第2章 化学反应的方向、限度与速率
(测试时间:90分钟 评价分值:100分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)
1.在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O2 2O3,一定条件下该反应达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成2 mol O3,同时消耗3 mol O2
B.O2的消耗速率0.3 mol•L-1•s-1,O3的消耗速率0.2 mol•L-1•s-1
C.容器内,2种气体O3、O2浓度相等
D.容积中各组分的体积分数随时间变化
解析:温度和催化剂对反应速率的影响,都是通过影响反应速率常数来完成的。由k=A•e 可以看出,活化能越大,温度对化学反应速率的影响程度就越大,并且对于某个特定的化学反应,温度越高,k越大;活化能越高,k越小。
答案:D
2.在恒温、恒容条件下,能使A(g)+B(g)C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是( )
A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度
C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
解析:在恒温、恒容条件下,正反应速率取决于反应物的浓度。增大A或B的浓度都会使正反应速率增大,减小A或B的浓度都会使正反应速率减小;而减小C或D的浓度,增大D的浓度的瞬间,正反应速率不变。
答案:D
3.右图表示反应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逆将以同样倍数减小
解析:A项,反应进行到第6 min时反应达平衡,平衡状态是动态平衡,反应未停止,故A错;B项,反应进行到第6 min时反应达平衡,X物质的量的变化量为1-0.15=0.85(mol),X的转化率为0.851=85%,故B正确;因为ΔH<0,反应为放热反应,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,故C错;D项,若降低温度,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,故D错。
答案:B
4.工业上可利用合成气(CO和H2的混合气体)生产甲醇。已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-92.9 kJ/mol 一定条件下,该反应在一体积固定的密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔS<0
B.该反应在任何温度下均能自发进行
C.向容器中充入少量He,平衡向正反应方向移动
D.升高温度平衡向正反应方向移动
解析:已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-92.9 kJ/mol,由方程式中气体的计量数可知反应后气体物质的量减小,所以熵减小,即ΔS<0,故A项正确。化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当ΔG=ΔH-T•ΔS<0时,反应能自发进行;已知ΔH<0,ΔS<0所以反应的在高温时能自发进行,故B项错误。向容器中充入少量He,容器体积不变,反应物浓度不变,正逆反应速率不变,所以平衡不移动,故C项错误。已知该反应ΔH<0,所以升高温度平衡逆移,故D项错误。
答案: A
5.下列说法正确的是( )
A.自发反应是指在通常状况下能自动发生的反应
B.熵增大的反应都是自发反应,熵减少的反应都不能进行
C.升高温度,可逆反应的正反应速率和逆反应速率都一定增大
D.使用催化剂可以增加反应物分子的能量,从而增大反应速率
解析:自发进行的反应判断依据是ΔH-TΔS<0,有些自发反应需要一定条