1、第二章检测(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括17个小题,每小题3分,共51分)1.下列说法中,正确的是()A.0.1 molL-1盐酸和0.1 molL-1硫酸与2 molL-1 NaOH溶液反应,其反应速率相同B.大理石块与大理石粉分别同0.1 molL-1盐酸反应,其反应速率相同C.Mg、Al在相同条件下分别与0.1 molL-1盐酸反应,其反应速率相同D.0.1 molL-1盐酸和0.1 molL-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应,其反应速率相同答案:D2.下列反应中,在高温下不能自发进行的是()A.CO(g)C(s)+12O2(g)B.2N2O5(g)4NO2
2、(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)解析:A、B、C、D都是分解反应,都是吸热反应。B、C、D三个反应又都是熵增的反应,所以高温时能自发进行,A中变化需要吸热且不是熵增的反应,在高温下不能自发进行。答案:A3.1 000 时,FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g),K=0.52。欲使容器中有1.0 mol FeO被还原,反应前容器中应充入a mol H2。则a的值最接近()A.1.0B.2.0C.3.0D.4.0答案:C4.下列说法正确的是()A.增大压强,活化分子数增多,化学反应速率一定增大B
3、.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率一定增大答案:D5.在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X、Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示,则X、Y反应的化学方程式可表示为()A.2X+Y3ZB.3X+2Y2ZC.X+3YZD.3X+YZ答案:D6.一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:M(g)+2N(g)xP(g)H,但达到平衡时(P)却是,这说明升高温度时(P)降低,因而平衡应向逆反应方向移动,则
4、该反应的正反应为放热反应;比较曲线和,二者温度相同,但压强,这时(P)却是,这说明增大压强时(P)降低,因此生成物气体的总体积应大于反应物中气体的总体积,由此判断L一定为气体。答案:B10.在恒温、恒容的容器中进行反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),反应物的浓度由0.1 molL-1降到0.06 molL-1需要20 s,那么由0.06 molL-1降到0.036 molL-1所需时间为()A.等于10 sB.等于12 sC.大于12 sD.小于12 s解析:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,所以后一阶段的平均反应速率小于前一阶段的平均反应速率,即0.1molL-1-0.06 mol
5、L-120 s0.06molL-1-0.036 molL-1t,解得t12 s。答案:C11.在容积为V L的密闭容器中发生可逆反应3A(?)+B(?)2C(g),下列说法正确的是()A.若A为气态,则气体的平均密度不再变化时反应达到平衡状态B.升高温度,C的体积分数增大,则该正反应放热C.达到平衡后,向容器中加入B,正反应速率一定加快D.达到平衡后,若将容器的容积压缩为原来的一半,C的浓度变为原来的1.8倍,则A一定为非气态解析:A项,如果A、B均为气态,则无论是否达到平衡,气体密度都不变,不能用于判断是否达到平衡状态,错误;B项,升高温度,C的体积分数增大,说明平衡正向移动,则该正反应为吸
6、热反应,错误;C项,如果B为固体,则浓度不变,速率不变,错误;D项,达到平衡后,若将容器的容积压缩为原来的一半,如果平衡不移动,C的浓度变为原来的2倍,而C的浓度变为原来的1.8倍,说明平衡逆向移动,则A一定为非气态,正确。答案:D12.在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂,使之反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1,平衡时容器内气体总的物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g),下列说法正确的是()A.第
7、一次平衡时反应放出的热量为294.9 kJB.两次平衡SO2的转化率相等C.第二次达平衡时SO3的体积分数大于90%D.达平衡时用O2表示的反应速率为0.25 molL-1min-1解析:设达平衡时生成SO3(g)物质的量为2x,则剩余SO2(g)的物质的量为(3 mol-2x)、O2(g)为(2 mol-x),混合气体总的物质的量为(5 mol-x)。根据5mol5mol-x=10.9,解得x=0.5 mol,再结合热化学方程式可知,放出的热量为196.6 kJ2=98.3 kJ。选项B,起始物质的量改为4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g),将SO3转化为SO2和O
