高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度课时训练

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度课时训练，共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法错误的是
A．D2、H2、HD燃烧均生成水
B．一次性打火机中的可燃性液体是苯
C．硝酸铵溶于水可自发进行，该过程ΔH>0，ΔS>0
D．BaCl2溶液能用来鉴别同浓度的纯碱稀溶液与小苏打稀溶液
2．已知热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ/ml(Q>0)，则下列说法正确的是
A．降低温度，平衡正向移动，方程式中的Q值增大
B．若该反应放热QkJ，则此过程中有2mlSO2(g)被氧化
C．将2mlSO3(g)置于一密闭容器中充分反应，需吸收QkJ的热量
D．2mlSO2、1mlO2分子中的键能总和大于2mlSO3分子中的键能
3．1909年，德国化学家哈伯经反复研究后发现，在一定温度下，向某装有催化剂的恒容容器中加入一定量的和发生反应：。下列描述的化学反应状态中，能说明该反应达到平衡状态的是
A．单位时间内消耗，同时生成
B．和的物质的量之比为
C．混合气体的密度不再变化
D．混合气体的总物质的量不再变化
4．闪电时空气中的N2和O2会发生反应：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH=＋180.50 kJ·ml-1，ΔS=247.3 J·ml-1·K-1，若不考虑温度对该反应焓变的影响，则下列说法中正确的是
A．在1 000 ℃时，此反应能自发进行
B．在1 000 ℃时，此反应不能自发进行
C．该反应能自发进行的最低温度约为730℃
D．该反应能自发进行的最高温度约为730 K
5．某温度下，在一恒容容器中进行反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是
①单位时间内，有1mlA反应，同时有2mlC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内，有2mlC生成，同时有1mlA生成
④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1：3：2
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥气体的密度不随时间而变化
A．③④⑤⑥B．①②③C．②④⑥D．②③⑤
6．对可逆反应，下列叙述正确的是
A．化学反应速率关系是：
B．若单位时间内生成xml NO的同时，消耗xml NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．达到化学平衡时，
7．一定温度下，V L的密闭容器中，表明已达平衡的是
A．混合气体的压强不变B．混合气体的密度不变
C．C与D的物质的量浓度相等D．气体的总物质的量不变
8．一定温度下，将2mlSO2和1mlO2充入一定容密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=-197kJ/ml，下列说法中正确的是
A．达到反应限度时，生成SO3为2ml
B．达到反应限度时，反应放出197kJ的热量
C．达到反应限度时，SO2的消耗速率必定等于SO3的消耗速率
D．达到反应限度时，SO2、O2、SO3的分子数之比一定为2∶1∶2
9．某温度下，在容积固定的密闭容器中充入CH4、CO2 发生此反应，下列选项可说明上述反应达到平衡状态的是( )。
A．混合气体的密度不再发生变化B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C．混合气体的总质量不再发生变化D．相同时间内每断开2ml C=O键，同时断开1ml H-H键
10．对于以下反应：A(s)＋3B(g)⇌2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是
A．A的浓度不再改变
B．容器的体积不再发生变化
C．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶1
D．B的消耗速率和D的消耗速率之比为3∶1
二、填空题
11．按要求完成下列问题。
在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
(甲)2X(g)Y(g)+Z(s)
(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g)
当下列物理量不再发生变化时，其中能表明(甲)达到化学平衡状态是 ；能表明(乙)达到化学平衡状态是 。
①混合气体的密度
②反应容器中生成物的百分含量
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比
④混合气体的压强
⑤混合气体的平均相对分子质量
