第二章检测题.docx
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第二章检测题
第二章检测题
本测试分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共57分)
一、选择题(本题共19个小题,每小题3分,共57分。
每小题有一个或两个选项符合题意)
1.对于A2+3B22AB3反应来说,以下反应速率表示反应最快的是( )
A.v(AB3)=0.5mol·L-1·min-1
B.v(B2)=0.6mol·L-1·min-1
C.v(A2)=0.4mol·L-1·min-1
D.无法判断
解析:
A项由v(AB3)=0.5mol·L-1·min-1可推出v(A2)=0.25mol·L-1·min-1;B项由v(B2)=0.6mol·L-1·min-1,可得v(A2)=0.2mol·L-1·min-1;由此可知表示反应最快的是C项。
答案:
C
2.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。
N2+3H2
2NH3
现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,在一定条件下使该反应发生,下列有关说法正确的是( )
A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零
解析:
各物质的浓度保持不变的状态为平衡状态,此时有v(正)=v(逆)。
答案:
C
3.已知反应:
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)①
2HI(g)H2(g)+I2(g)②
2NO2(g)N2O4(g)③
在一定条件下,达到化学平衡时,反应物的转化率均是a%,某保持各反应的温度和容器的体积都不改变,分别再加入一定量的各自的反应物,则转化率( )
A.均不变
B.均增大
C.①增大,②不变,③减小
D.①减小,②不变,③增大
解析:
使后加入的各物质分别发生反应达平衡,则各自的转化率分别为a%,然后在保持体积不变的条件下,将后加入的物质充入容器,则压强增大,化学平衡①左移,②不移动,③右移,则转化率①减小,②不变,③增大。
答案:
D
4.下列是4位同学在学习“化学反应速率与化学平衡”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的
B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品的
C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率的
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的
解析:
化学反应速率是研究化学快慢问题,化学平衡是研究化学进行的程度问题。
答案:
C
5.下列现象与平衡移动无关的是( )
A.酯水解时加碱作催化剂
B.用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl气体
C.合成氨工业中温度选择400℃~500℃
D.合成氨工业中压强选择20MPa~50MPa
解析:
合成氨中选择500℃左右的高温是因为提高化学反应速率,同时此温度下催化剂的活性强。
答案:
C
6.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:
NO(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A.加催化剂同时升高温度
B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2
D.降低温度同时增大压强
解析:
为提高NO的转化率,则需使平衡向正方向移动,措施有降温、加压,则A错;充入N2应向逆方向移动,C错;D中降温不能提高反应速率,D错。
答案:
B
7.已知反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH<0,图1中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。
若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是( )
图1
①增大A的浓度 ②升高温度 ③增大D浓度 ④加入催化剂 ⑤恒温下,缩小反应容器体积 ⑥加入稀有气体,保持容器内压强不变
A.①②③B.④⑤
C.③④⑤D.④⑤⑥
解析:
由题图可知,某条件的改变,只是加快反应速率,但不影响化学平衡的移动。
答案:
B
8.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:
X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0
下列叙述正确的是( )
A.加入少量W,逆反应速率增大
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.升高温度,平衡逆向移动
D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
解析:
A选项中W为固体,增加W的量不会影响反应速率;对于反应前后气体体积不相等的反应而言,体积一定时,压强不发生变化,说明反应已经达到平衡状态;此反应正向ΔH>0,说明正反应为吸热反应,升高温度平衡向着吸热的方向进行,故平衡应正向移动;ΔH与参加反应的反应物及生成物具体的量无关,而是与化学计量数有关,因此平衡后再加入X,不会影响ΔH。
答案:
B
9.常温常压下,注射器甲中装有NO2气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注射器与U形管连通,如图2所示,打开两个止水夹,同时向外拉两注射器的活塞,且拉动的距离相等,将会看到U形管中液面(不考虑此条件下NO2与水的反应)( )
图2
A.a端上升,b端下降
B.a端下降,b端上升
C.U形管中液面无变化
D.无法判断
解析:
对于可逆反应2NO2N2O4,减压后平衡向生成NO2方向移动,分子数增多,体积增大,a端下降,b端上升。
