浅,但体积变小,故颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故C选; D.炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙,符合沉淀溶解平衡移动,能用勒夏特列原理解释,故D不选; 故选C。 20.D A.由方程式可知,反应吸收32.8kJ热量时,消耗一氧化碳的物质的量为=0.8mol,则一氧化碳的反应速率为=0.08mol/(L·s),故A错误; B.由表格数据可知,容器②中起始一氧化碳和水蒸气的物质的量是容器①的2倍,则平衡时反应消耗一氧化碳的物质的量是容器①的2倍,吸收热量也是容器①的2倍,则Q2≠32.8kJ,故B错误; C.加入催化剂会改变反应的途径,降低反应的活化能,但反应的焓变∆H不变,故C错误; D.由方程式可知,反应吸收32.8kJ热量时,消耗一氧化碳的物质的量为=0.8mol,由题给数据可建立如下三段式: 则反应的平衡常数K==1,若向平衡后的容器①中再加入0.2mol一氧化碳和0.8mol二氧化碳,反应的浓度熵Qc==1=K,则化学平衡不移动,故D正确; 故选D。 21.(1)   (2) (3)   (4) (1)燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成指定产物所放出的热量,1mol丁烷的质量为58g,当1g丁烷完全燃烧并生成和液态水时,放出热量50kJ,则1mol丁烷放热2900kJ,则丁烷燃烧的燃烧热方程式为:  ; (2)中,铁与三氧化二铁二铁都为固体,浓度为常数,则平衡常数; (3)处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,该化学方程式为:;根据盖斯定律,①-②可得到该反应,则该反应的; (4)第二步反应等于总反应减去第一步反应,则第二步反应为。 22.(1) 分液漏斗 脱水性 吸收挥发出的甲酸 (2) (3) 装置K反应前后增加的质量 (4)增大气体流速 (1)①盛放甲酸的实验仪器的名称是分液漏斗。 答案为:分液漏斗。 ②甲酸在浓硫酸作用下脱水生成,该化学反应利用了浓硫酸的脱水性。 答案为:脱水性。 ③甲酸易挥发且溶于水,难溶于水,因此将生成的气体通过盛有水的装置B目的是吸收挥发出的甲酸。 答案为:吸收挥发出的甲酸。 (2)根据题干描述写出反应的化学方程式:。 答案为:。 (3)①CO经过装置F后,需经过装置G吸收混杂在CO中的水分,防止吸水潮解,气体从长导管进,短导管出。再通过装置H、K,装置K后需连接装置I防止空气中的水分进入装置,因此正确的连接口顺序为:。 答案为:。 ②为测量CO的转化率,除称量装置H反应前后质量变化外,还需要测定装置K反应前后增加的质量。 答案为:装置K反应前后增加的质量。 ③CO通过装置H后: 列比例式得:,解得通入的CO总质量。 CO通过装置K后增加的质量m为氧气的质量,其物质的量为,根据可计算出发生反应的CO质量为,则CO转化率=。 答案为:。 (4)通过增大气体流速可以缩短接触时长。 答案为:增大气体流速。 23. c 变深 该反应正向为吸热反应,升温使平衡正向移动,c(NO2)增大,气体颜色变深 k正/k逆 3.6×106 224 kPa (1)①a.v正(N2O4)=2v逆(NO2)不满足正逆反应速率相等,反应没有达到平衡状态,a错误; b.由于是恒温恒容,所以容器中气体的温度不变,不能说明该反应达到平衡状态,b错误; c.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,所以容器中气体平均相对分子质量不变说明该反应达到平衡状态,c正确; d.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,所以混合气体密度不变,不能说明该反应达到平衡状态,d错误, 答案选c; ②达到平衡状态后,保持体积不变升高温度,正反应吸热,平衡向正反应方向进行,NO2浓度增大,再次到达平衡状态时混合气体颜色变深。 (2)平衡时正逆速率相等,由于v正=k正×p(N2O4),v逆=k逆×p2(NO2),联立可得Kp=K正/K逆;当N2O4分解10%时,设投入的N2O4为1mol,转化的N2O4为0.1mol,则根据方程式可知 故此时p(N2O4)=,则v正=4.4×l04s-1×=3.6×106 kPa•s-1; (3)设N2O4的起始量是1mol,a点转化率是0.4,则根据方程式可知 所以平衡后的压强是1.4×210kPa=294 kPa,所以a点对应温度下反应的压强平衡常数Kp=。 24.该反应、,任意温度均能自发进行 由反应方程式可知,该反应为熵增的反应,即,,则该反应,任意温度下该反应,即任意温度均能自发进行。 25.(1)0.15 (2) 80% (3)< (4)向右 (5)BC (6) (1)a点二氧化碳体积分数为0.3,设CO2的变化量为x,列式计算,,,则x=0.6mol,温度为T2时,0~2min内,CO2的平均反应速率v(CO2)= =0.15 mol/(L·min); (2)温度T1时,二氧化碳平衡体积分数为0.8,结合三段式计算, , ,y=1.6 mol, 一氧化碳转化率为=80%;若反应达到平衡时二氧化碳的体积分数为a,则,y=2a,则三段式为 K=; (3)图像分析可知先拐先平,温度高,T1<T2,温度越高反应速率越大,反应速率v(b)<v(c),纵轴是CO2气体的体积分数,温度越高CO2气体的体积分数越小,证明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,ΔH<0; (4)上述反应在T1下达到平衡时,CO2的体积分数为0.8,列三段式为,y=1.6mol,此时K==1024,当再向容器中充入0.2mol的CO和0.2molCO2气体后,Q=<K,故平衡向右移动; (5)A.反应前后气体压强不变化,容器内的压强始终不再变化,不能说明反应达到平衡状态,故A错误; B.气体质量变化,物质的量不变化,混合气的平均相对分子质量不再变化说明反应达到平衡状态,故B正确; C.气体质量变化,体积不变,当混合气的密度不再变化,说明反应达到平衡状态,故C正确; D.单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量之比为1:1不能说明反应达到平衡状态,故 D错误; 故该题选BC。 (6)上述反应在T1下的平衡常数 K=1024,Qc=<K,故平衡向右移动,设CO2的变化量为xmol,则,K==1024,得x=1.4,反应能量变化为bKJ,对于I2O5(s)+5CO(g) 5CO2(g)+l2(s),ΔH 为完全反应的能量变化,即5molCO完全反应放出的热量,故该反应反应能量变化为KJ,即KJ。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第2章  化学反应的方向、限度和速率  单元检测题  2024-2025学年高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1
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