1、第二章 检测题(时间:90 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 15 个小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项符合题意)1下列说法不正确的是()A决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质B在其他条件不变时,升高温度一定会加快化学反应的反应速率C使用合理的催化剂,可以改变化学反应速率从而能改变化学平衡状态D增大反应物浓度,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率加快答案:C2能用能量判据判断下列过程的方向的是()A水总是自发地由高处往低处流B放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行C有序排列的火柴散落时成为无序排列D多次洗牌后,扑克牌无序排列的几率增大答案:A3
2、下列能用勒夏特列原理解释的是()A高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快B红棕色的 NO2 加压后颜色先变深后变浅CSO2 催化氧化成 SO3 的反应,往往需要使用催化剂DH2、I2、HI 平衡时的混合气体加压后颜色变深答案:B4在密闭容器中进行可逆反应,A 跟 B 反应生成 C,反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系:v(B)3v(A),v(C)2v(A),3v(C)2v(B),则该反应可以表示为()AABC B2A2B3CC3AB2C DA3B2C 答案:D5有一处于平衡状态的反应 X(g)3Y(g)2Z(g)(正反应是放热反应)。为了使平衡向生成 Z 的方向移动,应选择
3、的条件是()升高温度 降低温度 增大压强 降低压强 加入正催化剂 分离出 ZABCD答案:C6下列反应中符合下列图象的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0答案:B7反应 CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在某温度自发向右进行,若反应的|H|17 kJmol1,|HTS|17 kJmol1,则下列正确的是()AH0,HTS0BH0CH0,HTS0DH0,HTS0答案:A8在容积为 2 L 的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.4 kJmol1。
4、起始反应时 NO 和 CO 各为 4 mol,10 秒钟后达到化学平衡,测得 N2 为 1 mol。下列有关反应速率的说法中,正确的是()A反应前 5 秒钟内,用 NO 表示的平均反应速率为 0.1 molL1s1B达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大C达到平衡后,反应速率的关系有:v 正(CO)2v 逆(N2)D保持容器体积不变,往容器中充入 1 mol O2,正、逆反应速率都不改变答案:C9.在一个容积为 2 L 的密闭容器中,加入 0.8 mol 的 A2 气体和 0.6 mol B2 气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)B2(g)2AB(g)H0,反应中各物质的
5、浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是()A图中 a 点的值为 0.15B该反应的平衡常数 K0.03C温度升高,平衡常数 K 值减小D平衡时 A2 的转化率为 62.5%答案:B10500 条件下,在恒容密闭容器中,充入 1 mol NO2 存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)。平衡后,向容器内再充入 1 mol NO2,下列说法正确的是()A平衡向正反应方向移动B平衡常数 K 增大CNO2 的转化率变小D容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅答案:A11下列变化过程中,S0 的是()A氯化钠溶于水BNH3(g)与 HCl(g)反应生成 NH4Cl(s)C干冰(CO2)
6、的升华DCaCO3(s)分解为 CaO(s)和 CO2(g)答案:B12对可逆反应 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g),下列叙述正确的是()A化学平衡时,4v 正(O2)5v 逆(NO)B若单位时间内生成 x mol NO 的同时,消耗 x mol NH3,则反应达到平衡状态C化学平衡后使用催化剂,则正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动D化学反应速率关系是:2v 正(NH3)3v 正(H2O)答案:A13(2015重庆卷)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将 CO 和 H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)H2
7、S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前 CO 物质的量为 10 mol,平衡后 CO 物质的量为 8 mol。下列说法正确的是()A升高温度,H2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应B通入 CO 后,正反应速率逐渐增大C反应前 H2S 物质的量为 7 molDCO 的平衡转化率为 80%答案:C14工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)HQ kJmol1(Q0)。某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是()A反应过程中,若增大压强能提高 SiCl4 的转化率B若反应开始时 SiCl4 为 1 mol,则在平
