内容正文:
化学反应限度限训
有事者,事竟成;破釜沉舟,秦关终归楚;
苦心人,天不负;卧薪尝胆,三千越甲可吞吴。
一、单选题
1.硫的氧化物和氨的氧化物造成的环境问题日益受到关注。下列说法正确的是
A.硫在足量中燃烧会生成
B.在燃煤中加入,可以减少对环境的污染
C.能使酸性溶液褪色,说明具有漂白性
D.汽车尾气中的主要大气污染物为,和
2.下列离子方程式书写正确的是
A.用绿矾处理酸性废水中的
B.稀硝酸与少量的铁屑反应:
C.向溶液中加过量NaOH溶液并加热:
D.NaClO溶液中通入少量
3.下列物质转化关系如图所示,其中b是淡黄色固体,d为酸性氧化物。下列说法错误的是
A.d的水溶液能导电,但d不属于电解质
B.c可用向上排空气法收集
C.c能使溴水褪色,体现其漂白性
D.加热条件下,足量的铝与浓溶液e反应会产生2种气体
4.在相同的密闭容器中,不同温度下发生反应:2A(g)2B(g)+C(g) ΔH>0,气体A的浓度随时间t变化如下表所示。
下列说法不正确的是( )
A.实验的温度:T2>T1
B.实验①前20min的平均反应速率v(C)=3.5×10-5mol•L-1•min-1
C.实验②比实验①提前10min达到平衡
D.实验②中A的平衡转化率为9%
5.将气体A2和B2以等物质的量充入密闭容器中,一定条件下发生反应生成C气体。到1min时测得c(A2)=0.58mol/L,c(B2)=0.16mol/L,c(C)=0.84mol/L,则C的化学式不可能为( )
A.AB B.AB2 C.A3B4 D.A2B3
6.下列有关实验内容、实验装置和对应的实验目的均正确的是
A.图①不能用于探究氧化性: KMnO4>Cl2>I2
B.图②验证CuCl2对双氧水分解的催化作用
C.图③通过测定收集一定体积氢气所用的时间来测量锌粒和一定浓度的稀硫酸反应的速率
D.图④比较不同温度对化学反应速率的影响
7.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是
A.容器内气体密度保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.CO、H2、CH3OH三者的反应速率之比1:2:1
D.CO的体积分数保持不变
8.下列说法正确的是:
A.对于反应A(g)+B(g) C(g)+D(g),压强不随时间改变,说明反应已达平衡状态
B.绝热体系中,对于反应4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1,若反应体系的温度不变,说明该反应达到平衡状态
C.对于有气体参加的可逆反应,若气体的百分含量不随时间改变,说明该反应已达平衡状态
D.恒温恒容下进行的可逆反应:CO2+3H2CH3OH+H2O,当3v逆(H2)=v正(H2O),反应达到平衡状态
9.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)⇌ 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A.Y2为0.4mol/L B.Y2为0.3mol/L C.X2为0.2mol/L D.Z为0.4mol/L
10.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的①NaOH固体;②;③固体;④NaNO3固体;⑤KCl溶液;⑥溶液
A.①②⑥ B.②③⑤ C.②④⑥ D.②③④
11.以下情况中,可以证明可逆反应达到平衡状态的有个
Ⅰ.
① ②1个键断裂的同时,有6个键断裂
Ⅱ.
③恒温恒容时,气体的压强不再改变
④恒温恒压时,气体的密度不再改变
Ⅲ.
⑤恒温恒容时,气体的密度不再改变
⑥恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
Ⅳ.
⑦恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
⑧恒温恒压时,的体积分数不再改变
Ⅴ.
