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高二化学第二章 化学反应速率与化学平衡
第 1 节 化学反应速率
1.下列有关化学反应速率的说法中错误的是 ( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量
B.化学反应速率可以通过实验来测定的
C.化学反应速率的单位是由浓度和时间的单位共同决定的
D.化学反应速率为1 mol·L-1·s-1是指1s时产物的浓度为1 mol·L-1
2.甲、乙两个容器内都在进行A→B的反应,甲容器内每分钟减少4 mol A,乙容器内每分钟减少2 mol A,则两容器内的反应速率 ( )
A.甲快 B.乙快 C.相等 D.无法确定
3.将足量锌粒放入100 mL 4 mol·L—1稀硫酸中制取氢气,已知在20 s内收集了2.24 L(STP)氢气,则用H+浓度的变化表示该反应的速率为(稀硫酸体积不变) ( )
A.0.2 mol/(L·s) B.0.15 mol/(L·s) C.0.1 mol/(L·s) D.0.05 mol/(L·s)
4.工业上合成氨的反应方程式为N2+3H22NH3,其反应速率可以分别用v(N2)、v(H2)、v(NH3)表示(单位均为mol·L—1·s—1),则下列关系正确的是 ( )
A.v(N2)=v(H2)=v(NH3) B.v(NH3)=2v(N2)
C.v(N2)=3v(H2) D.3v(H2)=2v(NH3)
V(CO2)/mL
A
C
O
t/min
B
5.某学生用纯净的CaCO3与过量稀HCl反应制取CO2,实验过程 记录如右图所示。对图中曲线的描述正确的是 ( )
A.OA段表示反应速率最快
B.AB段表示反应速率最快,收集的CO2最多
C.BC段表示反应速率最慢但收集的CO2最多
D.OC段表示随着时间推移,反应速率逐渐加快
6.在一定条件下,将A2和B2两种气体通入1 L的密闭容器中,发生如下反应:
mA2(g)+nB2(g)2C(g),2 s内用各物质浓度变化所表示的反应速率分别为:v(A2)=0.4 mol/(L·min),v(B2)=0.02 mol/(L·s),v(C)=0.8 mol/(L·min) 则m和n为 ( )
A.m=1,n=3 B.m=2,n=3 C.m=3,n=2 D.m=3,n=1
7.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol/L,这段时间内用O2的浓度变化表示的反应速率为0.04 mol/(L·s),则这段时间为 ( )
A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s
8.在2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g),若最初加入的A和B都是4 mol,反应开始的前10 s内用A的浓度变化表示的反应速率为0.12 mol/(L·s),则10 s末容器内B的物质的量为 ( )
A.3.6 mol B.3.2 mol C.2.8 mol D.1.6 mol
9.反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)在四种不同情况下的反应速率分别表示如下,其中表示该反应速率最快的是
A.v(A)=0.5 mol·L—1·s—1 B.v(B)=0.3 mol·L—1·s—1
C.v(C)=0.8 mol·L—1·s—1 D.v(D)=1 mol·L—1·s—1
t/s
n/mol
1.58
1.20
1.00
0.41
0.21
10
0
Z
X
Y
10.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示。下列描述正确的是:
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g)
11.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或生成物的增加速率)可表示为 ( )
A.v(H2O)=0.0015 mol·L—1·s—1 B.v(O2)=0.06 mol·L—1·min—1
C.v(NO)=0.06 mol·L—1·min—1 D.v(NH3)=0.010 mol·L—1·s—1
12.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)2C(g),2 s后测得C的浓度为 0.6 mol/L,现有下列几种说法:①用A浓度变化表示的反应速率为0.3 mol/(L·s),②2s时C的体积分数为20%,③2s时A的转化率为70%,④2s时B的浓度为0.7 mol/L。其中正确的是 ( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
13.现有可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同条件下的反应速率用不同物质浓度的变化分别表示为:① v(A)=0.15 mol·L—1·s—1, ② v(B)=0.6 mol·L—1·s—1, ③ v(C)=0.4 mol·L—1·s—1, ④ v(D)=0.5 mol·L—1·s—1,上述四种情况中,反应速率的大小顺序正确的是 ( )
A.②>④>③>① B.②>③=④>①
C.④>③=②>① D.④>③>②>①
14.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5 min后测知D的浓度为0.5 mol·L—1,c(A)∶c(B)=3∶5,用C的浓度变化表示的反应速率为0.1 mol·L—1·min—1。试计算:
⑴ 起始时及5 min末A的物质的量浓度;
⑵ 5 min内用B浓度变化表示的反应速率;
⑶ x的值为多少。
第 2 节 影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的因素很多,决定化学反应速率大小的根本因素是 ( )
A.反应物的浓度 B.反应体系的温度
C.使用适当的催化剂 D.参加反应的物质的性质
2.工业上制取硫酸的基础反应是煅烧黄铁矿:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,为了提高SO2的生成速率,下列措施可行的是 ( )
