第10单元 化学反应速率与化学平衡(B卷 滚动提升检测)试卷
展开选择题:本题共18个小题,每小题3分,共54分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设C+CO2==2CO-Q1,反应速率为v1;N2+3H2==2NH3+Q2,反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为
A.同时减小B.同时增大C.v1增大,v2减小D.v1减小,v2增大
1.B
【解析】
对于CO2+C=2CO是吸热反应,反应速率为v1,升高温度,反应速率增大,对于N2+3H2=2NH3是放热反应,反应速率为v2,升高温度,反应速率增大,即化学反应中,无论是吸热反应还是放热反应,温度升高时,活化分子的百分数增大,有效碰撞的几率增大,化学反应速率都增大;答案为B。
2.某温度下,反应ClF(g)+F2(g) ClF3(g) △H = -268 kJ·ml-1 在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 ( )
A.温度不变,缩小体积,ClF的转化率增大
B.温度不变,增大体积,ClF3产率提高
C.升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动
D.降低温度,体积不变,F2转化率降低
2.A
【解析】
本题所列反应是正反应为放热、体积缩小的可逆反应。可依据温度、压强、浓度的变化对平衡的影响以及气体的体积和压强、浓度的关系进行判断。
A、温度不变,缩小气体的体积,使平衡向气体体积增大的正反应方向移动,所以,ClF的转化率增大,选项A正确;B、温度不变,增大体积,其压强必然减小,使平衡向逆反应方向移动。所以,ClF3的产率应降低,不应增高,选项B错误;C、升高温度,对放热反应来说,可使平衡向逆反应方向移动。同时,增大体积即减小压强,亦使平衡向逆反应方向移动,选项C错误;D、降低温度,体积不变,有利于平衡向放热反应方向移动,使F2的转化率升高,选项D错误。答案选A。
3.4ml A和4ml B两种气体在2L的密闭容器中发生反应,生成C和D两种气体。方程式为:2A+B=2C+D。前15s内,A的平均反应速率为0.12ml/(L·s),则15s时,容器中B的物质的量为
A.3.2ml B.2.2ml C.1.8ml D.2.8ml
3.B
【解析】
先根据不同物质表示的化学反应速率数值之比等于其化学计量数之比计算用B表示的化学反应速率,再根据v(B)=计算15s时B的物质的量。
不同物质表示的化学反应速率数值之比等于其化学计量数之比,则v(B)=0.12ml/(L·s)÷2=0.06 ml/(L·s),设15s时容器中B的物质的量为x ml,则有v(B)=0.06ml/(L·s)=,解得x=2.2ml,答案选B。
4.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.某密闭容器中盛有0.2mlSO2和0.1mlO2,一定条件下充分反应,生成SO3分子数为0.2NA
B.一定条件下,2.3gNa与O2完全反应生成3.6g产物时失去的电子书数0.1NA
C.25℃时,0.1ml·L-1Na2S溶液中含有Na+的数目为0.2NA
将1mL5.68ml·L-1的FeCl3饱和溶液制成胶体,可得到0.00568NA个Fe(OH)3胶体
4.B
【解析】A、若SO2与O2完全反应,此时恰好生成0.2mlSO3,但是由于可逆反应不可能完全进行,所以得到的SO3一定小于0.2ml,即生成的SO3分子数一定小于0.2NA,A错误。B、2.3gNa与氧气反应时,无论生成Na2O还是Na2O2,Na的化合价均是从0价升高到+1价,Na失去电子1×2.3/23ml=0.1ml,数目为0.1NA,B正确。C、只有物质的量浓度,没有体积,无法进行物质的量计算,C错误。D、该题的胶体粒子是由若干个Fe(OH)3集合而成,所以胶体粒子数目与其物质的量并不相等,D错误。
点睛:因为NA表示阿伏伽德罗常数的值,所以n NA即为n ml,解题时可以直接将题目中的n NA看成n ml。
5.下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.滴有碘水的淀粉溶液中加入少量唾液,蓝色褪去
B.对于反应2NO2N2O4加压稳定后的颜色比原来颜色深
C.开启可乐瓶,瓶中马上泛起大量气泡
D.利用排液法收集氯气时常用液体为饱和食盐水
5.A
【解析】
A. 滴有碘水的淀粉溶液中加入少量唾液,淀粉在淀粉酶的作用下水解完全,蓝色褪去,与平衡无关,A正确;
B. 对于反应2NO2N2O4增大压强,体积减小,平衡正向移动,达到平衡后二氧化氮的浓度比原来大,则加压稳定后的颜色比原来颜色深,可用勒夏特列原理解释,B错误;
C. 开启可乐瓶,容器压强减小,气体在瓶中的溶解度减小,瓶中马上泛起大量气泡,可用勒夏特列原理解释,C错误;