8、衡时,吸收热量为 Q kJC将反应的温度由 T1 升高至 T2,则反应的平衡常数 K1K2D当反应吸收热量为 0.25Q kJ 时,生成的 HCl 恰好与 1 mol NaOH 反应答案:D15(2015 安徽卷)汽车尾气中 NO 产生的反应为:N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应,曲线 a 表示该反应在温度 T 下 N2 的浓度随时间的变化,曲线 b 表示该反应在某一起始反应条件改变时 N2 的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度 T 下,该反应的平衡常数 K4(c0c1)2c21B温度 T 下,随着反应的进行,混合
9、气体的密度减小C曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线 b 对应的条件改变是温度,可判断该反应的H0答案:A二、非选择题(本题包括 5 小题,共 55 分)16(10 分)一定条件下,在体积为 3 L 的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为 Cu2O/ZnO):CO(g)2H2(g)CH3OH(g),根据题意完成下列问题:(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式 K_,升高温度,K 值_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)在 500,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率 v(H2)_。(3)在其他条件不变的情况下,对处于 E 点的体系体积压缩到原来的12,下列有关该体系
10、的说法正确的是_。A氢气的浓度减少B正反应速率加快,逆反应速率也加快C甲醇的物质的量增加D重新平衡时 n(H2)/n(CH3OH)增大(4)据研究,反应过程中起催化作用的为 Cu2O,反应体系中含少量 CO2有利于维持催化剂 Cu2O的量不变,原因是_(用化学方程式表示)。解析:(1)根据反应方程式和平衡常数的定义,该反应平衡常数表达式 Kc(CH3OH)c(CO)c2(H2)。从题给图象可以看出平衡后 500 时甲醇的物质的量小于 300 时的物质的量,说明正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,K 值将减小。(2)500 时反应达到平衡,生成甲醇的物质的量为 n(B),则消耗 H2的物质的
11、量为 2n(B),因此 v(H2)2n(B)mol3 Lt(B)min 2n(B)3t(B)molL1min1。(3)在其他条件不变的情况下,处于 E 点的体系体积压缩到原来的12,根据反应特点推知增大压强,正、逆反应速率都增加,且平衡正向移动,甲醇的物质的量将增加,即选 B、C。(4)因 Cu2O 被 CO 还原为 Cu,因此通入 CO2 可以抑制此反应的发生,反应方程式为 Cu2OCO2CuCO2。答案:(1)Kc(CH3OH)c(CO)c2(H2)减小(2)2n(B)3t(B)molL1min1(3)BC(4)Cu2OCO2CuCO217(8 分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的 NO
12、 会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的 NO 和 CO 转变成CO2 和 N2,化学方程式如下:2NO2CO2CO2N2为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的 NO 和 CO 浓度如表:时间/s012345c(NO)/(104molL1)104.52.51.51.01.0c(CO)/(103molL1)36.030.528.527.527.027.0请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)已知该反应 S”“”或“”)。(2)前 2 s 内的平均反应速率 v(N2)_。(3)在该温度下,反应的平衡常数表达式 K_。(4)假
13、设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高 NO 转化率的是_。A选用更有效的催化剂B升高反应体系的温度C降低反应体系的温度D缩小容器的体积解析:(1)反应自发进行,说明 HTS0,该反应的 S0,故 H0;(2)2 s 时,c(NO)7.5104 molL1,v(NO)3.75 104 molL1s1,反应速率比等于方程式化学计量数之比,v(N2)1.875104 molL1s1,小数点后保留一位有效数字,应为1.910 4 mol L 1 s 1;(3)由 反 应 方 程 式 可 知K c2(CO2)c(N2)c2(NO)c2(CO);(4)提高 NO 转化率,即平衡右移,A 项
14、使用催化剂不影响平衡;正反应放热,升高温度,平衡左移,降低温度,平衡右移,B 错,C 对;缩小容器体积,相当于加压,平衡右移,D 项也对。答 案:(1)(2)1.910 4 mol L 1 s 1;(3)K c2(CO2)c(N2)c2(NO)c2(CO)(4)CD18(12 分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1 H10()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2 H2”“1;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数 K2 不变;该反应为放热反应,升高温度可使平衡常数 K2 减小。答案:(1)K
