2.1化学反应速率 课堂练习
一、单选题
1.将物质的量之比为1:3的氮气和氢气充入恒容密闭容器中,测定不同温度、压强下平衡混合物中氨的物质的量分数,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. B.该反应
C. 点, 的转化率为 D.合成氨工业实现了人工固氮
2.实验室利用反应:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,以溶液变浑浊时间的长短来研究影响化学反应速率的因素,下列各组实验中化学反应速率最大的是组号反应( )
组号 反应温度(℃) 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O的体积(mL)
体积(mL) 浓度(mol L﹣1) 体积(mL) 浓度(mol L﹣1)
A 10 5.0 0.10 10.0 0.10 5.0
B 10 5.0 0.10 5.0 0.10 10.0
C 30 5.0 0.10 5.0 0.10 10.0
D 30 5.0 0.20 5.0 0.10 10.0
A.A B.B C.C D.D
3.反应2SO2+O2 2SO3,经过10s O2的浓度增加了4mol/L,则用O2表示的反应速率为( )
A.4 mol/(L·s) B.0.4 mol/(L·s)
C.2 mol/(L·s) D.0.2 mol/(L·s)
4.在无催化剂和有催化剂条件下,HCN和HNC之间发生异构化反应的历程与相对能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.使用催化剂只降低了正反应的活化能
B.比稳定
C.,使用催化剂可增加反应吸收的热量
D.曲线Ⅱ为催化剂条件下的反应历程,第一步反应为决速反应
5.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强
D.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验
6.N2+3H2 2NH3是工业上制造氮肥的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.增加N2的浓度能加快反应速率 B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂不影响反应速率 D.N2和H2能100%转化为NH3
7.把下列四种X溶液分别加入四个盛有l0mL2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸进行反应,其中反应速率最快的是( )
A.10℃20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃l0mL 5mol/L的X溶液
C.20℃30mL 2mol/L的X溶液 D.10℃l0mL2mol/L的X溶液
8.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.常温下用铝片和硫酸反应制氢气,硫酸浓度越高,反应速率越快
B.锌和稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,可加快反应速率
C.升高温度、增大压强和使用催化剂,反应速率一定加快
D.等质量的铁片分别与同物质的量浓度的稀盐酸和稀硫酸反应,反应速率相等
9.在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①增加碳的量②缩小体积,增大压强③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
10.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率:ν(H2)=0.45mol/(L s),则2s末NH3的浓度为( )
A.0.50mol/L B.0.60mol/L C.0.45mol/L D.0.55mol/L
11.被硫杆菌催化氧化的反应为。硫杆菌存在时被氧化的速率与温度的关系如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.硫杆菌作催化剂
B.的氧化速率随温度的升高而升高
C.被氧化的最佳温度为30℃
D.硫杆菌可能在40℃时失去生物活性
12.一定温度下,在一个容积为2L的密闭容器中发生反应: ,若0~10s内消耗了2mol C,下列说法正确的是( )
A.0~10s内用C表示的平均反应速率为v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
B.当v正(N2O3)= v逆(CO2)时,反应达到平衡状态
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.该反应达平衡后,减小反应体系的体积,平衡向逆反应方向移动
13.用等质量铁与稀盐酸反应制备氢气时,欲使生成氢气的化学反应速率增大,下列措施可行的是( )
A.增加铁粒质量 B.换成同浓度的稀硫酸
C.改成98%的浓硫酸 D.加入纯硝酸
14.实验室用锌粒与30mL3硫酸溶液反应制取气体,若要增大反应速率,不可采取的措施是( )
A.改用锌粉 B.改用30mL6硫酸溶液
C.加入足量的固体 D.适当加热
15.恒温密闭容器中的反应,经,的浓度减少了。下列叙述错误的是( )
A.内的平均反应速率为
B.、、表示的反应速率之比为
C.用表示的反应速率是
D.内的平均反应速率小于
16.下列说法正确的是( )
A.增大压强,活化分子百分数增多,化学反应速率一定增大
B.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大
C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数, 化学反应速率一定增大
二、综合题
17.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g)达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如图所示.
