2.3化学反应的快慢和限度 提升训练 2021-2022学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册(含答案解析)

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名称 2.3化学反应的快慢和限度 提升训练 2021-2022学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册(含答案解析)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-04-06 17:17:49

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2.3化学反应的快慢和限度提升训练 2021-2022学年高中化学下学期(鲁科版2019)必修第二册
一、选择题(共19题)
1.对于反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,下列为4种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是(  )
A.v(NH3)=0.2 mol·L-1·s-1
B.v(O2)= 14 mol·L-1·min-1
C.v(H2O)=0.25 mol·L-1·s-1
D.v(NO)=9 mol·L-1·min-1
2.盐酸与大理石反应制备二氧化碳时,不能使反应速率明显加快的是
A.块状大理石敲碎 B.盐酸的浓度增加一倍
C.盐酸的用量增加一倍 D.温度升高10℃
3.把HI气体充入密闭容器中在一定条件下发生反应.2HI(g) H2(g)+I2(g),在反应趋向化学反应限度的过程中,下列说法正确的是
A.HI的生成速率等于其分解速率 B.HI的生成速率小于其分解速率
C.HI的生成速率大于其分解速率 D.无法判断
4.关于化学反应2A(g) + B(g)3C(g) + D(g),下列反应速率表示反应最快的是
A.v(A)=1.4mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.6mol·L-1·s-1
C.v(C)=1.5mol·L-1·s-1 D.v(D)=1.6mol·L-1·min-1
5.在恒温恒容的容器中进行反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若氮气浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需2 s,那么由0.06 mol·L-1降到0.024 mol·L-1需要的反应时间为
A.等于1.8 s B.等于1.2 s C.大于1.8 s D.小于1.8 s
6.已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动,下列叙述正确的是
①生成物的质量分数一定增加;
②一定使用了催化剂;
③反应物的转化率一定增大;
④平衡时反应物的浓度一定降低;
⑤正反应速率一定大于逆反应速率;
A.①⑤ B.②④ C.⑤ D.③④⑤
7.活性炭可处理大气污染物NO,反应原理为C(s)+2NO(g)N2+CO2(g)。下列有关该反应的说法正确的是
A.加入足量的活性炭可以实现NO100%转化
B.升高体系温度能加快反应速率
C.增大压强不能加快反应速率
D.使用催化剂不影响反应速率
8.一定量的锌粉和6mol·L-1的过量盐酸反应,当向其中加入少量的下列物质时:①石墨②CuO③铜粉④锌粒⑤浓盐酸⑥CuCl2溶液⑦KNO3溶液,能够加快反应速率,但不影响产生H2总量的是( )
A.①③④ B.②④⑥ C.①③⑤ D.①⑤⑦
9.在一定温度下,可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是
①Z生成的速率与Z分解的速率相等 ②单位时间生成a mol X,同时生成3a mol Y
③X、Y、Z的浓度不再变化 ④X、Y、Z的分子数比为1:3:2
⑤X、Y、Z的浓度相等 ⑥X、Y、Z的质量不再发生变化
A.①③⑥ B.①②③ C.①②⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
10.向5 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液中滴加5~6滴0.1 mol·L-1的FeCl3溶液后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生
D.再滴加KSCN溶液,观察是否有血红色
11.在一定体积的密闭容器中,进行如下的化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度的关系如下表,根据以上信息推断以下说法正确的是(   )
A.此反应为放热反应
B.此反应只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化
C.此反应达到1 000 ℃时的反应速率比700 ℃时大
D.该反应的化学平衡常数越大,反应物的转化率越低
12.在室温下,向的溶液中滴加的稀硫酸,溶液由黄色转变成橙红色的,溶液中水增大,在此转化过程中,各物质的量浓度变化如图所示.下列说法正确的是
A.向以上反应加入一定量的溶液,对平衡几乎没有影响
