人教版 高中化学 必修二 6.2.1 化学反应的速率与限度(含解析)

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名称 人教版 高中化学 必修二 6.2.1 化学反应的速率与限度(含解析)
格式 docx
文件大小 783.5KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-06-14 12:10:09

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人教版 高中化学 必修二 6.2.1 化学反应的速率与限度
一、单选题
1.对于一个放热反应:,下列条件的改变一定能使该化学反应的速率加快的是(  )
A.升高温度 B.增加X的物质的量
C.增大压强 D.减少Z的物质的量
2.对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(D)=0.8 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.5 mol·L-1·s-1
3.在不同条件下进行过氧化氢分解实验,有关数据如下。四组实验中,收集相同体积(折算成标准状况)的氧气,所需时间最短的一组是(  )
组别 实验条件 A B C D
过氧化氢溶液体积/mL 10 10 10 10
过氧化氢溶液质量分数 6% 6% 3% 6%
温度/℃ 20 40 40 40
MnO2质量/g 0.05 0.05 0.05 0
A.A B.B C.C D.D
4.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.
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.用排饱和食盐水法收集Cl2
B.对于2HI(g) H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
C.开启可乐瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D.工业制硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率,从而降低生产成本
6.下列反应条件的调控与反应速率无关的是(  )
A.合成氨时使用铁触媒 B.进入公共场合需要佩戴口罩
C.用热的碱溶液去除油污 D.蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜
7.已知CO和NO能发生反应:,下列关于该反应的说法正确的是(  )
A.升高温度会减小正反应速率
B.平衡时增大CO的浓度能增大逆反应速率
C.当上述可逆反应达到平衡时,NO的转化率为100%
D.当上述可逆反应达到平衡时,体系中与一定相等
8.H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢,为了加快H2O2分解,改变某一条件,下列装置与改变的条件相对应的是(  )
A.甲一温度、乙一浓度 、丙一催化剂
B.甲一浓度、乙一 催化剂、丙一 温度
C.甲一催化剂、乙一温度 、丙一浓度
D.甲一温度、乙一催化剂、丙一浓度
9.将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是(  )
A.BaO量不变 B.氧气压强不变
C.氧气浓度增大 D.平衡常数减小
10.足量的锌粉与稀硫酸反应,为了加快反应速率且增大生成的量,下列措施中能达到实验目的的是(  )
A.滴加少量的稀硝酸 B.滴加几滴硫酸铜溶液
C.滴加少量稀硫酸 D.滴加少量醋酸钠溶液
11.把下列四种 溶液分别加入到四个盛有 盐酸的烧杯中,均加水稀释至溶液体积为 ,此时 和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是(  )
A. 的 溶液
B. 的 溶液
C. 的 溶液
D. 的 溶液
12.已知:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ,不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中错误的是(  )
A.反应的ΔH<0
B.过程b使用了催化剂
C.使用催化剂可以改变反应的限度
D.过程b发生两步反应,第一步为吸热反应
13.化学平衡状态I、II、 III的相关数据如表:
编号 化学方程式 平衡常数 温度
979 K 1173K
I Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) K1 1.47 2.15
II CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K2 1.62 b
III Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) K3 a 1.68
根据以上信息判断,下列结论错误的是(  )
A.a>b
B.增大压强,平衡状态II不移动
C.升高温度平衡状态III向逆反应方向移动
D.反应II、III均为吸热反应
14.一定条件下,反应的速率可表示为,其中k为反应速率常数。该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1 0.1 2 v
0.1 0.4 2 8v
0.2 0.4 2 16v
0.2 0.1 x 4v
根据表中的测定数据判断,下列结论错误的是(  )
A.、的值分别为1、1.5
B.同时减小H2(g)和HBr(g)浓度,反应速率一定增大
C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D.表中x的值为1
15.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)可以利用太阳光高效分解水,其原理如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.使用该光催化剂,提高了化学反应速率,实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中涉及到非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应Ⅱ中既做氧化剂又做还原剂
D.总反应的化学方程式为
二、多选题
16.我国科技的发展日新月异。下列对我国最新科技成果解读正确的是(  )
选项 科技成果 解读
A 2021年首次实现As2O3“仿生递送”治疗白血病 As2O3是两性氧化物
