2.1 化学反应速率 同步练习 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 2.1 化学反应速率 同步练习 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-07 14:26:58

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2.1 化学反应速率 同步练习
一、单选题
1.甲、乙两容器都在进行A→B的反应,甲容器内每分钟减少了4molA,乙容器内每分钟减少了2molA,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要(  )
A.快 B.慢
C.相等 D.无法判断
2.下列说法中错误的是(  )
A.需要加热才能发生的反应不一定是吸收热量的反应
B.科学家经常在金属与非金属的交界线处寻找良好的半导体材料
C.催化剂是影响化学反应速率和化学平衡的一个重要因素
D.物质燃烧可看做“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
3.下列生产生活中需要增大化学反应速率的是(  )
A.铁锹生锈 B.牛奶变质
C.塑料老化 D.高炉炼铁
4.下列测量化学反应速率的依据不可行的是(  )
选项 化学反应 测量依据(单位时间内)
A 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 溶液颜色变化
B AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 沉淀质量变化
C H2(g)+I2(g)2HI(g) 温度、体积一定时,体系压强变化
D H2O2+2HI=2H2O+I2 溶液体积一定时,I-的浓度变化
A.A B.B C.C D.D
5.下列实验操作不当的是()
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.利用酸性高锰酸钾溶液除甲烷中的少量乙烯
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.向溴水中加入苯,可以萃取溴水中的溴
6.在密闭的容器中进行某一个可逆反应,由A与B反应生成产物C,反应速率的关系:v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B),v(C)=2v(A).则此反应可表示为(  )
A.A+3B 2C B.2A+2B 3C C.3A+B C D.A+B C
7.一定条件下,在容积为5L的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),半分钟后,测得生成0.04molSO3。在这段时间内O2的化学反应速率(mol·L-1·min-1)为(  )
A.0.004 B.0.008 C.0.016 D.0.032
8.足量的金属铁与下列酸溶液反应,初始反应速率最快且最终产生氢气最多的是(  )
A.100mL0.1mol/L盐酸 B.100mL0.2mol/L硝酸
C.75 mL0.2mol/L盐酸 D.20mL18.4mol/L硫酸
9.对于合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4 kJ·mol-1反应,达到平衡后,以下分析正确的是(  )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
10.过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应,为了减慢反应速率,但是又不影响生成的氢气总量,可以采取的措施是(  )
A.升高温度 B.加入适量的水
C.加入少量CuSO4溶液 D.加入浓度较大的盐酸
11.一定温度下,浓度均为1 mol·L-1的A2和B2两种气体,在密闭容器内反应生成气体C,反应达平衡后,测得:c(A2)=0.16 mol·L-1,c(B2)=0.58 mol·L-1,c(C)=0.84 mol·L-1,则该反应的正确表达式为(  )
A.2A2+B2 2A2B B.A2+B2 2AB
C.A2+B2 A2B2 D.A2+2B2 2AB2
12.一定条件下,反应 C(s)+CO2(g) 2CO(g)在一容积可变的密闭容器中 进行。下列条件的改变能明显加快化学反应速率的是(  )
A.增加碳的量
B.保持容积不变,充入氩气使容器内的压强增大
C.升高温度
D.保持压强不变,充入氦气使容器的容积变大
13.已知:X(g)+2Y(g) 3Z(g) △H=-akJ·mol-1(a>0),下列说法错误的是(  )
A.0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol
B.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化
C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJ
D.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
14.在N2+3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(L s),则此段时间是(  )
A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s
15.过量的铁粉与100mL的稀盐酸反应。为了减慢反应速率而不改变的产量,可以使用如下方法中的(  )
①加②加NaOH固体③加少量的固体④加CuO固体⑤加NaCl溶液⑥加入硝酸钾溶液⑦降低温度(不考虑盐酸挥发)
A.①③⑤⑦ B.①⑤⑥⑦ C.③⑥⑦ D.②④⑥
16.下列各项因素中能够对化学反应速度起决定作用的是(  )
A.温度 B.浓度 C.催化剂 D.物质性质
二、综合题
17.在恒容的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g),
(1)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=5mol L﹣1 min﹣1
②v(B)=6mol L﹣1 min﹣1
③v(C)=4.5mol L﹣1 min﹣1
④v(D)=8mol L﹣1 min﹣1
其中反应速率最快的是    (填编号).
