2.3化学反应的快慢和限度——课后训练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)

文档属性

名称 2.3化学反应的快慢和限度——课后训练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)
格式 docx
文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-04-07 09:50:45

图片预览

文档简介

2.3化学反应的快慢和限度
一、选择题(共16题)
1.在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的反应速率最快的是
A.v(H2)=0.01mol·L-1·s-1 B.v(NH3)=0.25mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.1mol·L-1·min-1
2.某温度时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量X(g)和Y(g)发生反应:X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g),其中X、W的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是
A.点A时反应达到平衡状态
B.前10min内,(Y)=0.02mol·L-1·min-1
C.第10min时,改变的外界条件可能是加入催化剂
D.第10min时,改变的外界条件可能是增大Z的量
3.将1molA和1molB充入VL某密闭容器内发生反应:A(g)+B(g)C(g),2min时,c(A)=0.4mol·L-1,平均反应速率v(C)=0.8mol·L-1·min-1,则该容器的体积V的值为
A.0.2 B.0.5 C.1 D.2
4.已知甲为恒温、恒压容器,乙为恒温、恒容容器。两容器中均充入1 mol N2、3 mol H2,初始时两容器的温度、体积相同。一段时间后反应达到平衡,为使两容器中的N2在平衡混合物中的物质的量分数相同,下列措施中可行的是
A.向甲容器中充入一定量的氦气
B.向乙容器中充入一定量的N2
C.升高乙容器的温度
D.增大甲容器的压强
5.将 4 mol A 和 2 mol B 在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(s)+B(g) 2C(g)若经2s(秒)后测得 C 的浓度为0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·(L·s)-1
试卷第1页,共3页
1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·(L·s)-1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为30%
④ 2 s 时物质 B 的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是
A.①③④ B.①④ C.②③ D.③④
6.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
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.在一定温度下固定容积的容器中,发生SO2的催化氧化反应,增大容器内压强,反应速率不一定改变。
D.NH3的催化氧化是一个放热的反应,所以,升高温度,反应的速率减慢
7.一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是
A.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol C
B.容器内B的浓度不再变化
C.混合气体的物质的量不再变化
D.C的消耗速率等于A的生成速率的2倍
8.下列关于化学反应的速率和限度的说法不正确的是
A.任何可逆反应都有一定的限度
B.影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等
C.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D.决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质
9.将等物质的量的A、B混合于2L的刚性密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后反应达到平衡,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=1:3,以C表示的平均反应速率v(C)=0.2mol/(L·min),下列说法正确的是
A.该反应方程式中,x=3
B.以B表示的平均反应速率为v(B)=0.1mol/(L·min)
C.达平衡时,A转化率为75%
D.反应前后容器内气体的压强之比为3:4(不考虑温度的变化)
10.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L的盐酸的烧杯中,立即加水均稀释到50mL,此时X溶液和盐酸进行反应,其中反应速率最大的是
A.10mL 4mol/L的X溶液 B.30mL 2mol/L的X溶液
C.3mL 10mol/L的X溶液 D.15mL 3mol/L的X溶液
11.已知4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系式为
A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O)
C.2v(NH3)=3v(H2O) D.4v(O2)=5v(NO)
12.下列说法正确的是( )
A.3C(s)+CaO(s)CaC2(s)+CO(g) 在常温下不能自发进行,说明该反应的△H>0
B.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
C.恒温恒压的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=﹣aKJ/mol,平衡时向容器中再充入一定量的 NH3,重新达到平衡时 a 值减小
D.C(g)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(△H>0),其它条件不变时,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动
13.在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下图所示。下列有关说法正确的是
A.t1时刻,反应逆向进行 B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,达到反应进行的限度 D.t4时刻,反应处于平衡状态
