6.2 化学反应的限度 课时检测
一、单选题
1.一个5L的容器里,盛入8.0mol某气态反应物,5min后,测得这种气态反应物还剩余6.8mol,这种反应物的化学反应速率为( )
A.0.012mol/(L·min) B.0.024mol/(L·min)
C.0.036mol/(L·min) D.0.048mol/(L·min)
2.下列说法错误的是( )
A.对于A(s)+B(g) C(g)+D(g)的反应,加入A,反应速率不变
B.2NO2 N2O4 (正反应放热),升高温度,逆反应速率增大,正反应速率臧小
C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在密闭容器中进行,恒容充入He,化学反应速率不变
D.100 mL2 mol/L稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
3.将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将Bg粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是(已知A>B)( )
A. B.
C. D.
4.在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是( )
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂
C.采用700K左右的高温而不是900K的高温
D.采用2×107~5×107Pa的压强
5.化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是( )
A.将排气管延长,减少汽车尾气的排放
B.疫情期间,用次氯酸钠溶液对环境消毒
C.食品包装内,用铁粉延长食品的保质期
D.适当加压、降温可提高合成氨过程中氨的产率
6.某实验小组利用0.1mol/LNa2S2O3溶液与0.2mol/LH2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表:
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 20 5.0 10.0 0 t1
② 20 5.0 5.0 a t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
下列说法不正确的是( )
A.实验②中a=5.0
B.t2>t1>t3
C.实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中
D.实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
7.合成氨工业中,不能提高化学反应速率的措施是( )
A.升温 B.加压
C.使用催化剂 D.将氨液化分离
8.时,含等浓度的与的混合溶液中发生反应: ,时刻,改变某一外界条件维续反应至时刻,溶液中和随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
已知:时,该反应的化学平衡常数
A.若时刻未改变外界条件,则此时该反应:
B.若时刻反应达到平衡,则时刻改变的条件可能为及时移除Ag
C.若始终保持温度不变,则逆反应速率:
D.内的平均反应速率为
9.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.保持体积不变,充入H2使体系压强增大
B.将容器的体积缩小为原来的一半
C.增加少量的C
D.保持压强不变,充入N2使容器体积增大
10.我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H 原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如下图。下列有关说法不正确的是( )
A.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的
B.催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒
C.该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂
D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物
11.向两个完全相同的恒容密闭容器中各加入镁,然后用注射器向上述两个密闭容器中分别注入盐酸、醋酸,测得上述密闭容器内气体的压强随间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.两个反应均为吸热反应
B.曲线a为醋酸与镁反应的变化曲线
C.相同时间段内,盐酸生成的气体更少
D.两个反应的反应速率除了与酸的强弱有关外,还与反应过程中产生的热量有关
12.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g) pC(g)。达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍。则下列说法正确的是( )
A.m+n>p B.m+n<p
C.平衡向正反应方向移动 D.C的质量分数增加
13.100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( )
A.加入适量的6 mol·L-1的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液
14.反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(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.将铁片变成铁粉
B.将容器的容积缩小一半
C.压强不变,充入N2使容器容积增大
D.保持容积不变,充入N2使容器压强增大