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号,下同) .
A.容器内压强不再发生变化
B.C的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2n mol B的同时消耗n molA
E.气体密度保持不变
F.气体的平均摩尔质量保持不变.
18.是工业制硫酸的主要反应之一,研究该反应的速率和限度有着重要的现实意义。
(1)反应过程的能量变化如图所示,该反应为   (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)一定条件下,在2L的密闭容器中加入(g)、(g)和(g)发生上述反应,在末达到平衡,测得。
①内的平均反应速率   。
②末   。
③若其他条件不变,将容器的容积扩大至3L,该化学反应速率将   (填“增大”、“不变”或“减小”)。
④恒温恒容下,能说明该反应达到化学平衡状态的是   (填字母)。
a. b. c.混合气体的压强不再变化 d.不再变化 e.单位时间内生成的同时生成
19.在2
L密闭容器中,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
反应过程如图所示,其中只有3条曲线是正确的。请回答:
(1)A点处,v(正)   v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”,下同),A点正反应速率   B点正反应速率。
(2)图中表示NO2的变化的曲线是   。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=    。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是    (填字母)。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是   (填字母)。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.减小O2的浓度
d.选择高效的催化剂
20.
(1)Ⅰ. CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
已知CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是   (填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,4min内平均反应速率v(H2)=   ,则CH3OH的转化率为   。
(3)Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间变化情况如下图。
该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)   。
a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是   。
(4)Ⅲ.当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的正极为   ,负极的电极反应式为   。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时,消耗的a电极质量为   g。
21.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时,将0.8 mol NO和0.8 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中NO物质的量随时间变化如图。
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是   。
(2)反应开始至10 min,v(NO)=   mol/(L min)。
(3)下列说法正确的是   。
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c.平衡时CO的浓度是0.4 mol/ L
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】化学反应速率为单位时间内浓度的变化量,由于两个容器的反应条件无法确定,所以其反应速率也是无法判断的,
故答案为:D。
【分析】根据化学反应速率的定义判断不能计算其浓度进行分析即可。
2.【答案】C
【解析】【解答】解:A.所有的燃烧均需要加热,但不是吸热反应,故A正确;
B.金属与非金属的交界处的元素既有金属性也有非金属性,则可以找到良好的半导体材料,故B正确;
C.催化剂只能影响化学反应的速率,不能改变一个化学反应的限度,故C错误;
D.物质燃烧是放热反应,可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等形式释放出来,故D正确;
故选C.
【分析】A.反应放热与吸热取决于反应物的总能量与生成物的总能量的大小;
B.金属与非金属的交界处的元素既有金属性也有非金属性;
C.催化剂只能影响化学反应速率;
D.化学反应的过程,可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等能量释放出来的过程,或者是热能等能量转化为物质内部的能量而被“贮存”起来的过程.