B.升高温度,混合溶液的颜色逐渐加深
C.该反应的离子方程式为:
D.该反应的化学平衡常数为
13.已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用ν(NH3)、ν(O2)、ν(NO)、ν(H2O)[mol/(L min)]表示,则不正确的关系是
A.ν(NH3)=ν(O2) B.ν(O2)=ν(H2O)
C.ν(NH3)=ν(H2O) D.ν(O2)=ν(NO)
14.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是
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 ⑤B 的质量不变 ⑥容器内 C、D 两种气体的浓度相等
A.①②④⑤⑥ B.①②④⑤
C.①②③④⑤ D.①②⑤⑥
15.下列选项中的原因或结论与现象不对应的是
选项 现象 原因或结论
A 在H2O2中加入MnO2,能加速H2O2的分解速率 MnO2降低了反应所需的活化能
B 向5mL0.005mol L-1FeCl3溶液中加入5mL0.010mol L-1KSCN溶液,溶液呈红色,再滴加几滴1mol L-1KCl溶液,溶液颜色变浅 增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
C 将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深 2NO2(g)N2O4(g),△H<0,平衡向生成NO2方向移动
D 在密闭容器中有反应:A( )+xB(g)2C(g)。达到平衡时测得c(A)为0.5mol/L,将容器容积扩大到原来的三倍,测得c(A)为0.2mol/L A气体,x>1
A.A B.B C.C D.D
16.425℃时,在两个1L密闭容器中分别发生化学反应,物质的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图①中t0时,三种物质的物质的量相等
B.图①中时,反应达到平衡状态
C.图②中的可逆反应为2HI(g)H2(g)+I2(g)
D.图①②中,当c(HI)=3.16mol/L时,两容器中的反应均达到平衡状态
二、综合题(共5题)
17.Ⅰ.(1)反应常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择_________(填序号)。
①1mL的碘水 ②1mL的碘水
③4mL的溶液 ④4mL的溶液
(2)若某同学选取①③进行实验,测得褪色时间为4s,计算_________。
Ⅱ.一定条件下,将与以体积比为1:2置于密闭容器中发生反应 ,下列能说明反应达到平衡状态的是_____(填序号)。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.和的物质的量之比保持不变
d.每消耗1mol的同时生成1mol
Ⅲ.已知  。现将和的混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中,恒温条件下反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。
(1)平衡时的转化率为_________________;
(2)起始压强与平衡时压强之比为_________________。
18.I.工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示,请回答下列问题:
(1)使用催化剂的曲线为曲线Ⅱ,则选择适宜的催化剂___________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。推测反应 CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时,能量变化值是___________kJ。
(3)在恒温,体积为4L的密闭容器中分别充入1.2molCO和1molH2,5min后达到平衡,测得含有0.4molCH3OH(g)。则达平衡时CO的浓度为___________;5min内用H2表示的化学反应速率为___________;若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有___________(填一种合理的措施)。
II.通常把拆开1mol化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,已知各化学键键能数据如下:
共价键 N-N N≡N N-H O-H O=O
键能(kJ·mol-1) a b c d e
(4)则一定条件下,1mol肼(N2H4)与足量O2燃烧生成N2和H2O时需要___________(填“吸收”或“释放”)___________kJ热量。
Ⅲ.在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s),(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的密度②反应容器中生成物的百分含量③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比④混合气体的压强⑤混合气体的总物质的量⑥混合气体的平均相对分子质量。