⑥混合气体的总物质的量
12．已知可逆反应为：CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g），该反应的平衡常数随温度的变化如下表：
（1）从表中的数据可以推断：此反应是 （填“吸”或“放”）热反应。在830℃下开始时向恒容密闭容器中充入1mlCO和2mlH2O达到平衡后CO的转化率为 ．
（2）在500℃，按照下表的物质的量（按照CO、H2O、H2、CO2的顺序）投入恒容密闭容器中进行上述反应，达到平衡后下列关系正确的是 ．
A．2c1＝c2＝c3 B．2Q1＝Q2＝Q3 C．α1＝α2＝α3 D．α1+α2＝1
（3）如图表示此反应，在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件使浓度发生变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是 （任写一种）
13．某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行，0~3min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min时，B的平均反应速率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
A．v(A)=2v(B)
B．容器内压强保持不变
C．2v逆(A)=v正(B)
D．容器内混合气体的密度保持不变
(4)在密闭容器里，通入amlA(g)、bmlB(g)、cmlC(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是 (填序号)。
①降低温度 ②加入催化剂(正) ③增大容器容积
14．氮化硅(Si3N4)是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在1400～1450℃的氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)﹣Q(Q＞0)，在反应条件下，向10L密闭容器中加入反应物，10min后达到平衡。完成下列填空：
(1)上述反应所涉及的元素，原子半径由大到小的顺序是 。其中一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，写出它的最外层电子排布的轨道表示式 。比较碳、硅两种元素的非金属性强弱，可以通过比较 (填：化合物性质的差异)来判断
(2)上述反应混合物中的极性分子是 ，写出非极性分子的电子式 。从晶体类型的角度分析用氮化硅制造发动机中耐热部件的原因是
(3)下列措施可以提高二氧化硅转化率的是 (选填编号)
a.增加二氧化硅用量b.升高反应温度
c.增大气体压强 d.向反应容器中多充入氮气
(4)下列描述中能说明反应已达平衡的是 (选填编号)
a.c(CO)=3c(N2)
b.v (CO)=3v(N2)
c.保持不变
d.气体的压强保持不变
(5)测得平衡时固体质量减少了11.2g，则用氮气表示的平均反应速率为
15．在常压和500℃时把O2和SO2按1∶2体积比混合，如果混合前O2有10ml，平衡时SO3占总体积的91%，求：
(1)平衡时有 摩尔O2转化。
(2)混合气中SO2的体积分数为 。
(3)SO2的转化率 。
16．接触法制硫酸工艺中，其主反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+190kJ在450℃并有催化剂存在下进行：
(1)该反应的平衡常数表达式K= ，该反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“>”“0，常温下ΔH-ΔS
(2)0.036
(3) 加压 降温
(4)
(5) NH3、AsH3 PH3、NH3
【详解】（1）根据反应方程式2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知该反应的平衡常数表达式K=；该反应的正反应是放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，故450℃时的平衡常数比500℃时的平衡常数大；
（2）2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)根据提给条件可得
v(O2)==0.036ml/(L·min)；
（3）2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+190kJ，该反应的正反应是放热反应，正反应是气体体积减小的反应，故提高SO2转化率可以加压和降温，故答案为加压；降温；
（4）该反应的正反应是放热反应，即反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，
，故答案为 ；
（5）NH3中含有分子间氢键，故沸点高于PH3；N的非金属性强于P，故还原性PH3>NH3。
17．(1) (或) B