15.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:CO(g)+ NO(g)CO2(g)+ N2(g) ΔH=-374.3 kJ/mol;K=2.5×1060。有关该反应的说法错误的是( )
A.因为K很大,所以反应速率很大,NO与CO排入大气之前就已经反应完全
B.升高温度,反应速率增大,K减小
C.增大压强,平衡向右移动,K不变
D.选用适宜催化剂可使其达到尾气排放标准
16.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA+yB zC,平衡时测得A的浓度为0.5mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确的是( )
A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率降低了 D.C的体积分数增大了
17.反应,在密闭容器中达到平衡后,若要减小反应速率并提高的转化率,采取措施正确的是( )
A.减小压强 B.再通入 C.降低温度 D.加入催化剂
18.一定温度下,将 2 mol SO2 和 1 mol O2 充入2L密闭容器中,在催化剂存在下进行下列反应: 2SO2+ O2 2SO3,下列说法中正确的是( )
A.达到反应限度时,生成2molSO3
B.达到反应限度时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率
C.达到反应限度时SO2、O2、SO3的分子数之比一定为2∶1∶2
D.SO2和SO3物质的量之和一定为 2mol
19.将纯锌片和纯铜片按图示揷入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的酸性均减小
D.产生气泡的速率甲比乙慢
20.硫酸(H2SO4)是一种重要的无机化工原料,工业生产硫酸的主要反应有:
①硫(或硫化物)煅烧得到SO2:S+O2SO2
②SO2经催化氧化再得到SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-198kJ·mol-1
③最后用水吸收即得H2SO4:SO3+H2O=H2SO4
有关反应②的说法正确的是
A.使用催化剂不影响反应速率
B.升高温度总是能加快反应速率
C.若反应在密闭容器中进行,扩大容器体积可降低反应速率
D.若反应在密闭容器中进行,64gSO2和32gO2反应放出198kJ的热量
二、综合题
21.研究氮、硫及卤素等单质及其化合物在生产生活和环境保护中有着重要意义。
(1)I.反应I2+2 = 2I- + 常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL 淀粉溶液作指示剂,若不经计算,可直接通过褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中:
①1mL 0.001mol·L-1的碘水 ②1mL 0.01mol·L-1的碘水
③3mL 0.001mol·L-1的 Na2S2O3溶液 ④3mL 0.01mol·L-1的 Na2S2O3溶液
应选择_________(填字母)。
A.①②④ B.①②③ C. ①③④ D.②③④
(2)若某同学选取②④进行实验,测得褪色时间为4s,忽略混合后溶液体积变化,试计算v( )= 。
(3)II.一定条件下,在水溶液中1molCl-、 (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。回答下列问题:
D是 (填离子符号)
(4)B→A+C 反应的离子方程式为: ;当生成1molC 时, kJ的热量(填吸收或放出以及具体数值)。
(5)III.以 NO2、O2和熔融 NaNO3组成的燃料电池装置如图,电池在工作过程中,石墨电极I 处燃料 NO2结合电解质离子共同转移电子生成一种氧化物 Y,在石墨电极II 处通入氧化物 Y,结合氧化剂共同转移电子生成电解质离子,使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成能保持稳定。
石墨电极II的电极反应式为 ;
(6)电极I处消耗1molNO2时电极II处反应的O2的体积(标准状况)为 升。
22.由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。该反应进行过程中能量的变化(单位为kJ·mol-1)如图所示。
请回答下列问题:
(1)观察图象可知上述反应过程中,断裂反应物中的化学键吸收的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)形成生成物中的化学键释放的总能量。
(2)甲醇的结构类似于乙醇,试写出甲醇的结构式: 。甲醇分子中的化学键类型是 (填“离子键“共价键”)。
(3)科研人员开发出一种新型甲醇燃料电池。其电解质溶液是KOH溶液,在该电池的负极发生反应的物质是 ,发生的是 (填"氧化"或"还原")反应。
(4)欲使合成甲醇的化学反应速率加快,请写出两条措施: ;
23.铁元素的化合价有+2和+3价,某兴趣小组利用含铁的盐溶液进行化学实验:
(1)取一定量氯化亚铁固体,配制成0.1mol/L的溶液,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。
(2)在氯化铁溶液中滴入1滴KSCN溶液,溶液变 色,接着在变色的溶液中滴入2mL0.5mol/LAgNO3溶液,产生白色沉淀(已知:AgSCN为白色沉淀) ,溶液逐渐恢复到原来颜色,这种变化是因为 (请从平衡移动的角度解释)。
(3)用 取25.00mLFeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液,通入SO2气体一段时间后,发现A中产生白色沉淀,该白色沉淀的化学式是 ,推测产生白色沉淀的原因可能是
(4)工业石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则理论上可得到 吨石膏。
24.一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。
(1)t1min时,正、逆反应速率的大小关系为v正 v逆(填“>”“<”或“=”).
