第2章 化学反应的方向、限度与速率 限时练习-2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1
2025-09-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1节 化学反应的方向 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 495 KB |
| 发布时间 | 2025-09-14 |
| 更新时间 | 2025-09-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53908141.html |
| 价格 | 0.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章 化学反应的方向、限度与速率 限时练习2025-2026学年化学鲁科版(2019)选择性必修1
一、选择题。(18题)
1、反应CH3OH(l)+NH3(g)―→CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度时才能自发向右进行,若该反应的ΔH=+17 kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,则下列关系中正确的是( )
A.ΔS>0,ΔH-TΔS<0 B.ΔS<0,ΔH-TΔS>0
C.ΔS>0,ΔH-TΔS>0 D.ΔS<0,ΔH-TΔS<0
2、下列说法不正确的是( )
A.绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,反应越完全
B.反应,该反应在加热条件下能自发进行
C.反应达到平衡后,其它条件不变,改变容器体积,平衡发生移动,说明物质的浓度大小也会影响化学反应自发进行的方向
D.一定条件下,不能自发进行的反应,可通过加入合适催化剂使其自发进行
3、相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,不合理的是( )
A.31g白磷(s)< 31g红磷(s) B.1 molH2(g) < 2 molH2(g)
C.1mol H2O(s)< 1molH2O(l) D.1molH2S(g) > 1molH2O(g)
4、在373K时,把0.5molN2O4通入体积为5L的恒容真空密闭容器中,立即出现红棕色气体。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。在60s时,反应达到平衡状态,此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法错误的是( )
A.前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1
B.在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍
C.平衡时体系内含0.2molN2O4
D.平衡时,N2O4的转化率为40%
5、对已达到化学平衡的反应2X(g)+Y(g)2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
6、可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),△H=-Q kJ/mol(Q>0)。有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2,在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1kJ;在相同条件下,向乙容器中加入2molNH3达到平衡后吸收热量为Q2kJ,已知甲和乙两容器中所达到的平衡完全相同且Q1=4Q2。下列叙述不正确的是( )
A.达平衡时,两容器中反应物的转化率不同,甲中N2和H2为80%,乙中NH3为20%
B.甲中NH3的体积分数与乙相等
C.达到平衡后,再向乙中加入0.2moLN2、0.6molH2、1.6molNH3,平衡向生成NH3的方向移动
D.乙中的热化学反应方程式为2NH3(g) N2(g)+3H2(g);△H=+Q2kJ/mol
7、把0.6molX(g)和0.6moY(g)混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:,5min末生成0.2molW(g),5min内用I(g)表示的平均反应速率为,则化学方程式中的n为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8、下列有关化学反应速率的说法中,不正确的是( )
A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示NaOH和H2SO4反应的速率
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状反应要快
9、对于2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是( )
A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施
C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大
10、下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可以增大产生氢气的速率
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.汽车尾气中的NO和CO反应生成和的速率很小,使用催化剂可以增大该化学反应的速率
11、下列反应在任何温度下都无法自发进行的是( )
A.2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ΔH= -197.78 kJ/mol
B.C(s) + CO2(g) = 2CO(g) ΔH= +172.47 kJ/mol
C.AgCl(s) + Br-(aq) = AgBr(s) + Cl-(aq) ΔH= -18.9 kJ/mol
D.3O2(g) ⇌ 2O3(g) ΔH= +285.4 kJ/mol
12、在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后,生成了a mol HBr。在相同条件下,若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变,则以下推断中一定正确的是( )
①x、y、z应满足的关系为4x+z=2y ②达到平衡时HBr的物质的量为[(x+y+z)/3]a mol ③达到平衡时HBr的物质的量为a mol ④x、y、z应满足的关系为x+y=z
A.①② B.②③ C.③④ D.①②③
13、在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3s末NH3的浓度为( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1 C.0.9 mol·L-1 D.1.2 mol·L-1
14、已知某化学反应的平衡常数表达式为K=[(CO2)·(H2)]/[(CO)·(H2O)]在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示:
下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
C.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:(CO2)/3(CO)=(H2O)/5(H2),判断此时的温度是1 000 ℃
D.该反应为吸热反应
15、已知可逆反应aA+bB⇌cC中,A与C物质在混合物中的质量分数随温度T的变化曲线如图所示。下列说法中,正确的是( )
A.该反应在T1温度时正、逆反应速率相等
B.该反应在T2温度时达到化学平衡
C.该反应的逆反应是放热反应
D.升高温度,平衡会向正反应方向移动
