专题2 化学反应速率与化学平衡 章末检测题 2023-2024学年高二化学苏教版(2019)选择性必修1
一、选择题
1.关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1
B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象就越明显
D.根据化学反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢
2.等质量的FeS固体与过量的稀硫酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生的硫化氢气体的体积(V)的数据如下表,根据数据绘制出下图,则曲线a、b、c、d分别对应的实验组别是( )
实验组别 温度/℃ 状态
Ⅰ 1.0 25 块状
Ⅱ 1.5 30 块状
Ⅲ 1.5 40 粉末状
Ⅳ 1.5 30 粉末状
选项 a b c d
A Ⅲ Ⅳ Ⅱ Ⅰ
B Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ
C Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
D Ⅰ Ⅲ Ⅳ Ⅱ
A.A B.B C.C D.D
3.模型法是化学中把微观问题宏观化的常见方法,对于N2和H2的反应,下列图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是
A. B.
C. D.
4.最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是( )
A.人工模拟光合作用合成淀粉中首先用氢气在无机催化剂作用下将二氧化碳还原为甲醇
B.用苯与液溴制备溴苯的反应
C.用乙酸与正丁醇制备乙酸正丁酯的反应
D.煤的综合利用中利用煤的气化产物CO和合成液态燃料甲醇
5.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是( )
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol(Ls)-1
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol·L-1
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g)
6.对于100mL 1 mol·L-1盐酸与锌粒的反应,下列措施能使反应速率加快的是( )
①适当升高温度 ②改用100mL 3mol·L-1盐酸 ③改用300mL 1mol·L-1盐酸 ④用等量锌粉代替锌粒 ⑤滴入少量CuSO4溶液 ⑥加入少量KCl固体
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.①②③④ D.①②④⑥
7.在体积固定的绝热密闭容器中,可逆反应:达到平衡状态,下列说法正确的是( )
①NO的体积分数不再改变的状态
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑥混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定
⑦混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定
A.①③⑤⑦ B.②④⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
8.已知:X(s)+2Y(g) 3Z(g),正反应放热。下列说法错误的是( )
A.增加 X 的用量,对反应速率没有影响
B.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
C.达到化学平衡状态时,Z 的浓度不再发生变化
D.0.1 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol
9.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.保持压强不变,充入N2使容器的体积增大
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变,充入H2O(g)
D.增加C的量
10.下列情况表示合成氨反应达到平衡状态的是( )
A.的消耗速率与的生成速率之比为3:2
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.的生成速率与的生成速率之比为2:1
D.密闭容器中、、的物质的量之比为3:1:2
11.冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示),是有机反应很好的催化剂,能加快KMnO4与环己烯的反应速率。
冠醚用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,两者结合能力越强。
Na+ (直径:204 pm) K+ (直径:276 pm)
冠醚A(空腔直径:260~320 pm) 199 1183
冠醚B(空腔直径:170~220 pm) 371 312
下列说法不正确的是( )
A.推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B.实验中c(Na+):①>②>③
C.冠醚通过与K+结合将MnO4 携带进入有机相,从而加快反应速率
D.为加快KMnO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适
12.某科研团队研究将磷钨酸(H3PW12O40,以下简称HPW)代替浓硫酸作为酯化反应的催化剂,但HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点,将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足,提高其催化活性。用HPW负载在硅藻土上催化制取乙酸正丁酯的酯化率与HPW负载量的关系(温度:120℃,时间:2h)如图所示,下列说法不正确的是( )