(2) 0.5
(3) 阴极
(4)，同时产生大量
(5)
【详解】（1）由流程可知，在酸性溶液中和H+反应生成，存在的平衡：(或)，
A．在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时，该可逆反应达到化学平衡状态，因此与的浓度相同不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．溶液颜色不再改变，说明与的浓度不再改变，因此可以说明反应已经达到平衡状态，B正确；
C．在任何情况下与的反应速率之比总是等于1：2，因此不能说明反应达到平衡状态，C错误；
故选B。
（2）第②步中和Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+，中Cr的化合价是+6价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，则每可还原0.5。
（3）用石墨和Fe作电极电解含的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，阳极附近将还原为，则阳极Fe失去电子生成了Fe2+，电极方程式为：，则石墨电极为阴极。
（4）石墨电极为阴极，H+在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：，同时产生大量，在阴极附近溶液pH升高。
（5）当Fe电极质量减小3.36g时，生成Fe2+，由方程式可知，理论上可处理0.01ml，质量为0.01ml×216g/ml=2.16g，即 L含的酸性废水。
18． C（s）+H2O (g) H2(g) + CO(g) = A ＞ BD
【详解】（1）平衡表达式为：K= C(H2)×C(CO)/ C(H2O)，生成物为CO、H2，反应物含有H2O，三者化学计量数分别为1、1、1，根据元素守恒，故另一反应物为固体C，反应中它所对应反应的化学方程式为C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）；
（2）一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2ml、1ml、2ml，则c（N2）=4ml/L，c（H2）=2ml/L，c（NH3）=4ml/L，则Q= c2(NH3)/ c(N2)c3(H2)== 42/4×23===0.5，说明反应达到平衡状态，则有v（NH3）正=v（NH3）逆。
欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积百分数增加，
A．反应是气体体积减小的反应，缩小体积增大压强，反应速率增大，平衡逆向进行，故A正确；
B．反应是放热反应，升高温度，速率增大，平衡逆向进行，故B错误；
C．加催化剂改变反应速率，不改变平衡，故C错误；
D．使氨气液化移走，平衡正向进行，反应速率减小，故D错误；故答案为=；A；
（3）A（g）+3B（g）2C（g）+D（s），反应是气体体积减小的反应，①平衡常数随温度变化，温度越高，平衡常数越大，平衡正向进行，正反应方向是吸热反应，△H＞0，故答案为＞；
②化学平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
A．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，2υ（B）正=3υ（C）逆，说明反应达到化学平衡状态，3υ（B）正=2υ（C）逆，比值错误，故A错误；
B．反应是气体体积减小的反应，容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．转化率和起始量变化量有关，A和B的转化率相等不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量减小，容器体积不变，平衡移动，密度变化，所以混合气体的密度保持不变说明反应达到平衡状态，故D正确；故答案为BD；
19．(1)B
(2)BC
【详解】（1）A．反应前后气体的总物质的量保持恒定，即体系压强也保持恒定，压强不能用来判断平衡状态；
B．是红棕色气体，混合气体颜色保持不变说明浓度保持不变，能说明平衡状态；
C．反应时与按体积比1：1生成，反应全过程两者的体积比始终保持1：1，不能说明平衡状态；
D．每生成消耗表示的均是正方向速率，不能说明平衡状态；
故选B。
（2）A．平衡后升高温度，的浓度增大说明平衡向逆方向移动，即正反应是放热反应，A错误；
B．通入时使增大，正反应速率增大，B正确；
C．恒温恒容时，由于该反应气体总物质的量恒定，平衡后再通入和，新平衡与原平衡等效，因此再次平衡时各组分的体积分数不变，C正确；
故选BC。
20． 减小 增加 AC 锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池使反应加快 2N⇌M AB
【详解】(1)降低温度，正、逆反应速率都减小；使用催化剂V2O5可降低反应的活化能，正、逆反应速率都增加；故答案为：减小；增加。
