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高三化学同步测试(4)

2014-5-11 0:32:22下载本试卷

高三化学同步测试(4—化学反应速率、化学平衡

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分150分,考试用时120分钟。

可能用到的相对原子质量(原子量):

H-1 C-12 O-16 N-14 Ca-40 I-127 S-32 Cl-35.5 Na-23

第Ⅰ卷(选择题,共72分)

一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分。每小题只有1个选项符合题意)

1.当可逆反应2SO2+O2= SO3达平衡时, 通入18O2, 再次平衡时, 18O存在于         (  )

   A.SO3 O2                                  B.SO2  SO3 

   C. SO2 O2                                D. SO2 O2  SO3

2.甲基橙为一种常用指示剂,酸性溶液中显红色,中性或碱性溶液中显黄色,在溶液中(甲基橙用HIn表示)存在如下电离平衡HIn=H++In,下列说法中不正确的是               (  )

  A.加酸平衡向逆反应方向移动 

 B.加碱HIn的电离程度增大

  C.HIn分子显红色,In显黄色

 D.HIn分子显黄色,In显红色

3.改变以下反应的条件,能提高反应物活化分子百分率的是①温度②浓度③压强④正催化剂

  A.①④                 B.②③

  C.①②                 D.③④

4.在一密封烧瓶中注入 NO2,在 25℃时建立下列平衡: 2NO2(g)=N2O4(g); △H<0,若把烧瓶置于100℃的沸水中,下列哪些情况不变, ①颜色②平均分子量③质量④压强⑤△H ⑥密度

                                                                   (  )

  A.③⑤⑥               B.③④⑤ 

  C.②④                 D.①③

5.把下列四种x的溶液,分别加入盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中,并均加水稀释到50mL,此时x和盐酸缓和地进行反应,其中反应速率最大的是                              (  )

   A.20mL2mol/L             B.10mL5mol/L  

  C.20mL3mol/L              D.10mL3mol/L

6.反应 2A(g)=2B(g)十E(g); △H>0,达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是                        (  )

   A.加压       B.减压         C.减少c(E)       D.降温

7.在一定条件下,可逆反应 A(g)+ B(g)=2C(g)达到平衡的标志是             (  )

   ①A、B、C的分子数比为1:1:2

   ②A、B、C的浓度不再产生变化

   ③ 单位时间生成n摩尔 A,同时增加2n摩尔 C

   ④平衡体系中的压强不再发生变化

   A.①②        B.①④         C.②③       D.②④

8.如图,曲线 a表示一定条件下,可逆反应 X(g)+ Y(g)=2Z(g)

+ W(s); △H<0的反应过程。若欲使a曲线变为b曲线,可采取

的措施是                       (  )

   A.加入催化剂              B.增大Y的浓度

   C.降低温度               D.减小反应体系压强

二、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。每小题只有1或2个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项, 多选时, 该题为0分; 若正确答案只包括两个选项, 只选一个且正确的给2分, 选两个都正确的给4分, 但只要选错一个, 该小题就为0分)

9.下列事实不能用勒沙特列原理解释的是                                  (  )

   A.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫

   B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈

   C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

   D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

10.将 lmolSO2和 l mol O2 通入体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡时 SO3为0.3mol,若此时移走 0.5mol O2和 0.5mol SO2则反应达到新的平衡时,SO3的物质的量是              (  )

   A.0.3mol               B.0.15mol

  C.小于 0.15mol            D.大于0.15mol而小于 0.3mol

11.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐

酸中加入适量的                                                  (   )

  A.NaOH固体             

  B.少量硫酸铜溶液 

  C.H2O                

  D.CH3 COONa 固体

12.在密闭容器中,一定量混合气体发生下列反应: aM(g)+ bN(g)=cW(g),达一平衡后,测得M气体的浓度为0.5mol/L。当在恒温下,将密闭容器的体积扩大1倍,再达平衡时,测得M气体的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是                  (  )

   A.反应速率增大                  

   B.平衡向右移动

  C.N的转化率提高                

  D.W的体积分数降低

 
13.在恒温恒压的密闭容器中,充入 4L X和 3L Y的混合气体,在一定条件下发生下列反应:4X(g)+ 3Y(g)=2Q(g)+ nR(g)达到平衡时测得 X的转化率为 25%,此时混合气体的体积为6.5L。则该反应方程式中的n值是 (   )

