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浙江省普通高中学业水平考试
选择题-第22题-化学反应速率
【题前知道】
v(a)=△c(a)/△t
影响化学反应速率的外界因素:
1.温度升高正逆反应都增大;
2.加入正催化剂反应速率都增大。(注意研究化学速率外界因素影响时,一定要控制一个变量,其它为定量即实验时取条件相同)。
3.考查原料的利用率,提高原料的利用率,平衡一定要向正反应方向移动。
【真题回顾】
1.(2022年7月浙江学考)一定温度下,在2 L恒容密闭容器中充入3种气体M、N和Q,它们的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应化学方程式: 3M+N2Q
B. 1 min内N的平均反应速率为0.25 mol/(L·min)
C. 充入He,容器内压强增大,则化学反应速率增大
D. 当容器内M的物质的量保持不变时,化学反应达到平衡状态
2.(2021年7月浙江学考)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反应过程中部分数据如下:
n/molt/min n(SO2) n(O2) n(SO3)
0 0.2 0.2 0
5 0.18
10 0.02
下列说法不正确的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率
B. 0~5min内,用SO2表示的平均反应速率为0.036mol/(L·min)
C. 容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态
D. 5min时,SO2的转化率已达到该条件下的最大值
【题中展示】
1.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是
A.25℃时,在10~30min内,R 的分解平均速率为0.030mol·L-1·min-1
B.对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等
C.对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D.对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
2. 在一体积固定的密闭容器中加入反应物 A、B,发生如下反应:A(g) + 2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法不正确的是
浓度/ mol · Lˉ1 时间/min c(A) c(B) c(C)
0 1.0 1.2 0
2 0.8
4 0.6
6 0.9
A.0~2 min内,B 的反应速率为0.1 mol · Lˉ1 · minˉ1
B.2 min时,C 的物质的量浓度为0.6 mol · Lˉ1
C.4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率相等
D.4~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变
3.在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法正确的是
浓度/ mol·Lˉ1时间/min c(A) c(B) c(C)
0 1.0 1.2 0
2 0.8
4 0.6
6 0.9
A.0~2 min内,B的反应速率为0.1 mol·Lˉ1·minˉ1
B.2 min时,C的物质的量浓度为0.4 mol·Lˉ1
C.4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0
D.4~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变
4.t℃时,在一个体积为2L密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应:A(s)+2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法正确的是
物质 起始 2分钟 4分钟 6分钟
A 2 mol 1.2 mol
B 6 mol 3.0 mol
C 0 mol x mol 4.5 mol
A.前2分钟内,A的反应速率为0.2mol L-1 min-1
B.表中x的值为3.6
C.4分钟时,反应达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0
D.升高温度,正、逆反应的速率都会增大
5.已知X(g)+3Y (g)2W(g) +M (g) △H= a kJ·mol 1(a>0)。一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g) 与2mol Y (g),下列说法正确的是
A.充分反应后,X的转化率和Y的转化率不相等,前者大于后者
B.当反应达到平衡状态时,W与M的物质的量浓度之比一定为2:1
C.当混合气体的密度不再改变,表明该反应已达平衡
D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
6.一定温度下,把6 mol A和5 mol B通入容积为4L的恒容密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应经过5min达到平衡,此时生成2 mol C,正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2=5min,平衡时3v正(A)=2v逆(D)
B.0~t2,A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1
C.t2~t3,各物质的浓度一定相等
D.B的平衡转化率为25%