答案:
B
10.如图3所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:
在
(1)中加入无水CaCl2,在(3)中加入NH4Cl晶体,
(2)中不加其他任何物质,发现
(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是( )
图3
A.CaCl2溶于水时放出热量
B.烧瓶
(1)中气体的压强不变
C.NH4Cl溶于水时放出热量
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
解析:
有可逆反应2NO2N2O4的存在,另NH4Cl溶于水应为吸热过程。
答案:
A
11.一定温度下,有可逆反应:
2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g) ΔH<0。
现将2molA和2molB充入体积为V的甲容器,将2molC和6molD充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V(如图4所示),保持反应过程中两容器的温度与起始时相同。
下列说法正确的是( )
图4
A.甲、乙两容器中的反应达到化学平衡时,两容器内压强相等
B.甲、乙两容器中的反应达到化学平衡时,C的体积分数相等
C.向甲容器再充入2molA和2molB,平衡后甲中物质C的浓度不变
D.向乙容器中再充入2molC和6molD,平衡后乙中物质C的浓度为原来的2倍
解析:
反应为体积不变的反应,甲为恒容条件,乙为恒压。
向甲中加入2molA和2molB,向乙中加入2molC和6molD,两容器分别达平衡后为等效平衡,甲的体积仍为VL,乙的体积为2VL,则两容器内压强相等,C的体积分数相等。
若再向甲中充入2molA和2molB,平衡后,物质C的浓度变为原平衡时的2倍,但物质C的百分含量不变;若再向乙中充入2molC和6molD,平衡后物质C的浓度与原平衡时相等。
答案:
A、B
12.某温度下,C(s)和H2O(g)在密闭容器中发生下列反应:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
当反应达到平衡时,测得c(H2)=1.9mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,则CO2的浓度为( )
A.0.1mol·L-1B.0.9mol·L-1
C.1.8mol·L-1D.1.9mol·L-1
解析:
设反应①中生成的H2为x,反应②中生成的H2为y,则
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
xxxx
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
yyyy
根据题意,有
,
解得y=0.9mol·L-1。
答案:
B
13.已知一定温度下,2X(g)+Y(g)mZ(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器中通入2molX和1molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ,向密闭容器乙中通入1molX和0.5molY,达到平衡时,放出热量ckJ,且b>2c,则a、b、m的值或关系正确的是( )
A.m=4 B.a=b
C.a<
D.m≤2
解析:
由于b>2c,则表明加压向正方向移动,即正方向为气体体积缩小的反应,则m<3,m为正整数。
则D中m≤2正确。
答案:
D
14.保持温度、压强不变,合成氨反应达到平衡状态时,进行如下操作,平衡不发生移动的是( )
A.恒温、恒压时,充入NH3
B.恒温、恒容时,充入N2
C.恒温、恒压时,充入He
D.恒温、恒容时,充入He
解析:
在恒温恒压时,向平衡体系中充入NH3,体系压强随着分子数的增多而增大,容器将做等压膨胀变化,结果整个体系体积增大,由于加入物质是生成物,实际上等于减小了反应物的浓度(反应物的体积变大,而物质的量没变),此时,正反应速率小于逆反应速率,平衡向左移,故A将发生移动。
在恒温、恒容时,充入N2使容器内压强增大。
由于整个体系的体积不变,所以加入N2后,只有反应物N2的浓度增大,而生成物NH3的物质的量及体积都没变,所以平衡向右移动。
故B发生移动。
在恒温、恒压时,充入He,使整个体系做等压膨胀变化,体积变大,He虽然不参与化学反应,但由于体积的膨胀,使平衡混合物中的N2、H2、NH3的浓度都相应减小,结果,反应物浓度减小的程度比生成物浓度减小的程度大,此时正反应速率小于逆反应速率,平衡左移。
故C发生移动。
在恒温、恒容时,充入He,使整个体系压强增大,但由于He不参与反应,对于反应物而言,它们的物质的量和体积都没有变化,所以浓度没变,故平衡不发生移动。
答案:
D
15.在恒温、恒容下,发生如下反应:
2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡。
途径Ⅰ:
A、B的起始浓度均为2mol·L-1;途径Ⅱ:
C、D的起始浓度分别为2mol·L-1和6mol·L-1。
以下叙述正确的是( )
A.达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率
B.达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强
C.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量相同
D.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量不相同
解析:
该反应为两端气体分子数相等的反应,故途径Ⅰ和途径Ⅱ建立了等效平衡。
达到平衡时,各成分的量不同,但体系内各组分的含量相同,故应选C。
答案:
C
16.在一定条件下,向密闭容器中充入30mLCO和20mL水蒸气,使其反应;当反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡时,水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等,则下列叙述错误的是( )
