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1、第2章化学反应的方向、限度与速率测试卷一、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下列实验中，能达到预期目的是A测定反应生成H2的速率B探究温度对反应速率的影响C探究浓度对反应速率的影响D探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果AABBCCDD3在比较化学反应速率时，不可以利用的相关性质为A气体的体积和体系的压强B
2、颜色的深浅C固体物质量的多少D反应的剧烈程度4不能用勒夏特列原理来解释的选项是A氨水应密闭保存，放置在低温处B用排饱和食盐水的方法收集氯气C对H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡体系加压，混合气体颜色加深D饱和硫酸铜溶液投入CuSO4晶体，析出CuSO45H2O5我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附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
3、过TS5时的反应速率慢6下列叙述及解释正确的是A，在达到平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅B，在达到平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变C，在达到平衡后，加入碳，平衡向正反应方向移动D，在达到平衡后，保持压强不变，充入，平衡向左移动7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：8将2mL 0.1molL-1 FeCl3溶液和
4、2mL 0.01molL-1 KSCN溶液混合，发生如下反应：FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)，为了使平衡状态向逆反应方向移动，应选择的条件是：再加入2mL1molL-1FeCl3溶液加入KCl固体加入适量的铁粉 再加入2mL0.4molL-1KSCN溶液ABCD9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)/ molSO2O2SO3I恒温恒容1.0 L2101.6II绝热恒容1.0 L210aII
5、I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10催化某反应的一种催化机理如图所示，其中是氢氧自由基，是醛基自由基，下列叙述不正确的是A使用催化时，该反应的不变B不是所有过程都发生氧化还原反应C总反应为D为中间产物之一，与中所含阴离子相同11利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是选项ABCD装置目的测定葡萄酒中SO2的含量制取少量干燥NH3测定Zn与硫酸的化学反应速率证明非金属性氯大于溴AA
6、BBCCDD12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13某体积可变的密闭容器，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%。下列推断正确的是原混合气体的体积为1.2VL原混合气体的体积为1.1VL反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL反应达平衡时气体B消耗掉0.05VLABCD14分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图
7、所示。下列叙述正确的是A催化剂的表面有极性键的断裂和非极性键的形成B催化剂能提高该反应的平衡转化率C催化剂、增大了该历程中的最大能垒(活化能)D催化剂表面发生的反应为15在一定空气流速下，热解得到三种价态锰的氧化物。相同时间内锰元素所占比例()随热解温度变化的曲线如图所示。坐标系中主要发生如下反应：反应I：反应II：反应III：下列说法错误的是A反应I在低温下不能自发进行，说明B曲线a表示中锰元素所占比例随温度的变化温度/CC，主要发生反应IIID下，适当增大空气的流速可以提高的产率二、填空题16一定温度下，在容积为1L的密闭容器内放入2molN2O4和8molNO2，发生如下反应：2NO2(
8、红棕色)N2O4(无色)( H”、“”“”或“=”，下同)K(乙)，压强p(甲)_p(乙)。三、计算题19根据反应4FeS211O2=2Fe2O38SO2，试回答下列问题。（1）本反应中常选用_(填化学式)来表示该反应的化学反应速率。（2）当生成SO2的速率为0.64 molL1s1时，则氧气减少的速率为_。（3）如测得4 s后O2的浓度为2.8 molL1，此时间内SO2的速率为0.4 molL1s1，则开始时氧气的浓度为_。20(1)已知2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)，起始时N2O5(g)为35.8 kPa，分解的反应速率v=210-3(kPamin-1)。t=62 min时