   A.8      B.6     C.5      D.3

14.右图所示外界条件(温度、压力)变化对下列反应的影响 X(s) 

+ M(g)=2N(g); △H>0,图中 y轴指的是          (  )

   A.平衡混合气中的N的百分含量

   B.平衡混合气中M的百分含量

   C.M的转化率

D.X的转化率

15.可逆反应 2X+ Y =2Z(g); △H<0,气体的平均摩尔质量(M)

   随温度变化如图所示,则下列说法正确的是(   )

   A.X和Y可能都是固体   

  B.X和Y一定都是气体

   C.若Y为固体,X一定是气体

  D.X和Y可能都是气体

16.有一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:

  H2(g)+ Br2(g)=2HBr(g),已知加入 l mol H2和 2mol Br2时,达到平衡后,生成 a molHBr。在相同条件下, 起始时加人H2、Br2、HBr的物质的量分别为x、y、z(均不为零),如果仍保持平衡后各组分的物质的量分数不变,以下推断不正确的是:    (  )

   A.x、y、z应满足的关系是 y= 2x

   B.x、y、z应满足的关系是 4x+z= 2y

   C.达平衡时 HBr的物质的量为(x+y+z)a/3

   D.达平衡时HBr物质的量一定仍为a mol

17.在一2L密闭容器中,盛有2molX和 2molY物质进行如下反应: X(s)+3Y(g)=Z(g),当反应进行10s后,测得生成0.5mo lZ,则这期间的平均反应速率为  (  )

   A.vZ=0.025mol/(L·s)         B.vX.=0.025mol/(L·s)

   C.vY=0.05mol/(L·s)         D.vY=0.075mol/(L·s)

18.在容积为20L的真空密闭容器中,充入0.lmol H2和 0.2mol碘蒸气,加热到t1℃后,发生反应: H2(g)+ I2(g)= 2HI(g); △H<0,测得H2的转化率为50%。再升温到t2℃ 时,HI的浓度又变成t1℃时的一半,整个过程中体积不变,则在t2℃时混合气体的密度为(  )

  A.2.12g/L              B.2.55g/L  

  C.3.06g/L              D.3.18g/L

        

第II卷 (非选择题 满分78分)

三、本题包括2小题, 共24分

19. (本小题共14分) 已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2O == HCl+HClO。常温下,在一个体积为50 mL的针筒里吸入40 mL氯气后,再吸进10mL水。

 (1)写出针筒中可能观察到的现象_________________________________________________。

  (2) 若将此时针筒长时间放置,又可能看到何种变化_________________________________,试用平衡观点加以解释__________________________________________  __________。

(3) 若把针筒中氯水分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ份。第Ⅰ份加少量固体NaHSO3, 第Ⅱ份加少量固体NaHCO3, 则三份氯水中c(HClO) 的大小是____>______>________。

  (4) 若在针筒中的氯水中加入氢氧化钠的酚酞试液, 红色褪去。其原因可能的解释有两种,分别是①____________________________②______________________。如何用实验方法确认上述原因:___________________________________________________________________。

20. (本小题共10分) 甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:

      →CO→CO2

  原料—         →CO(NH22

      → H2 →NH3

  试解答下列问题:

  (1)用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气H2和CO2的生产过程

①甲厂以焦炭和水为原料;

________________________________、______________________________________________

②乙厂以天然气和水为原料;

________________________________、______________________________________________

③丙厂以石脑油(主要成分为C5 H12)和水为原料:

_________________________________、_____________________________________________

 (2)按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?____________。

 (3)写出合成尿素的化学方程式的热方程式(可逆的放热反应,CO(NH22的反应热是127kJ/mol,CO(NH22为固体、水是气体),请设计工业合成尿素的条件

____________________________________________________________________________。

四、本题包括2小题, 共17分

21.(本小题共6分) (1)某温度下,浓度都是l mol/L的两种单质气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。达到平衡时,X2、Y2、Z的浓度分别为0.4mol/L、0.7mol/L、0.4mol/L则该反应的化学方程式是____________________________。