B 北京冬奥会国家速滑馆是应用二氧化碳跨临界直冷制冰技术的大型冰雪运动场馆 液态二氧化碳汽化时吸热降温制冰
C 北京冬奥会全部场馆采用光伏发电实现绿色供电 光伏发电电池板主要材料是SiO2
D 室温下,在Pt/CoNi催化下实现CO的高效氧化 催化剂能加快化学反应速率
A.A B.B C.C D.D
17.CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2资源化利用的方法,其过程中主要发生如下两个反应:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2=﹣122.5kJ·mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OCH3的选择性=×100%
下列说法错误的是(  )
A.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的焓变为ΔH2-2ΔH1
B.根据图像推测ΔH1<0
C.其他条件不变时,温度越高,CO2主要还原产物中碳元素的价态越低
D.其他条件不变时,增大体系压强可以提升A点CH3OCH3的选择性
18.如图是PdCl2、CuCl2催化下的烯烃的氧化反应,L是配体或溶剂。下列说法正确的是(  )
A.加入CuCl2之后再通入O2,目的是使催化剂再生
B.该过程原子利用率100%,且原料、催化剂、溶剂和试剂产物均无毒无害
C.过程中元素Pd、Cu、O和C等元素发生过化合价变化
D. 和 (二者R相同)中的 键数目相等
19.根据下列图示所得出的结论错误的是(  )
A.图甲表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,t1时改变的条件是增大体系的压强
B.图乙NaCl溶液浓度过高铁腐蚀速率降低,说明NaCl浓度越大溶液中O2的浓度越小
C.图丙说明石墨转化为金刚石的反应的△H<0
D.图丁是一定条件下发生反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)此过程△H<0
20.在一定温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该反应为放热反应
B.该反应的△H=Ea'-Ea
C.该反应中加入催化剂,可增大反应速率,同时改变焓变
D.温度升高,单位体积的活化分子百分数增加,反应速率加快,且平衡逆向移动
三、实验探究题
21.已知:酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液反应时,Mn元素被还原为(在水溶液中呈无色),氧化产物是CO2.某小组设计下列对比实验探究化学反应速率的影响因素。
实验 温度/℃ 溶液/mL 溶液/mL 溶液/mL 溶液/mL /mL
1 25 3.0 2.0 1.0 0 2.0
2 25 3.0 2.0 2.0 0 1.0
3 25 4.0 2.0 2.0 0 0
4 25 3.0 2.0 1.0 0.5 a
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为   。
(2)该实验需要测定的物理量是   。
(3)实验2和实验3的目的是探究   对反应速率的影响;实验测得实验2的反应速率大于实验1,原因是   ,KMnO4氧化性越强,反应速率越快。
(4)要达到对比实验的目的,则a的取值应为   ,实验测得实验4的反应速率明显大于实验1,其原因可能是   。
22.某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡的影响。
(1)(实验过程)
待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,其目的是   
(2)实验I:研究增大反应物浓度对平衡的影响,实验方案如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和溶液,溶液颜色加深,原因是:增大浓度,导致Q   K(填“>”或“<”),平衡向   (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)实验Ⅱ:研究增大生成物浓度对平衡的影响,实验方案如下图所示:
①请在图中将方案补充完整。   
②能够证明增大生成物浓度导致平衡移动的实验现象为   。
(4)(实验反思)
实验I、II从不同的角度佐证了是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为   。(填“I”或“II”)
角度2:   。
四、综合题
23.面对气候变化,我国承诺二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”目标下,必须加强对二氧化碳资源化利用的研究。
(1)与经催化重整,制得合成气:。
已知:
该催化重整反应的   ,反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应 消碳反应
+75 +172
活化能/ 催化剂 33 91
催化剂 43 72
由上表判断,催化剂X   Y(填“优于”或“劣于”),理由是   。
(2)经催化加氢可合成低碳烃:。在恒容密闭容器内,按投料,测得各组分物质的量随时间变化如图所示。曲线表示的物质为   (填化学式),该物质在内的平均反应速率为   (结果保留2位小数)。
(3)辅助的电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用,电池反应产物是重要的化工原料。电池的负极反应式:   。电池的正极反应式:。该过程中,起催化作用,催化过程可表示为:i: ii:……,写出ii的离子方程式:   。
24.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。
(1)已知CH3OH(g)+ O2(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5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2 mol·L-1,4 min内平均反应速率v(H2)=   ,则CH3OH的转化率为   。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO +6H2O。则下列说法正确的是   (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
25.
(1)Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切?
