第二章第四节化学反应的调控同步练习(含解析)2022——2023学年高中化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 第二章第四节化学反应的调控同步练习(含解析)2022——2023学年高中化学人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-20 14:00:48

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第二章第四节化学反应的调控同步练习
2022-2023学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关合成氨条件的选择和解释不合理的是
A.使用催化剂,可加快N2和H2合成氨的速率
B.高压比常压条件更有利于合成氨
C.采用500℃左右主要考虑反应速率问题
D.采用高温高压合成氨有利于提高反应速率和平衡产率
2.相同温度下,容积均为的两个恒容密闭容器中发生反应:
实验测得起始时的有关数据如下表:
容器 编号 起始时各物质的物质的量/ 达到平衡时体 系能量的变化
① 1 3 0 放出热量
② 0.9 2.7 0.2 放出热量Q
下列叙述错误的是A.容器①②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中的体积分数均为
C.容器②中达到平衡时放出的热量
D.若容器①容积为,则平衡时放出的热量小于
3.如图的曲线是表示其他条件一定时,2NO+O22NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态且v(正)>v(逆)的点是
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
4.加热N2O5,依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g);在2L密闭容器中充入6molN2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为8mol,N2O3为3.2mol。则t℃时反应①的平衡常数为
A.10.7 B.8.5 C.32 D.64
5.一定条件下的密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1,下列叙述正确的是
A.4molNH3和5molO2反应,达到平衡时放出的热量为905.9kJ
B.平衡时,v正(O2)=v逆(NO)
C.平衡后降低压强(增大体积),混合气体的平均摩尔质量增大
D.平衡后升高温度,混合气体中NO的含量降低
6.某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g) △H=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.前12s内,A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1
B.12s时,A的消耗速率等于B的生成速率
C.化学计量数之比b:c=1:2
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ
7.下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应,在低温或常温时可自发进行
B.恒容条件下充入稀有气体有利于的合成
C.合成氨厂一般采用的压强为10~30,因为该压强下铁触媒的活性最高
D.的量越多,的转化率越大,因此,充入的越多越有利于的合成
8.一定温度下,把2.5A和2.5B混合充入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:,经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2,同时生成1D。下列叙述中不正确的是
A.反应达到平衡状态时A的转化率为60%
B.
C.若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D.反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
9.如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:。向M、N中,分别通入xA和yB的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是
A.若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x一定等于y
B.若,则平衡时M中的转化率:
C.若,当M中放出热量172.8时,A的转化率为90%
D.若,,N中达到平衡时容积为2L,C为0.4,则反应起始时N的容积为2.6L
10.一定条件下,在1.0L的密闭容器中进行反应: Cl2(g)+CO(g) COCl2(g) ΔH<0,反应过程中的有关数据如下表:
t/min 0 2 4 6 8
c(Cl2 )/ mol·L-1 2.4 1.6 0.6
c(CO)/ mol·L-1 2 0.2
c(COCl2 )/ mol·L-1 0
下列说法正确的是A.该反应在高温下自发进行
B.2min内,用CO表示的化学反应速率为0.6mol·L-1·min-1
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(COCl2)<1.8 mol·L-1
D.温度不变,在第8min向体系中加入三种物质各1mol,则平衡向逆反应方向移动。
11.某温度下,在3L的恒容密闭容器中,仅充入1molX(g)和2molY(g),发生反应 ,当反应达到平衡时,测得X、Y、Z的体积分数分别为30%,60%和10%。下列说法正确的是