16、某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,在低温下不能自发进行,则该反应的正反应的△H、△S应为( )
A.ΔH<0,△S<0 B.△H<0,△S>0
C.△H>0,△S<0 D.△H>0,△S>0
17、对于可逆反应A (g)+2B(g)2C (g) ΔH<0,达到平衡时,要使正反应速率增大,且使A的转化率增大,以下采取的措施可行的是( )
A.升高温度 B.增大A的浓度 C.减少C的浓度 D.增大压强
18、PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入2L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),△H<0并于10 min时达到平衡。有关数据如下:
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度/(mol·L-1)
2.0
1.0
0
平衡浓度/(mol·L-1)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是( )
A.10 min内,v(Cl2)=0.04 mol/( L·min)
B.升高温度,反应的平衡常数增大
C.反应达到平衡时容器内的压强与初始时容器的压强之比为13:15
D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol·L-1
二、填空题。
19、(1)如图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,已知E1=+134kJ·mol-1、E2=+368kJ·mol-1 , 若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________ 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素【化学式为CO(NH2)2】。
已知:
a: 2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ·mol-1
b: NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1
c: H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
①对于a反应来说,________(填“高温”“低温”或“无影响”)更有利于该反应的自发。
②写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式:________ 。
20、工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。则:
(1)若1mol氮气完全反应生成氨气可放出的能量为___kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10mol氨气,则用氮气表示的化学反应速率是___mol·L-1·min-1。
(3)一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是__。
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.氮气的转化率达到最大值
d.氮气和氢气的浓度相等
e.N2、H2和NH3的体积分数相等
f.反应达到最大程度
(4)根据题目所给条件,判断影响该反应速率的因素有___ 、___ 、___ 。
21、2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成,相关信息如下(E为活化能,v为反应速率,k为速率常数):
2NO(g)N2O2(g) E1=82kJ/mol v=k1c2(NO)
N2O2(g)2NO(g) E-1=205kJ/mol v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) E2=82kJ/mol v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g) E-2=72kJ/mol v=k-2c2(NO2)
则2NO(g)N2O2(g) △H1= kJ·mol-1,其平衡常数K与上述速率常数k1、k-1的关系式为K= 。2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H= kJ·mol-1.
三、原理综合题。
22、氨气具有广泛用途,工业上利用反应 合成氨,其基本合成过程如下:
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,参加合成氨的反应,在、两种条件下分别达到平衡,测得的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题:
①条件下,的平均反应速率________。
②相对而言,可能改变的条件是________________。
③在条件下,时刻将容器容积压缩至原来的,时刻重新建立平衡状态。请在图中画出时刻的变化曲线________________。
(2)某小组往一恒温恒压容器中充和,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强()的关系图。若体系在、下达到平衡。
①此时的平衡分压为________MPa,的平衡分压为________ MPa。(分压总压物质的量分数)
②列式计算此时的平衡常数________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是________________________。
四、实验题。
23、H2O2能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较慢,加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)定性分析:可以通过观察甲装置的______ 现象,而定性得出关于FeCl3和CuSO4催化效果的结论。
查阅资料知:将作为催化剂的Fe3+溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和_____ 。
(2)定量测定:用乙装置做对照试验,实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是_____ 。实验时以2min时间为准,需要测量的数据是_____ 。(其它可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析:利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将30mL5%H2O2溶液一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V量气管)]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点_____90mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)该小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如表系列实验:
序号
0.1mol/LNa2S2O3溶液
0.1mol/LH2SO4溶液
蒸馏水
反应温度
1
5mL
5mL
10mL
15℃
2
5mL
V1mL
5mL
15℃
3
5mL
10mL
5mL
35℃
4
10mL
10mL
0
35℃
实验1、2可探究______对反应速率的影响,因此V1=_____mL。在以上条件下进行实验,产生浑浊的时间由长到短的顺序是_____(填写序号)。
第2章 化学反应的方向、限度与速率 限时练习2025-2026学年化学鲁科版(2019)选择性必修1
一、选择题。(18题)