同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气泡有快有慢:   。
(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快:   。
(3)Ⅱ.在一定温度下,4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
比较t2时刻,正逆反应速率大小v正   v逆。(填“>”“=”或“<”)
(4)若t2=2 min,计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为   。
(5)t3时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为   。
(6)如果升高温度,则v逆   (填“增大”“减小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.升高体系的温度,化学反应速率一定加快,A符合题意;
B.如果Y、Z均是气体,而X是固体,则增加X的物质的量不会引起速率的变化,B不符合题意;
C.未给出X、Y、Z的状态,对固体或液体之间的反应,改变压强不会引起化学反应速率的变化,C不符合题意;
D.如果X、Y均是气体,而Z是固体,则减少Z的物质的量不会引起速率的变化,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】反应速率的影响因素主要包括:温度、压强、浓度、催化剂等。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;
B.由于B是固体,不能用单位时间内浓度的改变量来表示反应速率;
C.v(A)=v(D)=×=mol·L-1·s-1;
D.v(A)=v(C)=×0.5 mol·L-1·s-1=0.25mol·L-1·s-1;
则反应速率最快的选项为A;
故答案为:A。
【分析】易错点:注意化学反应速率单位不同,要进行换算
3.【答案】B
【解析】【解答】对比四组实验,B组实验中温度、浓度最高,并且加入了催化剂,所以B组反应速率最快,收集相同体积(折算成标准状况)的氧气,所需时间最短。
故答案为:B。
【分析】采用控制变量法进行比较,温度越高、浓度越大、使用催化剂,化学反应速率越快
4.【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。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.氯气与水的反应为可逆反应:Cl2+H2OH++Cl—+HClO,增大氯离子浓度,平衡向逆反应方向移动,氯气在水中的溶解度减小,则用排饱和食盐水法收集氯气能用勒夏特列原理解释,故A不符合题;
B.该反应为气体体积不变的反应,缩小容器体积,压强增大,平衡不移动,则达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.可乐饮料中存在二氧化碳的溶解平衡和二氧化碳与水的反应平衡,打开瓶盖,压强减小,有利于平衡向逸出二氧化碳的方向移动,则开启可乐瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫可用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.增大反应物氧气的浓度,二氧化硫的催化氧化反应向正反应方向移动,二氧化硫的转化率增大,则工业制硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率,从而降低生产成本可用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】勒夏特列原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.合成氨时使用铁触媒,是为了加快合成氨的反应速率,选项A不符合;
B.佩戴口罩的作用,一方面可以阻挡外界细菌和病毒进入呼吸道,另一方面可以阻止戴口罩的人的飞沫传播岀来,和化学反应速率无关,选项B符合;
C.纯碱溶液呈碱性,油脂一般是高级脂肪酸的甘油酯,在碱性条件下水解,生成甘油和高级脂肪酸钠盐,高级脂肪酸盐就是肥皂原料。加热一方面是促进纯碱的水解,使溶液的碱性更强,另一方面是可以加快化学反应速率,选项C不符合;
D.将蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜,温度降低,反应速率减慢,可以延长蔬菜保存时间,选项D不符合;
故答案为:B。
【分析】A.合成氨时铁触媒作催化剂;
B.佩戴口罩与反应速率无关;
C.升温促进碳酸钠水解;
D.降温能降低反应速率。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.升高温度,反应速率增大,故A不符合题意;
B.平衡时增大的浓度,正反应速率骤增,逆反应速率缓慢增大,故B符合题意;
C.可逆反应中物质的转化率不可能达到100%,故C不符合题意;
D.当上述可逆反应达到平衡时,体系中与不变,但不一定相等,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;
B、增大一氧化碳浓度,正反应速率增大后逐渐减小,逆反应速率逐渐增大;
C、可逆反应转化率不会达到100%;
D、平衡时各种物质的浓度比与初始投入量有关。
8.【答案】A
【解析】【解答】图甲中,将反应溶液置于温度为60℃的热水中,是为了探究温度对H2O2分解速率的影响;
图乙中,所用H2O2溶液的浓度为10%,是为了探究浓度对反应速率的影响;
图丙中,H2O2溶液中加入了FeCl3溶液,是为了探究催化剂对反应速率的影响;