(2)Zn与稀硫酸反应制取H2的反应原理为；
①A．加入CH3COONa固体，醋酸钠电离出的CH3COO-与H+结合成弱酸CH3COOH，c(H+)减小，反应速率降低，H+总物质的量不变，则与足量锌粉反应生成氢气的量不变，A选；
B．加入KNO3固体，硝酸钾电离出的在酸性条件下表现强氧化性，与Zn反应放出NO气体，B不选；
C．加入K2SO4溶液，相当于对硫酸溶液进行稀释，c(H+)减小，反应速率降低，H+总物质的量不变，则与足量锌粉反应生成氢气的量不变，C选；
D．KHSO4溶液中有K+、H+和，加入KHSO4溶液，溶液中H+总物质的量增大，与足量锌粉反应生成氢气的量增大，D不选；
答案选AC。
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液，锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池，从而使反应速率加快；故答案为：锌与硫酸铜反应置换出铜，铜、锌和稀硫酸三者形成原电池使反应加快。
(3)根据图象可知，随着时间的推移，N物质的量减小，N为反应物，M物质的量增大，M为生成物，0~t2时间段内，N减少的物质的量为8ml-4ml=4ml、M增加的物质的量为4ml-2ml=2ml，转化N、M物质的量之比为4ml:2ml=2:1，则N、M的化学计量数之比为2:1，t3时反应达到平衡状态，说明该反应为可逆反应，则反应的化学方程式可表示为2N M；故答案为：2NM。
A．该反应的正反应气体分子数减小，建立平衡的过程中气体分子物质的量变化，在一定温度下、体积固定的密闭容器中，容器的压强变化，容器的压强不再变化时说明气体分子物质的量不再变化，说明反应处于平衡状态，A选；
B．气体的颜色不再变化，说明有色气体N的浓度不再变化，说明反应处于平衡状态，B选；
C．每反应2ml的N生成1ml的M只表示正反应，不能判定反应处于平衡状态，C不选；
D．N、M都是气体，根据质量守恒定律，建立平衡的过程中，气体的质量始终不变，在体积固定的密闭容器中，气体的密度始终不变，则气体的密度不再发生变化不能判定反应处于平衡状态，D不选；
答案选AB。
21． 浓度 ②＞① 0.0596ml/L 测定生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度 该反应放热 AE 0.075ml/( L·min) 15%
【详解】Ⅰ.（1）①和②实验中，KMnO4溶液的浓度和体积均相同，但H2C2O4溶液的浓度不同，所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响。由于②中草酸的浓度大于①中草酸的浓度，所以相同时间内针筒中所得的CO2体积②大于①；
（2）若实验①在2min末收集了标准状况下2.24mLCO2(即1×10-4ml)，根据化学方程式，消耗的MnO4-为2×10-5ml，原有MnO4-的物质的量为0.003ml，则在2min末，剩余的MnO4-的物质的量为2.98×10-3ml，c(MnO4-)=2.98×10-3ml/0.05L=0.0596ml/L；
（3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度来比较化学反应速率；
（4）反应开始时反应速率增大，可能的原因除了产物MnSO4是该反应的催化剂外，还可能是由于反应放热，温度升高，使反应速率增大；
Ⅱ.（1）A.此反应是反应前后气体分子数不相等的反应，所以当容器内的压强不变时，混合气的总物质的量不变，达到了平衡状态，故A正确；
B.气体密度等于混合气的总质量除以容器体积，此反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒，混合气的总质量是不变的，而容器的体积也是固定的，所以容器内气体的密度一直不变，所以混合气的密度不变不能作为此反应达到平衡状态的判断依据，故B不正确；
C.相同时间内有3ml H-H键断裂，必然有6ml N-H键形成，故C不正确；
D.平衡时，各物质的物质的量浓度不再改变，而不是各物质的浓度之比等于方程式的系数比，故c(N2)：c(H2)：c(NH3)＝1：3：2不能作为达到平衡状态的判断标准，故D不正确；
E.平衡时，各物质的质量分数都不再变化，所以NH3的质量分数不再改变可以作为达到平衡的判断标准，故E正确；
故选AE。
（2）若起始时向容器中充入10ml ·L-1的N2和15ml ·L-1的H2，10min时容器内NH3的浓度为1.5ml ·L-1。即NH3的浓度增加了1.5ml ·L-1，所以N2的浓度变化量为0.75ml ·L-1，10min内用N2表示的反应速率为=0.075ml/( L·min)；NH3的浓度增加了1.5ml ·L-1，所以反应的H2为2.25ml ·L-1，此时H2的转化率为×100%=15%。
22． 溶液变蓝 KSCN Ag++I－=AgI 排除实验④和实验⑤中Fe3+对溶液透光率的干扰 溶液透光率不再随时间改变后，实验⑤的溶液透光率低于实验④的溶液透光率，说明实验④中虽然KI过量，但仍有未反应的Fe3+ 正 ＞ 2Fe3++2I－⇌2Fe2++I2存在限度；改变条件可使平衡移动；物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响。