请回答下列问题:
(1)0~20min,A的平均反应速率为 ;8min时,v(正) v(逆).(填:“>”、“=”或“<”)
(2)反应方程式中的x= ,30min时改变的反应条件是 .
(3)20~30min时反应的平衡常数 30~40min时反应的平衡常数.(填:“>”、“=”或“<”).
18.(14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备.回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1﹣丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H1
已知:②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H2=﹣119kJ mol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H3 =﹣242kJ mol﹣1
反应①的△H1为 kJ mol﹣1.图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x 0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是 (填标号).
A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强
(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等.图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系.图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 .
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物.丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是 .
19.NH3的催化氧化是制备硝酸的重要反应之一。下面是对氨的催化氧化进行的研究。氨的催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度随时间的变化如下表:
0 1min 2min 3min 4min
c(NH3)/mol.L-1 0.800 c1 0.300 0.200 0.200
c(O2)/mol.L-1 1.600 1.100 0.975 0.850 c2
(1)c1= mol/L;c2= mol/L。
(2)0~2min内,v(NH3)= mol/(L·min)。
(3)工业上需要加快氨气的反应速率,下列措施可行的是________(填标号)。
A.使用合适的催化剂 B.减小O2的浓度 C.适当升高温度
(4)反应达到平衡时,O2的转化率为 (精确到小数点后1位数字)%。
20.某温度时,在2 L容器中发生A、B两种气体间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,M点的坐标为(7,0.24)请分析图中数据,回答下列问题。
(1)该反应 (填写“是”或“不是”)可逆反应,判断依据是 。
(2)该化学方程式为 。
(3)反应从开始至4 min时,用B的浓度变化来表示的反应速率为 。
(4)比较M、N两点该反应的正反应速率的相对大小v(M)正 v(N)正(填写“>”、“<”或“=”)。判断依据是 。
(5)运用图示数据计算该反应达到限度时A的转化率为 %。
21.在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,v(Z)∶v(Y)=1∶2。
(1)试确定:起始时n(Y)= ,n(Q)= 。
(2)方程式中m= ,n= ,p= ,q= 。
(3)用Z表示2 min内的反应速率 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A. 根据氮气与氢气的反应方程式,反应前后气体分子数发生改变,温度相同,压强增大,平衡正向移动,氨的物质的量分数增大,所以根据图可知, ,A不符合题意;
B. 根据图可知,温度升高,氨的物质的量分数减小,所以该反应的正反应为放热反应, ,B不符合题意;
C. 点, 的物质的量分数为 ,则设开始投的氮气的物质的量为1 mol,氢气的物质的量为3 mol,转化的氮气为x mol,根据三段式:
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
始
转
平
则 , ,所以 的转化率为: ,C符合题意;
D. 人工固氮就是利用氮气和氢气反应生成氨气的原理,所以合成氨工业实现了人工固氮,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】物质的量之比为1:3的氮气和氢气充入恒容密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
2.【答案】D
【解析】【解答】解:温度越高,反应物浓度越大,则反应速率越大,比较题中四组数据可知D的温度最高、反应物浓度最大,则反应速率最大.
故选D.
【分析】对于反应Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O来说,升高温度,增大浓度,可增大反应速率,以此解答.
3.【答案】B
【解析】【解答】氧气的浓度增加,说明可逆反应逆向进行。化学反应速率是指单位时间内物质的浓度的变化。 所以有ν(O2)= 4mol/L/10s= 0.4 mol/(L·s),B符合题意。
【分析】利用公式计算
4.【答案】D
【解析】【解答】A.催化剂能同等程度地改变正、逆反应的活化能,故不改变正反应与逆反应活化能的差值,故A不符合题意;
B.物质的能量越低越稳定,由题图可知,HCN的能量比.HNC的能量低,则HCN比HNC稳定,故B不符合题意;
C.由图可知
,使用催化剂只能改变中间过程,不能改变反应热,故C不符合题意;
D.由题图可知,曲线II的反应活化能小于曲线I,则曲线II为催化剂条件下的反应历程,活化能越大,反应速率越慢,反应历程中第一步反应的活化能大于第二步,则第一步反应为决速反应,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.催化剂是降低了反应的活化能
B.能量越低越稳定
C.催化剂不能改变焓变
D.根据活化能大小即可判断
5.【答案】D
【解析】【解答】解:A、加水不能改变浓度水的浓度,对反应速率没有影响,故A错误;
B、浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化反应,没有氢气生成,不能提高生成气体的反应速率,故B错误;
C、压强只对气体的反应速率有影响,对非气体的反应没有影响,增大压强速率不变,故C错误;
D、将Al片改成Al粉,增大了反应物的接触面积,所以能使反应速率加快,故D正确;
故选:D.