3.【答案】D
【解析】【解答】钢铁生锈、牛奶变质和塑料老化等均需要降低反应速率,A、B、C均不符合题意;高炉炼铁需要加快反应速率,D、符合题意,
故答案选D。
【分析】根据生活常识,对生活有利的可以加快反应速率,有害的适当的减少反应速率。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应生成Mn2+和二氧化碳,随着反应进行高锰酸钾溶液褪色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,A不符合题意;
B.单位时间内产生的沉淀的质量越多,则反应速率越快,反之反应速率越慢,测量依据可行,B不符合题意;
C.该反应前后气体分子数不变,故温度、体积一定时,反应前后气体总压不变,则测量依据不可行,C符合题意;
D.单位时间内,I-浓度减小得越多,反应速率越快,反之,反应速率越慢,测量依据可行,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、KMnO4溶液为紫红色,与H2C2O4反应,溶液颜色逐渐变浅,可通过单位时间内颜色变化确定反应速率;
B、单位时间内沉淀质量的变化可用于确定反应速率;
C、反应前后气体分子数不变,压强一直保持不变;
D、单位时间内c(I-)的变化可用于确定反应速率;
5.【答案】B
【解析】【解答】A.稀硫酸和锌反应过程中加入硫酸铜溶液,锌与硫酸铜反应生成铜,形成原电池,可以加快反应速率,故不符合题意;
B.酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙烯生成二氧化碳,增加了新的杂质,故符合题意;
C.钠的焰色反应为黄色,用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+,故不符合题意;
D.溴在苯中的溶解度比水中的大,所以可以用苯萃取溴水中的溴,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.在原电池中,锌做的是负极,会加快锌与硫酸的反应;
B.在除杂操作中,应遵循的原则是既要除去杂质,也不能引入新的杂质;
C.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应。其原理是每种元素都有其个别的光谱;
D.萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽提,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。
6.【答案】A
【解析】【解答】解:v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B),v(C)=2v(A),则v(A):v(B):v(C)=1:3:2,可知反应为A+3B 2C,
故选A.
【分析】化学反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,以此来解答.
7.【答案】B
【解析】【解答】半分钟后测得生成0.04mol SO3,则v(SO3)=(0.04mol/5L)/0.5min=0.016mol·L-1·min-1,速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=1/2v(SO3)=1/2×0.016mol·L-1·min-1=0.008mol·L-1·min-1;
故答案为:B。
【分析】根据v=以及反应速率之比等于化学计量数之比计算。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A和C相比较,C的浓度较大,且HCl物质的量较多,则C反应速率较快,生成氢气较多,硝酸具有强氧化性,与铁发生反应生成NO,不生成氢气,浓硫酸与铁发生钝化反应,则符合题意要求的只有C.
故选C.
【分析】化学反应中,反应物的浓度越大反应速率越大,初始反应速率最快且最终产生氢气最多,氢离子的浓度和物质的量应最大,以此解答该题.
9.【答案】B
【解析】【解答】A. 该反应的正反应是放热反应,升高温度正逆反应速率都增大,但平衡向逆反应方向移动,说明温度对逆反应速率影响较大,故A不符合题意;
B. 该反应的正反应是反应前后气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,则压强对正反应速率影响较大,故B符合题意;
C. 减小反应物浓度,生成物浓度不变,则逆反应速率不变,故C不符合题意;
D. 加入催化剂,对正逆反应速率影响相同,所以正逆反应速率仍然相等,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 A.升高温度正逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,说明温度对逆反应速率影响较大;
B.增大压强,平衡正向移动,则压强对正反应速率影响较大;
C.减小反应物浓度,逆反应速率不变;
D.加入催化剂,对正逆反应速率影响相同。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A、升高反应体系温度,反应速率增大,不影响生成氢气的总量,故A错误;
B、加水,氢离子的浓度减小,减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,故B正确;
C、加入少量CuSO4溶液,锌与硫酸铜反应置换出铜,形成原电池,反应速率加快,因为是过量的锌粉,所以不影响生成的氢气总量,故C错误;
D、加浓盐酸,氢离子的浓度增大,加快反应速率,但氢离子的物质的量增多,会影响生成氢气的总量,故D错误.
故选B.
【分析】根据反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,则减小氢离子的浓度但不能改变氢离子的物质的量即可,以此来解答.
