化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡綜合檢測題
化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡綜合檢測題
第Ⅰ卷(選擇題，共54分)
一、選擇題(每小題3分，共54分)
1.能用能量判據(jù)判斷下列過程的方向的是( ).
A.水總是自發(fā)地由高處往低處流
B.放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
C.有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列
D.多次洗牌以后，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的概率大
2.NO2中存在下列平衡：2NO2N2O4(g)(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))。在測定NO2的相對分子質(zhì)量時(shí)，下列條件中較為適宜的是( ).
A.溫度130 ℃，壓強(qiáng)3.03×105 Pa
B.溫度25 ℃，壓強(qiáng)1.01×105 Pa
C.溫度130 ℃，壓強(qiáng)5.05×104 Pa
D.溫度0 ℃，壓強(qiáng)5.05×104 Pa
3.在一定條件下，固定體積的密閉容器中存在反應(yīng)：2NO2(g)O2(g)+2NO(g) ΔH >0，達(dá)到平衡時(shí)，當(dāng)改變其中的一個(gè)條件X，Y隨X的變化符合圖中曲線的是( ).
A.當(dāng)X表示溫度時(shí)，Y表示NO2的物質(zhì)的量
B.當(dāng)X表示壓強(qiáng)時(shí)，Y表示NO2的轉(zhuǎn)化率
C.當(dāng)X表示反應(yīng)時(shí)間時(shí)，Y表示混合氣體的密度
D.當(dāng)X表示NO2的物質(zhì)的量時(shí)，Y表示O2的物質(zhì)的量
4.在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)bB(g)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度是原來的60%，則下列說法不正確的是( ).
A.平衡向正反應(yīng)方向移動了
B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大了
C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了
D.a>b
5.在體積可變的密閉容器中，反應(yīng)mA(g)+nB(s)pC(g)達(dá)到平衡后，壓縮容器的體積，發(fā)現(xiàn)A的轉(zhuǎn)化率隨之降低，下列說法中，正確的是( ).
A.(m+n)必定小于p B.(m+n)必定大于p
C.m必定小于p D.m必定大于p
6.可逆反應(yīng)：3A(g)3B(?)+C(?)(ΔH>0)，隨著溫度升高，氣體平均相對分子質(zhì)量有變小趨勢，則下列判斷正確的是( ).
A.B和C可能都是固體
B.B和C一定都是氣體
C.若C為固體，則B一定是氣體
D.B和C可能都是氣體
7.2007年2月，中國首條“生態(tài)馬路”在上海復(fù)興路隧道建成，它運(yùn)用了“光觸媒”技術(shù)，在路面涂上一種光催化劑涂料，可將汽車尾氣中45%的NO和CO轉(zhuǎn)化成N2和CO2。下列對此反應(yīng)的敘述中正確的是( ).
A.使用光催化劑不改變反應(yīng)速率
B.使用光催化劑能增大NO的轉(zhuǎn)化率
C.升高溫度能加快反應(yīng)速率
D.改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率無影響
8.在氣體反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時(shí)增大的方法是( ).
?、僭龃蠓磻?yīng)物的濃度 ②升高溫度?、墼龃髩簭?qiáng) ④移去生成物?、菁尤氪呋瘎?/p>
A.①③⑤ B.②③⑤
C.②⑤ D.①③④
9.一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：
CO(g)+2H2(g)CH3(g)，甲醇生成量與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( ).
A.在300 ℃條件下，t1時(shí)刻該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡
B.在500 ℃條件下，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)為nB/(3t1) mol/L
C.在其他條件不變的情況下，將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的1/2，則氫氣的濃度減小
D.由圖像說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
10.對于反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，在一定條件下達(dá)到平衡，在溫度不變時(shí)，欲使的比值增大，應(yīng)采取的措施是( ).
①體積不變，增加NO2的物質(zhì)的量?、隗w積不變，增加N2O4的物質(zhì)的量?、凼贵w積增大到原來的2倍
?、艹淙隢2，保持壓強(qiáng)不變
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
11.(2009·南昌模擬)在容積為2 L的密閉容器中，有反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，經(jīng)過5 min達(dá)到平衡，此時(shí)各物質(zhì)的變化為A減少a mol/L，B的平均反應(yīng)速率v(B)= mol/(L·min)，C增加 mol/L，這時(shí)若增加系統(tǒng)壓強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)A與C的體積分?jǐn)?shù)不變，則m∶n∶p∶q( ).
