6.2.化学反应的速率与限度随堂检测题-2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A.增加C的量 B.将容器的体积缩小一半
C.降温 D.使用合适的催化剂
2.在化学反应中,其他条件不同,仅改变下列其中一个条件,能提高活化分子百分数的是
A.增大反应物浓度 B.增大气体反应压强
C.加入高效催化剂 D.增大固气反应接触面积
3.等质量的铁与过量的稀盐酸在不同的实验条件下反应,产生的体积V与时间t的关系如图所示,则曲线a所对应的实验组别是
组别 温度/℃ 铁的状态
A 30 块状
B 30 块状
C 50 块状
D 50 粉末状
A.A B.B C.C D.D
4.已知4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g),若反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)、v(D)表示,则正确的关系是( )
A.4v(A)=5v(B) B.5v(B)=6v(D) C.4v(B)=5v(C) D.2v(A)=3v(D)
5.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.02 mol·(L·min)-1,则n的值为
A.4 B.3 C.2 D.1
6.在某一容积为的密闭容器内,加入的和的,在催化剂存在的条件下高温加热,发生反应:,反应放出热量。反应中的浓度随时间变化的情况如图所示。
则下列叙述不正确的是
A.从反应开始至达到平衡时,的化学反应速率为
B.反应平衡时
C.减少的化学反应速率和减少的化学反应速率相等时,说明该反应达到平衡
D.反应容器的体积变为时,该反应有可能在时达到平衡
7.将5.6g铁粉投入足量的100 mL 2 mol·L-1稀硫酸中,2 min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是
A.铁的反应速率=0.5mol·L-1·min-1
B.硫酸的反应速率=0.25 mol·L-1·min-1
C.硫酸亚铁的生成速率=0.5 mol·L-1·min-1
D.氢气的反应速率=0.5 mol·L-1·min-1
8.向一个密闭容器中充入1mol和3mol H2,在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时,下列说法中正确的是
A.、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2
B.完全转化为
C.正反应速率和逆反应速率都为零
D.单位时间内消耗amol,同时消耗2amol
9.为了探究催化剂对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A.
B.
C.
D.
10.在 2L 密闭容器中,3mol A 和 1molB 发生反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),10s 末时,生成 1.2mol C,下列说法正确的是
A.10s 内,v(D)=0.12 mol/(L·s) B.10s 末时,物质 A 的转化率为 60%
C.10s 末时,B的浓度为0.3mol/L D.10s 末时,C 的物质的量分数为 15%
11.把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里,在下列因素中:①氢离子的浓度,②镁带的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,⑤压强。对反应速率有影响的是
A.①②③ B.②③⑤ C.①②③④ D.①②③⑤
12.在的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.8 mol/L,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.25mol/(L·s),则此段时间是( )
A.2 s B.3.2 s C.4.8 s D.5.6 s
13.对反应A+B=AB来说,常温下按以下情况进行反应:
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol
②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol
③0.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL
④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL
四者反应速率的大小关系是
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.①>②>④>③ D.①>②>③>④
14.已知1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为 1∶1 加成时的反应方程式和对应过程的能量变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
1,2-加成:+Br2→(产物A)