9、，测得体系中=2.9 kPa，则此时的=_kPa，v=_kPamin-1。(2)一定条件下测得反应2HCl(g)O2(g)Cl2(g)H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10-3 mol01.83.75.47.2计算2.06.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin-1为单位，写出计算过程)。_(3) Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2(g)I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表：t/min020406080120x(HI)10.91
10、0.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1，在t=40 min时，v正=_min-1。四、实验题21某校化学活动社团为测定1mol/L的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率，设计如图1装置。(1)图1中盛有H2SO4溶液的仪器名称是_。(2)按照图1装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是_。(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图
11、2装置，实验完毕待冷却后，该学生准备读取量气管上液面所在处的刻度，发现量气管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是_。22某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。【初步探究】室温下进行下表所列实验。序号操作现象实验取5 mL0.1 molL-1KI溶液，滴加0.1 molL-1FeCl3溶液56滴(混合溶液pH=5)溶液变为棕黄色实验_溶液变红(1)证明实验中有I2生成，加入的试剂为_。(2)实验可以证明Fe3+与I-发生可逆反应，其操作为_。(3)写出实验反应的离子方程式：_。(4)实验中溶液的颜色不变后再进行后续实验，其目的是_。【深入探究】20min后继续观察实验现象：实验溶液棕
12、黄色变深；实验溶液红色变浅。(5)已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I-氧化为I2，使实验中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验：_，20 min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是_(写出1条即可)。(6)乙同学查阅资料可知：FeCl3与KI的反应体系中还存在I-+I2I，I呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验中20 min后溶液红色变浅的原因：_。试卷第9页，共10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C7
13、H8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MnO2，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生成的氢气能从长颈漏斗溢出，无法测定生成氢气的体积，故不选A；BB选项中，两组实验只有温度是不同，所以可以探究温度对反应速率的影响，故选B；C右侧试管内加入的高锰酸钾的物质的量是左侧试管的2倍，所以不能根据褪色
14、时间判断反应速率，故不选C；D两组实验加入催化剂的阴离子不同，所以不能探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，故不选D；选B。3C【详解】A其它条件不变，增大气体体积、减小体系压强，反应速率减小，A可以利用；B其它条件相同，颜色深浅变化越大，反应速率越大，B可以利用；C对于固体而言，物质的量的多少对化学反应速率不产生影响，C不可以利用；D反应越剧烈，反应速率越大，D可以利用。答案选C。4C【详解】A氨水存在平衡：NH3+H2ONH3H2O，反应放热，放置在低温处，抑制反应逆向进行，A不选；B氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，属于可逆反应，用排饱和食盐水的方法收集氯气抑制平衡正向移动，B不选
15、；C对H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡体系加压，平衡不移动，混合气体颜色加深是因为体积缩小，颜色加深，C选；D饱和硫酸铜溶液中存在溶解平衡，投入CuSO4晶体，析出CuSO45H2O，D不选。答案为C。5D【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
