1.對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)? ?2SO3(g),能增大正反應(yīng)速率的措施是( )
A.通入大量O2 B.增大容器容積
C.移去部分SO2 D.降低體系溫度
解析: 增大容器容積,即減小壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率都減小,故B錯(cuò);移去部分SO2,正反應(yīng)速率將減小,故C錯(cuò);降低體系溫度,正、逆反應(yīng)速率都減小,故D錯(cuò)。
答案: A
2.下列是4位同學(xué)在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”一章后,聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的觀點(diǎn),你認(rèn)為不正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品
B.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率
D.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品
解析: 化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)快慢的問題,化學(xué)平衡是研究化學(xué)進(jìn)行的程度問題。
答案: C
3.對(duì)于可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)? ?4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是( )
A.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3,則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后,若增大容器容積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
D.化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系為2v正(NH3)=3v正(H2O)
解析: 根據(jù)反應(yīng)方程式有4v正(O2)=5v正(NO),故4v正(O2)=5v逆(NO)表示v正(NO)=v逆(NO),所以A項(xiàng)正確。生成NO和消耗NH3均為正反應(yīng)的變化,敘述中未提及逆反應(yīng)的情況,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于反應(yīng)物、生成物均為氣體,故增大容器容積正、逆反應(yīng)速率都減小,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。在反應(yīng)的任意狀態(tài)總有v正(NH3)∶v正(H2O)=2∶3,即3v正(NH3)=2v正(H2O),所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案為A。
答案: A
4.在一定溫度下將1 mol CO和1 mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中,反應(yīng)CO(g)+H2O? ?CO2(g)+H2(g)達(dá)平衡后,得到0.6 mol CO2;再通入0.3 mol水蒸氣,達(dá)到新平衡狀態(tài)后,CO2的物質(zhì)的量可能是( )
A.0.9 mol B.0.8 mol
C.0.7 mol D.0.6 mol
解析: 此題是利用轉(zhuǎn)化率的變化來判斷物質(zhì)的量的范圍的一種新方法。加入0.3 mol水蒸氣使原平衡向右移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,H2O的轉(zhuǎn)化率減小。原平衡CO、H2O的轉(zhuǎn)化率都為60%,新平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率大于60%,H2O的轉(zhuǎn)化率小于60%。所以1 mol×60%
5.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器,恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)+Br2(g) ??2HBr(g) ΔH<0,平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a;若初始條件相同,絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng),平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)=b
C.a(chǎn)解析: 以恒溫條件下的平衡為參照,絕熱條件相當(dāng)于對(duì)恒溫條件達(dá)到平衡后再進(jìn)行加熱,平衡左移,Br2的轉(zhuǎn)化率降低,故a>b。
答案: A
6.如下圖所示曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g)? ?Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件,使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行,可采取的措施是( )
A.升高溫度 B.加大X的投入量
C.加催化劑 D.增大體積
解析: 由a曲線變?yōu)閎線,X的轉(zhuǎn)化率不變,但達(dá)到平衡的時(shí)間縮短了。影響該反應(yīng)的條件只能是催化劑和壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變)。
答案: C
7.可逆反應(yīng)mA(g)? ?nB(g)+pC(s) ΔH=Q,溫度和壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合下圖中的兩個(gè)圖象,以下敘述正確的是( )
A.m>n,Q>0 B.m>n+p,Q>0
C.m>n,Q<0 D.m
答案: C
8.有一化學(xué)平衡:mA(g)+nB(g)? ?pC(g)+qD(g)(如右圖)表示的是轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。分析圖中曲線可以得出的結(jié)論是( )
A.正反應(yīng)吸熱:m+n>p+q
B.正反應(yīng)吸熱:m+nC.正反應(yīng)放熱:m+n>p+q
D.正反應(yīng)放熱:m+n解析: 分析圖象可知,A的轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的增大而增大,故升高溫度,平衡正移,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正移,m+n>p+q。
答案: A
9.如圖所示曲線表示其他條件一定時(shí),反應(yīng):2NO+O2? ?2NO2 ΔH<0,NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線,圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn),其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài),且v(正)>v(逆)的點(diǎn)是( )
A.a(chǎn)點(diǎn) B.b點(diǎn)
C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)
解析: a點(diǎn)、b點(diǎn)均在平衡曲線上,表示a點(diǎn)與b點(diǎn)均達(dá)到平衡狀態(tài);c點(diǎn)時(shí),若溫度不變,NO的轉(zhuǎn)化率將增大,說明反應(yīng)沒達(dá)到平衡,且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,即v(正)>v(逆),符合題目要求;d點(diǎn)時(shí),若溫度不變,NO的轉(zhuǎn)化率將減小,說明反應(yīng)沒達(dá)到平衡,且反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,即v(正)