11.【答案】A
【解析】【解答】开始A2和B2两种气体的浓度均为1mol/L,在密闭容器内反应生成气体C,达平衡后,测得:c(A2)=0.16mol/L,c(B2)=0.58mol/L, c(C)=0.84mol/L,故△c(A2)=1mol/L-0.16mol/L=0.84mol/L,△c(B2)=1mol/L-0.58mol/L=0.42mol/L,△c(C)=0.84mol/L,故A2、B2、C的化学计量数之比为0.84mol/L:0.42mol/L:0.84mol/L=2:1:2,故该反应可表示为2A2+B2 2C,根据原子守恒可知,C为A2B,即表达式为2A2+B2 2A2B。
故答案为:A
【分析】对于化学反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),各物质反应速率和系数存在如下关系: ,同样浓度变化也存在类似关系,据此求得化学方程式的系数关系。
12.【答案】C
【解析】【解答】A、碳为纯固体,增加碳的量不影响反应速率,故A不符合题意;
B、保持容积不变,充入氩气使容器内的压强增大,各物质的浓度不变,反应速率不变,故B不符合题意;
C、升高温度,该反应的反应速率增大,故C符合题意;
D、保持压强不变,充入氦气使容器的容积变大,反应物的浓度减小,反应速率减慢,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】反应物的浓度、压强、温度、催化剂等均能影响反应速率。
13.【答案】D
【解析】【解答】A. 属于可逆反应,0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol,A不符合题意;
B. 达到化学平衡状态时正逆反应速率相等,X、Y、Z的浓度不再发生变化,B不符合题意;
C. 虽然属于可逆反应,达到化学平衡状态时,如果消耗1molX,则反应放出的总热量等于a kJ,C不符合题意;
D. 升高反应温度,正、逆反应速率均增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、可逆反应无法进行彻底;
B、反应达到平衡状态时,各物质的浓度保持不变;
C、反应达到平衡状态时,若有1molX发生反应,则放出的热量为akJ;
D、温度升高,反应速率加快;
14.【答案】B
【解析】【解答】解:H2 表示的平均速率v(H2 )=0.45mol/(L s),
利用速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)= v(H2 )= ×0.45mol/(L s)=0.3mol/(L s),
氨的浓度增加了0.6mol/L,即△c(NH3)=0.6mol/L,
所以反应所经历的时间为 =2s,
故选B.
【分析】利用速率之比等于化学计量数之比计算出v(NH3),再根据t= 计算时间.
15.【答案】A
【解析】【解答】①加水,稀释,氢离子浓度减小,反应速率减慢,氢气产量不变;
②加氢氧化钠,中和盐酸,生成氢气速率减慢,氢气产量减小;
③少量的,和盐酸反应生成醋酸,盐酸和铁反应完后醋酸和铁反应,反应速率减慢,生成氢气产量不变;
④氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,反应速率减慢,氢气产量减小;
⑤氯化钠溶液把盐酸稀释,反应速率减慢,氢气产量不变;
⑥硝酸钾在酸性条件和铁反应生成NO,氢气产量减少甚者不产生氢气;
⑦降低温度,反应速率减慢,氢气产量不变;
正确的为①③⑤⑦,
故答案为:A。
【分析】 为了减慢反应速率而不改变的产量,可以降低温度,也可以减小反应物的浓度。
16.【答案】D
【解析】【解答】解:影响化学反应速率的因素中,反应物的结构与性质是决定性的因素,即最主要因素,而温度、浓度、压强、催化剂等为次要因素.
故选D.
【分析】影响化学反应速率的因素有内因和外因,内因为物质的性质,为主要因素,以此解答该题.