D. 根据同离子效应,饱和食盐水中的氯离子能降低氯气在溶液中的溶解度,利用排液法收集氯气时常用液体为饱和食盐水,可用勒夏特列原理解释,D错误;
答案为A
【点睛】
对于反应2NO2N2O4反应体系中,增大压强体积减小,浓度增大,化学平衡正向移动,观察到容器的颜色为先变深,再变浅。
6.在一定条件下,可逆反应2AB+3C在下列四种状态中,处于平衡状态的是
A.正反应速率vA=2 ml/(L·min),逆反应速率vB=2 ml/(L·min)
B.正反应速率vA=2 ml/(L·min),逆反应速率vC=2 ml/(L·min)
C.正反应速率vA=1 ml/(L·min),逆反应速率vB=1.5 ml/(L·min)
D.正反应速率vA=1 ml/(L·min),逆反应速率vC=1.5 ml/(L·min)
6.D
【解析】
达到平衡状态时,用不同物质表示的正逆反应速率数值之比等于其化学计量数之比。
A. 正反应速率vA=2 ml/(L·min),逆反应速率vB=2 ml/(L·min),v正≠v逆,没有达到平衡状态,应为vA正=2vB逆,故A不选;
B. 正反应速率vA=2 ml/(L·min),逆反应速率vC=2 ml/(L·min),v正≠v逆,没有达到平衡状态,应为3vA正=2vC逆,故B不选;
C. 正反应速率vA=1 ml/(L·min),逆反应速率vB=1.5 ml/(L·min),v正≠v逆,没有达到平衡状态,应为vA正=2vB逆,故C不选;
D. 正反应速率vA=1 ml/(L·min),逆反应速率vC=1.5 ml/(L·min),3vA正=2vC逆,即v正=v逆,达到平衡状态,故D选,答案选D。
【点睛】
本题考查化学平衡状态的判断,试题难度不大,解题时要注意正逆反应速率相等是指同一物质表示的正逆反应速率相等,若用不同物质表示正逆反应速率,速率的数值之比应等于其计量数之比,为易错点。
7.在反应A(g)+2B(g)3C(g)+4D(g)中,表示该反应速率最快的是
A.v(A)=0.2ml/(L·s) B.v(B)=0.6ml/(L·s)
C.v(C)=0.8ml/(L·s) D.v(D)=10 ml/(L·min)
7.B
【解析】分析:反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答。
详解:反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则
A.=0.2ml/(L·s)1=0.2ml/(L·s);
B.=0.6ml/(L·s)2= 0.3ml/(L·s);
C.=0.8ml/(L·s)3=0.26 ml/(L·s);
D.=10 ml/(L·min)4=2.5 ml/(L·min)=0.04 ml/(L·s)。
显然B中比值最大,反应速率最快, 所以B选项是正确的。
8.反应A(g)+4B(g)C(g)+D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行最快的是( )
A.vA=0.15ml/(L·min)B.vB=0.02ml/(L·s)
C.vC=0.2ml/(L·min)D.vD=0.01ml/(L·s)
8.D
【解析】
化学反应速率之比等于化学计量数之比,在比较反应速率时应转化为同一物质,并统一单位。本题可全部转化为A物质的反应速率。A、v(A)= 0.15ml/(L·min);B、v(A) =v(B)/4=0.02ml/(L·s)/4=0.005 ml/(L·s)=0.3 ml/(L·min);C、v(A)=v(C)=0.2ml/(L·min);D、 v(A) =v(D)=0.01ml/(L·s)=0.6 ml/(L·min),反应速率最快的是v(A)0.6 ml/(L·min),故选D。
点睛:本题主要考查化学反应速率的大小比较,化学反应速率之比等于化学计量数之比,在比较反应速率时应转化为同一物质,并统一单位。
9.现将 2 ml 气体A 与 1 ml 气体B 充入一个体积不变的容器内,发生反应:2A+B ⇌ C+3D+4E,达到平衡后气体A 的浓度减少一半,发现有液体生成,在相同的温度下测得反应 前后压强分别为 6.06×106 Pa 和 8.08×106 Pa,又测得反应共放出热量 Q kJ,下列说法正确的是( )
A.该反应在任何温度下都可自发进行
B.在上述平衡体系中再加入 1 ml A 和 0.5 ml B,平衡正向移动,A 的转化率增大
C.该反应的热化学方程式为 2A(g)+B(g) ⇌ C(g)+3D(l)+4E(g) ΔH= -Q kJ/ml
D.上述反应达到平衡后,其他的条件不变的情况下,升高温度,压强一定增大
9.A
【解析】
恒温恒容条件下,反应前后气体总压强之比等于其物质的量之比,则反应后混合气体物质的量=×3ml=4ml,达到平衡时A的浓度减小一半,说明A的物质的量减小一半,即有1mlA反应,则有0.5mlB反应,生成0.5mlC、1.5mlD、2mlE,故D为液体、C和E为气体。