A.加入Fe2O3作催化剂 B.用纯净的氧气代替空气
C.将块状黄铁矿碾成粉末 D.降低体系的温度
3.增大体系的压强时,下列化学反应的速率不会加快的是 ( )
A.H2+I22HI C.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
B.CO+H2OCO2+H2 D.HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
4.将下列4种X的溶液分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L—1盐酸的烧杯中,并加水稀到50 mL,此时X和盐酸缓缓地进行反应。其中反应速率最大的是 ( )
A.10 mL 4 mol·L—1 X 的溶液 B.20 mL 3 mol·L—1 X 的溶液
C.10 mL 2.5 mol·L—1X 的溶液 D.20 mL 2 mol·L—1 X 的溶液
5.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( )
A.加入少量的C(s)粉 B.将C(s)粉碎成细小粉末
C.保持体积不变,充入氩气 D.保持体积不变,充入氢气
6.在恒温恒容的容器中进行吸热反应:A(g)B(g)+C(g),若反应物A的浓度由0.1 mol·L—1降到0.06 mol·L—1需要20 s,则A浓度由0.06 mol·L—1降到0.024 mol·L—1,需反应的时间为 ( )
A.小于12s B.等于12s C.等于18s D.大于18s
7.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是 ( )
损失质量
时间
0
损失质量
时间
0
损失质量
时间
0
损失质量
时间
0
A B C D
8.反应A+B→C在温度T1下进行,反应E+F→G在温度T2下进行,已知T1>T2,且A和B的浓度均大于E和F的浓度(其他条件相同),则两个反应的速率 ( )
A.前者大 B.后者大 C.相等 D.无法比较
9.室温下,同种规格的铝片分别与下列物质混合,产生氢气速率最快的是( )
A.20 mL2 mol/L的盐酸 B.15 mL18 mol/L的浓硫酸
C.10 mL1.5 mol/L的硫酸 D.5 mL11 mol/L的浓硝酸
10.设C+CO22CO △H>0的反应速率为v1,N2+3H22NH3 △H<0的反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为 ( )
A.同时增大 B.同时减小
C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大
11.某课外活动小组做了一个有趣的实验:将2 g铝粉和3 g碘粉小心混合均匀,无任何现象。将其分成质量相等的3份,分别进行如下实验,现将实验记录列表如下:
组别
所加物质
实验现象
①
0.5 g水
立即产生火花,并有紫色蒸气
②
1 g Na2CO3·10H2O
约15 s产生火花,并有紫色蒸气
③
2 g CuSO4·5H2O
约30 s产生火花,并有紫色蒸气
根据上述实验事实作出的推断正确的是 ( )
A.水是铝和碘发生反应的催化剂
B.水的多少与反应快慢成正比,且水越多反应现象越明显
C.紫色的蒸气是反应生成的AlI3,说明反应放出热量
D.若使用CuSO4 或Na2CO3,也能看到反应现象
12.在一定条件下的密闭容器中发生可逆反应:A+BC,下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是 ( )
A.升高容器内的温度 B.增加容器内的压强
C.增加A的物质的量 D.使用合适的正催化剂
13.汽车尾气里含有有毒气体CO和NO,二者能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳,为了控制大气污染,下列做法合理可行的是 ( )
A.升高汽车尾气的温度,加快CO和NO反应的速率
B.使用催化剂使CO和NO迅速转化为N2和CO2
C.增大汽车排气管内的压强,加快该反应的速率
D.用乙醇代替汽油,彻底消除汽车尾气里的CO和NO
v
t
t1
t2
t3
14.将除去氧化膜的镁带投入盛有稀盐酸的小烧杯中,发生反应,产生H2的速率与时间的关系如右图所示。
⑴ 影响该反应速率的因素有____________________________;
① H+的浓度,② 镁带的表面积,③ Mg2+的浓度,
④ 氢气的压强,⑤ Cl—的浓度,⑥ 溶液的温度
⑵ t1→t2段反应速率变化的主要原因是___________________
______________________________________________________;
⑶ t2→t3段反应速率变化的主要原因是_______________________________________
______________________________________________________。
高二化学第 3 节 化学平衡
A组
1.下列关于可逆反应的说法中正确的是 ( )
A.可逆反应的反应物不可能全部转变为生成物
B.可逆反应的特征是正反应速率总是与逆反应速率相等
C.任何化学反应都有一定的可逆性,但不能都称为可逆反应
D.可逆反应在开始时,总是正反应速率大于逆反应速率
2.在一定条件下某一可逆反应达到化学平衡状态时 ( )
A.反应停止,产物的质量不再增加
B.反应混合物的组成成分和含量保持不变
C.反应物的浓度与生成物的浓度相等
D.单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数
3.在一定条件下的密闭容器中进行如下可逆反应2SO2+O22SO3,当反应达到平衡后,向容器中通入一定量18O2,一段时间后,18O ( )
A.仅存在于O2中 B.仅存在于O2、SO3中
C.仅存在于SO3、SO2中 D.存在于SO2、O2、SO3中
4.在一定温度下,可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是 ( )
A.Z的生成速率与分解速率相等 B.生成n mol X的同时生成3n mol Y
C.X、Y、Z的浓度比为1∶3∶2 D.X、Y、Z的浓度不再变化