A.平衡后CO的体积分数为40%
B.平衡后CO的转化率为25%
C.平衡后水的转化率为50%
D.平衡后混合气体的平均相对分子质量为24
解析:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始:
302000
变化:
xxxx
平衡:
30-x20-xxx
由题意知:
20-x=x,故x=10。
故平衡后CO的体积分数为
×100%=40%
CO的转化率为
×100%=33.3%
H2O的转化率为
×100%=50%
平衡后混合气体的平均相对分子质量不变,仍为
=24,故应选B。
答案:
B
17.对于平衡体系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH<0,有下列判断,其中正确的是( )
A.若温度不变,将容器的体积扩大1倍,此时A的浓度变为原来的0.6倍,则m+n<p+q
B.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时A、B的物质的量之比为mn
C.若平衡体系共有气体amol,再向其中加入bmolB,当重新达到平衡时,气体的总物质的量等于(a+b),则m+n>p+q
D.加催化剂或增大压强,可实现图5中a→b的变化
图5
解析:
A项温度不变体积扩大1倍,压强减小,c(A)变为原来的0.6倍,则平衡向左移动,m+n>p+q。
C项加入B平衡向右移动,若达新平衡时n(总)=a+b,则说明为等体积反应。
D项若增大压强只有等体积反应时才能发生a→b的变化。
答案:
B
18.工业合成氨的反应是在500℃左右进行的,这主要是因为( )
A.500℃时此反应速率最快
B.500℃时NH3的平衡浓度最大
C.500℃时N2的转化率最高
D.500℃时该反应的催化剂活性最大
解析:
工业合成氨反应采用500℃的温度,有三方面原因:
①有较快的反应速率;②有较大的转化率;③催化剂的活性最大。
答案:
D
19.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:
X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) ΔH<0,下列叙述正确的是( )
A.平衡常数K值越大,X的转化率越大
B.达到平衡时,反应速率v正(X)=2v逆(Z)
C.达到平衡后,降低温度,正向反应速率减小的倍数小于逆向反应速率减小的倍数
D.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动
解析:
达到平衡时,反应速率v正(X)=
v逆(Z)。
由于是等体积反应,达平衡后增大压强平衡不移动。
答案:
A、C
第Ⅱ卷(非选择题 共43分)
二、填空题(本题包括6小题,共30分)
20.(5分)已知氯水中有如下平衡:
Cl2+H2OHCl+HClO。
常温下,在一个体积为50mL的针筒里(如图6)吸入40mL氯气后,再吸进10mL水。
图6
(1)写出针筒中可能观察到的现象____________________________________。
(2)若将此时针筒长时间放置,又可能看到何种变化?
______________________,试用平衡观点加以解释__________________________________________________。
(3)若把针筒中氯水分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ份。
第Ⅰ份加少量固体NaHSO3,第Ⅱ份加入少量固体NaHCO3,则三份氯水中c(HClO)的大小是__________>__________>__________。
(4)若在针筒中的氯水中加入氢氧化钠的酚酞试液,红色褪去。
其原因可能的解释有两种,分别是①______________________;②______________________。
如何用实验方法确认上述原因:
__________________________________。
答案:
(1)针筒向里缩进,气体体积减小,气体、溶液颜色变浅
(2)气体、溶液颜色接近无色,最终仍有气体,大约是原氯气的一半 2HClO
2HCl+O2↑,HClO的减少,原平衡不断向右移动,Cl2减少,生成O2 (3)Ⅱ Ⅲ Ⅰ (4)①氯水中的次氯酸对酚酞漂白 ②NaOH和氯水反应,溶液不再呈碱性,酚酞褪色 向已褪色的溶液中滴加NaOH溶液,如溶液呈红色,则是②原因,否则是①原因
21.(5分)现有反应aA(g)+bB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则
(1)该反应的逆反应是____________热反应,且a+b________p(填“>”“<”或“=”)。
(2)减压时,A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率________,B的转化率________。
(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比
将________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________。
(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色________(填“变浅”“变深”或“不变”,下同),而维持容器内气体的压强不变,充入氖气时,混合物的颜色________。
解析:
升高温度,B的转化率变大,说明此反应的正反应为吸热反应;减小压强,混合体系中C的质量分数变小,说明减小压强时平衡向逆反应方向移动,则a+b>p;催化剂对化学平衡无影响;若B为有色物质,体积不变时加入C,平衡向逆反应方向移动,生成更多的B而使混合物的颜色加深;如维持容器内压强不变,充入氖气可使容器体积增大,虽然平衡向逆反应方向移动,B的物质的量增加,但B的浓度比原平衡时小,因而混合物的颜色变浅。
答案:
(1)放 >
(2)增大 (3)增大 减小 (4)变小 (5)不变 (6)变深 变浅
22.(5分)根据下表列举的平衡体系和给定条件,在相应的空格中填出对化学反应速率和化学平衡的影响。
编号
条件
改变条件时的瞬间
