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阶段滚动测试(四) 反应速率与限度
测试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合要求)
1.[2016·北京高考]下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A.抗氧化剂 B.调味剂
C.着色剂 D.增稠剂
答案 A
解析 抗氧化剂是防止食品氧化变质的添加剂,使用目的是延缓食品的变质。
2.[2016·海口模拟]化学反应速率和化学平衡具有广泛的指导意义,下列说法正确的是( )
A.在化学工业中,选用合适的催化剂一定能提高经济效益
B.热天面粉发酵速率与冬天面粉发酵速率相差不大
C.茶叶的包装中加入的还原性铁粉,能延长茶叶储存时间
D.反应CO(g)===C(s,石墨)+O2(g)(ΔH=+110.5 kJ·mol-1 ΔS=-89.36 J·mol-1·K-1)能自发进行
答案 C
解析 选用合适的催化剂只能提高单位时间内的产量,而不能确保经济效益的提高,A项错误;热天温度高,能提升面粉发酵速率,B项错误;还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气反应,降低氧气浓度,从而延长茶叶储存时间,C项正确;根据ΔG=ΔH-TΔS,代入相关数据计算得ΔG>0,则该反应一定不能自发进行,D项错误。
3.[2016·江南十校联考] 在一个不导热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是( )
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A.反应物浓度:a点小于c点
B.c点时反应进行的程度最大
C.该反应的正反应为吸热反应
D.Δt1=Δt2时,生成H2的物质的量:a~b段小于b~c段
答案 D
解析 反应起始时反应物浓度大,因此反应物浓度:a点大于c点,A项错;c点反应速率最大,反应不一定处于平衡态,而反应进行程度最大是指反应达到平衡态,B项错;反应起始阶段,反应物浓度减小而反应速率加快,只能是温度升高导致,再结合容器不导热可知正反应为放热反应,C项错;反应速率a~b小于b~c,故同等时间内,生成H2的量,a~b段小于b~c段,D项正确。
4.[2016·湖北百所中学月考]工业上消除氮氧化物的污染可用如下反应:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=a kJ·mol-1
在温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入体积为1 L的恒容密闭容器中,测得n(N2)随时间变化的数据如下表:
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
T1
n(N2)
0
0.20
0.35
0.40
0.40
T2
n(N2)
0
0.25
…
0.30
0.30
下列说法不正确的是( )
A.10 min内,T1时的v(N2)比T2时的小
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B.T1Ⅱ,实验Ⅳ中由于CuSO4过多,置换出的铜可能覆盖在锌的表面而阻止反应继续进行,使反应速率大大减小,故四个实验中的反应速率大小关系可能为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ,D项正确。
9. [2016·成都模拟]已知可逆反应:A(g)+2B(s)C(s)+D(g)
ΔH>0。如图所示为该可逆反应的正、逆反应速率(v)与时间(t
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)的关系示意图。如果在t1时刻改变以下条件:①加入A;②加入催化剂;③加压;④升温;⑤减少C,符合图示的条件是( )
A.②③ B.①②
C.③④ D.④⑤
答案 A
解析 t1时刻,①加入A,正反应速率增大,逆反应速率不变,与图象不符;②加入催化剂,正、逆反应速率均增大,且增大程度相同,与图象相符;③该反应为气体分子数不变的反应,加压,正、逆反应速率均增大,且增大程度相同,与图象相符;④该反应的正反应为吸热反应,升温,正、逆反应速率均增大,但增大程度不相同,与图象不符;⑤C为固体,减少C,对正、逆反应速率无影响,与图象不符。故选A。
10.[2016·安徽安庆质检]一定温度下,向某密闭容器中充入1.5 mol无色气体NOCl2,发生反应NOCl2(g)NO(g)+Cl2(g),测得平衡时Cl2的物质的量为1 mol,下列说法正确的是( )
A.气体的平均相对分子质量不变,说明体系达到平衡
B.压缩容器体积,该平衡体系气体颜色变浅
C.向体系中充入一定量O2,平衡不移动
D.平衡时NOCl2的体积分数为25%
答案 A
解析
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A项,该反应中,平均相对分子质量是一个变量,变量不变时反应达到平衡;B项,压缩体积时,所有气体的浓度都变大,故气体的颜色应该加深;C项,充入的氧气与NO反应,平衡向正反应方向移动;D项,列“三段式”计算可知,平衡时NOCl2的体积分数是20%。