A.该反应的焓变小于0,熵变大于0;
B.在上述平衡体系中再加入1mlA和0.5mlB,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;
C.有1mlA反应放出QkJ热量,则2mlA完全反应放出2QkJ热量;
D.该反应中放出热量,则正反应是放热反应,反应前后气体压强增大,则反应前后气体物质的量之和增大。
恒温恒容条件下,反应前后气体总压强之比等于其物质的量之比,则反应后混合气体物质的量=×3ml=4ml,达到平衡时A的浓度减小一半,说明A的物质的量减小一半,即有1mlA反应,则有0.5mlB反应,生成0.5mlC、1.5mlD、2mlE,故D为液体,C和E为气体。
A.该反应的焓变小于0,熵变大于0,则△G=△H-T△S<0,该反应在任何温度下都可自发进行,选项A正确;
B.在上述平衡体系中再加入1mlA和0.5mlB,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动,A的转化率减小,选项B错误;
C.有1mlA反应放出QkJ热量,则2mlA完全反应放出2QkJ热量,且反应前后压强之比为3:4,气体的物质的量之比为3:4,D应该是液体,其热化学方程式为2A(g)+B(g)⇌ C(g)+3D(l)+4E(g)△H=-2QkJ/ml,选项C错误;
D.该反应中放出热量,则正反应是放热反应,反应前后气体压强增大,则反应前后气体物质的量之和增大,升高温度平衡逆向移动,气体的物质的量减小,根据PV=nRT可以判断,压强不一定增大,选项D错误;
答案选A。
【点睛】
本题考查化学平衡影响因素、化学平衡计算等知识点,侧重考查学生分析计算能力,明确该反应中反应热、反应前后气体计量数之和变化是解本题关键,易错选项是C。
10.下列说法中不正确的有( )个
①反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
②可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0
③决定反应速率的主要因素是反应物的性质
④适当增大反应物浓度,提高反应温度都能增大反应速率
⑤不管什么反应使用催化剂,都可以加快反应速率 ,并可以使平衡移动。
⑥可逆反应A(g)B(g)+C(g),增大压强,正反应速率减小,逆反应速率增大
⑦对达到平衡的一个放热的可逆反应,若降温,则正反应速率减小,逆反应速率增大
A.2 个B.3 个C.4 个D.5个
10.C
【解析】
①反应速率用于衡量化学反应进行的快慢,故①正确;
②平衡状态是动态平衡,可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率不为0,故②错误;
③决定反应速率的主要因素是反应物的性质,故③正确;
④适当增大反应物浓度,提高反应温度都能增大反应速率,故④正确;
⑤催化剂具有选择性,而且催化剂不可以使平衡移动,故⑤错误;
⑥可逆反应A(g)B(g)+C(g),增大压强,物质A、B、C的浓度增大,正反应速率和逆反应速率都增大,故⑥错误;⑦对达到平衡的一个放热的可逆反应,若降温,则正反应速率和逆反应速率都减小,只是逆反应速率减小的程度更大,故⑦错误。
故选C。
11.在密闭容器中发生 2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(s) △H=-akJ·ml-1(a>0)的反应,下列叙述正确的是
A.若反应开始时投入2 ml CO,则达平衡时,放出热量为a kJ
B.达到化学平衡后加入C18O,达新平衡前SO2中不含有18O
C.增大压强或升高温度都可以加快化学反应速率并能提高SO2的转化率
D.达到化学平衡后,其它条件不变,容器体积缩小为原来的一半,CO的浓度增大
11.D
【解析】A.可逆反应不能进行彻底,2 ml CO不能完全反应,放出的热量小于aKJ,故A错误;
B.化学平衡是动态平衡,达到化学平衡后加入C18O,重新达到新平衡前SO2和CO、CO2中均含有18O,故B错误;C.2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)△H=-a kJ•ml-1(a>0),正反应放热,是一个气体体积减小的反应,升温,平衡左移,SO2的转化率减小,故C错误;D.达到化学平衡后,其它条件不变,容器体积缩小为原来的一半,CO的浓度瞬间增大为原来的2倍,此时平衡正向移动,CO的浓度逐渐减小,但重新平衡后CO的浓度仍比原平衡浓度大,故D正确;答案为D。
12.纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2,过程如图所示。下列说法中不正确的是
A.过程 Ⅰ 的反应:2Fe3O46FeO+O2↑
