化学第六章 化学反应与能量单元测试含答案解析(1)
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化学第六章化学反应与能量单元测试含答案解析
一、选择题
1.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s) C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有()个
①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1 ⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成n mol D,同时生成2n mol A
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】
①该容器为绝热容器,容器内温度不变,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
②由于B呈固态,根据质量守恒定律,建立平衡过程中气体的总质量增大,恒容容器中混合气体的密度增大,达到平衡时混合气体总质量不变,混合气体的密度不变,混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态;
③该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变,由于是绝热容器,建立平衡过程中容器温度变化,混合气体压强发生变化,达到平衡时温度不变,混合气体压强不变,混合气体的压强不变说明反应达到平衡;
④由于B呈固态,根据质量守恒定律,建立平衡过程中气体的总质量增大,混合气体分子总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量增大,达到平衡时混合气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态;
⑤C(g)的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志,说明反应达到平衡状态;
⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变,但不一定等于2:1:1,A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1时反应不一定达到平衡状态;
⑦某时刻υ(A)=2υ(C)且不等于零,没有指明是正反应速率,还是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态;
⑧单位时间内生成n mol D一定消耗2n mol A,同时生成2n mol A,A的浓度不变说明反应达到平衡状态;
能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧,共6个,答案选C。
【点睛】
本题考查化学平衡的标志,化学平衡的标志是:逆向相等,变量不变。“逆向相等”指达到平衡时同一物质表示的正、逆反应速率相等,说明反应达到了平衡状态;“变量不变”指可变物理量不变是平衡的标志,不变物理量不变不能作为平衡的标志。注意本题中的B呈固态以及容器为绝热容器。
2.如图所示进行实验,下列说法不正确的是
A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计,可观察到电流计指针发生偏转
D.装置乙中负极的电极反应式:Zn-2e-===Zn2+
【答案】B
【详解】
A.装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,铜片作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生,故A正确;
B.装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池,故B错误;
C.装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,所以锌、铜之间用导线连接电流计,可观察到电流计指针发生偏转,故C正确;
D.装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,锌片的活泼性大于铜片的活泼性,所以锌片作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式:Zn-2e-═Zn2+,故D正确;故选B。
【点睛】
准确理解原电池原理是解题关键,装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,锌片的活泼性大于铜片的活泼性,所以锌片作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,铜片作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,据此分析。
3.下列有关反应速率的说法正确的是()
A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,改用98%的硫酸可以加快反应速率
B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率变慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率变慢
【答案】D
【详解】
A. 稀硫酸改为98%的硫酸,铁在浓硫酸中钝化而不能产生氢气,A错误;
B. 100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,氯化钠不反应,但稀释了盐酸,氢离子浓度下降,故反应速率下降,B错误;
C. 所以升高温度,反应速率加快,C错误;
D. 有气体参加的反应,减小压强反应速率变慢,D正确;
答案选D。
4.反应2SO 2+O 22SO 3经一段时间后,SO 3的浓度增加了0.4mol/L ,在这段时间内用O 2表示的反应速率为0.04mo1/(L.s ),则这段时间为( )
A .0.1s
B .2.5s
C .5s
D .10s
【答案】C 【详解】
根据反应方程式2SO 2+O 2
2SO 3,一段时间后SO 3的浓度增加了0.4mol•L -1,那么氧气的
浓度必然减少0.2mol•L -1,根据v(O 2)=
0.2
t
=0.04mol•L -1•s -1 ,t=5s ,故选C 。
5.一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生反应N 2(g )+3H 2(g )
Δ
催化剂
2NH 3
(g ),在10s 内N 2的浓度由5 mol/L 降至4mol/L ,下列说法正确的是( ) A .用NH 3表示的化学反应速率为0.1 mol/(L•s ) B .升高温度,可以加快反应的反应速率
C .增加H 2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D .反应足够长时间,N 2浓度降为零 【答案】B 【详解】
A .反应计量数之比为1:3:2,设容器的体积为VL ,2 N 的浓度由5mol/L 降至4mol/L ,变
化了1V mol ,所以3NH 变化了2
V
mol ,V (3NH )=2
V 10V
(mol/L.s)=0.2mol/(L·
s),选项A 错误;
B .升高温度,活化分子的百分数增大,有效碰撞的几率增大,化学反应速率增大,选项B 正确;
C .该反应是在高温高压条件下进行,降低温度虽然平衡可以向右移动,但会降低反应速率,选项C 错误;
D .反应是可逆反应,不可能反应物全部转化为生成物,即N 2浓度不可能降为零,选项D 错误; 答案选B 。
6.如图a 为在恒温恒容密闭容器中分别充入X 、Y 、Z 三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间的变化。若从t 2开始,每个时刻只改变一个且不同的条件,物质Z 的正、逆反应速率随时间变化如图b 。下列说法不正确的是( )