高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度练习题
展开6.1.4化学平衡状态同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的有个
①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增大③反应物的转化率定增大④反应物的浓度一定降低
A.1 B.2 C.3 D.4
2.一定温度下,将1mol和3mol充入2L密闭容器中,在催化剂存在下进行下列反应:,下列说法正确的是
①的消耗速率与的生成速率之比为时达到反应的最大限度
②达到化学平衡时,断裂1mol H-H键,同时断裂2mol N-H键
③达到反应限度时、、的分子数之比一定为
④容器体积一定时,在一定温度下,混合气体的压强保持不变时,该反应达到化学平衡状态
A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
3.可逆反应在容积1L密闭容器反应,下列叙述是反应达到平衡状态标志的是
①单位时间内生成1molX的同时消耗1molZ
②Y的体积分数不再变化
③体系的压强不再改变
④Y、Z的物质的量浓度比为1:2
⑤x的浓度不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
A.仅①④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③⑤⑥
4.向恒温恒容密闭容器中通入和,发生反应,反应达到平衡状态,测得平衡时体积分数为20%。下列说法正确的是
A.CO和的平衡转化率均为60%
B.
C.混合气体的平均相对分子质量始终保持不变
D.若保持不变,可判断该反应已达到平衡状态
5.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<0,在恒温恒容条件下,n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.c点,n(NH3)=n(H2),该反应达到平衡状态
B.a点的正反应速率比b点的大
C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处c(N2)不同
D.在t2时刻,向体系中充入氩气使压强增大,化学反应速率加快
6.下列实验操作、现象和得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
该溶液中一定含有
B
向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡
产生白色沉淀
溶液中一定含有
C
把铝片插入浓硫酸中
无明显现象
常温下铝与浓硫酸不反应
D
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液
溶液变血红色
与的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
7.下列说法正确的是
A.反应C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
B.反应2A(?)+B(g)⇌2C(?),若压强不再随时间变化能说明已达平衡,则A、C同时是气体
C.反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
D.1molN2和3molH2反应,达平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1;在相同温度和压强下,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为90%时,吸收热量Q2,则Q2等于Q1
8.在一个不传热的固定容积的容器中,对于反应(正反应为吸热反应),下列叙述为平衡状态标志的是
①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等
②外界条件不变时,A、B、C浓度保持不变
③体系的温度不再变化
④体系的压强不再变化
⑤单位时间内消耗amolA(g)的同时消耗3amolC(g)
A.①②④⑤ B.①②③ C.①②③④ D.①②③④⑤
9.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应:2NO+O22NO2(正反应为放热反应),能说明已经达到平衡状态的是
A.生成NO2的速率和生成O2的速率相等
B.v正(NO)=v逆(O2)
C.NO、O2、NO2的物质的量之比为2:1:2
D.O2的含量保持不变
10.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应,下列说法中,能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.反应混合物中、、的物质的量之比为2:1:2
B.消耗的速率与生成的速率相等
C.反应混合物中、、的百分组成不再改变
D.生成的速率与生成的速率相等
二、填空题
11.(1)已知在2L的固定容积的密闭容器中进行下列可逆反应,各物质的有关数据如下:
3A (g) + B (g)2C(g)
起始物质的量浓度(mol/L):1.5 1 0
2s末物质的量浓度(mol/L):0.9 0.8 0.4
则:①0到2s用物质C来表示的反应速率为 ;
②从反应开始到2s末,B的转化率为 ;
③下列事实不能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 。
A.气体的平均相对分子质量保持不变
B.容器内气体的密度不变
C.容器内气体的总压强保持不变
D.vA︰vB︰vC=3︰2︰2
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
(2)①锌电池有望代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应式是:2Zn+O2=2ZnO。则该电池的负极材料是 ;当导线中有0.4 mol电子通过时,理论上消耗的O2在标准状况下的体积是 L。
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如右,该燃料电池工作时,外电路中电流方向是从电极 到电极 ;电池的总反应为 。
12.化学平衡状态
【交流研讨】在密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:
对于以上反应,请分析:
(1)反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化 ?
(2)反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大 ?随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化 ?
(3)反应会进行到什么时候“停止” ?
(4)此时,反应物和生成物浓度如何变化 ?
(5)反应真的停止了吗 ?
13.将、和投入2L恒温恒容的密闭容器中发生反应:。
(1)下列化学反应速率的表示中,所表示的速率最快的是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
(2)下列说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。
①气体密度不变
②混合气体的总物质的量不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④、的物质的量之比不变
⑤单位时间内消耗同时生成
⑥
(3)下列措施能加快反应速率的是 。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入 D.及时分离出 E.升高温度 F.选择更高效的催化剂
(4)反应经过5min测得的浓度为,则此5min内平均反应速率 ,此时的浓度是 。
14.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知反应:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g),反应速率v(SO2)=0.05mol·L-1·min-1,则v(O2) = mol·L-1·min-1。
(2)已知:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的 △H= kJ·mol-1。
(3)一定温度下,将NO2与SO2以体积比1∶2 置于容积固定的密闭容器中发生(2)中反应,下列事实能说明反应达到化学平衡状态的是 (填正确选项字母编号)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO2的体积比保持不变 d.△H保持不变
15.回答下列问题
(1)在2L的密闭容器中放入,发生如下反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。反应至时,测得转化了20%,则为 ;时,混合气体中的体积分数是
(2)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为 。
②若X、Y、Z均为气体,时反应达到平衡,开始时的压强与平衡时的压强之比为 ,X的转化率为 。若X、Y、Z均为气体,则以下情况可判断达平衡状态的有 (填序号)
A.容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B.容器内混合气体的密度不变
C.容器内混合气体的总压强不变
D.