(2)298K时,合成氨反应的热化学方程式为 N2(g)+ 3H2(g)=2NH3(g); △H=-92.4kJ/mol,

在该温度下,取 l mol N2和 3mol H2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量总是小于 92.4kJ,其原因是___________________________________。

22. (本小题共11分) 5370C、1.01×105Pa时,往容积可变的密闭容器中充入2molSO2、1molO2,此时容器的体积为200L。向容器中加入催化剂(固体)并保持恒温恒压,发生反应:

          2SO2(g)+O2(g)== 2SO3(g)

达到平衡时,平衡气体中 SO3的体积分数为 0.91。

试回答下列问题:

(l)工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是:

___________________________________________________________________________

(2)保持上述温度和压强不变,若向容器中只充入2molSO3并加入固体催化剂。则平衡时,SO2的体积分数是_____________,容器的体积为___________L。

(3)温度仍保持5370C,容器体积保持200L不变(恒容)。充入 a molSO2、b molO2,并加入固体催化剂,反应达到平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为 1.01×105Pa。若a: b=2:1, 则a=___________。

五、本题包括2小题, 共18分

23. (本小题共11分) 某反应A(g)+B(g)= 2C(g)在任一时刻的正、逆反应速率可用v和v表示,v=k1c(A)c(B),v=k2c(C)2,其中 k1、k2在一定温度下均为常数,c(A) 、c(B) 、c(C)分别代表某时刻三种物质的物质的量浓度。

   (l)在一容积为 2升的密闭容器中,放入 A、B各0.20mol,在 300K时反应,达平衡时 B的转化率为50%,则k1、k2之间的关系为_______________。

   (2)此反应达平衡后,若维持容器的体积和温度不变,向容器中注入A、B、C的混和气体(物质的量之比A:B:C=1:1:2),平衡将如何移动?___________。(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)

   (3)在300K时,若 k1= 1.0 ×10-5  s· L/mol,且c(A) =c(B) =c(C)=0.010mol/L时,反应是否处于平衡状态_____________。(填“是”或“否”),平衡时,各物质的浓度分别为c(A) =__________,c(B) =_____________,c(C)=____________ 。

24. (本小题共7分) 某化学反应2A==B+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:

  实验序号  温度/℃  0  10  20  30  40  50  60

   1     800   1.0  0.80 0.67  0.57  0.50 0.50  0.50   

   2     800   c1   0.60 0.50  0.50  0.50 0.50  0.50

   3     800   c2   0.92 0.75  0.63  0.60 0.60  0.60   

   4     820   1.0  0.40 0.25  0.20  0.20 0.20  0.20            

   根据上述数据,完成下列填空;

  (1)在实验1,反应在l0min至20 min时间内平均速率为_____________mol/(L·min)

  (2)在实验2,A的初始浓度c2= _________mol/L,反应经达平衡,可推测实2中还隐含的条件是_________________________________.

  (3)设实验3的反应速率为υ3,实验1的反应速率为υ1,则υ3_υ1;(填>、=、<=,且C3 _________1.0mol/L (填>、=、<).

  (4)比较实验4和实验1,可推测该反应是_________________反应(选填吸热、放热).

六、本题包括2小题, 共19分

25.(本小题共10分) 将N2和 H2按一定比例混合,在相同状况下其密度是H2的 3.6倍,取0.5mol该混合气体通入密闭容器内,使之发生反应并在一定条件下达到平衡。已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍,试求:

  (1)反应前混合气体中N2和 H2的体积比;

  (2)达到平衡时混合气体中的氨的物质的量;

(3)平衡时N2的转化率。

26. (本小题共9分) 在恒温时,向某密闭容器中通入2 mol X和l mol y气体,发生如下反应:2X(g)+Y(g) ==2Z(g),压强一定时,测得在平衡时 Z的体积分数为 0.4。

(1)与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入4 mol X(g)和 2 mol Y(g).达到平衡,则Z的体积分数为_________;平衡时,气体的总物质的量是____________________。

(2)与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入X(g)和Y(g)的物质的量分别记为n(X)、n(Y),并满足平衡时Z的体积分数为0.4,则的取值范围为__________。

化学参考答案及评分标准(四)

一、二选择题(1~18小题每题4分,共72分)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

D

A

A

C

D

C

D

B

题号

10

11

12

13

14

15

16

17

18

答案

C

CD

D

D

B

CD

AD

AD

B

19.⑴针筒向里缩进, 气体体积减小, 气体、溶液颜色变浅。(2分)

