课时知能评估25.docx
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课时知能评估25
一、单项选择题
1.下列说法正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
答案:
C
2.对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )
①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂
A.②⑤ B.①②
C.③⑤D.④⑥
解析:
以合成氨反应“N2+3H2
2NH3”为例,若加入大量N2使平衡右移,NH3产量一定增加,但NH3%不一定增大,H2的转化率会增大,但N2的转化率减小;H2的浓度降低,但N2浓度增加,故①③④不正确,②⑤正确。
答案:
A
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
①氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体 ②铁在潮湿的空气中容易生锈 ③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④常温下,将1mLpH=3的醋酸加水稀释至100mL,测得其pH<5 ⑤钠与氯化钾共融制备钾:
Na(l)+KCl(l)
K(g)+NaCl(l) ⑥二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,加压后颜色加深
A.①②③B.②⑥
C.①③④⑤D.②⑤⑥
解析:
②不是化学平衡;⑥平衡的移动应使颜色变浅,颜色变深是体积缩小、浓度变大造成的。
答案:
B
4.在一个容积为VL的密闭容器中,放入2LA(g)和1LB(g),在一定条件下发生下列反应:
3A(g)+B(g)
aC(g)+2D(g)。
达到平衡后,A物质的量浓度减小
,混合气体的平均摩尔质量增大
,则该反应的化学方程式中a的值是( )
A.1B.2
C.3D.4
解析:
混合气体的平均摩尔质量=
,在密闭容器中,气体的质量不变,混合气体的平均摩尔质量增大,则n总值减小,故a值只能为1,故选A。
答案:
A
5.(2008年高考广东理综)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是( )
A.a>bB.a=b
C.a 解析: 解答本题需掌握两点: 一是温度对化学平衡的影响;二是恒容绝热条件下发生放热反应,会使体系温度升高。 由于该反应为放热反应,前者保持恒温,后者相对前者温度升高,导致平衡向逆反应方向移动,从而使Br2的转化率降低,故选A。 答案: A 6.(2011年黄冈模拟)在体积恒定的密闭容器中,充入3molA和1molB发生反应: 3A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C在平衡混合气体中的体积分数为φ。 若维持温度不变,按1.2molA、0.4molB、0.6molC为起始物质,达到平衡后压强不变,C的体积分数仍为φ,则x值是( ) A.2B.1 C.3D.4 解析: 温度和体积不变,按1.2molA、0.4molB、0.6molC为起始物充入与按3molA、1molB充入达平衡时体积分数和压强都不变,则两次充入的物质的量必相当,0.6molC转化为(3-1.2)molA和(1-0.4)molB,故x=1。 答案: B 7.在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0,达到甲平衡。 在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是( ) A.图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况 B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况 C.图Ⅲ是增大压强的变化情况 D.图Ⅲ是升高温度的变化情况 解析: 本题考查化学平衡问题。 加入催化剂只能改变反应速率不能使平衡移动,故A错误;扩大容器体积,体系压强减小,正、逆反应速率均减小,因反应前后气体的物质的量不变,所以平衡不移动,B错误;压强变大平衡不移动,故C错误;温度升高平衡左移,XY的百分含量减小,与图象符合,故D正确。 本题难度中等。 答案: D 8.(2009年高考北京理综)已知: H2(g)+I2(g) 2HI(g);ΔH<0。 有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,相同温度下分别达到平衡。 欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是( ) A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入0.1molHe,乙不变 C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2 解析: 根据题意,甲、乙两平衡起始为等效平衡,A、D选项中,甲、乙两平衡移动的幅度相同,最终仍然等效;B选项中甲加入稀有气体He,由于容器恒容,虽然压强增大,但平衡不移动,与乙中HI平衡浓度仍相等;只有C选项中,甲平衡向正方向移动,乙平衡不移动,故HI的平衡浓度甲大于乙。 答案: C 二、双项选择题 9.(2011年广州模拟)把1molCO2和3molH2通入1L的密闭容器中,在某温度下发生反应: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1 测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如下图所示,下列说法正确的是( ) A.3min时,v正=v逆 B.0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol·L-1·min-1 C.该温度下,反应的平衡常数K=5.3mol-2·L2 D.若升高温度,CO2的平衡转化率大于75% 解析: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 起始: 1.00mol/L3.00mol/L 10min时: 0.25mol/L 0.75mol/L 0.75mol/L 0.75mol/L 变化量: 0.75mol/L 2.25mol/L0.75mol/L0.75mol/L 则有: 0~10min内,v(H2)= =0.225mol/(L·min) K= = =5.3mol-2·L2,则B、C对;3min时,未达平衡,v正≠v逆,A错;此反应为放热反应,升高温度平衡左移,CO2的平衡转化率降低,D错。 答案: BC 10.(2010年高考江苏化学)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1]: 下列说法正确的是( ) A.2c1>c3B.a+b=92.4 C.2p2 解析: A项,甲乙是等同平衡,c1=c2,运用叠加原理比较乙、丙可得c3>2c2,即c3>2c1;B项,甲反应生成NH3的量加乙反应消耗NH3的量恰好为2mol,则a+b=92.4;C项,将丙分两步完成,第一步将4molNH3加入2倍体积的容器,达到与乙一样的平衡状态,此时丙的压强p′3等于p2,第二步将丙的体积压缩至一倍体积,在这一时刻,丙的压强p″3=2p2,增大压强,平衡向右移动,压强减小,最终平衡时,2p2>p3;D项,甲乙为等效平衡,α1+α2=1,丙的转化率小于α2,α1+α3<1。 答案: BD 三、非选择题 11.将1molI2(g)和2molH2置于2L密闭容器中,在一定温度下发生反应: I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH<0,并达到平衡。 