【分析】A、钠与水反应剧烈,加水不能改变浓度;
B、浓硫酸具有强氧化性,使铁发生钝化;
C、压强只对气体的反应速率有影响;
D、压强只对气体的反应速率有影响,对非气体的反应没有影响,增大压强速率不变.
6.【答案】A
【解析】【解答】A.增大反应物的浓度,活化分子数增多,有效碰撞几率增大,化学反应速率加快,A符合题意;
B.降低体系温度,活化分子数减少,有效碰撞几率减小,化学反应速率减慢,B不符合题意;
C.一般情况下,使用催化剂会降低反应的活化能,加快反应速率,C不符合题意;
D.该反应为可逆反应,有一定的化学反应限度,所以N2和H2不能100%转化为NH3,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】工业合成氨的反应是氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下进行的反应,增加的反应物浓度或者提高温度或者催化剂否可以提高反应速率,但是使用催化剂不能使平衡移动,由于是可逆反应,反应不可能得到100%
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A.10℃20mL 3mol/L的X溶液,X的物质的量为:0.02L×3mol/L=0.06mol;
B.20℃l0mL 5mol/L的X溶液,X的物质的量为:0.01L×5mol/L=0.05mol
C.20℃30mL2mol/L的X溶液,X的物质的量为:0.03L×2mol/L=0.06mol;
D.10℃10mL2mol/L的X溶液,X的物质的量为:0.01L×2mol/L=0.02mol,
根据分析可知,X浓度大小为:A=C>B>D,而温度B=C>A=D,则C温度最高、浓度最大,其反应速率最快,
故选C.
【分析】化学反应速率与反应温度、反应物浓度有关,温度越高,反应速率越快;然后计算出稀释后X溶液的中X的物质的量,最终溶液的体积都为50mL,则X的物质的量越大,X的浓度越大,而浓度越大、温度越高,反应速率越快,据此进行解答.
8.【答案】B
【解析】【解答】A.常温下浓硫酸和Al发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,且生成的气体不是氢气,故A不符合题意;
B.锌和稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,Zn置换出硫酸铜中的Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池,原电池反应加快化学反应速率,故B符合题意;
C.对于化学反应中有气体参加的化学反应,增大压强,化学反应速率加快,对于化学反应中没有气体参加反应,增大压强不影响化学反应速率,如稀盐酸和NaOH溶液的反应,故C不符合题意;
D.等质量的铁片分别与同物质的量浓度的稀盐酸和稀硫酸反应时,稀硫酸溶液中氢离子浓度大于稀盐酸中氢离子浓度,稀硫酸溶液中反应速率比稀盐酸快,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A. 硫酸浓度过高氧化性增强,浓硫酸与铝发生氧化还原反应,形成一层致密的氧化膜在铝表面,阻止与浓硫酸接触,反应速率不会变快,同时不会用来制取氢气,A错误;
B. 在锌和稀硫酸反应过程中加入少量CuSO4溶液,构成Zn、Cu原电池,增加反应速率,B正确;
C.在无气体参与反应的化学反应中,增加压强不影响反应速率,C错误;
D. 等物质的量的稀硫酸和稀盐酸的H+浓度不同,稀硫酸中H+浓度大于稀盐酸中H+ 浓度,故稀硫酸与铁反应速度快,D错误。
9.【答案】B
【解析】【解答】①增加炭的量,增加固体物质的浓度不影响化学反应速率,故不符合;
②该反应为气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,故符合;
③通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,故符合;
④恒容下充入N2,反应物的浓度不变,反应速率不变,故不符合;
⑤恒压下充入N2,反应物的分压减小,反应速率减小,故不符合;
故答案为:B。
【分析】依据影响反应速率的因素分析。
10.【答案】B
【解析】【解答】反应开始后的2s内氢气的平均速率为0.45mol/(L s),由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应开始后的2s内氨气的平均速率为0.45mol/(L s)× =0.30mol/(L s),则2s末氨气的浓度为0.30mol/(L s)×2s=0.60mol/L,
故答案为:B。