(3)将一定质量的粉投入到的稀硝酸中,待粉完全溶解时,收集到标准状况下的NO气体(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出),再向反应后的溶液中缓慢加入粉,充分反应后溶液只含一种溶质。试计算:
①最初加入的铜粉质量为
②至少需要加入铁粉的质量为
16.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。其反应如下:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)+Q,完成下列填空:
(1)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入4molCO2(g)和6molH2(g),2min后,测得混合气体的压强是反应前的0.85倍,则CO2的平均反应速率为 。
(2)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示上述可逆反应达到平衡状态的是(填序号) 。
a.v正(CH3CH2OH)=v正(CO2)
b.3v逆(CO2)=v正(H2)
c.混合气体的密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K2,在相同温度下,通过K1、K3分别向A、B中各充入2molCO2和3molH2,关闭K1、K3,反应起始时A、B的体积相同均为aL。
(3)反应达到平衡后A内压强为起始压强的0.8倍,则H2转化率为 。
(4)①若在平衡后B容器中再充入1molCO2和1.5molH2,则重新到达平衡后,平衡混合气中CH3CH2OH的体积分数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
②若在平衡后打开K2,再次达到平衡后B容器的体积缩至0.6aL,则打开K2之前,B容器的体积为 L。
17.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X(s)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示,正反应速率随时间变化的曲线如图2所示。(转化率:某时间内原料转化掉的物质的量占投料时物质的量的百分比)。
(1)该反应的方程式可表示为 。
(2)图2中ac段速率增大的可能原因是 。
(3)下列说法正确的是 。
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.当用Z表示的反应速率v=0.079mol•L-1•min-1时说明该反应已达平衡
D.Δt1=Δt2时,Y的消耗速率:a~b段小于b~c段
E.反应物的总能量高于生成物的总能量
(4)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号)。
①降低温度
②减少X的物质的量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持容积不变,充入He使体系压强增大
(5)平衡时Y的转化率为 。
18.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
100
240
464
576
620
①哪一时间段时间段反应速率最大 min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5),原因是 。
②求3~4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是 。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)在一定温度下,将一定量的气体通入体积为2L的密闭容器中,使其发生反应,有关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。
①则下列有关推断正确的是 。
A.该反应的化学方程式是:3Z⇌3X+2Y
B.t0时,X、Y、Z的质量不再改变
C.t0时,Z的浓度为1.2mol/L
D.t0时反应停止,反应速率为0
②t0时,Z的转化率为 。
③若t0=2min,则2min内用Y的浓度变化表示的反应速率为: 。
19.在某一容积为2L的恒容密闭容器中,A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应,其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率为 ,4min时,v正(A) v逆(D)(填“>”“<”或“=”)。
(3)在2min时,图象发生改变的原因可能是 (填字母)
A增大B的物质的量 B降低温度
C加入催化剂 D减小A的物质的量
(4)能说明该反应已达到平衡状态的标志是 (填字母)。
A消耗5mol B的同时生成4molD
B反应速率4v(B)= 5v(D)
C容器内D的浓度不再随时间而发生变化
D容器内压强不再随时间而发生变化
E容器内混合气体的密度不再随时间而发生变化
(5)由图示求得平衡时A的转化率为 。
20.Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但形状不同的MnO2分别加入盛有15 mL 5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
很烫
剧烈反应,带火星的木条复燃
3.5 min
块状
微热
反应较慢,火星红亮但木条未复燃
30 min
(1)该反应是 反应(填放热或吸热)。
(2)实验结果表明,粉末状催化剂的催化效果比较好,原因是 。
Ⅱ.某可逆反应在体积为2 L的密闭容器中进行,0~3分钟各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)反应开始至2分钟末,用C的浓度变化表示的反应速率为 。
(5)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母符号)。
A.v(A)=2v(B) B.容器内压强保持不变
C.2v(A)逆=v(B)正 D.容器内混合气体的密度保持不变
(6)在密闭容器里,通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会增大的是 (填字母符号)。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大容器体积 D.通入不参加反应的其他气体,增大压强
三、实验题
21.I、已知锌与稀盐酸反应放热,某学生为了探究反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有 1.00 mol•L-1、2.00 mol•L-1 两种浓度,每次实验稀盐酸的用量为 25.00 mL,锌有细颗粒与粗颗粒两种规格,用量为 6.50 g.实验温度为 298 K、308 K。
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项),并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
编号
T/K
锌规格
盐酸浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和 探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2)根据实验①过程绘制的标准状况下的气体体积 V 与时间 t 的图象如图所示。在OA、AB、BC 三段中反应速率最快的是 。该时间段反应速率最大的主要原因是 。
(3)另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率, 在不影响产生 H2气体总量的情况下,你认为他上述做法中可行的是 (填相应字母);
