2.3化学反应的快慢和限度——基础巩固2021~2022学年高一化学下学期鲁科版(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——基础巩固2021~2022学年高一化学下学期鲁科版(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 17:17:07

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2.3化学反应的快慢和限度
一、选择题(共16题)
1.反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.5mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。则反应进行由快到慢的顺序为( )
A.④>③>①>② B.④>②>①>③
C.②>③>④>① D.④>③>②>①
2.化学反应中的能量变化和化学反应的速率都是化学科学家研究的重要内容,下列有关说正确的是
A.煤、石油、天然气仍然是当今人类使用的重要能源,同时也是重要的化工原料
B.CaO+H2O=Ca(OH)2可放出大量热,可利用该反应设计成原电池,实现化学能转化为电能
C.决定化学反应速率的根本因素是反应的温度
D.人体运动所消耗的能量与化学反应无关
3.对于反应:M+N→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,在10℃时完成反应的10%需要81 min,将温度提高到40℃时,完成反应的10%需要的时间为
A.9 min B.27 min C.13.5 min D.3 min
4.不能用勒夏特列原理解释的是
A.使用铁触媒,加快合成氨反应速率
B.过量空气有利于SO2转化为SO3
C.打开汽水瓶盖,即有大量气泡逸出
D.用排饱和食盐水法收集氯气
5.一定温度下,探究铜与稀HNO3的反应过程如图,下列说法不正确的是
A.过程I中生成无色气体的是NO
B.由实验可知,NO2可能对该反应具有催化作用
C.过程III反应速率比I快的原因是NO2溶于水,使c(HNO3)增大
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解
6.某温度下,将2mol A和3mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+ B(g)C(g)+ D(g),5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数为1,在t0时刻,若保持温度不变将容器体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则下列说法正确的是
A.a=2
B.达到平衡时A的转化率为60%
C.速率随时间变化关系如图所示
D.为提高A的转化率,可采取升高温度的措施
7.在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深海地区却很少。下列解析不正确的是
A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积
B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少
C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为:CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)===Ca(HCO3) 2(aq)
D.海水呈弱碱性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中浓度增大
8.一定温度下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA与3molB,在一定条件下反应:A(g)+B(g)C(g),△H>0,达到平衡后容器内压强是开始时的84%。若加入某种催化剂后反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图可知,加入催化剂之后,原反应分成了两步第二步反应较慢
B.若40s后达到平衡,则用A表示该反应的速率为0.01mol L-1 min-1
C.当容器不再改变时,不能说明该反应达到了平衡状态
D.达到平衡时,C的体积分数约为25%
9.在密闭容器中进行X2(g)+3Y2(g)2Z(g)的反应,其X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,当反应达平衡时,各物质的浓度有可能的是 (  )
A.c(Z)=0.5 mol/L B.c(Z)=0.4 mol/L
C.c(X2)=0.2 mol/L或c(Y2)=0.6 mol/L D.c(Y2)=0.5 mol/L或c(X2)=0.1 mol/L
