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1、第2章化学反应的方向、限度和速率单元检测题一、单选题1下列方案设计、现象和结论都正确的是目的方案设计现象和结论A探究浓度对化学反应速率的影响若A组褪色快,则浓度越高,化学反应速率越快B探究温度对化学反应速率的影响取5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液混合后,分别放入冷水和热水中若热水中先出现浑浊,则温度越高,化学反应速率越快C探究温度对化学平衡的影响加热CuCl2溶液,观察颜色变化若溶液由蓝色变为黄绿色,则Cu(H2O)42(蓝色)4Cl- CuCl42-(黄色)4H2O是吸热反应D探究压强对化学平衡的影响用注射器中抽取20 mLNO2
2、和N2O4的混合气体,压缩至10 mL若颜色变浅,则增大压强,平衡2NO2N2O4正向移动AABBCCDD2相同条件下,向体积相同的甲、乙两容器中充入等量的NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。已知甲保持压强不变,乙保持体积不变,一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是A达到平衡所需时间,甲与乙相等B平衡时NO2体积分数:甲乙C达到平衡后转化率:甲乙D若两容器内气体的压强保持不变,均说明反应已达到平衡状态3由下列实验操作及现象得出的结论正确的是选项实验操作现象结论A取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液溶液变血红色KI与的反应有一定限度B向溶液X中滴加少
3、量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口石蕊试纸不变蓝溶液X中肯定不含C将硫酸酸化的溶液滴入溶液中溶液变黄色氧化性:(酸性条件)D向一定浓度的溶液中通入适量气体产生黑色沉淀的酸性比的强AABBCCDD4在298K和100kPa压力下,已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为:物质S/(JK1mol1)H/(kJmol1)/(kgm3)C(金刚石)2.4395.403513C(石墨)5.7393.512260此条件下,对于反应C(石墨)C(金刚石),下列说法正确的是A该反应的H0,S0B由公式GHTS可知,该反应G985.29kJmol1C金刚石比石墨稳定D超高压条件下,石墨有可能变为金
4、刚石5合成氨反应是人工固氮的主要手段,对人类生存和经济发展都有着重大意义。合成氨反应中正反应速率,逆反应速率。、为速率常数。平衡常数K与温度的关系如图。下列说法正确的是A表示正反应的平衡常数K与温度变化的曲线为B平衡时,合成氨反应的平衡常数C和的交点代表反应处于平衡状态D改变和的用量,和交点位置将改变6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
5、气的流速可以提高的产率7下列事实不能用平衡移动原理解释的是ABCD开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出加压后颜色变深实验室用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体AABBCCDD8腺苷三磷酸(ATP)是细胞生命活动所需能量的直接来源,其与腺嘌呤核苷酸(ADP)的结构及转化过程如下图所示,下列有关说法错误的是AADP由戊糖、碱基、磷酸脱水缩合而成BATP与ADP均属于磷酸酯类化合物CATP水解为ADP时,断裂化学键需要的总能量小于形成化学键时释放的总能量D37、pH约为7时,ATP水解为ADP需要酶的辅助,因此该过程是非自发的9科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新
6、方法:,在常压下反应,冷凝收集,测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图所示。关于该方法,下列推测不合理的是A反应温度不宜超过300B适当减小体系压强,有利于提高乙醇平衡转化率C在催化剂作用下,乙酸是反应历程中的中间产物D提高催化剂的活性和选择性,减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键10工业上利用和制取尿素,有关反应的热化学方程式如下:反应I:反应II:下列有关说法正确的是A反应的B反应I在一定温度下能自发进行,则C生产过程中及时将水分离出去,可以加快反应II的正反应速率D同压下,等质量的液态水和水蒸气,水蒸气的能量高11一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各
7、物质的物质的物质的量变化如图所示,下列对该反应的推断合理的是A该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB反应进行到1s时,v(A)=v(D)C反应进行到6s时,B的转化率为60%D反应进行到6s时,各物质的反应速率相等12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13在恒容密闭容器中反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO
8、2(g)H=-373.4kJmol-1达到平衡状态,以下说法不正确的是A及时分离出CO2,使Q减小,QK,因此平衡正向移动B扩大容器体积,使Q增大,QK,因此平衡逆向移动C加入催化剂可增大反应速率,从而增大一段时间内的反应物转化率D降低温度,使Q减小,QK,因此平衡正向移动14对于不同的化学反应,决定其反应速率的最主要因素是A反应体系的温度B反应物的性质C反应体系的压强D反应物的浓度15臭氧分解的反应历程包括以下反应:反应:(快)反应:(慢)大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基能够催化分解,加速臭氧层的破坏。下列说法正确的是A活化能:反应”、“”、“”、“l;D的单质既能与C元素最高价氧化物的水化