5.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已经达到平衡状态的是 ( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
6.在一定温度下的定容密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列方法不能说明反应已经达到平衡状态的是 ( )
A.v正(SO2)=2v逆(O2) B.容器内气体的密度不随时间变化
C.容器内气体的压强不随时间变化 D.气体的平均相对分子质量不随时间变化
7.在一定温度下,将1 molCO和1 mol H2O(g)放在密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡后测得CO2为0.6 mol,再通入2 mol H2O(g),再次达到平衡时,CO2的物质的量为 ( )
A.等于0.6mol B.等于1mol C.大于1mol D.大于0.6mol,小于1mol
8.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 ( )
A.C(s)+CO2(g)2CO(g) B.Al3+(aq)+3H2O(l)=Al(OH)3(胶体)+3H+(aq)
C.H2(g)+I2(g)2HI(g) D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
9.反应:A(g)+3B(g)2C(g) △H<0达平衡后,将气体混和物的温度降低,下列叙述中正确的是 ( )
A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向逆反应方向移动
10.下列关于化学平衡常数的认识不正确的是 ( )
A.化学平衡常数是一定条件下的可逆反应达到化学平衡时,生成物与反应物浓度幂乘积之比
B.化学平衡常数是衡量某一可逆反应正向反应进行程度的尺度
C.当K>105时,化学反应进行基本完全
D.化学平衡常数的单位为1
11.在80℃进行的可逆反应CO+H2O(g)CO2+H2,达到平衡时,分别改变下列条件,K值发生变化的是 ( )
A.将压强减小至原来的一半 B.将反应温度升高至100℃
C.添加合适的催化剂 D.增大水蒸气的浓度
12.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L—1、0.3 mol·L—1、0.2 mol·L—1,在一定条件下反应达到平衡时,各物质的物质的量浓度有可能是 ( )
A.Z为0.3 mol/L B.Y2为0.2 mol/L
C.Y2为0.35 mol/L D.X2为0.2 mol/L
13.在一个固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B发生如下反应:
2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达平衡时,C的浓度为a mol·L—1。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比为起始物质,达平衡时,C的浓度仍为a mol·L—1的是( )
A.4 mol A+2 mol B B.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D
C.3 mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D
甲
乙
NO2
14.如右图所示,将两个充满NO2气体的烧瓶分别放入烧杯甲(盛有100 mL6 mol/L的HCl溶液)和烧杯乙中(盛有100 mL冷水)中,现向烧杯甲中放入25 g NaOH固体,同时向烧杯乙中放入25 g NH4NO3固体,搅拌使之充分溶解。
⑴ 左瓶中气体颜色________,理由是_________________
____________________________________________;
⑵ 右瓶中气体颜色________,理由是_________________
__________________________________________。
15.恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
⑴ 若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13 mol,nt(NH3)=6 mol,计算a的值。
⑵ 反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
⑶ 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比,n(始)∶n(平)=______________;
⑷ 原混合气体中,a∶b=_________________________;
⑸ 达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=____________________;
⑹ 平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=_________________________。
B组
1.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 ( )
A.加压有利于N2与H2合成氨 B.氯水在光照下颜色变浅最终为无色
C.MnO2有利于H2O2分解放出O2 D.向浓氨水中加入NaOH(s)制取氨气
2.下列说法可说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是 ( )
A.1 mol N≡N键断裂的同时,有3 mol H—H键断裂
B.1 mol N≡N键断裂的同时,有3 mol H—H键形成
C.1 mol H—H键断裂的同时,有2 mol N—H键形成
D.1 mol H—H键断裂的同时,有2 mol N—H键断裂
3.在一定温度下的定容密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),下列方法能说明反应已经达到平衡状态的是 ( )
A.HI的质量不再变化 B.容器内气体压强不再变化
C.混合气体的颜色不再变化 D.混合气体的密度恒定不变
