1、第2章检测题(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)1在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O22O3,一定条件下该反应达到平衡状态的标志是()A单位时间内生成2 mol O3,同时消耗3 mol O2BO2的消耗速率0.3 molL1s1,O3的消耗速率0.2 molL1s1C容器内,2种气体O3、O2浓度相等D气体密度不再改变答案:B2一定条件下,将一定量的A、B混合气体充入密闭容器中发生下列反应:2A(g)2B(g)C(g)D(g)H0。当由M平衡到N平衡过程中,温度与对应变化及M、N平衡混合气体中某些气体的物质的量如图所示。则平衡M到平衡N过
2、程中B的转化率是()A24%B30%C60% D48%解析:由图象知n(A)n(B)1.5 mol0.3 mol1.2 mol,(B)100%100%24%。答案:A3对于可逆反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是()A增大压强B升高温度C使用催化剂 D多充入O2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 解析:由v(
3、B)3v(A),v(C)2v(A),3v(C)2v(B),得,v(A)v(B)v(C)132,由速率之比等于化学计量数之比,可知方程式为A3B2C。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ZA BC D解析:对于正反应为放热反应、 气体体积减小的可逆反应来说, 降温、 加压均能使平衡向正反应方向移动;加入正催化剂,平衡不移动;分离出Z, 就是减小生成物的浓度, 平衡向正反应方向移动。答案:C6下列反应中符合下列图象的是()AN2(g)3H2(g)2
4、NH3(g)H0C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0解析:由知升温,生成物浓度增加,平衡正移,正反应吸热;由知,增大压强,逆反应速率大于正反应速率,则正反应为气体体积增大的反应,故B项符合。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,HTS0 BH0CH0,HTS0 DH0,HTS0解析:某温度下,反应自发向右进行说明HTS0,即HTS17 kJmol1,若H17 kJmol1,则S0,不符合事实,故H17 kJmol1,所以选A。
5、答案:A8在一定条件下,对于A2(g)3B2(g)2AB3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率最快的是()Av(A2)0.8 molL1s1Bv(A2)30 molL1min1Cv(AB3)1.0 molL1s1Dv(B2)1.2 molL1s1解析:先将B项单位换算,得v(A2)0.5 molL1s1,将C、D项转化为用A2表示的反应速率分别为0.5 molL1s1、0.4 molL1s1,故最快的是A项。答案:A9一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合右图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H0BCO2(g)H2(g)C
6、O(g)H2O(g)H0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g) H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)H0解析:观察图象可知,达到平衡用的时间短的反应速率快T2T1、p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低,说明平衡逆向移动,正反应放热,H0;增大压强水蒸气的百分含量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析A选项中反应符合要求。答案:A10500 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
7、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,最后比原来还要浅解析:A项,当反应达到平衡后,增加反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,正确;B项,化学平衡常数只与温度有关,而与其他条件无关,所以K不变,错误;C项,由于反应物只有一种,且正反应是气体体积减小的反应,所以增加反应物的浓度相当于加压,平衡正向移动,该反应物的转化率增大,错误;D项,增加反应物的浓度,化学平衡正向移动,使反应物的浓度减小,但由于该反应是在体积固定的密闭容器中进行的,对NO2来说,浓度要比原来大,故颜色比加入的瞬间浅,但比原来颜色要深,错误。答案:A11下列变化过程中,S0,A错误;NH3(g)
8、与HCl(g)反应生成NH4Cl(s),气体减少,S0,B正确;干冰(CO2)的升华,混乱度增大,S0,C错误;CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g),气体增多,S0,D错误。答案:B12在一定温度下,有A、B两个容器,A是恒容密闭容器,B是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同,其中都充有NO2气体,如果只考虑发生下列可逆反应:2NO2N2O4,分别经过一段时间后,A、B都达到平衡,下列有关叙述正确的是() A平均反应速率ABB平衡时NO2的物质的量BAC平衡时NO2的转化率ABD平衡时N2O4的物质的量BA答案:D13H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条件下H2
9、O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C图丙表明,少量Mn2存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2对H2O2分解速率的影响大解析:图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大,由此得出相同pH条件下,双氧水浓度越大,双氧水分解速率越快,故A错误;图乙中H2O2浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,由此得出:双氧水浓度相同时,pH越大
10、双氧水分解速率越快,故B错误;图丙中少量Mn2存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:0.1 molL1 NaOH溶液1.0 molL1 NaOH溶液0 molL1 NaOH溶液,由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH的影响,但与溶液的pH值不成正比,故C错误;图丁中pH相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:碱性溶液中,Mn2对H2O2分解速率的影响大,故D正确。答案:D14一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:xA(g)yB(g)zC(g),达到平衡后测得气体A的浓度为0.5 molL1,当恒温下将密闭容器的容积扩大到原
