1、45分钟单元基础训练卷(七) 考查范围：专题7分值：100分一、选择题(本题共7道小题，每题6分，共42分)1下列说法中正确的是()A凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应B自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应C熵增加且放热的反应一定是自发反应D非自发反应在任何条件下都不能发生2某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应的前后压强之比为54(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是()A该反应的化学平衡常
2、数表达式是KB此时，B的平衡转化率是35%C增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D增加C，B的平衡转化率不变3一定温度下，1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是()A用X表示此反应的反应速率是(0.10.2a)mol/(Lmin)B向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动C当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态D向上述平衡体系中再充入1 mol X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动4在恒温、恒压下，1 mol A和n mo
3、l B在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成a mol C。则下列说法中正确的是()A物质A、B的转化率之比为12B起始时刻和达到平衡后容器中混合气体密度相等C当A的正反应速率与C的逆反应速率之比为2时，可断定反应达到平衡状态D若起始时放入3 mol A和3n mol B，则达到平衡时生成3a mol C5反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H0，反应Fe(s)H2O(g)FeO(s) H2(g)HT2，且c(CO2)c(H2O)(其他条件均相同)，下面对两者反应速率大小判断正确的是()A反应快B反应快C一样大 D无法判断6在酸性
4、条件下H2C2O4可以被KMnO4溶液氧化，使KMnO4溶液褪色，依据KMnO4溶液褪色时间的长短可以比较反应进行的快慢。下列各组实验中溶液褪色最快的一组是()组号反应温度/参加反应物质KMnO4H2C2O4MnSO4V/mLc/molL1V/mLc/molL1m/gA2040.120.10B2040.120.10.1C4040.120.10D4040.120.10.17.竖炉冶铁工艺流程如图D71所示，使天然气发生部分氧化，并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)，催化反应室发生的反应为：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H1216
5、 kJ/mol；CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H2260 kJ/mol(不考虑其他平衡的存在)，下列说法正确的是()图D71A增大催化反应室的压强，甲烷的转化率增大B催化室需维持在550750 ，目的仅是提高CH4转化的速率C设置燃烧室的主要目的是产生CO2和水蒸气作原料气与甲烷反应D若催化反应室中，达到平衡时，容器中n(CH4)a mol，n(CO)b mol，n(H2)c mol，则通入催化反应室的CH4的物质的量为mol二、非选择题(本题共4道小题，共58分)8(12分)(1)某温度下体积为100 L的氨合成塔中(已知合成氨的反应为放热反应)，测得各物质浓度(mol/L
6、)的变化如下表：根据表中数据计算0 h2 h内N2的平均反应速率为_。请用下表中适当的数据表示该反应的平衡常数表达式：_。时间/h0123456N21.5001.4001.200aa0.900H24.5004.2003.600bb2.7002.100NH300.2000.600cc0.2000.600(2)反应在4 h5 h之间，平衡向正方向移动，可能的原因是_(选填AF，下同)，表中5 h6 h之间数值发生变化，可能的原因是_。A移走了氨气B降低温度C加压D增加氢气浓度E升高温度F增加氮气浓度(3)将NH3通入到0.04 molL1的FeCl3溶液中，要使溶液中Fe3沉淀较完全(即Fe3浓度
7、降至原来的千分之一)，则溶液的pH为_已知常温下，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp41038。9(16分)某合作小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。(1)该反应的离子方程式为_。(2)提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_。A反应放热导致温度升高 B压强增大C生成物的催化作用 D反应物接触面积增大(3)初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：时间/min05101520253550607080温度/25262626262626.527272727结合实验目的和表中数据，你得出的结论是_。(4)进一步
