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第一章 化学反应的热效应(B 卷·能力提升练)
(时间:75分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。)
1.对于反应A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)来说,下列反应速率中最快的是
A.v(A)=0.3mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.6mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.5mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.001mol·L-1·s-1
2.下列有关化学反应速率的说法正确的是
20mL 4molL1
A. 的硫酸与铁片反应时,加入氯化钾溶液,反应速率不变
B.增加反应物的质量,反应速率一定加快
C.合成氨是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢
0.1molL1 0.1molL1HNO
D. 盐酸和 3分别与大小相同的大理石反应的速率相同
2SO (g)O (g) 2SO (g)
3.(2021·安徽滁州市·高二期末)一定条件下,某密闭容器内发生反应 2 2 3 ,经一
段时间后,SO 的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O 表示的平均反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这
3 2
段时间为
A.2.5s B.5 s C.7.5 s D.10 s
4.反应4NH (g)+5O(g)4NO(g)+6H O(g) H=-905.9 kJ·mol-1,在5 L密闭容器中投入1 mol NH 和1
3 2 2 3
mol的O,2分钟后NO的物质的量增加了0.4 m△ol,下列说法错误的是
2
A.0~2 min v(O )=0.05 mol·L-1·min-1 B.2分钟内O 的转化率是50%
2 2
C.2分钟末c(H O)=0.6 mol/L D.2分钟反应放出的热量值等于90.59 kJ
2
5.化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是
A.反应 SO (g)H O(1)H SO (l) 的ΔS>0
3 2 2 4
B.1mol CO 在不同状态时的熵值:
SCO (g)0能否自发进行与温度有关
2 5 2 2
D.ΔH<0或ΔS>0的反应一定能自发进行
6.下列生产或实验事实引出的结论错误的是
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学科网(北京)股份有限公司选项 生产或实验事实 结论
其他条件相同,铁片和稀硫酸反应,适当升高溶液 当其他条件不变时,升高反应温
A
的温度,单位时间内产生的气泡增多 度,化学反应速率加快
SO SO
B
工业制硫酸过程中,在 3的吸收阶段,吸收塔里 增大气液接触面积,使 3的吸
要装填瓷环 收速率加快
在容积可变的密闭容器中发生反应:
C N O g 2NO g 反应速率减慢
2 4 2 ,把容器的体积缩小一半
H O
A、B两支试管中分别加入等体积5%的 2 2溶
当其他条件不变时,催化剂可以
D FeCl
液,在B试管中加入2~3滴 3溶液,B试管中 改变化学反应速率
产生气泡快
7.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(”·”表示电子):
Cl 光照2Cl (慢反应) CH+Cl→ CH+HCl(快反应)
① 2 ② 4 3
CH+Cl →CHCl+Cl (快反应) CH+Cl→CHCl(快反应)
③ 3 2 3 ④ 3 3
已知在一个分步反应中,较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是
CH +Cl 光照CH Cl+HCl
A.上述过程的总反应方程式为 4 2 3
B.光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快
C.反应②~④都是由微粒通过碰撞而发生的反应
D.反应①是释放能量的反应
8.乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示,下列说法正确的是
A.第一步反应比第二步的快
B.第一步的逆反应活化能比第二步的小
C.两步反应的ΔH均小于0
D.增大压强可以使该反应的ΔH增大
9.反应4NH (g)+5O(g)=4NO(g)+6H O(g),在5L密闭恒容容器中投入1 mol NH 和1 molO,2min NO的
3 2 2 3 2
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学科网(北京)股份有限公司物质的量增加了0.4 mol,下列说法正确的是
A.开始时刻与2 min时容器内压强之比为9:10
B.用氧气表示2 min内平均反应速率: v(O )=0.05 mol/(L·min)
2
C.2 min内NH 的转化率是50%
3
D.当容器内混合气体密度不再发生变化时可判断反应已达化学平衡状态
10.(2021·宁夏吴忠中学高二期末)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)
zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡
时,测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断不正确的是
A.C的体积分数增大了 B.A的转化率降低了
C.平衡向逆反应方向移动 D.x+y<z
11.某温度下,①
C(s)H
2
O(g) CO(g)H
2
(g)
;②
CO(g)H
2
O(g) CO
2
(g)H
2
(g)