【分析】(1)反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2，产物有碘单质，就能使淀粉溶液变蓝；若证明该反应存在限度，可用KSCN溶液来验证Fe3+是否剩余；
(3)透光率与浓度有关，探究I-浓度对反应的影响，故需要控制其他物质的浓度一致；
(5) K闭合时，电流计指针向右偏转，该反应是Fe3+得电子，加入FeSO4溶液后，电流计指针向左偏转，说明浓度可对物质的氧化性及还原性有影响。
【详解】(1)该反应的化学方程式：2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2，产物有碘单质，加入到淀粉溶液，可观察到溶液变蓝，若该反应存在限度，则应剩余Fe3+，实验ii中a是KSCN溶液，Fe3+与SCN-形成配合物，溶液呈红色，故答案为：溶液变蓝；KSCN；
(2)反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2，存在反应限度，则还剩余I-，加入AgNO3溶液，形成黄色沉淀，用离子方程式表示为：Ag++I－=AgI↓；
(3)该探究实验是探究I-浓度对反应的影响，而透光率与溶液的颜色有关，故用实验③加蒸馏水，把Fe3+的浓度影响控制一致，故答案为：排除实验④和实验⑤中Fe3+对溶液透光率的干扰；
(4)分析实验④和⑤，能推出FeCl3溶液与KI溶液的反应存在限度的理由：溶液透光率不再随时间改变后，实验⑤的溶液透光率低于实验④的溶液透光率，说明实验④中虽然KI过量，但仍有未反应的Fe3+；
(5)①电流计指针向右偏转，说明b极Fe3+得到电子，作正极；故答案为：正；
②电流计指针向左偏转，说明a极的I2得电子生成I-，由此得出还原性Fe2+＞I-；故答案为：＞；
(6)甲同学实验是为了证明该反应存在限度，乙同学是探究浓度对物质的氧化性和还原性的影响，综合甲、乙两位同学的实验探究过程，得出的结论有：2Fe3++2I－⇌2Fe2++I2存在限度；改变条件可使平衡移动；物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响。
23．(1) 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 浓度
(2)0.0052
(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)
(4)反应放热或产物Mn2＋是反应的催化剂
(5)化学平衡状态(反应限度)
(6) 对照实验 排除实验 排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响
【详解】（1）上述反应即H2C2O4和KMnO4酸性溶液反应生成CO2和Mn2+，根据氧化还原反应配平原则可知，该反应的离子方程式为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由题干信息可知，两组实验中只有H2C2O4的浓度不同，故该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，故答案为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；浓度；
（2）若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则n(CO2)=，根据离子方程式2MnO＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知消耗的n(MnO)=4×10-5ml，则在2 min末，c(MnO)==0.0052ml·L-1，故答案为：0.0052；
（3）由于KMnO4溶液显紫红色，而Mn2+溶液为无色，故除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间来比较化学反应速率，还可以通过测量产生相同体积气体所需时间来比较反应速率，故答案为：KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)；
（4）由图中可知，t1~t2阶段反应速率增大明显，故速率变快的主要原因可能是该反应为放热反应，使溶液的温度升高反应速率加快，也可能是反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用，故答案为：反应放热或产物Mn2＋是反应的催化剂；
（5）待实验①溶液颜色不再改变时即反应充分进行到达反应限度，故答案为：化学平衡(或者反应限度)；
（6）实验④的目的是使的实验③和实验④的体积相等，避免由于溶液稀释本身导致颜色改变对实验带来的误差或影响，故实验④是实验③的对照试验，故答案为：对照或排除；排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响。