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第七章 化学反应速率和化学平衡
能力提升检测卷
时间:90分钟 分值:100分
一、选择题(共16*3分)
1.(2022·江苏·模拟预测)合成氨反应为N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-92.4 kJ/mol,下列有关合成氨反应
2 2 3
的说法正确的是
A.反应的ΔS>0
B.反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E表示键能)
C.反应中每消耗1mol H 转移电子的数目约等于2×6.02×1023
2
D.反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高H 的平衡转化率
2
2.(2022·上海·复旦附中二模)在体积为1L的恒容容器中,用CO 和H 合成甲醇CO(g)
2 2 2
+3H (g)=CH OH(g)+H O(g)。相同时间内不同的温度下,将1molCO 和3molH 在反应器中反应,测定
2 3 2 2 2
CHOH的产率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
3
A.图中X点v(正)>v(逆)
B.该反应是吸热反应
C.图中P点所示条件下,延长反应时间不能提高CHOH 的产率
3
D.520K下,X点所对应甲醇的产率50%,则平衡常数K=
3.(2022·江苏·一模)以Cu/ZnO/Al O 为催化剂,乙醇直接合成乙酸乙酯过程中发生的可逆反应如下:
2 3
C HOH(g)=CH CHO(g)+H (g);ΔH=59kJ·mol-1
2 5 3 2
2CHCHO(g)+H O(g)=C HOH(g)+CH COOH(g);ΔH=-86kJ·mol-1
3 2 2 5 3
CHCOOH(g)+C HOH(g)=CH COOC H(g)+HO(g);ΔH=-25kJ·mol-1
3 2 5 3 2 5 2
2C HOH(g)=C HOC H(g)+HO(g);ΔH=-44kJ·mol-1
2 5 2 5 2 5 2其他条件相同,将无水乙醇经预热气化后以一定流速通过装有催化剂的反应管,将出口处收集到的乙酸乙
酯、乙醛、乙醚、乙酸、乙醇冷凝,测得部分有机物占全部有机物的质量分数与反应温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.在250~300℃范围,乙醇的转化率随温度的升高而减小
B.在200~325℃范围,乙醇生成乙醚的反应均已到达平衡
C.在300~325℃范围,出口处氢气的量随温度的升高而减小
D.研发使用催化活性高的催化剂有利于提高乙酸乙酯的平衡产率
4.(2022·天津·模拟预测)一定温度下,向三个相同体积的密闭容器中充入一定量的Q和P,发生反应:
Q(g)+3P(g) 2R(g)。
⇌ 物质平衡浓
物质起始浓度/mol∙L-1
度/mol∙L-1
达到平衡所需时
容器 温度/℃
间/min
Q P R
甲 280 1.5 3.0 1.8 20
乙 280 4.5 9.0 15
丙 360 1.5 3.0 1.2 8
下列说法错误的是A.该反应是放热反应
B.反应到达平衡时,容器甲中的平均速率:v(Q)=0.045mol·L-1·min-1
C.反应到达平衡时,容器乙中,物质P的转化率为90%
D.反应到达平衡时,向容器丙中再充入0.1mol·L-1的Q、0.2mol·L-1的P和0.2mol·L-1的R,则反应将向正
反应方向进行
5.(2022·江苏·启东中学模拟预测) 可将机动车尾气中的 转化为 [反应为
],对于反应,下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应的平衡常数可表示为
C.使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D.其它条件不变,增大 的值, 的转化率下降
6.(2022·江苏·盐城中学三模)NO和NO 等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能
2
排放:NO+NO +2NaOH=2NaNO+HO,2NO +2NaOH=NaNO+NaNO +HO。常温下存在:2NO (g)
2 2 2 2 2 3 2 2
NO(g)。NO 可作还原剂,火箭推进剂。在一定条件下的密闭容器中,对于反应2NO (g)
2 4 2 4 2
NO(g)。下列说法正确的是
2 4
A.升高温度,体系的颜色加深
B.该反应的ΔS<0,ΔH>0
C.增加NO 的浓度,c(NO)/c2(NO )比值下降
2 2 4 2
D.加压重新平衡后体系的颜色变浅
7.(2022·江苏省平潮高级中学模拟预测)氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝
酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。实验室用加热
2 2 3
NH Cl和Ca(OH) 固体混合物的方法制取少量氨气;侯氏制碱法用氨气、二氧化碳,与饱和食盐水制备纯
4 2
碱碳酸钠。下列有关合成氨反应的说法正确的是
A.合成氨反应在任何温度下都能自发
B.反应的ΔH=反应中形成新共价键的键能之和减去断裂旧共价键的键能之和
C.反应平衡后通过液化分离出NH ,平衡正向移动,正反应速率增大
3
D.反应采用高温、高压、催化剂条件,与不使用催化剂相比,生产效率更高
8.(2022·江苏·南京市第十三中学模拟预测)容积均为1L的甲、乙两个刚性容器,其中甲为绝热容器,
乙为恒温容器。相同温度下,分别充入 ,发生反应 。甲容器中
的相关量随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是A.3s时甲容器中反应达到化学平衡状态
B. 内,甲容器中 反应速率增大说明该反应的速率与 浓度无关
C.3s时乙容器中c( )小于0.20mol/L,乙容器中该反应的化学平衡常数大于22.5
D.甲、乙两容器均达平衡后,欲使两者 的体积分数相等,可向乙容器中再充入少量 气体
9.(2022·海南海口·二模)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入足量的 和 ,发生反应:
,测得的有关数据如下:
时间/min 0 5 10 15 20 25
2.0 1.5 1.2 1.1 1.0 1.0
下列说法错误的是
A.加入催化剂,正、逆反应速率都增大
B.气体密度保持不变时反应达到平衡状态
C.0~10min内
D.该温度下,平衡常数K为1.0
10.(2022·湖南师大附中模拟预测)温度为T 时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如图三种投料
1
比进行反应 。结果如图,实验测得: ,
, 、 为速率常数(仅与温度有关)。下列说法正确的是
容器 物质的平衡浓
物质的起始浓度
编号 度c(SO ) c(SO ) c(O) c(SO )
3 2 2 2
Ⅰ 0.3 0 0 0.2
Ⅱ 0.1 0.3 0.2
Ⅲ 0.3 0 0.1
A.温度为T 时,该反应的平衡常数为0.2
1
B.容器Ⅱ中起始时,v >v
逆 正
C.达平衡时,容器Ⅲ中 的体积分数小于50%
D.容器Ⅰ中达平衡后,温度改变为T 时,若 ,则
2
11.(2022·湖南·长郡中学模拟预测)在体积为2L的恒温密闭容器中充入 和 ,发生
下述反应: ,10min后达到平衡, 为0.4mol。下列说法正确的是
A.0~10min内,用 表示的平均反应速率为
B.当混合气体的密度不再改变时,可以表示反应达到平衡状态
C.若升高温度 ,反应的平衡常数减小,则平衡时 的物质的量变化
D.平衡后,如果此时移走 和 ,在相同温度下达到平衡时 的物质的量小于
0.2mol
12.(2022·湖南·长沙一中一模)在一定条件下A 和B 可发生反应: 。图1
2 2
表示在一定温度下反应过程中的能量变化,图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A 的物质的量
2
随时间变化的关系,图3表示在其他条件不变的情况下,改变反应物B 的起始物质的量对此反应平衡的影
2
响。下列说法正确的是A.该反应属于高温自发进行的反应
B.10min内该反应的平均速率
C.11min时,其他条件不变,压缩容器容积至1L,n(A )的变化趋势如图2中曲线d所示
2
D.图3中T350℃之后NO转化率降低的可能原因是有副反应的发生
B.以VWTi/AC0为催化剂,温度高于400℃后曲线上的任一点均是对应温度下的平衡点
C.图中X点所示条件下,增加NH 浓度不能提高NO转化率
3
D.250℃时K=1024,若起始时充入c(NH )=c(NO)=c(N)=1mol·L-1,c(HO)=2mol·L-1,则v 0,将一定量NO 气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T
2 4 2 2 4 1。
①下列可以作为反应达到平衡的判据是_______。
A.气体的压强不变 B.容器内气体的密度不变
C.K不变 D.v (N O) v (NO ) E.容器内颜色不变
正 2 4 =2 逆 2
② t 时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强P,NO 气体的平衡转化率为75%,则反应NO(g)
1 2 4 2 4
2NO (g)的平衡常数Kp=_______。[对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可
2
表示平衡常数,记作kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]
20.(2022·上海市南洋模范中学模拟预测)(12分)捕集CO 的技术对解决全球温室效应意义重大。目
2
前国际空间站处理CO 的一个重要方法是将CO 还原,涉及的化学反应如下:CO(g)+4H(g) CH(g)
2 2 2 2 4
+2H O(g)+Q(Q>0)
2
(1)该反应的平衡常数表达式为_______。如果改变某种条件,平衡向正反应方向移动,则平衡常数
_______(填写编号)。
a.一定增大 b.一定减小 c.可能增大 d.可能减小e.可能不变
(2)向2L某密闭容器充入1molCO 和4molH ,一定条件下发生上述反应。5min末测得气体的物质的量减少
2 2
了20%,则0~5min内CO 的平均反应速率为_______。
2
(3)CO 还可应用于纯碱工业。侯氏制碱的过程中,向饱和的氨化食盐水中通入足量CO 的生产环节又被称
2 2
为“碳酸化”。碳酸化时产生的现象是_______。碳酸化过程中,溶液中c(CO )的变化情况为_______。
(4)侯氏制碱原料中的氨气是用如下反应N(g)+3H(g) 2NH (g)+Q(Q>0)制得,若按n(N ):n(H)=1:3向反应
2 2 3 2 2
容器中投料,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH 的质量分数随压强变化的曲线如图所示。下列说
3
法正确的是_______(填字母)。
a.曲线a、b、c对应的温度是由低到高
b.加入催化剂能加快化学反应速率和提高H 的转化率
2
c.图中Q、M、N点的平衡常数:K(N)>K(Q)=K(M)
d.M点对应H 的转化率为75%
2
21.(2022·上海嘉定·二模)(8分)回答下列问题:
(1)将0.050mol SO (g)和0.030mol O (g)充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO (g)+O(g)
2 2 2 2
2SO (g)+Q。写出该反应的逆反应化学平衡常数表达式_______;经2分钟反应达到平衡,测得
3
n(SO )=0.040mol,则这个时间段O 的平均反应速率为_______。
3 2
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO 平衡转化率的有_______(选填编号)。
2
a. 移出氧气 b. 降低温度 c. 减小压强 d. 再充入0.050mol SO (g)和0.030mol O (g)
2 2
(3)在起始温度T(673K)时SO 的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下,起
1 2
始温度为T(723K)时SO 的转化率随反应时间变化的示意图_______。
2 2