(2)0~4min内,CO2的转化率为 ,CO的平均反应速率,v(CO)= 。
(3)下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是 (填序号,下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量 ③保持压强不变,充入He使容器的体积增大 ④保持体积不变,充入He使体系压强增大
(4)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是 。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO
③容器中气体压强不随时间的变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
25.化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
(1)I.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值,体积已换算成标准状态):
时间(min) 1 2 3 4 5
氢气体积(mL) 50 120 232 290 310
哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大 。
(2)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水
B.Na2CO3溶液
C.NaCl溶液
D.CuSO4溶液
E.NaNO3溶液
可行的是____(填编号)。
(4)Ⅱ.已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表(所取溶液体积均为2mL)。
实验编号 温度/℃ c(Na2S2O3)/mol·L-1 c(H2SO4)/mol·L-1
I 25 0.1 0.1
II 25 0.2 0.1
III 50 0.2 0.1
①上述实验中溶液最先变浑浊的是 。(填实验编号,下同)
②为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择实验 和 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】v== 0.048mol/(L·min)
故答案为:D
【分析】此类算速率的题的易错点在于,容易忽略体积,只拿物质的量的变化量来算化学反应速率
2.【答案】B
【解析】【解答】A.对于A(s)+B(g) C(g)+D(g)的反应,A是固体,加入A,反应速率不变,故A不符合题意;
B.升高温度,正逆反应速率均增大,故B符合题意;
C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在密闭容器中进行,恒容充入He,反应物、生成物浓度不变,化学反应速率不变,故C不符合题意;
D.100 mL2 mol/L稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,锌置换出铜,构成铜锌原电池,生成氢气的速率加快,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.A是固体,A的质量多少不影响化学反应速率;
B.升高温度,正逆反应速率均增大;
C.恒容充入He,导致反应体系分压不变;
D.加入硫酸铜,锌和铜离子反应生成铜,构成铜锌原电池。
3.【答案】C
【解析】【解答】固体表面积越大,则反应速率越大,加入粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,较块状碳酸钙反应速率大,即相同时间内虚线所示的曲线对应的损失的质量大,因为 a>b导致最终损失的质量a>b,由图象可知,只有C符合,
故答案为:C。
【分析】化学反应速率与反应物之间的接触面积大小有关,接触面积越大,反应速率就越快。所以粉状的物质比块状的反应快。
4.【答案】B
【解析】【解答】催化剂只能改变反应速率,不能影响平衡。故答案为:B。
【分析】影响平衡的因素有温度、压强、浓度。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.延长反应时间,不能使平衡移动,不能提高原料的转化率,不能减少汽车尾气的排放,故A符合题意;
B.次氯酸钠具有强氧化性,疫情期间,可用次氯酸钠溶液对环境消毒,故B不符合题意;
C.铁粉可吸收空气中的氧气,能作食品的抗氧化剂,延长食品的保质期,故C不符合题意;
D.合成氨的反应,正反应放热,降低温度平衡正向移动;正反应气体物质的量减少,加压平衡正向移动,适当加压、降温可提高合成氨过程中氨的产率,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.次氯酸钠具有强氧化性,能使蛋白质变性;
C.铁粉具有还原性;
D.合成氨的反应是气体体积减小的放热反应。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.根据控制变量法,即可判断水的体积为5mL,故A不符合题意;
B.温度也能高,浓度越高,速率越快,时间越短,因此 t2>t1>t3 ,故B不符合题意;
C.先放入温度中,再加入试剂,故C符合题意;
D. 实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据题意该实验需要控制温度和浓度不同对实验速率的影响,先控制温度再加入试剂,温度越高,浓度越高速率越快,时间越短,结合选项即可判断。
