1、专题4测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题有12个选项符合题意)1.把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是()A.盐酸的浓度B.铝条的表面积C.溶液的温度D.加少量Na2SO4解析:反应物的浓度、反应的温度以及反应物的表面积都是影响反应速率的因素。答案:D2.在下列平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙红色)+H2O中,溶液介于黄和橙红色之间,今欲增加溶液的橙红色,则要在溶液中加入()A.H+B.OH-C.K+D.H2O解析:要增加溶液的橙红色,也就是使平衡向右移动,增大Cr2O72-的浓度,则要在溶
2、液中加入H+。答案:A3.工业合成氨反应中,使用催化剂和施以高压,下列叙述中正确的是()A.都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响B.都对化学平衡状态有影响,都不影响达到平衡状态所用的时间C.都能缩短达到平衡状态所用的时间,只有加压对化学平衡状态有影响D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用解析:对合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),催化剂只能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,不能使化学平衡发生移动,高压能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,也能使化学平衡向生成氨的方向移动。答案:C4.下列说法中错误的是()A.催化剂能加快反应速率,
3、但不影响化学平衡B.升高温度能使正反应为吸热反应的化学反应速率增大,使正反应为放热反应的化学反应速率减小C.在合成氨工业中将生成的NH3及时分离出去,符合勒夏特列原理D.减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动解析:升高温度正逆反应速率均增大,与是吸热反应还是放热反应无关,只不过吸热反应方向增大的多,放热反应方向增大的少。答案:B5.某反应的反应过程中能量变化如下图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能解析:A项,由图可以看出,反应物的
4、总能量低于生成物的总能量,故该反应为吸热反应,A错;B项,催化剂不能改变反应的焓变,B错;C项,由图像可以看出,催化剂能降低该反应的活化能,正确;D项,由图像可以看出E1E2,即逆反应的活化能小于正反应的活化能,D错。答案:C6.在一定条件下,下列可逆反应达到化学平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)H0,要使混合气体的紫色加深,可以采取的方法是()A.降低温度B.升高温度C.增大压强(缩小体积)D.减小压强解析:混合气体的紫色加深,说明I2的浓度增大。A降低温度平衡向着生成H2、I2的方向移动。C增大压强,平衡虽然不移动,但缩小体积,I2的浓度增大。答案:AC7.下列说法正确的是()A.催
5、化剂只能加快化学反应速率B.光是影响某些化学反应速率的外界条件之一C.决定化学反应速率的主要因素是浓度D.不管什么反应,增大浓度,或加热,或加压,都可以加快反应速率解析:催化剂有正负之分,正催化剂能够加快化学反应速率,负催化剂能够减慢化学反应速率,故A错;光能影响某些反应,例如氯水、浓硝酸及硝酸银的分解,故B正确;决定化学反应速率的主要因素是参加反应物质的性质,所以C错;加压只可能加快有气体参加的化学反应的速率,所以D错。答案:B8.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020
6、molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录1055 间溶液变蓝时间,55 时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是()A.40 之前与40 之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.010-5 molL-1s-1D.温度高于40 时,淀粉不宜用作该实验的指示剂解析:依据图可知,40 之前,溶液变蓝的时间随温度的升高而缩短;40 之后溶液变蓝的时间随温度的升高而延长,A项正确;温度升高,反应速率加快,b、c两点对应的温度不
7、同,反应速率不相等,B项不正确;根据反应速率公式,图中a点对应的NaHSO3速率反应v=0.020 molL-110.0 mL(10.0 mL+40.0 mL)80 s=5.010-5 molL-1s-1,C项正确; KIO3遇热会分解,温度高于40 时,淀粉不宜作该实验的指示剂,D项正确。答案:B9.漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温、黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为5HClO24ClO2+H+Cl-+2H2O。向NaClO2溶液中滴加H2SO4,开始时反应缓慢,一会儿后反应突然加快,其原因可能是()A.在酸性条件下亚氯酸的氧化性增强B.溶液中的H+起催化作用C.C
8、lO2逸出,降低了ClO2的浓度D.溶液中的Cl-起催化作用解析:由于反应突然加快,可能是催化作用造成的,若H+是催化剂,滴入稀硫酸后就会加快,所以可确定是Cl-起催化作用。答案:D10.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是()A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C.正、逆反应速率的比值是恒定的D.达到平衡时,正、逆反应速率相等解析:A选项中,速率之比等于化学计量数之比,应为12;B选项出现的净速率在中学没出现过,但根据平均速率的求算,为反应物的净减少量,该项正