A.3∶1∶2∶2 B.1∶3∶2∶2 C.1∶3∶2∶1 D.1∶1∶1∶1
12.將1 mol X、3 mol Y充入一個(gè)密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：
X(g)+3Y(g)2Z(g);ΔH<0。當(dāng)改變某個(gè)條件并達(dá)到新平衡后，下列敘述正確的是( ).
A.升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)減小
B.縮小體積，Y的物質(zhì)的量濃度不變
C.保持容器體積不變，充入一定量的稀有氣體，Z的濃度不變
D.保持容器體積不變，充入一定量的Z，X的體積分?jǐn)?shù)增大
13.圖中的曲線是表示其他條件一定時(shí)，2NO+O22NO2(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v(正)>v(逆)的點(diǎn)是( ).
A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)
14.對可逆反應(yīng)2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH <0，在一定條件下達(dá)到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是( ).
?、僭黾覣的量，平衡向正反應(yīng)方向移動
?、谏邷囟?，平衡向逆反應(yīng)方向移動，v(正)減小
?、蹓簭?qiáng)增大一倍，平衡不移動，v(正)、v(逆)不變
④增大B的濃度，v(正)>v(逆)
⑤加入催化劑，B的轉(zhuǎn)化率提高
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
15.汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市空氣主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣循環(huán)的無毒氣體，其反應(yīng)原理是：2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。下列說法中錯(cuò)誤的是( ).
A.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
B.該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，因此需要高溫和催化劑條件
C.該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，高溫和催化劑只是加快反應(yīng)的速率
D.汽車尾氣中的這兩種氣體會與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒
16.對于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為( ).
17.在恒溫恒壓下，將3 mol A和1 mol B放入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)，達(dá)到化學(xué)平衡Ⅰ。在同樣條件下，3 mol A和2 mol B發(fā)生同樣的反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡Ⅱ。現(xiàn)將平衡Ⅱ的混合氣體全部壓入平衡Ⅰ的容器中，在同樣條件下達(dá)到化學(xué)平衡Ⅲ。下列關(guān)于平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的說法錯(cuò)誤的是( ).
A.平衡Ⅲ中A的轉(zhuǎn)化率等于B的轉(zhuǎn)化率
B.平衡Ⅰ中A的轉(zhuǎn)化率小于B的轉(zhuǎn)化率
C.n(C)/n(A)的值，平衡Ⅲ的比平衡Ⅰ的小
D.n(A)/n(B)的值，平衡Ⅲ的比平衡Ⅱ的大
解析：平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始狀態(tài)可以認(rèn)為是：
2A+B2C
?、瘛? 1 0
Ⅱ 3 2 0
?、蟆? 3 0
在平衡Ⅲ中，n(A)∶n(B)=2∶1，與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相等，所以α(A)=α(B);而平衡Ⅰ中n(A)∶n(B)=3∶1，所以α(A)<α(B);由于保持恒溫恒壓，Ⅲ相當(dāng)于在Ⅰ的基礎(chǔ)上又單獨(dú)加入了B，會使n(C)/n(A)變大;Ⅲ也相當(dāng)于在Ⅱ的基礎(chǔ)上，單獨(dú)減少了B，會使n(A)/n(B)變大。故C項(xiàng)符合題意。
18.參照反應(yīng)Br+H2―→HBr+H的能量對反應(yīng)歷程的示意圖，下列敘述中正確的是( ).