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.下列反应属于基元反应的是
A. B.
C. D.
16.吸热反应2HI(g) I2(g)+H2(g),若在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是
A.容器内气体密度不再改变
B.容器内的压强不再改变
C.容器内c(HI):c(I2):c(H2)=2:1:1
D.容器内混合气体的颜色不再发生变化
二、综合题
17.采用为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:
(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时分解反应:
其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示[时,完全分解]:
0 40 80 160 260 1300 1700
35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
①已知:
则反应_______。
②研究表明,分解的反应速率。时,测得体系中,则此时的_________,_______。
③若提高反应温度至35℃,则完全分解后体系压强(35℃)_______(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_____________。
④25℃时反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应,R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步 快速平衡
第二步 慢反应
第三步 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B反应的中间产物只有
C.第二步中与的碰撞仅部分有效.第三步反应活化能较高
18.光气(COC12)在工业上具有重要的用途。
(1)相关的化学键键能数据如下
化学键 Cl-Cl C-Cl C O C=O
E/(kJ·mol-1) 243 330 1076 765
写出工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学反应方程式___________。
(2)在密闭体系中,充入体积比1:1的CO和Cl2和适量的活性炭,发生反应,实验测得反应平衡体系中COCl2的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图 所示:
①有利于提高光气(COCl2)平衡产率的反应条件是___________。
②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系:KA___________KC(填“大于”,“小于”或“等于”)理由是___________。若用压强平衡常数Kp表示,计算B点对应的Kp=___________(用含p6的式子表示)(Kp为压强平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算,气体平衡分压=总压x气体体积分数)
(3)已知可以从实验中获得反应速率方程,用来推测反应机理决速步中的活化络合物。其方法为:活化络合物分子中含有的原子种类与数目等于反应速率方程的表达式中分子项的原子数目减去分母项的原子数目。例如:以H2+Cl2=2HCl的历程为例,其反应速率方程为:
v= k(Cl2)c(H2) ,可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为ClH2或H2Cl或者H2+Cl。
Cl2=2Cl 反应I
Cl+CO=COCl 反应II
COCl+Cl2=COCl2+Cl 反应III
①该反应的活化络合物应为___________。
②CO与Cl2合成COCl2的决速步为___________(“反应I”,“反应II”或“反应III”)
19.实现太阳能的转化与存储,近年来取得重大突破。利用含硫物质的热化学循环过程如图:
(1)反应Ⅰ由两步反应完成:
a.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H1=+177kJ·mol-1
b.2SO3(g)=2SO2(g)+H2O(g) △H2=+197kJ·mol-1
①反应Ⅰ的热化学方程式为____。
②对于反应Ⅰ中的b反应,如图纵坐标y表示SO3平衡转化率(%),横坐标x可表示温度或压强,A、B可表示温度曲线或压强曲线。则
i.横坐标x可表示的物理量是____。
ii.当x的量一定时,A、B的大小关系是A____B(填“<”“>”或“=”)。
(2)已知反应Ⅱ为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) △H3=-254kJ·mol-1
①在25℃时,该反应能否自发进行?____(填“能”“否”或“不能确定”)。
②在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
可得出结论p2>p1,其理由是____。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
A.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
B.I2+2H2O+SO2=4H++SO+2I-