【分析】利用化学反应速率之比等于化学计量数之比。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.由方程式可知,硫杆菌作催化剂,故A不符合题意;
B.由图象可知,的氧化速率30℃之前随温度升高而升高,30℃之后随温度降低而降低,故B符合题意;
C.由图象可知,的氧化速率在温度为30℃时最大,故C不符合题意;
D.40℃时的氧化速率很小,可能为硫杆菌在40℃时失去生物活性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据反应的方程式可知硫杆菌作催化剂;
C.的氧化速率在温度为30℃时最大;
D.硫杆菌可能在40℃时反应速率很低,可能失去活性。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.C为固体,不能用浓度的变化表示C的反应速率,A不符合题意;
B.当v正(N2O3)=v逆(CO2)时,则3v正(N2O3)=2v逆(N2O3),正逆反应速率不相等,反应未平衡,B不符合题意;
C.升高温度可以提高活化分子百分数,正逆反应速率均增大,C不符合题意;
D.减小反应体系的体积,即增大压强,该反应为气体系数之和增大的反应,增大压强平衡逆向移动,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题目可知,正反应为吸热,温度升高,速率都增大,但逆反应速率增加的更大。根据数据可以计算出平衡时C的反应速率。达到平衡后,改变条件平衡会发生移动
13.【答案】B
【解析】【解答】解:A.增加铁粒质量,反应速率不变,故A不选;
B.换成同浓度的稀硫酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,故B选;
C.改成98%的浓硫酸,与Fe在常温下发生钝化,且浓硫酸具有强氧化性,与Fe反应不生成氢气,故C不选;
D.加入纯硝酸,与Fe不能反应生成氢气,故D不选;
故选B.
【分析】由信息使生成氢气的化学反应速率增大,则增大接触面积、氢离子的浓度等,均可加快反应速率,以此来解答.
14.【答案】C
【解析】【解答】A.改用锌粉,增大了反应的接触面积,可以加快化学反应速率,故不选A;
B.改用30mL6硫酸溶液,增大氢离子浓度,可以加快化学反应速率,故不选B;
C.加入硫酸铜固体,锌置换出铜,形成铜锌原电池,可加快化学反应速率,但由于是足量的硫酸铜,置换出的铜将锌覆盖起来,使得锌与酸的接触面积减小,反应速率减慢,故选C;
D.升高温度可以加快化学反应速率,故不选D;
故答案为:C。
【分析】增大浓度、升高温度或增大固体的表面积等均能增大反应速率。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.根据,其中、t=2min,所以=,故A不符合题意;
B.反应速率之比等于系数之比,故,故B不符合题意;
C.M为固体,不能用来表示反应速率,故C符合题意;
D.随着反应的进行,N的浓度降低,反应速率减小,所以2~4min内的平均反应速率小于,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据计算;
B.反应速率之比等于反应的系数之比;
C.固体不能用来表示反应速率;
D.随着反应的进行,浓度降低,反应速率减小。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.增大压强,单位体积内活化分子数增大,反应速率增大,但活化分子数、活化分子百分数均不变,A不符合题意;
B.升高温度,活化分子数和活化分子百分数都增大,反应速率增大,B不符合题意;
C.加入反应物,浓度增大,则活化分子数增大,反应速率增大,但活化分子百分数不变,C不符合题意;
D.加入催化剂,降低了反应所需的活化能,活化分子数和活化分子百分数都增大,反应速率增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对活化分子数和活化分子百分数的考查, 结合压强、温度、浓度、催化剂对其影响进行分析即可。
17.【答案】(1)0.05;>
(2)1;降低了压强
(3)=
【解析】【解答】解:(1)0~20min内,A的浓度变化量为2mol/L﹣1mol/L=1mol/L,故v(A)= =0.05mol/(L min);
8min后,A的浓度继续减小,C的浓度继续增大,反应向正反应进行,故v(正)>v(逆),
故答案为:0.05;>;(2)由图象可知,30min时只有反应速率降低了,反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,故不能是温度变化,而是降低了压强,故反应前后气体的体积不变,则x+1=2,故x=1,
故答案为:1;降低了压强;(3)由(2)中分析可知,两阶段温度相同,温度相同,平衡常数相等,
故答案为:=.
