化学反应速率和化学平衡期末测试题

12011-2012学年下学期化学反应速率和化学平衡期末测试题命题人李学习审题人康雪琴一、选择题（每题只有一个正确选项，每小题3分，共30分）1．常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两实验：(N2O42NO2ΔH＞0)(a)将两容器置于沸水中加热(b)在活塞上都加2kg的砝码在以上两情况下，甲和乙容器的体积大小的比较，正确的是A．(a)甲＞乙，(b)甲＞乙B．(a)甲＞乙，(b)甲＝乙C．(a)甲＜乙，(b)甲＞乙D．(a)甲＞乙，(b)甲＜乙2．在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表CO2H2COH2O甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是A．乙＝丁＞丙＝甲B．乙＞丁＞甲＞丙C．丁＞乙＞丙＝甲D．丁＞丙＞乙＞甲3．一定温度下，在体积为10L的密闭容器中充满NH3，反应2NH33H2+N2经5s达到平衡。经测定NH3和H2的浓度均为amol/L，下列叙述中不正确的是A．反应前后的压强比为5：7B．达到平衡时NH3的分解率为40％C．N2的平衡浓度为3amol·L－1D．NH3在5s内的平均速度为1115sLmola4．某化学科研小组研究其他条件不变时，改变某一条件对A2（g）+3B2（g）2AB3（g）化学平衡状态的影响，得到如下图的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图所示可以得出的结论正确的是：A、正反应一定是放热反应B、达到平衡时，A2的转化率大小为b＞a＞cC、正反应一定是吸热反应，且T2＞T1D、b点时，平衡体系中A、B原子个数比为1：35．将1molCO和1molNO2充入容器中，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)达到平衡时，发现有50%的CO转化为CO2。在其他条件不变的情况下，若将1molCO和2molNO2充入上述密闭容器中，则反应达平衡后，混合气体中CO2的体积分数为A.19B.16C.29D.136．可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋gD(g)的v～t图像如图Ⅱ所示。①a1＝a2②a1a2③b1＝b2④b1b2⑤t1t2⑥t1＝t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大，以上正确的为A．②④⑤⑦B．②④⑥⑧C．②③⑤⑦D．③④⑥⑧7．反应N2O4（g）2NO2（g）；△H=+57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是()[来源:学科网ZXXK]A．A、C两点的反应速率：AC物质实验2B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅C．由状态B到状态A，可以用加热的方法D．A、C两点气体的平均相对分子质量：AC8．下列能用勒夏特列原理解释的是A．工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的B．SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂C．H2、I2、HI平衡混和气加压后颜色变深D．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深9．向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2molA、4molB和1molA、2molB。相同条件下，发生下列反应：A(g)＋2B(g)xC(g)ΔH0。测得两容器c(A)随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是A．将乙容器单独升温，c(A)可达到0．78mol·L-1B．x可能等于3C．向平衡后的乙容器中充入氦气可使A的转化率降低D．若向甲容器中再充入2molA、4molB，平衡时甲容器中c(A)等于1．56mol·L-1[10．在某体积固定的密闭容器中进行如下可逆反应：A(g)＋B(g)2C(g)，在反应过程中体系的温度持续升高，实验测得混合气体中C的含量与温度关系如图所示。下列说法正确的是A．此反应的正反应是吸热反应B．反应在T3温度时达到平衡C．T3温度时正反应速率大于逆反应速率D．T3温度时正反应速率大于T1温度时正反应速率二、填空题（70分）1．（12分）甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。（1）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……I，CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为；②图中的P1P2（填“”、“”或“=”），100℃时平衡常数为；。③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将；(填“增大”、“减小”或“不变”)。（2）在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。④该反应的△H__0，△S__0(填“”、“”或“=”)。⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是；。A．升高温度B．将CH3OH(g)从体系中分离C．充入He，使体系总压强增大D．再充入1molCO和3molH2⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。实验编号T(℃)n(CO)/n(H2)P(MPa)ⅰ1501/30.1ⅱ____5ⅲ350__5C%T1T2T3温度32．（14分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）根据题意完成下列各题：反应达到平衡时，（1）平衡常数表达式K＝，升高温度，K值（“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在500℃从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝（用nBtB表示）（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是a氢气的浓度减少b正反应速率加快，逆反应速率也加快c甲醇的物质的量增加d重新平衡时n（H2）/n（CH3OH）增大（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：（用化学方程式表示）。（5）使用燃料电池是节能减排的重要手段之一。CO和H2（俗称水煤气）燃料电池就是其中的一种，该电池的两极分别通入燃料气（水煤气）和氧气。电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-。水煤气在一定条件下可以合成二甲醚，同时还产生一种可以参与大气循环的无机化合物，3CO+3H2=CH3OCH3+CO2或2CO＋4H2=CH3OCH3+H2O。上述水煤气燃料电池的负极反应方程式：（写2个）、。（6）右图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：3．（14分）向一体积不变的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示．图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件．已知t3～t4阶段使用了催化剂；图一中t0～t1阶段c(B)未画出．(1)若t1＝15min，则t0～t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)＝________.(2)t4～t5阶段改变的条件为________，B的起始物质的量为________．各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：t1～t2t2～t3t3～t4t4～t5t5～t6K1K2K3K4K5则K1＝________(保留两位小数)，K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为________(用“＞”、“＜”或“＝”连接)．(3)t5～t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式：__________________________.(4)在相同条件下，若起始时容器中加入amolA、bmolB和cmolC，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为______________．4．（10分）在一个温度恒定的密闭容器中，SO2和O2发生反应．已知1molSO2和足量O2完全反应，放出的热量为QkJ.请按要求回答下列问题．[恒压条件下](1)若开始时放入1molSO2和0.5molO2，达平衡后，生成0.9molSO3，这时SO2的转化率为________．(2)若开始时放入4molSO2和2molO2，达平衡后，生成SO3的物质的量为________，反应放出的热4量为________．[恒容条件下](3)若开始时放入1molSO2和0.5molO2，达平衡后，生成amolSO3，则a________0.9(填“＞”、“＜”或“＝”)．(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量，要使达平衡时，反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同，则x、y、z必须满足的一般条件是____________________________．(注意：用两个代数式表式，其中一个只含x、y，另一个含x、z)．5（10分）．在100℃时，将0.100mol的四氧化二氮气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：时间(s)020406080c(N2O4)/mol/L0.100c10.050c3c4c(NO2)/mol/L0.0000.060c20.1200.120(1)该反应的平衡常数表达式为______________________；从表中数据分析：c1________c2；c3________c4(填“＞”、“＜”或“＝”)．(2)在下图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线．(3)在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为_____mol/(L·s)．(4)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________．A．增大容器的容积B．再充入一定量的N2O4C．分离出一定量的NO2D．再充入一定量的He(5)若起始时充入NO2气体0.080mol，则达到平衡时NO2气体的转化率为________．6（10分）．在一定温度下将3molCO2和2molH2混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝__________。(2)已知在700℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝__________，反应12CO2(g)＋12H212CO(g)＋12H2O(g)的平衡常数K3＝__________________。(3)已知在1000℃时，该反应的平衡常数K4为1.0，则该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________________。A．容器中压强不变B．c(CO2)＝c(CO)C．生成amolCO2的同时消耗amolH2D．混合气体的平均相对分子质量不变(5)在1000℃下，某时刻CO2的物质的量为2.0mol，则此时v(正)__________v(逆)(填“”、“＝”或“”)。该温度下反应达