A.该反应从起始至达到平衡的过程中,总是存在
B.该反应达到平衡后,若再充入0.2molX和0.2molZ,则此时的反应速率:
C.反应起始的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为2:3
D.反应达到平衡后,若仅升高温度,则该反应的平衡常数增大
12.已知:无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A.反应的
B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C.Y点再通入CO、各0.01mol,此时
D.达平衡后,其他条件不变改变物料使,CO转化率下降
13.合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.合成氨反应在任何温度下都能自发
B.1molN2与过量H2充分反应放热92.4kJ
C.合成氨实际生产中选择高压和低温
D.将氨液化分离,可促进平衡正移及循环利用氮气和氢气
二、多选题
14.乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1mol,容器体积为1L]。下列分析不正确的是
A.乙烯气相直接水合反应的ΔH>0
B.图中压强的大小关系为p1>p2>p3
C.图中a点对应的平衡常数的数值K=
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
15.将2molA和1molB充入某密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到化学平衡后,C的体积分数为a(假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同),下列判断正确的是
A.若在恒温恒压下,当x=1时,按molA、1molC作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a
B.若在恒温恒容下,当x=2时,将2molC作起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a
C.若在恒温恒压下,当x=3时,1mol A、1molB、6molC作起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a
D.若在恒温恒容下,按0.6molA、0.3molB、1.4molC作起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a,则x一定为2或3
三、实验题
16.无色碘化钾溶液露置在空气中容易变为黄色,某兴趣小组进行如下实验探究。
实验试剂:1mol·L-1 KI溶液、0.2mol·L-1 H2SO4溶液、蒸馏水
实验仪器:试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计
I.针对冬夏季节不同,KI溶液变色快慢不同,小组成员进行以下实验:
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
温度/℃ 30 40 50 60 70
显色时间/s 160 80 40 20 10
回答下列问题:
(1)该实验的目的是探究________ 对反应速率的影响。
(2)该实验除上述试剂和仪器外,还需要的仪器是_____,试剂是_____。
(3)分析上述实验记录结果,可得出的结论是:温度每升高10℃,反应速率增大为原来的______倍。
Ⅱ.为探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响,小组成员进行以下实验:
第①步:分别取1mL 1mol·L﹣1 KI溶液于两支试管中,并分别滴加两滴指示剂;
第②步:向其中一支试管中加入1mL蒸馏水和1mL 0.2mol·L-1 H2SO4溶液,同时在另一支试管中加入………………;
第③步:记录KI溶液变色的时间。
实验结论:溶液酸性越强,KI溶液变色越快。
回答下列问题:
(4)该探究实验中KI溶液变色反应的离子方程式为_________________ 。
(5)该实验操作中必须控制不变的是____________。
a.温度 b.试剂添加的顺序 c.试剂的用量(体积)
(6)用所给试剂将第②步补充完整。___________________________ 。
17.Ⅰ.已知和之间发生可逆反应:。
(1)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是___________。
a.t1时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.t2时,反应达到平衡,反应不再进行
c.,各物质浓度不再变化
d.,各物质的浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
Ⅱ.某研究性学习小组欲研究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件,下表是其实验设计的有关数据:
实验序号 锌的质量/g 锌的状态 /mol·L-1 /mL 反应前溶液的温度/℃ 添加剂
1 0.65 粒状 0.5 50 20 无
2 0.65 粉末 0.5 50 20 无
3 0.65 粒状 0.5 50 20 2滴溶液
4 0.65 粉末 0.8 50 20 无
5 0.65 粉末 0.8 50 35 2滴溶液
(2)在上述5组实验中,测定锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过定量测定锌完全消失所需的时间进行判断,其反应速率最快的实验是___________(填实验序号)。
(3)对于锌和稀硫酸的反应,实验1和2表明,___________对反应速率有影响。