7.绝热容器中发生反应:3Z(s) X(g)+2Y(g)△H=a kJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是
A.将0.3 mol Z置于容器中充分反应生成气体的物质的量一定小于0.3 mol
B.达到化学平衡状态时,气体平均摩尔质量不变
C.容器中放入3mol Z,达到化学平衡状态时,反应吸收的总热量为a kJ
D.容器温度不变,反应已经达到平衡
8.某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO (g)+ O2(g)2NO2 (g) ,在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2830
90 25 510 5760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据,下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达到平衡
D.若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s
9.等量铝粉与等体积不同浓度NaOH溶液(足量)反应,产生H2的体积(已换算成标准状况下)随时间变化如下表所示:
t /min V(H2)/ mL 实验 5 10 15 20
Ⅰ 2016 3808 4032 4032
Ⅱ 1120 3136 3808 3920
注:实验Ⅰ为铝粉与1.0mol·L-1 NaOH溶液反应;实验Ⅱ为铝粉与0.6mol·L-1 NaOH溶液反应。下列说法不正确的是
A.此反应是放热反应
B.实验Ⅰ中,至5 min时铝粉溶解0.6mol
C.12.5min时,生成H2的速率:Ⅰ>Ⅱ
D.实验Ⅱ中,15~20min内,生成H2的平均反应速率为22.4mL·min-1
10.表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g),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
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A.第6 min后,反应停止
B.当反应达到一定的反应限度时,X的物质的量减少了0.85 mol
C.当达到平衡时,Z的浓度增加了0.85 mol·L-1
D.若降低温度,v(正)减小,v(逆)增大
11.已知:2N2O5 (g)4NO2 (g)+ O2(g) ΔH =QkJ mol-1 (Q >0), 一定温度下,向 2 L 的恒容密闭容器中通入N2O5,实验测得的部分数据如表:
时间/s 0 500 l000 1500
n(N2O5)/mol 10.0 7.0 5.0 5.0
下列说法正确的是
A.0~1000s内,用N2O5表示的平均反应速率为0.005mol·L-1 s 1
B.从表中数据可知,在 1000s 时,反应恰好达到平衡状态
C.反应达到平衡时,容器内压强保持不变
D.充分反应后,吸收的热量为 5QkJ
12.一定温度下,10mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min 0 2 4 6 8 10 12
V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 a
下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.12min时,a=33.3
B.反应到6min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
C.反应到6min时,H2O2分解了60%
D.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
13.在温度T1和T2时,分别将0.50 mol A和1.2 mol B充入体积为3 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g),测得n(A)随时间变化数据如下表,下列说法正确的是
温度 时间/min 0 10 20 40 50
T1 n(A)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
T2 n(A)/mol 0.50 0.30 0.18 …… 0.15
A.温度:T1>T2
B.反应达到平衡状态时,容器内压强不再发生变化
C.在温度T1时,0~10 min用B表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)
D.保持其他条件不变,缩小反应容器体积,逆反应速率增大,正反应速率减小
14.为探究Cu2+对H2O2分解是否有催化作用,分别取10mL 30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中,控制其它条件相同,进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积):
实验编号 所加药品 控制温度/℃ 生成氧气平均速率(mL·min-1)
第1个3min 第2个3min 第3个3min
① 1mL 1.0 mol·L-1CuSO4 20 2.4 2.7 2.8
② 30 9 10 10
③ 40 90 63 28
④ 1mL H2O 40 1.0 1.2 1.3
下列有关说法不正确的是
A.Cu2+对H2O2分解有催化作用
B.Cu2+对H2O2分解催化效率可能随温度升高而提高
C.实验③第1个3min H2O2的平均反应速率约为2.4mol·L-1·min-1
D.为得到更可靠的结论,实验①②③还需排除SO42-
15.汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。在一定温度下,体积固定为2L的密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如表所示:
时间/s c(NO)/(mol·L-1) c(CO)/(mol·L-1)
0 9.50×10-3 9.00×10-3
1 4.50×10-3 4.00×10-3
2 2.50×10-3 2.00×10-3
3 1.50×10-3 1.00×10-3
4 1.50×10-3 1.00×10-3
下列说法正确的是
A.前2 s内的平均反应速率v(N2)=3.5×10-3mol·L-1·s-1
B.升高温度时,逆反应速率增大,正反应速率减小
C.容器内气体压强不再发生变化时,反应达到平衡状态
D.容器中气体的浓度c(NO):c(CO):c(N2):c(CO2)=2:2:1:2时,反应达到平衡状态
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选择题-第22题-化学反应速率
【题前知道】
v(a)=△c(a)/△t
影响化学反应速率的外界因素:
1.温度升高正逆反应都增大;
2.加入正催化剂反应速率都增大。(注意研究化学速率外界因素影响时,一定要控制一个变量,其它为定量即实验时取条件相同)。
3.考查原料的利用率,提高原料的利用率,平衡一定要向正反应方向移动。
【真题回顾】
1.(2022年7月浙江学考)一定温度下,在2 L恒容密闭容器中充入3种气体M、N和Q,它们的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应化学方程式: 3M+N2Q
B. 1 min内N的平均反应速率为0.25 mol/(L·min)
C. 充入He,容器内压强增大,则化学反应速率增大
D. 当容器内M的物质的量保持不变时,化学反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】A.1min内M减少1.5mol、N减少0.5mol、Q增多1mol,所以MN是反应物、Q是生成物,变化量比等于系数比,所以该反应的化学方程式: 3M+N2Q,故A正确;
B.1min内N减少0.5mol ,N的平均反应速率为0.25 mol/(L·min),故B正确;
C.充入He,容器内压强增大,容器体积不变,反应物浓度不变,则化学反应速率不变,故C错误;
D.反应达到平衡状态,各物质浓度保持不变,当容器内M的物质的量保持不变时,化学反应达到平衡状态,故D正确;
选C。
2.(2021年7月浙江学考)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反应过程中部分数据如下:
n/molt/min n(SO2) n(O2) n(SO3)
0 0.2 0.2 0
5 0.18
10 0.02
下列说法不正确的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率
B. 0~5min内,用SO2表示的平均反应速率为0.036mol/(L·min)
C. 容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态
D. 5min时,SO2的转化率已达到该条件下的最大值
【答案】B
【解析】A.使用催化剂是为了增大反应速率,缩短到达平衡的时间,A正确;
B.0~5min内生成0.18mol三氧化硫,根据方程式可知消耗0.18mol二氧化硫,用SO2表示的平均反应速率为=0.018mol/(L·min),B错误;
C.正反应体积减小,则容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态,C正确;
D.5min时剩余二氧化硫是0.2mol-0.018mol=0.02mol,这说明产生反应已经达到平衡状态,SO2的转化率已达到该条件下的最大值,D正确;
答案选B。
【题中展示】
1.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是
A.25℃时,在10~30min内,R 的分解平均速率为0.030mol·L-1·min-1
B.对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等
C.对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D.对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
【答案】D
【解析】A选项速率的计算,正确。B选项分解率的计算,正确。C选项,30℃温度高但起始比25℃小,从浓度比较,应该是25℃速率大,但从温度分析是30℃速率快,从图象上计算出最终结果是30℃速率快,说明温度升高反应速率要增大。D选项,30℃和10℃曲线有两个变量,温度高反应速率快,30℃时的起始浓度又比10℃大,反应速率也要增大,两个因素都是增大的,不能说明温度升高分解速率增大。
2. 在一体积固定的密闭容器中加入反应物 A、B,发生如下反应:A(g) + 2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法不正确的是
浓度/ mol · Lˉ1 时间/min c(A) c(B) c(C)
0 1.0 1.2 0
2 0.8
4 0.6
6 0.9
A.0~2 min内,B 的反应速率为0.1 mol · Lˉ1 · minˉ1
B.2 min时,C 的物质的量浓度为0.6 mol · Lˉ1
C.4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率相等
D.4~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变
【答案】A
【解析】A.0~2 min内,B 的反应速率为0.2mol · Lˉ1 · minˉ1故 A错误;
B.2min 时 C 的浓度为0.6mol/L,故 B 正确;
C.因为2~4 min内,B的浓度减少了0.2mol/L,则C的浓度增加0.3mol/L,变为0.9mol/L,到 6min 时不再变化,说明4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率相等,故 C 正确;