B.过程 Ⅱ 的反应:2H2O=2H2↑+O2↑
C.两个转化过程都发生了氧化还原反应
D.Fe3O4为整个过程的催化剂
12.B
【解析】
A.根据图示可知:过程Ⅰ为Fe3O4在太阳光照射下分解生成FeO与O2,反应方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑,A正确;
B.过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4,反应方程式为:3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4,B错误;
C.根据过程Ⅰ和过程Ⅱ可知,两个反应过程中元素的化合价都发生了变化,因此反应均为氧化还原反应,C正确;
D.过程I方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑;过程II方程式为:3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4,,将I+II×2,整理可得:2H2O=2H2↑+O2↑,可见在整个过程实现了太阳能向化学能的转化,D正确;
故答案为B。
13.判断下列相关说法正确的是( )
A.密闭容器中反应aA(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡,T0时改变某一条件变化如图,则改变的条件只能是加入催化剂
B.反应L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡时,外界条件对平衡影响关系如图,则正反应为放热反应,且a>b
C.其它条件相同时,物质的量和温度关系如图所示,则反应aA+bBcC的正反应为放热反应
D.反应速率和反应条件变化关系如图,则反应A+2B2C+3D的正反应为放热反应,且A、B、C、D均为气体
13.C
【解析】
A.改变条件,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不发生移动,则改变的条件也可能是加压(当a+b=c时),A不正确;
B.升高温度,G的体积分数减小,则平衡正向移动,正反应为吸热反应,B不正确;
C.T2后,升高温度,A的含量增大,则平衡逆向移动,正反应为放热反应,C正确;
D.加压时,平衡正向移动,则D一定不是气体,D不正确。
故选C。
【点睛】
利用外界条件改变判断平衡移动,从而确定反应物与生成物中气体分子数的关系,或正反应是吸热反应还是放热反应时,应分析曲线中平衡后的部分。因为反应未达平衡时,不管条件如何影响平衡,平衡都是正向移动,所以不能利用平衡前的曲线进行判断。
14.足量的铁片与一定量的稀H2SO4反应制取氢气时,要使氢气的生成速率减慢,但又不能影响其总量,下列措施中能达到目的是( )
①加水 ②改用98%的H2SO4 ③加热 ④滴几滴CuSO4 ⑤改用Fe粉 ⑥加入Na2SO4溶液⑦加入Na2CO3 ⑧加入CH3COONa ⑨加入KNO3溶液
①⑥⑧ B.①⑥⑧⑨ C.②③④⑤ D.③④⑤
14.A
【解析】要使氢气的生成速率减慢,但又不影响其总量,则可以减小氢离子浓度,而不能减小氢离子的物质的量,以此来解答。
①. 加入一定量水,可以减小氢离子浓度,而不能减小氢离子的物质的量,则反应速率减慢,不影响氢气的总量,故①正确;
②. 改用98%的硫酸,与铁发生钝化,不生成氢气,故②错误;
③. 加热,温度升高,反应速率加快,故③错误;
④. 滴加少量硫酸铜溶液,Fe置换出Cu,构成原电池加快反应速率,故④错误;
⑤. 改用铁粉,增大接触面积,反应速率加快,故⑤错误;
⑥. 加入硫酸钠溶液,减小氢离子浓度,而不能减小氢离子的物质的量,则反应速率减慢,不影响氢气的总量,故⑥正确;
⑦. 加入碳酸钠,与氢离子发生反应,减小了氢离子的物质的量,则生成氢气减少,故⑦错误;
⑧. 加入醋酸钠,与氢离子结合生成醋酸,减小氢离子浓度,而不能减小氢离子的物质的量,则反应速率减慢,不影响氢气的总量,故⑧正确;
⑨.加入硝酸钾溶液,与Fe、氢离子发生氧化还原反应生成NO,不生成氢气,故⑨错误;
所以正确的有:①⑥⑧,故答案选A。
【名师点睛】本题考查化学反应速率的影响,侧重于基本理论知识的考查。为提高该反应的反应速率,可增大浓度、压强或加入催化剂、升高温度,注意把握反应的特点,为解答该题的关键,也是易错点。
15.在锌粒和稀硫酸的反应体系,分别加入以下少量固体物质,对生成氢气的速率基本无影响的是
A.硫酸铜B.氯化钙固体C.烧碱D.氧化铁
15.B
【解析】
A. 在锌粒和稀硫酸的反应体系,加入少量硫酸铜,则金属锌会和硫酸铜之间发生置换反应生成铜单质,锌、铜构成原电池,铜电极上生成氢气,因此生成氢气的速率加快,故A不符合题意;
B. 加入氯化钙固体,不会影响氢离子浓度,所以对生成氢气的速率基本无影响,故B符合题意;
C. 加入烧碱会和硫酸之间发生中和反应,导致氢离子浓度减小,所以产生氢气的速率减慢,故C不符合题意;