(4)进行实验2时,该小组同学根据实验过程绘制的标准状况下的气体体积V与时间t的图象如图所示。
在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是___________,2~4min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)=___________。
18.某同学通过学习了解到乙醇汽油是一种新型车用燃料,于是他对汽油中添加乙醇的目的进行了如下探究。
【猜想】猜想l:可以减少汽车尾气的污染;
猜想2:可以产生更多的热量,增强汽车的动力。
【设计与实验】
序号 实验步骤 实验现象 结论
Ⅰ 在两个蒸发皿中各加入冷水,控制相同的条件,分别用乙醇和汽油作为燃料进行加热,记录从开始加热到水沸腾的时间 用乙醇加热至水沸腾耗时,用汽油加热至水沸腾耗时 猜想2___________(填“成立”或“不成立”)
Ⅱ 实验Ⅰ停止加热后,取下蒸发皿,观察蒸发皿的底部 用乙醇加热的蒸发皿底部只有极少量炭黑,而用汽油加热的蒸发皿底部有大量炭黑 ___________(可仿照上格填写)
【分析与讨论】
(1)实验Ⅰ中不一定要控制的条件是_________________________(填标号)。
A.水的初始温度必须相同 B.加热开始计时点必须相同
C.燃具产生火焰的大小必须相同 D.蒸发皿的大小必须相同
(2)汽车的发动机、排气管等部件易出现积炭,使用乙醇汽油后,这些部件产生的积炭量将__________________________(填“增多”或“减少”)。
(3)目前乙醇汽油中乙醇的添加量约为10%,在一定程度上节省了石油资源。结合实验Ⅰ的结论分析,如果乙醇的添加量过多,会使汽车动力_____________________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
四、原理综合题
19.I.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
(1)在、250℃时,将和加入aL刚性容器中充分反应,测得体积分数为0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得体积分数为0.025,可判断合成氨反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)我国科学家研究了在铁掺杂纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨,反应历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。需要吸收能量最大的能垒E=___________eV。
II.一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,ABC三种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数将减小。
(3)该反应的化学方程式为___________,此反应平衡常数表达式为K=___________。
(4)该反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
(5)该反应的反应速率v随时间t的变化关系如图2所示:
①根据图2判断,在t3时刻改变的外界条件是___________。
②在恒温恒容密闭容器中发生该反应,下列能作为达到平衡状态的判断依据是(填标号)________。
a.体系压强不变
b.气体的平均摩尔质量保持不变
c.气体的密度保持不变
d.A的消耗速率等于B的生成速率
20.以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=___。平衡时H2的转化率为___%。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有___。
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:请完成下列问题:
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
①写出化学平衡常数K的表达式___。
②试比较K1、K2的大小,K1___K2(填“>”、“<”或“=”);
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为___。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正___v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页
第1页 共2页 ◎ 第2页 共2页
参考答案:
1.D
【详解】A.催化剂能够加快反应速率,选项A合理;
B.合成氨反应的化学方程式为N2 + 3H22NH3,该反应为气体体积减小的反应,加压有利于平衡正向移动,因此高压比常压条件更有利于合成氨,选项B合理;
C.温度越高,反应速率越快,且在时500℃催化剂活性最大,因此采用500℃左右主要考虑反应速率问题,选项C合理;
D.采用高温有利于提高反应速率,由于合成氨反应为气体体积减小的放热反应,因此低温、高压有利于提高平衡产率,选项D不合理;
答案选D。
2.C
【详解】A.反应的温度没有发生变化,K不变,A正确;
B.由①可知,放出23.0 kJ的热量时,生成NH3的物质的量为=0.5mol,
因体积之比等于物质的量之比,所以NH3的体积分数=,
②中加入的氨气转化成氮气和氢气后,氮气和氢气的量与①相同,达到的平衡状态等效,因此平衡时两个容器中氨气的体积分数相等,都是,B正确;
C.②中含有0.2molNH3,相当于在①的基础上加入了氨气,抑制了平衡的正向移动,容器②中达平衡时放出的热量Q<23.0 kJ,C错误;
