1、1单元质检卷(七) 化学反应的方向、限度与速率(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 9 小题,每小题 6 分,共 54 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列实验方案和结论都正确且能证明物质性质决定反应速率大小的是( )选项 实验方案 实验结论A 常温下,相同形状、大小的钠粒分别与水、乙醇反应 钠与水反应比钠与乙醇反应快B 常温下,浓硫酸、稀硫酸分别与铝片反应 浓硫酸与铝片反应较快C 硫黄分别在空气中、纯氧气中燃烧 硫黄在氧气中燃烧生成 SO3D 铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧气中能燃烧 纯氧气中 O2比空气中 O2活泼2.在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应:2NO
2、 2(g) N2O4(g)。当下列所给有关量不再变化时,不能表明该反应已达平衡状态的是( )A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.混合气体的平均相对分子质量D.(24)2(2)3.(2018 河北沧州一中月考)对反应 A+B AB 来说,常温下按以下情况进行反应:20 mL 溶液中含A、B 各 0.01 mol;50 mL 溶液中含 A、B 各 0.05 mol;0.1 molL -1的 A、B 溶液各 10 mL;0.5 molL -1的 A、B 溶液各 50 mL,四者反应中反应速率的大小关系是( )A. B.C. D.4.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是( )A.SO2氧化为 SO3
3、,往往需要使用催化剂2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)B.500 左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0B.若该反应在 T1、 T2时的平衡常数分别为 K1、 K2,则 K1pBD.在 T2时,若反应体系处于状态 D,则此时 v(正) v(逆)6.(2019 云南通海二中高三月考)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) H v(逆)B.、两过程达到平衡时,A 的体积分数C.t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加 CD.、两过程达到平衡时,平衡常数0,有关实验数据如下表所示:起始量 平衡量 容器 来源:学科网ZX
4、XK来源:学。科。网 容积 温度 C(s) H2O(g) H2(g)达到平衡 所需时间 来源:学#科#网 平衡常数甲 2 T1 2 4 3.2 3.5 K1乙 1 T2 1 2 1.2 3 K2下列说法正确的是( )A.T1 v(逆)C.容器(2)中反应达平衡时,吸收的热量 Q 为 9.26 kJD.若条件为“绝热恒容”,容器(1)中反应达平衡时 n(NH3)”或“=”)。 (2)900 时,向一个固定容积为 2 L 的密闭容器中充入 0.20 mol 的 A 和 0.80 mol 的 B,若反应初始到 2 s 内 A 的浓度变化 0.05 molL-1,则 A 的平均反应速率 v(A)= 。
5、该反应4达到平衡时 A 的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入 1 mol 氩气,平衡时 A 的转化率为 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)判断反应达到平衡的依据为 (填字母代号)。 a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变c.c(A)不随时间改变d.单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等(4)1 200 时,若向另一相同容器中充入 0.30 mol A、0.40 mol B、0.40 mol C 和 0.50 mol D,此时 v(正) (填“大于”“小于”或“等于”) v(逆)。 11.(2018 课标全国,28)(15 分)三氯氢硅(SiHCl 3)是制备硅烷、多晶
6、硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O 等,写出该反应的化学方程式 。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-13SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=-30 kJmol-1则反应 4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的 H 为 kJmol -1。 (3)对于反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在 323 K 和
7、343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 = %。平衡常数 K343 K= (保留 2 位小数)。 在 343 K 下:要提高 SiHCl3转化率,可采取的措施是 ;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有 、 。 比较 a、b 处反应速率大小: va vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率 v=v 正 -v 逆 =k 正 -k 逆 ,k 正 、 k 逆 分别为正、逆向反应速率常数, x 为物质的量分数,计算 a23 224处的 = (保留 1 位小数)。 正逆512.(2019 湖北部分重点中学高三上学期起点考试)(16 分)目前,
8、人们对环境保护、新能源开发很重视。(1)汽车尾气中含有 CO、NO 2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,能使有毒气体转化为无毒气体:4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g),恒温恒容条件下,能够说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母); A.容器内混合气体颜色不再变化B.容器内的压强保持不变C.2v 逆 (NO2)=v 正 (N2)D.容器内混合气体密度保持不变(2)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和 NO,发生反应 C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) H。在 T1 时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下:
