第I卷(选择题)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每题只有1个选项是正确的)
1.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是
A.通入大量O2 B.增大容器容积
C.移去部分SO2 D.降低体系温度
2.当2SO2+O2 2SO3 达到平衡后,通入一定时间后,存在于
A.SO3 、O2 B. SO2 、SO3 C. SO2 、O2 D. SO2 、SO3 、O2
【答案】D
【解析】由于反应是可逆反应,所以在生成三氧化硫的同时,三氧化硫又分解,生成SO2和氧气,所以体系中每一种中都含有,答案选D。
3.将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)十B(g)=2C(g)反应进行到4 s末,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol。则用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为
A. ?0.05 mol/(L·s)???????? B. 0.012 5 mol/(L·s)
C.??0.025 mol/(L·s)????????? D. 0.1 mol/(L·s)
【答案】A
【解析】C为0.2 mol,则消耗A是0.4mol,所以用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为=0.05 mol/(L·s),所以答案选A。
4.设C+CO22CO-Q1(吸热反应)反应速率为 (1,N2+3H22NH3+Q2(放热反应)反应速率为 (2,对于上述反应,当温度升高时,(1和(2的变化情况为
A、 同时增大 B、同时减小 C、增大,减小 D、减小,增大
【答案】A
【解析】考查外界条件对反应速率的影响。升高温度反应速率一定是增大的,所以正确的答案选A。
5.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再改变时,不能表明反应
A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.混合气体的相对分子质量 D.C的物质的量
6.在2L密闭容器中,发生3A(g)+B(g)=2C(g)的反应,若最初加入A和B都是,A的平均反应速率为,则10秒钟后容器中含的B是
A.1.6mol B. C. D.
7. 一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:aA(g) + bB(g) cC(g)。该反应达到平衡后,测得A气体的浓度为0.5mol/L。在恒温下将密闭容器扩大到原来的2倍,再次达到平衡后,测的A的浓度为0.3mol/L,则下列叙述正确的是
A. 平衡向正反应方向移动 B. a + b < c
C. B的转化率提高 D. C的体积分数降低
【答案】D
【解析】在恒温下将密闭容器扩大到原来的2倍的瞬间,A的浓度为0.25mol/L.但最终平衡时A的浓度为0.3mol/L,这说明降低压强,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是体积减小的,所以正确的答案选D。
8.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是
A ①④ B ①②③ C ③④ D ②③
9.α1和α2分别为A、B在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是
A.α1、α2均减小 B.α1、α2均增大
C.α1减小,α2增大 D.α1增大,α2减小
【答案】C
【解析】由于反应物和生成物都是一种,所以增加A的物质的量,都是相当于增大容器的压强,所以第一反应平衡向逆反应方向移动,第二反应平衡向正反应方向移动,所以前者转化率降低,后者转化率增大,答案选C。
10.对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,4v正(O2) = 5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,与原平衡相比,则正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动
D.反应温度不变时,若物质的平衡浓度改变,该反应的平衡常数也会发生改变
10.在某容积不变的密闭容器中放入一定量的NO2,发生反应2NO2(g) N2O4(g);ΔH<0, 在达到平衡后,若分别单独改变下列条件,重新达到平衡后,能使平衡混合气体平均相对分子质量减小的是
A.通入N2 B.通入NO2 C.通入N2O4 D.降低温度
【答案】A
【解析】容器容积不变,通入氮气,平衡不移动。但由于氮气的相对分子质量小于NO2和N2O4的,所以混合气体平均相对分子质量减小;由于反应物和生成物都只有一种,因此不论再加入NO2还是N2O4,都相当于是增大压强,平衡向正反应方向移动,混合气体平均相对分子质量增大;正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,混合气体平均相对分子质量增大,答案选A。
11.现有下列四个小实验,简要实验步骤及现象如下
①在紫色的KMnO4酸性稀溶液中,逐滴滴入过氧化氢溶液,溶液温度变化不大,但褪色速率越来越快
②将化学荧光棒[外层是塑料管放草酸二苯酯(还原剂)及发光颜料,内玻璃管中放入4%过氧化氢溶液]弯曲,内管断裂,液体混合,发出五颜六色的光。
③两根外形相同的铁棒和锡棒紧靠,放入稀硫酸中,发现一根棒的表面有气泡产生
④正在烧煤球的煤炉中,滴上几滴水,立刻串出火苗
下列分析正确的是( )
A.实验①中,反应生成的Mn2+可能是该反应的催化剂
B.实验②中,该反应是太阳能转变为光能
C.实验③中,有气泡产生的棒是铁棒
D.实验④中,加入的水是反应的催化剂,且该反应能自发进行
12.加热N2O5依次发生的分解反应为:
①N2O5(g) N2O3(g)+O2(g)
②N2O3(g) N2O(g)+O2(g)
在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t ℃,达到平衡状态后O2为9 mol,N2O3为3.4 mol。则平衡体系中N2O5的物质的量浓度为
A.1.8mol/L B.0.9 mol/L C.2.3 mol/L D.4.0 mol/L
【答案】B
【解析】设平衡时剩余N2O5的物质的量是x,所以消耗N2O5是8-x,则反应①中生成N2O3和氧气都是8-x。由于平衡时O2为9 mol,所以反应②中生成氧气是1+x,则消耗N2O3是1+x,所以有(8-x)-(1+x)=3.4,解得x=1.8mol,所以浓度是0.9mol/L,答案选B。
13.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y的转化率最接近于
A. 33% B. 40% C. 50% D. 65%
14.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq), 某I2、KI混合溶液中, c(I3-)与温度T的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
下列说法正确的是
A.反应 I2(aq)+I-(aq)I3-(aq) ΔH>0
B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K2>K1
C.若T1时,反应进行到状态d时,一定有υ正 >υ逆
D.状态a与状态b相比,状态b时I2的转化率更高
