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2016-2017学年河北省张家口市万全中学高二(上)第一次月考化学试卷
一、选择题(本题包括22小题,每小题3分,共66分.每小题只有一个选项符合题意)
1.在N2+3H2⇌2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加0.6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/L•s,则所经历的时间是( )
A.0.44s B.1s C.1.33s D.2s
2.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最快的是( )
A.υ(D)=0.4 mol/(L•s) B.υ(C)=0.5 mol/(L•s)
C.υ(B)=0.6 mol/(L•s) D.υ(A)=0.15 mol/(L•s)
3.有一处于平衡状态的可逆反应:X(s)+3Y(g)⇌2Z(g)(△H<0).为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z.
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥
4.下列说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向氯水中加食盐不利于氯气的溶解
B.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.高压有利于合成氨的反应
6.下列是4位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡“一章后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是( )
A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品
7.对已达化学平衡的下列反应:2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
8.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )
A.Z为0.3mol/L B.Y2为0.4mol/L C.X2为0.2mol/L D.Z为0.4mol/L
9.将一定量的SO2和O2充入一个容积固定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O2⇌2SO3,下列哪个量不再变化时,并不能说明化学反应已达到平衡状态( )
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C.混合气体的平均摩尔质量 D.SO2的转化率
10.已知反应nA(g)⇌An(g)的平衡常数为K,则有An(g)⇌nA(g)的平衡常数是( )
A.K B.K C.K2 D.K﹣2
11.在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g);
△H<0.达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是( )
X
Y
A
再加入A
B的转化率
B
再加入C
A的转化率
C
增大压强
A的质量分数
D
升高温度
混合气体平均摩尔质量
A.A B.B C.C D.D
12.某化学反应其△H=﹣122kJ•mol﹣1,△S=231J•mol﹣1•K﹣1,则此反应在下列哪种情况下可自发进行( )
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
13.在密闭容器中进行如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应放热),若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则产生的结果是( )
①平衡不发生移动 ②平衡沿着正反应方向移动 ③平衡沿着逆反应方向移动 ④NH3的质量分数增加 ⑤正逆反应速率都增大.
A.①⑤ B.①②⑤ C.③⑤ D.②④⑤
14.在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)⇌4X(g)+nY(g).反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
15.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)⇌2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是( )
A. B. C. D.
16.右图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
17.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表:下列说法错误的是( )
物质
X
T
Z
初始浓度/mol•L﹣1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol•L﹣1
0.05
0.05
0.1
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y⇌2Z,其平衡常数为1600(mol/L)﹣2
C.改变温度可以改变此反应的平衡常数
D.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
18.已知:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g),△H=﹣1025kJ/mol,该反应是一个可逆反应,若反应物起始的物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )
A. B. C. D.
19.pH、体积都相同的醋酸和硫酸,分别跟足量的碳酸钠溶液反应,在相同条件下,放出二氧化碳气体的体积是( )
A.醋酸多 B.硫酸多 C.一样多 D.无法比较
20.在pH=1的无色溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.NH4+、Ba2+、NO3﹣、CO32﹣ B.Fe2+、OH﹣、SO42﹣、MnO4﹣
C.K+、Mg2+、NO3﹣、SO42﹣ D.Na+、Fe3+、Cl﹣、AlO2﹣
21.1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为( )
A.C+H2O═CO+H2 △H═+131.3KJ•mol﹣1
B.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+10.94KJ•mol﹣1
C.C(s)+H2O(l)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3KJ•mol﹣1
D.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3KJ•mol﹣
22.向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶体或加水稀释时,都会引起( )
A.溶液的pH增大 B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力减小 D.溶液的c(OH﹣)减小
二、填空题(本题包括4个小题,共34分)
23.反应3Fe(S)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变的容积的密闭容器中进行,试回答:
①增加Fe的量,其正反应速率的变化是 (填增大、不变、减小,以下相同)
②将容器的体积缩小一半,其正反应速率 ,逆反应速率 .
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率 ,逆反应速率 .
④保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率 ,逆反应速率 .
24.将1mol I2(g) 和2mol H2置于2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)△H<0,并达平衡.HI的体积分数w(HI)随时间变化如图曲线(Ⅱ)所示:
(1)达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为 mol/L.