A.与HPW相比,HPW/硅藻土比表面积显著增加,有助于提高其催化性能
B.当HPW负载量为40%时达到饱和,酯化率最高
C.用HPW/硅藻土代替传统催化剂,可减少设备腐蚀等不足
D.不同催化剂对酯化率的影响程度主要取决于化学反应正向进行的程度
二、非选择题
13.I.以Na2S2O3溶液与稀盐酸的反应为例,探究外界条件对该化学反应速率的影响,(已知:S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O)设计以下三组实验:
实验编号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀盐酸 H2O 出现浑浊所用的时间/s
c/mol L-1 V/mL c/mol L-1 V/mL V/mL
① 25 0.1 5 0.2 10 5 10
② 25 0.2 5 0.4 5 10 5
③ 35 0.1 5 0.2 10 V 4
试回答下列问题:
(1)表中编号③的V为 ;设计实验编号①和②的目的是 。
(2)该实验 (填“能”或“不能”)利用图乙装置测定反应速率,若不能,填写原因,若能,本空不需要填写 。
(3)II.某化学学习小组采用下列装置,对浓硝酸与木炭的反应产物进行检验:
请回答:实验开始前,需进行的操作是 。
(4)滴加浓硝酸后,可以观察到三颈烧瓶中气体的颜色为 。
(5)检验产物中有CO2,若装置C中装澄清石灰水,一段时间后并未观察到有白色沉淀生成,可能的原因是 ,该如何改进 。
(6)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。
①若集气瓶中收集到的无色气体是NO,设计实验检验 。
②若集气瓶中收集到的无色气体是O2,用化学方程式说明来源 。
14.某课外兴趣小组实验探究影响化学反应速率的因素。硫代硫酸钠()俗称大苏打、海波,广泛应用于照相定影等领域。乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ 浓度 稀硫酸
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
(1)从类别的角度分析,硫代硫酸钠()属于____(填标号)。
A.盐 B.碱 C.酸 D.氧化物
(2)写出硫代硫酸钠与硫酸反应的化学方程式 。
(3)该实验1和2可探究 对反应速率的影响,因此是 。实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此 。
(4)实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较 。
15.为防止氮的氧化物污染空气,可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。回答下列问题:
(1)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。
①为提高此反应的速率,下列措施可行的是 (填字母代号)。
A.增大压强 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出CO2
②该反应的能量变化关系如图所示:
该反应属于 (填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO,发生反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示:
物质的量/mol 温度为T1/℃ 温度为T2/℃
0 5min 9min 10min 12min 0 5min 9min 10min
NO 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40 1.0 0.50 0.34 0.34
N2 0 0.21 0.29 0.30 0.30 0 0.25 0.33 0.33
①T1时,0~5min内,以CO2表示的该反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1。
②T1时,能确定反应达到最大限度(即平衡状态)的时间是 min,此时,容器中CO2的物质的量浓度是 mol/L,NO的转化率为 %。
③容器中的温度关系为T1 T2(填“>”“<”或“=”)。
16.甲醇是基本有机原料之一,用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品,甲醇可由CO与H2反应制得。回答下列问题:
(1)已知在25℃,101kPa下:甲醇(l)的燃烧热为727,CO(g)的燃烧热为283,H2O(g)=H2O(l) 。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应制备甲醇,测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示。
则T1 T2(填“>”、“<”或“=”,下同),M点的正反应速率 N点的逆反应速率。
(3)密闭容器中,高温TK条件下,用CO还原氧化铁得到单质铁。若初始压强为pkPa,平衡后气体中CO的物质的量分数为a,此温度反应的平衡常数Kp= (Kp为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
(4)以甲醇为原料,通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如图所示。
①阳极的电极反应式为 。
②若以铅蓄电池为电源,A应与铅蓄电池的 (填“Pb”或“PbO2”)相连。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.化学反应速率0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度变化量为0.8mol·L-1,故A不符合题意;