15.某温度下,反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为400,此温度下,在容积一定的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
下列说法不正确的是( )
A. 平衡时CH3OH的转化率大于80%
B.此时逆反应速率小于正反应速率
C.平衡时CH3OH的浓度为0.04 mol/L
D. CH3OH的起始浓度为1.04 mol/L
16. 700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min
n(CO)/mol
H2O/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(8分)可逆反应 A(g) + 2B(g) 2C(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化结果(“增大”、“减小”或“不变”)填入空格。
(1) 升高温度,B的转化率 ,v(正) ,v(逆) 。
(2) 保持温度和压强不变,加入惰性气体,则C的物质的量 ,A的转化率 。
(3) 保持温度和体积不变,加入惰性气体,A的转化率 。
(4) 若温度和体积不变,反应从开始到平衡,容器内气体的密度 ,压强 。
18.(8分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:□SiO2+□C+□N2□Si3N4+□CO(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);(2)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(3)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 零(填“大于”、“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)若使压强增大,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”);
(5)若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L.min),则N2消耗速速率为v(N2)= mol/(L.min)。
19.(8分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,实验报告如下表所示。
序号
条件
现象
结论
温度/℃
催化剂
1
40
FeCl3溶液
2
20
FeCl3溶液
3
20
MnO2
4
20
无
试回答:
①实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是 。
(2)实验二:经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
① 定性分析:如图甲可通过观察_____________________________,定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是__________________________。
②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。
(3)实验三:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显但不久突然褪色,反应速率明显加快。
①针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_____的影响。
②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是 。
A、硫酸钾 B、硫酸锰 C、水 D、氯化锰
20.(8分)已知:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+52.70 kJ·mol—1。
(1)在恒温、恒容的密闭容器中进行上述反应时,下列描述中能说明该反应已达平衡的是 。
a.v(N2O4)正=2 v(NO2)逆
b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(2)t℃恒温下,在固定容积为2L的密闭容器中充入0.054 mol N2O4,半分钟后达到平衡,测得容器中含n(NO2)=0.06 mol,则v(NO2) = ,t℃时反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K= 。若向容器内继续通入少量N2O4,则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后NO2的体积分数 原平衡时NO2的体积分数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是 。
大压强,平衡向逆反应方向移动,所以平衡时NO2的体积分数减小。
(3)再没有达到平衡之前,升高温度,反应速率加快,NO2的含量逐渐减小;达到平衡后,由于正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2的含量增大。所以A、C不正确,B、D正确,答案选BD。
21.(8分)在密闭容器中进行X2(气)+ 3Y2(气) 2Z(气)的反应,其X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,浓度分别是a、b、c(mol/L),回答:
①各物质的浓度有可能的是 。
A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L
②若a= 时,b=0.15mol/L。
③a、b的取值必须满足的一般条件是 。
④a的取值范围是: 。
【答案】(本题共8分,每空2分)① B ② 0.15mol/L ③ b+0.3=3a ④ 0.1<a<0.3
【解析】(1)由于反应是可逆反应,转化率不可能是100%的,所以选项ACD都是不可能22.(12分)某温度时,在2 L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下表所示。
(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0~3 min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______________。
【答案】(1) (2)X+2Y2Z
(3)=0.083 mol·L-1·min-1 (4)45% (5)升高温度 加入催化剂 增大压强
题号
对应知识点
基础
中档
稍难
1
影响反应速率的因素
√
2
可逆反应的判断
√
3
反应速率的计算
√
4
影响反应速率的因素
√
5
化学平衡状态的判断
√
6
反应速率的有关计算
√
7
平衡移动的判断
√
8
外界条件对反应速率的影响
√
9
外界条件对平衡的影响
√
10
平衡状态的判断、平衡常数的应用
√
11
外界条件对反应速率的影响
√
12
可逆反应的有关计算
√
13
可逆反应的有关计算
√
14
图像的识别和有关判断
√
15
平衡常数的有关计算
√
16
化学反应速率和平衡的综合判断
√
17
平衡状态移动的判断
√
18
平衡常数的有关判断及计算
√
19
影响化学反应速率的因素有关实验
√
20
平衡状态的判断及有关计算
√
21
可逆反应的有关计算
√
22
化学反应速率和化学平衡的综合运用,图像识别及计算
√
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