(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 ,则乙条件可能是 .(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,加入正催化剂.
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入2mol I2(g)、4mol H2(g)发生反应,达平衡时,HI的体积分数是 0.6(填大于、等于、小于).
25.对于下列反应:2SO2+O2 2SO3,如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为 ,用O2浓度变化来表示的反应速率为 .如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L•min),那么2min时SO2的浓度为 .
26.如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3+Q达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是 ;b c过程中改变的条件可能是 ; 若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处.
27.(1)平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示
(2)大小与温度的关系是:温度升高,K值 (填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小).
28.在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0.CO和H2O的浓度变化如图所示,则0~4min的平均反应速率v(CO)= mol•L﹣1•min﹣1.
29.在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2 (g)△H<0.CO和H2O浓度变化如右图,t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表.
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
①表中3min﹣4min之间反应处于 状态;C1数值 0.08mol/L (填大于、小于或等于).
②反应在4min﹣5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是 (单选),表中5min﹣6min之间数值发生变化,可能的原因是 (单选).
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度.
2016-2017学年河北省张家口市万全中学高二(上)第一次月考化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括22小题,每小题3分,共66分.每小题只有一个选项符合题意)
1.在N2+3H2⇌2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加0.6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/L•s,则所经历的时间是( )
A.0.44s B.1s C.1.33s D.2s
【考点】C2:反应速率的定量表示方法.
【分析】根据速率之比等于计量数之比求得NH3的反应速率,再利用t=计算时间;
【解答】解:根据速率之比等于计量数之比求得NH3的反应速率为0.45mol/L•s=0.3mol/L•s,根据t=可得反应时间为=2s,
故选D.
2.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最快的是( )
A.υ(D)=0.4 mol/(L•s) B.υ(C)=0.5 mol/(L•s)
C.υ(B)=0.6 mol/(L•s) D.υ(A)=0.15 mol/(L•s)
【考点】CQ:化学反应速率和化学计量数的关系.
【分析】反应速率的单位相同,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快.
【解答】解:反应速率的单位相同,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快
A、υ(D)/2=0.2 mol/(L•s)
B、v(C)/2=0.25mol/(L•s),
C、v(B)/3=0.2mol/(L•s),
D、v(A)/1=0.15mol/(L•s),
所以反应速率v(C)>v(B)v(D)>v(A).
故选:B.
3.有一处于平衡状态的可逆反应:X(s)+3Y(g)⇌2Z(g)(△H<0).为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z.
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥
【考点】CB:化学平衡的影响因素.
【分析】①升高温度,平衡向吸热反应移动;
②降低温度,平衡向放热反应移动;
③压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动;
④降低压强,平衡向气体体积增大的方向移动;
⑤加催化剂不会引起化学平衡的移动;
⑥分离出Z,即减小生成物的浓度,平衡正向移动.
【解答】解:反应X(s)+3Y(g) 2Z(g),△H<0,正反应是气体物质的量减小的放热反应,
①升高温度,平衡逆向移动,故①错误;
②降低温度,平衡向正反应移动,故②正确;
③压强增大,平衡向正反应移动,故③正确;
④降低压强,平衡向逆反应方向移动,故④错误;
⑤加催化剂缩短到达平衡的时间,不会引起化学平衡的移动,故⑤错误;
⑥分离出Z,即减小生成物的浓度,平衡正向移动,故⑥正确;
故选C.
4.下列说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
【考点】C3:活化能及其对化学反应速率的影响.
【分析】增大浓度、压强,活化分子的浓度增大,但百分数不变,升高温度、加入催化剂,可增大活化分子的百分数,以此解答该题.
【解答】解:A.增大反应物浓度,活化分子的浓度增大,但百分数不变,故A错误;
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的浓度增大,但百分数不变,故B错误;
C.升高温度,活化分子的百分数,反应速率增大,故C正确;
D.催化剂降低反应的活化能,故D错误.
故选C.
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向氯水中加食盐不利于氯气的溶解
B.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.高压有利于合成氨的反应
【考点】CF:化学平衡移动原理.
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用.