8、2可知相当于初始加入6 mol SO2、4 mol O2,n(SO2)n(O2)=32,故与第一次平衡是等效平衡,两次平衡中SO2的转化率、SO3的体积分数相等,故选项B正确、C错误;选项D,题目没有告诉达到平衡时的时间,无法计算反应速率。答案:B13.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)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1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
9、率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%解析:升高温度,H2S浓度增加,说明平衡向左移动,则正反应为放热反应,A项错误;通入CO,在恒容密闭容器中相当于增大反应物浓度,故正反应速率瞬间增大,然后又逐渐减小,B项错误;设反应前H2S的物质的量为x mol,则根据方程式得:K=228(x-2)=0.1,解之得x=7,故C项正确;(CO)=2mol10mol100%=20%,D项错误。答案:C14.在一定温度下,向容积恒定为2 L的密闭容器里充入2 mol M 和一定量的N,发生如下反应:M(g)+N(g)E(g);当反应进行到4 min时达到平衡,测知M的浓度为0
10、.2 molL-1。下列说法正确的是()A.4 min时,M的转化率为80%B.4 min时,用M表示的反应速率为0.8 molL-1min-1C.4 min后,向容器中充入不参与反应的稀有气体,M的物质的量减小D.2 min时,M的物质的量浓度为0.6 molL-1解析:M(g)+N(g)E(g)起始浓度(molL-1)10转化浓度(molL-1)0.80.8平衡浓度(molL-1)0.20.8故4 min时,M的转化率为0.8molL-11molL-1100%=80%;用M表示的化学反应速率0.8molL-14min=0.2 molL-1min-1,若反应速率不变,2 min时,反应的M为
11、0.2 molL-1min-12 min=0.4 molL-1,M的物质的量浓度为0.6 molL-1,但正反应过程中反应速率逐渐减小,2 min时,M的物质的量浓度小于0.6 molL-1;恒容条件下,充入稀有气体,平衡不移动,M的物质的量不变。答案:A15.对达到化学平衡状态的可逆反应:A+BC+D。若t0时增大压强,正、逆反应速率变化如图所示(v代表反应速率,t代表时间),下列有关A、B、C、D的状态叙述中正确的是()A.A、B、C是气体,D不是气体B.A、B是气体,C、D有一种是气体C.C、D是气体,A、B有一种是气体D.C、D有一种是气体,A、B都不是气体解析:t0时加压,v(正)、
12、v(逆)均增加,说明反应物和生成物中均有气体。v(逆)v(正),生成物气体物质的量大于反应物气体物质的量。答案:C16.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势符合下图所示的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数DMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析:由于此反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,混合气体质量增大,则密度增大,A正确;当增加
13、CO的物质的量时,相当于增大体系的压强,平衡逆向移动,CO的转化率减小,CO2与CO的物质的量之比减小,B错误;平衡常数只与温度有关,与SO2的浓度无关,C错误;MgSO4为固体,增加其质量对平衡无影响,所以CO的转化率不变,D错误。答案:A17.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1,下列说法错误的是()容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的平衡浓度/(molL-1)c1c2c3反应的能量变化放
14、出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强/Pap1p2p3反应物转化率123A.2c1c3B.a+b=92.4C.1+32p2=2p1解析:A项,丙相当于乙平衡后,把容积缩小为原来的12,若平衡不移动c3=2c2,而事实上平衡右移,所以c32c2,恒温恒容条件下,甲、乙两容器中平衡时等效,则有c1=c2,即有c32c1正确;B项,甲中生成NH3的物质的量与乙中分解NH3的物质的量之和为1 mol,所以a+b=92.4,正确;C项,1+2=1,而32,所以1+31;D项,丙相对于乙来说,相当于把容积缩小一半,若平衡不移动,p3=2p2,而事实上,平衡右移,所以p32p2,又由p1=p2,故p3
15、0,按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 的原因是。(2)(2018北京节选)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:对反应3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2(填“”或“p1。答案:(1)900 时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低(2)反应是气体分子数减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质
