专题2化学反应速率与化学平衡测试卷--高二上学期化学苏教版(2020)选择性必修1.docx
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1、专题2化学反应速率与化学平衡测试卷一、单选题1甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。热催化氧化消除技术是指在Mn2O3作催化剂时,用O2将甲苯氧化分解为CO2和H2O。热催化氧化消除技术的装置及反应机理如图所示,下列说法中错误的是A反应的方程式为B反应中Mn元素的化合价升高C反应中O-H键的形成会释放能量DMn2O3作催化剂可降低总反应的焓变2目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法错误的是A第、步反应均释放能量B该反应进程中有二个过渡态C酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能D总反应速率由第步反应决定3我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸
2、附CO和合成的反应,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是A总反应的热化学方程式是B图中决速步骤的能垒(活化能)为91.5kJ/molC催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能D该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢4在一定条件下的1L密闭容器中,X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是A015min,消耗C的平均速率约为0.033molL-1min-1BX、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为:Y(g)+3X(g)2C(g)C反应开始到25min,X的转化率为25%D2
3、5min时改变的一个条件可能是缩小容器体积5某温度下,在体积为2L的刚性容器中加入1mol环戊烯( )和2molI2发生可逆反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g)H0,实验测定容器内压强随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是A02min内,环戊烯的平均反应速率为0.15molL-1min-1B环戊烯的平衡转化率为75%C有利于提高环戊烯平衡转化率的条件是高温低压D该反应平衡常数为5.4molL-16在 3 个初始温度均为 T 的容器中发生反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)H 0。下列说法不正确的是()容器编号容器类型初始体积反应物起始物质的量(mol)平衡时n(SO3)
4、/ molSO2O2SO3I恒温恒容1.0 L2101.6II绝热恒容1.0 L210aIII恒温恒压0.5 L10.50bAa 1.6Bb 0.8C平衡时,以 SO2 表示的正反应速率:v(I) v(II)D若起始时向容器 I 中充入 0.4 mol SO2(g)、0.3 mol O2(g)和 1.6 mol SO3(g),反应正向进行7湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素,其反应原理为NO(g)NO2(g)CO(NH2)2(s)2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H0该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题C常温下,若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行,则该反
5、应的H0D已知C(s)+CO2(g)=2CO(g)H0,该反应吸热,一定不能自发进行13乙烯气相直接水合反应制备乙醇:。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图【起始时,容器体积为2L】。下列分析正确的是A乙烯气相直接水合反应的B图中压强的大小关系为C图中a点对应的平衡常数D达到平衡状态a、b所需要的时间:14下列不能用平衡移动原理解释的是()A合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率BH2、I2、HI混合气体加压后颜色变深C实验室用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2D由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅15在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应N2 + 3H22NH3 达
6、到平衡状态的标志是AN2、H2、NH3在容器中共存B混合气体的密度不再发生变化C混合气体的总物质的量不再发生变化Dv正(N2)=2v逆(NH3)二、填空题16I.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图:(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为_,X的物质的量浓度减少了_,Y的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为_。II.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录:回答下列问题:实验编号温度/3040506070显色时间/s16080402010(1)该反应的离子方程式为_。(2)该实验的目的是探究_。(3)实验试剂除了1molL-1KI溶液
7、、0.1molL-1H2SO4溶液外,还需要的试剂是_;(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外,还必须控制不变的是_(填字母)。A温度B试剂的浓度C试剂的用量(体积)D试剂添加的顺序17氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。(1)合成塔中发生反应的化学方程式为:_。(2)工业生产中为了储运大量浓硝酸,最好选择_作为罐体材料。A铜B铂C铝D镁(3)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有_ (填字母序号)。A酸雨B沙尘暴C光化学烟雾D白色污染(4)人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。请以尾气中的NO2处理为例,写出相关反应的化学
8、方程式:纯碱溶液吸收法:(提示:NO2与纯碱溶液反应可发生歧化生成两种盐) _(5)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示,下列分析合理的是_。A催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成BN2与H2反应属于氮的固定过程C在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移(6)某兴趣小组对反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0t1时间内的反应速率
9、v(H2)=_molL-1min-1(用含t1的代数式表示);t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是_(用图中a、b、c、d表示)。18(1)向盛有溶液的试管中加入溶液,溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡:向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液,溶液颜色_(填“变深”“变浅”或“不变”)。向上述平衡体系中加入少量固体,溶液颜色_(填“变深”“变浅”或“不变”)。(2)氨是一种重要的化工原料,合成氨的反应:,反应过程如图所示: _(用含、的式子表示)。加催化剂的曲线_(填“”或“”)。在一定条件下,能说明反应一定达到平衡的是_(填字母代号)。