。当达平衡
cH 1.9molL1 c(CO)0.1molL1 cCO
时, 2 , ,则平衡时 2 等于
0.1molL1 0.9molL1 1.8molL1 1.9molL1
A. B. C. D.
12.如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应,下列说法不正确的是
A.使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
B.提高N 与H 的投料比可增大H 的转化率
2 2 2
C.增大压强能提高N 的反应速率和转化率
2
D.升高温度有利于提高N 的平衡转化率
2
13.一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+
B(g) xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下
列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5 B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为1 D.A和B的平衡转化率相等
14.已知反应A(g) + B(g)C(g) + D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2 L的
密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s末达平衡。下列说法不正确的是
83
温度/℃ 700 1200
0
K值 1.7 1.0 0.4
A.达到平衡后,B的转化率为50%
B.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
C.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A) = 0.005 mol·L-1·s-1
D.容器体积减小为原来的一半,平衡不移动,正、逆反应速率均增大
15.已知反应:2A(g)噲垐�� 2B(g)+C(g) H=akJ•mol-1。某温度下,将2molA置于10L密闭容器中,一
定时间后反应达到平衡。则下列说法正确的△是
A.图甲中α(A)表示A的转化率,T、T 表示温度,则可推断出: H>0
1 2
B.图乙中c表示A的浓度,则可推断出:T、T 为平衡状态
2 3 △
C.图丙中α(%)表示A的平衡转化率,p表示体系总压强,则推断出M点K=1.25×10-2mol•L-1
D.达平衡后,降低温度,则反应速率变化图象可以用图丁表示
16.已知:(HF) (g)2HF(g) ΔH>0,平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度
2
下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
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学科网(北京)股份有限公司A.温度:T<T B.反应速率:v(b)<v(a)
1 2
m
总
=30g mol-1
C.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c) D.当n 总 时,n(HF):n(HF) =1:1
2
二、非选择题(本题共4小题,共52分。)
17.(10分)以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N 和0.6mol的H 在一定条件下发生反应:
2 2
N g3H g 2NH g
2 2 3 ∆H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH 的物质的量为0.2mol。则
3
平衡时c(N)=_______。平衡时H 的转化率为_______%。
2 2
(2)平衡后,若提高H 的转化率,可以采取的措施有_______。
2
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N
2
N g3H g 2NH g
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应: 2 2 3 ∆H<0,
其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
30
T/℃ 200 400
0
K K K 0.5
1 2
请完成下列问题:
①写出化学平衡常数K的表达式_______。
②试比较K、K 的大小,K_______K(填“>”、“<”或“=”);
1 2 1 2
2NH g N g3H g
③400℃时,反应 3 2 2 的化学平衡常数为_______。当测得NH 、N 和H 物质的量
3 2 2
分别为3mol、2mol和2mol时,则该反应的v(N ) _______v(N ) (填“>”、“<”或“=”)。
2 正 2 逆
18.(14分)甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H 的混
2
合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H(g) CHOH(g)。
2 3
(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
⇌
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学科网(北京)股份有限公司①p、p 的大小关系是p_______p(填“>”“<"或"=”)。
1 2 1 2
②A、B、C三点的平衡常数K 、K 、Kc的大小关系是_______。
A B
③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.2v (H )=v (CHOH)
正 2 逆 3
b.CH OH的体积分数不再改变
3