D.若容器①的体积为0.5 L,减小压强,平衡逆向移动,反应物的转化率降低,达到平衡时放出的热量小于23.0 kJ,D正确;
故选C。
3.C
【分析】此图为温度-转化率曲线,曲线上的点代表平衡状态,a点、b点均在线上,表示a点与b点均达到平衡状态。非曲线上的点代表非平衡状态,非平衡状态会向着平衡状态进行(即同温下曲线上点方向),据此分析。
【详解】A.a点为平衡状态的点,A错误;
B.b点为平衡状态的点,B错误;
C.c点在平衡曲线下方,应向平衡方向移动,NO的转化率将增大,说明反应没达到平衡,且反应向正反应方向进行,即v(正)>v(逆),C正确;
D.d点在平衡曲线上方,应向平衡方向移动,NO的转化率将减小,说明反应没达到平衡,且反应向逆反应方向进行,即v(正)<v(逆),D错误;
故答案选C。
4.C
【详解】设分解的N2O3物质的量为x,反应过程中共生成N2O3(x+3.2)mol,在①反应中N2O5分解了(x+3.2)mol,同时生成O2(x+3.2)mol,在②反应中生成氧气xmol,
则(x+3.2)+x=8,
求得x=2.4
所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为
c(N2O5)==0.2mol/L;
c(N2O3)==1.6mol/L;
c(O2)==4mol/L;
反应①的平衡常数
K==32,故选C。
5.D
【详解】A.因为反应可逆,所以4molNH3和5molO2反应时,参加反应的NH3小于4mol,则达到平衡时放出的热量小于905.9kJ,A不正确;
B.平衡时,正、逆反应速率相等,则v正(O2)=v逆(NO),B不正确;
C.平衡后降低压强(增大体积),平衡向气体分子数增大的方向移动,混合气的质量不变,物质的量增大,则混合气体的平均摩尔质量减小,C不正确;
D.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,混合气体中NO的含量降低,D正确;
故选D。
6.C
【分析】由题图分析可知,前12s内A的浓度变化,, B的浓度变化,,依据题意,前12s内,同一反应中,不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,,。
【详解】A.据分析,前12s内,A的平均反应速率为,A错误;
B.从题图可知,该反应体系在12s达到平衡,则12s时反应的正反应速率等于逆反应速率,即A的消耗速率与B的生成速率比值等于系数之比为3:1,B错误;
C.据分析,化学计量数之比b:c=1:2,C正确;
D.由上述分析可知,该反应的化学方程式为,3A与1B完全反应放热Q,12s内A反应的物质的量为,则1.2A反应放出热量,D错误;
故选C。
7.A
【详解】A.根据时反应可以自发进行,该反应的、,所以在低温或常温下可自发进行,A正确;
B.恒容条件下充入稀有气体,参与反应的各物质的浓度没有改变,则平衡不移动,对氨气的合成没有影响,B错误;
C.合成氨的反应是分子数减小的反应,高压有利于平衡向正反应方向移动,且能提高正反应速率,跟催化剂的活性无关,C错误;
D.的量越多,的转化率越大,但并不是越多越好,D错误;
故选A。
8.D
【分析】经5s反应达到平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2,则生成C的物质的量为,同时生成1D,则,解得,列“三段式”如下:
结合转化率及气体物质的量之比等于压强之比进行计算。
【详解】A.反应达到平衡状态时A的转化率为,A正确;
B.由上述分析可知,x=4,B正确;
C.B为固体,气体的质量为变量,体积不变,则混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态,C正确;
D.反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为,D错误;
故答案选:D。
9.A
【详解】A.设平衡时M中消耗了aA,N中消耗了bA,有,,,无论a、b取何值此式均成立,则,A正确;
B.设平衡时M中消耗了aA,则A的转化率为,B的转化率为,转化率,B错误;
C.设M中放热172.8时消耗A的物质的量为c,则有,解得,但x的值不确定,故不能计算A的转化率,C错误;
D.由“三段式”法可得:
所以反应起始时N的容积为,D错误;
答案选A。
10.C
【详解】A.根据反应方程式,该反应为气体物质的量减少的反应,即ΔS<0,已知ΔH<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,因此该反应在低温下自发进行,故A错误;
B.2min内消耗氯气物质的量浓度为0.8mol/L,则消耗CO的物质的量浓度为0.8mol/L,根据化学反应速率的表达式,v(CO)==0.4mol/(L·min),故B错误;
C.6min时,CO的物质的量浓度为0.2mol/L,6min内消耗CO的物质的量浓度为1.8mol,该段时间内,消耗氯气物质的量浓度为1.8mol/L,则6min时氯气物质的量浓度为0.6mol/L,与8min时氯气物质的量浓度相同,表示反应已达到平衡,达到平衡时,生成COCl2物质的量浓度为1.8moL/L,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则c(COCl2)<1.8moL/L,故C正确;
D.达到平衡时氯气、CO、COCl2物质的量浓度分别为0.6mol/L、0.2mol/L、1.8mol/L,该条件下K==15,温度不变,在第8min向体系中加入三种物质各1mol,Qc=≈1.5<15=K,平衡向正反应方向移动,故D错误;
答案为C。
11.A
【分析】设X的转化量为,,,联立求解得,。
【详解】A.反应前后气体系数和相同,所以反应前后气体总物质的量不变,c(X)+c)Y)+c(Z)=1mol·L-1,故A正确;
B.该温度下的平衡常数,再投入0.2molX和0.2molZ,此时浓度商,平衡逆向移动,所以,故B错误;