(5)其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态是___________(填序号)
19.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)该反应为___(填吸热或放热)反应。
(2)在体积固定的密闭容器中,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填序号)。
A.v(H2)=3v(CO2)
B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.容器内气体密度保持不变
E.2molC=O键断裂的同时CH3OH中有1molH—O键形成
F.混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=___。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强比___。
(4)甲醇、氧气在一定条件下可构成如图3所示的燃料电池,其负极的电极反应为___,与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极物质时,甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的___倍(保留小数点后1位)。
20.回答下列问题:
(1)亚硝酰氯是有机合成中常用试剂,已知:
①一定温度下,将与置于密闭容器中发生反应,若该反应后达平衡,此时压强是初始的倍,则前_______。下列可判断反应达平衡状态的是_______项序号字母。
A.混合气体的平均相对分子质量不变
B.混合气体密度保持不变
C.和的物质的量之比保持不变
D.每消耗同时生成
②为了加快化学反应速率,同时提高的转化率,其他条件不变时,可采取的措施有_______填选项序号字母。
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入气体 D.使用合适的催化剂
(2)已知反应CH3CH2Cl+OH- C2H5OH+Cl-,v=k·cm(CH3CH2Cl)·cn(OH-)为反应速率方程,研究表明,CH3CH2Cl浓度减半,反应速率减半,而OH-浓度减半对反应速率没有影响,则反应速率方程式为_______。
21.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①- 在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
IA IIA ⅢA ⅣA VA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④ ⑩
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为_______________(用离子符号表示)。
(2)已知由④⑧两元素组成的两种物质之间的相互转化叫做催化氧化,是工业制硫酸中的一步重要反应,写出此反应的化学反应方程式:___________。
(3)由④、⑤、⑨三种元素组成的某物质是漂白液的有效成份,写出此物质的电子式:____________。用电子式表示由①、③两种元素组成的18e-分子的形成过程:______________。
(4)下列说法正确的是___________。
A.H2O与D2O互为同位素,H2与D2互为同素异形体
B.上表所给11种元素组成的所有物质中都存在化学键
C.由①④⑤⑧组成的强酸酸式盐溶于水,由④⑦组成的物质熔化,两个过程都存在共价键被破坏
D.由①⑩组成物质因为分子间存在氢键,所以比①⑨组成物质更稳定,比①⑨组成物质沸点高
(5)聚四氟化烯常用于炊具的“不粘涂层”。制备四氟化烯的反应原理为:2CHClF2(g) C2F4(g)+2HCl(g) △H1(反应I),副反应为:3CHClF2(g) C3F6(g)+3HCl(g) △H2(反应II),① 在恒温恒容的条件下,下列能够说明反应I达到化学平衡状态的是:_________(填标号)。
A.混合气体密度不再改变
B.混合气体平均相对分子质量不再改变
C.正(C2F4)=2逆(HCl)
D.c(C2F4)与c(HCl)比值保持不变
②已知△H1>0,则反应I_________(填“高温可自发”“低温可自发”“任意温度下可自发”“任意温度不可自发”)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
反应速率与对应化学计量数的比值越大,反应速率越快,
A、0. 2÷4=0.05;B、(14÷60)÷5=0.047;C、0.25÷6=0.042;D、(9÷60)÷4=0.0375,显然A中比值最大,反应速率最快。
【点睛】本题考查反应速率的比较,利用比值法或转化为同种物质的速率均可比较反应的快慢,但比较法较快,注意单位要统一,题目难度不大。
2.C
【解析】
A选项,块状大理石敲碎,增大反应物接触面积,反应速率加快,故A能;
B选项,盐酸的浓度增加一倍,增大溶液中氢离子浓度,反应速率加快,故B能;
C选项,盐酸的用量增加一倍,浓度没有改变,只是改变了溶液的体积,反应速率不变,故C不能;
D选项,温度升高10℃,升高温度,反应速率加快,故D能;
综上所述,答案为C。
3.B
【解析】
反应物逐渐减少生成物逐渐增多直到达到化学平衡状态,当达到平衡时,正逆反应速率相等。
A、HI的生成速率等于其分解速率时是平衡状态,故A错误;