1,4-加成:+Br2→(产物B)
A.1,3-丁二烯和Br2的加成反应是放热反应
B.其他条件相同时,生成产物A 的反应速率快于生成产物 B 的
C.其他条件相同时,产物A 比产物B 更稳定
D.改变反应温度可能改变产物A 和产物B 的比例
15.将不同物质的量的M(g)和N(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应M(g)+N(g)P(g)+Q(g),得到如下两组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
N M Q M
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
下列说法正确的是( )
A.将实验2的体积压缩为1L,c(Q)为0.4mol L-1
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.选择合适的催化剂可降低该反应的活化能,提高M的转化率
D.实验1中M的化学反应速率为0.32mol L-1 min-1
16.下列各组两个反应互为可逆反应的是
①H2+Cl22HCl与2HClH2↑+Cl2↑
②H2SO4(浓)+2HBr=2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2NO2=N2O4与N2O4=2NO2
④CO2+H2O=H2CO3与H2CO3=H2O+CO2↑
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
17.在容积不变的密闭容器中进行反应,已知反应中、的起始浓度分别为,,在一定条件下,当反应达到化学平衡时,各物质的浓度可能是
A.为 B.为 C.为 D.为
18.某温度下,在一恒容容器中进行反应:,下列情况一定能说明反应已达到平衡的是
①单位时间内,有1molA反应,同时有2molC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内,有2molC生成,同时有1molA生成
④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1:3:2
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥气体的密度不随时间而变化
A.③④⑤⑥ B.①②③ C.②④⑥ D.②③⑤
19.目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.①、②、③三步反应均释放能量
B.该反应进程中有两个过渡态
C.第①步反应的活化能最小
D.总反应速率由第①步反应决定
20.下列做法不属于调控化学反应速率的是
A.将食物储存在冰箱中 B.在钢铁护栏表面刷油漆
C.向过氧化氢溶液中加入 D.用浓硝酸与Cu反应制
21.一定温度下在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应: SiF4(g) + 2H2O(g) SiO2(s) + 4HF(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
① v正(SiF4) = 4v逆(HF) ② HF的体积分数不再变化 ③ 容器内气体压强不再变化
④ 混合气体的密度保持不变 ⑤ 2mol O-H键断裂的同时,有2mol H-F键断裂
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.③④⑤
22.现有反应 3Fe(s)+ 4 H2O(g)Fe3O4(s)+4 H2(g),在一体积可调的密闭容器中进行,采取下列措施对其反应速率几乎无影响的是
A.增加H2的量
B.将容器体积缩小一半
C.保持容器内体积不变,充入Ar使体系压强增大
D.充入Ar,保持容器内压强不变
23.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是
A.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
24.下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是
A.可逆反应都有一定的限度,达到限度时反应还在进行
B.影响化学反应速率的主要因素是催化剂
C.化学平衡状态指的是各物质浓度比等于计量数之比的状态
D.催化剂一定会加快反应速率
25.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是
A.容器内气体密度保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.CO、H2、CH3OH三者的反应速率之比1:2:1
D.CO的体积分数保持不变
二、填空题
26.将3 mol A和3 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,
C的平均反应速率为0.15 mol/(L·min)。试求:
(1)B的平均反应速率为 。
(2)x的值为 。
(3)5 min后,A和B的物质的量之比为 。