D. 加入氧化铁,会和硫酸发生反应生成硫酸铁和水,导致氢离子浓度减小,所以产生氢气的速率减慢,故D不符合题意;
答案选B。
【点睛】
加入少量固体物质,对生成氢气的速率基本无影响,可从影响反应速率的外界因素如氢离子浓度、温度、增大固体的表面积以及形成原电池反应等角度来考虑。
16.在只有气体参加的反应中,改变下列条件,能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数同时增大的是
A.增大反应物的浓度B.增大压强
C.升高温度D.移去生成物
16.C
【解析】
A. 增大反应物的浓度,单位体积内分子数增加,活化分子数增加,活化分子百分数不变,故A不符合题意;
B. 增大压强,单位体积内分子数增加,活化分子数增加,活化分子百分数不变,故B不符合题意;
C. 升高温度,单位体积内分子数不变,活化分子数增大,活化分子百分数增大,故C符合题意;
D. 移去生成物,单位体积内分子数不变,活化分子数不变,活化分子百分数不变,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
【点睛】
增大反应物的浓度或增大压强,都是单位体积内分子数增加,活化分子数增加,活化分子百分数不变;升高温度或加催化剂,都是单位体积内分子数不变,活化分子数增大,活化分子百分数增大,但两者使活化分子数增大的原理不一样。
17.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应,xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.40 ml·L-1,保持温度不变,将容器的容积缩小为原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度升高为0.70 ml·L-1。下列有关判断正确的是( )
A.x+y>z B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率减小 D.C的体积分数减小
17.A
【解析】保持温度不变,将容器的容积缩小为原来的一半,若平衡不移动,A的浓度为0.80 ml·L-1,而平衡时测得A的浓度变为0.70 ml·L-1,说明A的浓度是减小的,则体积减小、压强增大,平衡正向移动。A.增大压强,平衡正向移动,则正向为气体体积减小的反应,故x+y>z,故A正确;B.由上述分析可知,平衡正向移动,故B错误; C.因平衡正向移动,故B的转化率增大,故C错误; D.平衡正向移动,C的体积分数增大,故D错误;答案选A。
点睛:本题主要考查压强对化学平衡的影响。本题的易错点是:保持温度不变,将容器的容积缩小为原来的一半,再达平衡时,A的浓度升高为0.70 ml·L-1,错误认为增大压强,A的浓度增大,平衡逆向移动,而实际上将容器的容积缩小为原来的一半,若平衡不移动,A的浓度应该是0.80 ml·L-1,而平衡时测得A的浓度变为0.70 ml·L-1,说明A的浓度是减小而不是增大,则压强增大,平衡正向移动。
18.升高温度,下列数据一定增大的是( )
①化学反应速率v ②水的离子积常数Kw ③化学平衡常数K ④醋酸的电离平衡常数K ⑤溶液的pH
①②⑤B.①②④C.②③④D.③④⑤
18.B
【解析】
①升高温度,化学反应速率在无特殊说明情况下一定会增大;
②水的电离属于吸热过程,升高温度,将会促进水的电离,平衡正向移动,水的离子积常数Kw一定增大;
③升高温度,若平衡正向移动,化学平衡常数K一定增大,若平衡逆向移动,化学平衡常数K将减小;
④醋酸的电离过程为吸热过程,升高温度将促进其电离,故醋酸的电离平衡常数K一定增大;
⑤升高温度,若对于溶液中氢离子浓度或氢氧根浓度无影响,则溶液的pH不变,若对氢离子或氢氧根浓度有影响,那么溶液pH会发生相应变化,但也不一定会增大;
综上所述,答案为B。
二、非选择题:本大题共4小题,共46分。
19.T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。
根据以上条件,回答下列问题:
(1)A与B反应生成C的化学方程式为________,正反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)t1 min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有______(填字母序号)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
19.(1)A(g)+3B(g)2C(g) 放热 (2) C
【解析】