10.下列敘述中,不正確的是( )
A.某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)
B.催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小
C.平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡必定發(fā)生移動(dòng),達(dá)到新的平衡
D.化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),平衡常數(shù)必發(fā)生變化
解析: 化學(xué)平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù),等溫條件下改變濃度、壓強(qiáng)等因素都可以使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),但此時(shí)平衡常數(shù)不發(fā)生變化。
答案: D
11.一定溫度下,反應(yīng)2SO2+O2????催化劑△2SO3,達(dá)到平衡時(shí),n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4?s小體積,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此時(shí)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是( )
A.0.4 mol B.0.6 mol
C.0.8 mol D.1.2 mol
解析: 設(shè)原平衡體系中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為2x、3x和4x,縮小體積時(shí),平衡向右移動(dòng)。設(shè)O2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為m,則:
2SO2 + O2 ? ? 2SO3
起始量 2x 3x 4x
變化量 2m m 2m
平衡量 2x-2m 3x-m 4x+2m
由題意得3x-m=0.8 mol4x+2m=1.4 mol解得m=0.1 molx=0.3 mol
所以再次達(dá)到平衡時(shí):
n(SO2)=2×0.3 mol-2×0.1 mol=0.4 mol。
答案: A
12.在一個(gè)固定體積的密閉容器中,加入2 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)? ?3C(g)+D(g),達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為W mol?L-1。若維持容器體積和溫度不變,按下列四種方法改變起始物質(zhì)及其量,達(dá)到平衡后C的濃度仍為W mol?L-1的是( )
A.4 mol A+2 mol BB.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D
C.3 mol C+1 mol D+1 mol BD.3 mol C+1 mol D
解析: 將四個(gè)選項(xiàng)中所給數(shù)據(jù)折算為A和B,有
2A(g)。(g) ?? 3C(g)+D(g)
A項(xiàng) 4 mol 2 mol 0 0
B項(xiàng) (2+2)mol (1+1)mol 0 0
C項(xiàng) 2 mol (1+1)mol 0 0
D項(xiàng) 2 mol 1 mol
只有折算后A、B的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol,才能建立與題干互為“等效平衡”的平衡,達(dá)平衡后C的濃度仍為W mol?L-1。
答案: D
13.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是( )
A.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
B.100 mL 2 mol/L的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變
C.SO2的催化氧化是一個(gè)放熱的反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢
D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減慢
解析: 因?yàn)闈釮2SO4會(huì)使Fe鈍化,故與Fe不反應(yīng),A錯(cuò);B中加入NaCl溶液相當(dāng)于加水稀釋,c(H+)減小,反應(yīng)速率減小,B錯(cuò);升高溫度,無論是放熱反應(yīng),還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率都增大,故C錯(cuò)誤;而減小壓強(qiáng),對(duì)有氣體參加的反應(yīng),反應(yīng)速率減小,D正確。
答案: D
14.(2014?潮州高二檢測(cè))水的三態(tài)的熵值的大小關(guān)系正確的是(Sm表示1 mol物質(zhì)的熵值)( )
A.Sm(s)>Sm(l)>Sm(g) B.Sm(l)>Sm(s)>Sm(g)
C.Sm(g)>Sm(l)>Sm(s) D.Sm(s)=Sm(l)=Sm(g)
解析: 同一種物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)熵值最大,液態(tài)次之,固態(tài)時(shí)熵值最小。
答案: C
15.灰錫結(jié)構(gòu)松散,不能用于制造器皿,而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,可以制造器皿。現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室內(nèi)存放,它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能再繼續(xù)使用(已知在0 ℃、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的焓變和熵變分別為ΔH=-2 180.9 J?mol-1,ΔS=-6.6 J?mol-1?K-1當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí)能自發(fā)反應(yīng))( )
A.會(huì)變 B.不會(huì)變
C.不能確定 D.升高溫度才會(huì)變
解析: 在等溫、等壓條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向著ΔH-TΔS<0的方向進(jìn)行,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。因此,在0 ℃、100 kPa條件下,白錫會(huì)不會(huì)變?yōu)榛义a的問題就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng):白錫灰錫的ΔH-TΔS值的問題。ΔH-TΔS=-2 180.9 J?mol-1-273 K×(-6.61 J?mol-1?K)=-376.37 J?mol-1<0,因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a。
答案: A
16.(2009?天津理綜)人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2,因此具有輸氧能力。CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng):CO+HbO2??O2+HbCO,37 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍,會(huì)使人智力受損。據(jù)此,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A.CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c?O2??c?HbCO?c?CO??c?HbO2?