27.下表是某兴趣小组通过实验获得的稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)mol/L V(H2SO4)mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.7 50 20 36 250
2 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
3 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
4 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
5 0.10 粉末 1.0 50 20 35 80
分析上述数据,回答下列问题:
(1)上述反应中,反应物的总能量比生成物的总能量 (选填“高”、“低”或“相等”)。属 反应(选填“放热”或“吸热”)
(2)实验1、2可得出的结论是 ;
实验3、4可得出的结论是 ,实验3、5可得出的结论是 。
28.一定温度下,在容积为2L的密闭容器内,某一反应中气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,请根据图示回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)t1~t3时间段,以M的浓度变化表示的平均反应速率为 (用含t1、t3的式子表示)。
(3)比较a点与b点正反应速率大小,va vb(填“>”“=”或“<”)。
(4)如图所示的三个时刻中, (填t1、t2、或t3)时刻处于平衡状态。
(5)反应达到平衡状态时,反应物N的转化率为 。
(6)下列叙述中,能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.单位时间内每消耗1molN,同时生成0.5molM
B.气体M的体积分数不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.固体的用量不影响浓度,故不改变速率,故A符合题意;
B.将容器的体积缩小一半,压强增大,各物质的浓度增大,速率加快,故B不符合题意;
C. 体系温度降低,反应速率减慢,故C不符合题意;
D.催化剂可以改变活化分子的浓度,反应速率会发生变化,故D不符合题意;
故选A。
2.C
【详解】A.增大反应物浓度,只能提高单位体积内活化分子总数,但不能改变活化分子百分数,A项错误;
B.增大气体反应的压强,只能提高单位体积内活化分子总数,但不能改变活化分子百分数,B项错误;
C.加入高效催化剂,降低活化能,可提高活化分子百分数,C项正确;
D.增大固体与气体接触面积,能提高活化分子碰撞频率,但活化分子百分数不变,D项错误;
答案选C。
3.D
【详解】由图象可知,反应速率的大小关系为;由表格可知,B组的反应物浓度比A组的大,根据其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大可知,反应速率;B组组;C组的反应温度比B组的高,根据其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大可知,反应速率:C组组;D组反应物之间的接触面积比C组的大,根据其他条件相同时,增大反应物之间的接触面积,化学反应速率增大可知,反应速率:D组组;综合以上分析可知,反应速率:D组组组组,故曲线a对应D组,故答案为:D。
4.C
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,对于反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g),
A. v(A):v(B)=4:5,故5v(A)=4v(B),故A错误;
B. v(B):v(D)=5:6,故6v(B)=5v(D),故B错误;
C. v(B):v(C)=5:4,故4v(B)=5v(C),故C正确;
D. v(A):v(D)=4:6,故3v(A)=2v(D),故D错误;
故选:C。
5.C
【详解】根据v(Z)=,则生成Z的物质的量为5min×0.02mol/(L min)×2L=0.2mol,变化的物质的量之比等于化学计量数之比,则n:2= n(Z): n(W)=0.2mol:0.2mol,故n=2,答案选C。
6.D
【详解】A.从反应开始到达到平衡,CO2物质的量浓度变化0.03mol/L,则水蒸气物质的量浓度变化为0.03mol/L,依据反应速率的表达式,v(H2O)==0.003mol/(L·min),故A说法正确;
B.起始时c(CO)==0.05mol/L,从开始达到平衡,CO物质的量浓度变化为0.03mol/L,因此达到平衡时c(CO)=(0.05-0.03)mol/L=0.02mol/L,故B说法正确;
C.用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,因此CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等时,说明该反应达到平衡,故C说法正确;
D.容器体积变为2L,容器体积减小,相当于增大压强,化学反应速率加快,达到平衡的时间应小于10min,故D说法错误;
答案为D。
7.C