⑨
⑩恒容绝热时,压强不再改变
⑪恒容绝热时,平衡常数不再改变
A.6 B.7 C.8 D.9
12.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,使反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)在一定条件下达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段等于b~c段
13.尿素(分子式)水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx,流程如下:
下列说法错误的是
A.尿素中氮元素的化合价为-3
B.“催化反应”过程中NH3还原NO2的化学方程式
C.若氧化处理后的尾气中混有SO2,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低NOx的去除率。硫酸盐的产生是因为SO2被O2、H2O还原成H2SO4,再与NH3反应而得
D.“催化反应”过程中需控制温度在之间。温度过高,NOx的去除率下降,其原因可能是温度过高催化剂的活性降低
14.下列说法正确的是
A.图1中电流方向是Cu电极流向Al电极
B.图2中阴影部分的面积表示生成物的净增加量
C.图3中的反应,x为反应的平衡点
D.图4中曲线a、b分别表示过量纯锌、粗锌(含铜)跟同浓度等体积盐酸反应
15.向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g)⇌2NO2(g),体系中各物质浓度随时间变化如图。下列有关说法不正确的是
A.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深
B.64s时N2O4和NO2的反应速率一定相等
C.当v正(NO2)=2v逆(N2O4),反应达到化学平衡状态
D.前100s内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol·L-1·s-1
16.在超临界水中进行加成反应时存在两条不同的路径,其反应机理如图,错误的是
A.比稳定
B.经过过渡态Ⅰ进行加成的路径最终为吸热反应
C.在超临界水中进行加成反应时,涉及键断裂
D.选择适当的催化剂,可以加快两反应的化学反应速率
二、填空题
17.海洋约占地球表面积的,其中水资源和其他化学资源具有巨大的开发潜力。海水中含有多种盐类,如、等。目前,通过海水晒盐可制得食盐晶体和苦卤,食盐精制后可制成饱和用以生产、、、、等,苦卤经过氯气氧化,热空气吹出,用吸收等一系列操作可获得。电解熔融氯化钠可冶炼。海底埋藏大量可燃冰资源,是一种清洁能源。
(1)上述标有序号的物质中能导电的是 。
(2)将⑩投入水中,离子方程式是 。
(3)将足量⑨通入④的溶液中,反应得到的盐的化学式为: ,该盐为 (填“酸式盐”或“正盐”)。
(4)关于⑦⑨⑪三种气体,下列说法正确的是___________。
A.同温同压同体积的上述三种气体,具有相同的原子数
B.相同物质的量的上述三种气体,体积一定相同
C.分子数相等的上述三种气体,质量最大的是⑦
D.同温同压下,等质量的⑨和⑪的密度之比为4∶1
18.H2、CO、CH4等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)下图表示氢气燃烧生成水蒸气的物质及能量变化。已知1 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出245 kJ。
则图中x为 。
(2)水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中,充入1molCO和5molH2,一定温度下发生反应:。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。
①从反应开始到6min,CO的平均反应速率 ,6min时,H2的转化率为 。
②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。(填字母)
a.容器中混合气体的密度保持不变
b.容器中混合气体的总压强保持不变
c.容器中CH4的体积分数保持不变
d.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH4
(3)甲烷燃料电池装置如图2,通入CH4一端电极反应方程式为: ;通入氧气的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
19.碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)一定温度下在的密闭容器内发生反应:,开始时通入和一定量的,各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,其中的浓度变化曲线前半部分已略去。
①比较正反应速率(同一物质)的大小:A点 (填“>”“<”或“=”)B点。
②从反应开始至刚达到平衡,的平均反应速率为 。
③起始时的物质的量为 。
④下列能说明反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.氢气的生成速率等于碘化氢的消耗速率
b.单位时间内断裂的键数目与断裂的键数目相等
c.
d.
e.反应混合体系的颜色不再发生变化
(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”:将浓度均为的溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。
已知:“碘钟实验”的总反应的离子方程式为反应分两步进行:
第1步:___________; 第2步:
①第1步的离子方程式是 ,对于总反应,的作用是 。
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅰ、Ⅱ(溶液浓度均为)。
序号
试剂和用量
溶液
溶液
溶液
溶液(含淀粉)
实验I
5
4
8
3
0
实验Ⅱ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅰ是、实验Ⅱ是。实验Ⅱ中, ;对比实验Ⅰ、Ⅱ,可得出的实验结论是 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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平衡限度答题纸
17.
(1)
(2)
(3) ,
(4)___________
18.
(1) 。
(2) ① , 。
② 。
(3) ;
19.
(1)① ②
③ ④
(2)① ,
② ;
平衡限度答题纸
17.
(1)
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(3) ,
(4)___________
18.
(1) 。
(2) ① , 。
② 。
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(1)① ②
③ ④
(2)① ,
② ;
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平衡限度 参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
C
A
C
B
B
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
C
C
B
B
B
9.B【详解】若反应向正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):0.1 0.1 0.2
平衡(mol/L):0 0.2 0.4
若反应逆正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):0.1 0.1 0.2
平衡(mol/L):0.2 0.4 0
由于为可逆反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0.2,0.2<c(Y2)<0.4,0<c(Z)<0.4,选项B正确,选项ACD错误。
答案选B。
10.B【详解】Fe与盐酸反应的实质为Fe+2H+═Fe2++H2↑,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,则可减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量;①加入NaOH固体,氢离子的物质的量及浓度均减小,故①错误;②加入H2O,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故②正确;③加入CH3COONa固体与盐酸反应生成弱酸,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故③正确;④加入NaNO3固体,氢离子的浓度、氢离子的物质的量都没有变化,且酸性条件下发生氧化还原反应不生成氢气,故④错误;⑤加入KCl溶液,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故⑤正确;⑥CuSO4溶液,铁单质与铜离子发生置换反应,生成的铜与铁、稀盐酸形成原电池,加快反应速率,故⑥错误;②③⑤正确,故选B。
11.B【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。利用物理量判断反应是否平衡的依据是“变量不变则平衡”。【详解】Ⅰ.