16、.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。6D【详解】A缩小容积、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，但二氧化氮的浓度仍然增大，所以体系颜色加深，错误；B增大容积、减小压强，平衡不发生移动，但气体体积增大，各气体浓度均减小，混合气体颜色变浅，错误；C为固体，加入碳后，平衡不移动，错误；D合成氨时保持压强不变，充入，则容器容积增大，相当于反应体系的压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以平衡向左移动，正确。故选D。7C【详解】A压强不
17、变时，升高温度乙烯转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则H0，A错误；B温度相同时，增大压强平衡正向移动，乙烯转化率增大，根据图知压强p1p2p3，B错误；Ca点乙烯转化率为20%，则消耗的n(C2H4)=1 mol20%=0.2 mol，对于可逆反应可列三段式：，有化学平衡常数，C正确；D温度越高、压强越大反应速率越快，反应达到平衡时间越短，压强：p2p3，温度：a点b点，则达到平衡时间：ab，D错误；故答案选C。8B【详解】对于反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)，其离子方程式为Fe3+(aq)+3SCN-(aq) Fe(SCN)3
18、(aq)；再加入2mL1molL-1FeCl3溶液，增大了FeCl3溶液的浓度，平衡正向移动；加入KCl固体，对Fe3+和SCN-的浓度都不产生影响，平衡不发生移动；加入适量的铁粉，与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+，减小了Fe3+浓度，平衡逆向移动； 再加入2mL0.4molL-1KSCN溶液，增大了溶液中的SCN-浓度，平衡正向移动；由以上分析可知，只有符合题意，故选B。9B【详解】A.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的物质的量减小，则a 1.6，故A正确；B.该反应为气体体积减小的反应，恒温恒压与恒温恒容相比，相当于增大压强，
19、则平衡向正反应方向移动，三氧化硫的物质的量增大，则b0.8，故B错误；C.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则化学反应速率增大，则平衡时，以SO2表示的正反应速率：v(I) 0，根据吉布斯自由能公式G=HTS，故该I在低温下不能自发进行，则，A正确；B温度越高，反应越快，根据反应个反应，可以发现二氧化锰是反应III的产物，故温度升高时，相同时间内，二氧化锰会越来越多，即b代表二氧化锰，a代表，B正确；C由图可知时，二氧化锰一直增大，故此时发生的主要反应为反应III，C正确；D由图可知450时二氧化锰的含量较大，此时适当增大空气的流速可以提高的产率，但是温度较低时，二氧化
20、锰含量较低，增大空气的流速不利于提高的产率，D错误；故选D。16(1)0.1(2)t3(3)(4)正反应方向(5)变深【详解】（1）从t1至t2时N2O4的物质的量增加了4mol-3mol=1mol，所以反应速率是=0.1mol/(Ls)；（2）根据图象可知，t3时刻物质的物质的量不再发生变化，所以此时反应达到平衡状态；（3）t1时NO2的物质的量逐渐减小，说明反应是向正反应方向进行的，即正反应速率大于逆反应速率；（4）反应前后是体积减小的，所以缩小容积，压强增大，平衡向正反应方向移动；（5）正反应是放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的浓度增大，颜色变深。17(1) AC(2
21、) 0.03molL-1min-1 0.4 molL-1 80% K= 4【详解】（1）对应K1、K2、K3给三个方程式分别编号为、，K对应方程式可由上述三个方程式按“2-”合并得到，因此；对平衡状态的判断分析：A反应后气体体积减小，未平衡时混合气体压强可变，压强不变时达到平衡状态，A能说明；B反应物与生成物全是气体，反应过程遵循质量守恒，混合气体总质量保持不变，恒容时，混合气体密度在反应过程中保持不变，不能确定何时达到平衡状态，B不能说明；C反应后气体总物质的量减小，混合气体总质量保持不变，未平衡时混合气体平均相对分子质量可变，不变时达到平衡状态，C能说明；D上述分析可知混合气体总质量在反应
22、过程保持不变，不能确定何时达到平衡状态，D不能说明；E平衡时，CO与N2的速率有以下关系：或，故E不能说明；F生成2molN2同时消耗1molCO2，其速率关系式为：，不符合平衡时的速率关系，F不能说明；故选AC。（2）05min内，生成0.3molN2同时生成0.3molCO2，用CO2表示的反应速率为。达到平衡时，列三段式得：平衡时CO2浓度为，平衡时NO转化率为，平衡常数表达式为，TC时。18(1)03s内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低对反应速率的影响(2)225(3) 【解析】（1）该反应的正反应为放热反应，故03s内甲容器中温度升高对反应速率的影响大于浓度降低对反应速率的影响，