7.【答案】D
【解析】【解答】A、升高温度可增大活化分子的百分数,反应速率增大,选项A不选;
B、增大压强可增大单位体积的活化分子的数目,增大反应速率,选项B不选;
C、使用催化剂可增大活化分子的百分数,反应速率增大,选项C不选;
D、将氨液化分离,降低生成物的浓度,反应速率减小;氨气液化时降低温度,速率减小,选项D选。
故答案为:D。
【分析】对于有气体参加或生产的反应,增大压强,可加快反应速率。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.若时刻未改变外界条件,则此时该反应处于平衡,=,A不符合题意;
B.若时刻反应达到平衡,==0.08,=0.03,此时的平衡常数K约为4.69>1,已知:时,该反应的化学平衡常数K=1,,则时刻改变的条件是降温,所以B不符合题意;
C.时刻到时刻,增加,其反应速率加快,即逆反应速率:,C不符合题意;
D.内的浓度由0变为0.03,即浓度变化为0.03,其平均反应速率为,又因为各物质的速率之比等于其化学计量数之比,所以的平均反应速率为,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.反应达到平衡时,正逆反应速率相等;
B.计算此时的平衡常数,与K=1比较确定改变的条件;
C.增大,反应速率加快;
D.根据和化学反应速率之比等于化学计量数之比计算。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、保持体积不变,充入H2使体系压强增大,增大生成物的浓度,反应速率增大,故A不符合题意;
B、将容器体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率增大,故B不符合题意;
C、增加C的量,物质的浓度不变,反应速率不变,故C符合题意;
D、保持压强不变,充入N2使体系体积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据此反应 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行 ,木炭做为固体,量多量少对实验的速率没有任何影响即可判断
10.【答案】C
【解析】【解答】A.CO2生成COOH为还原反应,CO生成CHO为还原反应,CHO生成CH2O为还原反应,CH2O生成CH3O为还原反应,CH3O生成CH3OH为还原反应,因此CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的,选项正确,A不符合题意;
B.由反应原理图可知,催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含CHO微粒,因此催化剂Cu结合含氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒,选项正确,B不符合题意;
C.该催化过程中发生化学反应,任何化学反应过程中都伴随着化学键的断裂与形成,选项错误,C符合题意;
D.CHO和H生成CH2O,需要Cu2O做催化剂,可以调节控制反应条件获得甲醛等有机物,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对化学反应原理的考查,解答此类题型时,应结合图示过程分析反应原理,再结合选项进行分析。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.两个反应均为金属与酸的反应,均为放热反应,A不符合题意;
B.同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大,与镁反应速率快,则曲线a为盐酸与镁反应的变化曲线,B不符合题意;
C.同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大,与镁反应速率快,则相同时间段内,盐酸生成的气体更多,C不符合题意;
D.温度可以影响反应速率,温度越高,反应速率越快,镁与盐酸、醋酸反应均为放热反应,因此反应速率与反应过程中产生的热量有关,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.活泼金属与酸的反应为放热反应。
BC.由于盐酸是强酸,醋酸是弱酸,所以等浓度的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)更大,相同时间内与镁反应速率更快,产生的氢气更快更多,压强更大,即曲线a表示盐酸与镁反应。
D.反应速率的影响因素有:温度、浓度、压强、催化剂
12.【答案】B
【解析】【解答】mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到1/2,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍;维持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍<原平衡的2倍,即缩小体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,m+n
故答案为:B。
【分析】根据题意可知, 达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,若平衡不移动,则C的浓度为原来的2倍,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍,由此可知反应向逆方向进行,因此m+n
