化学必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度测试题

这是一份化学必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度测试题，共6页。

【基础巩固】
1.(2022·广东佛山)在固定容积的密闭容器中,进行可逆反应:A(s)+3B(g)3C(g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是 ( )
①C的生成速率与分解速率相等 ②单位时间内生成a ml A和 3a ml B ③B的浓度不再变化 ④容器内压强不再变化 ⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3 ⑥混合气体的密度不再变化
A.①②③ B.①③④⑥
C.①③⑥ D.①③④⑤
解析:C的生成速率与分解速率相等,说明正、逆反应速率相等,故①能说明反应达到平衡状态;化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内生成a ml A,同时生成3a ml B,故②不能说明反应达到平衡状态;当反应达到化学平衡状态时,各物质的浓度不变,故③能说明反应达到平衡状态;气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等,无论是否达到平衡状态,混合气体的总压强保持不变,故④不能说明反应达到平衡状态;平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度,故⑤不能说明反应达到平衡状态;A为固体,当反应达到平衡状态时,气体的总质量不变,混合气体的密度不再变化,故⑥能说明反应达到平衡状态。综上所述,C项正确。
答案:C
2.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用,如果设法提高化学反应的限度,下列说法中错误的是 ( )
A.能够节约原料和能源 B.能够提高产品的产量
C.能够提高经济效益 D.能够提高化学反应速率
答案:D
3.(2022·广东广州)T℃ 时,在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO,发生反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。测得NO和CO的浓度如下表:
下列说法中,正确的是( )
A.0~2 s内,用NO表示的平均反应速率为0.125 ml·L-1·s-1
B.若使用催化剂,2 s时的c(NO)将大于0.25 ml·L-1
C.若升高温度,反应达到平衡的时间将缩短
D.4 s时,反应恰好达到该条件下的最大限度,且气体压强不再变化
解析:0~2 s内,用NO表示的平均反应速率为=
0.375 ml·L-1·s-1,A项错误;使用催化剂,反应速率增大,NO为反应物,则2 s时的c(NO)将小于0.25 ml·L-1,B项错误;升高温度,反应速率增大,则反应到达平衡的时间将缩短,C项正确;由题干数据知,4 s时反应物的浓度不再改变,达到平衡状态,则反应达到该条件下的最大限度,但不能说明恰好此刻达到平衡状态,D项错误。
答案:C
4.在一定条件下,使一定量的A和B气体混合发生反应 2A(g)+3B(g)4C(g)。下列描述中,说明反应已达到平衡状态的是 ( )
A.各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶3∶4
B.混合气体中各物质的浓度相等
C.单位时间内,消耗a ml A物质的同时消耗2a ml C物质
D.混合气体的体积是反应开始前的
答案:C
5.(2022·广东潮州)已知:Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀。将0.2 ml·L-1的KI溶液和0.05 ml·L-1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明下列溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是 ( )
A.① B.①②C.②④ D.③④
解析:将0.2 ml·L-1的KI溶液和0.05 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,I-过量,若不是可逆反应,则Fe3+全部转化为Fe2+,溶液中无Fe3+,故只需要证明溶液中含有Fe3+,即能证明存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2。向溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红,则说明溶液中含有Fe3+,①正确;向溶液中滴入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,溶液中I-过量,无论是否存在题述平衡,都会有黄色沉淀生成,②错误;无论是否存在题述平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成,③错误;无论是否存在题述平衡,溶液中均有I2,滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色,④错误。综上所述,故选A项。
答案:A
6.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在20 MPa~50 MPa的高压和500 ℃左右的高温下,并用铁触媒作为催化剂,氨在平衡混合物中的含量仍较少。最近某化学家使用了一种新催化剂,在常温下合成氨,反应的化学方程式可表示为N2+3H22NH3。下列有关说法中正确的是 ( )
A.哈伯法合成氨是吸热反应,新法合成氨是放热反应
B.新法合成氨不需要在高温条件下,可节约大量能源,具有发展前景
C.新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键
D.新催化剂使反应物断键时不用吸收能量
答案:B
7.(1)炭在火炉中燃烧得很旺时,在往炉膛底的热炭上喷洒少量水的瞬间,炉子内的火会更旺,这是因为 。
(2)如果欲使炉内炭更充分燃烧,下列措施中可行的是 (填字母)。