【详解】根据反应速率计算公式,需要计算2min时间内反应物浓度的变化量,在反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑中,溶液中溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6gFe的物质的量==0.1mol,故反应消耗H2SO4的物质的量=生成FeSO4的物质的量=0.1mol。H2SO4的消耗速率=FeSO4的生成速率==0.5mol/(L·min)。
综上所述,选C。
8.D
【详解】A.化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变,而不是相等或成比例,故、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2,不能说明反应达到化学平衡,其达到平衡时、H2和的物质的量浓度之比不一定为1:3:2,A错误;
B.由于该反应是一个可逆反应,故不可能完全转化为,B错误;
C.由于该反应是一个可逆反应,达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但都不为零,C错误;
D.单位时间内消耗amol表示正反应速率,同时消耗2amol表示逆反应速率,且N2和NH3的化学计量数之比为1:2,即正逆反应速率相等,故说明达到化学平衡,D正确;
故答案为:D。
9.C
【详解】A.没有参照物,所以无法判断,故A项不选;
B.两实验的催化剂、温度都不同,所以无法判断,故B项不选;
C.两个实验不同点只有是否具有催化剂,所以能够判断催化剂对化学反应速率的影响,故C项选;
D.两实验温度不同,其目的是探究温度对化学反应速率的影响,故D项不选;
故答案为C。
10.B
【详解】A.由反应可知,生成1.2molC的同时也生成1.2molD,则v(D)=,故A错误;
B.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的A的物质的量为1.8mol,则A的转化率=,故B正确;
C.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的B的物质的量为0.6mol,则剩余的B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,B的浓度为0.2mol/L,故C错误;
D.由以上分析可知,平衡时A的物质的量为3mol -1.8mol=1.2mol,B的物质的量为0.4mol,C和D的物质的量均为1.2mol,则C 的物质的量分数为=,故D错误;
故选:B。
11.D
【详解】镁和盐酸反应的实质为:,从方程式可知:①氢离子的浓度,②镁带的表面积,③溶液的温度和⑤压强都能够影响化学反应速率,由于氯离子没有参加反应,对反应速率没有影响,所以①②③⑤符合题意。
答案选:D。
12.C
【详解】根据化学反应各物质浓度变化之比等于其化学计量数之比可知,这段时间内,H2的浓度变化为×0.8mol/L=1.2 mol/L,根据这段时间内H2的平均反应速率为0.25mol/(L·s)得:==4.8s,故答案为C。
13.A
【详解】①c(A)=c(B)==0.5 mol·L-1;②c(A)=c(B)==1 mol·L-1;③c(A)=c(B)==0.05 mol·L-1;④c(A)=c(B)==0.25 mol·L-1;在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③,故A正确;答案:A。
14.C
【详解】A.从图中可知,不管发生1,2-加成还是1,4-加成,反应物的总能量均高于生成物的总能量,故反应1,3-丁二烯和Br2的加成反应是放热反应,故A说法正确;
B.活化能越小,反应越容易进行,反应速率越快,根据图知,1,2-加成所需活化能小于1,4-加成,则反应速率1,2-加成较快,故其他条件相同时,生成产物A 的反应速率快于生成产物 B 的,故B说法正确;
C.物质能量越低越稳定,即由图中可知产物A的总能量>产物B的,所以稳定性:A<B,故C说法错误;
D.从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快,所以低温时,产物以A为主;升高温度,体系的能量增加,中间体C转化为B的活化分子百分数增加,故生成产物B的几率增大了,因此,改变反应温度可能改变产物A 和产物B 的比例,故D说法正确;
故答案为:C。
15.A
【详解】A.由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,改变压强,化学平衡不发生移动,所以将实验2的体积压缩为1 L,任何物质的浓度是原来的2倍,c(Q)为0.4 mol/L,A正确;
B.根据实验1:反应开始时,n(M)= 4mol,n(N)=2 mol,平衡时n(Q)=1.6 mol,则n(P)= n(Q)=1.6 mol,n(M)=2.4 mol,n(N)=2 mol-1.6 mol=0.4 mol,由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,所以在650℃的平衡常数K1==2.67;在900℃时,反应达到平衡时,n(P)=n(Q)=0.4 mol,n(M)=1.6 mol,n(N)=1 mol-(2 mol-1.6 mol)=0.6 mol,K2==0.17<2.67,说明升高温度,化学平衡逆向移动,B错误;