【解答】解:A、依据氯水中的化学平衡为Cl2+H2O⇌HCl+HClO,加入氯化钠平衡逆向进行,不利于氯气的溶解,和平衡有关,能用勒夏特利原理解释,故A不选;
B、存在平衡2NO2(g)⇌N2O4
(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡正反应移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于移动的密度目的是减弱变化,而不是消除,故颜色仍不原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故B不选;
C、催化剂只能加快反应速率,但是不会引起平衡的移动,不能用勒夏特利原理解释,故C选;
D、对N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,正反应为气体总物质的量减小的反应,且正反应为放热反应,为使氨的产率提高,就要使化学平衡向正反应方向移动,就要降温并且加压,可以用平衡移动原理解释,故D不选;
故选C.
6.下列是4位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡“一章后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是( )
A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品
【考点】CC:化学反应速率的调控作用;CD:化学平衡的调控作用.
【分析】在工业生产中,结合影响化学反应速率的因素可调节外界条件,加快产品的生成速率,从影响化学平衡的因素的角度选择合适的反应条件,使反应向生成物的方向进行.
【解答】解:从工业生产的实际出发,外界条件只影响化学反应速率的大小,不影响原料的转化率,但根据化学平衡理论,结合影响化学平衡移动的因素,可根据反应方程式的特点,可选择合适的温度、压强,促进平衡向正反应方向移动,从而使原料尽可能多地转化为产品,提高反应物的转化率,很明显C项错误.
故选C.
7.对已达化学平衡的下列反应:2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
【考点】CB:化学平衡的影响因素.
【分析】对于有气体参加的化学反应,减小压强,正逆反应速率都减小;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动.
【解答】解:反应2X(g)+Y(g)2Z(g)有气体参加和生成,且该反应为气体体积缩小的反应,则减小压强时,
A、正逆反应速率都减小,故A错误;
B、正逆反应速率都减小,平衡逆向移动,故B错误;
C、正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动,故C正确;
D、正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选C.
8.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )
A.Z为0.3mol/L B.Y2为0.4mol/L C.X2为0.2mol/L D.Z为0.4mol/L
【考点】C7:化学平衡建立的过程.
【分析】化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,
若反应向正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大;
若反应逆正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小;
利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度变化量,实际变化量小于极限值,据此判断分析.
【解答】解:若反应向正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则:
X2(气)+Y2(气)⇌2Z(气),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):0.1 0.1 0.2
平衡(mol/L):0 0.2 0.4
若反应逆正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则:
v X2(气)+Y2(气)⇌2Z(气),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):0.1 0.1 0.2
平衡(mol/L):0.2 0.4 0
由于为可逆反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0.2,0.2<c(Y2)<0.4,0<c(Z)<0.4,故A正确、BCD错误.
故选A.
9.将一定量的SO2和O2充入一个容积固定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O2⇌2SO3,下列哪个量不再变化时,并不能说明化学反应已达到平衡状态( )
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C.混合气体的平均摩尔质量 D.SO2的转化率
【考点】CG:化学平衡状态的判断.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
【解答】解:A、混合气体的密度一直不变,故A错误;
B、随着反应的进行体系压强逐渐减小,容器内压强保持不变,说明达平衡状态,故B正确;
C、混合气体的平均摩尔质量不变,说明气体的物质的量不变反应达平衡状态,故C正确;
D、SO2的转化率不变,说明消耗和生成速率相等,故D正确;
故选A.
10.已知反应nA(g)⇌An(g)的平衡常数为K,则有An(g)⇌nA(g)的平衡常数是( )
A.K B.K C.K2 D.K﹣2
【考点】C9:用化学平衡常数进行计算.
【分析】化学平衡常数指,一定温度下,可逆达到平衡,各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,故对于同一可逆反应,相同温度下,正、逆两个方向的平衡常数互为倒数,同一可逆反应,平衡常数与系数成对应幂次方关系.
【解答】解:对于同一可逆反应,相同温度下,正、逆两个方向的平衡常数互为倒数,已知反应nA(g)⇌An(g)的平衡常数为K,则有An(g)⇌nA(g)的平衡常数,又同一可逆反应,平衡常数与系数成对应幂次方关系,所以An(g)⇌nA(g)的平衡常数为=K.
故选B.
