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化学反应速率和化学平衡测试题及答案

2020-05-16 来源:好土汽车网
导读 化学反应速率和化学平衡测试题及答案
化学反应速率和化学平衡测试题

一、选择题。

1.反应A(g)+3B(g)是( ) A.υ(D)= mol / L·s C.υ(B)= mol / L·s

2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的

B.υ(C)= mol / L·s

D.υ(A)= mol / L·s

2.某化学反应其△H== —122 kJ/mol,S== 231 J/(mol·K),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 3.可逆反应N2+3H2

2NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。

下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A.υ正(N2)=υ逆(NH3) B.3υ正(N2)=υ正(H2) C.2υ正(H2)=3υ逆(NH3) D.υ正(N2)=3υ逆(H2) 4.下列说法正确的是( )

A.增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大 B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率可能增大 C.加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大

D.一般使用催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率 5.在2L密闭容器中加入4molA和6molB,发生以下反应:4A(g)+6B(g) 若经5s后,剩下的A是,则B的反应速率是( )

A. mol / L·s B. mol / L·s C. mol / L·s D. mol / L·s 6.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g) 方向移动,应选择的条件是( )

2Z(g),ΔH<0。为了使平衡向生成Z的

4C(g) +5D(g)。

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

7.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是( ) 反应条件:①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%盐酸 ⑤10%盐酸 ⑥15%盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置

A.③⑥⑦⑨ B.③⑤⑦⑨ C.①④⑧⑩ D.②⑥⑦⑩

8.某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡时,各

物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C,则( ) A.平衡不移动

B.再达平衡时,n(A)∶n(B)∶n(C)仍为2∶2∶1 C.再达平衡时,C的体积分数增大

D.再达平衡时,正反应速率增大,逆反应速率减小

9.从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物,它在水溶液中因存在下列平衡:HIn(溶液,红色)H(溶液,无色)+In( 溶液,黄色) 而用作酸碱指示剂。往

该溶液中加入Na2O2粉末,则溶液颜色为( ) A.红色变深 B.黄色变浅

C.黄色变深 D.褪为无色

10.向Cr2(SO4) 3的水溶液中,加入NaOH溶液,当pH=时,开始出现Cr(OH)3沉淀,随着

pH的升高,沉淀增多,但当pH≥13时,沉淀消失,出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO2

)。其平衡关系如下:

Cr3++3OH Cr(OH)

3

CrO2+H++H2O

(紫色) (灰绿色) (亮绿色)

向L的Cr2(SO4) 3溶液50mL中,加入L的NaOH溶液50mL,充分反应后,溶液中可观察到的现象为( ) A.溶液为紫色

B.溶液中有灰绿色沉淀

C.溶液为亮绿色 D.无法判断 11.某温度下,在密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)

2C(g),若开始时充入2mol C

气体,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molA和1mol B 的混合气体,达到平衡时A的转化率为( )

A.20%

B.40%

C.60%

D.80%

12(双选).接触法制硫酸通常在400~500℃、常压和催化剂的作用下,用SO2与过量的O2反应生成SO3。2SO2(g)+O2(g) 错误!未找到引用源。2SO3(g) ;△H < 0。在上述条件下,SO2的转化率约为90%。但是部分发达国家采用高压条件生成SO3,采取加压措施的目的是( )

A.发达国家电能过量,以此消耗大量能源

B.高压将使平衡向正反应方向移动,有利于进一步提高SO2的转化率 C.加压可使SO2全部转化为SO3,消除SO2对空气的污染 D.高压有利于加快反应速率,可以提高生产效率

13(双选).反应A+B→C的反应速率方程式为:v=k·c(A)·c(B),v为反应速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1 mol/L时,反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是( )

A.c(A)增大时,v也增大 B.c(B)增大时,k也增大 C.升高温度时,k值不变 D.升高温度时,v值增大 14.在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体,在一定条件下发生反应:

3A(g)+B(g)

2C(g)+xD(g),达到平衡时,生成了2molC,经测定D的浓度为L,下列

判断正确的是 ( ) A.x=1

B.B的转化率为20% C.平衡时A的浓度为L

D.达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85% 15(双选).用来表示可逆反应2A(g)+B(g)2C(g);△H < 0的正确的图象为( )

16(双选).某体积可变的密闭容器中盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B2C,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL,其

中C气体的体积占10%,下列推断正确的是( ) A.原混合气体的体积分数为 B.原混合气体的体积为

C.反应达到平衡时,气体A消耗 D.反应达到平衡时,气体B消耗掉 17.现有反应X(g)+Y(g)

2Z(g),△H<0。右图表示从反应开始到t1 s时达到平衡,在t2

s时由于条件变化使平衡破坏,到t3 s时又达平衡。则在图中t2 s时改变的条件可能是( )

A.增大压强 B.使用了催化剂 C.降低温度

D.减小了X或Y的浓度

18(双选).在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是( )