C.选择合适的催化剂可降低该反应的活化能,加快反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此不能提高M的转化率,C错误;
D.实验1中M物质改变的物质的量是△n(M)=4 mol-2.4 mol=1.6 mol,容器的容积是2 L,反应时间是5 min,所以用M表示的化学反应速率V(M)==0.16 mol L-1 min-1,D错误;
故合理选项是A。
16.C
【详解】①中反应条件不同,不是可逆反应;②中物质不同,前者反应物是浓硫酸,后者生成物是稀硫酸,不是可逆反应;③、④在相同条件下,同时向正逆两个方向进行的反应,为可逆反应;
答案选C。
17.A
【详解】若反应向正反应进行,假定完全反应,则:
X(g) + Y(g) 2Z(g)+W(s),
开始(mol/L):0.1 0.2 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.2 0.1
平衡(mol/L):0 0.1 0.2 0.1
由于为可逆反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X)<0.1,0.1<c(Y)<0.2,0<c(Z)<0.2,W<0.1,故A正确、BCD错误,故选A。
18.D
【详解】①单位时间内,有1molA反应,同时有2molC生成,只表示正反应,无法说明反应已达到平衡,故①不选;
②正反应为气体体积减小的反应,在恒容容器中压强为变化的量,则容器内压强不随时间而变化说明反应已达到平衡,故②选;
③单位时间内,有2molC生成,同时有1molA生成说明正逆反应速率相等,则应已达到平衡,故③选;
④用 A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为 1∶3∶2,化学反应速率之比始终等于化学计量数之比,无法说明反应已达到平衡,故④不选;
⑤气体的总质量不变,正反应为物质的量减少的反应,故气体的平均摩尔质量为变量,当气体的平均摩尔质量不随时间而变化,则反应已达到平衡,故⑤选;
⑥恒容容器气体体积不变,质量不变,则气体的密度为定值,气体的密度不随时间而变化无法说明应已达到平衡,故⑥不选;
故答案选:D。
19.D
【详解】A.根据反应发生历程,结合图示,反应①反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,反应②、③均为反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B.过渡态理论认为,化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的,而是在反应物到生成物的过程中,经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态,根据图示可知,该反应进程中有三个过渡态,故B错误;
C.由图可知,第①步反应的活化能最大,故C错误;
D.总反应的速率由进程中最慢的一步反应决定,有C项分析可知,第①步反应的活化能最大,反应速率最慢,则总反应速率由第①步反应决定,故D正确;
答案选D。
【点睛】看能量图时,注意比较反应物和生成物能量的相对大小,反应物能量低于生成物能量时,吸收能量,反应物能量高于生成物能量时,释放能量。
20.D
【详解】A.温度降低使反应速度减慢,属于调控化学反应速率,故A不选;
B.钢铁表面刷油漆隔绝空气,降低反应速率,属于调控化学反应速率,故B不选;
C.过氧化氢溶液中加入催化剂,加快反应速率,属于调控化学反应速率,故C不选;
D.硝酸浓度增大,氧化性增强,浓硝酸与Cu反应生成,不属于调控化学反应速率,故D选;
故选D。
21.C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】①v正(SiF4)=v正(HF)=v逆(HF),达平衡状态,故①错误;
②HF的体积分数不再变化,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故②正确;
③容器内气体压强不再变化,说明气体的物质的不变,反应达平衡状态,故③正确;
④根据ρ=,混合气体的体积保持不变,气体的质量在变化,当气体的质量保持不变时,反应达平衡状态,故④正确;
⑤平衡时应有2molO H键断裂的同时,有2molH F键断裂,不能判断反应达到平衡状态,故⑤正确;
能说明达到平衡状态的是②③④⑤,故答案选C。
22.C
【详解】A、增加H2的量,瞬间增大生成物的浓度,逆反应速率增大,反应速率加快,选项A不选;
B、将容器的体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率加快,选项B不选;
C、保持体积不变,充入Ar使体系压强增大,气体的浓度不变,则反应速率不变,选项C选;
D、保持总压强不变,充入Ar使容器的体积增大,气体浓度减小,反应速率减小,选项D不选。
答案选C。
【点睛】本题考查影响化学反应速率的因素,为高频考点,把握常见的影响反应速率的外界因素为解答的关键,注意浓度不变时反应速率不变。
23.D
【详解】A.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A正确;