A.向炉内吹空气 B.把块状炭碾碎
C.使用H2O作催化剂 D.提高炉膛内的温度
答案:(1)炭与水反应生成CO和H2,燃烧更快,火焰更旺 (2)AB
【拓展提高】
8.下列有关反应2SO2+O22SO3的说法中不正确的是 ( )
A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫与氧气不可能全部转化为三氧化硫
B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零
C.一定条件下,向某密闭容器中加入2 ml SO2和1 ml O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等
D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
解析:对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能达到一定限度。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然进行着。
答案:B
9.在一密闭容器中加入A和B,下图为各物质的物质的量浓度的变化曲线。下列说法中错误的是 ( )
A.该反应的化学方程式为5A+4B4C
B.2 min前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C.用B的浓度变化表示2 min内的反应速率为2 ml·L-1·min-1
D.2 min时,该反应达到平衡,此时A、B、C的浓度比为 5∶4∶4
解析:A项,假设容器的容积为1 L,由图可得,当(6-1) ml A反应,同时有(7-3) ml B反应,生成4 ml C,故该反应的化学方程式为5A+4B4C,A项正确;2 min前,反应物A和B的浓度减小,生成物C的浓度增大,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,B项正确;用B的浓度变化表示2 min内的反应速率为=2 ml·L-1·min-1,C项正确;2 min 时该反应达到平衡,此时A、B、C的浓度比为1∶3∶4,D项错误。
答案:D
【挑战创新】
10.(2022·广东深圳)化学反应原理是研究、解决化学问题的重要方法。完成下列填空。
(1)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的能量变化如图所示,则生成2 ml SO3 (填“放出”或“吸收”)的能量为 (填字母)。
A.E1 B.E2 C.E2+E1 D.E2-E1
(2)气态分子中1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能。下表所示是一些共价键的键能。
已知反应得到1 ml气态NH3放出的热量为46 kJ,则上表中M的值为 。
(3)在容积为2 L的密闭容器中投入2 ml SO2和b ml O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下图是部分反应物与生成物的物质的量随时间的变化曲线。
0~10 min内,v(O2)= ;
②反应达到最大限度的时间是 min,在该条件下,SO2的最大转化率为 ;
③下列条件能够增大反应速率的是 (填字母);
A.升高温度
B.保持容积不变,再充入一定量的O2
C.保持压强不变,充入He使容积增大
D.保持容积不变,充入He使压强增大
④下列情况能说明该反应达到化学平衡的是 (填字母)。
A.v(SO3)=v(SO2)
B.混合气体的密度保持不变
C.体系内气体的颜色不再发生改变
D.混合气体的总物质的量不再改变
E.SO2、O2、SO3的物质的量之比等于2∶1∶2
解析:(1)根据图中信息可知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是放热反应,根据图中能量关系可知生成2 ml SO3放出的能量为E2。
(2)根据N2(g)+3H2(g)2NH3,已知反应得到1 ml气态NH3放出的热量为46 kJ,则生成2 ml气态NH3放出的热量为92 kJ,断键吸收的热量为436 kJ·ml-1×3+M kJ·ml-1,成键放出的热量为391 kJ·ml-1×6,则
391 kJ·ml-1×6-(436 kJ·ml-1×3+M kJ·ml-1)=92 kJ·ml-1,M=946。
(3)①分析图中曲线可知反应物和生成物的变量相同,说明图中曲线是SO2和SO3,0~10 min内,SO2改变量为1 ml,则O2的改变量为0.5 ml,故v(O2)===0.025 ml·L-1·min-1。②根据图中信息得知25 min时反应达到平衡状态,即反应达到最大限度的时间是25 min,在该条件下,SO2的改变量为1.4 ml,则SO2的最大转化率为×100%=70%。③A项,升高温度,反应速率增大,符合题意;B项,保持容积不变,再充入一定量的O2,O2浓度增大,反应速率增大,符合题意;C项,保持压强不变,充入He使容积增大,反应体系中各物质的浓度减小,反应速率减小,不符合题意;D项,保持容积不变,充入He使压强增大,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,不符合题意。④A项,未指明正反应速率和逆反应速率,故不能说明反应达到化学平衡;B项,该反应在密闭容器中进行,混合气体的质量不变,容器容积不变,则混合气体的密度一直保持不变,故不能说明反应达到化学平衡;C项,反应体系中各物质均没有颜色,因此体系内气体的颜色一直不发生改变,故不能说明反应达到化学平衡;D项,该反应是反应前后气体体积不相等的反应,故混合气体的总物质的量不再改变时,说明反应达到化学平衡;E项,不能说明同一物质的正、逆反应速率是否相等,故不能说明反应达到化学平衡。
答案:(1)放出 B (2)946
(3) ①0.025 ml·L-1·min-1 ②25 70% ③AB ④D时间/s
0
2
4
6
NO的浓度/(ml·L-1)
1.00
0.25
0.10
0.10
CO的浓度/(ml·L-1)
3.60
2.85
2.70
2.70
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
共价键
H—H
N≡N
N—H
键能/(kJ·ml-1)
436
M
391