11、来的2倍时,反应再达到平衡后,测得气体A的浓度为0.3 molL1,则下列叙述正确的是()A容积扩大时,平衡向正反应方向移动BxyzC达新平衡时,气体C的体积分数降低D达新平衡时,气体B的转化率提高解析:假设平衡不发生移动,则当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍时,气体A的浓度应该是0.25 molL1,而新平衡时测得气体A的浓度为0.3 molL1大于0.25 molL1,说明平衡向逆反应方向移动了,因此,xyz,达新平衡时气体C的体积分数降低了,气体B的转化率降低了,综上可知,只有C项正确。答案:C15常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时,
12、该反应的平衡常数K2105。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是()A增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B第一阶段,在30 和50 两者之间选择反应温度,选50 C第二阶段,Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时,v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析:平衡常数与温度有关,则增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数不变,故A错误;Ni(CO)4的沸点为42.2 ,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4,则一阶段
13、,在30 和50 两者之间选择反应温度,选50 ,故B正确;加热至230 制得高纯镍,可知第二阶段,Ni(CO)4分解率较大,故C错误;达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则该反应达到平衡时4v生成Ni(CO)4v生成(CO),故D错误。答案:B二、非选择题(本题包括5小题,共55分)16(10分)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。(1)降低温度,化学反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)600 时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个
14、条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10 min正反应速率逐渐_(填“增大”“减小”或“不变”);前15 min内用SO3表示平均反应速率为_。(3)图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是_。(4)根据如图判断,10 min时改变的反应条件可能是_(填写编号,下同);20 min时改变的反应条件可能是_。a加入催化剂 b缩小容器容积c降低温度 d增加O2的物质的量解析:(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率减小,前15 min内用SO3表示的平均反应速率为1.33103 mo
15、lL1min1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段,即1520 min和2530 min反应处于平衡状态。(4)1015 min三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然加快,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时,曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大,平衡发生移动,引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。答案:(1)减小(2)减小1.33103 molL1min1(3)1520 min,2530 min(4)abd17(8分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO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
16、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
17、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1.9104 molL1s1;(3)由反应方程式可知 K;(4)提高NO转化率,即平衡右移,A项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)”“1,H0。(3)不改变H2S用量的条件下,
18、平衡正移,即可使H2S转化率增大,所以选B。答案:(1)2.52.85103(2)(3)B19(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K1K2973 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
19、出K1、K2与K3之间的关系式_,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,K1,由反应知,K2;得反应,且K3,可知反应
20、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图象变化可知,t2时刻降低温度或设法分离出H2。答案:(1)吸热(2)(3)K3吸热 (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K
21、1、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
22、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)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,未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)M即n总0.08 mol,投入NO2的物质的量为0.1 mol,设转化的NO2的物质的量为x。则 2NO2N2O4起始:0.1 mol0转化:x平衡:0.1 molx即:0.1 molx0.08 molx0.04 mol。答案:(1)变小(2)增大不变变小(3)A(4)0.04 mol