B.化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢。通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值(减少值或增加值)来表示,故B不符合题意;
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率的快慢与反应现象是否明显无必然联系,故C不符合题意;
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、 1s时某物质的浓度 的变化量
B、不能 用纯液体或气体的浓度
C、比如氢氧化钠和硫酸,无明显现象
2.【答案】A
【解析】【解答】在其他条件相同时温度越高,反应速率越快;在相同外界条件下,固体呈粉末状比块状接触面积大,化学反应速率快。根据图象可知a、b、c、d对应的速率依次变慢,分别对应组别是Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ,
故答案为:A。
【分析】增大化学反应速率的方法:升高温度,增大反应物的浓度,加入催化剂,增大接触面积,气体的反应压缩体积。
3.【答案】D
【解析】【解答】可逆反应是既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,反应物与生成物共存;
故答案为:D。
【分析】可逆反应的特点是反应物和生成物同时存在。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.H2与CO2转化为CH3OH的过程中,发生反应的化学方程式为:3H2+CO2=CH3OH+H2O,反应物的原子没有全部转化为CH3OH,A不符合题意;
B.苯与液溴的反应为取代反应,生成溴苯的同时生成HBr,反应物的原子没有全部转化为生成物,B不符合题意;
C.酯化反应为可逆反应,反应物的转化率小于100%,且反应生成乙酸正丁酯的过程中还生成H2O,C不符合题意;
D.CO和H2合成甲醇的过程中,发生反应的化学方程式为:CO+2H2=CH3OH,反应过程中反应物的所有原子都转化为生成物,D符合题意;
故答案为:D
【分析】属于最理想的“原子经济型反应”,则反应过程中反应物的原子全部转化为目标产物,据此结合选项所给的反应进行分析。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.Z物质的物质的量变化为1.58mol,V===0.079mol/(L.s),A不符合题意;
B.10s时,X的物质的量浓度减少了(1.20-0.41)2=0.0395mol/L,B不符合题意;
C.10s时,Y的物质的量减少了1.00-0.21=0.79mol,转化率α=,C符合题意;
D.X、Y、Z物质的量变化分别为:0.79mol、0.79mol、1.58mol,故反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) 2 Z(g) 。
故答案为:C
【分析】A.代入V=计算;
B.注意容器体积为2L;
C.转化率=该物质转化的物质的量/该物质反应总的物质的量x100%;
D.根据反应速率和化学计量数成正比计算可得。
6.【答案】A
【解析】【解答】①升温,导致更多的普通分子吸收热量变为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞概率增大,反应速率加快,①符合题意;
②浓度增大,单位体积内活化分子变多,有效碰撞概率增大,反应速率加快,②符合题意;
③盐酸浓度与题干一样,浓度没变,反应速率不变,③不符合题意;
④锌粉与HCl反应时接触面积更大,反应速率更快,④符合题意;
⑤加入少量CuSO4,Zn置换出Cu并与之形成Zn-Cu原电池,加快反应速率,⑤符合题意;
⑥加入KCl固体,虽然改变了氯离子浓度,但实际上氯离子未参与反应,故反应速率不变,⑥不符合题意;
故正确的有①②④⑤,选A选项。
【分析】此题是对反应速率影响因素的考查,结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响分析。
7.【答案】A
【解析】【解答】①在反应达到平衡状态时,体系中任何组分的浓度不变,则NO的体积分数不再改变的状态是平衡状态,①符合题意;
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO表示 都是反应逆向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,②不符合题意;
③混合气体中只有NO2是有色气体,若混合气体的颜色不再改变的状态,则体系中任何气体的浓度不变,反应达到平衡状态,③符合题意;
④反应体系的体积不变,反应混合物都是气体,气体的质量也不变,则混合气体的密度始终不改变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,④不符合题意;
⑤该反应的反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应前后气体的物质的量发生变化,若混合气体的平均相对分子质量不再改变,则气体的物质的量不再变化,反应达到了平衡状态,⑤符合题意;
⑥混合气体中NO与O2是同一边的物质,二者的物质的量之比始终保持恒定不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,⑥不符合题意;
⑦若反应正向进行,则NO与NO2的物质的量的比就会减小;若反应逆向进行,则NO与NO2的物质的量的比就会增大,当混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定时,任何组分的浓度不变,反应达到了平衡状态,⑦符合题意;
综上所述可知:反应达到平衡状态的叙述是①③⑤⑦;
故答案为:A。