B、HI的生成速率小于其分解速率,则反应正向进行,趋向化学反应限度(平衡状态),故B正确;
C、HI的生成速率大于其分解速率时,反应逆向进行,是达到平衡后向左移动了,故C错误;
D、开始阶段是反应物减少,生成物增加,直到反应达到平衡状态的过程,故D错误。
故选B。
4.A
【解析】
对于反应2A(g) + B(g)3C(g) + D(g),都转化为B表示的速率进行比较,
A.转化为B的速率为v(B)=0.7mol·L-1·s-1;
C.转化为B的速率为v(B)=0.5mol·L-1·s-1;
D.转化为B的速率为v(B)=mol·L-1·s-1;
由此可知,答案为:A。
5.C
【解析】
氮气浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需2 s,v=△c/△t=0.02 mol/( L·s),氮气浓度由0.06 mol·L-1降到0.024 mol·L-1,若反应速率不变,则所需时间为(0.036/0.04) ×2=1.8 s,但随着浓度的减小,反应速率逐渐减小,故所需时间大于1.8 s,故选C。
6.C
【解析】
当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,则一定存在v(正)>v(逆);
①如果加入和生成物反应的物质而使平衡向正反应方向移动,则生成物的产量减少,如果通过大幅度增加某反应物而使平衡向正反应方向移动,生成物的质量分数有可能减小,故错误;
②使用催化剂只影响反应速率不能使平衡移动,故错误;
③如增加某反应物的物质的量,平衡向正方向移动,该物质的转化率降低,故错误;
④如增大反应物的浓度,平衡向正方向移动,达到平衡时,反应物的浓度比改变条件前大,故错误;
⑤当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,一定存在v(正)>v(逆),故正确;
答案选C。
7.B
【解析】
A.对于可逆反应,即便加入足量的活性炭,也不可能实现NO的100%转化,A不正确;
B.升高体系温度,分子运动和碰撞的速率都加快,可加快反应速率,B正确;
C.增大压强可以增大反应物和生成物的浓度,从而加快反应速率,C不正确;
D.使用催化剂,可以加快(或减慢)反应速率,D不正确;
故选B。
8.C
【解析】
盐酸过量,则锌完全反应,锌的量决定氢气的体积,能够加快反应速率,又不影响产生H2的总量,采取措施有:形成原电池,升高温度,改变锌粉的颗粒大小,增大氢离子的浓度等,以此来解答。
①加入石墨粉,构成原电池,反应速率加快,不影响锌粉的量,不影响产生H2的总量,①符合题意;
②加入CuO,与盐酸反应生成氯化铜,氯化铜与锌反应生成铜,Zn、Cu、盐酸形成原电池,加快反应,但与盐酸反应的锌的量减少,生成氢气的总量减少,②不符合题意;
③加入铜粉,构成原电池,反应速率加快,不影响锌粉的量,不影响产生H2的总量,③符合题意;
④加入锌粒,产生H2的总量增大,④不符合题意;
⑤加入浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,不影响锌粉的量,不影响产生H2的总量,⑤符合题意;
⑥加入CuCl2,锌置换铜,Zn、Cu、盐酸形成原电池,生成氢气的速率增大,但与盐酸反应的锌的量减少,生成氢气的总量减少,⑥不符合题意;
⑦加入KNO3溶液,在酸性条件下与锌反应生成NO,不生成氢气,影响生成氢气的总量,⑦不符合题意;所以能够加快反应速率,但不影响产生H2总量的是:①③⑤,故答案选C。
【点睛】
明确影响化学反应速率的变化规律是解答的关键,侧重于学生的分析能力的考查,注意加入硝酸钾对氢气总量的影响,是本题的易错点。
9.A
【解析】
①Z生成的速率与Z分解的速率相等,说明物质Z的浓度不再变化,反应达到了平衡;
②单位时间生成a mol X,同时生成3a mol Y,只能说明了逆反应速率,没有说明逆反应速率和正反应速率的关系,不能说明反应达到平衡;
③浓度不变,说明反应达到平衡;
④分子数比为1:3:2,但不能说明物质的分子数保持不变;
⑤三种物质的浓度相等,不能说明反应达到平衡;
⑥各物质的质量不再发生变化,说明反应达到平衡;
故选A。
10.D
【解析】
从所加试剂的量可知I -过量,理论上Fe3+将不会存在,所以加入CCl4 振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液仍然能呈现血红色则可证明还有Fe3+ 的存在,原反应是可逆反应。答案选D。
11.C
【解析】
该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强只改变反应速率但不影响平衡移动,根据表格知,升高温度,化学平衡常数增大,说明升高温度该反应向正反应方向移动,则正反应是吸热反应,据此解答。
A.随温度升高,平衡常数增大,说明反应正向移动,即正反应为吸热反应,故A错误;
B.反应前后气体体积不变,压强始终不变,故B错误;
C.温度越高反应速率越快,故C正确;
D.化学平衡常数越大,反应物的转化率越高,故D错误;
故答案为C。
12.C
【解析】
A.在酸性条件下转化为,存在平衡,反应加入一定量的溶液,会消耗氢离子,导致平衡逆向移动,故A错误;
B.溶液中滴加稀硫酸,溶液中水Kw增大,说明反应释放热量,升高温度,平衡逆向移动,混合溶液的颜色逐渐变浅,故B错误;
C.溶液中滴加稀硫酸,反应的离子方程式为:,故C正确;
D、在酸性条件下转化为,其反应的方程式为:;化学平衡常数,故D错误.