欲探究A、B反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL。下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
实验序号 试剂组成 实验现象
a 0.4mol·L-1KI 溶液变黄,一段时间后出现浑浊
b nmol·L-1KI、0.2mol·L-1H2SO4 溶液变黄,出现浑浊较a快
c 0.2mol·L-1H2SO4 无明显现象
d 0.2mol·L-1KI、0.0002I2 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较a快
①b是a的对比实验,则n=____。
②比较a、b、c,可得出的结论是___。
③实验表明,SO2的歧化反应速率d>a,结合A、B反应速率解释原因:____。
20.丙烯()是重要的有机化工原料。丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图1所示:
主反应: 副反应:
(1)丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程。
①为提供反应所需热量,恒压时若向原料气中掺入水蒸气,则K(主反应)_________(填“增大”“减小”或“不变”,后同),转化率_________。
②温度升高,副反应更容易发生的主要原因是____________________________________。
③在恒温恒容条件下,能判断主反应达到化学平衡状态的依据是_________(填标号)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
e.容器中气体密度不变 f.容器中混合气体质量不变
(2)图2为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为和)。
①时,图中表示丙烯的曲线是__________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②、500℃时,主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数__________(列出计算式)(已知:气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)利用的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图3。
已知:和的燃烧热分别为、。
①图中催化剂为_______________________________。
②298K时,该工艺总反应的热化学方程式为____________________________________。
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积碳,维持催化剂活性,原因是_____________________________。
21.某学生设计如图Ⅰ装置,测定2mol·L-1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答:
(1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是___。
(2)按照图Ⅰ装置实验时,已限定了两次实验时间均为10min,还需要测定的另一个数据是___。
(3)实验结束后,得到的结论是____。
(4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却室温后,该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数时,发现滴定管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是___。
(5)探究一定质量的锌粒与足量的2mol·L-1稀硫酸反应时,能减慢反应速率,又不影响氢气体积的条件是___。
A.加入一定量的醋酸钠固体 B.加入一定量的硫酸铜
C.加入一定KNO3溶液 D.加入一定体积的Na2SO4溶液
22.恒温下在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
(1)该反应的化学方程式为_______;
(2)从开始至5min,Y的平均反应速率为_______;平衡时,Z的物质的量浓度为_______,X的转化率为_______。
(3)反应达平衡时体系的压强是开始时的_______倍;
(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是_______。(填序号)
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
⑤Z(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3:1:2
⑦某时刻v(X)=3v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成2n mol Z,同时生成3n mol X
(5)在某一时刻采取下列措施能加快反应速率的是_______。
A.加催化剂
B.降低温度
C.体积不变,充入X
D.体积不变,从容器中分离出Y
23.对于反应,如下表所示,保持其他条件不变,只改变一个反应条件时,生成的反应速率会如何变化?(在下表空格内填“增大”“减小”或“不变”)。
改变条件 升高温度 降低温度 增大氧气的浓度 使用催化剂 压缩容器体积 恒容下充入Ne