10.25℃,K2Cr2O7溶液中含铬微粒的浓度与溶液pH的关系(局部)如下图所示。K2Cr2O7溶液中存在平衡:(橙色)+H2O 2(黄色)+2H+。
下列说法不正确的是
A.曲线Ⅱ代表浓度
B.改变溶液的pH,溶液颜色不一定发生变化
C.溶液中存在c()+c()+c(-)=0.2mol/L
D.pH=7的K2Cr2O7和KOH混合溶液存在c(K+)=c()+2c()+2c()
11.在容积为1.0L的密闭容器中,充入一定量的,发生反应。随着温度的升高,混合气体的颜色变深。体系中各物质的浓度与时间关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应的
B.在0~60s时段,反应速率
C.该温度下,平衡常数=0.24
D. 时平衡后将温度变为,测得降低,则
12.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:实验原理为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,实验内容及记录如下:
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪去所需时间/min
0.6 mol·L﹣1H2C2O4溶液 H2O 3 mol·L﹣1H2SO4溶液 0.05 mol·L﹣1KMnO4溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 a 2.0 3.0 2.7
3 1.0 4.0 2.0 b 3.9
下列说法错误的是
A.a=3.0,b=3.0
B.根据上表中的实验数据可知,其他条件不变时,H2C2O4浓度越大,反应速率越快
C.忽略混合前后溶液体积的微小变化,实验1这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=0.15mol·L﹣1·min﹣1
D.为验证Mn2+是否有催化作用,可加入硫酸锰固体,实验1~3均可做对照实验
13.两气体A、B分别为0.6mol与0.5mol,在0.4L密闭容器中反应:3A+B mC+2D,经5min后达到平衡,此时C为0.2mol,在此时间内D的平均反应速率为0.1mol L-1 min-1。下列结论错误的是
A.平衡时反应混合物总物质的量为1mol
B.B的转化率为20%
C.A的平均反应速率为0.15mol L-1 min-1
D.m=3
14.某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应:。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是( )
A.曲线I是N2O5的浓度变化曲线
B.曲线Ⅱ是N2O5的浓度变化曲线
C.N2O5的浓度越大,反应速率越快
D.O2的浓度越大,反应速率越快
15.NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是
A.0.5mol·L﹣1硫酸溶液中含有的H+数目为NA
B.常温常压下,16gO2与O3的混合气体所含的原子数为NA
C.标准状况下,5.6g的金属铁在22.4L氯气中充分燃烧失去的电子数为0.3NA
D.一定条件下,1molN2与3molH2充分反应生成NH3的分子数为2NA
16.在密闭容器中,反应xA(g)+yB(g) zC(g)达平衡时,A的浓度为0.5mol/L。若保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,达新平衡时A的浓度为0.8mol/L。下列判断正确的是
A.x+y >z B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数增大
二、综合题
17.一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应的化学方程式为___________。
(2)反应达到最大限度的时间是___________min,该时间内的平均反应速率v(N)=___________。
(3)判断该反应达到平衡状态的依据是___________(填序号)
①该条件下,正、逆反应速率都为零
②2V正(N)=V逆(M)
③该条件下,N的物质的量保持不变
(4)能加快反应速率的措施任写两条___________
18.在化学反应 过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)Q________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)熵变________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
(4)升高温度平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