9、时间/min浓度(-1)0 10 20 30 40 50NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36根据图表数据分析 T1 时,该反应在 020 min 的平均反应速率 v(CO2)= ;计算该反应的平衡常数 K= 。(保留两位有效数字) 根据上表数据判断,由 30 min 到 40 min 时改变的条件可能是(任写一种) 。 (3)以 CO2与 NH3为原料可合成化肥尿素化学式为 CO(NH2)2。已知:2NH 3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s
10、) H=-159.5 kJmol-1NH 2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H=+116.5 kJmol-1H 2O(l) H2O(g) H=+44.0 kJmol-1写出 CO2与 NH3反应生成尿素和液态水的热化学反应方程式: 。 (4)科学家利用原电池原理,在酸性溶液中将 NO2转化为 HNO3,则该转化过程的负极电极方程式为 。 6单元质检卷(七) 化学反应的方向、限度与速率1.A 水中氢比乙醇中羟基上的氢活泼,相同形状、大小的钠粒与水反应速率大于乙醇,说明物质性质决定化学反应速率大小,A 项正确;浓硫酸、稀硫酸中溶质相同,但是浓度不同,物质性质不同,常温下浓
11、硫酸与铝片发生钝化现象,铝片表面生成一层致密的氧化膜,氧化膜可阻止浓硫酸与内部铝的接触,B 项错误;硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,S 在 O2中燃烧生成 SO2,C 项错误;空气中 O2和纯氧气的化学性质相同,铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能燃烧,是因为 O2浓度不同,D 项错误。2.B 该反应在恒温、恒容条件下进行,气体物质的质量不变,密度始终保持不变,与反应是否达到平衡状态无关,B 项符合题意;该反应为气体分子数减小的反应,反应过程中气体总物质的量减小,压强减小,当压强不变时,说明反应达到平衡状态,A 项不符合题意;反应过程中气体总质量不变,气体总物质的量减小,混合气体的平均相对分子质
12、量增大,当混合气体的平均相对分子质量不变时,说明反应达到平衡状态,C 项不符合题意;浓度商 Q= ,当浓度商保持不变时 ,说明反应达到平衡状2422态,D 项不符合题意。3.A 对于溶液中进行的反应,反应物 A、B 的浓度越大,化学反应速率越快。溶液中A=B=0.5 molL-1,溶液中A=B= =1.0 molL-1,溶液中A=B=0.1 0.010.02 0.050.05 molL-1=0.05 molL-1,溶液中A=B=0.5 mol L-1=0.25 molL-1,据此可推知反应速率的大小关系为。4.D 加入催化剂有利于加快反应速率,但不会引起平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A 项
13、错误;合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,500 左右的温度比室温更有利于合成氨反应,是从反应速率不能太低和催化剂的活性两方面考虑,不能用平衡移动原理解释,B 项错误;在 H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡中,增大压强 ,浓度增大,颜色加深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C项错误;氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,使化学平衡逆向移动,可减小氯气溶解量,实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,D 项正确。5.D 温度升高,NO 的浓度增大,说明平衡左移,该反应的 HK2,B 项错误;反应中气体物质的量不变,压强与温度有关,温度越高
14、压强越大; pCpD=pB,C 项错误;在 T2时,若反应体系处于状态 D,达到平衡 NO 浓度要减小,反应需要正向进行,则此时 v(正)v(逆),D 项正确。6.C 0 t2时,反应正向进行, v(正) v(逆), t1t2时,反应达到平衡, v(正)= v(逆),A 项错误; t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A 的体积分数=,B 项错误;向密度容器中加 C(g),逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图形,7C 项正确; t2时刻改变条件后达到平衡时逆反应速率不变,说明和原平衡等效,且温度不变,所以、两过程达到平衡时,平衡常数
15、相等,D 项错误。7.B 若 T1=T2,则平衡时 n(H2)甲 =2n(H2)乙 ,实际上 n(H2)甲 2n(H2)乙 ,因为该反应为吸热反应,升高温度有利于平衡正向移动,说明 T1T2,A 项错误;乙容器中反应达平衡时,H 2O=0.8 molL-1、CO 2=0.6 molL-1、H 2=1.2 molL-1,K2= molL-1=1.35 molL-1,B 项正22222 =0.61.220.82确;容器容积不变,碳为固体,正反应方向气体的质量增大,因此反应正向进行时混合气体的密度增大,C 项错误;乙容器中,3 min 内 H2O 减少了 1.2 mol,而前 1.5 min 内反应
16、速率大于后 1.5 min 内反应速率,故前 1.5 min 内 H2O 的物质的量减小大于 0.6 mol,即反应进行到 1.5 min 时, n(H2O)T2,T2 T1,温度升高, c(Z)增大,则平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应, H0,D 项错误。9.B 分析容器(1)(2)中的反应可知二者可建立等效平衡,所以二者的平衡状态相同,因此平衡时两个容器内压强相等,A 项正确;根据三段式分析:N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.6 kJ mol-12 3 0 92.6 kJ(始)(-1)0.3 0.9 0.6 27.78 kJ(变)(-1)1.7 2.1 0.6
17、(平)(-1)K= (molL-1)-2。容器(2)中反应开始时,浓度商 Q=32223= (0.6)21.7(2.1)3(molL-1)-2K,所以反应向逆反应方向移动, v(正)(2)0.025 molL-1s-1 80% 不变(3)c (4)大于解析 (1)A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常数表达式 K= ;由表中数据可知,随温度升高平衡常数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应, H0。(2)A 的平均反应速率 v(A)= =0.025 molL-1s-10.05-12 设参加反应的 A 的物质的量浓度为 x,则:A(g)+B(g) C(g)+D(g)起