11.在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g);
△H<0.达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是( )
X
Y
A
再加入A
B的转化率
B
再加入C
A的转化率
C
增大压强
A的质量分数
D
升高温度
混合气体平均摩尔质量
A.A B.B C.C D.D
【考点】CB:化学平衡的影响因素.
【分析】反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,增加A的量,促进B的转化,加入C,化学平衡逆向移动,增大压强,平衡正向移动,升高温度,化学平衡逆向移动,结合图象可知一个量增大引起另一个量的增大来解答.
【解答】解:A、达平衡后,再加入A,平衡正向移动,促进B的转化,即B的转化率增大,与图象符合,故A正确;
B、达平衡后,再加入C,化学平衡逆向移动,则A的转化率减小,与图象不符合,故B错误;
C、达平衡后,增大压强,平衡正向移动,则A的质量分数减小,与图象不符合,故C错误;
D、达平衡后,升高温度,化学平衡逆向移动,由M=可知,逆向移动时n增大,则混合气体平均摩尔质量减小,与图象不符合,故D错误;
故选A.
12.某化学反应其△H=﹣122kJ•mol﹣1,△S=231J•mol﹣1•K﹣1,则此反应在下列哪种情况下可自发进行( )
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
【考点】C5:焓变和熵变.
【分析】依据反应的焓变和熵变结合温度分析计算,△H﹣T△S<0说明反应自发进行;
【解答】解:反应自发进行需要满足,△H﹣T△S<0:依据题干条件计算判断,
△H﹣T△S=﹣122kJ•mol﹣1﹣T×231×10﹣3KJ•mol﹣1•K﹣1<0,所以反应一定是自发进行的反应;
A、在任何温度下都能自发进行,故A正确;
B、在任何温度下都能自发进行,故B错误;
C、在任何温度下都能自发进行,故C错误;
D、在任何温度下都能自发进行,故D错误;
故选A.
13.在密闭容器中进行如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应放热),若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则产生的结果是( )
①平衡不发生移动 ②平衡沿着正反应方向移动 ③平衡沿着逆反应方向移动 ④NH3的质量分数增加 ⑤正逆反应速率都增大.
A.①⑤ B.①②⑤ C.③⑤ D.②④⑤
【考点】CB:化学平衡的影响因素.
【分析】首先分析化学反应的特征,反应前气体化学计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动;正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则应缩小体积,增大压强,则平衡向正反应方向移动.
【解答】解:①反应前后气体的化学计量数之和不相等,改变压强,平衡发生移动,故①错误;
②若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则应缩小体积,增大压强,则平衡向正反应方向移动,故②正确;
③由②知,平衡向正反应方向移动,故③错误;
④平衡向正反应方向移动,NH3的质量分数增加,故④正确;
⑤浓度增大,反应速率增大,故⑤正确,
故选D.
14.在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)⇌4X(g)+nY(g).反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】CP:化学平衡的计算.
【分析】在相同温度和相同体积下,气体的压强与物质的量呈正比,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,说明反应后气体的总物质的量减小,则反应应向物质的量减小的方向进行,以此判断方程式中化学计量数关系.
【解答】解:容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,说明反应后气体的总物质的量减小,则反应应向物质的量减小的方向进行,即方程式中反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和,
则有:2+5>4+n,
n<3,n为整数等于2;
选项中只有A符合,
故选A.
15.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)⇌2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】CJ:产物百分含量与压强的关系曲线.
【分析】一定温度下,增大压强,反应速率增大,到达平衡的时间缩短,该反应正反应是体积增大的反应,平衡向逆反应移动,平衡时Z的物质的量减小,据此结合选项解答.
【解答】解:A、图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1>p2,与题意不符,故A错误;
B、图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1<p2,增大压强,平衡时生成物Z的物质的量减小,与实际相符,故B正确;
C、图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1>p2,与题意不符,故C错误;
D、图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1<p2
,增大压强,平衡时生成物Z的物质的量增大,与实际不相符,故D错误;
故选B.
16.右图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
【考点】CK:物质的量或浓度随时间的变化曲线.
【分析】根据图可知,X的浓度在随时间逐渐减少,到第6min浓度不再变化,则反应达到化学平衡;利用X变化的量来计算转化率,再利用温度对反应的影响来分析转化率的变化及反应速率的变化.