HI的体积分数w(HI)随时间变化如曲线(Ⅱ)所示: (1)达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为________。 (2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ)所示,在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ)所示。 则甲条件可能是________,乙条件可能是________(填入下列条件的序号)。 ①恒容条件下,升高温度 ②恒容条件下,降低温度 ③恒温条件下,缩小反应容器体积 ④恒温条件下,扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂 (3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入amolI2(g)、bmolH2和cmolHI(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的关系是________。 解析: (1) I2(g)+H2(g) 2HI(g) 起始(mol)120 转化(mol)xx2x 平衡(mol)1-x2-x2x 因平衡时w(HI)=0.6,则: w(HI)= =0.6,x=0.9。 所以平衡时I2(g)的物质的量浓度为: c(I2)= =0.05mol·L-1。 (2)由(Ⅱ)→(Ⅰ)及由(Ⅱ)→(Ⅲ),平衡时w(HI)不变,只是改变了达到平衡的时间,平衡并未发生移动。 (Ⅰ)线达到平衡用的时间缩短,反应速率提高,可能是加压或使用了催化剂; (Ⅲ)线达到平衡用的时间延长,反应速率降低,可能是减压所致。 (3)因反应前后气体体积不变,满足等比加料时为等效平衡。 则 = 整理得: 4a+c=2b 答案: (1)0.05mol·L-1 (2)③、⑤ ④ (3)4a+c=2b 12.(2011年无锡模拟)在10℃和4×105Pa条件下,当反应aA(g) dD(g)+eE建立平衡后,保持温度不变,逐步增大体系的压强,在不同压强下该反应建立平衡后物质D的浓度见下表(在增大压强的过程中无其他副反应发生): 压强(Pa) 4×105 6×105 1×106 2×106 D的浓度(mol/L) 0.085 0.126 0.200 0.440 (1)压强从4×105Pa增加到6×105Pa时,平衡向________反应方向移动(填“正”或“逆”,下同)。 理由是______________________。 (2)压强从1×106Pa增加到2×106Pa时,平衡向________反应方向移动。 此时平衡向该方向移动的两个必要条件是: ①________________,②________________。 答案: (1)逆 当压强从4×105Pa增加到6×105Pa时,压强增大了1.5倍,而D的浓度小于0.085mol/L的1.5倍,从而说明平衡逆向移动 (2)正 ①当E是气体时a>d+e ②当E是固体或液体时a>d 13.(2010年高考海南化学)高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)。 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下: 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“>”“<”或“=”); (2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡。 求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________、CO的平衡转化率=________; (3)欲提高 (2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是____。 A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量 C.移出部分CO2D.提高反应温度 E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂 解析: (1)注意物质的状态,随着温度升高K逐渐减小,所以此反应是放热反应; (2)三步曲: Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) 始态(mol·L-1)0.10.1 反应(mol·L-1)xx 终态(mol·L-1)0.1-x0.1+x 温度为1000℃,所以K= = =4.0,所以x=0.06,v(CO2)= =0.006mol·(L·min)-1; (3)Fe2O3、Fe均是固体,改变Fe、Fe2O3的量不影响反应速率和化学平衡,故A、B反应速率、化学平衡均不改变;C移出部分CO2,平衡右移,正确;D此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,错误;E减小容器体积,相当于加压,平衡不移动,错误;F催化剂只影响化学反应速率,对平衡移动无影响,错误。 答案: (1) < (2)0.006mol·(L·min)-1 60% (3)C 14.(2009年高考全国Ⅱ理综)某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。 (1)根据下表中数据,在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线: t/min X/mol Y/mol Z/mol 0 1.00 1.00 0.00 1 0.90 0.80 0.20 3 0.75 0.50 0.50 5 0.65 0.30 0.70 9 0.55 0.10 0.90 10 0.55 0.10 0.90 14 0.55 0.10 0.90 (2)体系中发生反应的化学方程式是____________; (3)列式计算该反应在0~3min时间内产物Z的平均反应速率: ________; (4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于________; (5)如果该反应是放热反应,改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是: 1____________, 2______________,3______________。 解析: (1)由表中提供的数据,在上图中找出相应的点,连成平滑的曲线即可。 (2)由表中数据可知X、Y、Z是以1∶2∶2的比例进行反应的,9min时反应达到平衡,其中 Δn(X)=1.00-0.55=0.45 Δn(Y)=1.00-0.10=0.90 Δn(Z)=0.90-0=0.90 Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.45∶0.90∶0.90=1∶2∶2 反应方程式为X+2Y 2Z。 (3)v(Z)= = =0.083mol/(L·min)。 (4)X的转化率为: ×100%=45%。 (5)原平衡中Z的物质的量为0.9mol, 曲线①平衡时,n(Z)=0.6mol,达平衡所需时间为2min,故改变的条件是升高温度。 曲线②平衡时,n(Z)=0.9mol,达平衡所需时间仅为1min,故使用了催化剂。 曲线③平衡时,n(Z)=0.95mol,达平衡所需时间为7min,故改变的条件是增大压强。 答案: (1) (2)X+2Y 2Z (3) =0.083mol·L-1·min-1 (4)45% (5)升高温度 加入催化剂 增大压强
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