18、始浓度/(mol L-1): 0.1 0.4 0 0变化浓度/(mol L-1): x x x x平衡浓度/(mol L-1): 0.1-x 0.4-x x x代入平衡常数表达式,则 =1.0,解得 x=0.08,故 A 的转化率为2(0.1-)(0.4-)100%=80%;向该密闭容器中再充入 1 mol 氩气,反应体系中各物质的浓度不变,平衡0.08-10.1-1不移动,A 的转化率不变。(3)a.该反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变。故压强不随时间改变不能说明反应到达平衡,a 错误;b.混合气体的总质量不变,容器的容积不变,故混合气体的密度始终不变。气体的密度不随时间改变不能说明反
19、应到达平衡,b 错误;c.可逆反应到达平衡时,各组分的浓度不再发生变化,故 c(A)不随时间改变可以说明反应到达平衡,c 正确;d.不管反应是否到达平衡,反应始终按物质的量比 11 生成 C、D,故单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等不能说明反应到达平衡,d 错误。答案为 c。(4)保持温度不变,此时浓度商 Q= 1.67 v(逆)。0.40V 0.500.300.4011.答案 (1)2SiHCl 3+3H2O (HSiO)2O+6HCl(2)114 (3)22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.39解析 (1)SiHCl 3与 H2O 反应生成(H
20、SiO) 2O 为非氧化还原反应,由原子守恒配平:2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl。(2)2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=-30 kJmol-1 根据盖斯定律:3+即可得 4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g) H=114 kJmol-1。(3)由图根据“先拐先平速率大”可知 a 曲线温度较高(343 K),平衡转化率为 22%;设 SiHCl3起始物质的量为 1 mol,则有2SiHCl 3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4
21、(g)起始物质的量/mol 1 0 0转化物质的量/mol 0.22 0.11 0.11平衡物质的量/mol 0.78 0.11 0.11平衡常数 K343 K= 0.020.110.11(0.78)2a 处反应相当于在 b 处反应的基础上升高温度,反应速率 va大于 vb;达平衡时 v 正 、 v 逆 相等, k 正 =k 逆23 224=K343 K=0.02正逆 =224 23a 处 SiHCl3转化率为 20%,设起始时 SiHCl3物质的量为 1 mol,则有:2SiHCl 3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始物质的量/mol 1 0 0转化物质的量/mol 0.2
22、0.1 0.1a 点物质的量/mol 0.8 0.1 0.1此时 SiHCl3、SiH 2Cl2、SiCl 4的物质的量分数分别为 0.8、0.1、0.1,=1.281.3。正逆 =正 23逆 224=0.020.820.10.112.答案 (1)AB (2)0.015 molL -1min-1 0.56 通入一定量 NO(或适当缩小容器体积或充入一定量体积比为 11 的氮气和二氧化碳) (3)2NH 3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)10 H=-87.0 kJmol-1 (4)NO 2-e-+H2O N +2H+-3解析 (1)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和
23、逆反应速率相等时(但不为 0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。则容器内混合气体颜色不再变化说明NO2浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,A 项正确;正反应体积减小,则容器内的压强保持不变可说明反应达到平衡状态,B 项正确;2 v 逆 (NO2)=v 正 (N2)时不满足反应速率之比是化学计量数之比,没有达到平衡状态,C 项错误;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此容器内混合气体密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,D 项错误。(2)020 min 内,CO 2的平均反应速率 v(CO2)=0.3 molL-120 m
24、in=0.015 molL-1min-1;反应 C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)的平衡浓度 N2=0.3 molL-1、CO 2=0.3 molL-1、NO=0.4 mol L-1,因此反应的平衡常数 K= 0.56;30 min 后,只改变某一条件,反应重新222 =0.30.30.42达到平衡,依据图表数据分析,平衡状态时各物质浓度均增大,依据平衡常数公式计算 K=0.56,平衡常数随温度变化,平衡常数不变说明改变的条件一定不是温222 =0.360.360.482度;依据数据分析,氮气浓度增大,二氧化碳和一氧化氮浓度增大,发生的反应为反应前后气体体积不变的反应,所以改变的
25、条件可能是通入一定量 NO 或适当缩小容器体积或充入一定量体积比为11 的氮气和二氧化碳;(3)2NH 3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) H=-159.5 kJmol-1NH 2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H=+116.5 kJmol-1H 2O(l) H2O(g) H=+44.0 kJmol-1依据热化学方程式和盖斯定律计算+-得到 CO2与 NH3反应生成尿素和液态水的热化学反应方程式为 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l) H=-87.0 kJmol-1;(4)利用原电池原理,在酸性溶液中将 NO2转化为 HNO3,负极发生失去电子的氧化反应,则该转化的负极电极方程式为 NO2-e-+H2ON +2H+。-3
