2019-2020年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡单元测评B 新人教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡单元测评B 新人教版选修4一、选择题(每小题6分,共48分)1.(xx课标全国)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98 kJmol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)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:A2.(xx北京理综)在一定温度下,10 mL 0.40 molL-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol(Lmin)-1B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)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)= molL-1min-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。答案:C4.(xx四川理综)在10 L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/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()A.实验中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min 时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.010-2 mol(Lmin)-1B.实验中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验中,达到平衡时,b0.060解析:中5 min时生成M 0.05 mol,则生成N也是0.05 mol,v(N)=1.010-3 mol(Lmin)-1,A错误;中平衡时n(M)=0.080 mol,则生成N 0.080 mol,消耗X、Y的物质的量分别为0.080 mol,因此平衡时容器中有X 0.02 mol、有Y 0.32 mol,其平衡常数K=1,B错误;中反应温度与相同,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0.12 mol,其转化率为100%=60%,C正确;的平衡常数为1,所以该反应的正反应为放热反应,若的反应在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b0.060,D错误。答案:C5.(xx安徽理综)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()ABCD升高温度,平衡常数减小03 s内,反应速率为:v(NO2)=0.2 molL-1t1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)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molL-1s-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的浓度,平衡逆向移动,反应物NO2的转化率降低,故D项错误。答案:A6.(xx天津理综)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的速率解析:能自发进行的反应一定符合H-TS0,所以S也一定大于0,A选项正确;氢氟酸能与玻璃反应,B正确;浓硫酸与Fe发生钝化,不能加快反应,D选项错误。答案:D7.(xx江苏化学)一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时,容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C.容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D.若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行解析:容器中的平衡常数K=4,容器中的平衡常数K=,所以该反应的正反应方向是放热反应,A正确;容器、达到平衡时是等效平衡,CH3OH体积分数相等,B错误;容器反应温度高,反应速率快,达到平衡所用的时间短,C错误;容器中Qc=4,所以反应向正反应方向进行,D正确。答案:AD8.(xx福建理综)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:反应时间/min01020304050607080901000.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000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c1c2)解析:由表中数据分析,每隔10分钟,N2O浓度减少0.01 molL-1,即N2O的分解速率与N2O的浓度无关,则A正确,B错误;C项浓度越大,则半衰期越大,C项错误;D项在相同时间内,浓度越大,转化率越小,D项错误。答案:A二、非选择题(本题包括3个小题,共52分)9.(xx山东理综)(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)K1H10()2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“1;平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变;因该反应的正反应方向为放热反应,故升高温度,平衡向左移动,放热反应的平衡常数将减小。答案:(1)(2)2.510-275%不变升高温度10.(xx课标全国)(18分)在容积为1.00 L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H0(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060 s时段,反应速率v(N2O4)为 molL-1s-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0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s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。解析:(1)随温度升高气体颜色变深,正向为吸热反应,H0;v(N2O4)=0.001 0 molL-1s-1;K1=0.36 molL-1。(2)a:改变温度后,N2O4浓度减小,反应正向进行,正向吸热,故温度升高。b:平衡时,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 molL-1s-110 s2=0.16 molL-1c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1K2=1.3 molL-1。(3)增大压强,平衡向气体分子数减小的方向进行,将反应容器的体积减少一半,相当于增大压强,故平衡向逆反应方向进行。答案:(1)大于0.001 00.36 molL-1(2)a:大于反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高b:平衡时,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.16 molL-1c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1K2=1.3 molL-1(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动11.(xx天津理综)(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)H=-92.4 kJmol-1一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)步骤中制氢气原理如下:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.4 kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol-1对于反应,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,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为。(3)图1表示500 、60.0 MPa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:。解析:(1)NH4HS中S被氧气氧化为S单质,N转化为NH3H2O,化学方程式为2NH4HS+O22NH3H2O+2S。(2)反应是吸热反应,升高温度,平衡向正向移动,同时加快反应速率;增大H2O(g)浓度,H2的含量不一定增加;加入催化剂,不能改变平衡状态,H2含量不变;降低压强,反应速率减小;故选a。根据“三部曲”法:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始态/mol0.20.8转化/molxxx平衡态/mol0.2-xx0.8+x根据0.2-x+x+0.8+x=1.18x=0.18 mol(CO)=100%=90%。(3)根据a点:H2、N2的物质的量之比为31,平衡时NH3的体积分数为42%,则H2、N2的总体积分数为58%,又H2、N2按31反应,平衡时体积分数之比仍为31,(N2)=58%=14.5%。(4)N2和H2需要在一定温度才能发生反应,所以温度升高,(NH3)不断升高,又因为该反应是放热反应,达平衡后,温度升高,平衡逆向移动,(NH3)又降低。(5)合成氨放出的热量通过热交换预热N2和H2进入合成塔合成氨气,故选。答案:(1)2NH4HS+O22NH3H2O+2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用