1、1第二章 化学反应速率和化学平衡检测(时间:90 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 18 个小题,每小题 3 分,共 54 分)1 下列说法中 ,正确的是( )A.0.1 molL-1盐酸和 0.1 molL-1硫酸与 2 molL-1 NaOH 溶液反应,其反应速率相同B.大理石块与大理石粉分别同 0.1 molL-1盐酸反应,其反应速率相同C.Mg、Al 在相同条件下分别与 0.1 molL-1盐酸反应,其反应速率相同D.0.1 molL-1盐酸和 0.1 molL-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应,其反应速率相同答案 D21 000 时 ,FeO(s)+H2(g) Fe(s
2、)+H2O(g),K=0.52。欲使容器中有 1.0 mol FeO 被还原,反应前容器中应充入 a mol H2。则 a 的值最接近( )A.1.0 B.2.0C.3.0 D.4.0答案 C3 下列说法正确的是 ( )A.增大压强,活化分子数增多,化学反应速率一定增大B.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率一定增大答案 D4 在一定条件下 ,将 X 和 Y 两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X、Y 的转化率与起始时两物质的物质的量之比
3、的关系如图所示,则 X、Y 反应的化学方程式可表示为( )2A.2X+Y 3Z B.3X+2Y 2ZC.X+3Y Z D.3X+Y Z答案 D5 一定温度下 ,在 2 L 的密闭容器中发生反应 :M(g)+2N(g) xP(g) H,但达到平衡时 (P)却是,这说明升高温度时 (P)降低,因而平衡应向逆反应方向移动,则该反应的正反应为放热反应;比较曲线和,二者温度相同,但压强,这时 (P)却是,这说明增大压强时 (P)降低,因此生成物气体的总体积应大于反应物中气体的总体积,由此判断 L 一定为气体。答案 B11 在一定温度下 ,向一个容积可变的容器中 ,通入 3 mol SO2和 2 mol
4、O2及固体催化剂,使之反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6 kJmol-1,平衡时容器内气体总的物质的量为起始时的 90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为 4 mol SO2、3 mol O 2、2 mol SO 3(g),下列说法正确的是( )A.第一次平衡时反应放出的热量为 294.9 kJB.两次平衡 SO2的转化率相等C.第二次达平衡时 SO3的体积分数大于 90%D.达平衡时用 O2表示的反应速率为 0.25 molL-1min-1解析 设达平衡时生成 SO3(g)物质的量为 2x,则剩余 SO2(g)的物质的量为(3 mol-2
5、x)、O 2(g)为(2 mol- x),混合气体总的物质的量为(5 mol- x)。根据 ,解得 x=0.5 mol,再5mol5mol-x= 10.9结合热化学方程式可知,放出的热量为 196.6 kJ2=98.3 kJ。选项 B,起始物质的量改为 4 mol SO2、3 mol O 2、2 mol SO 3(g),将 SO3转化为 SO2和 O2可知相当于初始加入 6 mol 5SO2、4 mol O 2, ,故与第一次平衡是等效平衡,两次平衡中 SO2的转化率、SO 3的体n(SO2)n(O2)=32积分数相等,故选项 B 正确、C 错误;选项 D,题目没有告诉达到平衡时的时间,无法计
6、算反应速率。答案 B12 羰基硫(COS) 可作为一种粮食熏蒸剂 ,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1反应前 CO 物质的量为 10 mol,平衡后 CO 物质的量为 8 mol。下列说法正确的是( )A.升高温度,H 2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入 CO 后,正反应速率逐渐增大C.反应前 H2S 物质的量为 7 molD.CO 的平衡转化率为 80%解析 升高温度,H 2S 浓度增加,说明平衡向左移动,则正反应为放热反应,A 项错误;通入 CO,在恒容密
7、闭容器中相当于增大反应物浓度,故正反应速率瞬间增大,然后又逐渐减小,B 项错误;设反应前 H2S 的物质的量为 x mol,则根据方程式得: K= =0.1,解之得 x=7,故 C228(x-2)项正确; (CO)= 100%=20%,D 项错误。2mol10mol答案 C13 在恒温、恒容的容器中进行反应:2HI H2+I2,反应物的浓度由 0.1 molL-1降到0.06 molL-1需要 20 s,那么由 0.06 molL-1降到 0.036 molL-1所需时间为( )A.等于 10 s B.等于 12 sC.大于 12 s D.小于 12 s解析 随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减