D.根据已知反应:A(g) + 2B(g) 3C(g),反应前后气体总体积不变,所以~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变,故 D 正确。 故选 A。
3.在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法正确的是
浓度/ mol·Lˉ1时间/min c(A) c(B) c(C)
0 1.0 1.2 0
2 0.8
4 0.6
6 0.9
A.0~2 min内,B的反应速率为0.1 mol·Lˉ1·minˉ1
B.2 min时,C的物质的量浓度为0.4 mol·Lˉ1
C.4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0
D.4~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变
【答案】D
【解析】A. 0-2min,A的反应速率为0.1mol·L-1·min-1,B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,故A错误;
B. 2min时,C的物质的量的浓度为0.6mol/L,故B错误;
C. 4分钟时达到反应平衡,但正逆反应速率不为0,而是动态平衡,故C错误;
D. 该化学反应中气体分子数不变,所以分子的总的物质的量不变,故D正确;
故答案选D。
4.t℃时,在一个体积为2L密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应:A(s)+2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法正确的是
物质 起始 2分钟 4分钟 6分钟
A 2 mol 1.2 mol
B 6 mol 3.0 mol
C 0 mol x mol 4.5 mol
A.前2分钟内,A的反应速率为0.2mol L-1 min-1
B.表中x的值为3.6
C.4分钟时,反应达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0
D.升高温度,正、逆反应的速率都会增大
【答案】D
【解析】
x=2.4。6分钟时C的物质的量也是4.5mol,说明4分钟时,反应就达到平衡状态了。
A.A为固体,浓度始终是一个常数,故不能用A来表示该反应的速率,故A错误;
B.各物质的转化量等于化学计量数之比,表中x的值为2.4,故B错误;
C.4分钟时,反应达到平衡状态,化学平衡状态是一个动态平衡,此时正、逆反应的速率都不为0,故C错误;
D.升高温度,正、逆反应的速率都会增大,故D正确。故选D。
5.已知X(g)+3Y (g)2W(g) +M (g) △H= a kJ·mol 1(a>0)。一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g) 与2mol Y (g),下列说法正确的是
A.充分反应后,X的转化率和Y的转化率不相等,前者大于后者
B.当反应达到平衡状态时,W与M的物质的量浓度之比一定为2:1
C.当混合气体的密度不再改变,表明该反应已达平衡
D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】B
【解析】A. 充分反应后,设反应的X是a mol,则Y消耗3a mol,X的转化率是a/1, Y的转化率是3a/2,则转化率是前者小于后者,故A错误;B. 当反应达到平衡状态时,由于只加入反应物达到的平衡,则生成的W与M的物质的量浓度之比一定为2:1,故B正确;C. 反应物与生成物都是气体,反应前后气体总质量不变,密闭容器的容积不变,故混合气体的密度不变,不能用于判断是否达到平衡,故C错误;D. 若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率不会减小,故D错误。故选B。
6.一定温度下,把6 mol A和5 mol B通入容积为4L的恒容密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应经过5min达到平衡,此时生成2 mol C,正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2=5min,平衡时3v正(A)=2v逆(D)
B.0~t2,A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1
C.t2~t3,各物质的浓度一定相等
D.B的平衡转化率为25%
【答案】B
【解析】A. t2时,正逆反应速率相等,反应达到平衡,平衡时2v正(A)=3v逆(D),A错误;B. 反应经过5min达到平衡时生成2 mol C,则消耗了3molA,A的平均反应速率为=0.15 mol·L-1·min-1,B正确;C. t2~t3,反应为平衡状态,正逆反应速率相等,但各物质浓度与初始投料有关,不一定相等,C错误;D. 达到平衡时,生成2molC,则消耗了1molB,B的平衡转化率为=20%,D错误;答案选B。
7.绝热容器中发生反应:3Z(s) X(g)+2Y(g)△H=a kJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是
A.将0.3 mol Z置于容器中充分反应生成气体的物质的量一定小于0.3 mol
B.达到化学平衡状态时,气体平均摩尔质量不变
C.容器中放入3mol Z,达到化学平衡状态时,反应吸收的总热量为a kJ
D.容器温度不变,反应已经达到平衡
【答案】C
【解析】A、可逆反应的反应物不会完全转化为产物,将0.3mol Z置于容器中充分反应生成气体的物质的量一定小于0.3mol,故A正确;B、气体平均摩尔质量等于气体质量和物质的量的比值,反应气体质量和物质的量都变化,达到化学平衡状态时,气体平均摩尔质量不变,故B正确;C、容器中放入3molZ,达到化学平衡状态时,消耗的Z的物质的量小于3mol,反应吸收的总热量小于akJ,故C错误;D、反应伴随吸热,反应过程中会伴随温度的变化,变量不变的状态是平衡状态,容器温度不变,反应已经达到平衡,故D正确;故选C。