【解答】解:A、6min时反应达平衡,但未停止,故A错;
B、X的变化量为1mol/L﹣0.15mol/L=0.85mol/L,则X的转化率为×100%=85%,故B正确;
C、△H<0,反应为放热,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,故C错;
D、降温时,正、逆反应速率同时减小,但是降温平衡正向移动,故V正>V逆,即逆反应减小的倍数大,故D错误;
故选:B.
17.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表:下列说法错误的是( )
物质
X
T
Z
初始浓度/mol•L﹣1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol•L﹣1
0.05
0.05
0.1
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y⇌2Z,其平衡常数为1600(mol/L)﹣2
C.改变温度可以改变此反应的平衡常数
D.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
【考点】CP:化学平衡的计算.
【分析】A.根据转化率=计算;
B.根据反应速率之比等于化学计量数之比判断化学方程式并计算平衡常数;
C.根据影响平衡常数的因素判断;
D.平衡常数只受温度的影响.
【解答】解:A.反应达到平衡时,X的转化率为: =50%,故A正确;
B.根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知:△c(X):△c(Y):△c(Z):=0.05:0.15:0.1=1:3:2,则反应的方程式为X+3Y⇌2Z,K===1600(mol/L)﹣2,故B正确;
C.对于某个反应来讲,平衡常数只与温度有关,温度改变,平衡常数也改变,故C正确;
D.平衡常数只受温度的影响,压强改变时,化学平衡常数仍然不变,故D错误.
故选D.
18.已知:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g),△H=﹣1025kJ/mol,该反应是一个可逆反应,若反应物起始的物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】CI:体积百分含量随温度、压强变化曲线.
【分析】由4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=﹣1025kJ/mol知,该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡.
【解答】解:A、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减少,故A正确.
B、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减少,故B正确.
C、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减少,故C错误.
D、催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡,正催化剂能加快反应速率缩短反应到达平衡的时间,故D正确.
故选:C.
19.pH、体积都相同的醋酸和硫酸,分别跟足量的碳酸钠溶液反应,在相同条件下,放出二氧化碳气体的体积是( )
A.醋酸多 B.硫酸多 C.一样多 D.无法比较
【考点】DA:pH的简单计算;D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】醋酸为弱电解质,溶液中部分电离出氢离子,pH、溶液体积相同时,醋酸中含有的氢离子的物质的量大于硫酸;产生与碳酸钠溶液反应生成的二氧化体积大于硫酸.
【解答】解:氢离子与碳酸钠反应生成CO2的离子反应为:CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O,产生的CO2的体积与H+的物质的量有关,
pH相等体积也相等的盐酸和醋酸已经电离的n(H+)是相等的,但随着CO2的不断生成,醋酸还能继续电离出H+,而盐酸不会增加H+,
故当碳酸钠溶液足量时,醋酸产生的CO2肯定多,
故选A.
20.在pH=1的无色溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.NH4+、Ba2+、NO3﹣、CO32﹣ B.Fe2+、OH﹣、SO42﹣、MnO4﹣
C.K+、Mg2+、NO3﹣、SO42﹣ D.Na+、Fe3+、Cl﹣、AlO2﹣
【考点】DP:离子共存问题.
【分析】pH=1,则溶液中存在大量的H+,与H+反应的离子不能大量共存,溶液无色,则有颜色的离子不能大量存在,以此解答该题.
【解答】解:A.CO32﹣与H+反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,故A错误;
B.Fe2+、OH﹣反应生成沉淀,且Fe2+、MnO4﹣都有颜色,在酸性条件下而发生氧化还原反应,且OH﹣不能在酸性条件下存在,故B错误;
C.溶液无色,且在酸性条件下不发生任何反应,可大量共存,故C正确;
D.Fe3+有颜色,且AlO2﹣在酸性条件下不能大量存在,故D错误.
故选C.
21.1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为( )
A.C+H2O═CO+H2 △H═+131.3KJ•mol﹣1
B.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+10.94KJ•mol﹣1
C.C(s)+H2O(l)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3KJ•mol﹣1
D.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3KJ•mol﹣
【考点】BE:热化学方程式.
【分析】由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收10.94kJ×12=131.28kJ,并注意物质的状态来解答.