B.使用高效催化剂可同等程度提高正逆反应速率,故B正确;
C.反应达到平衡后,正逆反应速率相等且保持不变,所以NO的反应速率保持恒定,故C正确;
D.升高温度,正逆反应速率均加快,故D错误。
故选D。
24.A
【详解】A.可逆反应都有一定的限度,达到限度时,反应速率不等于0,反应还在进行,故A正确;
B.影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,故B错误;
C.化学平衡状态指的是各物质浓度不再改变的状态,故C错误;
D.催化剂改变反应速率,不一定加快反应速率,故D错误;
选A。
25.B
【详解】A.建立平衡过程中,容器内气体密度始终保持不变,故容器内气体密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,A不合题意;
B.由于反应过程中气体的质量始终保持不变,但气体的物质的量发生变化,故混合气体的平均相对分子质量达到平衡之前一直在改变,混合气体的平均相对分子质量不变能够说明反应达到平衡,B符合题意;
C.化学平衡的标志是正、逆反应速率保持不变、相等,而题干未告知CO、H2、CH3OH三者的正反应速率还是逆反应速率,故CO、H2、CH3OH三者的反应速率之比1:2:1不能说明反应达到平衡,C不合题意;
D.设起始CO和氢气物质的量为amol,起始CO的体积分数为0.5,起始到某一时刻转化CO物质的量为xmol,则某时刻瞬时 CO、H2、CH3OH物质的量依次为(a-x)mol、(a-2x)mol、 xmol,则 CO的体积分数为,即 CO的体积分数始终不变,故CO的体积分数保持不变不能说明反应达到平衡,D不合题意;
故答案为:B。
26.(1)
(2)3
(3)3:5
【详解】(1)经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,v(D)==,反应速率之比等于化学计量数之比,B的平均反应速率为;
(2)C的平均反应速率为,B的平均反应速率为,反应速率之比等于化学计量数之比,可知x=3,故答案为3;
(3)由信息可知,
则5min后,A、B的物质的量之比等于物质的量浓度之比,即。
27. 高 放热 反应物浓度越大,反应速率越快 反应温度越高,反应速率越快 固体反应物表面积越大,反应速率越快。
【分析】(1)根据反应前后溶液温度变化分析判断;
(2) 实验1、2硫酸的浓度不同,实验3、4反应的温度不同,实验3、5固体反应物的表面积不同,通过对比实验得出结论。
【详解】(1)图表数据分析,反应前后温度升高,说明反应是放热反应,反应物能量高于生成物,属于放热反应;
(2)实验1、2硫酸的浓度不同,对比二者可知反应物浓度越大,反应速率越快,实验3、4反应的温度不同,对比二者可知反应温度越高,反应速率越快,实验3、5固体反应物的表面积不同,对比二者可知固体反应物的表面积越大,反应速率越快。
28. 2N(g)M(g) mol·L-1·min-1 > t3 75% BD
【分析】由图象中的信息可判断反应物与生成物,根据变化量写出化学方程式;根据题图中信息求出t1~t3时间段v(M)的值及判断a、b两点速率大小关系;根据化学平衡状态的特征分析判断化学平衡状态和达到化学平衡状态的标志。
【详解】(1)由图可知,随反应的进行,物质N的物质的量减少,物质M的物质的量增加,则反应物为N,生成物为M,从反应开始到t3,Δn(N)=(8 2)mol=6mol,Δn(M)=(5 2)mol=3mol,根据参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比,可得反应的化学方程式为:2N(g) M(g);
(2)t1到t3时间段,Δn(M)=(5 3)mol=2mol,则以M的浓度变化表示的平均反应速率为:;
(3)由图可知,t3时,各物质的量保持不变,反应达到平衡,又该反应是从正反应方向建立平衡,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故a点的正反应速率大于b点的正反应速率;
(4)由图可知,t3时,各物质的量保持不变,反应达到平衡;
(5)反应达到平衡状态时,Δn(N)=(8 2)mol=6mol,则反应物N的转化率为;
(6)A. 单位时间内消耗1molN的同时生成0.5molM,只能说明单方向N、M的关系,不能说明正逆反应速率相等,不能判断反应达到平衡状态,故A不符合;
B. 气体M的体积分数不再变化,说明正逆反应速率相等,能判断反应达到平衡状态,故B符合;
C. 因为混合气体的总质量始终保持不变,容器的容积不变,因此气体的密度始终保持不变,故混合气体的密度不再变化时,不能判断反应达到平衡状态,故C不符合;
D. 因为混合气体的总质量始终保持不变,随着反应的进行,气体物质的量发生变化,因此混合气体的平均相对分子质量为一变化的量,故当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,能判断反应达到平衡状态,故D符合;故选BD。
【点睛】化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为:气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等