19.某可逆反应:2A(g)B(g)+D(g)在3种不同条件下进行,B和D的起始浓度均为0,反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表:
实验 序号 时间/min 浓度/mol L-1 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
1 800 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 950 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
(1)实验1中,在10~20 min内,以物质A表示的平均反应速率为____mol·L-1·min-l,50 min时,v(正)____(填“<”“>”或“=”)v(逆)。
(2)0~20 min内,实验2比实验1的反应速率_____(填“快”或“慢”),其原因可能是______。
(3)实验3比实验1的反应速率____(填“快”或“慢”),其原因是____。
20.脱硝技术是处理氮氧化物的有效方法之一。在1 L的恒容密闭容器中充入2 mol NH3、1 mol NO和1 mol NO2,发生反应:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH。在不同温度下发生上述反应,测得N2的物质的量(mol)与时间的关系如下表:
0 min 10 min 20 min 30 min 40 min
T1 K 0 0.6 1.1 1.5 1.5
T2 K 0 0.8 1.4 1.4 1.4
回答下列问题:
(1)T1____(填“>”“<”或“=”)T2,理由是_______。
(2)平衡后,增大压强反应向____(填“正”或“逆”,下同)反应方向移动,升高温度反应向____反应方向移动。
(3)T1 K下,0~20 min内v(NO)=____________。
(4)T2 K下,NO2的平衡转化率为____。
21.原电池是将化学能转化为电能的装置。
I.a为铜片,b为铁片,烧杯中是稀硫酸溶液,当开关K断开时产生的现象为___________;当开关K闭合时,产生的现象为___________。
A.a不断溶解 B.b不断溶解 C.a上产生气泡 D.b上产生气泡 E.溶液逐渐变蓝
(2)闭合开关K,反应一段时间后断开开关K,经过一段时间后,下列叙述不正确的是___________。
A.溶液中浓度减小 B.正极附近浓度逐渐增大
C.溶液中含有 D.溶液中浓度基本不变
Ⅱ.某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况下的体积),实验记录如下(累计值):
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 232 290 310
(3)反应速率最大的时间段是___________(填“0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”或“4~5min”);反应速率最小的时间段是___________(填“0~1min”“1~2min”“2~3min”“ 3~4min”或“4~5min”),
(4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体,你认为可行的是___________(填序号)。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.溶液 D.溶液
22.I. 某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 mL5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2 触摸试管情况 观察结果 反应完成所需的时间
粉末状 很烫 剧烈反应,带火星的木条复燃 3.5min
块状 微热 反应较慢,火星红亮,但木条未复燃 30min
(1)该反应是_________反应(填放热或吸热)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与_____________________有关。
Ⅱ.某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,在从0—3分钟各物质的物质的量变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(3)该反应的的化学方程式为_____________。
(4)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为__________。
(5)能说明该反应已达到平衡状态的是_________。
A.v(A)= 2v(B) B.容器内压强保持不变
C.v逆(A)= v正(C) D.容器内混合气体的密度保持不变
(6)由图求得A的平衡时的转化率为__________。
23.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