【解答】解:由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收10.94kJ×12=131.28kJ,
则此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ•mol﹣1,
故选D.
22.向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶体或加水稀释时,都会引起( )
A.溶液的pH增大 B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力减小 D.溶液的c(OH﹣)减小
【考点】D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡;DC:影响盐类水解程度的主要因素.
【分析】CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,溶液中c(H+)减小,c(OH﹣)增大,溶液的PH增大,导电能力减弱;
CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度减小,c(H+)减小,c(OH﹣)增大,溶液的PH增大,导电能力增强.
【解答】解:A、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,溶液中C(H+)减小,溶液的pH增大,加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度也减小,c(H+)减小,溶液的pH增大,故A正确;
B、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度减小,故B错误;
C、CH3COOH溶液加水稀释,离子浓度减小,溶液的导电能力减弱,加入少量CH3COONa晶体时,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,故C错误;
D、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,溶液中c(H+
)减小,根据KW=c(H+)•c(OH﹣),c(OH﹣)增大,加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,溶液中c(H+)减小,根据KW=c(H+)•c(OH﹣),c(OH﹣)增大,故D错误;
故选:A.
二、填空题(本题包括4个小题,共34分)
23.反应3Fe(S)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变的容积的密闭容器中进行,试回答:
①增加Fe的量,其正反应速率的变化是 不变 (填增大、不变、减小,以下相同)
②将容器的体积缩小一半,其正反应速率 增大 ,逆反应速率 增大 .
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率 不变 ,逆反应速率 不变 .
④保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率 减小 ,逆反应速率 减小 .
【考点】CB:化学平衡的影响因素.
【分析】根据外界条件对化学反应速率的影响判断,影响化学反应速率的外界因素有温度、浓度、压强、催化剂以及固体的接触面积等等.
【解答】解:①因铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,所以不能改变反应速率,故答案为:不变;
②容器的体积缩小,容器内各物质的浓度都增大,浓度越大,化学反应速率越快,故答案为:增大; 增大;
③体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,故答案为:不变;不变;
④压强不变,充入N2使容器的体积增大,但各物质的浓度都减小,浓度越小,反应速率越小,故答案为:减小;减小.
24.将1mol I2(g) 和2mol H2置于2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)△H<
0,并达平衡.HI的体积分数w(HI)随时间变化如图曲线(Ⅱ)所示:
(1)达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为 0.05 mol/L.
(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 ③⑤ ,则乙条件可能是 ④ .(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,加入正催化剂.
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入2mol I2(g)、4mol H2(g)发生反应,达平衡时,HI的体积分数是 等于 0.6(填大于、等于、小于).
【考点】CP:化学平衡的计算.
【分析】(1)达平衡时,HI的体积分数为60%,对于I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)反应前后体积不变,则生成n(HI)=3mol×60%=1.8mol,以此计算I2(g)的物质的量浓度;
(2)曲线(Ⅰ)、曲线(Ⅲ) 为相同平衡状态,则温度相同,二者的压强、催化剂不同,且曲线(Ⅰ) 反应较快;
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入2mol I2(g)、4mol H2(g)发生反应,相当于增大压强,平衡不移动.
【解答】解:(1)达平衡时,HI的体积分数为60%,对于I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)反应前后体积不变,则生成n(HI)=3mol×60%=1.8mol,由方程式可知消耗0.9molI2(g),则达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为=0.05mol/L,
故答案为:0.05;
(2)曲线(Ⅰ)、曲线(Ⅲ) 为相同平衡状态,且曲线(Ⅰ)
反应较快,应为增大氧气或加入催化剂,而曲线(Ⅲ) 应为扩大体积,减小压强,而变化温度,平衡发生移动,不可能达到相同平衡状态,
故答案为:③⑤;④;
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入2mol I2(g)、4mol H2(g)发生反应,相当于增大压强,平衡不移动,HI的体积分数是0.6,故答案为:等于.
25.对于下列反应:2SO2+O2 2SO3,如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为 2mol/(L•min) ,用O2浓度变化来表示的反应速率为 1mol/(L•min) .如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L•min),那么2min时SO2的浓度为 2mol/L .
【考点】C2:反应速率的定量表示方法;CP:化学平衡的计算.