故选:C。
13.D
【解析】
A、由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则ν(O2)= ν(NH3),选项A正确;
B、由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则ν(H2O)= ν(O2),选项B正确;
C、由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则ν(H2O)= ν(NH3),选项C正确;
D、由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则ν(NO)═ν(O2),选项D不正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查化学反应速率的计算,明确同一化学反应中,用不同的物质来表示化学反应速率,数值不同,但意义相同,且化学反应速率之比等于化学计量数之比。
14.C
【解析】
①该反应中温度是变量,当容器内温度不变时,表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,故①符合题意;
②该反应中混合气体总质量是变量、容器容积为定值,则混合气体的密度是变量,混合气体的密度不变,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故②符合题意;
③容器内的压强不变,说明体系温度不变,反应达平衡状态,故③符合题意;
④混合气体总质量为变量,混合气体的物质的量为定值,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,表明达到平衡状态,故④符合题意;
⑤该反应中B的质量是变量,当B 的质量不变时,表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,故⑤符合题意;
⑥由反应2A(g)+B(s)C(g)+D(g)可知,C、D 两种气体的浓度始终相等,不能根据C、D 两种气体的浓度相等,判断平衡状态,故⑥不符合题意;
由上分析①②③④⑤符合题意,C正确;答案为C。
15.B
【解析】
A.MnO2是H2O2分解反应的催化剂,降低了反应所需的活化能,加快反应速率,A不符合;
B.反应的实质是Fe2+ + 3SCN- Fe(SCN)3,与K+、Cl-浓度无关,溶液颜色变浅,主要是因为溶液被稀释,B符合;
C.N2O4为无色气体,NO2为红棕色气体,升高温度平衡逆向移动,NO2浓度变大,容器内气体颜色加深,C不符合;
D.容器容积扩大到原来的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol·L-1,但平衡时测得c(A) = 0.4mol·L-1说明容器容积增大,压强减小,平衡向气体体积增大的反应方向移动,A有浓度变化,应为气体,x+1>2,则x > 1,D不符合。
故选B。
16.B
【解析】
图①中时,三种物质的物质的量浓度相等,此时还未达到平衡;由图②可知该图表示的可逆反应为,当浓度不再变化时反应达到平衡状态。
A.图①中时,三种物质的物质的量浓度相等,由于体系恒容,所以三者的物质的量也相等,故A项正确;
B.图①中时,三种物质的物质的量浓度相等,但后各物质的物质的量浓度发生改变,即时反应没有达到平衡状态,故B项错误;
C.由图②可知,该图表示的可逆反应为,故C项正确;
D.图①、②中,当时,两容器中的反应均达到平衡状态,故D项正确;
故答案选:B。
17. ②③④ bc 66.7% 4:3
【解析】
I.(1)用淀粉溶液作指示剂,通过褪色时间判断浓度与反应速率的关系,应完全反应,溶液蓝色褪去,采取控制变量法,碘水的浓度不变。改变溶液浓度,②的碘水与③的溶液、④的溶液反应时,都能完全反应;①的碘水与④的溶液反应时,不能完全反应,溶液蓝色不能褪去,无法判断,故选②③④;
(2)混合后,则。化学反应速率之比等于化学计量数之比,则,故答案为:;
Ⅱ.a.反应中,反应前后气体体积不变,体系压强自始至终保持不变,压强不变不能判断是否达到平衡状态,a错误;
b.反应体系中,有颜色,则混合气体颜色保持不变,说明的量不再变化,反应达到平衡状态,b正确;
c.随着反应的进行,减小,增大,当和物质的量之比保持不变时,说明和不变,达到平衡状态,c正确;
d.反应过程中,每消耗1mol的同时必然生成1mol,无法判断是否达到平衡状态,d错误;
答案选bc;
Ⅲ.根据三段式法计算:
(1)平衡时的转化率,故答案为:66.7%;
(2)恒温恒容条件下,起始压强与平衡时压强之比等于物质的量之比,则起始压强与平衡时压强之比为,故答案为:4:3。
18.(1) 不能 吸热
(2)136.5
(3) 0.2mol/L 0.04mol/(L·min) 升温
(4) 释放 (b+4d)-(a+4c+e)
(5)①②③⑥
【解析】
(1)