(1)随反应进行,A、B的物质的量浓度减小,为反应物,C的物质的量浓度增大,为生成物,最终A、B的浓度不变化,且不为0,属于可逆反应,A、B、C的化学计量数之比=(0.5-0.3)∶(0.7-01)∶0.4=1∶3∶2,故反应方程式为:A(g)+3B(g)⇌2C(g);由图(Ⅱ)可知T1>T2,升高温度,B的体积分数增大,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故答案为:A(g)+3B(g)⇌2C(g);放热;
(2)A.保持其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动,故A错误;B 保持容器总体积不变,通入少量稀有气体,各组分的浓度不变,平衡不发生移动,故B错误;C.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故C正确;故答案为:C。
20.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析求得:
(1)该反应的化学方程式为_____________;
(2)若降低温度,v(逆)__;(填“加快”“减慢”或“不变”)
(3)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)__v(逆);(填“>”、“<”或“=”)
(4)以下措施能加快反应速率的是__。
A.恒温恒容充入He使压强增大 B.缩小体积,使压强增大
C.恒温恒压充入He D.平衡后加入催化剂
20.(1)2AB (2) 减慢 (3) > (4) BD
【解析】
(1)由图可以知道,从反应开始,A的物质的量减少,B的物质的量增加,则A为反应物、B为生成物,反应达到平衡状态时,A减少0.8ml-0.2ml=0.6ml,B增加0.5ml-0.2ml=0.3ml,由反应速率之比等于化学计量数之比可以知道,A、B的化学计量数比为0.6ml:0.3ml=2:1,所以该反应的化学方程式为2AB。
(2)降低温度,正逆反应速率都减慢;
(3)第4min时,A的物质的量仍在减少,B的物质的量仍在增加,因此反应仍向正反应方向进行,所以正、逆反应速率的大小关系为v(正)>v(逆);
(4)A.恒温恒容充入He使压强增大,参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不变,A错误;
B.缩小体积,使压强增大,参加反应气体的浓度增大,B正确;
C.恒温恒压充入He,体积增大,参加反应气体的浓度减小,反应速率减小,C错误;
D.平衡后加入催化剂,反应速率增大,D正确。
答案选BD。
【点睛】
外界条件对反应速率的影响是解答的易错点,尤其是压强对反应速率的影响,注意压强对反应速率的影响只能适用于气体体系,且改变的实质是通过改变浓度引起的。对于有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时,对化学反应速率的影响规律为:①恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。②恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
21.1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法生产,主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1) ,反应原理为
i. CH2=CHCH,3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH1= -134 kJ• ml-1
ii. CH2=CHCH,3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl (g)+HCl(g) ΔH2= -l02 kJ • ml-1
已知:相关化学键的键能数据如下表所示:
请回答下列问题:
(1)由反应i计算出表中x=_____________。
(2)一定温度下,密闭容器中发生反应i和反应ii,达到平衡后增大压强,CH2C1CHC1CH3的产率____________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_________________________________。
(3)T1℃时,向10L恒容的密闭容器中充入1 ml CH2=CHCH2C1和2 ml HC1,只发生反应CH2=CH CH2Cl (g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。5min反应达到平衡,测得 0〜5 min内,用CH2ClCHClCH3表示的反应速率 v(CH2ClCHClCH3)=0.016 ml·L-1 • min-1。
①平衡时,HCl的体积分数为__________________(保留三位有效数字)。