9、物的溶液反应生成盐丁,也能与丙的水溶液反应生成盐。请回答下列问题:(1)甲的化学式为_;B单质的电子式为_。(2)D元素的名称是_。(3)写出丁溶液中通入过量二氧化碳时的离子方程式_(4)工业上利用A、B的单质合成甲(BA3):B2 (g)+3A2 (g) 2BA3 (g) H0,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
10、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。7C【详解】A啤酒中存在平衡:,开启啤酒,瓶中压强降低,平衡向气体体积增大的方向移动,即向生成二氧化碳气体的方向移动,A项正确;B实验室制取乙酸乙酯时采用加热的方式将生成的乙酸乙酯不断蒸出,从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,B项正确;C该反应是一个反应前后气体分子数不变的反应,压强的改变并不能使平衡发生移动,混合气体加压后颜色变深,是因为的浓度变大,和平衡移动无关,C项错误;D氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电离出
11、的氯离子,饱和食盐水抑制了氯气的溶解,D项正确;答案选C。8D【详解】AADP由戊糖 、碱基 的脱水产物,与二个磷酸分子的脱水产物,通过发生酯化反应生成,A正确;BATP与ADP均含有磷酸酯基,所以二者都属于磷酸酯类化合物,B正确;CATP水解为ADP时,反应物的总能量高于生成物的总能量,则断裂化学键需要的总能量小于形成化学键时释放的总能量,C正确;D37、pH约为7时,ATP水解为ADP,加入的酶只是加快反应速率,并未改变反应发生的可能性,因此该过程仍是自发的,D错误;故选D。9C【分析】根据图象可以看出乙酸乙酯的产量在300左右最高,反应过程中有少量乙醛的生成,极少量的乙醚和乙酸等出现,适
12、当的催化剂能加快化学反应速率,减小副产物可以提高产率,据此分析作答。【详解】A 通过图象分析出,当温度高于300时,乙酸乙酯的质量分数开始下降,所以反应温度不宜高于300。故A正确;B该反应是气体物质的量增大的反应,故适当减小体系压强,平衡正向移动,有利于提高乙醇平衡转化率,故B错误;C 因液态收集物中乙醛产量初期偏大,但是慢慢就随着乙酸乙酯的产量增大而减小,所以它应是中间产物,而乙酸的量逐渐增大,不是中间产物,故C正确;D 乙醇有可能会生成乙烯或乙醚等副产物,因乙烯是气体物质,所以图中没显示。催化剂有选择性,如果选择优质的催化剂可以提高反应速率,同时减小副反应过程的发生可提高产率,故D正确;
13、答案选A。10D【详解】A由盖斯定律可知,反应+反应得反应2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+CO(NH2)2(l),则H=(a+b)kJmol-1,故A错误;B反应是一个熵减小的反应,S0,由一定温度下能自发进行可知,HTS0,则a0,故B错误;C反应中水为液态,浓度为定值,生产过程中及时将水分离出去,对反应速率无影响,故C错误;D水的气态能量大于液态大于固态,故同压下,等质量的液态水和水蒸气,水蒸气的能量高,故D正确;故选D。11C【分析】由图可知,反应达到平衡时,B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol、A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol,所以B、C为反应
14、物,A、D为生成物。【详解】A据分析,B、C为反应物,A、D为生成物,物质的量的变化量之比为0.6:0.8:1.2:0.4=3:4:6:2,故反应的化学方程式为:,故A错误;B化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到1s时,v(A)=3v(D),故B错误;C反应进行到6s时,B的转化率为,故C正确;D化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s时,各物质的反应速率不相等,故D错误;故选C。12D【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,C7H
15、8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。13D【详解】A及时分离出CO2,使生成物CO2浓度减小,N2、反应物的浓度都不变,则Q减小,Q反应,故A正确;B氯自由基(Cl)能够催化O3分解,加速臭氧层的破坏,催化剂可降低最大的活化能来增大速率,则Cl主要参与反应,故B错误;C化学反应由反应速率慢的一步反应决定,则O3分解为O2的速率主要由反应决定,故C错误;D
16、Cl是催化剂,只改变反应历程,不影响平衡,则O3分解为O2的平衡转化率不变,故D错误;故选:A。16C【详解】A. 根据反应可知,反应后任何时候,所以时不能作为反应达平衡状态的依据,故A不符合题意;B. 根据反应可知,两个键断裂的同时生成一个键,表示反应向同意方向进行,故B不符合题意;C. 根据反应可知,反应前后气体体积不等,所以恒温恒容条件下体系压强不变,说明反应达到平衡状态,故C符合题意;D. 根据反应可知,恒容条件下,密度是个定值,故D不符合题意;故答案:C。17 酶的浓度一定 A 温度过高,酶的活性下降 甲【详解】(1)由图分析,反应物浓度增大到一定限度,反应速率不再上升,说明决定化学