10、AB单位时间内消耗的同时消耗C的物质的量之比为D混合气体中保持不变三、计算题19、把气体和气体混合放入密闭容器中,在一定条件下发生反应:,经达到平衡,此时生成为,测定的平均反应速率为,计算:(1)B的转化率_,(2)恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比_。、将等物质的量的、混合于的密闭容器中,发生如下反应:,经后,测得的浓度为的平均反应速率为。求:(3)此时的浓度_,(4)B的平均反应速率:_,(5)x的值为_。20把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(s)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成2 mol C,测得D
11、的平均反应速率为0.2 mol(Lmin)-1,求:(1)B的转化率_(2)x的值_(3)平衡时压强与初始时压强之比_(4)该温度下此反应的平衡常数_21已知可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),平衡常数为K。(1)557时,若起始浓度:CO为1molL-1,H2O为1.5molL-1,平衡时CO转化率为60%,则H2O的转化率为_;K值为_。(2)557时,若起始浓度改为:CO为1molL-1,H2O为3molL-1,平衡时H2O的转化率为_。四、实验题22已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生如下反应:2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42
12、MnSO410CO28H2O。甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化):(1)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率,实验装置如图所示:实验时分液漏斗中A溶液一次性加入,A、B的成分见下表:序号A溶液B溶液2 mL 0.1 molL-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液2 mL 0.2 molL-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液2 mL 0.2 molL-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液,少量MnSO4(催
13、化剂)该实验探究的是_因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是_(填实验序号)。(2)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。取两支试管各加入2 mL 0.1 molL-1 H2C2O4溶液,另取两支试管各加入4 mL 0.1 molL-1 KMnO4溶液,将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液),一组放入冷水中,另一组放入热水中,一段时间后,分别混合并振荡,记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究_因素对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液完全褪色,其原因是_。23某含硫酸的酸
14、性工业废水中含有K2Cr2O7,光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3。某课题组研究发现,少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:在25下,控制光照强度、废水样品、初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成了以下实验设计表。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL4601030560V1305V220V3测得实验和溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。(1)V1=_,V2=_,V3=_;(2)实验和的结果表明_;实验中Ot1
15、时段反应速率v(Cr3)= _molL-1min-1(用代数式表示)。(3)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三:假设一:Fe2+起催化作用;假设二:_;假设三:_;(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中的Cr2O浓度可用仪器测定)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论_反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O)_实验中的c(Cr2O),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr
16、2O)_,则假设一不成立。24H2O2是一种绿色试剂,在化学工业中用于生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料,医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验:(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、不加热102560120研究小组在设计方案时,考虑了浓度、_、_因素对过氧化氢分解速率的影响。双氧水分解的方程式为_。(2)另一研究小
17、组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30%H2O2、0.1molL-1FeCl3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置,完成图1方框内的装置示意图_(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。(3)对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O分解的催化效果,研究小组的同学设计了如图2所示的实验。请回答相关问题:可通过观察_,比较得出结论。有同学提出将0.1mol/L的FeCl3溶液改为0.05mol/LFe2(SO4)3更为合理,其理由是_。(4)
18、已知FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和Cl三种微粒,甲同学又做了两种猜想:猜想1:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+猜想2:真正催化分解H2O2的是_。完成表格验证猜想所需试剂操作及现象结论_Cl对H2O2分解无催化作用试卷第13页,共14页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1D【分析】从图中可以看出,反应中,Mn2O3与O2反应转化为MnO2,反应中,MnO2将C7H8氧化,重新生成Mn2O3。【详解】A由图中可以看出,反应中,MnO2转化为Mn2O3,C7H8生成CO2和H2O,方程式为,A正确;B反应中,Mn2O3与O2反应转化为MnO
19、2,Mn元素的化合价升高,B正确;C反应中,C7H8与MnO2反应生成H2O等,形成O-H键,从而释放能量,C正确;DMn2O3作催化剂,可降低总反应的活化能,但不能改变反应的焓变,D错误;故选D。2B【详解】A. 根据反应历程,结合图可知,第步均为反应物总能量高于生成物的总能量,为放热反应,选项A正确;B. 根据过渡态理论,反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态,由图可知,该反应进程中有三个过渡态,选项B错误;C. 酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能,选项C正确;D. 活化能越大,反应速率越慢,决定这总反应的反应速率,由图可知,第步反应的活化能最大,总反应速率由第步反应决定,选项
20、D正确;答案选B。3D【详解】A反应热取决于始态和终态,与历程无关,开始能量比结束能量高,该反应放出65.7kJ能量,总反应的热化学方程式是 ,故A错误;B能垒(活化能)越大反应速率越慢,最慢的反应历程是决速步骤,最大的能垒(活化能)= 46.9-(-131.4)=178.3 kJ/mol,故B错误;C催化剂只降低了反应的活化能,不参与化学反应,故C错误;D经过TS3时活化能为50.4-(-14.8)=65.2 kJ/mol,经过TS5时活化能为37.4-(-15.2)=52.6 kJ/mol,活化能越大,反应速率越慢,则经过TS3时比经过TS5时的反应速率慢,故D正确;故选:D。4A【详解】
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