因此上述装置与改变条件相对应的是甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据图示装置内体现的条件的差异进行分析。
9.【答案】B
【解析】【解答】A. 缩小容器体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则BaO的量减小,故A不符合题意;
B. 平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,其压强不变,故B符合题意;
C. 平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,故C不符合题意;
D. 平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】保持温度不变,缩小容器体积,增大压强,可逆反应向逆反应方向移动,化学平衡常数只与温度有关,据此分析解答。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.稀硝酸具有强氧化性,与金属反应不生成氢气,故A不符合题意;
B.滴加几滴硫酸铜溶液,部分Zn与硫酸铜反应生成铜单质,形成锌-铜-硫酸原电池,能加快生成氢气的速率,但不会改变氢气的量,故B不符合题意;
C.滴加少量稀硫酸,增大了硫酸的浓度和用量,既加快了反应速率也增加氢气的量,故C符合题意;
D.滴加少量醋酸钠与氢离子结合成醋酸分子,降低了氢离子浓度,使反应速率减小,故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;
11.【答案】A
【解析】【解答】其他条件相同时,温度越高,浓度越大,反应速率越快。因此20℃时,反应速率比10℃时快,故排除选项C、D。选项 A中,,B选项中。选项A中溶液的浓度大,反应速率快。因此反应速率最快的是A,A符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对反应速率影响因素的考查,结合温度、浓度对反应速率的影响分析。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.由图中信息可知,该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应,反应的△H<0, A不符合题意;
B.只有使用催化剂才可以降低反应的活化能。由图中信息可知,过程b的活化能比过程a的低,因此可以判断过程b使用了催化剂, B不符合题意;
C.催化剂可以同等程度地加快正反应速率和逆反应速率,因此,使用催化剂不能可以改变反应的限度, C符合题意;
D.由图中信息可知,过程b发生两步反应,第一步生成中间产物,中间产物的总能量高于反应物,因此第一步为吸热反应, D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】A.根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量;
B.只有使用催化剂才可以降低反应的活化能;
C.催化剂可以同等程度地加快正反应速率和逆反应速率,不影响化学平衡;
D.依据A项分析。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.979K平衡常数a=2.38,1173K平衡常数b=0.78,a>b,故A不符合题意;
B.反应ⅡCO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),是气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,故B不符合题意;
C.结合分析可知反应Ⅲ的平衡常数随温度升高减小,则升高温度,平衡逆向移动,故C不符合题意;
D.反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数均随温度升高而减小,说明两个反应均为放热反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.分别计算979K、1173K时的平衡常数,再进行比较;
B.反应Ⅱ是气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动;
C.反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小,说明升温平衡逆向移动。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.由第2、3组实验数据:当c(Br2)=0.4 mol/L,c(HBr)=2 mol/L,c(H2)由0.1 mol/L变为0.2 mol/L,H2的浓度是原来的2倍,化学反应速率就由8v变为16v,化学反应速率也是原来的2倍,说明=1;由第1、2组实验数据:当c(H2)=0.1 mol/L,c(HBr)=2 mol/L时,c(Br2)由0.1 mol/L变为0.4 mol/L浓度是原来的4倍,化学反应速率由v变为8v,是原来的8倍,带入速率公式可得=1.5,A不符合题意;
B.根据速率公式中速率大小与c(H2)、c(HBr)的关系,若c(H2)、c(HBr)减小倍数相同,则化学反应速率不变;若减小倍数不同,反应速率可能是增大,也可能是减小,B符合题意;
C.由于在化学反应速率公式中,速率与c(H2)呈正比是c(HBr)的1.5次幂,而与c(Br2)成反比,因此反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大,C不符合题意;
D.将第一组、第四组数据带入速率公式,解得x=1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据表格数据代入速率公式进行计算分析;