Ⅰ.利用反应:6NO2+8NH37N2+12H2O处理
Ⅱ.一定条件下NO2与SO2可发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)-Q (Q>0)
Ⅲ.CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)硫离子的电子结构示意图为_____,氨气分子的电子式为______,氨气分子属于______分子(填“极性”或者“非极性”)。
(2)C、O、S这三种元素中属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为_____________,能证明其递变规律的事实是_______。
a.最高价氧化物对应水化物的酸性 b.气态氢化物的沸点
c.单质与氢气反应的难易程度 d.其两两组合形成的化合物中元素的化合价
(3)对于Ⅰ中的反应,120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均速率v(NO2)=______________。
(4)对于Ⅱ中的反应,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______。
a.体系压强保持不变 b.NO2浓度保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
24.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.B
【详解】
不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快,由题意可得:
①=0.15mol L 1 s 1;
②=0.2mol L 1 s 1;
③=0.25 mol·L-1·min-1=0.004 mol L 1 s 1;
④=0.45mol L 1 s 1;
则反应进行由快到慢的顺序为④>②>①>③,答案选B。
2.A
【详解】
A. 煤、石油、天然气均属于化石燃料,是当今人类使用的重要能源,同时也是重要的化工原料,A正确;
B. CaO+H2O=Ca(OH)2可放出大量热,但不属于氧化还原反应,不能利用该反应设计成原电池,B错误;
C. 决定化学反应速率的根本因素是反应物自身的性质,即内因,C错误;
D. 人体运动所消耗的能量与化学反应有关系,D错误;答案选A。
3.D
【详解】
化学反应中,升高温度,反应速率增大,已知温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的3倍,那么10℃时,温度升高到40℃,温度变化为30℃,反应速率应是10℃的33=27倍,在10℃时完成该反应的10%需要81min,则若将温度升高到30℃,完成该反应的10%需要时间为:=3min,故选D。
4.A
【详解】
A. 合成氨是工业生产中非常重要的一个可逆反应,使用催化剂平衡不移动,不能使用勒夏特列原理进行解释,A项正确;
B. 二氧化硫转化为三氧化硫为可逆反应,通入过量的空气,平衡正向移动,可以使用勒夏特列原理进行解释,B项错误;
C. 汽水瓶中存在二氧化碳转变为碳酸的可逆反应,打开瓶盖,改变了压强,平衡发生移动,可以使用勒夏特列原理进行解释,C项错误;
D. 氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,是一个可逆反应,排饱和食盐水可使平衡逆向移动,可以使用勒夏特列原理进行解释,D项错误;
答案选A。
5.C
【详解】
A.过程I中Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,产生的无色气体为NO,A正确;
B.过程II中抽入1mL空气,气体变为红棕色,发生反应2NO+O2=2NO2,振荡,过程 III的反应速率明显比过程I快,可能是NO2对该反应具有催化作用,B正确;
C.过程 I中获得1mLNO气体,过程II中抽入1mL空气,气体变为红棕色,振荡,依次发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,总反应可表示为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合题给数据,I中生成的NO未完全转化为硝酸,且过程I中生成了硝酸铜,结合N守恒,则过程III溶液中HNO3的浓度比I中小,故过程III反应速率比I快的原因不可能是NO2溶于水,使c(HNO3)增大,C错误;
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应又生成硝酸,过量的Cu与硝酸继续反应而溶解,D正确;
答案选C。
6.B
【详解】
A.若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则可以确定,A错误;
B.设B的转化率为x,,,计算得出,即A的转化率是,达平衡时A的转化率为60%,B正确;