B.人體吸入的CO越多,與血紅蛋白結(jié)合的O2越少
C.當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時(shí),人的智力才會(huì)受損
D.把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒,其原理是使上述平衡向左移動(dòng)
解析: 由平衡常數(shù)的定義可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c?O2??c?HbCO?c?CO??c?HbO2?;由平衡移動(dòng)原理可知吸入CO越多,平衡向右移動(dòng),與血紅蛋白結(jié)合的O2越少;把病人放入高壓氧倉中,則平衡向左移動(dòng),釋放出CO,故可解毒,A、B、D均正確。C項(xiàng),由平衡常數(shù)表達(dá)式可知,人智力受損時(shí):220=c?O2?c?CO?×0.02,即c?CO?c?O2?=0.02220,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案: C
二、非(本題包括4小題,共52分)
17.(12分)某研究小組擬用定量的方法測(cè)量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。
(1)檢查圖所示裝置氣密性的方法是__________________________________________ ___________________________________________________________________________。
(2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測(cè)量________________________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示,
則t1~t2時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是____________________________ ____________________________________________________________________________。
答案: (1)用手捂住錐形瓶,觀察乙中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)液面是否上升
(2)產(chǎn)生相同體積的氣體所需時(shí)間
(3)反應(yīng)放熱,溶液溫度升高使反應(yīng)速率加快
18.(12分))對(duì)于A+2B(氣)? ?nC(氣)+Q在一定條件下達(dá)到平衡后,改變下列條件,請(qǐng)回答:
(1)A量的增減,平衡不移動(dòng),則A為______態(tài)。
(2)增壓,平衡不移動(dòng),當(dāng)n=2時(shí),A的狀態(tài)為________;當(dāng)n=3時(shí),A的狀態(tài)為______。
(3)若A為固體,增大壓強(qiáng),C的組分含量減少,則____。
(4)升溫,平衡向右移動(dòng),則該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________反應(yīng)。
解析: (1)增加或減少A的量,平衡不移動(dòng),則A為固體。
(2)增壓平衡不移動(dòng),當(dāng)n=2時(shí),A的狀態(tài)為固態(tài)或液態(tài),n=3時(shí)A的狀態(tài)為氣態(tài)。
(3)若A為固體,增大壓強(qiáng),C的組分含量減少,說明平衡逆移,則n≥3。
(4)升溫平衡右移,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
答案: (1)固或液 (2)固或液 氣 (3)n≥3 (4)放熱
19.(12分)如下圖所示,在容器A中裝有20 ℃的水50 mL,容器B中裝有1 mol/L的鹽酸50 mL,試管C、D相連通。其中裝有紅棕色NO2和無色N2O4的混合氣體,并處于下列平衡:2NO2??N2O4 ΔH=-57 kJ/mol;當(dāng)向A中加入50 g NH4NO3晶體使之溶解;向B中加入2 g苛性鈉時(shí):
(1)C中的氣體顏色______;D中的氣體顏色______。
(2)25 ℃時(shí),2NO2??N2O4達(dá)到平衡時(shí),c(NO2)=0.012 5 mol/L,c(N2O4)=0.032 1 mol/L,則NO2的起始濃度為__________,NO2的轉(zhuǎn)化率為______。
解析: (1)向A中加入NH4NO3晶體,溶解時(shí)吸熱,故A燒杯溫度降低,B中加入苛性鈉,酸堿中和反應(yīng)放熱,B中溫度升高,故C中顏色變淺,D中氣體顏色加深。
(2)c(NO2)=0.012 5 mol/L+2×0.032 1 mol/L=0.076 7 mol/L
NO2:轉(zhuǎn)化率=0.032 1×20.076 7×100%=83.7%。
答案: (1)變淺 變深 (2)0.076 7 mol/L 83.7 %
20.(16分)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)????催化劑加熱2SO3(g) ΔH<0
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________。
(2)降低溫度,該反應(yīng)K值______,二氧化硫轉(zhuǎn)化率______,化學(xué)反應(yīng)速率______。(以上均填“增大”“減小”或“不變”)
(3)600 ℃時(shí),在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是________。
(4)據(jù)上圖判斷,反應(yīng)進(jìn)行至20 min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是________________ __________________________(用文字表達(dá));10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________(填寫編號(hào))。
a.加了催化劑 b.縮小容器體積
c.降低溫度 d.增加SO3的物質(zhì)的量
解析: 題給圖象中曲線看起來比較雜亂,不要被表面現(xiàn)象所迷惑,只要仔細(xì)分析可發(fā)現(xiàn)圖中所包含的化學(xué)含義。15~20 min、25~30 min兩個(gè)時(shí)間段時(shí)三條曲線都跟橫坐標(biāo)平行,即三種物質(zhì)的物質(zhì)的量不發(fā)生變化,處于平衡狀態(tài)。在20 min這一瞬間,O2的物質(zhì)的量突然增大,說明此時(shí)向反應(yīng)容器中加入了O2。
10 min前后反應(yīng)都處于不平衡狀態(tài),而且O2、SO2的物質(zhì)的量都是逐漸減小,SO3的物質(zhì)的量都是逐漸增大;只是10 min前變化較緩,10 min后變化較快。這是改變了某條件使反應(yīng)速率加快所造成的。所以,可能是加了催化劑或縮小容器體積。
答案: (1)c2?SO3?c2?SO2??c?O2? (2)增大 增大 減小
(3)15~20 min和25~30 min
(4)增加了O2的量 ab
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