高中化学金属的电化学腐蚀与防护的测试题和答案(2)
高中化学化学反应速率和化学平衡的测试题
1.对处于化学平衡的体系，从化学平衡与化学反应速率的关系分析下列说法正确的是( )
A.化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D.只有催化剂存在下，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况
解析：选B。化学平衡移动的过程就是由v(正)=v(逆)变为v(正)≠v(逆)，再转化为v′(正)=v′(逆)的过程，故B正确。使用催化剂时，反应速率改变，平衡并不移动，故A错误;对于类似H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应，其他条件不变，改变压强时，反应速率变化，平衡不移动，D错。反应进行的程度大，正反应速率不一定大，C错。
2.(2009年高考广东卷)已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是( )
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
解析：选A。升高温度、v正、v逆都增大，只是增大的程度不同，A错。使用催化剂可以同等程度地增大v正和v逆，B对。反应达到平衡状态时，v正=v逆≠0，C、D正确。
3.(2009年高考宁夏卷)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式：Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol•L-1) V/mL c/(mol•L-1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
解析：选D。本题主要考查影响化学反应速率的因素。影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，根据浓度越大，温度越高，反应速率越快，可以推知D组实验中最先出现浑浊。
4.(2010年河北石家庄市高中毕业班教学质量检测)某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0，下列叙述正确的是( )
A.加入少量W，逆反应速率增大
B.当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C.升高温度，平衡逆向移动
D.平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
解析：选B。本题综合了影响化学反应速率和化学平衡的因素。固体或纯液体浓度的改变对化学反应速率和化学平衡都没有影响，A项错误;由于该反应为气体总体积缩小的反应，所以当压强不变时，表明气体物质的量不变，反应已达平衡;该反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，C项错误;反应热是物质间完全反应时的数值，与平衡移动无关。
5.(2009年高考天津卷)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2 O2+HbCO,37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是( )
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=cO2•cHbCOcCO•cHbO2
B.人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动
解析：选C。本题利用一氧化碳中毒为知识背景既考查化学平衡的移动以及平衡常数，又考查考生分析问题的能力，具有一定的区分度。A项是平衡常数的表达式，正确;B项根据所给的平衡，增加一氧化碳的浓度，平衡正向移动，符合勒夏特列原理，正确;C项根据平衡常数等于220，带入数值计算，可知C错;D项正确。
6.合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，今有A、B、C、D四个容器，每个容器中有两种操作，两种操作分别达到平衡后，操作1中N2和操作2中NH3转化率之和一定不为1的是(起始体积相等)( )
A.恒温恒容：操作1：加1 mol N2+3 mol H2，
操作2：加2 mol NH3
B.恒温恒压：操作1：加1 mol N2+3 mol H2，
操作2：加2 mol NH3
C.恒温恒容：操作1：加1 mol N2+3 mol H2，
操作2：加3 mol NH3
D.恒温恒压：操作1：加1 mol N2+3 mol H2，
操作2：加3 mol NH3
解析：选C。从正、逆两个方向分别建立等效平衡，则反应物的转化率与生成物的转化率之和为1。
7.(2009年高考全国卷Ⅰ)下图表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g);ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6 min后，反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减少
解析：选B。6 min时反应达平衡，但未停止，故A项错误;X的物质的量浓度的变化量为1 mol•L-1-0.15 mol•L-1=0.85 mol•L-1，转化率为(0.85/1)×100%=85%，B项正确。ΔH<0，反应放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错误;降温，正、逆反应速率同时减小，但是降温平衡正向移动，故v正>v逆，即逆反应减小的倍数大，D项错误。
8.T ℃时，在容积恒定的密闭容器中A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度的变化如下图a所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积百分含量与时间的关系如下图b所示，则下列结论正确的是( )
A.其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大
B. T ℃时，若在该容器中有0.4 mol•L-1的A、0.4 mol•L-1的B和0.2 mol•L-1的C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 mol•L-1
C.在(t1+10)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
D.在(t1+10)min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动
解析：选B。分析a图得反应式为A(g)+3B(g) 2C(g)，且知当A、B的起始浓度分别为0.5 mol•L-1、0.7 mol•L-1时，C的平衡浓度为0.4 mol•L-1。将B项中投料时的C物质“回归”成反应物，得A、B的起始浓度也分别为0.5 mol•L-1、0.7 mol•L-1，与原平衡等效，B项正确。增大压强，平衡向气体体积缩小的方向(正向)移动，C项错误。若保持压强不变再通入稀有气体，相当于对原平衡体系减压，平衡应向逆反应方向移动，D项错误。分析b图知，T1>T2，升高温度，B的含量增加，平衡向逆反应方向移动，则A的转化率减小，A项错误。
9.(2009年高考山东卷)2SO2(g)+O2(g) V2O5△2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v=c2-c1t2-t1
解析：选D。本题考查影响化学反应速率的因素。催化剂V2O5使该反应的正、逆反应速率都增大，A不对;增大反应体系的压强，反应速率不一定增大，如在恒容条件下通入稀有气体，则由于物质的量浓度不变，则反应速率不变，故B错;降低温度，反应速率减小，将延长反应达到平衡的时间，故C不对。
10.(2009年高考重庆卷)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是( )
解析：选D。A中加入CH3COONa(s)，溶液中c(CH3COO-)增大，平衡逆向移动，c(H+)减小，pH增大，A错。B中反应实质为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，改变KCl的浓度对平衡几乎无影响，B错。C中是恒温恒压，通入Ar会导致体积增大使反应物浓度变小，平衡逆向移动，H2的转化率减小，C错。D中正反应是吸热反应，升高温度可以使平衡正向移动，CH3OCH3的转化率变大，D对。