【分析】(1)0~20min内,A的浓度变化量为2mol/L﹣1mol/L=1mol/L,根据v= 计算v(A);
8min后,A的浓度继续减小,C的浓度继续增大,反应向正反应进行;(2)由图象可知,30min时只有反应速率降低了,反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,故不能是温度变化,而是降低了压强,故反应前后气体的体积不变,据此计算x的值;(3)由(2)中分析可知,两阶段温度相同,温度相同,平衡常数相等.
18.【答案】(1)+123;小于;AD
(2)原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动,所以丁烯产率下降
(3)升高温度时,反应速率加快,单位时间内产生丁烯更多;590℃前升高温度,反应①平衡正向移动;高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低
【解析】【解答】解:(1)②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H2=﹣119kJ mol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H3=﹣242kJ mol﹣1
②﹣③得C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H1=+123kJ mol﹣1
由a图可知温度相同时,由0.1MPa变化到xMPa,丁烷转化率增大,即平衡正向移动,该反应是气体体积增大的反应,所以x的压强更小,x<0.1;
由于反应①为吸热反应,温度升高时,平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大,反应①正向进行时体积增大,减压时平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大,因此AD正确,
故答案为:+123;小于;AD;(2)丁烷分解产生丁烯和氢气,一开始充入氢气是为活化催化剂,同时氢气作为反应①的产物,增大氢气的量会促使平衡逆向移动,从而减少平衡体系中的丁烯的含量,使丁烯的产率降低,
故答案为:原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动,所以丁烯产率下降;(3)590℃之前,温度升高时反应速率加快,单位时间内生成的丁烯会更多,同时由于反应①是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡体系中会含有更多的丁烯;
而温度超过590℃时,由于丁烷高温会裂解生成短链烃类,所以参加反应①的丁烷也就相应减少,产率下降,
故答案为:升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多;590℃前升高温度,反应①平衡正向移动;高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低.
【分析】(1)根据盖斯定律,②式﹣③式可得①式的△H1;
由a图定温度,压强由0.1MPa变化到xMPa,丁烷的转化率增大,即平衡正向移动,结合反应前后气体体积的变化分析x;
要使丁烯的平衡产率增大,需通过改变温度和压强使平衡正向移动;(2)丁烷分解产生丁烯和氢气,增加氢气的量会促使平衡逆向移动,丁烯的产率下降;(3)升温速率加快,单位时间内生成丁烯更多,升温反应①平衡正向移动,丁烯产率增加;
由题中信息可知丁烷高温会裂解生成短链烃类,所以当温度超过590℃时,部分丁烷裂解导致产率降低.
