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
2、g)B.2N2O5(g)4NO2(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.
3、增大压强,活化分子数增多,化学反应速率一定增大B.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(
4、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
5、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 -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
6、大,说明平衡正向移动,则该正反应为吸热反应,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 SO
7、2、3 mol O2、2 mol SO3(g),下列说法正确的是()A.第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(2mol-x),混合气体总的物质的量为(5 mol-x)。根据 -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 S
8、O2、3 mol O2、2 molSO3(g),将 SO3 转化为 SO2 和 O2 可知相当于初始加入 6 mol SO2、4 molO2 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
9、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 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 -解之得x=7,故 C 项正确;(CO 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)
10、+N(g)E(g);当反应进行到 4 min 时达到平衡,测知 M 的浓度为 0.2 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 -10转化浓度 -0.80.8平衡浓度 -0.20.8故 4 min 时,M 的转化率为 -用M 表示的化学反应速率 -molL-1min-1,若反应速率不变,2 min 时,反应的 M
11、 为 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
12、、B 都不是气体解析:t0 时加压,v(正)、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 x y A 温度 容器内混合气体的密度 B CO 的物质的量 CO2 与 CO 的物质的量之比 C SO2 的浓度 平衡常数 D MgSO4 的质量(忽略体积)CO 的转化
13、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 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
14、应物投入量 1 mol N2、3 mol H22 mol NH3 4 mol NH3 NH3 的平衡浓度/(molL-1)c1 c2 c3 反应的能量变化 放出 a kJ 吸收 b kJ 吸收 c kJ 体系压强/Pa p1 p2 p3 反应物转化率 1 2 3 A.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 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 m
15、ol,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 p30,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
16、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
17、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)0.05000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=(0.0
18、15 0 molL-1+0.035 0 molL-1+0.035 0 molL-1)1.0 L=0.085mol平衡常数 K 05 min 平均反应速率 v(A -molL-1min-1答案:(1)小于 小于(2)0.085 mol0.082 0.007 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
19、)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”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,
20、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。平衡常数只与温度有关,温度保持不变,平衡常数不变。v(N2O4 NO2 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 mo
21、lL-1,放出热量 bkJ。(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 mol 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
22、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 。(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 mol A、(5 mol B,由(2 5 =12,解得 x=1。答案:(1 2)2a 不变(3)1