17、反应速率的主要因素是酶的浓度,故答案为:酶的浓度一定;(2)由图分析,点的反应速率最快,催化效率最高,故答案为:A;(3)点到点曲线急剧下降是由于温度升高,酶的活性急速下降,故答案为:温度过高,酶的活性下降;(4)由图可知,025范围内,温度越高,反应速率越快,所以甲试管转入25的水浴中加热时反应速率加快;乙试管在75的水浴中加热时,酶已经失活,故乙中无催化反应发生,故答案为:甲。18(1)C(2) 50%, (3) L2/mol2 不移动【分析】题中发生反应N2+3H22NH3,根据题中信息进行分析。(1)A断开3molH-H键应断开6molN-H键,A错误;B各物质的浓度成比例关系,不能说
18、明达到平衡状态,B错误;C平均相对分子质量可表示为,体系中质量守恒m恒定,当不变时,不变,反应前后气体系数发生变化,故不变说明达到平衡状态,C正确;D密度,m恒定,V恒定,故密度为定值,故密度不变不能说明达到平衡状态,D错误;故选C。(2) 由题得:0.4-x+1.2-3x+2x=1.6=1.2x=0.2molN2的转化率;反应正向进行,压强减小,要求压强不变相当于加压,平衡正移,N2的转化率增大,故2%1%。(3),将(2)中数值转化成物质的量浓度,代入可得K=L2/mol2;再加入0.6molN2和0.4mol NH3,则N2为0.8mol,H2为0.6mol,NH3为0.8mol,转化成
19、浓度,代入平衡常数公式,可得K=L2/mol2,故平衡不移动。19(1)K=(2) 700时,K=0.167,800时,K=1,温度升高,K值增大,故为吸热反应(3) 0.01mol/(Lmin) AD【解析】(1)平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,表达式为:;(2)依据实验1和实验2起始时和达到平衡时的数据,列三段式有:实验1:实验2:则,时,时,温度升高,K值增大,故为吸热反应;(3)由图可知内的物质的变化为,由方程式可知,的物质的量变化为,所以平均反应速率;由图可知A点反应向正反应方向进行,所以正逆;由图可知第后,反应速率增大,A加催化剂,加快反应速率,故
20、A正确;BC为固体,增大C的量对反应速率没有影响,故B错误;C减小的物质的量,则的浓度减小,反应速率减小,故C错误;D升温,使反应速率加快,故D正确;E降温,使反应速率减小,故E错误;故答案为:AD。20(1)0.1(2)0.15625(3)20%【详解】(1)根据题意列出三段式:生成SO3的平均反应速率为;(2)t时该反应的化学平衡常数为;(3)平衡时SO2转化率为。2115s【详解】化学反应中,升高温度,反应速率增大,20时,将溶液与溶液等体积混合,2min(即120s)后溶液中明显出现浑浊;已知温度每升高10,反应速率增大到原来的2倍,那么在50时,温度升高30,反应速率应是20的23倍
21、=8倍,反应需要时间为原先的,则同样的反应出现混浊需要的时间为120s=15s。220.0353(mol/L)【详解】反应达到平衡,测得平衡时的物质的量浓度为,则平衡时,因此1000 K时,的平衡常数。23(1) 产生气泡 0.05 排出阴离子的干扰(2)生成40mL气体所需要的时间(3)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O(4)DCBA(5) 反应温度 10.0 6.0【分析】由题意可知,该实验的目的是应用变量唯一化原则探究催化剂、温度和浓度对反应速率的影响。(1)过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水,所以可依据反应生成气泡的快慢程度定性判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果
22、;由于氯化铁和硫酸铜的阴离子也不相同,为排出阴离子对实验的干扰,应用0.05mol/L硫酸铁溶液替代0.1mol/L氯化铁溶液完成对比实验,故答案为:产生气泡;0.05;排出阴离子的干扰;(2)由题意可知,实验时应测定生成40mL气体所需要的时间来比较反应的快慢,定量判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果,故答案为:生成40mL气体所需要的时间;(3)由题给信息可知,铁离子是反应的催化剂,由催化剂改变反应途径,但反应前后的组成和性质不变可知,铁离子与过氧化氢反应生成的亚铁离子在酸性条件下能与过氧化氢反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,故答案
23、为:2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O;(4)反应的瞬时速率与曲线的斜率有关,曲线的斜率越大,反应的瞬时速率越大,由图可知,斜率的大小顺序为DCBA,则反应速率的大小顺序为DCBA,故答案为:DCBA;(5)由表格数据可知,实验、探究反应温度对反应速率的影响,由变量唯一化原则可知,实验、反应物的浓度应保持相同,所以硫代硫酸钠溶液的体积应相同,则V1为10.0;实验、探究硫酸浓度对反应速率的影响,由变量唯一化原则可知,实验、的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变,所以V5=20.014.0=6.0,故答案为:反应温度;10.0;6.0。24(1) 浓度 1mL 293 BC 3mL(2) 当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越快 (3) 催化作用 过量(或不足)【详解】(1)依题可知,通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,则据控制变量法可知,只改变H2C2O4溶液的浓度,其他条件不变,故A、B中温度和溶液的总体积应相同,即T1=293,而根据A组实验知溶液总体积为6mL,所以V=1ml;对照