8、探究。查阅文献了解到化学反应的产物(含中间产物)可能对反应有催化作用，请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整：实验编号铜片质量/g0.1 molL1的硝酸体积/mL硝酸铜晶体/g亚硝酸钠晶体/g实验目的5200.5实验和探究：_的影响；实验和探究亚硝酸根的影响图D7210(16分)在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在T 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图D72，据图回答下列问题：(1)从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为_。(2)根据图中信息写出该反应的化学方程式_，该反应的平衡常数表达式为K_。(3)第5分钟时，升高温度，A、B、D的物质的量变
9、化如图D71，则该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，反应的平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”。下同)，B的反应速率_。若在第7 min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是_(用图中ac的编号回答)。(4)某同学在学习了“化学反应速率和化学平衡”专题后，发表如下观点，你认为错误的是_。a化学反应速率理论研究怎样在一定时间内快出产品b化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率c化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品d正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可以提高化工生产的综合效益11(14分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测
10、定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/molL12.41033.41034.81036.81039.4103可以判断该分解反应已经达到平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算25.0 时的分解平
11、衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”“减少”或“不变”)氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0(填“”“”或“”)，熵变S_0 (填“”“”或“”)。(2)已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图D73所示。图D73计算25.0 时，06 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：_。根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：_。45分钟单元基础训练卷(七
12、)1C解析 焓判据和熵判据只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。吸热反应不一定都是非自发进行的反应，例如Ba(OH)2和NH4Cl常温即可发生反应，A错；熵减小的反应不一定都是非自发反应，例如氢气和氧气反应生成水的反应，B错；当HTS恒小于0，即H0(熵增且放热的反应)时反应一定是自发反应，C对；过程的自发性不能确定过程是否一定会发生，某些非自发反应在一定条件下也可发生，D错。2D解析 3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)达到平衡反应的前后压强之比为54，同温同体积条件下，物质的量之比等于压强之比，即n前n平54，说明这是个气体体积减少的反应，结合平衡前4 m
13、ol A和2 mol B，平衡时生成1.6 mol C分别讨论后只有C为固体或液体和D为气体满足条件，则该反应的化学平衡常数表达式是K；平衡时B的平衡转化率是40%；增大该体系的压强，平衡向右移动，由于温度没变，化学平衡常数不变；由于C为固体或液体， 增加C对平衡没影响，B的平衡转化率不变。3C解析 用Z表示此反应的反应速率是0.2a mol/(Lmin)，v(X)0.1a mol/(Lmin)，A错。由于M是固体，故M的加入不影响化学平衡，B错。向上述平衡体系中再充入1 mol X时，v正增大，v逆也增大，D错。4D解析 A(g)2B(g)2C(g)起始(mol) 1 n 0转化(mol)
14、x 2x 2x平衡(mol) (1x) (n2x) 2x2xa mol，x0.5a mol，AB12，A选项错误；该反应的反应物和产物都是气体，气体总质量不变，在恒压条件下，气体体积由大到小，则起始气体密度小于平衡时气体密度，B选项错误；在恒温恒压条件下，采用一边倒计算，开始投入反应物浓度之比相等，达到同一平衡状态，即反应物转化率相等，故有，n(C)3a mol，D选项正确。5D解析 通过温度、浓度等外界条件的影响判断化学反应速率的快慢，需建立在同一反应的基础上。两个反应不同，反应速率的快慢决定于物质的本性，通过外接条件无法直接判断反应速率的快慢。6D解析 D项温度最高且有催化剂，反应速率最大