催化剂能降低反应的活化能,不能改变该反应的反应热,由图可知使用催化剂和不使用催化剂反应物初始能量与生成的能量相同,放出的热量也相同,所以选择适宜的催化剂不能改变该反应的反应热。由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,所以反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)是放热反应,则CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)为吸热反应。故答案:不能;吸热。
(2)
由图可知:生成1molCH3OH(g)时,放出的热量为510kJ-419kJ=91kJ,计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时放出来的热量为136.5kJ,故答案136.5。
(3)
根据, 5min后达到平衡,测得含有0.4molCH3OH(g),则x=0.4mol,则达平衡时CO的浓度c=;5min内用H2表示的化学反应速率;若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有升温能加快化学反应速率;故答案:0.2mol/L;0.04mol/(L·min);升温。
(4)
燃烧属于放热反应,一定条件下,所以1mol肼(N2H4)与足量O2燃烧生成N2和H2O时需释放(4c+a+d-b-4d)kJ热量,故答案:释放;(b+4d)-(a+4c+e)。
(5)
①甲反应是气体总量减小的反应,反应前后气体的质量发生变化,容器的体积不变,因此混合气体的密度是变量;乙反应中,混合气体的质量增加,容器的体积不变,混合气体的密度为变量,当所以混合气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态了,故①符合题意;
②反应容器中生成物的百分含量不变,说明反应达到平衡状态了,故②符合题意;
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比,说明反应达到平衡状态了,故③符合题意;
④根据(甲)2X(g)Y(g)+Z(s)反应可知,甲反应是气体总量减小的反应,当混合气体的压强不变时,说明该反应达到平衡状态了;根据(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g) 反应可知,反应前后气体体积数相等,所以当混合气体的压强不变时,不能说明该反应达到平衡状态了,故④不符合题意;
⑤根据(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g) 反应可知,反应前后气体的总量始终不变,不能说明该反应达到平衡状态了,故⑤不符合题意;
⑥根据m=nM分析可知,甲反应中能够气体的质量和物质的量均为变量,当混合气体的平均相对分子质量不变,说明该反应达到平衡状态;乙中,反应前后气体的总量不变,气体总质量增大,所以当混合气体的平均相对分子质量不变,说明该反应达到平衡状态,故⑥符合题意;
故答案:①②③⑥。
19. 放热 BCF 0.225mol/(L·min) 5∶8 CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2 19.4
【解析】
(1)根据反应物的总能量大于生成物的总能量判断;
(2)根据化学平衡的特征分析判断;
(3)根据三段式结合物质的量比等于压强比计算解答;
(4)甲醇、氧气在酸性条件下可构成燃料电池,负极上甲醇失去电子生成二氧化碳;铅蓄电池中负极材料为Pb,氧化为PbSO4,结合转移的电子数计算甲醇燃料电池的理论放电量与铅蓄电池的倍数。
(1)由图可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)A.v (H2)=3v(CO2),始终存在,不能判断正、逆反应速率的关系,不能判定平衡状态,故A错误;B.该反应为气体物质的量变化的反应,容器内气体的压强为变量,则容器内气体压强保持不变,说明达到平衡状态,故B正确;C.v逆(CO2)=v正(CH3OH),可知正、逆反应速率相等,说明达到平衡状态,故C正确;D.混合气体的质量、体积不变,则容器内气体密度始终保持不变,不能判定平衡状态,故D错误;E.1mol H-O键断裂的同时2mol C=O键形成,都表示正反应速率,不能判定平衡状态,故E错误;F.反应前后气体的物质的量发生变化,则混合气体的平均摩尔质量为变量,混合气体的平均摩尔质量不变,说明达到平衡状态,故F正确,故答案为:BCF;
(3)根据三段式:
从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率为:v (H2)==0.225mol/(L·min); 达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比为=5∶8,故答案为:0.225mol/(L·min); 5∶8;
