第二章化学反应速率和化学平衡知识点题库

已知CO和H₂在一定条件下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃0H(g)，现在容积均为1 L的a、b、c三个密闭容器中分别充入1molCO和2mol H₂的混合气体，控制温度，进行反应，测得相关数据的关系如图l和图2所示。

下列说法正确的是（）

A . 该反应的正反应的△H＞0 B . 升温或减压，可将b中的平衡状态转变成c中的平衡状态 C . 反应进行到5min时，a容器中v(正)= v(逆) D . 达到平衡时，a、b、c中CO转化率为b>a>c

化学与生活生产密切相关。下列说法中错误的是（）

A . 施肥时，铵态氮肥不能与草木灰（含K₂CO₃）混合使用 B . 夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度，减小化学反应速率 C . 施用适量石膏(CaSO₄·2H₂O)可降低盐碱地（含较多NaCl、Na₂CO₃）的碱性 D . 将海水直接电解可获得 Mg及Cl₂等单质

化学反应原理是研究和学习化学的重要依据。回答下列问题：

（1）已知氢气的燃烧热△H＝﹣285.5kJ•mol^﹣1 ，则电解水的热化学方程式为
（2）在298K、101kPa下，2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）△H＝﹣198kJ•mol^﹣1 ，则相同条件下，2mol SO₂和 1 mol O₂充分反应，最终放出的热量198kJ（填“大于”“小于或“等于”）；该反应的平衡常数表达式K＝。

（3） 25℃时，下表为一些难溶电解质的相关数据：

物质	Fe（OH）₂	Cu（OH）₂	Fe（OH）₃
开始沉淀时的pH	5.8	4.1	2.0
完全沉淀时的pH	8.3	6.4	3.2

常温下，除去酸性CuCl₂溶液中含有的少量FeCl₂ ，其操作步骤为：

①应先加入（填试剂名称），发生的离子反应方程式为

②再加入CuO，调节溶液的pH在范围内，使溶液中的Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，过滤。

在密闭容器中发生反应：x A(g)+yB(g) ⇌ zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50 mol▪L^－¹ ，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再次达平衡时测得A的浓度为0.30 mol▪L^－¹ ，有关判断正确的是（）

A . x+y<z B . 平衡向正反应方向移动 C . B的转化率增大 D . C的体积分数下降

下列说法正确的是( )

A . 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 B . 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C . 增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 D . 催化剂不参与反应，但能降低活化能增大活化分子的百分数，从而增大反应速率

（1） 25℃时，50mL0.1mol/L醋酸中存在下述平衡：（用离子方程式表示）
（2）若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？
加入少量冰醋酸，平衡将移动(正向、逆向)，溶液中c(H⁺)将(增大、减小、不变)；
（3）加入一定量蒸馏水，平衡将移动(正向、逆向)，溶液中c(H⁺)将(增大、减小、不变)
（4）加入少量0.1mol/L盐酸，平衡将移动(正向、逆向)，溶液中c(H⁺)将(增大、减小、不变)
（5）加入20mL0.10mol/LNaCl，平衡将移动(正向、逆向)，溶液中c(H⁺)将(增大、减小、不变)

为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO₂的体积随时间的变化情况，绘制出下图所示的曲线甲。下列有关说法中错误的是（）

图片_x0020_100017

A . 在0-t₁、t₁-t₂、t₂-t₃中，t₁-t₂生成的CO₂气体最多 B . 因反应放热，导致0-t₁内的反应速率逐渐增大 C . 若用单位时间内CO₂的体积变化来表示该反应的速率，则t₂-t₃时间内平均反应速率为 $\text{[math]}$ mL•s^-1 D . 将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙

常温下，部分酸的电离平衡常数如下：

化学式	HF	HCN	H₂CO₃
电离常数	K_a=3.5×10^-4	K_a=5.0×10^-10	K_a1=4.3×10^-7 ， K_a2=5.6×10^-11

（1） c (H⁺)相同的三种酸，其酸的浓度从大到小为。
（2）若HCN酸的起始浓度为0.01mol/L，平衡时c(H⁺)约为mol/L。若使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H⁺)也增大的方法是。
（3）中和等量的NaOH，消耗等pH的氢氟酸和硫酸的体积分别为aL、bL，则ab (填“大于”、“小于”或“等于”)。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为n₁、n₂ ，则n₁n₂ (填“大于”、“小于”或“等于”)
（4）向NaCN中通入少量的CO₂ ，发生的离子方程式为。

氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在氮气流中通过以下反应制得：3SiO₂(s)+6C(s)+2N₂(g) $\text{[math]}$ SiN₄(s)+6CO(g)ΔH>0。根据化学平衡移动原理，理论上该反应的反应条件应为（）