13.【答案】B
【解析】【解答】A.加入浓盐酸,必增加了生成氢气的总量,A不符合题意;
B.加入少量的氯化铜溶液,锌片会与氯化铜反应生成少量铜,覆盖在锌的表面,形成了无数微小的原电池,加快了反应速率,且不影响氢气生成的总量,B符合题意;
C.加入适量的蒸馏水会稀释溶液,降低反应速率,C不符合题意;
D.加入适量的氯化钠溶液会稀释原溶液,降低反应速率,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】锌片过量,则产生H2的总量由盐酸中HCl的量决定,因此条件的改变,不能使得HCl的量发生变化;同时要使反应速率加快,则可根据反应速率的影响因素分析。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.将铁片变成铁粉,可以增大反应物的接触面积,反应速率加快,A不符合题意;
B.将容器的容积缩小一半,H2O(g)和H2(g)的浓度增大,反应速率加快,B不符合题意;
C.压强不变,充入N2使容器容积增大,H2O(g)和H2(g)的浓度减小,反应速率减慢,C不符合题意;
D.保持容积不变,充入N2使容器压强增大,H2O(g)和H2(g)的浓度不变,反应速率几乎不变,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】依据影响速率的因素分析,压强变化,只有引起反应物浓度变化,才影响反应速率。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.K只能反映平衡正向进行的程度,不能反映速率快慢,K105认为完全反应,但是不知道速率快慢不能判断NO与CO排入大气之前就已经反应完全,故A符合题意;
B.升高温度,加快速率增大,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动K减小,故B不符合题意;
C.该反应是分子数减小的反应,增大压强,平衡向右移动,但是温度不变K不变,故C不符合题意;
D.选用适宜催化剂可以加快反应速率,可使其达到尾气排放标准,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.K只能反映平衡正向进行的程度,不能反映速率快慢;
B.该反应为放热反应,升温反应速率增大,同时平衡逆向移动;
C.该反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,K只与温度有关;
D.催化剂可以加快反应速率。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.分析可知减小压强平衡逆向移动,则向着气体分子数增大的方向,则x+y>z,A不符合题意;
B.分析知平衡逆向移动,B不符合题意;
C.平衡逆向移动,则B的转化率变小,C符合题意;
D.平衡逆向移动,C的体积分数变小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】将容器的容积扩大到原来的两倍,相当于减小压强,若平衡不移动,则A的浓度降低为0.25mol/L,但达到平衡时,测得A的浓度降低为0.3mol/L,说明平衡逆向移动。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.减小压强,反应速率减小,平衡向体积增大的方向即正向移动,的转化率增大,故A符合题意;
B.再通入,生成物浓度增大,反应速率增大,平衡逆向移动,的转化率降低,故B不符合题意;
C.降低温度,反应速率减小,平衡向放热反应即逆向移动,的转化率减小,故C不符合题意;
D.加入催化剂,反应速率增大,但平衡不移动,的转化率不变,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】依据勒夏特列原理分析。
18.【答案】D
【解析】【解答】A. 反应为可逆反应,2 mol SO2 和 1 mol O2反应时,达到反应限度时,生成的SO3的物质的量小于2 mol,A项不符合题意;
B. 平衡时不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则达到反应限度时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍,B项不符合题意;
C. 分子数的关系与起始量、转化率有关,则不能确定达到反应限度时SO2、O2、SO3的分子数之比,C项不符合题意;
D. 起始加入2molSO2,化学反应中S原子守恒,则最终SO2和SO3物质的量之和一定为2mol,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.该反应为可逆反应, SO3小于2mol;
B.反应速率之比等于化学计量数之比;
C.分子数的关系与起始量、转化率有关;
D.根据硫原子守恒,SO2和SO3物质的量之和一定为2mol。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知,甲烧杯中铜片上产生气泡,A不符合题意;
B.由分析可知,甲中铜片是正极,乙没有形成原电池,B不符合题意;
C.两烧杯中溶液的酸均参与反应,浓度减小,则酸性均减小,C符合题意;