A.该反应的化学方程式为:3X+2Y 2Z

B.若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所需时

间大于t0

C.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态 D.若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应

Ⅰ Ⅱ

n/mol Z X Y 0 tt 三、填空题(本题包括3小题)。

19.对于A+2B(g)nC(g),△H<0。在一定条件下达到平衡后,改变下列条件,请回答:

(1)A量的增减,平衡不移动,则A为________态。

(2)增压,平衡不移动,当n=2时,A为____态;当n=3时,A为______态。 (3)若A为固态,增大压强,C的组分含量减少,则n_________。 (4)升温,平衡向右移动,则该反应的逆反应为_______热反应。

20.将4 mol SO3气体和4 mol NO置于2 L容器中,一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO2

N2O4

)

2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)、2NO(g)+O2(g)

2NO2(g)。

⑴当上述系统达到平衡时,O2和NO2的物质的量分别为n(O2)= mol、 n(NO2)= mol,则此时SO3气体的物质的量为 。

⑵当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是SO3和 ,或NO和 (填它们的分子式)。

⑶在其它条件不变的情况下,若改为起始时在1 L容器中充入2 molNO2和2 molSO2,则上述两反应达到平衡时,c (SO2)平= mol/L。

21.甲烷蒸气转化反应为:CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g),工业上可利用此反应生产合

成氨原料气H2。 已知温度、压强和水碳比[

n(H2O)]对甲烷蒸气转化反应的影响如下图:

n(CH4)

图1(水碳比为3) 图2(水碳比为3) 图3(800℃) ⑴该反应平衡常数K表达式为________________________。

⑵升高温度,平衡常数K__________(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),降低反应的水碳比,平衡常数K__________。

⑶图2中,两条曲线所示温度的关系是:t1_____t2(选填>、=或<);在图3中画出压强为2 MPa时,CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。

(4)工业生产中使用镍作催化剂。但要求原料中含硫量小于5×107%,其目的是_______。

四、填空题(本题包括1小题)。

22.某化学研究性学习小组在研究氨氧化制硝酸的过程中,查到如下资料:

①氨气催化氧化为NO的温度在600℃左右。

②NO在常压下,温度低于150℃时,几乎100%氧化成NO2。高于800℃时,则大部分分解为N2。

③NO2在低温时,容易聚合成N2O4,2NO2

N2O4,此反应且能很快建立平衡,在℃

时,混合气体中N2O4占%,在150℃左右,气体完全由NO2组成。高于500℃时,则分解为NO。

④NO与NO2可发生下列可逆反应:NO+NO2

N2O3,N2O3很不稳定,在液体和

蒸气中大部分离解为NO和NO2,所以在NO氧化为NO2过程中,含N2O3只有很少一部分。

⑤亚硝酸只有在温度低于3℃和浓度很小时才稳定。

试问:(1)在NO氧化为NO2的过程中,还可能有哪些气体产生

(2)在工业制硝酸的第一步反应中,氨的催化氧化需要过量的氧气,但产物为什么主要是NO,而不是NO2

(3)为什么在处理尾气时,选用氢氧化钠溶液吸收,而不用水吸收

五、计算题(本题包括1小题)。

23.一定温度下,将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中,发生如下反应:

3A(g)+B (g)

xC(g)。

请填写下列空白:

(1)若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余,C的浓度为L。

①1min内,B的平均反应速率为_________;x=________;

②若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度L(填“大于”、“等于”或“小于”); ③平衡混合物中,C的体积分数为22%,则A的转化率是_________;

④改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式_________。

(2)若维持容器压强不变

①达到平衡时C的体积分数_________22%,(填“大于”、“等于”或“小于”); ②改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入_________molA气体和_________molB气体。

化学反应速率和化学平衡测试题

附参考答案

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1.B 将四个选项都换成同一物质加以比较,A项中υ(A)= mol / L·s;B项中υ(A)= mol / L·s;C 项中υ(A)= / L·s;D项中υ(A)= mol / L·s。

2.C 由公式G= H—TS可知:G= —122×103 J/mol —231T J/(mol·K),要使G<0,仅在高温下自发进行。

3.C 如果对于同一物质的υ正=υ逆相等,或各物质的速率之比等于其化学计量数之比,那么就可以判断反应达到平衡状态。显然只有答案C符合题意。

4.D 在A中增大压强,活化分子数增大,但活化分子百分数没有增大,但是对于固体或液体的反应,化学反应速率不会增大;在B中升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大;在C中加入反应物,使活化分子数增大,但活化分子百分数不变,化学反应速率增大。

5.C υ(B)= mol/2L÷5s= mol / L·s。

6.C ②降温平衡可以向吸热反应方向移动,即向生成Z的方向移动;③升高压强平衡可以向体积缩小方向移动,即向生成Z的方向移动;分离出Z向生成Z的方向移动。

7.A ③锌粉表面积、,⑥15%盐酸浓度高、⑦加热、⑨不断振荡,都能使反应速率增大。

8.C 保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C,则平衡要向右移动;但n(A)∶n(B)∶n(C) 它不是按2∶2∶1反应的,再达平衡时,n(A)∶n(B)∶n(C) 不是为2∶2∶1;再达平衡时,C的体积分数增大;正反应速率与逆反应速率相等。