【分析】①根据化学反应速率公式计算;
②根据同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比计算;
③根据浓度的变化量与时间、反应速率的关系计算;
【解答】解:①v(SO2)==2mol/L.min;
②同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以氧气的反应速率为二氧化硫的一半,所以是1mol/L.min;
③同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,当氧气的反应速率为0.5 mol/(L•min)时,二氧化硫的反应速率为1mol/(L•min).
v(SO2)===1mol/(L•min),C2min=2mol/L
26.如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3+Q达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是 升温 ;b c过程中改变的条件可能是 减小生成物浓度 ; 若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处.
【考点】CB:化学平衡的影响因素.
【分析】根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可作判断;根据压强对化学反应速率的影响可画出相关的图.
【解答】解:根据图可知,在a时刻,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,即平衡逆向移动,因为反应的△H<0,根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可知,a~b过程中改变的条件可能是升温;在b时刻,正反应速率不变,逆反应速率减小,且正反应速率大于逆反应速率,即平衡正向移动,根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可知,b~c过程中改变的条件可能是减小生成物C的浓度;在b~c过程后,若增大压强,正逆反应速率都会增大,由于该反应为体积缩小的反应,所以平衡正向移动,根据压强对化学反应速率的影响可画出相关的图为:;
故答案为:升温;减小生成物的浓度;.
27.(1)平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示 可逆反应的进行程度越大
(2)大小与温度的关系是:温度升高,K值 可能增大也可能减小 (填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小).
【考点】C8:化学平衡常数的含义.
【分析】(1)化学平衡常数K=,根据K与反应物浓度幂之积和生成物浓度幂之积之间的关系进行;
(2)升高温度平衡向吸热反应方向移动,根据生成物浓度浓度幂之积和生成物浓度幂之积的变化确定K的变化.
【解答】解:(1)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,K越大,说明生成物越多,反应物越少,所以可逆反应进行的程度越大,故答案为:可逆反应进行的程度越大;
(2)当反应放热时,升高温度平衡向逆反应方向移动,当反应吸热时,升高温度平衡向正反应方向移动,温度升高,K可能增大,也可能减小,
故答案为:可能增大也可能减小.
28.在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0.CO和H2O的浓度变化如图所示,则0~4min的平均反应速率v(CO)= 0.03 mol•L﹣1•min﹣1.
【考点】C2:反应速率的定量表示方法.
【分析】根据v=进行计算.
【解答】解:由图象可知:0~4min的v(CO)==0.03mol/(L•min),
故答案为:0.03.
29.在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2 (g)△H<0.CO和H2O浓度变化如右图,t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表.
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
①表中3min﹣4min之间反应处于 平衡 状态;C1数值 大于 0.08mol/L (填大于、小于或等于).
②反应在4min﹣5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是 d (单选),表中5min﹣6min之间数值发生变化,可能的原因是 a (单选).
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度.
【考点】CP:化学平衡的计算;CB:化学平衡的影响因素.
【分析】①表中3min﹣4min之间各物质的浓度不变,处于平衡状态;850℃达到平衡时c(CO)=0.08mol/L,该反应为放热反应,升高温度逆向移动;
②反应在4min~5min,平衡向逆方向移动,根据平衡移动原理,结合选项判断;
由表中数据可知,5min~6minCO的浓度降低,CO2浓度增大,浓度变化都是0.02mol/L,说明平衡向正反应移动,再结合水的浓度变化进行判断.
【解答】解:①由表中数据可知,3min、4min时,反应混合物对应物质的浓度不变,处于与平衡状态;由图可知850℃平衡时CO的浓度为0.8mol/L,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,达新平衡时CO的浓度大于0.08mol/L,
故答案为:平衡;大于;
②反应在4min~
5min,平衡向逆方向移动,增大水蒸气的浓度,平衡向正反应移动,降低温度平衡向正反应移动,使用催化剂平衡不移动,增大氢气的浓度,平衡向逆反应移动,故4min~5min改变条件为增大氢气的浓度;
由表中数据可知,5min~6minCO的浓度降低,CO2浓度增大,浓度变化都是0.02mol/L,说明平衡向正反应移动,而水的浓度增大0.05mol/L,应是增大水蒸气的浓度,
故答案为:d;a.
2017年7月9日