生成的速率 ____ ____ ____ ____ ____ ____
24.用8.4gMgCO3与100mL稀盐酸反应制取少量的CO2,反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。已知:MgCO3在室温下溶解度为0.02g/100gH2O。
(1)写出反应的离子方程式___。
(2)___段(填“OE”“EF”或“FG”)的平均反应速率最快,可能的原因是___。
(3)EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为___。
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸,反应速率将___(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(5)G点消耗HCl的物质的量为___mol,在G点以后收集的CO2的量不再增多,原因是___。
11
参考答案:
1.A
【详解】
发生反应:N2+3H22NH3,不同物质表示的反应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,表示的反应速率越快。
A.v(N2)====0.2mol L-1 min-1;
B.v(N2)===0.125mol L-1 min-1;
C.v(N2)===0.1mol L-1 min-1;
D.v(N2)=0.1mol·L-1·min-1;
反应速率A>B>C=D;
答案选A。
2.C
【详解】
A.由图可知,反应在第12min时达到平衡,A点时,X、W的物质的量还在改变,反应没有达到平衡状态,A错误;
B.前10min内,X的物质的量的减少0.45mol-0.25mol=0.2mol,根据转化物质的量之比等于化学计量数之比,则Y物质的量减少0.2mol,(Y)==0.01mol·L-1·min-1,B错误;
C.由图可知,第 10min时改变条件,化学反应速率加快,故改变的外界条件可能是加入催化剂,C正确;
D.由图可知,第10min时改变条件,化学反应速率加快,因为Z是固体,增大固体的量对化学反应速率无影响,故改变的外界条件不可能是增大Z的量,D错误;
答案选C。
3.B
【详解】
由化学方程式可得v(A)=v(C)=0.8mol·L-1·min-1,则Δc(A)=v(A)·Δt=0.8mol·L-1·min-1×2min=1.6mol·L-1,则c(A)始=1.6mol·L-1+0.4mol·L-1=2mol·L-1,故V===0.5L;
故答案选B。
4.A
【详解】
甲为恒温恒压容器,乙为恒温恒容容器,初始时两容器的温度、体积相同,合成氨反应是一个气体体积缩小的可逆反应,反应达到平衡时甲的体积小于乙的体积,相当于在乙的基础上增大压强,缩小体积,平衡正向移动,甲中氮气的转化率高,甲中氮气的物质的量分数小;为使两容器中的N2在平衡混合物中的物质的量分数相同,可以提高甲中氮气的物质的量分数或者减小乙中氮气的物质的量分数。
A. 向甲容器中充入一定量的氦气,使甲中的容积增大,相当于减小压强,平衡向左移动,提高了甲中氮气的物质的量分数,故A可行;
B. 向乙容器中充入一定量的N2气体,提高了乙中氮气的物质的量分数,故B不可行;
C. ,升温平衡左移,提高了乙中N2的物质的量分数,故C不可行;
D. 增大甲容器的压强,平衡右移,减小了甲中N2的物质的量分数,故D不可行;
答案选A。
5.D
【详解】
① A是固体,不能用A表示化学反应速率,故①错误;
②2s(秒)后测得 C 的浓度为0.6 mol·L-1 ,则B的浓度变化为0.3 mol·L-1,用物质 B 表示的反应的平均速率为mol·(L·s)-1,故②错误;
③2s(秒)后测得 C 的浓度为0.6 mol·L-1 ,则消耗A的物质的量为1.2mol,2 s 时物质 A 的转化率为30%,故③正确;
④2s(秒)后测得 C 的浓度为0.6 mol·L-1 ,则B的浓度变化为0.3 mol·L-1,2 s 时物质 B 的浓度为0.7 mol·L-1,故④正确;
选D。
6.C
【详解】
A.98%的浓硫酸会使铁片钝化,产生氢气的速率反而会减慢至零,故A错误;
B.加入适量的氯化钠溶液会使溶液中的H+浓度减小,则锌片和盐酸反应速率会减小,故B错误;
C.一定温度下固定容积的容器中,即恒温恒容下,如果通入惰性气体导致容器内压强增大,则反应速率就不会改变,故C正确;
D.无论放热反应还是吸热反应,升高温度,反应速率都会增大,故D错误;
本题答案为C。
7.B
【详解】
A.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol C均表示正反应速率,不能说明为平衡状态,故A不符合;
B.容器内B的浓度不再变化,即正逆反应速率相等,能判定平衡,故B符合;
C.反应前后气体的物质的量始终为3摩尔,任何状态都不变,不能判定平衡,故C不符合;
D.C的消耗速率等于A的生成速率的2倍,说明正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故D不符合;
故选B。
8.C
【详解】
A.任何可逆反应都有一定的限度,符合可逆反应的规律,故A正确;
B. 影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等,符合影响反应速率的因素,故B正确;
C. 化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不再变化时的状态,而不一定是相等的状态,故C错误;