A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱減少
C.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.加入催化劑可增大正反應(yīng)速率，降低逆反應(yīng)速率
第Ⅱ卷(非選擇題，共46分)
二、非選擇題(46分)
19.某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢，設(shè)計(jì)了如下圖1所示的裝置。
(1)檢查圖1所示裝置氣密性的方法是____________________。
(2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積，也可以測量__________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖2所示，則t1～t2時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是__________________________________。
20.硝酸銨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防中占有極為重要的位置，下面的流程圖是硝酸銨的工業(yè)生產(chǎn)工藝過程。
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0。
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________，當(dāng)溫度升高時(shí)，K值__________(填“增大”“減小”或“無影響”)。
21.在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ/mol表示。請認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題。
(1)圖中所示的反應(yīng)是__________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)__________(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應(yīng)的ΔH=________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)已知熱化學(xué)方程式：
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ/mol，則其逆反應(yīng)的活化能為__________。
(3)對于同一反應(yīng)，圖中虛線(Ⅱ)與實(shí)線(Ⅰ)相比，活化能大大降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是______________________________________________。
22.某研究性學(xué)習(xí)小組成員，利用稀硫酸與某金屬的反應(yīng)來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，下表是研究過程中記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(表中某些數(shù)據(jù)記錄已模糊不清，個(gè)別數(shù)據(jù)已丟失)。
若實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄均是正確的，試分析上述數(shù)據(jù)回答下列問題：
(1)該實(shí)驗(yàn)主要是探究______________________________________對反應(yīng)速率的影響。
(2)經(jīng)仔細(xì)辨認(rèn)，模糊的數(shù)據(jù)疑為25、50、125、250，試將這些疑似數(shù)據(jù)填入表中，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為合理。
(3)試猜測實(shí)驗(yàn)9反應(yīng)前溶液的溫度約為______℃。推測的依據(jù)是__________________________________________________________。
參考答案
一、選擇題(每小題3分，共54分)
1.解析：A.水總是自發(fā)地由高處往低處流，有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。B.吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，例如，在25 ℃和1.01×105 Pa時(shí)，2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ/mol，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ/mol。不難看出，上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，又都是熵增的反應(yīng)，顯然只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。C.有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列，有趨向于最大混亂度的傾向，屬于熵判據(jù)。D.撲克牌的無序排列也屬于熵判據(jù)。
答案：A
2.解析：在測定NO2的相對分子質(zhì)量時(shí)，應(yīng)該盡量減少N2O4的含量，也就是應(yīng)該盡量減少N2O4的含量，也就是應(yīng)該盡量使上述反應(yīng)平衡向左移動，即應(yīng)盡量采取高溫、低壓的條件。
答案：C
3.解析：選項(xiàng)C是對題目所給的物質(zhì)的狀態(tài)都為氣態(tài)，反應(yīng)容器為定容容器未注意，而認(rèn)為隨著反應(yīng)的進(jìn)行氣體密度在變化;選項(xiàng)D應(yīng)是直線性關(guān)系。正確的解題思路是：正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高時(shí)，平衡向正向移動;增大壓強(qiáng)使平衡將向逆向移動，NO2的轉(zhuǎn)化率減小。
答案：AB
4.解析：此題應(yīng)用分段假設(shè)法分析，先假設(shè)體積增加一倍時(shí)若平衡未移動，B的濃度應(yīng)為原來的50%，現(xiàn)在不是50%而是60%，比假設(shè)大，說明平衡向生成B的方向移動，則a
答案：D
5.解析：壓縮容器的體積，A的轉(zhuǎn)化率降低，說明該正反應(yīng)體積增大，B是固體，故m
答案：C
6.解析：該正反應(yīng)吸熱，溫度升高，平衡右移，變小，則B、C肯定不會都是固體;若都是氣體，符合題意;但若B為氣體，C為固體也符合題意。
答案：CD
7.答案：C
8.解析：增大反應(yīng)物的濃度和增大壓強(qiáng)，只能增大活化分子數(shù)，不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，而②和⑤既能增大活化分子數(shù)，又能增大活化分子百分?jǐn)?shù)。
答案：C
9.解析：在300 ℃條件下，t2時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡;在500 ℃條件下，t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)甲醇的物質(zhì)的量為nB，反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量為2nB，氫氣的平均反應(yīng)速率為2nB/3t1 mol/(L·min);體積縮小，反應(yīng)物和生成物濃度均增大，雖壓強(qiáng)增大，平衡右移，但根據(jù)勒夏特列原理可知，它只能減弱這種改變而不能抵消這種改變，C錯(cuò);從圖像可知溫度高時(shí)平衡體系中甲醇含量減少，可以推出CO(g)+2H2(g)CH3(g)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