8、小,所以后一阶段的平均反应速率小于前一阶段的平均反应速率,即 ,解得 t12 s。0.1molL-1-0.06 molL-120 s 0.06molL-1-0.036 molL-1 t答案 C14 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体充入 2 L 的密闭容器中,一定条件下发生如下反应: 2A(g)+B(g) 2C(g)。若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 molL-1,下列几种说法正确的是( )用物质 A 表示的反应平均速率为 0.3 molL-1s-16用物质 B 表示的反应平均速率为 0.3 molL-1s-12 s 时物质 A 的转化率为 70%2 s 时物质 B 的
9、浓度为 0.7 molL-1 A. B.C. D.解析 2A(g)+B(g) 2C(g)起始物质的量/mol 4 2 0转化物质的量/mol 1.2 0.6 1.22 s 后物质的量/mol 2.8 1.4 1.2则:用物质 A 表示的反应平均速率=1.2 mol (2 L2 s)=0.3 molL -1s-1,故正确;用物质 B 表示的反应平均速率为 0.15 molL-1s-1, 故错误;2 s 时物质 A 的转化率=1.2 mol4 mol100%= 30%,错误;2 s 时物质 B 的浓度=1.4 mol2 L=0.7 molL -1,正确。答案 B15 在一定温度下 ,向体积恒定为
10、2 L 的密闭容器里充入 2 mol M 和一定量的 N,发生如下反应:M(g)+N(g) E(g);当反应进行到 4 min 时达到平衡,测知 M 的浓度为 0.2 molL-1。下列说法正确的是( )A.4 min 时,M 的转化率为 80%B.4 min 时,用 M 表示的反应速率为 0.8 molL-1min-1C.4 min 后,向容器中充入不参与反应的稀有气体,M 的物质的量减小D.2 min 时,M 的物质的量浓度为 0.6 molL-1解析 M(g)+N(g) E(g)1 0起始浓度(molL-1)0.8 0.8转化浓度(molL-1)0.2 0.8平衡浓度(molL-1)故
11、4 min 时,M 的转化率为 100%=80%;用 M 表示的化学反应速率0.8molL-11molL-1=0.2 molL-1min-1,若是匀速反应,2 min 时,反应的 M 为 0.2 molL-1min-0.8molL-14min12 min=0.4 molL-1,M 的物质的量浓度为 0.6 molL-1,但正反应过程中反应速率逐渐7减小,2 min 时,M 的物质的量浓度小于 0.6 molL-1;恒容条件下,充入稀有气体,平衡不移动,M 的物质的量不变。答案 A16 对达到化学平衡状态的可逆反应:A+B C+D。若 t0时增大压强,正、逆反应速率变化如图所示( v 代表反应速
12、率, t 代表时间),下列有关 A、B、C、D 的状态叙述中正确的是( )A.A、B、C 是气体,D 不是气体B.A、B 是气体,C、D 有一种是气体C.C、D 是气体,A、B 有一种是气体D.C、D 有一种是气体,A、B 都不是气体解析 t0时加压, v(正)、 v(逆)均增加,说明反应物和生成物中均有气体。 v(逆) v(正),生成物气体物质的量大于反应物气体物质的量。答案 C17 对于可逆反应 :2A(g)+B(g) 2C(g) H2p2=2p1解析 A 项,丙相当于乙平衡后,把体积缩小为原来的 ,若平衡不移动 c3=2c2,而事实上平衡右12移,所以 c32c2,恒温恒容条件下,甲、乙
13、两容器中平衡时等效,则有 c1=c2,即有 c32c1正确;B 项,甲中生成 NH3的物质的量与乙中分解 NH3的物质的量之和为 1 mol,所以 a+b=92.4,正确;C 项, 1+ 2=1,而 3T2,升温 B 的体积分数增加,说明升温平衡逆向移动,则说明逆反应为吸热反应,正反应为放热反应。(2)A 项,增压平衡向体积减小即正反应方向移动。B 项,体积不变,充入稀有气体,平衡不移动。C 项,升温,平衡向吸热即逆反应方向移动。答案 (1)A(g)+3B(g) 2C(g) 放热 (2)C21(8 分)反应 A(g) B(g)+C(g)在容积为 1.0 L 的密闭容器中进行 ,A 的初始浓度为
14、0.050 molL-1。温度 T1和 T2下 A 的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:(1)上述反应的温度 T1 (填“大于”“小于”或“等于”,下同) T2,平衡常数 K(T1) K(T2)。 (2)若温度 T2时,5 min 后反应达到平衡,A 的转化率为 70%,则:平衡时体系总的物质的量为 。 反应的平衡常数 K= 。 反应在 05 min 区间的平均反应速率 v(A)= 。 11解析 (1)图中显示, T2时达到平衡所用时间少,反应速率大,所以温度高;而温度越高 c(A)越小,说明平衡正向移动,可判断正反应为吸热反应,升温 K 将增大。(2)根据“三段式”求解:A(g) B(g
15、)+ C(g)开始/(molL -1) 0.050 0 0转化/(molL -1) 0.05070%=0.035 0 0.035 0 0.035 0平衡/(molL -1) 0.015 0 0.035 0 0.035 0故平衡时体系总的物质的量=(0.015 0 molL-1+0.035 0 molL-1+0.035 0 molL-1)1.0 L=0.085 mol平衡常数 K= =0.0820.035 00.035 00.015 005 min 平均反应速率 v(A)= =0.007 molL-1min-10.035 0molL-15min答案 (1)小于 小于(2)0.085 mol 0.