D. 决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质(内因),符合影响反应速率的因素,故D正确。
答案选C。
9.C
【详解】
有 ,解c=4a,2a=0.5mol/L ,则a=0.25mol/L,c=1mol/L, ,则x=4。
A.经计算,x=4,A错误;
B.以B表示的平均反应速率为v(B)=0.05mol/(L·min),B错误;
C.达平衡时,A转化率为 ,C正确;
D.反应前后容器内气体的压强之比为 ,D错误;
故选C。
10.B
【详解】
均加水稀释到50mL:
A.n(X)=0.01L×4moL/L=0.04mol;
B.n(X)=0.03Lx2mol/L=0.06mol;
C.n(X)=0.003L×10mol/L=0.03mol;
D.n(X)=0.015L×3mol/L=0.045mol;
物质的量最大的是B,则B浓度最大,反应速率最大。
所以B选项正确。
11.D
【详解】
A.根据速率关系可知应该有5v(NH3)=4v(O2),A错误;
B.根据速率关系可知应该有6v(O2)=5v(H2O),B 错误;
C.根据速率关系可知应该有3v(NH3)=2v(H2O),C错误;
D.根据速率关系可知应该有4v(O2)=5v(NO),D正确;
答案选D。
12.A
【详解】
A. 3C(s)+CaO(s)CaC2(s)+CO(g) △S>0,在常温下不能自发进行,由 G= H-T S,可得出该反应的△H>0,A正确;
B.催化剂只能加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间,但不能改变反应的热焓变,水分解产生氢气,仍然吸收热量,B错误;
C. 恒温恒压的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=﹣a kJ/mol,平衡时向容器中再充入一定量的 NH3,虽然平衡发生移动,但不改变a 值,C错误;
D. C(g)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(△H>0),其它条件不变时,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也应增大,D错误。
故选A。
13.BD
【详解】
A. 由图可知t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,所以反应正向进行,故A错误;
B. 由图可知t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,故B正确
C. 由图可知t3时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,反应没有达到最大限度,故C错误;
D. 由图可知t4时刻,正反应速率等于逆反应速率,反应处于平衡状态,故D正确;
故答案:BD。
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.氢气和氧气的反应要经过多步反应才能完成,不属于基元反应,故A错误;
B.反应是氢气和氧气反应过程中的一个基元反应,故B正确;
C.和的中和反应是基元反应,故C正确;
D.转化为的反应是总反应,要经过几步反应才能完成,不属于基元反应,故D错误;
故选: BC。
16.BD
【详解】
A.体积不变,且反应前后质量不变,则无论是否达到平衡状态,密度都不变,不能说明达到平衡状态,故A错误;
B.正反应吸热,如容器的压强不再变化,说明温度不变,则达到平衡状态,故B正确;
C.平衡常数未知,容器内气体的浓度c(HI):c(I2):c(H2)=1:1:1,不能说明是否达到平衡状态,故C错误;
D.容器内混合气体的颜色不再发生变化,则碘单质的浓度不再变化,则达到了平衡,故D正确;
故选:BD。
17. 53.1 30.0 大于 温度提高,体积不变,总压强增大;二聚为的反应为放热反应,温度提高,平衡向左移动,总压强增大 13.4 AC
【详解】
(1)氯气与硝酸银反应生成,氯气为氧化剂,还原产物为氯化银,又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价,则只能是氧元素化合价升高,所以该反应的氧化产物为,故答案为:;
(2)①将已知热化学方程式依次编号为a、b,根据盖斯定律,由得,故答案为:53.1;
②时,体系中,根据“三段式”法得 ,则时,,故答案为:30.0;;
③刚性反应容器的体积不变,25℃完全分解时体系的总压强为,升高温度,从两个方面分析,一方面是体积不变,升高温度,体系总压强增大;另一方面,的逆反应是吸热反应,升温,平衡向生成的方向移动,体系的总压强增大,故答案为:大于;温度提高,体积不变,总压强增大;二聚为的反应为放热反应,温度提高,平衡向左移动,总压强增大;
④完全分解生成和,起始,其完全分解时,,设在25℃平衡时转化了x,则,,解得,平衡时,,,,故答案为:13.4;
(3)A.快速平衡,说明第一步反应的正、逆反应速率都较大,则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率,A项正确;
B.反应的中间产物除外还有,B项错误;
C.有效碰撞才能发生反应,第二步反应慢,说明与的部分碰撞有效,C项正确;
D.第三步是快反应,说明反应活化能较低,D项错误。
故答案为:AC。
18. CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)△H=-106kJ/mol 增大压强,降低温度,增大反应物浓度 大于 该反应为放热反应,其他条件一定时,温度升高,平衡逆向移动,此时COCl2体积分数减小而K值减小 Cl3CO、COCl3、COCl+ Cl2 Ⅲ