①反应任意时刻均存在,因此时,正逆反应速率不等,反应未达到平衡。
②1个键断裂的同时,一定有6个N-H键形成,若同时有6个键断裂,则说明正逆反应速率相等,反应处于平衡状态。
Ⅱ.
③该反应为气体非等体积变化,反应正向进行过程中,气体的物质的量将减小,恒温恒容时,气体的物质的量之比等于气体的压强之比,当气体的压强不再改变时,说明气体的物质的量不变,反应处于平衡状态。
④参加反应的物质均为气体,因此反应过程中气体的总质量不变。恒温恒压时,气体的物质的量之比等于容器体积之比,因此该反应正向进行过程中,容器体积将减小,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅲ.
⑤反应物中有固体参与,因此反应正向进行过程中,气体的质量将增大,恒温恒容时,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
⑥设起始加入1mol水蒸气和足量固体碳,则起始气体摩尔质量为18g/mol,设水蒸气的转化量为xmol,则反应过程中气体的平均相对分子质量=,因此恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅳ.
⑦产物中CO2与NH3的比例固定,因此气体的平均相对分子质量固定,不能说明反应处于平衡状态。
⑧反应过程中,的体积分数始终为,因此无法根据的体积分数判断反应是否处于平衡状态。
Ⅴ.
⑨反应物的起始量及转化率未知,因此无法根据物质的浓度之比判断反应是否处于平衡状态。
⑩恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,温度变化会引起压强变化,因此当压强不再改变时,反应处于平衡状态。
⑪恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,平衡常数只受温度影响,当平衡常数不再改变时,说明温度不变,反应处于平衡状态。
综上所述,可证明可逆反应达到平衡状态的有②③④⑤⑥⑩⑪,故答案为B。
17.(1)③⑧⑩
(2)
(3) 酸式盐
(4)CD
【详解】(1)题中标有序号的物质中,固体和气体不导电,金属钠能导电,盐酸和食盐水中有自由移动的离子,能导电,故能导电的为:③⑧⑩;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式是:;
(3)足量SO2通入NaOH溶液中发生反应:,得到的盐为:,属于酸式盐;
(4)A.同温同压同体积的上述三种气体,物质的量相同,但每个分子中所含原子数不同,故原子数不同,A错误;
B.未指明是否处于相同条件下,则相同物质的量的上述三种气体,体积不一定相同,B错误;
C.分子数相等的上述三种气体,物质的量相同,相对分子质量最大的分子,其质量也最大,Cl2、SO2和CH4的相对分子质量分别为:71、64、16,故质量最大的是⑦,C正确;
D.根据阿伏伽德罗定律的推论,同温同压下,等质量的SO2和CH4的密度之比等于相对分子质量之比,故为64∶16=4∶1,D正确;
故选CD。
18.(1)930 (2) 0.05mol·L-1·min-1 36% bc
(3) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 正极
甲烷燃料电池中,通入甲烷的电极为负极,甲烷失电子结合氢氧根离子生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。通入氧气的电极为电池的正极。
19.(1) > 0.6 de
(2) H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O 催化剂 2 其它条件不变,增大氢离子(或硫酸)浓度可以加快反应速率
【详解】(1)①随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,所以A点的正反应速率大于B点;
②从反应达到平衡,,;
③,则,且平衡时,则起始时碘的浓度为0.25mol/L+0.05mol/L=0.3mol/L,起始物质的量为0.3mol/L×2L=0.6mol;
④a.氢气的生成速率、碘化氢的消耗速率都只表示逆反应速率,a项不能说明反应达到平衡状态;
b.单位时间内断裂的H—H键数目与断裂的H—I键数目相等,正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,b项不能说明反应达到平衡状态;
c.达到平衡时各物质的浓度保持不变,但不一定等于化学计量数之比,c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时反应不一定处于平衡状态,c项不能说明反应达到平衡状态;
d.2v(I2)正=v(HI)逆说明正、逆反应速率相等,是反应达到平衡状态的本质标志,d项能说明反应达到平衡状态;
e.I2(g)呈紫红色,反应混合体系的颜色不再发生变化说明碘蒸气的浓度不再变化,反应达到平衡状态,e项能说明反应达到平衡状态;
答案选de;
(2)①“碘钟实验”的总反应的离子方程式为,反应第2步为,反应1=总反应-反应2,反应2的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O;I-在反应前后质量、化学性质未发生变化,为催化剂;
②实验I、Ⅱ中所用H2SO4溶液的体积不同,故实验I、Ⅱ是探究硫酸溶液浓度(或H+的浓度)对溶液变蓝速率的影响,采用控制变量法,实验I、Ⅱ中H2O2、Na2S2O3、KI溶液的浓度应分别对应相等,则x=8、y=3、z=4-2=2;实验I中H2SO4溶液的浓度大于实验Ⅱ中,溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验I是30min、实验Ⅱ是40min,对比实验I、Ⅱ,可得出的实验结论是其它条件不变,增大氢离子(或硫酸)浓度可以加快反应速率。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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