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化学反应速率 化学平衡测试题
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.下列四个选项是4位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是( )
A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品
2.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
B.高压比常压有利于合成SO3的反应
C.加入催化剂有利于氨的合成
D.工业制取金属钾Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来
3.在恒温恒压、不做功时,反应A+B===C+D在下列哪种情况下,一定能自发进行( )
A.ΔH<0、ΔS<0 B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS>0
4.5.6 g 铁粉投入到盛有100 mL 2 mol/L 稀硫酸的烧杯中,2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计),下列表示这个反应的速率正确的是
A.v(Fe)=0.5 mol/(L·min) B.v(H2SO4)=1 mol/(L·min)
C.v(H2SO4)=0.5 mol/(L·min) D.v(FeSO4)=1 mol/(L·min)
5.某温度时,N2+3H22NH3的平衡常数K=a,则此温度下,NH33/2H2+1/2N2的平衡常数为( )
A.a-1/2 B.a1/2 C.a D.a-2
6.一定温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:
①体系的压强不再发生变化;②生成m mol A 同时消耗q mol D;③各组分的物质的量浓度不再改变;④体系的密度不再发生变化;⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q;⑥各组分的质量分数不再改变;⑦反应混合物中各物质的物质的量之比为m∶n∶p∶q。
其中一定能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.③④⑦ B.①③④⑤
C.②③⑤⑥ D.③⑥
7.在一定条件下,可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是( )
A.加催化剂,v正、v逆都发生变化且变化的倍数相等
B.加压,v正、v逆都增大,且v正增大倍数大于v逆增大倍数
C.降温,v正、v逆都减小,且v正减小倍数小于v逆减小倍数
D.加入氩气,v正、v逆都增大,且v正增大倍数大于v逆增大倍数
8.在A+B(s) C反应中,若增大压强或降低温度,B的转化率均增大,则反应体系应是( )
A.A是固体,C是气体,正反应吸热
B.A是气体,C是固体或液体,正反应放热
C.A是气体,C是气体,正反应放热
D.A是气体,C是气体,正反应吸热
9.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
X的转化率变小
B
增大压强
X的浓度变小
C
充入一定量Y
Y的转化率增大
D
使用适当催化剂
X的体积分数变小
10.对于可逆反应2AB3(g) 2A(g)+3B2(g) ΔH>0,下列图像不正确的是
11.在一定温度下,向体积恒定为2 L的密闭容器里充入2 mol M和一定量的N,发生如下反应:M(g)+N(g) E(g);当反应进行到4 min时达到平衡,测知M的浓度为0.2 mol/L。下列说法正确的是( )
A.4 min时,M的转化率为80%
B.4 min时,用M表示的反应速率为0.8 mol·L-1·min-1
C.4 min后,向容器中充入不参与反应的稀有气体,M的物质的量减小
D.2 min时,M的物质的量浓度为0.6 mol·L-1
12.在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物质的质量分数[w(C)]与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是( )
A.ΔH<0,m+n<c+d
B.ΔH>0,m+n>c+d
C.ΔH>0,m+n<c+d
D.ΔH<0,m+n>c+d
13.对达到化学平衡状态的可逆反应:A+BC+D。若t0时增大压强,正、逆反应速率变化如图所示(v代表反应速率,t代表时间),下列有关A、B、C、D的状态叙述中正确的是( )
A.A、B、C是气体,D不是气体
B.A、B是气体,C、D有一种是气体
C.C、D是气体,A、B有一种是气体
D.C、D有一种是气体,A、B都不是气体
14.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2 和1 mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,平衡时SO3气体的质量百分数不改变的是( )
A.保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO3(g)
B.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g)
C.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g)
D.保持温度和容器体积不变,充入1 mol Ar(g)
15.在某恒温恒容的密闭容器内发生反应:2A(g)+B(g) C(g) ΔH<0。开始充入2 mol A和2 mol B,并达到平衡状态,下列说法正确的是( )
A.再充入2 mol A,平衡正移,A的转化率增大
B.如果升高温度,C的体积分数增大
C.如果增大压强,化学平衡一定向正反应方向移动,B的体积分数减小
D.再充入1 mol C,C的物质的量浓度将增大
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(8分)在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下发生以下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)。已知加入1 mol A和2 mol B且达到平衡后,生成了a mol C。
(1)达到平衡时,C在反应混合气中的体积分数是______(用含a的代数式表示)。
(2)在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A 和4 mol B,达到平衡后,C的物质的量为______mol(用含a的代数式表示)。此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和5 mol B,若要求平衡后C在反应混合气中的体积分数仍与原平衡相同,则还应加入_______ mol C。
17.(8分)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________
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
18.(12分)在80 ℃时,将0.40 mol 的N2O4气体充入2 L 已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O42NO2,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s
n/mol
0
20
40
60
80
100
n(N2O4)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
(1)计算20~40 s 内用N2O4表示的平均反应速率为__________ mol·L-1·s-1。
(2)计算在80 ℃时该反应的平衡常数K=___ ___(请注明单位)。
(3)反应进行至100 s 后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色______(填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有______(填序号)。
A.增大N2O4起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(5)如图是80 ℃ 时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在60 ℃ 时N2O4物质的量的变化曲线。
19.(12分)工业上制备H2的一种方法是:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=Q kJ·mol-1。已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中,850 ℃时发生上述反应,并测得容器内各物质的浓度(mol·L-1)随时间的变化关系如下表:
时间/min
CO(g)
H2O(g)
CO2(g)
H2(g)
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c4
4
c1
c2
c3
c4
已知:850 ℃时该反应的化学平衡常数K=1.0,请回答下列问题:
(1)下列可以判断该反应达到化学平衡状态的是______。
A.单位时间内减少CO(g)的浓度等于生成CO2(g)的浓度
B.反应容器内的压强不发生变化
C.混合气体中H2(g)的浓度不再发生改变
D.氢气的生成速率等于水的消耗速率
(2)Q________0(填“>”、“=”或“<”)。
(3)若在850 ℃时向反应容器中充入H2O(g),K值________(填“增大”、“减小”或“不变”),工业上在反应容器中通入过量H2O(g)的作用是___________________。
(4)上表中c2为________mol·L-1,CO(g)的转化率为________。
20.(15分)氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在500 ℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量变化如图。回答下列问题:
(1)10 min内以NH3表示的平均反应速率为________;
(2)在10~20 min内,NH3浓度变化的原因可能是________;
A.加了催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.增加NH3物质的量
(3)第1次平衡:平衡常数K1=_______第2次平衡时NH3的体积分数为________;
(4)在反应进行至25 min时:①曲线发生变化的原因是_____________________,
②达第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2_____K1(填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生下列反应:N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2(g) ΔH=a kJ·mol-1进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
此合成反应的a________0,ΔS________0;(填“>”、“<”或“=”)
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