【详解】
(1) 工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学反应方程式:CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)△H=反应物键能-生成物键能=(243+1076)-(2×330+765)=-106kJ/mol;
(2) ①有利于提高光气(COCl2)平衡产率的反应条件是:增大压强,因为反应物总系数大于生成物的系数;降低温度,因为此反应为放热反应;增大反应物浓度;设B点光气转化x, ,B点COCl2体积分数为0.4,解得x= ,CO 的体积分数为0.3,Cl2的体积分数为0.3,B点对应的;
(3) ①其反应速率方程为:v= kc(Cl2)c(CO),结合例证可知该反应的活化络合物应为:Cl3CO、COCl3、COCl+ Cl2;
②根据①中活化络合物的可能存在形式,推测CO与Cl2合成COCl2的决速步为Ⅲ。
19.(1) 2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H=+551kJ·mol-1 压强 >
(2) 不能确定 反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大
(3) 0.4 I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 反应B比A快,d中由反应B产生的H+使反应A加快
(1)
①应用盖斯定律,反应a×2+反应b得,2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H=+551kJ·mol-1。
②i.该反应的正反应是气体分子数增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,的转化率减小,所以x表示的物理量应为压强。
ii.根据上问可知曲线表示的是温度,该反应的正反应为吸热反应,相同压强时,温度升高,平衡正向移动,的转化率增大,故。
(2)
①对于反应Ⅱ,由于,,而反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,,根据,则不能确定是大于0或是小于0,因此不能确定反应Ⅱ在25℃时能否自发进行。
②在横坐标上任取一点,作纵坐标的平行线,可见温度相同时,时的物质的量分数大于时;反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,物质的量增加,体系总物质的量减小,物质的量分数增大,则。
(3)
①b是a的对比实验,采用控制变量法,b比a多加了,a与b中浓度应相等,则。
②对比a与b,加入可以加快歧化反应的速率;对比b与c,不能催化的歧化反应;比较a、b、c可得出的结论是:是歧化反应的催化剂,单独存在时不具有催化作用,但可以加快歧化反应速率。
③对比d和a,d中加入的浓度小于a,d中多加了,反应A消耗和,反应B中消耗,d中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较a快”,反应速率,由此可见,反应B比反应A速率快,反应B产生使增大,从而使反应A加快。
20. 增大 增大 副反应的活化能低于主反应的活化能 abc Ⅰ 碳与反应生成,脱离催化剂表面
【详解】
(1)①由图可知,丙烷脱氢制丙烯的主反应为吸热反应:,根据“为提供反应所需热量”可知,恒压时向原料气中掺入水蒸气,体系温度升高,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数 K增大,丙烷的转化率增大。
③恒温恒容条件下,主反应的反应前后气体总物质的量发生变化,即容器中压强发生变化,当压强不变时,说明反应已达平衡状态,a正确;混合气体中不变,即生成和消耗氢气的速率相等,说明反应已达到平衡状态,b正确; 与的化学计量数相等,所以当时,说明反应已达平衡状态,c正确;反应速率之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,无论反应是否达到平衡都存在这一关系,故当 时,反应不一定达到平衡状态,d错误;反应过程中容器的体积不变,且反应物和生成物均为气体,根据质量守恒可知反应过程中气体的总质量不变,根据可知,混合气体密度不变,所以当混合气体的总质量不变或混合气体的密度不变时,无法判断反应已达到平衡状态,只有当变量不变时才能作为判断平衡的标志,e错误、f错误。
(2)①丙烷脱氢制备丙烯是一个体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,丙烯的体积分数减小,故曲线Ⅰ代表104Pa时丙烯的体积分数;②由图可知,、500℃时,丙烯的平衡体积分数为33%,设丙烷的初始物质的量为1,转化的物质的量为x,可列三段式:
由丙烯的平衡体积分数为33%可得,,解得,根据“气体分压=气体总压×体积分数”可知,丙烷、丙烯和氢气的分压均为 ,则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数。
(3)①催化剂是能改变化学反应速率但在反应前后本身的质量和化学性质都不变的物质,由图可知,反应i为,反应ii为 ,故催化剂为。②该工艺的总反应为,由题意可知a. 、b. 、c. ,由盖斯定律可知, 即可得热化学方程式:,则 。③该工艺中C与 反应生成,脱离催化剂表面,可以有效消除催化剂表面的积碳,维持催化剂活性。
21.(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率快