B、若c(H2)、c(HBr)减小倍数相同,则反应速率不变;
C、结合速率公式进行分析;
D、将第一组、第四组数据代入速率公式进行计算;
15.【答案】B
【解析】【解答】A.催化剂可以加快化学反应速率,由图可知,该过程是利用太阳能实现高效分解水,在反应中太阳能转化为化学能,A不符合题意;
B.反应I是水反应生成氢气与过氧化氢,水中存在极性共价键,氢气中存在非极性共价键,过氧化氢中既有极性键又有非极性键,涉及极性键的断裂和极性键、非极性键的形成,B符合题意;
C.反应II是过氧化氢转化为水与氧气,既做氧化剂又做还原剂,故C不符合题意;
D.整个过程是将水转化为氢气和氧气,总反应为:,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.催化剂能提高反应速率;
B.反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和极性键、非极性键的形成;
C.该反应中过氧化氢中的氧元素的化合价既升高又降低;
D.整个过程为水分解生成氢气和氧气。
16.【答案】B,D
【解析】【解答】A.As2O3是酸性氧化物,故A不符合题意;
B.液态二氧化碳汽化时吸热降温制冰,故B符合题意;
C.鼓励光伏、风电、水电、核电等能源的发展可以实现碳达峰,光伏发电电池板主要材料是Si,故C不符合题意;
D.催化剂能降低反应的活化能,能加快化学反应速率,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.As2O3是酸性氧化物;
B.液态转化为气态吸热;
C.光伏发电电池板主要材料是Si;
D.催化剂能加快反应速率。
17.【答案】B,C
【解析】【解答】A.由盖斯定律可知,II—I×2得到反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),则反应的焓变为ΔH=ΔH2—2ΔH1,故A不符合题意;
B.反应II是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的转化率减小,由图可知,温度升高,二甲醚的选择性降低,二氧化碳的转化率增大,说明反应I向正反应方向移动,该反应为吸热反应,焓变ΔH1>0,故B符合题意;
C.由化合价代数和为0可知,二甲醚中碳元素的化合价为—2价,由图可知,温度升高,二甲醚的选择性降低,说明反应以反应I为主,碳元素的化合价为+2价的一氧化碳为主要还原产物,所以温度越高,二氧化碳主要还原产物中碳元素的价态越高,故C符合题意;
D.反应I为气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,反应II是气体体积减小的反应,增大压强,化学平衡向正反应方向移动,所以增大体系压强可以提升A点二甲醚的选择性,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.利用盖斯定律计算;
B.根据图像,利用影响化学平衡移动的因素分析;
C.依据化合价代数和为0判断;
D.利用影响化学平衡移动的因素分析。
18.【答案】A,C
【解析】【解答】A.由图可知,LnPd转化为LnPdCl2时会消耗Cl-,此时CuCl2转化为CuCl,LnPdHCl转化为LnPd时会释放HCl,Cl-作催化剂,加入O2可使CuCl转化为CuCl2,从而提供Cl-,即使催化剂再生,故A符合题意;
B.由图可知,羟钯化反应中有HCl生成,H来自于原料H2O,转化流程中以HCl的形成存在,所以由 转化 过程的原子利用率不是100%,整个流程中催化剂为PdCl2、CuCl2,二者均为重金属盐,并不是无毒无害物质,故B不符合题意;
C.LnPd转化为LnPdCl2时Pd元素化合价升高,CuCl2与CuCl转化过程中Cu元素化合价发生变化,加入的O2转化为H2O,O元素化合价降低,故C符合题意;
D.1个 中除R内的化学键外,含有5个 键,1个 中除R内的化学键外,含有6个 键,题干未说明二者的物质的量关系,故D不符合题意;
故答案为AC。
【分析】A.注意流程图中箭头的指向,氯化铜变成氯化亚铜后再变成氯化铜,需要氧气的参与;
B.催化剂属于重金属盐,是有毒的;
C.关注各元素的化合价变化,其中Pd元素、Cu元素、O元素、C元素化合价都发生了变化;
D.一个双键中只有一个 键。
19.【答案】A,C
【解析】【解答】A.根据图象,t1时刻v逆瞬间不变,v正瞬间增大,则是增大反应物浓度,选项A符合题意;
B.O2的含量影响碳钢在NaCl溶液中的腐蚀速率,根据图象,腐蚀速率先增大,增大到最大后减小,说明在NaCl浓度较高时溶液中O2的浓度减少,正极反应减慢导致腐蚀速率降低,选项B不符合题意;
C.石墨能量低于金刚石能量,所以石墨转化为金刚石的反应的△H>0,选项C符合题意;
D.图丁是一定条件下发生反应:4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O,根据图象,以先拐先平数值大为原则,则T1>T2,升高温度,NO的体积浓度增大,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,△H<0,选项D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A.t1时刻v逆瞬间不变,v正瞬间增大,则是增大反应物浓度;
B.O2的含量影响铁在NaCl溶液中的腐蚀速率;
C.石墨的能量低于金刚石;
D.温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,再结合温度对平衡移动的移动分析。
20.【答案】A,D
【解析】【解答】A.由上述分析可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,故A符合题意;