C.同温同体积下,物质的量之比=压强之比,反应前后气体物质的量不变,故反应前的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为1∶1,故C错误;
D.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故D错误;
故选:A。
12.C
【详解】A.由图可知,升高温度NO的转化率减小,则升高温度平衡逆向移动的,A正确;
B.催化剂具有选择性,X点可以通过更换高效催化剂提高NO反应速率,B正确;
C.Y点时NO的转化率为80%,体积为1L,,则
,Y点再通入CO、N2各0.01 mol,
平衡正向移动,则此时,C错误;
D.中增大CO的量,可促进NO的转化,而CO的转化率减小,则其他条件不变,使,CO转化率下降,D正确;
故选C。
13.D
【详解】A.合成氨时放热且熵减的反应,根据 G= H-T S<0能自发可知,该反应低温下能自发,A错误;
B.该反应为可逆反应,不能完全进行,因此1molN2与过量H2充分反应放热小于92.4kJ,B错误;
C.为了加快反应速率,实际生产中选择高压(10-20MPa)和高温(400℃-500℃),C错误;
D.氨气易液化,液化分离后生成物减少,平衡正向移动,没有液化的H2和N2可以继续放入反应器中反应,循环利用,D正确;
故选D。
14.AB
【详解】A.压强不变时,升高温度乙烯转化率降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则,A错误;
B.相同温度下,增大压强平衡正向移动,乙烯转化率增大,根据图知,压强:,B错误;
C.a点乙烯转化率为20%,则消耗的,根据“三段式”:,
,C正确;
D.温度越高、压强越大,化学反应速率越快,反应达到平衡时间越短,温度、压强:a<b,则反应速率:,所以达到平衡状态a、b所需要的时间:,D正确;
故选AB。
15.BD
【详解】A.在恒温恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,达到平衡状态后与原平衡等效,当时,将A、1C作为起始物,通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量分别为、,跟反应从和的混合物不是等效的,平衡后C的体积分数一定不等于a,故A错误;
B.恒温恒容下,当时,将作为起始物,通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量,则相当于起始时有2和,与起始充入和相比,为等效平衡,平衡后C的体积分数仍为a,故B正确;
C.在恒温恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,达到平衡状态后与原平衡等效.当时1A、1B、6C作起始物质,通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量,则相当于起始时有和,与起始充入和,A与B的比为2:1,达到平衡状态后与原平衡不等效,所以C的体积分数不等于a,故C错误;
D。若在恒温恒容下,按A、B、C作起始物质,若是,通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量分别为、,与原反应等效;但是若时,反应方程式两边的气体化学计量数之和相等,压强不影响平衡,由于加入的A、B的物质的量满足2:1,达到平衡时与原平衡也是等效平衡,所以、都可以,故D正确;
故选BD。
16. 温度 秒表 淀粉溶液 2 4I﹣+4H++O2=2I2+2H2O abc 2mL 0.2mol·L-1 H2SO4溶液
【分析】I.该实验探究其他条件相同时,温度对反应速率的影响,由表格数据可知,温度每升高10℃,反应速率增大为原来的2倍;
Ⅱ.该实验探究温度不变时, 溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响,由实验设计可知,溶液酸性越强,KI溶液变色越快。
【详解】(1)由题意可知,该实验探究其他条件相同时,温度对反应速率的影响,故答案为:温度;
(2)碘化钾溶液被空气中氧气氧化生成单质碘,单质碘遇淀粉溶液变蓝色,由题给实验试剂和实验仪器可知,实验时,还缺少测定显色时间所用的仪器秒表和显色反应快慢的试剂淀粉溶液,故答案为:秒表;淀粉溶液;
(3) 由题意可知,碘化钾溶液变色的反应为酸性条件下,碘离子与氧气反应生成单质碘和水,反应的离子方程式为4I﹣+4H++O2=2I2+2H2O,故答案为:4I﹣+4H++O2=2I2+2H2O;
(4) 该实验探究温度不变时, 溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响,由变量唯一化可知,实验操作中必须控制温度、试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序保持不变,故答案为:abc;
(5) 由变量唯一化可知,实验时应保证其他条件不变,在溶液总体积不变的条件下,通过加入蒸馏水改变0.2mol·L-1 H2SO4溶液溶液中的氢离子浓度,则实验时,应向其中一支试管中加入1mL蒸馏水和1mL 0.2mol·L-1 H2SO4溶液,同时在另一支试管中加入2mL 0.2mol·L-1 H2SO4溶液,故答案为:2mL 0.2mol·L-1 H2SO4溶液。
17. ace 5 固体反应物的表面积 AB
【详解】Ⅰ.(1)a.时,反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,所以浓度在减小,故a正确;
b.时,正、逆反应速率相等,所以反应达到平衡状态,反应仍然进行,故b错误;
c.,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,所以各物质浓度不再变化,但各物质的浓度不一定相等,故c正确,