17.【答案】(1)④
(2)A;B;F
【解析】【解答】解:反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则
①由v(A)=5mol/( L min ), =5;
②由v(B)=6mol/( L min ), =3;
③由v(C)=4.5mol/( L min ), =1.5;
④由v(D)=8mol/( L min ), =8,
显然只有④中比值最大,反应速率最快,
故答案为:④;(2)A.容器内压强不再发生变化,说明反应前后气体物质的量不变,正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,故A正确;
B.C的体积分数不再发生变化,说明C的物质的物质的量不变,正反应速率等于逆反应速率,反应已经达到平衡状态,故B正确;
C.容器内气体原子总数始终不变,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.相同时间内消耗2n mol B的同时消耗n molA,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故D错误;
E.气体的总质量不变,气体的总体积不变,密度始终不变,无法判断正逆反应速率是否相等,故E错误;
F.气体的总质量不变,气体的总物质的量逐渐增大,所以平均摩尔质量逐渐减小,当平均摩尔质量保持不变,即是平衡状态,故F正确.
故答案为:ABF.
【分析】(1)反应速率与化学计量数成正比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答;(2)化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率,平衡混合物中各组成成分的含量不变,据此进行判断.
18.【答案】(1)放热
(2)0.5;2.5;减小;cd
【解析】【解答】(1)反应物能量总和高,生成物能量总和低,反应过程释放能量,所以本问应填“放热”;
(2)设2min末SO2的转化浓度为x,根据题意,2L容器内2min达到平衡,有如下关系
C(SO2)转化=x=2mol/L-1mol/L=1mol/L
①,所以本问应填“0.5”;
②,所以本问应填“2.5”;
③扩容减压,容器内压强下降,反应速率减小,所以本问应填“减小”;
④a.反应速率未标注正逆反应关系,无法用于确定平衡达到;b.化学平衡状态下反应速率不为0;c.恒温恒容容器内,气体压强不变,能体现出反应体系气体物质的量总量不再改变,说明反应达到化学平衡状态;d.可逆反应处于化学平衡状态时,各物质的浓度均不再变化;e.单位时间内生成O2和生成SO2的浓度大小都体现逆向反应的反应速率,同一方向各物质反应速率恒等于化学计量数之比;
综上,本问应选填“cd”。
【分析】(1)由图可知,反应物总能量大于生成总能量;
(2)①依据图示结合分析解答;
②依据化学反应方程式分析解答;
③依据化学反应速率的影响因素分析解答;
④化学平衡状态的判断直接标志是:v正=v 逆,各组分浓度不再改变,还有以此为依据衍生出来的判断依据,如组分体积分数不变、压强不变、平均相对分子质量保持不变等,以此判断。
19.【答案】(1)>;>
(2)b;0.0015 mol/(L·min)
(3)bc
(4)bd
【解析】【解答】(1)根据反应中,一氧化氮的浓度逐渐减小可知:该反应是正向进行建立平衡的,所以A点正反应速率大于逆反应速率;随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减慢,A点费用正向进行,B点反应达到平衡状态,所以A点速率大于B点速率;
(2)反应中NO的浓度变化量△c(NO)= =0.0065mol/L,所以O2的浓度减小量是0.00375mol/L,根据方程式的系数关系可知NO2浓度变化量△c(NO2)=△c(NO)= 0.0065mol/L,所以图中表示NO2的变化的曲线是b曲线,从0~2s内用NO浓度变化表示反应速率为v(NO)= =0.003mol/(L s);由于v(NO):v(O2)=2:1,所以v(O2)= v(NO)= 0.0015 mol/(L·min);
(3)a.在任何时刻都存在速率关系v(NO)=2v(O2),所以不能据此判断正逆反应速率相等,反应不一定平衡,a错误;
b.反应在恒容密闭容器内进行,由于反应前后气体的物质的量不相等,若容器内压强保持不变,说明气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,b正确;
c.在任何时刻都存在速率关系v(NO)正=2v正(O2),若v逆(NO)=2v正(O2),则v(NO)正= v逆(NO),反应处于平衡状态,c正确;