15、。7D解析 增大催化反应室的压强，平衡左移，甲烷的转化率减小，A错；催化室需维持在550750 ，可以增大反应速率，而且550750 ，催化剂活性最大，B错；设置燃烧室的主要目的是为还原反应室提供热量，C错；CH4为x mol，得到的CO为x mol、H2为3x mol，与CO2反应的CH4为y mol，得到的CO为2y mol、H2为2y mol；则x2yb,3x2yc，得出xymol，则通入催化反应室的CH4的总的物质的量为amol，D正确。8(1)0.15 molL1h1K(2)AB、F(3)3解析 (1)v(N2) molL1h10.15 molL1h1，对比3、4小时的数据，3小时反
16、应达到平衡，平衡常数表达式为K。(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)5 h时/molL1 0.900 2.700 0.200全转化至左边/molL1 1.000 3.000 0.000c(N2)c(H2)13，但总物质的量均减小，因此4 h5 h之间，平衡向正方向移动，可能原因为移走了部分氨气。N2(g) 3H2(g)2NH3(g)6 h时/molL1 x 2.100 0.600全转化至左边/molL1 x0.300 3.0 0.000物质全转化为反应物时c(H2)与5 h小时相等，对比平衡时N2和H2的浓度，平衡正移的原因可能是降温或增加N2的浓度。(3)沉淀较完全时，c(Fe3) 4
17、.0105 molL1，此时沉淀在溶液中达到溶解平衡， 4.0105c3(OH)41038，c(OH)1011 molL1，c(H)103 molL1，pH3。9(1)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(2)AC(3)反应放热导致温度升高不是反应速率明显加快的主要原因(4)实验编号铜片质量/g0.1 molL1的硝酸体积/mL硝酸铜晶体/g亚硝酸钠晶体/g实验目的520005200.5052000.5实验和探究：Cu2的影响；实验和探究亚硝酸根的影响解析 本题提供的实验情景是具体的，除了将铜片放入稀硝酸不再有其他操作，故接触面积是不需要列入合理假设的，由于反应物是固液体系，故压强也是不需
18、要列入合理假设的。剩下的因素中，温度要成为影响因素的前提是反应过程中体系温度升高，这一验证过程较简单，故首先完成，获得实验数据后可以获得一系列结论，如果把它放在整个实验探究中去理解可知最重要的结论是反应液温度上升不是反应速率明显加快的主要原因。当探究进入到产物催化作用的研究，还是要从合理假设开始，从离子方程式看，新增的物质只有铜离子，故铜离子的影响应列入合理假设(体系中一直存在NO，故NO不应列入合理假设；NO不溶于水立即逸出也不应列入合理假设)，另一种中间产物亚硝酸根的影响是试题提示的，然后才是针对每一个具体的探究目的设计对比实验。由于探究是不是这种新增物质导致反应速率加快，因此对比的重点是
19、有和无，而不是含量的多少，故作为对照的实验除了铜片和稀硝酸不应该再引入其他物质。10(1)0.067 mol/(Lmin)(2)2D(s)2A(g)B(g)c2(A)c(B)(3)吸热增大增大b(4)b解析 (1)分析图像，A物质的平均反应速率：v(A)0.067 mol/(Lmin)。(2)根据图像得出单位时间内，D、A、B的物质的量改变比为：221，所以反应的化学方程式2D(s)2A(g)B(g)，平衡常数Kc2(A)c(B)。(3)分析图像，升高温度，D的物质的量减小，A、B的物质的量增大，该平衡右移，为吸热反应。反应的平衡常数增大。升高温度反应速率增大。由于D为固体，增加D的量，不会使
20、平衡移动。(4)化学反应速率是研究单位时间内反应快慢的，也就决定了单位时间内产量的多少，a对b错；化学平衡移动原理研究的是化学反应限度问题。11(1)BCKc2(NH3)c(CO2)2(4.8103 molL1)31.6108(molL1)3增加(2)0.05 mol/(Lmin)25.0 时反应物的起始浓度较小，但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 时的大。解析 (1)A项没有指明反应速率的方向，不能作为平衡标志，该反应前后气体分子数不相等，因此密闭容器总压强不变可以作为平衡标志；由于反应中有非气体物质，因此混合气体的密度不变可以作为平衡标志；密闭容器中只有氨气和CO2，且
21、二者的体积比始终为21，因此氨气的体积分数不能作为平衡标志。25.0 时，NH3、CO2的浓度分别为3.2103 mol/L、1.6103 mol/L，因此Kc2(NH3)c(CO2)1.6108(molL1)3。恒温下压缩容器体积，则体系压强增大，平衡向逆反应方向移动，氨基甲酸铵固体质量增加。根据升高温度，平衡气体总浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，H0，该反应前后气体分子数增大，则S0。(2)25.0 时，06 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为0.05 mol/(Lmin)。由图示可知，25.0 时反应物的起始浓度较小，但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 时的大，因此速率越快。