答案：D
10.解析：體積不變，增加NO2，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡右移，比值變小，①錯(cuò);②與①類似;體積增大，相當(dāng)于減壓，平衡左移，比值變大;充入N2，保持壓強(qiáng)不變，體積增大，相當(dāng)于減壓，比值變大。
答案：D
11.答案：A
12.解析：A項(xiàng)，升高溫度，平衡逆向移動，X的體積分?jǐn)?shù)增大;B項(xiàng)，縮小體積，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度增大，雖壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，但這只能減弱物質(zhì)的量濃度的改變;C項(xiàng)，充入稀有氣體，未改變?nèi)萜鞯捏w積，Z的物質(zhì)的量也沒有發(fā)生變化，則其濃度不變;D項(xiàng)，相當(dāng)于在相同條件下的另一容器充入一定量Z形成平衡，該平衡與原平衡等效，再將該容器中的平衡氣體壓入到原容器中，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，X的體積分?jǐn)?shù)減小。
答案：C
13.解析：在曲線上，當(dāng)溫度一定時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率也一定，故曲線上任意一點(diǎn)都表示達(dá)到平衡狀態(tài)，而曲線外的任意一點(diǎn)都表示未達(dá)平衡狀態(tài)。在曲線下方的任意一點(diǎn)，如c點(diǎn)，要想達(dá)到同溫度下的平衡狀態(tài)，即由c點(diǎn)向上引垂直線到曲線上的一點(diǎn)，這樣NO的轉(zhuǎn)化率要增大，平衡向右移動，此時(shí)v(正)>v(逆);同理，在曲線上方的任意一點(diǎn)，v(正)
答案：C
14.解析：A是固體，其量的變化對平衡無影響;而增大B的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，v(正)>v(逆);升溫v(正)、v(逆)均應(yīng)增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反應(yīng)方向移動;壓強(qiáng)增大平衡不移動，但v(正)、v(逆)都增大;催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，B的轉(zhuǎn)化率不變。
答案：B
15.解析：此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以A正確;常溫下，若ΔH-TΔS<0，反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，高溫和催化劑只是加快反應(yīng)速率，所以B不正確，C正確;NO、CO都可和血紅蛋白結(jié)合而使人中毒，D正確。
答案：B
16.解析：反應(yīng)中Fe(s)和Fe3O4(s)的濃度是常數(shù)，平衡常數(shù)應(yīng)為生成物的濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪與反應(yīng)物的濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪之比，故應(yīng)選D。
答案：D
17.解析：平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始狀態(tài)可以認(rèn)為是：
2A+B2C
Ⅰ 3 1 0
?、颉? 2 0
Ⅲ 6 3 0
在平衡Ⅲ中，n(A)∶n(B)=2∶1，與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相等，所以α(A)=α(B);而平衡Ⅰ中n(A)∶n(B)=3∶1，所以α(A)<α(B);由于保持恒溫恒壓，Ⅲ相當(dāng)于在Ⅰ的基礎(chǔ)上又單獨(dú)加入了B，會使n(C)/n(A)變大;Ⅲ也相當(dāng)于在Ⅱ的基礎(chǔ)上，單獨(dú)減少了B，會使n(A)/n(B)變大。故C項(xiàng)符合題意。
答案：C
18.解析：由圖像知產(chǎn)物能量比反應(yīng)物高，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);催化劑不改變反應(yīng)熱及平衡狀態(tài)。
答案：A
二、非選擇題(46分)
19.答案：(1)用手捂住錐形瓶，觀察乙中長導(dǎo)管內(nèi)液面是否上升 (2)產(chǎn)生相同體積的氣體所需時(shí)間 (3)反應(yīng)放熱，溶液溫度升高
20.答案：(1)①在1.01×105 kPa和298 K條件下，1 mol氮?dú)夂? mol氫氣完全反應(yīng)生成2 mol氨氣，放出92.4 kJ熱量，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行完全，且反應(yīng)溫度為500 ℃，所以放出的熱量小于92.4 kJ?、贑DE
(2)K= 減小
21.解析：(1)據(jù)圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為：
ΔH=-(E1-E2) kJ/mol;由于反應(yīng)物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應(yīng)需要加熱。
(2)由圖可知，在反應(yīng)H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol中，活化分子的最低能量比反應(yīng)物分子的能量高167.2 kJ/mol;該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物分子的能量又比生成物分子的能量高214.8 kJ/mol，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8+167.2) kJ/mol=409 kJ/mol;逆過程是吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)的活化能高于原反應(yīng)的活化能，應(yīng)等于原反應(yīng)中活化分子的最低能量與生成物分子的能量差，即409 kJ/mol。
(3)催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起催化作用的原理是：加入催化劑，改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，因此，降低反應(yīng)活化能的唯一途徑是使用催化劑。
答案：(1)放熱 需要 -(E1-E2) kJ/mol
(2)409 kJ/mol
(3)使用了催化劑
22.解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的條件找出相同的、不同的物理量，出現(xiàn)不同的物理量則是要探究的條件。金屬的質(zhì)量相同但狀態(tài)不同，則探究其接觸面積與反應(yīng)速率的關(guān)系;硫酸的體積相同但濃度不同，所以考查了其濃度對反應(yīng)速率的影響;溶液溫度不同，所以探究溫度對反應(yīng)速率的影響。將三者影響因素綜合考慮，可得出如下結(jié)論，金屬表面積越大，反應(yīng)速率越快;硫酸濃度越大，反應(yīng)速率越快;溫度越高，反應(yīng)速率越快。
答案：(1)金屬表面積、硫酸溶液濃度、反應(yīng)溫度
(2)
(3)30 等量的金屬和酸反應(yīng)放出的熱量基本相同，使等量的溶液溫度升高約15 ℃