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鲁科版高中化学选修四第二章 化学反应的方向、限度与速率 .doc

来源:哗拓教育


高中化学学习材料

(灿若寒星**整理制作)

第二章 化学反应的方向、限度与速率

A级 基础卷

一、选择题(每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意) 1.下列说法完全正确的是( ) A.自发进行的反应均是放热反应 B.ΔS为正值的反应均是自发进行 C.物质的量增加的反应,ΔS为正值

D.如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,反应可能自发进行

解析:吸热反应也可以自发进行,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,故A错;只要ΔH-TΔS<0,反应就能自发进行,ΔS为正时,反应也不一定能自发进行,如:2H2O=2H2↑+O2↑,故B错;物质的量增加的反应,其混乱度不一定增加,催化剂即ΔS不一定为正值,如:4NH3+5O2=====△4NO+6H2O,故C错;当ΔH和ΔS均为正值时,升高温度ΔH-TΔS可能会小于0,所以反应可能自发进行,故D对。 答案:D

2.工业上合成氨时一般采用700 K左右的温度,其原因是( )

①提高合成氨的速率 ②提高氢气的转化率 ③提高氨的产率 ④催化剂在700 K时活性最大 A.只有① C.②③④

B.①② D.①④

解析:从反应速率考虑,温度越高,速率越快;温度在700 K左右时,催化剂活性最好,更有利于提高合成氨的反应速率。 答案:D

3.在一定量的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H22NH3(g)。已知反应过程中

某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( ) A.N2为0.2 mol/L,H2为0.6 mol/L B.N2为0.15 mol/L C.N2、H2均为0.18 mol/L D.NH3为0.4 mol/L

解析:若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达到平衡,此时NH3的浓度应小于0.4 mol/L;若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡,此时N2的浓度应小于0.2 mol/L,H2的浓度应小于0.6 mol/L;从题给量的关系知无论反应进行到什么程度,c(N2)∶c(H2)=1∶3,因此两者不可能同时均为0.18 mol/L。 答案:B

4.如下图所示,实线表示放热反应X(g)+Y(g)

Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中

X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按虚线进行,可采取的措施是( )

A.升高温度 C.加催化剂

B.加大X的投入量 D.增大体积

解析:实线变成虚线,X达到平衡的转化率不变且达到平衡的时间缩短,首先考虑到加催化剂,再看此反应为气体体积不变的反应,可以通过缩小体积即加压来达到要求,从答案中看C项正确,其余都不正确。 答案:C

5.在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g)( )

①减小C或D的浓度 ②增大D的浓度 ③减小B的浓度 ④增大A或B的浓度

C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是

A.①② C.①④

B.②③ D.②④

解析:在恒温恒容条件下,正反应速率取决于反应物的浓度。①减小C或D的浓度,正反应速率先不变后减小;②增大D的浓度,逆反应速率立即增大,正反应速率开始不变,然后随之增大;③减小B的浓度,正反应速率减小;④增大A或B的浓度,都会使正反应速率增大。 答案:D

6.在密闭容器发生下列反应:aA(g)

cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气

体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( ) A.平衡向正反应方向移动 B.aC.D的体积分数增大 D.A的转化率变大

解析:气体体积压缩到原来的一半,即压强增大到原来的2倍,若平衡不移动,D的浓度应为原来的2倍,但事实上D的浓度为原来的1.8倍,即平衡向逆反应方向移动,则有a7.有平衡体系:CO(g)+2H2(g)应采取的正确措施是( ) A.高温、高压 C.低温、低压

解析:对于平衡体系,CO(g)+2H2(g)

B.适宜的温度、高压、催化剂 D.高温、高压、催化剂

CH3OH(g) ΔH<0,若增加甲醇的产量,CH3OH(g) ΔH<0,为了增加甲醇的产量,

即平衡右移,可采取的措施为降温、加压,使用催化剂可加快反应速率,即答案为B。 答案:B

8.甲、乙两个容器内都进行A―→B的反应,甲容器内每分钟减少4 mol A,乙容器内每分钟减少2 mol A,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( ) A.快 C.相等

B.慢 D.无法判断

解析:由化学反应速率的表达式:

ΔcAΔnA

v(A)=Δt=VΔt,由于甲、乙两容器的体积大小未知,仅知道A的物质的量的变化值,故不能比较两容器内反应速率的大小。 答案:D

二、非选择题(本题包括3个大题,共26分)

9.(6分)某温度时,在2L容器中,X,Y,Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为____________。反应开始至2 min,用Z表示的平均反应速率为________。

思路分析:看清图中横、纵坐标的含义及曲线的变化趋势,抓住起点、终点、最高点、最低点、转折点等进行综合分析。

解析:由图可知,X、Y的物质的量随反应的进行而减小,Z的物质的量随反应的进行而增大,则X和Y为反应物,Z为生成物。Δn(X)=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol,Δn(Y)=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol,Δn(Z)=0.2 mol-0 mol=0.2 mol,Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol=3∶1∶2,故反应方程式为3X+Y===2Z。v(Z)=

0.2 mol

=0.05 mol·L-1·min-1。

2 L×2 min

答案:3X+Y===2Z 0.05 mol·L-1·min-1 10.(8分)已知2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g) ΔH<0的实验数据如下表: 不同压强下SO2的转化率(%) 温度 1×105Pa 450℃ 550℃ 97.5 85.6 5×105Pa 98.9 92.9 1×106Pa 99.2 94.9 5×10Pa 99.6 97.7 61×107Pa 99.7 98.3 (1)应选择的温度是________。 (2)应采用的压强是________,理由是

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)在合成

SO3的过程中,不需要分离出

SO3的原因是

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析:该反应与合成氨的反应相似:都是气体体积缩小的放热反应,温度升高有利于加快反应速率,但降低了反应物的转化率,适宜条件的选择需要综合考虑。 答案:(1)450℃ (2)1×105Pa 因为常压下SO2的转化率已经很高,若采用较大的压强,SO2的转化率提高很少,但需要动力更大,对设备的要求更高 (3)因为SO2的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少,故不需要分离SO3。

11.(12分)用如图所示的装置进行实验:

(1)在检查完装置的气密性后,向试管a中加入10 mL6 mol/L的稀HNO3和1 g Cu片,立即用带有导管的橡皮塞塞紧试管口,请写出在试管a中有可能发生的反应的化学方程式

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)实验过程中常常反应开始时速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于________________,当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢,原因是________________________________________________________________________。

(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是________。

A.加热 C.稀释HNO3

解析:制NO时的离子方程式为

B.使用铜粉 D.改用浓HNO3

2+

3Cu+8H++2NO-3===3Cu+2NO↑+4H2O

此反应为放热反应,故开始慢,后来速率增大,但是随反应的进行c(H+)、c(NO-3)减小,速率变慢;要想加快NO的生成速率,可升温或增大反应物的接触面积,若改用浓HNO3,则产物不再是NO,而是NO2。

答案:(1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO2

N2O4

(2)反应放热使温度升高,故反应速率加快 HNO3浓度降低,故反应速率又逐渐减小 (3)AB

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