15、21K2(2)2.5102 75%不变 升高温度19(10 分)已知化学反应:Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g),其平衡常数为 K1;化学反应:Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g),其平衡常数为 K2,在温度 973 K 和 1 173 K 情况下,K1、K2 的值分别如下:温度K1K2 973 K1.472.381 173 K2.151.67请填空:(1)通过表格中的数值可以推断:反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)现有反应:CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g),请你写出该反应的平衡常数 K3 的数学表达式:K3_。(3)根据反应与可推导出K1、K2与K3之
16、间的关系式_,据此关系式及上表数据,也能推断出反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(4)要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有_(填写字母序号)。A缩小反应容器的容积B扩大反应容器的容积C升高温度D使用合适的催化剂E设法减小平衡体系中的 CO 的浓度(5)图甲、乙分别表示反应在 t1 时刻达到平衡,在 t2 时刻因改变某个条件而发生变化的情况:图甲 t2 时刻改变的条件是_。图乙 t2 时刻改变的条件是_。解析:(1)由表中数据知,升高温度,K1 增大,K2 减小,说明反应为吸热反应,反应为放热反应。(2)(3)由反应知,K1c(CO)c(CO2),由反应知,K2 c
17、(H2)c(H2O);得反应,且 K3c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)K1K2,可知反应为吸热反应。(4)反应为气体体积不变的吸热反应,因此升高温度,减小生成物 CO 的浓度均可使平衡向正反应方向移动。(5)图甲中,t2 时刻化学平衡没有移动,反应速率加快,因此 t2 时刻增大压强或使用催化剂;图乙中,发生的反应为:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0,t2t3 时间段,化学平衡向正反应方向移动,因此,对比 0t1 和 t2t3 图像变化可知,t2 时刻降低温度或设法分离出 H2。答案:(1)吸热(2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)(3)K3K1K2吸热(
18、4)CE(5)增大压强或使用催化剂降低温度或设法分离出 H220(15 分)A 是由导热材料制成的密闭容器,B 是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭 K2,将等量且少量的 NO2 通过 K1、K3 分别充入 A、B 中,反应起始时,A、B 的体积相同(已知:2NO2(g)N2O4(g)H0)。(1)一段时间后,反应达到平衡,此时 A、B 中生成的 N2O4 的速率是 v(A)_v(B)(填“”“”或“”);若打开活塞 K2,气球 B 将_(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)关闭活塞 K2,若在 A、B 中再充入与初始量相等的 NO2,则达到平衡时,NO2 的转化率(A)将_(填“增大”“减
19、小”或“不变”);若分别通入等量的氖气,则达到平衡时,A 中 NO2 的转化率将_,B 中 NO2 的转化率将_(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)室温下,若 A、B 都保持体积不变,将 A 套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,_中的颜色较深。(4)若在容器 A 中充入 4.6 g 的 NO2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为 57.5,则平衡时 N2O4 的物质的量为_。解析:题给反应是气体体积减小的放热反应。(1)由于 A 为恒容体系,B 为恒压体系,在平衡时 PAPB,故 v(A)v(B),若打开 K2,A、B 形成一个新的恒压体系,气球体积将变小。(2
20、)若再通入 NO2,对于 A 相当于加压,原平衡向正反应方向移动,NO2 的转化率增大。若再通入 Ne,对于 A,末改变体系中各物质的浓度,平衡不移动,转化率不变;对于 B,其体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,NO2 的转化率减小。(3)此时 A 为绝热体系,随反应的进行,体系温度升高,即 TATB,A 相对于 B 是升高温度,平衡向逆反应方向移动,A 中颜色加深。(4)Mm总n总即 n 总4.6 g57.5 gmol10.08 mol,投入 NO2 的物质的量为4.6 g46 gmol10.1 mol,设转化的 NO2 的物质的量为 x。则 2NO2N2O4 起始:0.1 mol 0 转化:x x2 平衡:0.1 molx x2 即:0.1 molxx20.08 mol x0.04 mol。答案:(1)变小(2)增大 不变 变小(3)A(4)0.04 mol