A . 高温高压 B . 低温低压 C . 高温低压 D . 低温高压

科研人员提出CeO₂催化合成DMC需经历三步反应，示意图如下：

下列说法正确的是（）

A . ①、②、③中均有O—H的断裂 B . 生成DMC总反应的原子利用率为100% C . 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D . DMC与过量NaOH溶液反应生成 $\text{[math]}$ 和甲醇

在一定条件下，Na₂CO₃溶液存在水解平衡：CO₃²ˉ+H₂O $\text{[math]}$ HCO₃ˉ+OHˉ。下列说法正确的是（）

A . 稀释溶液，上述可逆反应平衡常数不变 B . 通入CO₂ ，溶液pH增大 C . 加入NaOH固体，平衡向正反应方向移动 D . 升高温度， $\text{[math]}$ 不变

CH₄和CO₂一样是主要的温室气体，且性质稳定，但CH₄的温室效应约为相同质量CO₂的120倍，在1000℃以上CH₄会完全分解为炭黑。研究如何转化CO₂和CH₄对减少温室气体的排放，改善大气环境具有重要的意义。

（1） 573K时，CO₂能与H₂在催化剂下转化生成CH₃OH。已知：
ⅰ.CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)ΔH=+41.2kJ·mol^-1

ⅱ.CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)ΔH=-90.4kJ·mol^-1

请写出CO₂与H₂反应生成CH₃OH(g)的热化学方程式。
（2）用Ni作催化剂，在一定的温度和压强下，CO₂与CH₄发生反应：CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g)ΔH=+274.3kJ·mol^-1。
下列反应条件有利于提高CH₄平衡转化率的是 (填正确答案标号)。

A . 适当升高温度 B . 降温同时加压 C . 增大CO₂的量 D . 选择更合适的催化剂
（3）某化学实验小组将1molCH₄与1molCO₂充入1L的恒容密闭容器中，使其发生反应CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g)，测得CH₄和CO₂的平衡转化率随温度变化的关系如图所示。
①1200K之前CO₂的平衡转化率大于CH₄可能的原因是。

②923K时，该反应在10min达到平衡，则0～10min内CH₄的平均反应速率为 mol·L^-1·min^-1。
（4） 2014年我国科学家成功实现甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。某化学研究室将2molCH₄充入1L的密闭容器中，在单中心铁的催化作用下，CH₄主要转化为C₂H₄ ，同时还有C₆H₆(g)、H₂生成，反应达到平衡时测得n(C₂H₄)=0.6mol、C₆H₆(g)=0.05mol，则反应2CH₄(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+2H₂(g)的平衡常数K=(计算结果保留一位小数)。
（5）利用电化学装置可实现将CH₄和CO₂两种分子转化为常见化工原料，其原理如图所示：

①多孔电极a为(填“阴极”或“阳极”)。

②若生成的C₂H₆和C₂H₄的体积比为1：1，则多孔电极b发生的反应为。

③当生成C₂H₆和C₂H₄各0.1mol时，转化的CH₄和CO₂的总体积在标准状况下是L。

25 ℃时，向Na₂CO₃溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。已知：lg X＝lg $\text{[math]}$ 或lg $\text{[math]}$ ，下列叙述正确的是（）

A . 25 ℃时，CO₃^2-＋H₂O $\text{[math]}$ HCO₃^-＋OH^－的平衡常数为1.0×10^－^7.6 B . 当溶液呈中性时，c(Na^＋)＝c(HCO₃^-)＋2c(CO₃^2-) C . 曲线m表示pH与 -lg $\text{[math]}$ 的变化关系 D . K_a1(H₂CO₃)的数量级为10^-7

金属铝有广泛的应用，有人对碳还原氧化铝制备铝进行了实验研究。在2.0 L真空密闭容器中稍过量石墨与1.0 mol Al₂O₃混合后加热，图1是体系压强随着加热时间变化的曲线图，图2是在不同的恒定温度下，反应达到平衡，冷却后容器内剩余固体中部分含铝元素物质的物质的量随温度变化曲线图。

已知：1.01×10⁵Pa下Al熔点933 K，沸点2700 K；10 Pa下Al沸点低于1000 K，Al₂O₃和C沸点高于2000 K。

反应I：Al₂O₃(s)+3C(s) $\text{[math]}$ 2Al(s)+3CO(g) △H₁=+1339.1 kJ·mol^-1

反应II：2Al₂O₃(s)+9C(s) $\text{[math]}$ Al₄C₃(s)+6CO(g) △H₂=+2249.5 kJ·mol^-1

反应III：Al₂O₃(s)+Al₄C₃(s) $\text{[math]}$ 6Al(s)+3CO(g) △H₃

请回答下列问题：

（1）工业上电解法冶炼铝的化学方程式为。
（2） △H₃=。
（3）图1中石墨与Al₂O₃混合物加热至150 min时容器内温度约为。
（4）从反应自发性推测，实验室进行碳还原氧化铝制备铝的实验需要在真空容器中进行，可能的原因是。
（5）由图2可得1650 K时，反应I的平衡常数K=。
（6）下列说法错误的是___。