A.氨水 B.CuCl2 溶液 C.NaCl 溶液 D.KNO3溶液
II、在如图所示的恒温、恒压密闭容器中加入 2mol X 和 2mol Y,发生如下反应并达到平衡(X、Y 状态未知):2X(?)+Y(?)⇌a Z(g)。起始时容器的体积为 V L,达到平衡时X、Y 、Z 的物质的量之比为 1:3:2,且容器的体积仍然为 V L。
(1)a = ;
(2)X 的状态为 ,Y 的状态为 (填“气态”或“非气态”);
Ⅲ.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是
① 混合气体的压强;② 混合气体的密度;③ B的物质的量浓度;④ 气体总物质的量;⑤ 混合气体的平均相对分子质量;⑥ C、D反应速率的比值
A. ②③⑤ B. ①②③ C. ②③④⑥ D. ①③④⑤
22.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除产生二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了如图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去。已知C为CuO)。试回答:
(1)上述反应中能生成二氧化硫的化学方程式为 。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是 。
(3)A中加入的试剂可能是 ,作用是 ;B中加入的试剂可能是 ,作用是 。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是: 。
(5)如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气? (填“能”或“不能”),原因是 。
(6)下列有关硫及其化合物的叙述正确的是___________。
A.食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐和抗氧化等作用
B.SO2与CO2均为酸性氧化物,化学性质相同
C.2molSO2与1molO2在一定条件下反应能生成2mol的SO3
D.浓硫酸与红热的炭反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
E.除去SO2中含有的少量HCl气体,可以使气体通过饱和Na2SO3溶液
23.某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学反应速率和化学反应限度
(1)实验一:通过实验室制备的反应探究外界条件对化学反应速率的影响,下表是实验过程中的数据及相关信息:
序号
反应温度/℃
10g的形状
t/min
①
20
2
10
块状
t1
②
20
4
10
块状
t2
③
20
2
10
粉末
t3
④
40
2
10
粉末
t4
⑤
40
4
10
粉末
t5
t表示收集CO2体积为a mL所需的时间,(注:气体体积均在相同条件下测得),分析表格中的信息可知,影响该化学反应速率的因素有 。
(2)实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。在酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久突然褪色,反应速率明显加快。
①针对上述实验现象,小组同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是 的影响。
②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要的试剂最合理的是 (填字母)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(3)实验三:探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。
Ⅰ、向5 mL 0.1 mol/LKI溶液中滴加5~6滴0.1 molL FeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙两等份;
Ⅱ、向甲中滴加CCl4,充分振荡;Ⅲ、向乙中滴加试剂X。
请回答下列问题:
①步骤Ⅲ中,试剂X是 ;
②步骤Ⅱ和Ⅲ中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度,该实验现象是 。
参考答案:
1.A
2.B
3.B
4.C
5.B
6.D
7.A
8.D
9.D
10.C
11. 0.2 mol/(L·s) 20% BD 锌 2.24 2 1 4NH3+3O2=2N2+6H2O
12.(1)反应物,反应物浓度减小,生成物浓度增大
(2) 正反应速率大 正反应速率减小,逆反应速率增大
(3)正逆反应速率相等时
(4)不再改变
(5)未停止,处于动态平衡
13.(1)D
(2)②③
(3)CEF
(4) 0.1mol/(L·min) 1.5mol/L
14. 0.025 -41.8 b、c
15.(1) 0.04 mol∙L−1∙min−1 30.8%
(2) 3X+Y2Z 10∶9 30.0% AC
(3) 14.4g 25.2g
16. 0.1875mol/(L·min) bd 50% 不变 0.8a
17.(1)X(s)+Y(g)2Z(g)
(2)该反应放热,导致温度升高,温度升高的影响大于浓度减小的影响,反应速率增大
(3)DE
(4)①③
(5)79%
18. 2~3 min 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快 0.025mol/(L•min) CD AB 60% 0.3 mol/(L•min)
19. 4A(g)+5B(g)6C(g)+4D(g) 0.1mol/(L•min) = C CD 32%
20. 放热 接触面积增大,速率加快 2A (g)+B(g)2C(g) 0.5mol/(L•min) B AB
21. ③ ④ AB 反应放热,使温度升高,反应速率加快 C 1 非气态 气态 A
22.(1)Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)当Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2
(3) 品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气
(4)C中黑色粉末变成红色,D中白色粉末变成蓝色
(5) 不能 因为混合气体中可能含水蒸气,会干扰H2的检验
(6)A
23. 反应物浓度、反应物接触面积、温度 生成的Mn2+对反应有催化作用 B KSCN溶液 Ⅱ中可观察到溶液分层,下层呈现紫红色,Ⅲ中可观察到溶液变红
高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度同步练习题: 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度同步练习题,共30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。
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练习: 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练习,共29页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度巩固练习: 这是一份苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度巩固练习,共28页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。