16、0820.007 molL -1min-122(8 分)偏二甲肼与 N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l) 2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) ()(1)火箭残骸中常出现红棕色气体,原因为:N 2O4(g) 2NO2(g) ()当温度升高时,气体颜色变深,则反应()为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)一定温度下,反应()的焓变为 H。现将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。 若在相同温度下,上述反应改在体积为 1 L 的恒容密闭容器中进行,平衡常数 (填“增大”“不变”
17、或“减小”),反应 3 s 后 NO2的物质的量为 0.6 mol,则 03 s 内的平均反应速率 v(N2O4)= molL -1s-1。 解析 (1)温度升高时,气体颜色加深,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。12(2)该反应由反应正方向开始,气体分子数逐渐增大,而压强保持不变,则容器体积增大,气体密度减小,达平衡时保持不变,a 正确;该反应的 H 始终保持不变,不能说明达到平衡状态,b 错误;该反应由正反应方向开始,N 2O4逐渐减少,恒压过程中容器体积增大,N 2O4浓度减小, v(正)逐渐减小,达平衡时保持不变,c 错误;该反应由正反应方向开始,N 2O4转化率逐渐增大,
18、达平衡时保持不变,d 对。平衡常数只与温度有关,温度保持不变,平衡常数不变。v(N2O4)= v(NO2)= =0.1 molL-1s-1。12 120.6mol1 L3 s答案 (1)吸热 (2)ad 不变 0.123(8 分)已知 2A2(g)+B2(g) 2C(g) H=-a kJmol-1(a0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入 2 mol A2和 1 mol B2,在 500 时充分反应达到平衡后 C 的浓度为 w molL-1,放出热量 b kJ。(1)a (填“”“=”或“”“=”或“ (2)减小 (3)= (4)bc (5)c24(8 分)在一固定容积的密闭容器中,保持一
19、定温度,在一定条件下发生以下反应:2A(g)+B(g) 3C(g),已知加入 1 mol A 和 2 mol B 且达到平衡后,生成了 a mol C。(1)达到平衡时,C 在反应混合气体中的体积分数是 (用含 a 的代数式表示)。 (2)在相同的实验条件下,若在同一容器中改为加入 2 mol A 和 4 mol B,达到平衡后,C 的物质的量为 mol(用含 a 的代数式表示)。此时 C 在反应混合气体中的体积分数与原平衡相比 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入 2 mol A 和 5 mol B,若要求平衡后 C 在反应混合气体中的体积分数仍
20、与原平衡相同,则还应加入 mol C。 解析 (1)根据化学方程式,该反应是一个气体体积不变的反应,达到平衡时气体的总物质的量仍为 3 mol,C 的体积分数为 。a3(2)由于是气体物质的量不变的反应,故加入 2 mol A 和 4 mol B 达平衡时与(1)中平衡互为等效平衡,则相同组分的体积分数相同,C 的物质的量是(1)平衡时的 2 倍,为 2a mol。(3)该反应前后气体分子数不变,欲达到等效平衡,只需所投入的 A、B 的物质的量之比为 12 即可。设应加入 x mol C,将 x mol C 完全换算成 A、B 后共有(2+ ) mol A、(5+ )2x3 x3mol B,由(2+ )(5+ )=12, 解得 x=1。2x3 x3答案 (1) (2)2 a 不变 (3)1a3