(4)甲醇、氧气在酸性条件下可构成燃料电池,负极上甲醇发生氧化反应生成二氧化碳,负极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2;铅蓄电池中负极材料为Pb,氧化为PbSO4,甲醇燃料电池中负极通入甲醇,氧化生成CO2,相同质量的Pb和甲醇转移的电子数之比为×2∶×6=32∶621,则甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的倍=19.4倍,故答案为:CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2; 19.4。
20.(1) 0.4 AC BC
(2)v=k·c(CH3CH2Cl)
【解析】
(1)
①根据,设平衡时总物质的量为n平,,n平=3.2mol,根据三段式可知:
,解得x=0.8mol,则前 ;
A.反应2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)是分子数变化的反应,反应正向进行则气体总物质的量n减小,逆向进行则气体总物质的量n增大,体系中物质总质量m不变,结合公式,当不变则反应达到平衡状态,故A正确;
B.反应体系是恒容,各物质均为气态,所以气体的总质量不变,根据可知,体系中混合气体密度始终不变,即混合气体密度不变不能判定反应是否达到平衡,故B错误;
C.NO与Cl2的物质的量之比值保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.每消耗同时生成时,反应正向进行,无不能确定是否达到平衡状态,故D错误;
故答案为:AC;
②加快化学反应速率,同时提高的转化率,反应要正向进行;
A.该反应为放热反应升高温度反应速率加快,但平衡逆向移动的转化率减小,故A错误;
B.缩小容器体积相当于加压,平衡正向移动,的转化率增大,速率加快,故B 正确;
C.再充入气体,浓度增大速率加快,平衡正向移动,的转化率增大,故C正确;
D.使用合适的催化剂只能改变速率不能改变转化率,故D错误;
故答案为:BC;
(2)
已知反应CH3CH2Cl+OH- C2H5OH+Cl-,v=k·cm(CH3CH2Cl)·cn(OH-)为反应速率方程,研究表明,CH3CH2Cl浓度减半,反应速率减半,而OH-浓度减半对反应速率没有影响,说明n=0,CH3CH2Cl浓度减半,反应速率减半,说明速率与CH3CH2Cl浓度成正比,故m=1,故速率公式为v=k·c(CH3CH2Cl);
21. O2->Na+>Al3+ 2SO2+O22SO3 C BC 高温可自发
【解析】
(1)④、⑤、⑥的离子即O2-、Na+、Al3+三种离子具有相同的电子层结构,随着核电荷数的递增半径依次减小,故三种离子半径由大到小的顺序为O2->Na+>Al3+,故答案为:O2->Na+>Al3+;
(2)已知由④⑧即O和S两元素组成的两种物质之间的相互转化叫做催化氧化,是工业制硫酸中的一步重要反应,故此反应的化学反应方程式为:2SO2+O22SO3,故答案为:2SO2+O22SO3;
(3)由④、⑤、⑨三种元素即O、Na、Cl组成的某物质是漂白液的有效成份也即NaClO,故该物质的电子式为:,①、③两种元素即H、N,故用电子式表示由①、③两种元素组成的18e-分子即N2H4的形成过程为:故答案为:;;
(4)A.同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素不同种原子之间,H2O与D2O属于分子,不属于同位素关系,同素异形体则是指同一元素形成的性质不同的几种单质,H2与D2为氢气,属于同种物质,不属于同素异形体,A错误;
B.上表所给11种元素中 组成的单质即He分子中不存在任何化学键,B错误;
C.由①④⑤⑧组成的强酸的酸式盐即NaHSO3或NaHSO4均为钠盐故均溶于水,由④⑦组成的物质即SiO2,属于公家晶体,熔化时破坏共价键,C正确;
D.由①⑩组成物质即HF因为分子间存在氢键,所以氟化氢沸点高;原子半径氟小于氯,氢氟键的键能大于氢氯键的键能,①⑩组成物质即HF比①⑨组成物质HCl更稳定,D错误;
故答案为:C;
(5) A.恒温恒容下,反应物和生成物均为气体,故混合气体的密度均不变,故混合气体密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.由于反应前后气体的化学计量数发生变化,故混合气体平均相对分子质量在改变,故混合气体平均相对分子质量不再改变,说明反应达到化学平衡,B正确;
C.根据反应速率之比等于化学计量系数之比,故正(C2F4)=2正(HCl),又正(C2F4)=2逆(HCl),故推出正(HCl)= 逆(HCl),即反应达到反应平衡状态,C正确;
D.C2F4与HCl均为生成物,故c(C2F4)与c(HCl)比值在反应过程中一直保持为1:2,故c(C2F4)与c(HCl)不变,不能说明反应达到平衡,D错误;
故答案为:BC;
②已知反应2CHClF2(g) C2F4(g)+2HCl(g)正反应为气体体积增大的方向,即 >0,故若2CHClF2(g) C2F4(g)+2HCl(g)的△H1>0,则低温可自发时大于0,发应不能自发,高温时小于0,反应能够自发,即反应I高温可自发,故答案为:高温可自发。