9、确;C项明显错误,反应过程中,正反应速率是减小的过程,而逆反应速率是增大的过程;D选项从平衡定义中来,正确。答案:BD11.比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中,若催化剂的质量均控制在0.1 g,6%的H2O2溶液均取2 mL,可选择的实验装置是()解析:A、B两装置中使用的长颈漏斗没有形成液封,无法收集到气体;根据双氧水分解反应的化学方程式进行粗略计算可知,2 mL 6%的H2O2溶液完全分解产生的氧气在标准状况下的体积约为39.5 mL,故答案选D。答案:D12.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出),判断下列说法正
10、确的是()A.加热时,上部汇集了固体NH4Cl,说明NH4Cl的热稳定性比较好B.加热时,溶液均变红,冷却后又都变为无色C.中,浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅D.四个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应解析:加热时,上部汇集了固体NH4Cl,是由于下部NH4Cl分解产生的氨气与氯化氢气体在上部遇冷后重新化合生成,不能说明NH4Cl的热稳定性好,A选项错误;加热时,氨自溶液中挥发使溶液从红色变为无色,冷却后氨又溶解在酚酞溶液中使其变红色,而溶液加热从无色变红色,冷却后又变为无色,故B选项错误;可逆反应是在一定条件下既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进
11、行的反应,如氯化铵分解和氨与氯化氢化合的反应不能称为可逆反应,因为反应的条件不同,故D选项错误。答案:C二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(12分)K2Cr2O7是橙红色晶体,K2CrO4是黄色晶体,若将K2Cr2O7配成一定浓度的溶液,可以发生反应的离子方程式为Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。当达到平衡时,溶液的颜色在橙色和黄色之间。试回答下列问题。(1)向盛有2 mL的上述K2Cr2O7溶液的试管中滴入10滴2 molL-1的氢氧化钠溶液,则试管中的溶液呈色,原因是。(2)由(1)所得的溶液中滴入5滴2 molL-1的硫酸,试管中溶液呈色,理由是。(3)另取上述K
12、2Cr2O7溶液2 mL于试管中,小心加热,接近沸腾时,试管中溶液的颜色将变色,理由是。解析:(1)加入氢氧化钠溶液能中和氢离子,平衡向正反应方向移动,溶液显黄色。(2)加入的H2SO4恰好与NaOH中和,因此,反应处于平衡状态,溶液显原来颜色。(3)因加热时促进了Cr2O72-的水解程度,故平衡向正反应方向移动,溶液显黄色。答案:(1)黄加入OH-,使H+减少,平衡向右移动,CrO42-的浓度增大(2)橙红加入硫酸的物质的量与氢氧化钠恰好中和,使平衡恢复原状态(3)黄加热促进与水的反应,使CrO42-的浓度增大14.(14分)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印
13、刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O请根据要求回答下列问题:(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有、等。(2)若用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为、等。(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成、等问题。(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明某些酸可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合):同一反应时间反应温度/转化率(%)选择性(%)*4077.81006092.31008092.610012094.598.7同一反应温度反应时间/h
14、转化率(%)选择性(%)*280.2100387.8100492.3100693.0100*选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水根据表中数据,下列(填字母)为该反应的最佳条件。A.120 ,4 hB.80 ,2 hC.60 ,4 hD.40 ,3 h当反应温度达到120 时,反应选择性降低的原因可能为。解析:(1)增大反应物的浓度,减小生成物的浓度都能促进平衡向正反应方向移动。(2)因为反应物沸点低很易蒸出,温度过高后浓硫酸会脱水使乙醇炭化而发生副反应。(3)浓硫酸有吸水性同时也有脱水性。(4)要注意认真审题,分析表中数据,不难选出答案。答案:(1)增大乙醇的浓度移去生成物(2)原料
15、来不及反应就出去了温度过高,发生了副反应冷凝效果不好,部分产物挥发了(任填两种)(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染)部分原料炭化催化剂重复使用困难催化效果不理想(任填两种)(4)C乙醇脱水生成乙醚15.(12分)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验编号反应物催化剂10 mL 2% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液1 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O