平衡移动情况
v正
v逆
2SO2+O22SO3(正反应放热)
N2+O22NO(正反应吸热)
①
T、p一定,增
大反应物浓度
②
T一定,增大
压强
③
c、p一定,升
高温度
④
T、c、p一定,
加入催化剂
解析:
根据外界条件对化学平衡的影响,可得答案。
答案:
①
增大
不变
向右
向右
②
增大
增大
向右
不移动
③
增大
增大
向左
向右
④
增大
增大
不移动
不移动
23.(5分)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡,且起始时A与B的物质的量之比为ab。
则
(1)平衡时A与B的转化率之比是________。
(2)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度,要使A与B的转化率同时增大,(a+b)与(c+d)所满足的关系是a+b________c+d(填“>”、“<”、“=”或“没关系”)。
(3)设定a=2,b=1,c=3,d=2,在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol,C和D的物质的量均为0。
则在相同温度下达到平衡时,A的转化率最大的容器是________,B的转化率由大到小的顺序是(填容器序号)________________________________。
解析:
(1)若反应物物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比,反应物的转化率相等。
(2)同等倍数增大A、B的浓度,相当于增大压强,A、B转化率都增大,说明反应向正反应方向移动,故a+b>c+d。
(3)A的转化率大小顺序为丙>甲,丁>乙。
若将丙的体积扩大到乙的2倍(温度不变),二者的转化率相等,当反应达到平衡后,将丙的体积压缩到与乙相同,丙中的平衡向逆反应方向移动,故乙中A的转化率大于丙,所以丁中A的转化率最大。
同理,B的转化率大小顺序为甲>乙>丙>丁。
答案:
(1)1∶1
(2)> (3)丁 甲>乙>丙>丁
24.(5分)在密闭容器中,由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应,可得到3种氟化物。
各种生成物在平衡体系内分压与反应温度的关系如图7所示(已知气体的分压之比等于物质的量之比)。
图7
(1)420K时,发生反应的化学方程式为____________________;若反应中消耗1molXe,则转移电子________mol。
(2)600—800K时,会发生反应:
XeF6(g)XeF4(g)+F2(g),其反应热ΔH________0(填“>”“=”或“<”)。
理由是________________________________________。
(3)900K时,容器中存在的组分有
__________________________________________________。
解析:
由题图可知420K时生成物只有XeF6,所以反应:
Xe+3F2
XeF6
从600K到800K随温度升高,曲线表示XeF6减小,XeF4增多,所以升温平衡向右移动,所以正反应为吸热反应,ΔH>0。
答案:
(1)Xe+3F2
XeF6 6
(2)> 由图中可知升高温度XeF6减小,XeF4增多,说明平衡向右移动,所以正反应吸热 (3)XeF4,XeF6,XeF2,Xe,F2
25.(5分)T℃时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,分别向甲乙两容器中加入6molA和3molB,发生反应如下:
3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g) ΔH<0,4min时甲容器内的反应恰好达到平衡,A的浓度为2.4mol·L-1,B的浓度为1.8mol·L-1;tmin时乙容器内的反应达到平衡,B的浓度为0.8mol·L-1。
根据题给信息回答下列问题:
(1)甲容器中反应的平均速率v(B)=____________________,化学方程式中计量数b=________。
(2)乙容器中反应达到平衡所需时间t________4min(填“大于”“小于”或“等于”),原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)T℃时,在另一个体积与乙相同的丙容器中,为了达到平衡时B的浓度仍然为0.8mol·L-1,起始时,向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3mol、2mol,则还需加入A、B的物质的量分别是________、________。
(4)若要使甲、乙容器中B的平衡浓度相等,可以采取的措施是________。
A.保持温度不变,增大甲容器的体积至2L
B.保持容器体积不变,使甲容器升高温度
C.保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的A气体
D.保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的B气体
解析:
(1)Δc(B)=3mol·L-1-1.8mol·L-1=1.2mol·L-1,v(B)=
=
=0.3mol·L-1·min-1
由Δc(A)∶Δc(B)=3∶b,可得:
(6mol·L-1-2.4mol·L-1)∶1.2mol·L-1=3∶b,即b=1
(2)由于乙容器的体积比甲容器的大,则乙容器中反应物的浓度比甲容器的小,反应速率慢,达到平衡所需要的时间要长。
(3)此为等效平衡问题。
把C、D都转化成A、B后,只要保证A为6mol,B为3mol即可。
(4)反应物的起始量相同,只要使外界条件完全相同,即可达到相同的平衡状态,B的平衡浓度就可以相等;且由于乙中B的平衡浓度小于甲中的,则只要在甲中加入一定量的A气体,使平衡右移,就可以把甲中B的平衡浓度降为乙的值,故应选A项和C项。
答案:
(1)0.3mol·L-1·min-1 1
(2)大于 乙容器的体积大于甲容器的体积,浓度相对较小,反应速率较慢,达平衡所需时间长 (3)3mol 2
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