A . 图1中约170 min后体系压强很快减小可能是反应I、II急剧发生，吸收了大量的热，容器内温度降低，导致反应I、II平衡向逆方向移动 B . 图2显示约1650～1700 K之间是石墨与Al₂O₃反应制备Al的最佳温度 C . 图2中T≥1700K时体系中一定还发生了其他副反应 D . 综合分析可得，碳还原氧化铝制备铝比电解法成本更低，产率更高，适合大规模应用
（7）请在图3中画出温度在1450-1650 K之间2.0 L真空密闭容器中CO的浓度随温度变化曲线图。

硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO₂的催化氧化：

2SO₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃△H= -196 kJ/mol

回答下列问题：

（1）某温度下，SO₂平衡转化率α与体系总压强p的关系如图(a)所示。

①将2.0 mol SO₂和 1.0 mol O₂置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于

②平衡状态由A变到B时，平衡常数K_AK_B(填“>” “<”或“=”)。
（2）在密闭容器中，原料气进料比例按SO₂(g)、O₂(g)和N₂(g) 起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和 82%，在0.5.MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO₂平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。

①2.5MPa时，反应平衡常数K(500℃)K(600℃) (填“>” “<”或“=”)。

②反应在5.0MPa、550℃时的SO₂平衡转化率α=，判断的依据是。

③影响SO₂平衡转化率α的因素有。

一定温度下，反应： $\text{[math]}$ 的反应热和化学平衡常数分别为∆H和K，∆H<0，下列说法正确的是（）

A . 升高温度，K增大 B . 2molSO₂和1molO₂反应放出热量 $\text{[math]}$ C . 其他条件不变，增大 $\text{[math]}$ 的量，∆H和K均增大 D . 相同温度时反应 $\text{[math]}$ 的反应热和化学平衡常数为-2∆H和 $\text{[math]}$

对于可逆反应mA(s)+nB(g) $\text{[math]}$ eC(g)+fD(g)，当其他条件不变时，C的体积分数[φ(C)]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )

A . 达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大 B . 该反应的ΔH<0 C . 化学方程式中，n>e+f D . 达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动

$\text{[math]}$ 磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在 $\text{[math]}$ 氛围中进行)：

①称取 $\text{[math]}$ ，配成 $\text{[math]}$ 溶液，转移至恒压滴液漏斗中。

②向三颈烧瓶中加入 $\text{[math]}$ 溶液。

③持续磁力搅拌，将 $\text{[math]}$ 溶液以 $\text{[math]}$ 的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。

④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在 $\text{[math]}$ 干燥。

⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。

部分装置如图：

回答下列问题：

（1）仪器a的名称是；使用恒压滴液漏斗的原因是。
（2）实验室制取 $\text{[math]}$ 有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为，对应的装置为(填标号)。
可供选择的试剂： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、饱和 $\text{[math]}$ 、饱和 $\text{[math]}$

可供选择的发生装置(净化装置略去)：
（3）三颈烧瓶中反应生成了Fe和 $\text{[math]}$ ，离子方程式为。
（4）为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。

A . 采用适宜的滴液速度 B . 用盐酸代替KOH溶液，抑制 $\text{[math]}$ 水解 C . 在空气氛围中制备 D . 选择适宜的焙烧温度
（5）步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为；使用乙醇洗涤的目的是。
（6）该实验所得磁性材料的产率为(保留3位有效数字)。

在一定温度下，将气体 X 和气体 Y 各 0.16mol 充入 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中，发生反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

下列说法正确的是（）

A . 反应前 $\text{[math]}$ 的平均速率 $\text{[math]}$ B . 该温度下此反应的平衡常数 $\text{[math]}$ C . 其他条件不变，再充入 $\text{[math]}$ Z ，平衡时 X 的体积分数不变 D . 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前 v_（逆）＞ v_（正）

汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，两者在密闭容器中能发生如下反应2NO+2CO $\text{[math]}$ 2CO₂+N₂ ， 280℃的情况下，反应5 min后NO的浓度为0.8×10^-3mol/L。为了验证温度对化学反应速率的影响，某同学设计了两组实验，如表所示。下列说法错误的是（）

实验编号	t/℃	NO的初始浓度/(mol/L)	CO的初始浓度/(mol/L)	催化剂的比表面积(m²/g)
I	280	1.2×10^-3	5.80×10^-3	82
Ⅱ	350	a	5.80×10^-3	82

A . 表中a的数值为1.2 ×10^-3 B . 前5 min内，用N₂表示的平均反应速率为0.4 × 10^-4mol/(L·min) C . 当2v_逆(NO)=v_正(N₂)，说明反应已达到平衡状态 D . 5 min 时NO的转化率为 $\text{[math]}$

第二章 化学反应速率和化学平衡 知识点题库

第二章化学反应速率和化学平衡知识点题库