16、2溶液+少量NaOH溶液1 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是。(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为。(3)实验和的目的是。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是。(4)实验中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析上图能够得出的实验结论是。解析:(1)催化剂能加快化学反应速率在于催化剂能使反应的活化能降低;(2)常温下5%H2O2溶液其pH约为6,说明它能够部分电离,因此H2O2的电离方程式为H2O2H+HO2-;(3)
17、通过比较和的实验条件的不同,可知只是双氧水的浓度不同,其实验目的是探究浓度对反应速率的影响。由于通常条件下H2O2稳定,不易分解,实验时观察不到明显现象而无法得出结论。为了达到实验目的,对原实验方案的改进,要通过改变相同的条件同等倍数地加快其分解速率,再观察两者的不同来得出实验结论,因此,可以采用向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中等措施;(4)根据实验测得生成氧气的体积随时间变化的关系图可知,曲线的斜率大,反应速率快,可以得出碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率的实验结论。答案:(1)降低了活化能(2)H2O2H+HO2-(3)探究浓
18、度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率16.(14分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为。利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=-113.0 kJmol-1则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO
19、(g)的H= kJmol-1。一定条件下,将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。a.体系压强保持不变b.混合气体颜色保持不变c.SO3和NO的体积之比保持不变d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时,NO2与SO2体积之比为16,则平衡常数K=。(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应H0(填“”或“”)。实际生产条件控制在250 、1.3104 kPa左右,选择此压强的理由是。解析:(1)NO2溶于水生成NO和硝酸
20、,反应的方程式是3NO2+H2ONO+2HNO3;在反应6NO2+8NH37N2+12H2O中,NO2作氧化剂,化合价由反应前的+4价降低到反应后0价,因此当反应中转移1.2 mol电子时,消耗NO2的物质的量为1.2mol4=0.3 mol,所以标准状况下的体积是0.3 mol22.4 Lmol-1=6.72 L。(2)本题考查盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H1=-196.6 kJmol-1,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H2=-113.0 kJmol-1。-即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g
21、)H=H1-H2=-196.6 kJmol-1+113.0 kJmol-1=-83.6 kJmol-1。反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的特点是体积不变的、放热的可逆反应,因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关,而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化,因此b可以说明;SO3和NO是生成物,因此在任何情况下二者的体积之比总是满足11,c不能说明;SO3和NO2一个作为生成物,一个作为反应物,因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 mol NO2,因此d也不能说明;设NO2的物质的量为1 m
22、ol,则SO2的物质的量为2 mol,参加反应的NO2的物质的量为x mol。NO2+SO2SO3+NO起始量/mol1200转化量/molxxxx平衡时/mol(1-x)(2-x)xx由题意得1-x2-x=16。解得x=0.8,所以平衡常数:K=xx(1-x)(2-x)=83(3)由图像可知在相同的压强下,温度越高,CO平衡转化率越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率,还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3104 kPa左右时,CO的转化率已经很高,如果继续增加压强,CO的转化率增加不大,但对生产设备和生产成本的要求却增加,所以选择该生产条件。答案:(1)3NO2+H2ONO+2HNO36.72(2)-41.8b83(3)在1.3104 kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强,CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失