②保持其它条件不变,6 min时再向该容器中充入0. 6 ml CH2=CHCH2Cl、0.2mlHC1和0.1ml CH2ClCHClCH3,则起始反应速率 v正(HCl)______________ (填“>”“<”或“=”)V逆(HCl).
(4)一定压强下,向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12发生反应ii。设起始的=w,平衡时Cl2的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系如图甲所示。W=1时,正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图乙所示。
①图甲中,w2__________(填“>”“<”或“=”)1
②图乙中,表示正反应平衡常数的曲线为____________(填“A”或“B”),理由为________________。
③T1K下,平衡时a(Cl2)= ________________。
起始时向某恒容绝热容器中充入1 ml CH2 =CHCH3和1 ml Cl2发生反应ii,达到平衡时,容器内气体压强_________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
21. (1) 332 (2) 增大 增大压强,反应ii的平衡不移动,反应i的平衡正向移动。所以CH2C1CHC1CH3的产率增大 (3)① 54.5% ② > (4)① > ② B 反应ii的正反应为放热反应。温度升高, 正反应的平衡常数减小 ③ 50% (5)增大
【解析】
这是考查化学反应原理的的题目,考查热化学,化学键,化学平衡等知识点。
(1) 由 反 应 i ,ΔH1 = -134 k J· ml -1 =611k J·ml -1 + 243k J·ml -1- x - 2×328k J·ml -1,
解得x=332k J·ml -1。
(2)反应ii的左右两边气体分子总数相等,平衡不受压强影响;反应i为 气 体 分 子 总 数 减 小 的 反 应,增大压强,平衡正向移动,CH2ClCHClCH3 的产率增大。
(3)①0~5m i n内,用 CH2ClCHClCH3 表示的反应速率v(CH2ClCHClCH3)=0.016ml·L-1·m i n -1,平衡时生成 CH2ClCHClCH3的物质的量为0.8ml,则平衡时 HCl (g)的物质的量为1.2ml; 再用差量法计算出平衡时气体总物质的量为 3 m l-0.8m l= 2.2 ml,所以 HCl的 体 积 分 数 为54.5%。 ②由题中数据,利用三段式法可计算出平衡时,CH2=CHCH2Cl(g)、HCl(g)、CH2ClCHClCH3(g)的浓度分别为 0. 02 m l· L-1、0.12m l·L-1、
0.08m l·L-1,则 平 衡 常 数;
6m i n时的浓度商,平衡正向移动,所以v正 (HCl )>v逆 (HCl )。
(4) ① 由 反 应 ii 和 图 甲 知, 一 定 温 度 下, 起 始 的 越大,平衡时 Cl2 的体积分数越小。
②反应i i的正反应方向为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。 ③由图乙知,温度为T1 时,正、逆反应的平衡常数相等,又因为二者互为倒数,则平衡常数 K=1。 w=1时,设 CH2 =CHCH3 和Cl2 的物质的量均为a ml,参加反应的 Cl2 的物质的量为b ml,利用三段式可列关系式: ,解得。
(5)该反应为反应前后气体分子总数相等的放热反应,反应向正反应方向进行,体系温度升高,气体膨胀,压强增大。
【点睛】:本题以1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)作为知识引子,实际是考查化学反应原理的内容,考查了热化学计算,化学能与化学键的热量转化,化学反应速率,化学平衡及图像,化学移动等相关知识,掌握基础是关键,题目难度中等。
22.全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题。
(1)地球上的能源主要源于太阳,绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应,主要过程可以描述分为下列三步(用“C5”表示C5H10O4,用“C3”表示C3H6O3):
Ⅰ:H2O(l)=2H+(aq)+1/2O2(g)+2e- △H=+284kJ/ml
Ⅱ:CO2(g)+C5(s)+2H+(aq)=2C3+(s) △H=+396kJ/ml
Ⅲ:12C3+(s)+12e-=C6H12O6(葡萄糖、s)+6C5(s)+3O2(g) △H=-1200kJ/ml
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式
