内容正文:
2.2 化学反应的方向与限度 同步练
一、单选题
1.可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成同时生成 B.
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室可用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
B.工业合成氨时,适当增大N2浓度,以提高H2的转化率
C.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用等体积的蒸馏水洗涤损失的AgCl少
D.对平衡体系2NO2(g)N2O4(g),缩小容器的体积,混合气体的颜色突然加深
3.在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,生成,并测得C的浓度为。下列判断错误的是
A. B.2min内A的反应速率为
C.B的转化率为40% D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态
4.现有两个热化学方程式:
①
②
下列说法正确的是
A.反应①②中都存在:
B.反应①一定不能自发进行
C.从焓变的角度看,反应①能自发进行
D.从熵变的角度看,反应②能自发进行
5.某温度下,在一固定容积的容器中进行反应:,下列情况不能表示一定达到化学平衡状态的是
A.B的浓度不再发生变化
B.体系总压强不再随时间而改变
C.容器内混合气体密度不再发生变化
D.混合气体平均摩尔质量不再发生变化
6.下列叙述中正确的是
A.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀
C.在铜的精炼过程中,若转移1 mol电子,则阳极一定溶解32 g Cu
D.反应在一定条件下可自发进行,则
7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等),治理办法之一是在汽车排气管上装上催化转化器,反应原理:,在298K(25℃)、101kPa下,、。下列说法错误的是
A.由于反应需要借助催化转化器,因此可推断该反应在常温下不是自发反应
B.催化剂通过提高单位体积内CO和NO的活化分子百分数,加快反应速率
C.由可知,当有2mol被消耗时反应放出的热量
D.该反应是熵减的反应
8.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
9.利用硝酸工业的尾气(含、)获得的部分工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A.反应的
B.若尾气中产品中含量升高
C.为使尾气中被充分吸收,尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收
D.在酸性溶液中分解的离子方程式为
10.下列说法中正确的是
A.反应 在任何温度下都不能自发进行
B.知道了某过程有自发性之后,就能确定该过程一定会发生
C.一定温度下,反应的ΔH>0 ΔS>0
D.在低温条件下能自发进行的反应在高温条件下也一定能自发进行
11.下列操作与实际化工原理不相符的是
A.海水提溴时用热空气将吹出
B.接触法制硫酸时,反应需在高温高压条件下进行
C.除废气中的,可用含有铁粉的溶液
D.合成氨工业中,为提高氨的产率,可将、循环使用
12.下列说法正确的是
A.任何化学反应的反应热均可以通过实验直接进行测定
B.在101kPa下,1mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热
C.有气体参加的化学反应,缩小反应容器的容积以增大压强,可增大活化分子的百分数,从而使化学反应速率加快
D.化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡
13.已知反应,该反应高温自发,则有关该反应的、判断正确的是
A., B., C., D.,
14.取浓度均为的、溶液各混合于试管中,发生反应:。将所得溶液分为四等份,进行如下实验。相关说法正确的是
A.第一份溶液中加入固体,平衡逆向移动,溶液颜色变浅
B.第二份溶液中加水,溶液颜色变浅,但平衡不移动
C.第三份溶液中加铁粉,平衡逆向移动,溶液颜色变浅
D.第四份溶液中加入氯水,溶液颜色变深(已知:还原性)
15.研究反应,温度为T时,在两个体积均为2L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表:
容器编号
起始物质
t/s
0
40
50
60
70
80
I
0.5mol、0.5mol
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
xmolHI
w(HI)/%
100
90
84
81
80
80
研究发现上述反应中:,其中为常数。下列说法正确的是
A.若两容器中存在且,则x的值可以为任何值
B.在70s时,容器I中的转化率为90%
C.容器I中在前40s的平均速率v()=0.0125
D.温度为T时,该反应
二、非选择题
16.氢能是一种重要能源,氢气的储存与应用是研究热点。
Ⅰ.储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。LiBH4和MgH2都是氢容量较大的储氢材料。两者及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下。
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
(1)反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)三种材料中脱氢焓[生成1 mol H2(g)时的]最小的是 (填“LiBH4”、“MgH2”或“复合储氢材料”)。
Ⅱ.氢气的应用方向之一是制备甲醇:。在2L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H2,一定条件下发生上述反应,测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(3)该反应在0~3min的化学反应速率v(H2)= 。图1中,表示正反应速率与逆反应速率相等的点是 (填“a”、“b”、“c”或“d”);a、b两点的逆反应速率:va(CO) vb(H2)(填“>”“<”、“=”或“无法确定”)。
(4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.CO、H2和CH3OH(g)三种物质的浓度相等
B.容器内C原子数目保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗0.2 mol H2的同时消耗0.1 mol CH3OH(g)
(5)已知断开1 mol CO(g)中的化学键吸收的能量为1072 kJ,断开1 mol H2(g)中的化学键吸收的能量为426 kJ,结合图2数据计算,断开1 mol CH3OH(g)中所有化学键吸收能量为 kJ。
17.利用太阳能光催化分解水制,再用制备的还原生成化工原料,可实现化工生产的节能减排。回答下列问题:
Ⅰ.某种过渡金属硫化物光催化分解水制的原理如图。
已知:可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。
(1)光催化分解水时,能量的转化形式为 。
(2)发生的电极反应式为 。在反应过程中体现了 (填“氧化性”或“还原性”)。
Ⅱ.工业上用和制备的原理如下:
①
②
(3)反应的 。
(4)其他条件相同时,测得不同压强下,的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
、、的大小顺序为 。时,发生的反应以 (填“反应①”或“反应②”)为主,分析图,判断的依据是 。
(5)其他条件相同时,转化率或选择性(生成的物质的量与转化的物质的量的比值)随温度的变化关系如图所示。220℃时,的产率为 。工业生产中制备的温度为200~280℃,原因是 。
18.CH4与CO2是导致温室效应的两种气体,将二者催化重整制备合成气是实现“碳中和”目标的重要途径,其反应原理如下:
主反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H
副反应:I.2CO(g)CO2(g)+C(s)△H1=-172.5kJ•mol-1
II.CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H2=+74.0kJ•mol-1
(1)主反应的△H= ,有利于提高CO2平衡转化率的条件是 。
(2)在某1L的恒容密闭容器中,投入CH4与CO2各1mol,不同温度的平衡体系中,CH4与CO的物质的量分数随温度的变化如图所示,则T1温度下该反应的平衡常数是 ,c点CH4的物质的量分数为 %。
(3)在实际生产中,催化剂表面因积碳而失活。实验测得各物质的物质的量随温度的变化如图所示,积碳量先变大后减小的主要原因是 (用化学方程式表示)。在原料气中加微量的O2有利于保持催化剂的活性,其原因是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
D
A
A
D
B
C
题号
11
12
13
14
15
答案
B
D
B
C
D
16.(1)放热
(2)复合储氢材料
(3) 0.25 d <
(4)CD
(5)2052.8
17.(1)光的能量转化为电能,最后以化学能储存起来
(2) 氧化性
(3)
(4) 随温度升高归于一条,证明压强对平衡无影响 只有反应②为化学计量数不变的反应,压强对平衡无影响,故以反应②为主
(5) 4.3% 温度过低转化率较小,温度过高选择性较小;或者在200~280℃时,转化率较大,选择性较高
18.(1) +246.5kJ/mol 高温低压
(2) 10
(3) CH4C+2H2,C+CO22CO 微量O2及时与副反应产生的碳反应,防止催化剂表面积碳
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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