11.(2009年高考宁夏卷)在一定温度下，反应12H2(g)+12X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )
A.5% B.17%
C.25% D.33%
解析：选B。12H2(g)+12X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10，那么HX(g) 12H2(g)+12X2(g)的平衡常数K2为110，设分解的HX(g)物质的量浓度为x mol•L-1，得：
HX(g) 12H2(g)+12X2(g)
c始 1.0 0 0
c反应 x x2 x2
c平 1.0-x x2 x2
K2=12x1212x121.0-x=12x1.0-x=110，解得x=0.17，所以，该温度时HX(g)的最大分解率接近于17%。
12.(2010年北京市海淀区高三第二学期期中练习)在373 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol•L-1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是( )
A.前2 s，以N2O4的浓度表示的平均反应速率为0.01 mol•L-1•s-1
B.在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍
C.在平衡时体系内含N2O4 0.25 mol
D.平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N2O4的转化率
解析：选B。c始(N2O4)=0.5 mol5 L=0.1 mol•L-1，因N2O4??2NO2，所以在反应进行到2 s时，v(N2O4)=12v(NO2)=0.02 mol•L-12 s×2=0.005 mol•L-1•s-1，A项不正确;n(NO2)=0.02 mol•L-1×5 L=0.1 mol，反应后n(总)=0.5 mol+0.1 mol×12=0.55 mol，故B项正确;设到达平衡时，反应的N2O4物质的量为x，由
N2O4 2NO2
n始： 0.5 mol 0
n平： 0.5 mol-x 2x
则0.5 mol+x0.5 mol=1.6，所以x=0.3 mol，C项不正确;压缩容积，压强增大，平衡向N2O4方向移动，故N2O4的转化率降低，D项不正确。
13.(2010年吉林省高考复习质量检测)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t ℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________________________________________________________________________。
(2)该反应为________反应(选填“吸热”、“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________(用序号填空)。
①容器中压强不变
②混合气体中c(CO)不变
③v正(H2)=v逆(H2O)
④c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，试判断此时的温度为________。
解析：(2)K随温度的升高而增大，说明正反应为“吸热”反应;(3)正逆反应速率相等，浓度保持不变是平衡状态，而容器中压强不变，及两物质浓度相等都不能判断是否为平衡状态，②③项可作为达到化学平衡状态的依据;(4)由于c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，cCO•cH2OcCO2•cH2=1，查表知反应温度为830 ℃。
答案：(1)cCO•cH2OcCO2•cH2 (2)吸热 (3)②③
(4)830 ℃
14.(2010年淄博实验中学检测)在一个固定体积的密闭容器中，向容器中充入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)，反应达到平衡时C的浓度为1.2 mol•L-1。
(1)若使容器温度升高，平衡时混合气体的平均摩尔质量减小，则正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若维持容器体积和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol•L-1的是______(用序号填空)。
①4 mol A+2 mol B
②3 mol C+1 mol D+1 mol B
③3 mol C+2 mol D
④1.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol C
(3)某温度下，向容器中加入3 mol C和0.8 mol D，反应达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol•L-1，则容器的容积V应大于________L，小于________L。
解析：(1)因D物质为固态，反应前后n(气)不变，又M=m气n气，正反应方向m(气)减小，引起平均摩尔质量M减小，升温平衡向吸热反应的方向移动，故正反应方向为吸热反应。
(2)按①投料，C的平衡浓度为2.4 mol•L-1;按②投料，相当于在原平衡体系中再加入B，C平衡浓度大于1.2 mol•L-1;按③投料，相当于在原平衡体系中再加入D物质，但因D为固体，增加其量对平衡移动无影响，故C的平衡浓度仍为1.2 mol•L-1;④投料中若再同时投入0.2 mol D，平衡后C的浓度可仍为1.2 mol•L-1，故现条件下无法确定。
(3)设容器体积为V，若加入的3 mol C和0.8 mol D不向逆反应方向进行，则c(C)=3 molV=1.2 mol•L-1，则V=2.5 L;若0.8 mol D完全转化(向逆反应方向)，则c(C)=3 mol-2.4 molV=1.2 mol•L-1，则V=0.5 L，故容器体积的取值范围为0.5 L
答案：(1)吸热 (2)③ (3)0.5 2.5
15.合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
ΔH1=+206.1 kJ•mol-1
②CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)
ΔH2=+247.3 kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min 内，v(H2)=________;10 min时，采取的措施可能是________。
(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变，已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象。
(3)反应③中ΔH3=________。800 ℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
CO H2O CO2 H2
0.5 mol 8.5 mol 2.0 mol 2.0 mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。
a.v正>v逆 b.v正
c.v正=v逆 d.无法判断
解析：(1)根据图象先计算出前5 min内CH4的平均反应速率：v(CH4)=0.5 mol•L-15 min=0.1 mol•L-1•min-1，可知v(H2)=0.3 mol•L-1•min-1。10 min时改变的条件不可能为增大容器体积，否则改变条件的瞬间CH4的浓度会减少。改变的条件可能为升温或充入水蒸气。
(2)甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，可看成是由甲容器减压得到，乙容器的反应速率慢、CH4的转化率大。画图时注意三点：一是拐点即平衡点，二是CH4的转化率，三是斜率。(3)将反应①减去反应②即可得反应③，故ΔH3=ΔH1-ΔH2。根据浓度商Q=cCO2•cH2cCO•cH2O=2.0×2.00.5×8.5=44.25v逆，则a正确。
答案：(1)0.3 mol•L-1•min-1 升高温度(或充入水蒸气)
(2)
(3)-41.2 kJ•mol-1 a
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