d.反应前后气体的质量不变,容器的容积不变,因此无论反应是否处于平衡状态,容器内的密度保持不变,故不能据此判断反应处于平衡状态,d错误;
故答案为:bc;
(4)a.及时分离出NO2气体,会使物质的浓度降低,因此会降低反应速率,a错误;
b.适当升高温度,物质的内能增加,分子之间的有效碰撞次数增加,反应速率加快,b正确;
c.减小O2的浓度,物质单位体积内有效碰撞次数减小,反应速率降低,c错误;
d.选择高效的催化剂可以大大加快反应速率,d正确;
故答案为:bd。
【分析】(1)A没有达到平衡状态,反应向正反应方向进行;随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率减小;
(2)平衡时,二氧化氮的增加浓度与一氧化氮的消耗浓度相等,据此判断表示二氧化氮的曲线;首先计算NO的反应速率,在根据反应速率之比等化学计量数之比计算氧气的反应速率;
(3)根据化学平衡状态的特点进行判断;
(4)根据影响反应速率的影响因素进行判断。
20.【答案】(1)cd
(2)0.8 mol·L-1·min-1;64%
(3)Y 2X;bd
(4)Mg;Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O;0.18
【解析】【解答】I.(1)由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,a不符合题意;
化学反应速率之比等于化学计量数之比,氢气生成速率与甲醇消耗速率之比为2:1,b不符合题意;
物质不同,含有的能量不同,物质改变,能量必然变化,所以任何化学反应,在发生物质变化的同时,必伴随着能量的变化,c符合题意;
当有1 mol H-O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,说明V正=V逆,即可逆反应达到了平衡,d符合题意;
故答案为:cd
(2)平衡时氧气浓度为0.2mol·L-1,则O2反应消耗的量为:2mol-2L×0.2mol·L-1=1.6mol,甲醇消耗的量为3.2mol,则生成氢气的量为:1.6mol×4=6.4mol,故v(H2)=(6.4mol÷2L)÷8min=0.8mol·L-1·min-1;甲醇的转化率为(3.2mol÷5mol)×100%=64%;
(3)由0~25min两种物质浓度变化可知消耗0.8mol的X可生成0.4mol的Y,则反应方程式为:Y 2X;观察图示可以看出,b、d两点物质浓度不再发生变化,反应处于平衡状态;
(4)注意电解质为氢氧化钠溶液,则反应物质为铝,作负极,该电池的正极为Mg;负极铝的电极反应式为:Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O;标准状况下224mL气体的物质的量为0.01mol,根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可计算出消耗的铝的物质的量为0.01÷3×2mol,其质量为27g/mol×0.01÷3×2mol=0.18g。
【分析】(1)a、结合反应物和生成物的能量大小分析反应的热效应;
b、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析;
c、化学反应过程中都伴随着能量变化;
d、结合平衡状态的判断分析;
(2)根据平衡三段式进行计算;
(3)结合反应过程中变化的量确定化学计量系数比,从而确定反应的化学方程式;当物质的物质的量浓度不变时,反应达到平衡状态;
(4)根据发生的总反应,确定电极和电极反应式;
根据公式计算产生气体的物质的量,结合得失电子守恒确定消耗电极的质量;
21.【答案】(1)2CO+2NO N2+2CO2
(2)0.02
(3)ab
【解析】【解答】(1)NO、CO反应产生N2、CO2,然后根据原子守恒、电子守恒,可得反应方程式为:2CO+2NO N2+2CO2(2) v(NO)= =0.02 mol/(L min);(3) a.催化剂可以加快反应速率,所以使用新型催化剂可以加快NO、CO的转化,a正确;
b.根据图示可知:该反应进行到10 min时,NO的物质的量不再发生变化,说明反应达到化学平衡状态,b正确;
c.平衡时CO的物质的量是0.4mol,由于容器的容积为2L,所以CO浓度是0.2mol/ L,c不正确;
故答案为:ab。
【分析】(1)NO、CO反应产生N2、CO2,然后根据原子守恒、电子守恒,书写反应方程式;(2)根据反应速率的定义式计算;(3)根据可逆反应达到平衡时,任何物质的浓度不变、物质的含量不变分析判断。