(4)调节滴定管的高度使得两侧液面相平
(5)AD
【分析】
(1)
根据装置的特点可知,图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗。
(2)
若测定反应速率,则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。
(3)
由于增大反应物的接触面积可以加快反应速率,所以该实验中得出的结论是:其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率快。
(4)
由于气体的体积受压强的影响大,所以在读数之前还需要采取的措施是调节滴定管的高度,使得两侧液面相平。
(5)
A.加入一定量的醋酸钠固体,生成弱酸醋酸,氢离子浓度减小,速率减小,但不影响氢气的总量,符合题意;B.加入一定量的硫酸铜和锌生成铜,组成原电池,加快反应速率,不符合题意;C.加入一定KNO3溶液,生成硝酸和锌不生成氢气,不符合题意;D.加入一定体积的Na2SO4溶液,稀释了溶液,浓度减小,速率减慢,不影响氢气的总量,符合题意;故选AD。
22. 3X(g)+Y(g) 2Z(g) 0.02mol/(L·min) 0.25mol/L 60% ③④⑤⑧ A、C
【详解】
(1)由图象可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,
则有X:Y:Z=(1.0-0.4):(1.0-0.8):(0.5-0.1)=3:1:2,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g) ,故答案为:3X(g)+Y(g) 2Z(g) 。
(2)反应开始到5min,用Y表示的反应速率为:v==0.02mol/(L·min) ,平衡时Z的浓度为=0.25mol/L,故答案为:0.02mol/(L·min);0.25mol/L 。
(3)在相同条件下,压强之比等于物质的量之比=,,所以答案为
(4)①此反应是在恒温下进行,所以容器内温度不变,不能作为达到平衡标志。②该反应前后气体质量不变,体积也不变,任何时候密度都不改变,所以混合气体的密度不变,不能作为达到平衡标志。③该反应气体分子数前后改变,所以混合气体的压强不变,能作为达到平衡标志。 ④反应前后气体质量不变,但是反应气体分子数前后改变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,能作为达到平衡标志。 ⑤Z(g)的物质的量浓度不变能作为达到平衡标志。⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2不能作为达到平衡标志。⑦某时刻v(X)=3v (C)且不等于零,不能作为达到平衡标志,因为没有标明是正反应速率和逆反应速率。⑧单位时间内生成2n mol Z,同时生成3n mol X,能作为达到平衡标志,一个是正反应速率,一个是逆反应速率,且速率之比等于化学计量数之比。故答案为:③④⑤⑧
(5)A.加催化剂,降低活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞增加,加快该反应的反应速率,A项正确。
B.降低温度,活化分子百分数增小,有效碰撞减少,减慢反应速率,B项错误。
C.体积不变,充入X,X的物质的量浓度增大,加快反应速率,C项正确。
D.体积不变,分离出Y,Y的物质的量浓度减小,减慢反应速率,D项错误。
故选AC。
23. 增大 减小 增大 增大 增大 不变
【详解】
对于反应,保持其他条件不变,如果只升高温度,生成的反应速率会增大;如果只降低温度生成的反应速率会减小;保持其他条件不变,如果只增大氧气的浓度,生成的反应速率会增大;保持其他条件不变,如果只使用催化剂生成的反应速率会增大;保持其他条件不变,如果只压缩容器体积,生成的反应速率会增大;保持其他条件不变,如果只恒容下充入Ne,生成的反应速率不变,故答案:增大;减小;增大;增大;增大;不变。
24. MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ OE 该反应为放热反应,温度升高,反应速率增加 0.4mol/(L·min) 加快 0.07 盐酸已经反应完
【详解】
(1)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑;
(2) 溶液中氢离子浓度越大,反应速率越快,越高应该反应速率越快,该反应是放热反应,但刚开始时,浓度的影响大于温度的影响,反应速率与曲线的切线成正比,根据图知OE段表示的平均反应速率最快,原因是该反应为放热反应,温度升高,反应速率增加;
(3)由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672mL-224mL=448mL,n(CO2)==0.02mol,根据二氧化碳和稀盐酸的关系式得参加反应的n(HCl)=2n(CO2)=0.02mol×2=0.04mol,则HCl的平均反应速率==0.4 mol/(L min);
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸,则氢离子浓度增大,反应速率将加快;
(5) 曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积,所以在G点收集到的CO2的体积最大,G点消耗HCl的物质的量为n(HCl)=2n(CO2)=×2=0.07mol;
在G点以后收集的CO2的量不再增多,原因是盐酸已经反应完。
答案第1页,共2页