C.保持温度不变将容器体积扩大为原来的10倍,反应物浓度减小,速率减小,儿图中为速率增加,C错误;
D.因为反应的热效应不知,所以无法确定,D错误;
答案为B。
7.D
【详解】
A.由于存在碳酸钙的溶解平衡CaCO3(s)+H2O(1)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq) △H<0,二氧化碳的溶解度随温度的升高而减小,有利于游离的CO2增多,溶解平衡逆向移动,则浅海区有利于石灰石沉积,A正确;
B.深海区压强增大,二氧化碳浓度较大,发生CaCO3(s)+H2O(1)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq),石灰石沉积少,B正确;
C.深海地区石灰石溶解,发生CaCO3(s)+H2O(1)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq),C正确;
D.CO2浓度增加,生成碳酸氢根离子,而CO32-浓度减小,水解显碱性,D错误;
故选:D。
8.B
【详解】
A.活化能越大,反应速率越慢,第一步活化能较大,则反应较慢,A错误;
B.已知:结合达到平衡后容器内压强是开始时的84%,则
×100%=84%,x=0.8,用A表示该反应的速率为=0.01mol L-1 s-1,B正确;
C.由B项分析可知:一定,得出x是唯一的数值,故说明反应达到平衡状态,C错误;
D.由B项分析可知,平衡时,C的体积分数为C%=,D错误;
故答案为:B。
9.D
【详解】
该反应可能向正反应方向移动也可能向逆反应方向移动,如果向正反应方向移动,则反应物浓度最小、生成物浓度最大,如果向逆反应方向移动,则反应物浓度最大、生成物浓度最小,假设Z完全转化,完全反应后则c(X2)= 0.2mol/L、c(Y2) = 0.6mol/ L,假设X2、Y2互完全转化为生成物,完全反应后c(Z)=0.4mol/L,实际上存在平衡状态,所以c(X2)为0mol/L~ 0.2mol/L、c(Y2) 为0~0.6mol/L、c(Z2)在0~0.4mol/L,合理的为D项;
故选D。
10.C
【详解】
A.pH值减少,氢离子浓度增大,反应(橙色)+H2O 2(黄色)+2H+逆向移动,浓度增大,则曲线Ⅱ代表浓度,故A不选;
B.当pH值在8以后,增大pH值,浓度、浓度几乎不变,溶液颜色不一定发生变化,故B不选;
C.K2Cr2O7溶液浓度未知,则c()+2c()+c(-)≠0.2mol/L,故C选;
D.pH=7的K2Cr2O7和KOH混合溶液存在c(K+)=c()+2c()+2c(),是电荷守恒,故D不选;
故选:C。
11.B
【详解】
A.随温度的升高,混合气体的颜色变深,则化学平衡向正反应方向移动,ΔH>0,故A错误;
B.0 60s时段,N2O4浓度变化为:0.1mol/L 0.04mol/L=0.06mol/L,则 v(N2O4)= =0.001mol L-1 s-1,故B正确;
C.K==0.36,故C错误;
D.温度改变后,c(N2O4)降低,说明平衡正向移动,而正反应ΔH>0,则T2>T1,故D错误。
答案选B。
12.C
【详解】
由表格数据可知,通过保持其他条件不变,探究草酸的浓度对反应速率的影响,
A.由实验1可知,反应体系的总体积为10.0mL,则实验2、3中总体积也应为10mL,则表中a=10.0-2.0-2.0-3.0=3.0,b=10.0-1.0-4.0-2.0=3.0,故A正确;
B.根据上表中的实验数据可知,其他条件不变时,H2C2O4浓度越大,溶液紫色褪去所需时间越少,即反应速率越快,故B正确;
C.忽略混合前后溶液体积的微小变化,实验1这段时间内H2C2O4的浓度变化量= =0.18mol/L,平均反应速率v(H2C2O4)==0.12mol·L﹣1·min﹣1,故C错误;
D.为验证Mn2+是否有催化作用,可加入硫酸锰固体,增大Mn2+的浓度,观察溶液紫色褪去所需时间变化,实验1~3中Mn2+的浓度相等,均可做对照实验,故D正确;
答案选C
13.AD
【详解】
A.由上述分析可知,平衡时A、B、C、D的物质的量分别为0.3mol、0.4mol、0.2mol、0.2mol,则混合物的总物质的量为:,A错误;
B.平衡时B的转化率为,B项正确;
C.A的平均反应速率为,C项正确;
D.由上述计算分析可知,,D错误;
故选AD。
14.BC
【详解】
A.由表格可知初始投料为五氧化二氮,其浓度随时间变化而减小,所以曲线II代表N2O5,曲线I代表O2,故A错误;
B.根据选项A分析可知曲线II代表N2O5,故B正确;
C.结合表格和图可知当N2O5的浓度减小时,单位时间内浓度变化减小,即反应速率减小,所以N2O5的浓度越大,反应速率越快,故C正确;
D.结合表格和图可知当O2的浓度增大时,单位时间内浓度变化减小,即反应速率减小,所以O2的浓度越大,反应速率越慢,故D错误;
故答案为BC。
15.BC
【详解】
A.0.5mol·L﹣1硫酸未给定溶液的体积,不能计算含有的H+数目,A说法错误;
B.常温常压下,16gO2与O3的混合气体所含的原子数==1mol,即NA,B说法正确;