19.【答案】(1)0.400;0.850
(2)0.250
(3)A;C
(4)46.9
【解析】【解答】(1)1min时Δc(O2)=1.600mol/L-1.100mol/L=0.500mol/L,根据反应方程式可知相同时间内Δc(NH3)=0.400mol/L,所以c1=0.800mol/L-0.400mol/L=0.400mol/L;根据表格数据可知3min氨气的浓度不再改变,说明反应达到平衡,所以c2=0.850mol/L;(2)0~2min内,Δc(NH3)=0.800mol/L-0.300mol/L=0.500mol/L,所以v(NH3)= =0.250 mol/(L·min);(3)A.使用合适的催化剂可以增大反应速率,故A正确;
B.减小反应物的浓度反应速率减小,故B不正确;
C.适当提高温度可以增大活化分子百分百,提高反应速率,故C正确;
综上所述答案为AC;(4)平衡时Δc(O2)=1.600mol/L-0.850mol/L=0.750mol/L,所以转化率为 =46.9%。
【分析】(1)根据反应过程中浓度改变量之比等于化学反应计量数之比计算 c1、c2 的值。
(2)根据化学反应平均速率计算。
(3)使用催化剂可以加快化学反应速率;减小氧气的浓度降低化学反应速率;适当升高温度可以加快化学反应速率;
(4)反应3min时已经达到平衡,转化率为计算。
20.【答案】(1)是;从图可知,M点以后反应物和产物的浓度保持不变,即反应不能进行到底
(2)2A B
(3)0.025 mol·L-1· min-1
(4)<;N点反应物A的浓度大于M点A的浓度
(5)70
【解析】【解答】(1)根据图象可知:反应在到达M点后,A、B物质都存在,且它们的物质的量浓度不再发生变化,说明该反应是可逆反应,此时反应已经达到了化学平衡状态,因此该反应是可逆反应;
(2)根据图示可知在4 min时,A减少0.4 mol,B增加0.2 mol,说明A是反应物,B是生成物,△n(A):△n(B)=0.4 mol:0.2 mol=2:1,物质反应消耗的物质的量的比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,故该反应的化学方程式为2A B;
(3)根据图示可知:反应从开始至4 min时,B的物质的量改变了0.2 mol,容器的容积是2 L,则用B的浓度变化来表示的反应速率为v(B)=;
(4)根据图象可知:反应从正反应方向开始,在N时正向进行,未达到平衡状态;反应在M点时达到平衡状态。随着反应的正向进行,反应物浓度逐渐减小,物质的浓度N>M,因此正反应速率逐渐减小,故正反应速率:v(M)正(5)反应开始时A的物质的量是0.8 mol,达到平衡时A的物质的量是0.24 mol,反应消耗A的物质的量是(0.8-0.24)mol=0.56 mol,故A是平衡转化率为。
【分析】(1)可逆反应的特点是反应到一定程度时,各种物质的浓度、物质的量保持不变;
(2)结合化学计量数之比等于物质变化的物质的量之比判断;
(3)化学反应速率为浓度变化量和时间的比值;
(4)浓度越大则速率越快;
(5)转化率为变化量和起始量的比值。
21.【答案】(1)2.3 mol;3 mol
(2)1;4;2;3
(3)0.05 mol·L-1·min-1
【解析】【解答】2min钟内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,则△n(Q)=0.075mol·L-1·min-1×2min×2L=0.3mol,根据表中数据可知,2min内X的物质的量变化为:△n(X)=0.8mol-0.7mol=0.1mol,Z的物质的量变化为△n(Z)=1mol-0.8mol=0.2mol,根据反应速率v(Z)∶v(Y)=1∶2可知,Y的物质的量的变化为△n(Y)=2△n(Z)=0.4mol,反应方程式中物质的量的变化与其化学计量数成正比,则:m:n:p:q=0.1mol:0.4mol:0.2mol:0.3mol=1:4:2:3,所以m=1、n=4、p=2、q=3,反应方程式是:X(g)+4Y(g) 2Z(g)+3Q(g)。
(1)2min内生成0.1molX,根据X(g)+4Y(g) 2Z(g)+3Q(g)可知,2min内生成Y的物质的量是0.4mol,则起始时Y的物质的量为:2.7mol-0.4mol=2.3mol;Q在2min内减少了△n(Q)=0.075mol·L-1·min-1×2min×2L=0.3mol,所以Q的起始物质的量是2.7mol+0.3mol=3mol,
故答案是2.3 mol;3 mol。
(2)根据以上分析可知,m=1、n=4、p=2、q=3,
故答案是:1;4;2;3。
(3)2min内消耗的Z的物质的量是n(Z)=1mol-0.8mol=0.2mol,则用Z表示2min内的反应速率是:v(Z)= =0.05mol·L-1·min-1,
故答案是:0.05mol·L-1·min-1。
【分析】根据2min末产物Q的反应速率计算Q的变化量,结合表中数据进行计算相关物理量,再由Z、Y的反应速率之比计算化学方程式的化学计量数,据此解答问题即可.