高中化学选修4《化学反应速率和化学平衡》单元测试题提高卷Word格式文档下载.docx
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8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()
A.0~6min的平均反应速率:
v(H2O2)≈3.3×
10-2mol·
(L·
min)-1
B.6~10min的平均反应速率:
v(H2O2)<
3.3×
C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol·
L-1
D.反应至6min时,H2O2分解了50%
3.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:
2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是()
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol·
L-1·
min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
4.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.080
③
0.20
0.30
a
④
900
0.15
b
下列说法正确的是()
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>
0.060
5.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:
2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()
A
B
C
D
升高温度,平衡常数减小
0~3s内,反应速率为:
v(NO2)=0.2mol·
t1时仅加入催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
6.运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底
D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
7.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器
温度
(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
387
Ⅱ
Ⅲ
207
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行
8.在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:
反应时
间/min
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.100
0.070
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()
(注:
图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<
c2)
二、非选择题(本题包括3个小题,共52分)
9.(14分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1ΔH1<
0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<
0(Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。
测得10min内v(ClNO)=7.5×
10-3mol·
min-1,则平衡后n(Cl2)=mol,NO的转化率α1=。
其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2α1(填“>
”“<
”或“=”),平衡常数K2(填“增大”“减小”或“不变”)。
若要使K2减小,可采取的措施是。
10.(18分)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH0(填“大于”或“小于”);
100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为mol·
s-1;
反应的平衡常数K1为。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·
s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
a:
T100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是。
b:
列式计算温度T时反应的平衡常数K2。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。
平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。
11.(20分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·
一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:
。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是。
a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。
若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为。
(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
图1
图2
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:
1.解析:
由信息可知有I-参加的反应速率慢,对整个反应起决定作用,A选项正确;
IO-是中间产物,不属于催化剂,B选项错误;
活化能与放出的热量无关,C选项错误;
依据2H2O22H2O+O2↑,故有v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),可知D选项错误。
答案:
2.解析:
10mL溶液中含有H2O2物质的量为0.01L×
0.4mol·
L-1=0.004mol,6min时,氧气的物质的量为=0.001mol,
根据三段法解题:
2H2O22H2O+O2↑
初始物质的量(mol)0.0040
变化的物质的量(mol)0.0020.001
6min时物质的量(mol)0.0020.001
则0~6min时间内,Δc(H2O2)==0.2mol·
L-1,所以v(H2O2)=≈3.3×
min)-1,故A正确;
6min时,c(H2O2)==0.2mol·
L-1,故C错误;
6min时,H2O2分解率为×
100%=50%,故D正确;
随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率也逐渐减小,所以6~10min的平均反应速率小于前6min的平均速率,即小于3.3×
min)-1,故B正确。
3.解析:
由图像知T1时达平衡时间短,故T1>
T2,而升高温度,反应速率加快,故M点正反应速率v正大于N点逆反应速率v逆,C项正确;
从图中可知:
到达W点反应消耗的X比M点多,所以反应进行到M点比进行到W点放出的热量少,A错;
B项v(Y)=v(X)=mol·
min-1;
M点时再加入一定量X,相当于将原平衡压缩体积,平衡正向移动,X转化率增大。
4.解析:
①中5min时生成M0.05mol,则生成N也是0.05mol,v(N)==1.0×
min)-1,A错误;
②中平衡时n(M)=0.080mol,则生成N0.080mol,消耗X、Y的物质的量分别为0.080mol,因此平衡时容器中有X0.02mol、有Y0.32mol,其平衡常数K==1,B错误;
③中反应温度与②相同,则平衡常数也相同,K=1。
则有=1,a=0.12,即参加反应的X的物质的量为0.12mol,其转化率为×
100%=60%,C正确;
①的平衡常数为>
1,所以该反应的正反应为放热反应,若④的反应在800℃时进行,则有=1,b=0.060,升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此在900℃进行至平衡时b<
0.060,D错误。
5.解析:
分析A项图中曲线可知,该反应的正反应方向为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,平衡常数减小,A项正确;
B项中速率的单位应为mol·
s-1,故B项错误;
加入催化剂,平衡不移动,故C项错误;
增大生成物O2
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