23、导致的反应速率增大，故答案为：03s内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低对反应速率的影响；（2）甲容器中反应到达平衡时，由氮原子守恒可知，故答案为：225；（3）甲为绝热容器，乙为恒温容器，该反应的正反应为放热反应，则到达平衡时甲的温度高于乙，故K(甲)(乙)；甲中反应正向进行的程度小于乙，气体分子数大于乙，故p(甲)(乙)，故答案为：。19 SO2、O2 0.88 molL1s1 5.0 molL1【分析】本题考查有关浓度计算问题。分析时注意只有气体或者溶液才有浓度的变化,固体或者纯液体的浓度是定值，根据化学反应速率之比等化学计量数之比进行计算即可。【详解】(1)只有气体或者溶液才有浓度的
24、变化,固体或者纯液体的浓度是定值,故应选用O2或SO2来表示该反应的化学反应速率,因此，本题正确答案是: SO2或O2。(2)因为化学反应方程式中物质反应速率之比就等于化学反应计量数之比，所以方程式 4FeS211O2=2Fe2O38SO2，所以氧气减少的速率为0.64 molL1s111/8=0.88 molL1s1因此，本题正确答案是:0.88 molL1s1 。(3)4 s后O2的浓度为2.8 molL1，此时间内SO2的速率为0.4 molL1s1，则用O2表示的速率为0.4 molL1s1111/8=0.55 molL1s11，氧气的变化浓度为0.55 molL1s114s=2.2
25、molL1，开始时氧气的浓度为2.8 molL1+2.2 molL1= 5.0 molL1。因此，本题正确答案是:5.0 molL1。20 30.0 6.010-2 1.810-3 molmin-1 1.9510-3【详解】(1) 所以=30.0 kPa；v=210-330.0 kPamin-1=6.010-2 kPamin-1；(2) v(HCl)=2v(Cl2)= =1.810-3 molmin-1；(3)平衡时，v正=v逆，即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，则。v正=k正x2(HI)=0.002 7 min-10.8521.9510-3 min-1。21(1)分液漏斗(2)收
26、集到气体的体积(3)调节量气管的高度使得两侧液面相平【分析】该反应中化学反应速率的测量要注意两个方面的数据，一个是产生氢气的体积，再换算成浓度，另一个是产生这些氢气所需要的时间。（1）题图1中盛放溶液的仪器是分液漏斗。（2）按照题图1装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是反应产生的体积。（3）图2装置准备读取量气管上液面所在处的刻度，应首先调节量气管的高度使得两侧液面相平。22(1)淀粉溶液(2)取少量实验中棕黄色溶液于试管中，滴加2滴KSCN溶液(3)2Fe3+2I-I2+2Fe2+(4)使化学反应达到化学平衡状态(5) 向试管中加入5 mL0.1 mol K
27、I溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至pH=5 c(I-)低、c(H+)低(6)由于存在化学平衡I-+I2I，使c(I2)减小，2Fe3+2I-I2+2Fe2+平衡正向进行，c(Fe3+)减小，Fe3+3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向进行，故溶液红色变浅【分析】I2遇淀粉溶液变为蓝色，Fe3+遇SCN-是溶液变为红色，FeCl3与KI在溶液中会发生反应：2Fe3+2I-I2+2Fe2+，若证明反应为可逆反应，可以使反应物中一种物质不足量，只要证明反应后的溶液中含有不足量的反应物质的微粒即可。影响化学平衡的因素很多，在其它条件不变时，增大反应物浓度平衡正向移动，减小反应物浓度，化学平衡逆向移动，据此分
28、析解答。【详解】（1）向KI溶波中滴加FeCl3溶液5 6滴，二者发生反应：2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2HCl，反应生成I2，加入淀粉，溶液显蓝色；（2）可逆反应中反应物不能完全转化，在上述反应中FeCl3不足量，若测定反应后溶液中FeCl3溶液还有剩余，就可以证明该反应为放热反应。可以向反应后的溶液中加入几滴KSCN溶液，若溶液显血红色，就证明反应为可逆反应；（3）实验I中反应的离子方程式为：2Fe3+2I-I2+2Fe2+；（4）实验I中溶液的颜色不变后再进行后续实验，其目的是使化学反应达到化学平衡状态；（5）已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设
29、：该反应条件下空气将I-氧化为I2，使实验I中溶液棕黄色变深；甲同学设计实验：向试管中加入5 mL0.l mol/LKI溶液和2滴淀粉溶液，加入酸调节pH=5；20 min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是c(H+)浓度低、c(I-)浓度低；（6）乙同学查阅资料可知：FeCl3与KI的反应体系中还存在I-+I2I，I呈棕褐色，由于I-过量，发生反应I-+I2I，使I2浓度减小，进一步导致平衡2Fe3+2I-I2+2Fe2+正向移动，使Fe3+浓度减小，再进一步导致平衡Fe3+3SCN-Fe(SCN)3逆向移动，Fe(SCN)3浓度减小，溶液血红色变浅。答案第19页，共9页