  ⑵气体、溶液颜色接近无色, 最终仍有气体, 大约是原氯气的一半。

光照

 
    

2HClO ==  HCl+O2↑ , HClO的减少, 原平衡不断向右移动, Cl2减少, 生成O2。理论上讲: 2Cl2+2H2O→4 HCl+O2(4分)

  ⑶Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ(2分)

 ⑷①氯水中的次氯酸对酚酞漂白②NaOH和氯水反应, 溶液不再呈碱性酚酞褪色。向已褪色的溶液中滴加NaOH溶液,如溶液呈红色,则是②原因,否则是①原因。(6分)

本题共14

催化剂

 

高温

 
20.            

⑴ ①C+H2O==CO+H2 CO+H2O=====CO2+H2

高温

 

催化剂

 
                     

 ②CH4+H2O=====CO+3H2  CO+H2O====CO2+H2

催化剂

 

高温

 
                       

 ③C5H12+5H2O ==== 5CO+11H2  CO+H2O ===== CO2+H2 (3分)

⑵丙。CO2+2NH3== CO(NH)2+ H2O, N2 +3H2===2NH3, 合并得计算关系式:

   CO2+3H2→CO(NH)2 ,(1)中①CO2~2H2  ② CO2~4H2 ③ 5CO2~16H2,可确定丙最接近1:3。(4分)

  ⑶高压、催化剂、适宜的温度。(3分)               本题共10

21. ⑴ 3X2(g)+ Y2(g)== 2X3Y(g) (3分)

  ⑵该反应是可逆反应, 原料气不可能完全反应, 即l mol N2和 3mol H2生成NH3小于2mol, 因此放出的热量小于92.4kJ (3分)           本题共6

22.(1) 常压下, 三氧化硫的含量已达91%,从成本考虑, 没有必要再加压(4分),(2)6%,137.5L(4分) (3)2.91 (3分)              本题共11

23. ⑴k1=4k2 (2分)⑵不移动(2分) ⑶否, 0.0075 mol/L  0.0075 mol/L  0.0150 mol/L(7分)本题共11

24. ⑴0.013 (2分)⑵ 1.0 , 加入催化剂(2分)⑶ >;> (2分)⑷吸热 (1分)   本题共7

25. 解: ⑴0.5mol混合气体中:

28g/mol ×n(N2)+2g/mol×n(H2)=0.5mol×3.6g/mol

  n(N2)+ n(H2) =0.5mol

  n(N2)=0.1mol  n(H2)=0.4mol V(N2):V(H2)= n(N2): n(H2) =1:4(4分)

 
⑵平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍, 即平衡后容器内气体的物质的量是相同条件下反应前气体的物质的量的0.76倍

N2   +  3H2   2NH3

起始/mol 0.1     0.4    0

变化/mol a      3a    2a   

平衡/mol 0.1-a  0.4-3a   2a

0.1-a+0.4-3a + 2a==0.76×0.5     a==0.06

平衡时 n(NH3)==0.12 mol(4分)

⑶平衡时的N2转化率=amol/0.1mol=60%(3分)

答: 略                             本题共10

26. 解: ⑴两平衡处于等温、等压下n(X):n(Y) 相同, 则两平衡等效

 
  设达平衡时, 消耗Y的物质的量为a mol

2X(g) + Y(g)   2Z(g)

    起始/mol  2     1   0

    变化/mol  2a     a   2a   

    平衡/mol  2-2a    1-a  2a 

=0.4 a=0.5 Z的体积分数是0.4  气体的总物质的量为5.0 mol (4分)

 
(2) 两平衡处于等温、等压下,但不一定等效

2X(g) + Y(g)   2Z(g)

起始/mol n(X)   n(Y)  0

   变化/mol 2b     b    2b 

平衡/mol n(X)-2b n(Y)-b 2b 

2b/[ n(X)-2b+ n(Y)-b +2b ]=0.4

n(X)-2b >0

n(Y)-b >0

n(Y) =b时, n(X) / n(Y) =5

n(X)=2b  n(X) / n(Y) =0.5

 0.5<n(X) / n(Y) <5  (5分) 

答: 略                          本题共9