D.由分析可知,甲形成原电池,其反应速率更快,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】甲为原电池装置,其中锌作负极,其电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜作正极,其电极反应式为2H++2e-=H2↑;乙中锌与稀硫酸反应方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑,铜不反应。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.使用催化剂可加快反应速率,A不符合题意;
B.升高温度一般能加快反应速率,但当超过催化剂的活性温度后,反应速率反而会下降,B不符合题意;
C.反应在密闭容器中进行,扩大容器体积,相当于降低浓度,将降低反应速率,C符合题意;
D.反应是在密闭容器中进行的可逆反应,64g 和32g 反应放出的热量小于198kJ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据影响反应速率的因素分析;可逆反应进行不到底,依据反应热与反应物的物质的量成比例计算;
21.【答案】(1)C
(2)1×10-3mol L-1 s-1
(3)
(4)3ClO-= +2Cl-;放出117
(5)O2+4e-+2N2O5=4
(6)5.6
【解析】【解答】(1)碘水有颜色,直接通过褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系,要保证碘水浓度相同且完全反应,Na2S2O3浓度不同,1mL 0.01mol·L-1的碘水和3mL 0.001mol·L-1的Na2S2O3溶液反应,碘水有剩余,故不选②,应选择①1mL 0.001mol·L-1的碘水、③3mL 0.001mol·L-1的Na2S2O3溶液、 ④3mL 0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液,
故答案为:C;(2)选取②④进行实验,混合后碘水的浓度是0.01mol·L-1÷(1+3+1)= 0.002mol·L-1,测得褪色时间为4s, v(I2)= 0.0005mol L-1 s-1,v( )= 0.0005mol L-1 s-1×2=0.001 mol L-1 s-1;(3)根据 化合价代数和等于-1,x=4,则D是 ;(4)根据电荷守恒,B→A+C反应的离子方程式为是3ClO-= +2Cl-;生成物总能量-反应物的总能量=焓变,3ClO-= +2Cl- (63-60×3)=-117kJ/mol,当生成1molC 时, 放出117kJ的热量;(5)氧气在石墨电极II得电子结合N2O5生成 ,石墨电极II的电极反应式为O2+4e-+2N2O5=4 ;(6) 电极I处消耗1molNO2,转移1mol电子,根据O2+4e-+2N2O5=4 ,电极II处消耗O2的物质的量是0.25mol,标准状况下的体积是0.25mol×22.4mol/L=5.6L。
【分析】(1)直接通过褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系,要保证碘水浓度相同且完全反应,Na2S2O3浓度不同;(2)根据 计算;(3)根据 化合价代数和等于-1计算x;(3) C中Cl元素的化合价为+1,则 的化学式是 ;C中Cl元素的化合价为+5,则 的化学式是 ;(5)氧气在石墨电极II得电子结合N2O5生成 ;(6)根据得失电子守恒计算消耗O2的体积。
22.【答案】(1)小于
(2);共价键
(3)甲醇;氧化
(4)升高温度、使用合适的催化剂、增大压强、增大反应物的浓度等
【解析】【解答】(1)从图象分析,反应物能量高于生成物,反应放热,说明反应物键能和小于生成物,故答案为:小于;(2)C原子形成四个共价键,H只形成1个化学键,O形成2个化学键,结合乙醇的结构可知甲醇的结构式为: ;两非金属元素的原子间形成的是共价键,(3)负极是电子流出的极,甲醇在负极失电子发生氧化反应,故答案为:甲醇;氧化;(4)欲使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)速率加快,可以升高温度、使用合适的催化剂、增大压强、增大反应物的浓度等;
【分析】根据图像的高低可以判断能量大小关系,可以判断出反应类型。(3)燃料电池属于原电池,负极根据化合价升高来判断产物,利用实质是氧化还原反应进行判断。
23.【答案】(1)防止亚铁离子被氧化
(2)血红;溶液中发生Fe3++3SCN- Fe(SCN)3使局部变红,Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN-),平衡逆向移动,血红色逐渐褪去 用下图装置进行SO2性质的研究。
(3)酸式滴定管;BaSO4;Fe3+将SO2氧化成SO42-,再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀或酸性条件下NO3-将SO2氧化成SO42-,再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀
(4)38.7
【解析】【解答】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化;
(2)Fe3+遇KSCN溶液显血红色,则在氯化铁溶液中滴入1滴KSCN溶液,发生Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,使溶液变血红色;滴加AgNO3溶液,Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN-),平衡逆向移动,血红色逐渐褪去;