4.在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比NO2的体积分数
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
5.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的△H<0,下列说法正确的是 ( )
A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
Z的体积分数
温度
1000kPa
10kPa
100kPa
6.右图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐标平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 ( )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.上述反应的逆反应的△H>0
C.X、Y、Z均为气态
D.X和Y中只有一种为气态,Z为气态
φ(D)
0
t
T1、P1
T1、P2
T2、P2
7.已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),右图表示在不同条件下反应物D的体积分数φ(D)随时间变化的关系,据此判断 ( )
A.a+b<c+d,△H<0
B.a+b>c+d,△H<0
C.a+b<c+d,△H>0
D.a+b>c+d,△H>0
8.在某一体积可变的密闭容器中,加入2 mol N2和3 mol H2发生合成氨反应:
N2+3H22NH3,达到平衡时,NH3的质量分数为p%。若维持温度和压强不变,按下列四种配比为起始物质,达到平衡时,NH3的质量分数仍为p%的是
A.2 mol NH3 B.4 mol N2+6 mol H2
C.1.5 mol N2+3 mol NH3 D.1 mol N2+3 mol H2+2 mol NH3
9.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g);△H<0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图,下列判断一定错误的是 ( )
甲
乙
时间
0O
C的
浓度
Ⅰ
乙
甲
时间
0O
B的
转化率
Ⅱ
乙
甲
时间
0O
混合气
体总压
Ⅲ
A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
10.在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K,下列有关说法正确的是 ( )
A.K越小,平衡时B的转化率越大 B.增大A的浓度,K值减小
C.K越大,平衡时C的含量越大 D.温度升高,K值增大
11.放热反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol·L—1,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则 ( )
A.K2 和K1的单位均为mol·L—1 B.K2<K1
C.c1(CO)>c2(CO) D.c2(CO)=c2(H2O)
12.对于可逆反应:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0,在一定条件下达到平衡状态后,改变下列条件(未说明的条件不变),对有关物理量及平衡状态有何影响?
⑴ 压强不变,充入少量氦气,混合气体的颜色_____________;
⑵ 升高体系的温度,混合气体的平均摩尔质量_____________;
⑶ 使用催化剂,正反应速率_______,逆反应速率_______,CO的转化率________;
⑷ 体积不变,缓慢充入少量氧气,容器内压强__________,正反应速率__________,逆反应速率__________,平衡向_____________方向移动。
13.在不同温度下的闭容器中,反应CaCO3CaO+CO2达到平衡时的压强如下:
温度/℃
550
650
750
850
897
压强/Pa
5.32×10
9.17×102
8.37×103
4.94×104
1.01×105
按要求填空:
⑴ 若升高CaCO3 分解平衡体系温度,同时缩小反应容器的体积,则平衡________。
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法确定
⑵ 在一个与外界不能进行热交换的密闭容器中,足量的CaCO3 在850℃时建立了分解平衡,若将容器扩大为原来的2倍,当重新达到平衡时,容器内的温度将___________(填“升高”、“降低”、“不变”、“无法确定”),平衡时容器内的压强将___________(填“大于”、“等于”、“小于”、“无法确定”)4.94×104Pa,理由是______________________。
第 4 节 化学反应进行的方向
1.下列有关说法正确的是 ( )
A.自发反应需在适当条件下才能发生
B.自发反应在任何条件下都能发生
C.放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
D.自发反应的熵值一定增大,非自发反应的熵值不变或减小
2.下列自发反应可以用能量判据来解释的是 ( )
A.硝酸铵自发地溶于水,溶液温度降低
B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);△H=+56.7 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=—285.8 kJ/mol
D.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);△H=+74.9 kJ/mol
3.下列反应中,熵值显著增大的是 ( )
A.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
B.CuO(s)+CO(g)=Cu(s)+CO2(g)
C.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
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