16、的量减小,H2SO4的物质的量分数增大20.(8分)反应A(g)B(g)+C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050 molL-1。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:(1)上述反应的温度T1(填“大于”“小于”或“等于”,下同)T2,平衡常数K(T1)K(T2)。(2)若温度T2时,5 min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:平衡时体系总的物质的量为。反应的平衡常数K=。反应在05 min区间的平均反应速率v(A)=。解析:(1)图中显示,T2时达到平衡所用时间少,反应速率大,所以温度高;而温度越高c(A)越小,说明平衡正向移动,可判断正
17、反应为吸热反应,升温K将增大。(2)根据“三段式”求解:A(g)B(g)+C(g)开始/(molL-1)0.0500 0转化/(molL-1)0.05070%=0.035 00.035 00.035 0平衡/(molL-1)0.015 00.035 00.035 0故平衡时体系总的物质的量=(0.015 0 molL-1+0.035 0 molL-1+0.035 0 molL-1)1.0 L=0.085 mol平衡常数K=0.035 00.035 00.015 0=0.08205 min平均反应速率v(A)=0.035 0molL-15min=0.007 molL-1min-1答案:(1)小于
18、小于(2)0.085 mol0.0820.007 molL-1min-121.(8分)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)()(1)火箭残骸中常出现红棕色气体,原因为:N2O4(g)2NO2(g)()当温度升高时,气体颜色变深,则反应()为(填“吸热”或“放热”)反应。(2)一定温度下,反应()的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是。若在相同温度下,上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行,平衡常数(填“增大”“不变”
19、或“减小”),反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol,则03 s内的平均反应速率v(N2O4)= molL-1s-1。解析:(1)温度升高时,气体颜色加深,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。(2)该反应由反应正方向开始,气体分子数逐渐增大,而压强保持不变,则容器体积增大,气体密度减小,达平衡时保持不变,A正确;该反应的H始终保持不变,不能说明达到平衡状态,B错误;该反应由正反应方向开始,N2O4逐渐减少,恒压过程中容器体积增大,N2O4浓度减小,v(正)逐渐减小,达平衡时保持不变,C错误;该反应由正反应方向开始,N2O4转化率逐渐增大,达平衡时保持不变,D正确。平衡常数只与温
20、度有关,温度保持不变,平衡常数不变。v(N2O4)=12v(NO2)=120.6mol1 L3 s=0.1 molL-1s-1。答案:(1)吸热(2)AD不变0.122.(8分)已知2A2(g)+B2(g)2C(g)H=-a kJmol-1(a0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500 时充分反应达到平衡后C的浓度为w molL-1,放出热量b kJ。(1)a(填“”“=”或“”“=”或“(2)减小(3)=(4)bc(5)c23.(11分)在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下发生以下反应:2A(g)+B(g)3C(g),已知加入1 m
21、ol A和2 mol B且达到平衡后,生成了a mol C。(1)达到平衡时,C在反应混合气体中的体积分数是(用含a的代数式表示)。(2)在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和4 mol B,达到平衡后,C的物质的量为mol(用含a的代数式表示)。此时C在反应混合气体中的体积分数与原平衡相比(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和5 mol B,若要求平衡后C在反应混合气体中的体积分数仍与原平衡相同,则还应加入mol C。解析:(1)根据化学方程式,该反应是一个气体体积不变的反应,达到平衡时气体的总物质的量仍为3 mol,C的体积分数为a3。(2)由于是气体物质的量不变的反应,故加入2 mol A和4 mol B达平衡时与(1)中平衡互为等效平衡,则相同组分的体积分数相同,C的物质的量是(1)平衡时的2倍,为2a mol。(3)该反应前后气体分子数不变,欲达到等效平衡,只需所投入的A、B的物质的量之比为12即可。设应加入x mol C,将x mol C完全换算成A、B后共有(2+2x3) mol A、(5+x3)mol B,由(2+2x3)(5+x3)=12,解得x=1。答案:(1)a3(2)2a不变(3)1