【分析】化学平衡判断:1、同种物质正逆反应速率相等,2、不同物质速率满足:同侧异,异侧同,成比例,3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变,4、左右两边化学计量数不相等,总物质的量、总压强(恒容)、总体积(恒压)不变,5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算,6、体系温度、颜色不变。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.由X(s)+2Y(g) 3Z(g)反应可知,X为固体,所以增加 X 的用量,对反应速率没有影响,故A不符合题意;
B.升高温度正、逆反应速率都加快,故B符合题意;
C.达平衡时各组分的浓度保持不变,所以达到化学平衡状态时, Z 的浓度不再发生变化,故C不符合题意;
D.因为X(s)+2Y(g) 3Z(g)反应是可逆反应,X、Y不可能完全转化为Z,所以0.1 molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量定小于0.3 mol ,故D不符合题意;
故答案:B。
【分析】B中考查温度对反应速率的影响,根据温度对反应速率的影响适用所有反应,所以正逆反应速率都在增大。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.保持压强不变,充入N2使容器体积增大,气体浓度减小,反应速率减小,故A不符合题意;
B.将容器的体积缩小一半,压强增大,气体浓度增大,反应速率增大,故B不符合题意;
C.保持体积不变,充入H2O(g) ,相对于增大水蒸气浓度,反应速率增大,故C不符合题意;
D.反应中C为固体,故增加C的量,C的浓度不变,对反应速率几乎无影响,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】重点:改变压强、体积等最终改变的都是浓度,固体和纯液体的物质的浓度不随量的增加而增加,认为是一个固定的量
10.【答案】B
【解析】【解答】A. 的消耗速率与 的生成速率都指正反应速率,不能说明已达到平衡状态,A不符合题意;
B. 反应过程中气体的物质的量逐渐减小,混合气体的平均相对分子质量随着反应而改变,当不再改变时,说明已达到平衡状态,B符合题意;
C. 的生成速率与的生成速率之比为2:1 ,正逆反应速率不相等,不能说明已达到平衡状态,C不符合题意;
D. 密闭容器中、、 的物质的量之比为3:1:2,未知是定值、不能说明已达到平衡状态,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A. 都指正反应速率,不能说明已达到平衡状态;
B. 物质的量逐渐减小,混合气体的平均相对分子质量随着反应而改变,当不再改变时,说明已达到平衡状态;
C. 正逆反应速率不相等,不能说明已达到平衡状态;
D. 未知是定值、不能说明已达到平衡状态。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.分析表格,当金属离子相同(即直径相同)时,冠醚空腔直径不同,结合常数不同。当冠醚空腔直径相同时,金属离子不同(即直径不同),结合常数不同。由此推测:结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关,A正确,不符合题意;
B.从①→②,向NaCl溶液中加入冠醚A,则Na+会与冠醚A结合,故钠离子浓度:①>②。从②→③,加入KCl固体后,由于冠醚A结合Na+的能力弱于结合K+的能力,故K+会部分取代溶液中的Na+,故钠离子浓度:③>②。综上,钠离子浓度:①>③>②,B错误,符合题意;
C.冠醚可与K+结合进入有机相,由于正负电荷守恒,MnO4-也将被携带进有机相,加快与环己烷充分接触的速度,进而加快反应速率,C正确,不符合题意;
D.分析表格,冠醚A与K+的结合常数大于冠醚B,故冠醚A与K+结合能力更强,因此催化效果更好,故D正确,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.分析表格的行和列,发现结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关;
B.根据表中数据,冠醚A结合Na+的能力弱于结合K+的能力,所以K+可部分取代冠醚A中的Na+;
C.冠醚是有机物,冠醚与K+结合后,MnO4-可更快地进入有机相;
D.冠醚A与K+的结合常数大于冠醚B,故实验冠醚A加快KMnO4与环己烯反应速率的效果更好。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点,将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足,提高其催化活性,选项A不符合题意;
B、根据图中曲线可知,当HPW负载量为40%时达到饱和,酯化率最高,选项B不符合题意;
C、用HPW/硅藻土代替传统催化剂浓硫酸,可减少设备腐蚀等不足,选项C不符合题意;
D、催化剂不能使平衡移动,不能改变反应正向进行的程度,选项D符合题意
【分析】催化剂不能使平衡移动,不能改变反应正向进行的程度。
13.【答案】(1)5;探究Na2S2O3溶液的浓度对反应速率的影响
(2)不能;SO2易溶于水,无法测定反应生成SO2的体积
(3)检查装置气密性
(4)红棕色
(5)NO2与水反应生成的HNO3优先与澄清石灰水反应,CO2不能与澄清石灰水反应;将澄清石灰水换为足量的浓Ba(OH)2溶液
(6)敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化,若气体颜色变为红棕色,说明集气瓶中收集到的无色气体是NO;4HNO3(浓) 4NO2↑+ O2↑+2H2O
【解析】【解答】 (1) 探究反应温度对化学反应速率的影响,实验③中蒸馏水的体积应为5mL,则V=5;实验编号①和②的目的是探究Na2S2O3溶液的浓度对反应速率的影响,故答案为:
第1空、5
第2空、探究Na2S2O3溶液的浓度对反应速率的影响
(2) 二氧化硫易溶于水,不能测定该反应的反应速率,故答案为:
第1空、不能
第2空、SO2易溶于水,无法测定反应生成SO2的体积
(3)实验开始前需进行的操作是检查装置气密性,故答案为: 第1空、检查装置气密性
(4) 滴加浓硝酸后,木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、红棕色的二氧化氮和水,故答案为: 第1空、红棕色
(5) 硝酸的酸性强于碳酸,硝酸先与澄清石灰水反应,一段时间后不能观察到有白色沉淀生成,若要观察到白色沉淀的生成,选用浓氢氧化钡溶液,浓氢氧化钡先吸收二氧化氮气体,然后过量的氢氧化钡溶液与二氧化碳反应生成白色沉淀,故答案为:
第1空、NO2与水反应生成的HNO3优先与澄清石灰水反应,CO2不能与澄清石灰水反应
第2空、将澄清石灰水换为足量的浓Ba(OH)2溶液
(6) 一氧化氮会与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,气体的颜色会变为红棕色,故答案为:
第1空、敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化,若气体颜色变为红棕色,说明集气瓶中收集到的无色气体是NO
第2空、4HNO3(浓) 4NO2↑+ O2↑+2H2O
【分析】(1) 探究反应温度对化学反应速率的影响;
(2) 二氧化硫易溶于水;
(3)实验开始前需进行的操作是检查装置气密性;
(4)木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水;
(5) 硝酸的酸性强于碳酸;
(6) 一氧化氮会与空气中的氧气反应生成二氧化氮;
14.【答案】(1)A
(2)Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+Na2SO4+H2O
(3)温度;10.0mL;6.0mL
(4)SO2易溶于水,测量体积数据不准确
【解析】【解答】
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3)由金属离子Na+和酸根阴离子S2O32-构成,故选项A符合题意。
正确答案:A
(2)硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫、二氧化硫、硫酸钠和水,化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+Na2SO4+H2O ,
(3)实验1和实验2温度分别为20 ℃ 和40 ℃ ,则实验1和2可用于探究温度对反应速率的影响;其他反应条件要求相同,实验1中Na2S2O3体积为10.0mL,可知V1= 10.0 mL;
实验1和3所用同浓度稀硫酸体积不同。故可用于探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,实验变量只能是硫酸的浓度,其他反应条件应相同,则V 4=10.0mL,V5=20.0-10.0-4.0=6.0mL
(4)由于SO2易溶于水,可导致测量该气体体积时误差较大,所以实验采用测量出现黄色沉淀的快慢比较反应速率。
【分析】
(1)盐由金属离子和酸根阴离子构成;
(2)硫代硫酸根在酸性环境中发生歧化反应,
(3)实验设计采用单一变量原则,除了一个因素外,其他条件均保持不变。
(4) 采用测量单位时间内产生气体体积的大小,要求该气体不溶于水或者其他溶液。
15.【答案】(1)AC;放热反应
(2)0.042;10;0.30;60;<
【解析】【解答】(1)①根据影响反应速率的因素对于2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),为提高此反应的速率可行的是增大压强、使用适合催化剂,降低温度反应速率降低,移出CO2生成物浓度降低,反应速率降低,故答案为:AC;
②从图中看出反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应属于放热反应,故答案为:放热反应;
(2)①T1时,0~5min内,以CO2表示的该反应速率(CO2)=(N2)==0.042mol·L-1·min-1,故答案为:0.042;
②T1时,10min时达到平衡,能确定反应达到最大限度(即平衡状态)的时间是10min,此时,容器中CO2的物质的量浓度等于N2的浓度,是=0.30mol/L,NO的转化率为=60%。故答案为:10;0.30;60;
③T2反应速率快,温度高,容器中的温度关系为T12(填“>”“<”或“=”),故答案为:<。
【分析】根据影响化学反应速率的因素判断加快反应速率的因素;反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应属于放热反应;根据计算反应速率,根据转化率=计算。
16.【答案】(1)
(2)<;<
(3)
(4);PbO2
【解析】【解答】(1)目标反应为,反应热,故则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为:;
(2)该反应为放热反应,恒压条件下,温度越高,CO的转化率越低,图中可以看出压强相同时,T2温度下CO的转化率低,故T1(3)CO还原氧化铁得到铁单质的化学方程式为:,反应前后的气体只有CO和CO2,且两者化学计量数相同,平衡时CO的物质的量分数为a,平衡分压为pa,可列出三段式:,平衡常数;
(4)由图可知,B电极附近氧气参与反应生成水,氧元素化合价降低,故B电极为阴极,与电源负极相连,发生的电极反应为:;A电极为阳极,与电源正极相连,发生的电极反应为:;铅蓄电池中PbO2为正极,故A电极应与PbO2相连。
【分析】(1)分别写出甲醇和CO的燃烧热的热化学方程式,再根据盖斯定律计算;
(2)该反应放热,升温平衡逆向移动;温度越高,反应速率越快;
(3)列出反应的三段式计算;
(4)①B电极附近发生氧化反应,则电极B为阳极,阳极发生氧化反应,电极A为阴极;
②铅蓄电池中Pb为负极,PbO2为正极。
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