(3)FeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液呈酸性,且有较强氧化性,则量取25.00mL FeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液,应选用酸式滴定管;向混合溶液中通入SO2,因二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;
(4)二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳,反应方程式为:SO2+CaCO3═CaSO3+CO2,亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4 2H2O,反应方程式为:2CaSO3+O2+4H2O═2[CaSO4 2H2O],总反应为:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O═2[CaSO4 2H2O]+2CO2;
S ~SO2 ~CaSO4 2H2O
32 172
m
= ,解得m=38.7t。
【分析】(1)在氯化亚铁溶液中加入铁粉可防止亚铁离子的氧化;
(2)根据生成沉淀,溶液中SCN-浓度变化进行分析;
(3)25.00mL溶液精确度是0.01mL,只有滴定管能够达到精确度;
(4)根据关系式进行计算。
24.【答案】(1)>
(2)71.4%;0.125mol/(L·min)
(3)①③
(4)②④
【解析】【解答】(1)根据图象可知,在 后,CO浓度增大、 浓度减小,说明 时反应未达到平衡,反应正向进行,因此 ,故答案为:>;(2)根据图象可知,反应开始时 的浓度是0.7mol/L,4min时 浓度是0.2mol/L,所以0~4min内, 的转化率为 ;0~4min内CO的平均反应速率 ,故答案为:71.4%;0.125mol/(L·min);(3)①降低温度,化学反应速率降低,①正确;②由于固体的浓度始终不变,所以减少铁粉的质量对反应速率没有影响,②不正确;③保持压强不变,充入He使容器的体积增大,反应体系中各气体的浓度降低化学反应速率降低,③正确;
④保持体积不变,充入He使体系压强增大,由于体系中各气体的浓度不变,所以化学反应速率不变,④不正确;
故答案为:①③;(4)①未指明正、逆反应速率,因此不能判断是否为平衡状态,①不正确;②单位时间内生成 的同时必然会消耗 ,又生成 ,则CO的物质的量不变,反应达到平衡状态,②正确;③该反应是反应前后气体体积不变的反应,即体系的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否为平衡状态,③不正确;④若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,因该反应不是纯气体反应,说明气体的质量不再发生变化,则反应达到平衡状态,④正确;
故答案为:②④。
【分析】(1)反应往正方向进行则 ,反应往逆方向进行则 ;(2) , ,以此计算;(3)根据影响化学反应速率的因素进行判断;(4)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。
25.【答案】(1)2~3
(2)0.1mol·L-1·min-1
(3)A;C
(4)Ⅲ;I;Ⅱ
【解析】【解答】(1)0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5min,各时间段的气体体积分别为:50 mL、70mL、112 mL、58 mL、20 mL,相同通条件下,反应速率越大,相同时间内收集的气体越多,因此反应速率最大的时间段是2~3 min;
(2)2~3 min生成氢气的体积是112 mL,物质的量是0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,根据方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知消耗盐酸的物质的量是0.01mol,v(HCl)==0.1mol/(L·min);
(3)改变化学反应速率的方法有:改变溶液的浓度、改变溶液的温度、改变固体的表面积等。则
A.加蒸馏水,溶液的体积增大,浓度降低,反应速率减小,但生成的气体的量不变,故A正确
B.加Na2CO3溶液,溶液的体积增大,盐酸的浓度降低,但盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,氢气的量减小,故B不正确;
C.加NaCl溶液,溶液的体积增大,浓度降低,反应速率减小,但生成的气体的量不变,故C正确;
D.加CuSO4溶液,锌置换出铜,能形成铜锌原电池,加快反应速率,故D不正确;
E.加NaNO3溶液,酸性溶液中硝酸根和锌反应不能生成氢气,故E不正确;
故答案为:AC;
(4)①由表中数据可知,Ⅲ中温度最高、浓度最大,则上述实验中溶液最先变浑浊的是Ⅲ,故答案为:Ⅲ;
②为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择I和Ⅱ,温度相同,只有浓度不同,故答案为:I;Ⅱ。
【分析】(1)单位时间内生成的氢气越多则速率越快;
(2)化学反应速率;
(3)稀盐酸量不足,因此加入的物质不能和稀盐酸反应;
(4) ① 温度最高、浓度越大则速率越快;
② 控制变量法的特点是只改变一个条件,其他条件不变。