d.由c分析可得d错误;故d错误;
e.,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,则浓度增大,故e正确;
f.反应过程中气体的颜色变浅,达到平衡后颜色不再改变故f错误。
故答案为:ace
Ⅱ.(2)第5组实验中温度最高,硫酸浓度最大,滴加了硫酸铜溶液,利用了原电池原理,因此反应速率最快,锌完全消失所需的时间最短。故答案为:5
(3)实验1和2除固体反应物的表面积不同外,其他因素相同,是分析固体反应物的表面积对反应速率的影响。故答案为:固体反应物的表面积
(4)从图中可看出2~4min内产生的氢气最多,故AB段反应速率最快;2~4min内,产生氢气179.2mL-44.8mL=134.4mL,物质的量为,根据化学方程式可知,参加反应的硫酸物质的量为mol,。故答案为:AB;。
【点睛】本题考查化学反应速率和化学平衡的知识,主要考查学生分析图象和图表的能力,从图象和图标中得信息,从而解决问题,题目难度适中。
18. 不成立 猜想Ⅰ成立 B 减少 减弱
【详解】[设计与实验]
实验Ⅰ中用乙醇加热至水沸腾耗时长,说明乙醇燃烧放出的热量比汽油的少,故猜想2不成立;实验Ⅱ中用乙醇加热的蒸发皿底部炭黑少,说明乙醇燃烧充分,产生的污染物少,故猜想1成立;故答案为:不成立;猜想Ⅰ成立;
[分析与讨论]
(1)实验Ⅰ中需要控制水的初始温度、火焰的大小、蒸发皿的大小相同,不需要控制加热开始计时点相同;答案为:B。
(2)结合实验Ⅱ可知,乙醇燃烧比汽油燃烧更充分,使用乙醇汽油后,汽车的发动机、排气管等部件产生的积炭量将减少;答案为:减少;
(3)结合实验Ⅰ可知,乙醇燃烧放出的热量比汽油的少,如果乙醇的添加量过多,则会使汽车动力减弱;答案为:减弱。
19.(1)放热
(2)1.54
(3)
(4)<
(5) 升高温度 ab
【分析】根据影响化学平衡的影响因素分析解答;吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大,结合图象分析计算;根据图象,A、B为反应物,C为生成物,结合各物质的物质的量变化量之比等于化学方程式计量数之比,结合化学平衡的特征分析判断。
【详解】(1)升高温度,NH3的体积分数降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)根据图示,吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大的为(-1.02 eV)-(-2.56 eV)=1.54 eV;故答案为:1.54;
(3)根据一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化图,A、B的物质的量随时间变化减小,说明A、B是反应物,C的物质的量随时间变化从0逐渐增大,说明C是生成物,3min达到平衡时,A物质的量的变化量=1mol-0.7mol=0.3mol,B物质的量的变化量=1mol-0.4mol=0.6mol,C物质的量的变化量=0.6mol,n(A)∶n(B)∶n(C)=0.3 mol∶0.6 mol∶0.6 mol =1∶2∶2,反应的化学方程式为:A+2B 2C,反应的平衡常数表达式K=,故答案为:A+2B 2C;;
(4)达平衡后,降低温度,A的体积分数将减小,说明降低温度,化学平衡正向移动,所以该反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
(5)①根据图象可知:t3时逆反应速率、正逆反应速率都突然增大,且逆反应速率>正反应速率,说明平衡逆向移动,若增大压强,平衡正向移动,由于该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以t3时是升高了温度,故答案为:升高温度;
②a.A+2B 2C为气体物质的量减小的反应,气体的压强为变量,当体系压强不变,表明达到了化学平衡状态,故a选;
b.A+2B 2C为气体物质的量减小的反应,气体的质量不变,气体的平均摩尔质量为变量,当气体的平均摩尔质量保持不变,表明达到了化学平衡状态,故b选;
c.容器的体积不变,气体的质量不变,则气体的密度始终不变,当气体的密度保持不变,不能说明达到了化学平衡状态,故c不选;
d.A+2B 2C中A的消耗速率等于B的生成速率,说明正反应速率>逆反应速率,不是平衡状态,故d不选;
故答案为:ab。
20.(1) 0.05mol/L 50%
(2)CD
(3) > 2 >
【详解】(1)若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol,因此消耗氢气的物质的量是0.2mol×=0.3mol,氢气的转化率为:,由方程式可知,消耗氮气为0.1mol,平衡时氮气的浓度是=0.05mol/L,故答案为:0.05mol/L;50%;
(2)A.加了催化剂加快反应速率,不影响平衡移动,氢气转化率不变,选项A错误;
B.增大容器体积,压强减小,平衡向逆反应方向移动,氢气转化率减小,选项B错误;
C.正反应为放热反应,降低反应体系的温度,平衡正向移动,氢气转化率增大,选项C正确;
D.加入一定量N2,平衡正向移动,氢气转化率增大,选项D正确,
故答案为:CD;
(3)①由反应可知平衡常数的表达式为:K=,故答案为:;
②正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故K1>K2,故答案为:>;
③400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数互为倒数,则400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K==2;此时浓度商Qc=v(N2)逆,故答案为:2;>。
答案第1页,共2页
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