11.[2016·湖南十二校联考] 在容积均为500 mL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器(容器体积恒定不变)中分别充入1 mol N2和2.5 mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下发生反应:N2+3H22NH3 ΔH① B.④③>④ D.④>③>②>①
答案 A
解析 若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率,且以mol·L-1·s-1为单位,①、②、③、④表示的速率分别是0.0225 mol·L-1·s-1、0.6 mol·L-1·s-1、0.6 mol·L-1·s-1、0.675 mol·L-1·s-1,故A正确。
18.[2016·邯郸质检]将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到如下表中的两组数据。已知该反应为放热反应。
实验
编号
温度
/℃
平衡常数
/L·mol-1
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
下列说法正确的是( )
A.x=2.4
B.T1、T2的关系:T1K2
D.实验1在前6 min的反应速率v(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1
答案 D
解析 实验1,由三段式得
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始量(mol) 4 2 0
转化量(mol) 2.4 1.2 2.4
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平衡量(mol) x 0.8 2.4
x=4-2.4=1.6,A项错误;根据题中数据可知,实验1和实验2起始量相同,x=1.6,实验2达到平衡时二氧化硫的转化率大于实验1,所以实验2相当于实验1的反应正向移动,该反应为放热反应,所以实验2的温度低于实验1的温度,即T2f
D.压强为2.0 MPa,温度为800 ℃时A的转化率最大
答案 D
解析 由表格中的数据知,平衡常数随温度升高而增大,故正反应为吸热反应,ΔH
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>0,A项错误;增大压强,反应速率增大,B项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,K值不变,所以g=f,C项错误;该反应的正反应为气体分子数减小的反应,其他条件不变,增大压强时,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,该反应的正反应为吸热反应,升温使平衡正向移动,A的转化率增大,D项正确。
20.[2016·兰州高三实战考试]在恒温恒容条件下关于反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),下列说法中正确的是( )
A.增大压强能使该反应速率加快,是因为增加了活化分子的百分数
B.使用合适的催化剂可以增大反应体系中COCl2的体积分数
C.若改变某个反应条件,反应体系中COCl2的含量一定增大
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
答案 D
解析 缩小体积增大压强,单位体积内活化分子数目增加,但体系中活化分子的百分数不变,A项错误;使用合适的催化剂能加快反应速率,但不能使平衡移动,即体系中COCl2的体积分数不变,B项错误;充入反应物使平衡右移,COCl2的含量增大,若充入稀有气体,虽然体系中压强增大,但平衡不移动,COCl2的含量不变,C项错误;恒容绝热的密闭容器中,当K值不变时,说明温度不变,反应达到平衡,D项正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、非选择题(本大题共4小题,共50分)
21.[2016·冀中月考](9分)已知一氧化碳与水蒸气的反应为
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)t ℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间的变化情况如表所示。
时间/ min
c(CO)/
(mol·L-1)
c[H2O(g)]/
(mol·L-1)
c(CO2)/
(mol·L-1)
c(H2)/
(mol·L-1)
0
0.200
0.300
0
0
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2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
0.100
0.200
0.100
0.100
4
0.100
0.200
0.100
0.100
5
0.116
0.216
0.084
c1
6
0.096
0.266
0.104
c2
第5、6 min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第5 min时,改变的条件是________________,第6 min时,改变的条件是________________。t ℃时该化学反应的平衡常数是________。
(2)已知420 ℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol·L-1,则CO在此条件下的转化率为________。
(3)397 ℃时该反应的平衡常数为12,则该反应的ΔH________0(填“>”“=”或“