C.标准状况下,5.6g的金属铁在22.4L氯气中充分燃烧,氯气过量,则铁由0价变为+3价,则失去的电子数为0.3NA,C说法正确;
D.一定条件下,1molN2与3molH2充分反应,反应为可逆反应,则生成NH3的分子数小于2NA,D说法错误;
答案为BC。
16.AD
【详解】
A.分析可知,x+y>z,A正确;
B.分析可知,平衡向正反应方向移动,B错误;
C.平衡向正反应方向移动,B的转化率升高,C错误;
D.平衡向正反应方向移动,C的物质的量增大,则C的体积分数增大,D正确;
答案为AD。
17.(1)2NM(2) 6 0.5mol/(L·min)(3)③
(4)升高温度、使用催化剂或增大压强(答案合理即可)
【分析】
(1)根据图示信息可知,反应消耗的N的物质的量为8mol-2mol=6mol,生成的M为5mol-2mol=3mol,因为反应方程式中的化学计量数之比等于参加反应的物质的物质的量之比,所以该可逆反应的化学方程式为:2NM;
(2)反应达到最大限度后处于平衡状态,各物质的物质的量保持不变,根据图示可知,当反应到6min时达到最大限度;根据公式v=可知,该时间内的平均反应速率v(N)== 0.5mol/(L·min),故答案为:6;0.5mol/(L·min);
(3)①该条件下,正、逆反应速率相等但不为零,可说明反应达到平衡状态,故①错误;
②2v正(N)=v逆(M),不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,故②错误;
③该条件下,N的物质的量保持不变,则说明反应达到最大限度,即达到平衡状态,故③正确;
综上所述,③符合题意;
(4)根据影响化学反应速率的因素可选择升高温度、使用合适的催化剂或提高N的浓度、增大压强等措施来提高化学反应速率。
18. < > 能 减小 逆反应
【详解】
(1)根据图像可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,Q<0;答案为:<;
(2)该反应中,反应物气体分子数小于生成物气体分子数, 熵变>0;答案为:>;
(3)该反应为熵增的放热反应,一定能自发进行;答案为:能;
(4)对于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。所以,升高温度平衡常数K减小,平衡向逆反应方向移动。答案为:减小;逆反应。
19. 0.013 = 快 实验2中使用了催化剂 快 实验3的温度更高
【详解】
(1)实验1中,在10 20min内A的物质的量浓度减少了0.8mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L,则以物质A表示的平均反应速率为:v(A)=△c/△t=0.13mol/L/10min=0.013mol/(L min),根据表中数据可知,40min以后A的浓度不再变化,说明40min后达到平衡状态,则50min时,v(正)=v(逆),故答案为:0.013;=;
(2)实验1、2起始量相同,温度相同,平衡浓度相同,但实验2达到平衡所需要的时间短,反应速率快,说明加入了催化剂,加快反应速率,平衡不变,故答案为:快;实验2中使用了催化剂;
(3)实验1、3起始量相同,但实验3达到平衡所需要的时间短,反应速率增大,根据图表可知,实验3温度比实验1高,故答案为:快;实验3的温度更高。
20. < 其他条件相同时,T2 K下,生成N2的速率较快(或其他条件相同时,T2 K下,反应达到平衡所用的时间更短) 逆 逆 2.75×10-2 mol·L-1·min-1 70%
【详解】
(1)相同条件下,T1 K> T2 K,即其他条件相同时,T2 K下,生成N2的速率较快(或其他条件相同时,T2 K下,反应达到平衡所用的时间更短),升高温度,反应速率加快,则T1 故答案为:<;
(2) 根据反应:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g),正反应为气体体积增大的反应,则根据勒夏特列原理,增大压强反应向气体体积减小的方向移动,即向逆向移动;由于正反应为放热反应,升高温度反应向吸热法方向移动,即向逆向移动;
故答案为:逆;逆;
(3)根据表格数据,T1 K下,0 ~ 20min内,生成氮气的物质的量为1.1mol ,即为氮气的物质的量的变化量,则0 ~ 20min内氮气的反应速率=,根据反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g),v(NO)=v(N2)=×=2.75×10-2 mol·L-1·min-1;
故答案为:2.75×10-2 mol·L-1·min-1;
(4)根据表格数据,T2 K下,平衡时N2物质的量为1.4mol,即氮气平衡时的变化量,根据反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g),则二氧化氮的物质的量的变化量等于氮气平衡时的变化量的一半,即为0.7mol,结合二氧化氮的初始量可计算二氧化氮平衡转化率==70%,