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.同一时间内,消耗0.04molH,生成0.02molCO
2
(2)在T℃、p 压强时,往一容积为2L的密团容器内,充入0.3molCO与0.4molH 发生反应。
2 2 2
①平衡时H 的体积分数是____;平衡后再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转化率_____(填“增
2
cCO
大""不变”成“减小”),CO与CHOH的浓度比 _______(填"增大”“不变"或“减小")。
3 cCH OH
3
②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H:0.2mol、CHOH:0.2mol,
2 3
此时v(正)_______v(逆)(填“”“<"或“=”)。
③若p 压强恒定为p,则平衡常数K=_______(K 用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气
2 p p
体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
19.(14分)习近平十分重视生态环境保护,多次对生态文明建设作出重要指示。试回答下列与环境有关
的问题:
催化剂
(1)在汽车排气系统中安装三元催化转化器,可发生反应:
2NO g +2CO g △ 2CO
2
g +N
2
g
。
cCO
T t
在某恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在不同温度( )下发生上述反应时, 随时间( )的
变化曲线如图1所示:
①该反应的逆反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。
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学科网(北京)股份有限公司T
②温度为 1时,反应达到平衡时NO的转化率为______。
T
③温度为 2时,该反应的平衡常数 K ______。
(2)目前烟气脱硝采用的技术有选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术和选择性催化还原法(SCR)脱硝技术。
若用 NH 3作还原剂,则发生的主要反应为 4NH 3 g4NOgO 2 g 4N 2 g6H 2 Og H 0 ,其中
体系温度对SNCR脱硝技术的脱硝效率的影响如图2所示:
①SNCR脱硝技术的脱硝最佳温度为______,SCR与SNCR脱硝技术相比,SCR脱硝技术的反应温度不能
太高,其原因是______。
②由题给信息分析,当体系温度过高时,SNCR脱硝技术的脱硝效率降低,其可能的原因是______。
20.(14分)能源开发和利用是科学研究的热点课题。
(1)几个有关CO的热化学方程式如下:
I.CO(g)+2H(g)CHOH(g)
H
2 3 1
△
II.2CHOH(g)CHOCH
(g)+HO(g) H
3 3 3 2 2
△
III.CO(g)+HO(g)CO(g)+H(g)
H
2 2 2 3
△
则3CO(g)+3H(g)CHOCH
(g)+CO(g) H=___________(用含 H、 H、 H 的代数表示)。
2 3 3 2 1 2 3
△ △ △ △
(2)在1 L恒容密闭容器中充入一定量CHOH发生反应:2CHOH(g)
CHOCH
(g)+HO(g) H,测
3 3 3 3 2
△
得CHOH的浓度与温度的关系如图所示:
3
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学科网(北京)股份有限公司①△H___________(填“>”“<”或“=”)0,说明理由___________。
②在T 时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,CHOH的平衡转化率___________(填“增大”“减小”
1 3
或“不变”)。
(3)工业上,利用水煤气合成CHOH的反应表示如下:2H(g)+CO(g)
CHOH(g)
H=-91.0
3 2 3
△
kJ·mol-1,向1 L的恒容密容器中加入0.1 mol H 和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应,10 min后反应
2
达到平衡状态,测得放出的热量为3.64 kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时,H 的平均反应速率v(H )为___________。
2 2
②在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H 和0.05 mol CH OH(g)时,平衡
2 3
___________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
(4)探究CHOH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CHOH的产率。以CO、H 为原料合成
3 3 2 2
CHOH涉及的主要反应如下:
3
I.CO(g)+3H(g)CHOH(g)+HO(g)
H=-49.5 kJ·mol-1
2 2 3 2
△
II.CO(g)+2H(g)CHOH(g)
H=-90.4 kJ·mol-1
2 3 2
△
III.CO(g)+H(g)CO(g)+HO(g)
H
2 2 2 3
△
一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO 和3 mol H 发生上述反应,达到平衡时,容器
2 2
中CHOH(g)为a mol,CO为b mol,此时HO(g)的浓度为___________mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示,
3 2
下同),反应III的平衡常数为___________。
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