9.D 因为2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑,生成碱使上述平衡向右移动,但又有氧气生成,最后溶液变为无色。

10.C 因为n(Cr3+)/n(OH)= 2×L×÷L×=1/10,则氢氧根离子过量,溶液中存在着大量的CrO2,溶液呈现亮绿色。

二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

11.C 在两种情况下,它们是等效平衡,则:

2A(g)+B(g)

2C(g) △n (g)

起始物质的量(mol) 0 0 2 1 转化物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)

新起始物质的量(mol) 2 1 0 新转化物质的量(mol) 新平衡物质的量(mol)

达到平衡时A的转化率为 mol/ 2mol×100%=60%。

12.BD 部分发达国家采用高压条件生成SO3,采取加压措施的目的是:高压将使平衡向正反应方向移动,有利于进一步提高SO2的转化率;高压有利于加快反应速率,可以提高生产效率。

13.AD 由反应速率方程式v=k·c(A)·c(B)可知,反应速率v与c(A)·c(B)成正比例关系,速率常数k是温度的函数。则c(A)增大时,v也增大;升高温度时,v值增大。

14.B

3A(g)+B(g)

2C(g)+xD(g)

起始物质的量浓度(mol/L) 0 0 转化物质的量浓度(mol/L) = 平衡物质的量浓度(mol/L)

则x=2;B的转化率为×100%=20%;平衡时A的浓度为L;因为反应前后气体分子总数不变,则达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是不变的。

15.AC 运用勒沙特列原理可知:升高温度平衡向逆反应方向进行,则A项正确;加压平衡平衡向正反应方向进行,则C项正确。

16.BC 运用气体差量法可知:

A + 3B

2C △V

1 3 2 1+3-2 = 2

显然原混合气体的体积为;反应达到平衡时,气体A消耗。

17.C 在t2 s时由图象看反应速率均增大,且平衡向正反应方向移动;而由反应式可知正反应是放热反应,所以降低温度有利于平衡向正反应方向移动。

18.BC 由图象可知:该反应的化学方程式为:3Z3X +2Y;Ⅰ容器是恒温恒容

的,而Ⅱ容器是恒温恒压的,正反应是分子数增大的反应,若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),Ⅱ容器对Ⅰ容器相当于减压,平衡向正反应方向移动,则容器Ⅱ达到平衡所需时间大于t0;若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,必须气体分子总数不变,则Y为固态或液态;若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,无法说明Z发生的反应为吸热反应。

三、填空题(本题包括3小题)

19.(1) 固;(2) 固或液;气。(3) n>2或n≥3。(4) 放。 20.⑴ mol ⑵SO2、NO2 ⑶。

C(CO)•C3(H2)21.⑴ K=;⑵正反应是吸热反应,则升高

C(CH4)•C(H2O)温度,平衡向正反应移动平衡常数K增大;平衡常数K是温度的函数,则降低反应的水碳比,平衡常数K不变;⑶ 当恒压时,由t1到t2,

CH4平衡含量降低,说明t1 < t2;因为在恒温下,压强增大,平衡向逆反应方向移动。CH4平衡含量增大,则图象如右:

(4)防止催化剂中毒。

四、填空题(本题包括1小题)

22.1.(1)N2O3、N2O4。(2)高于500℃时,NO2分解为NO。(3)若用水吸收,生成的亚硝酸在常温下不稳定。

五、计算题(本题包括1小题)

23.

(1) 3A(g)+B (g)起始物质的量浓度(mol/L) 0 转化物质的量浓度(mol/L) = 平衡物质的量浓度(mol/L)

二、1min内,B的平均反应速率为 mol/L÷1min= mol/(L·min),x=2。 三、随着反应的不断进行浓度不断下降,反应速率不断减少,则答:小于。 四、同理列式可解得:

3A(g)+B (g)

2C(g)

xC(g)

起始物质的量(mol) 3 1 0 转化物质的量(mol) 3a a 2a 平衡物质的量(mol) 3-3a 1-a 2a 平衡总物质的量(mol) 3-3a+1-a+2a=4-2a

2a /(4-2a)×100%=22%,a=36%,则A的转化率是36%。

五、在同温同体积的密闭容器中,反应前后气体分子总数不相等,要使平衡等效,

采用极端讨论的方法得:n(A)+3n(C)/2=3 n(B)+ n(C)/2=1。

(2)若维持容器压强不变:①因为正反应是一个气体分子数减少的反应,则平衡向正反应方向进行,则达到平衡时C的体积分数大于22%。

②在同温同压下,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入6molA气体和2molB气体。

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