故答案为:70%。
21. BD BC B 2-3min 4~5min AB
【详解】
I.当开关K断开时,只有铁与稀硫酸发生反应,产生的现象为铁不断溶解、铁片上产生气泡,则答案为BD;当开关K闭合时,形成原电池,铁为负极失去电子被氧化、铜作正极、氢离子在铜片上得电子产生氢气,产生的现象为铁不断溶解、铜片上产生气泡,则答案为BC。
(2)闭合开关K,形成原电池,结合(1)可知:
A.氢离子在铜片上得电子产生氢气,溶液中浓度减小,A正确;
B.原电池工作时,内电路中阴离子移向负极,则负极附近浓度逐渐增大,B不正确;
C.铁被氧化得到亚铁离子,则溶液中含有 ,C正确;
D.只有铁与氢离子反应,不反应,溶液中浓度基本不变,D正确;
则答案是B。
Ⅱ.(3) 相同时间内,产生气体体积越大反应速率越快,由表知,“0~1min”、“1~2min”、“2~3min”、“3~4min”、 “4~5min”内产生的氢气体积依次为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL、则反应速率最大的时间段是2~3min;反应速率最小的时间段是4~5min。
(4)A.蒸馏水稀释溶液,溶液中c(H+)减小,反应速率减小,A正确;
B.NaCl溶液稀释溶液,溶液中c(H+)减小,反应速率减小,B正确;
C.溶液消耗盐酸、则减少了产生氢气的量,C错误;
D.加溶液,在Zn的表面发生置换反应析出Cu,构成原电池,加快反应速率,D错误;
则可行的是AB(填序号)。
22. 放热 催化剂的接触面积 2A+B2C 0.1 mol/(L·min) BC 40%
【详解】
I.(1)试管发烫,说明反应为放热反应;故答案为放热;
(2)根据试管发烫程度,反应剧烈程度、木条复燃情况,说明粉末状二氧化锰情况比块状的反应更剧烈,粉末状接触面积更大,反应更剧烈,故催化剂的催化效果与 催化剂的接触面积有关,故答案为催化剂的接触面积;
II.(3)随反应进行A、B物质的量减小,二者为反应物,C的物质的量增大,为生成物,△n(A):△n(B):△n(C)=2mol:1mol:2mol=2:1:1,故反应方程式为:2A+B2C,故答案为2A+B2C;
(4)反应开始至2分钟时,B的变化量为1mol,根据公式,求解;
(5)A.未指明只能速率,不能说明到达平衡,故A错误;
B.随反应进行混合气体总物质的量减小,容器内压强减小,压强保持不变,说明到达平衡,故B正确;
C.不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,即v逆(A)=v正(C),故C正确;
D.容器内混合气体总质量不变,容器体积越大,容器内混合气体的密度始终保持不变,不能说明到达平衡,故D错误。
故选BC;
(6)平衡时消耗的A为2mol,A的转化率=2mol÷5mol×100%=40%,故答案为40%。
23. 极性 O>C cd 0.015mol/(L·min) bc
【详解】
(1)硫是16号元素,故硫离子的电子结构示意图为,氨气分子中N的最外层上有5个电子,故其电子式为,氨气分子属于三角锥结构,空间结构不对称,属于极性分子,故答案为:;;极性;
(2)C、O、S这三种元素中属于同周期元素是C和O,故其非金属性从左往右依次增强,故由强到弱的顺序为O>C;同一主族从上到下,非金属性减弱,故O>S;
a.最高价氧化物对应水化物的酸性,与非金属性一致,但氧元素无最高正价,a不合题意;
b.气态氢化物的沸点是物理性质,与非金属无关,b不合题意;
c.单质与氢气反应的难易程度,与非金属一致,c符合题意;
d.其两两组合形成的化合物中元素的化合价,显正价的说明非金属性较弱,显负价的说明非金属较强,d符合题意;
故答案为:O>C;cd;
(3)根据Ⅰ中的反应6NO2+8NH37N2+12H2O分析可知,每转移24mol电子,消耗6molNO2,故120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,即消耗了0.3molNO2,故则0~10min时,平均速率(NO2)== 0.015mol/(L·min),故答案为:0.015mol/(L·min);
(4) a.分析反应可知,反应前后气体的体积保持不变,故体系压强保持不变不能说明反应达到平衡状态,a不合题意;
b.各组分的浓度、百分含量保持不变,说明达到化学平衡,故NO2浓度保持不变能说明反应达到平衡状态,b符合题意;
c.假设一开始加入的NO2为xmol,反应转化了ymol,则NO2和SO3的体积比保持不变可推知:x-y=y,故y为特定值,即达到化学平衡,c符合题意;
d.混合气体的平均相对分子质量在数值上等于气体的平均摩尔质量等于气体的总质量除以气体的总物质的量,气体的总质量和气体的总物质的量均保持不变,故混合气体的平均相对分子质量保持不变不能说明反应达到化学平衡,d不合题意;
故答案为:bc。
24. O2->Na+>Al3+ 2SO2+O22SO3 C BC 高温可自发
【详解】
(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。