8.某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO (g)+ O2(g)2NO2 (g) ,在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2830
90 25 510 5760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据,下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达到平衡
D.若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s
【答案】D
【解析】A项,相同压强时,温度高时达到相同转化率需要的时间多,升高温度,反应速率越小,故A错误;B项,相同温度,压强高时达到相同转化率需要的时间少,增大压强,反应速率变快,故B错误;C项,在此条件下,当转化率为98%时需要的时间较长,不确定反应是否达到了平衡,故C错误;D项,在amol混合气体进入反应塔,题目所示的外界环境下,NO的反应速率为v= n/ t==mol/s,故D项正确。故选D。
9.等量铝粉与等体积不同浓度NaOH溶液(足量)反应,产生H2的体积(已换算成标准状况下)随时间变化如下表所示:
t /min V(H2)/ mL 实验 5 10 15 20
Ⅰ 2016 3808 4032 4032
Ⅱ 1120 3136 3808 3920
注:实验Ⅰ为铝粉与1.0mol·L-1 NaOH溶液反应;实验Ⅱ为铝粉与0.6mol·L-1 NaOH溶液反应。下列说法不正确的是
A.此反应是放热反应
B.实验Ⅰ中,至5 min时铝粉溶解0.6mol
C.12.5min时,生成H2的速率:Ⅰ>Ⅱ
D.实验Ⅱ中,15~20min内,生成H2的平均反应速率为22.4mL·min-1
【答案】C
【解析】A项,金属Al与NaOH溶液反应是放热反应,故A正确;B项,实验Ⅰ中,至5min时2.016LH2,所得H2的物质的量为=0.09mol,根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知溶解Al的物质的量为0.6mol,故B正确;C项,由实验数据可知10~15min时实验Ⅰ生成H2的总体积小于实验Ⅱ生成H2的总体积,说明12.5min时生成H2的速率Ⅰ<Ⅱ,故C错误;D项,实验Ⅱ中,15~20min时生成H2的体积为3920mL-3808mL=112mL,则生成H2的平衡反应速率为=22.4mL·min-1,故D正确;故选C。
10.表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g),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
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A.第6 min后,反应停止
B.当反应达到一定的反应限度时,X的物质的量减少了0.85 mol
C.当达到平衡时,Z的浓度增加了0.85 mol·L-1
D.若降低温度,v(正)减小,v(逆)增大
【答案】C
【解析】由题图可知,第6 min时,反应达到了一定的反应限度,但反应没有停止,而是始终在进行,A项错误;此时X的物质的量浓度减小了0.85 mol·L-1,由于体积未知,无法确定X的物质的量的减少量,B项错误;由于X、Z的化学计量数均为1,故此时Z的浓度增加了0.85 mol·L-1,C项正确;降低温度,v(正)、v(逆)均减小,D项错误。
11.已知:2N2O5 (g)4NO2 (g)+ O2(g) ΔH =QkJ mol-1 (Q >0), 一定温度下,向 2 L 的恒容密闭容器中通入N2O5,实验测得的部分数据如表:
时间/s 0 500 l000 1500
n(N2O5)/mol 10.0 7.0 5.0 5.0
下列说法正确的是
A.0~1000s内,用N2O5表示的平均反应速率为0.005mol·L-1 s 1
B.从表中数据可知,在 1000s 时,反应恰好达到平衡状态
C.反应达到平衡时,容器内压强保持不变
D.充分反应后,吸收的热量为 5QkJ
【答案】C
【解析】A项,0~1000s内,用N2O5表示的平均反应速率为0.0025mol·L-1 s 1,故A错误;B项,从表中数据可知,平衡时n(N2O5)=5 mol·L-1,500~1000s之间的某时刻反应恰好达到平衡状态,故B错误;C项,反应达到平衡时,气体物质的量不再变化,容器内压强保持不变,故C正确;D项,根据2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g) ΔH =QkJ mol-1(Q >0),分解2mol N2O5吸收QkJ的能量,充分反应后,分解了5mol N2O5,所以吸收2.5QkJ的能量,故D错误;故选C。
12.一定温度下,10mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min 0 2 4 6 8 10 12
V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 a
下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.12min时,a=33.3
B.反应到6min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
C.反应到6min时,H2O2分解了60%