(2)工业上有一种方法有效地开发利用CO2,是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mlCO2和3mlH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/ml。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= ml/(L·min);
②氢气的转化率= ;
③求此温度下该反应的平衡常数K= ;
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去 D.再充入1ml CO2和3ml H2
⑤当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2。则c1 c2的关系(填>、<、=)。
(3)减少温室气体排放的关键是节能减排,大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标。如图所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。将其插入KOH溶液,从而达到吸收CO2的目的。
①通入氧气一极的电极反应式为 ;
②随着电池不断放电,电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填大于、小于或等于)甲烷燃烧的能量利用率。
22.(1)6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖、s)+6O2(g) △H=+2880kJ·ml-1
(2)①0.225;②75%;③5.33 (L2/ml2);④CD;⑤<;
(3)①O2+2H2O+4e-=4OH-;②减小;③大于
【解析】
试题分析:(1)由盖斯定律可知:6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖、s)+6O2(g) △H=6×(+396 kJ/ml)+6×(+284 kJ/ml)+(-1200 kJ/ml)=+2880kJ·ml-1;(2)由图象可知有反应开始到平衡平均反应速率v(CO2)=0.75ml/L÷10min=0.075ml·L-1·min-1,故①v(H2)=3 v(CO2)= 0.225 ml·L-1·min-1;②氢气的转化率=3×0.75ml÷3ml×100%=75%,③求此温度下该反应的平衡常数K==5.33(L2/ml2);④1L恒容容器中CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/ml反应,升高温度平衡逆向移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小;充入He(g),使体系压强增大平衡不移动,故n(CH3OH)/n(CO2)不变;将H2O(g)从体系中分离出去,则平衡向正向移动,故n(CH3OH)/n(CO2)增大;再充入1ml CO2和3ml H2相当于两个等效的平衡体系合,合并瞬间n(CH3OH)/n(CO2)不变,平衡正向移动则n(CH3OH)/n(CO2)增大;故选CD。⑤当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,根据勒夏特列原理可知c1<c2。(3)由图象可知,该电池为甲烷燃料电池,通甲烷的一方为负极:CH4-8e—+10OH—= CO32—+7H2O,通氧气的一方为正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-,随着电池不断放电,电解质溶液的pH减小,通常情况下,甲烷燃烧会有一部分能量以光能形式释放,则甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。
考点:化学反应能量、化学平衡、电化学等反应原理考查。
化学键
C—C
C—C
C—Cl
Cl—Cl
E/( kJ • ml-1)
611
x
328
243
第10单元 化学反应速率与化学平衡(B卷 滚动提升检测)(学生版): 这是一份第10单元 化学反应速率与化学平衡(B卷 滚动提升检测)(学生版),共8页。试卷主要包含了下列说法中不正确的有个等内容,欢迎下载使用。
第15单元 实验设计与评价(B卷 滚动提升检测)试卷: 这是一份第15单元 实验设计与评价(B卷 滚动提升检测)试卷,共18页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
第16单元 物质的结构与性质(选考)(B卷 滚动提升检测)试卷: 这是一份第16单元 物质的结构与性质(选考)(B卷 滚动提升检测)试卷,共15页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。