1、反应CH3OH(l)+NH3(g)―→CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度时才能自发向右进行,若该反应的ΔH=+17 kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,则下列关系中正确的是( )
A.ΔS>0,ΔH-TΔS<0 B.ΔS<0,ΔH-TΔS>0
C.ΔS>0,ΔH-TΔS>0 D.ΔS<0,ΔH-TΔS<0
【答案】A
2、下列说法不正确的是( )
A.绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,反应越完全
B.反应,该反应在加热条件下能自发进行
C.反应达到平衡后,其它条件不变,改变容器体积,平衡发生移动,说明物质的浓度大小也会影响化学反应自发进行的方向
D.一定条件下,不能自发进行的反应,可通过加入合适催化剂使其自发进行
【答案】D
3、相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,不合理的是( )
A.31g白磷(s)< 31g红磷(s) B.1 molH2(g) < 2 molH2(g)
C.1mol H2O(s)< 1molH2O(l) D.1molH2S(g) > 1molH2O(g)
【答案】A
4、在373K时,把0.5molN2O4通入体积为5L的恒容真空密闭容器中,立即出现红棕色气体。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。在60s时,反应达到平衡状态,此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法错误的是( )
A.前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1
B.在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍
C.平衡时体系内含0.2molN2O4
D.平衡时,N2O4的转化率为40%
【答案】D
5、对已达到化学平衡的反应2X(g)+Y(g)2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
【答案】C
6、可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),△H=-Q kJ/mol(Q>0)。有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2,在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1kJ;在相同条件下,向乙容器中加入2molNH3达到平衡后吸收热量为Q2kJ,已知甲和乙两容器中所达到的平衡完全相同且Q1=4Q2。下列叙述不正确的是( )
A.达平衡时,两容器中反应物的转化率不同,甲中N2和H2为80%,乙中NH3为20%
B.甲中NH3的体积分数与乙相等
C.达到平衡后,再向乙中加入0.2moLN2、0.6molH2、1.6molNH3,平衡向生成NH3的方向移动
D.乙中的热化学反应方程式为2NH3(g) N2(g)+3H2(g);△H=+Q2kJ/mol
【答案】D
7、把0.6molX(g)和0.6moY(g)混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:,5min末生成0.2molW(g),5min内用I(g)表示的平均反应速率为,则化学方程式中的n为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
8、下列有关化学反应速率的说法中,不正确的是( )
A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示NaOH和H2SO4反应的速率
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状反应要快
【答案】B
9、对于2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是( )
A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施
C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大
【答案】D
10、下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可以增大产生氢气的速率
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.汽车尾气中的NO和CO反应生成和的速率很小,使用催化剂可以增大该化学反应的速率
【答案】D
11、下列反应在任何温度下都无法自发进行的是( )
A.2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ΔH= -197.78 kJ/mol
B.C(s) + CO2(g) = 2CO(g) ΔH= +172.47 kJ/mol
C.AgCl(s) + Br-(aq) = AgBr(s) + Cl-(aq) ΔH= -18.9 kJ/mol
D.3O2(g) ⇌ 2O3(g) ΔH= +285.4 kJ/mol
【答案】D
12、在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后,生成了a mol HBr。在相同条件下,若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变,则以下推断中一定正确的是( )
①x、y、z应满足的关系为4x+z=2y ②达到平衡时HBr的物质的量为[(x+y+z)/3]a mol ③达到平衡时HBr的物质的量为a mol ④x、y、z应满足的关系为x+y=z
A.①② B.②③ C.③④ D.①②③
【答案】A
13、在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3s末NH3的浓度为( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1 C.0.9 mol·L-1 D.1.2 mol·L-1
【答案】C
14、已知某化学反应的平衡常数表达式为K=[(CO2)·(H2)]/[(CO)·(H2O)]在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示:
下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
C.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:(CO2)/3(CO)=(H2O)/5(H2),判断此时的温度是1 000 ℃
D.该反应为吸热反应
【答案】B
15、已知可逆反应aA+bB⇌cC中,A与C物质在混合物中的质量分数随温度T的变化曲线如图所示。下列说法中,正确的是( )
A.该反应在T1温度时正、逆反应速率相等
B.该反应在T2温度时达到化学平衡
C.该反应的逆反应是放热反应
D.升高温度,平衡会向正反应方向移动
【答案】B
16、某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,在低温下不能自发进行,则该反应的正反应的△H、△S应为( )
A.ΔH<0,△S<0 B.△H<0,△S>0
C.△H>0,△S<0 D.△H>0,△S>0
【答案】D
17、对于可逆反应A (g)+2B(g)2C (g) ΔH<0,达到平衡时,要使正反应速率增大,且使A的转化率增大,以下采取的措施可行的是( )
A.升高温度 B.增大A的浓度 C.减少C的浓度 D.增大压强
【答案】D
18、PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入2L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),△H<0并于10 min时达到平衡。有关数据如下:
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度/(mol·L-1)
2.0
1.0
0
平衡浓度/(mol·L-1)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是( )
A.10 min内,v(Cl2)=0.04 mol/( L·min)
B.升高温度,反应的平衡常数增大
C.反应达到平衡时容器内的压强与初始时容器的压强之比为13:15
D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol·L-1
【答案】B
二、填空题。
19、(1)如图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,已知E1=+134kJ·mol-1、E2=+368kJ·mol-1 , 若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________ 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素【化学式为CO(NH2)2】。
已知:
a: 2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ·mol-1
b: NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1
c: H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
①对于a反应来说,________(填“高温”“低温”或“无影响”)更有利于该反应的自发。
②写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式:________ 。
【答案】(1)减小;不变;NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234kJ·mol-1
(2)低温;2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-87.0kJ·mol-1
20、工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。则:
(1)若1mol氮气完全反应生成氨气可放出的能量为___kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10mol氨气,则用氮气表示的化学反应速率是___mol·L-1·min-1。
(3)一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是__。
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.氮气的转化率达到最大值
d.氮气和氢气的浓度相等
e.N2、H2和NH3的体积分数相等
f.反应达到最大程度
(4)根据题目所给条件,判断影响该反应速率的因素有___ 、___ 、___ 。
【答案】92 0.25 acf 温度 压强 催化剂
21、2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成,相关信息如下(E为活化能,v为反应速率,k为速率常数):
2NO(g)N2O2(g) E1=82kJ/mol v=k1c2(NO)
N2O2(g)2NO(g) E-1=205kJ/mol v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) E2=82kJ/mol v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g) E-2=72kJ/mol v=k-2c2(NO2)
则2NO(g)N2O2(g) △H1= kJ·mol-1,其平衡常数K与上述速率常数k1、k-1的关系式为K= 。2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H= kJ·mol-1.
【答案】123 -113
三、原理综合题。
22、氨气具有广泛用途,工业上利用反应 合成氨,其基本合成过程如下:
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,参加合成氨的反应,在、两种条件下分别达到平衡,测得的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题:
①条件下,的平均反应速率________。
②相对而言,可能改变的条件是________________。
③在条件下,时刻将容器容积压缩至原来的,时刻重新建立平衡状态。请在图中画出时刻的变化曲线________________。
(2)某小组往一恒温恒压容器中充和,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强()的关系图。若体系在、下达到平衡。
①此时的平衡分压为________MPa,的平衡分压为________ MPa。(分压总压物质的量分数)
②列式计算此时的平衡常数________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是________________________。
【答案】 增大 9 9 15 及时分离出液氨,减小,使平衡往生成的方向移动,增大原料利用率(或产率)
四、实验题。
23、H2O2能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较慢,加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)定性分析:可以通过观察甲装置的______ 现象,而定性得出关于FeCl3和CuSO4催化效果的结论。
查阅资料知:将作为催化剂的Fe3+溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和_____ 。
(2)定量测定:用乙装置做对照试验,实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是_____ 。实验时以2min时间为准,需要测量的数据是_____ 。(其它可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析:利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将30mL5%H2O2溶液一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V量气管)]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点_____90mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)该小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如表系列实验:
序号
0.1mol/LNa2S2O3溶液
0.1mol/LH2SO4溶液
蒸馏水
反应温度
1
5mL
5mL
10mL
15℃
2
5mL
V1mL
5mL
15℃
3
5mL
10mL
5mL
35℃
4
10mL
10mL
0
35℃
实验1、2可探究______对反应速率的影响,因此V1=_____mL。在以上条件下进行实验,产生浑浊的时间由长到短的顺序是_____(填写序号)。
【答案】(1) 产生气泡的快慢(产生气泡的速率或反应完成的先后或试管壁的冷热程度等) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2) 检查装置的气密性 在同温同压下,反应2min收集气体的体积
(3)小于 (4) 浓度 10 1>2>3>4
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