D.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A项,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐降低,则无法计算12min时生成的氧气体积,A错误;B项,反应至6min时生成氧气是0.001mol,消耗双氧水是0.002mol,剩余H2O2为0.01L×0.4mol/L-0.002mol=0.002mol,则c(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L,B错误;C项,反应至6min时,分解的过氧化氢为0.002mol,开始的H2O2为0.01L×0.4mol/L=0.004mol,H2O2分解了0.002mol/0.004mol×100%=50%,C错误;D项,0~6min,生成O2为0.0224L÷22.4L/mol=0.001mol,由2H2O2=2H2O+O2↑可知,分解的过氧化氢为0.002mol,浓度是0.2mol/L,因此v(H2O2)=0.2mol/L÷6min=0.033mol/(L min),D正确。
13.在温度T1和T2时,分别将0.50 mol A和1.2 mol B充入体积为3 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g),测得n(A)随时间变化数据如下表,下列说法正确的是
温度 时间/min 0 10 20 40 50
T1 n(A)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
T2 n(A)/mol 0.50 0.30 0.18 …… 0.15
A.温度:T1>T2
B.反应达到平衡状态时,容器内压强不再发生变化
C.在温度T1时,0~10 min用B表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)
D.保持其他条件不变,缩小反应容器体积,逆反应速率增大,正反应速率减小
【答案】B
【解析】A项,分析题干表格数据可知,T2温度下A的物质的量减小的更快,即T2温度下反应速率较快,故T1<T2,A错误;B项,分析反应A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)可知该反应前后气体的体积没有发生改变,故容器的压强始终不变,故反应达到平衡状态,容器内压强当然不再发生变化,B正确;C项,在温度T1时,0~10 min用B表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1,C错误;D项,保持其他条件不变,缩小反应容器体积,反应物生成物的浓度均增大,故逆反应速率增大,正反应速率也增大,D错误;故选B。
14.为探究Cu2+对H2O2分解是否有催化作用,分别取10mL 30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中,控制其它条件相同,进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积):
实验编号 所加药品 控制温度/℃ 生成氧气平均速率(mL·min-1)
第1个3min 第2个3min 第3个3min
① 1mL 1.0 mol·L-1CuSO4 20 2.4 2.7 2.8
② 30 9 10 10
③ 40 90 63 28
④ 1mL H2O 40 1.0 1.2 1.3
下列有关说法不正确的是
A.Cu2+对H2O2分解有催化作用
B.Cu2+对H2O2分解催化效率可能随温度升高而提高
C.实验③第1个3min H2O2的平均反应速率约为2.4mol·L-1·min-1
D.为得到更可靠的结论,实验①②③还需排除SO42-
【答案】C
【解析】A项,实验③④说明Cu2+对H2O2分解有催化作用,故A正确;B项,温度每升高100C,速率提高2~4倍,实验②③说明,随着温度升高,Cu2+对H2O2分解的催化效果明显提高,故B正确;C项,实验③第1个3min生成氧气平均速率为90 mL·min-1,即mol/min,根据反应2 H2O2=2 H2O+O2↑,H2O2的平均反应速率约为0.8 mol·L-1·min-1,故C不正确;D项,加CuSO4,可能是Cu2+造成影响,也可能是SO42-造成的影响,故D正确。故选C。
15.汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。在一定温度下,体积固定为2L的密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如表所示:
时间/s c(NO)/(mol·L-1) c(CO)/(mol·L-1)
0 9.50×10-3 9.00×10-3
1 4.50×10-3 4.00×10-3
2 2.50×10-3 2.00×10-3
3 1.50×10-3 1.00×10-3
4 1.50×10-3 1.00×10-3
下列说法正确的是
A.前2 s内的平均反应速率v(N2)=3.5×10-3mol·L-1·s-1
B.升高温度时,逆反应速率增大,正反应速率减小
C.容器内气体压强不再发生变化时,反应达到平衡状态
D.容器中气体的浓度c(NO):c(CO):c(N2):c(CO2)=2:2:1:2时,反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】A项,前2s内△c(CO)=(9.00×10-3-2.00×10-3)mol/L=7.00×10-3mol/L,则△c(N2)=3.50×10-3mol/L,v(N2)==1.75×10-3mol L-1 s-1,故A 错误;B项,升高温度时,由于增大了活化分子百分数,正逆反应速率都增大,故B错误;C项,该反应为气体体积缩小的反应,反应过程中压强为变量,当容器内气体的压强不再发生变化时,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故C正确;D项,容器中气体的浓度c(NO):c(CO):c(N2):c(CO2)=2:2:1:2时,不能说明各组分浓度不变,不能说明达到平衡状态,故D 错误;故选C。
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