B.放热反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差,即△H=Ea-Ea′,故B不符合题意;
C.加入催化剂,可增大反应速率,不能改变焓变,故C不符合题意;
D.温度升高,单位体积的活化分子百分数增加,反应速率加快,反应为放热反应,升温,反应逆向移动,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】易错点:1、该反应为放热反应,所以焓变小于零,△H=Ea-Ea′
2、催化剂能改变活化能,不能改变焓变
3、温度升高,单位体积的活化分子百分数增加,但增大压强单位体积的活化分子百分数不变,单位体积的活化分子数增加
21.【答案】(1)
(2)时间
(3)草酸浓度;酸性越强
(4)1.5;锰离子在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率
【解析】【解答】(1)酸性高锰酸钾与草酸反应生成二氧化碳、锰离子和水, 离子方程式为 ;
(2)实验需要测定溶液褪色时间,从而比较反应速率大小 ;
(3)实验2和实验3的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响,实验测得实验2的反应速率大于实验1,原因是酸性越强,KMnO4氧化性越强,反应速率越快;
(4)要达到对比实验的目的,各组体积都为8 mL,a的取值应为8-3-2-1-0.5= 1.5 ,实验测得实验4的反应速率明显大于实验1,其原因可能是锰离子在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率 ;
【分析】(1)酸性高锰酸钾与草酸反应生成二氧化碳、锰离子和水 ;
(2)实验需要测定溶液褪色时间,从而比较反应速率大小 ;
(3) 浓度对反应速率的影响,酸性越强,KMnO4氧化性越强;
(4)催化剂的作用是加快了反应速率 。
22.【答案】(1)使反应到达平衡状态
(2)<;正反应
(3)加入1mL蒸馏水;溶液颜色变浅
(4)I;证明生成物不能完全被消耗,存在限度。
【解析】【解答】(1)试管a中溶液的颜色不变说明反应达到平衡状态,待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,目的是使反应到达平衡状态;
(2)Q= ,增大 浓度,导致Q减小,Q,平衡向正反应方向移动;
(3) ①根据控制变量法,研究增大生成物 浓度对平衡的影响,应保证除 之外的其它离子浓度不变,所以c试管加入1mL蒸馏水;
②增大 浓度,导致平衡逆向移动,I2的浓度降低,溶液颜色变浅;
(4)加入某种反应物,平衡能正向移动,能证明反应物不能完全被消耗,所以相应的实验为I;
实验为II,溶液不能完全褪色,证明生成物不能完全被消耗,存在限度。
【分析】(1)试管a中溶液的颜色不变,说明反应达到平衡状态;
(2)根据Q= 结合Q与K的关系分析;
(3)①实验II是研究增大生成物Fe2+浓度对平衡的影响,则应保证除了Fe2+之外的其它离子浓度不变;
②增大生成物Fe2+浓度,平衡逆向移动,l2浓度降低;
(4)加入某种反应物,平衡正向移动,能证明反应物不能完全被消耗;实验II是增大生成物浓度。
23.【答案】(1)+247;劣于;相对于催化剂,催化剂积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大
(2);
(3);
【解析】【解答】(1)已知:①


根据盖斯定律③×2-①-②,得-111×2+75+394=+247;
根据表格数据,相对于催化剂,催化剂积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,所以催化剂X劣于Y;
(2) 在恒容密闭容器内,按投料,则a表示氢气物质的量随时间变化,a、b物质的量变化比为3:2,则b表示;内氢气的物质的量变化为1mol,的物质的量变化为,在内的平均反应速率为 =;
(3)电池负极铝失电子生成铝离子,负极反应式;
正极反应式:,该过程中,起催化作用,催化过程可表示为i:,ii:……;正极反应式-反应i得反应ii,ii的离子方程式为。
【分析】(1)利用盖斯定律,消除中间产物,即可得到目标方程;催化剂可以减低反应液的活化能,根据活化能大小判断反应催化剂的优劣。
(2)横坐标为时间,纵坐标为物质的量,根据变化量与系数成正比,可以得到b为H2O。
(3)找到负极反应物质,利用质量守恒和电荷守恒配平电极反应方程式。
24.【答案】(1)cd
(2)0.8 mol·L-1·min-1;64%
(3)②③
【解析】【解答】(1)由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程,a项不正确;平均反应速率之比等于化学计量数之比,H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1,b项不正确;化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化,c项正确;1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,说明v正=v逆,反应达到平衡,即反应达最大限度,d项正确。(2)将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2 mol·L-1,说明氧气反应掉2-0.2×2=1.6mol,根据浓度的变化量等于化学计量数之比,氢气生成6.4 mol,则4 min 内平均反应速率v(H2)=6.4 mol÷(2 L×4 min)=0.8 mol·L-1·min-1,根据上述分析,反应掉甲醇3.2 mol,则CH3OH的转化率为3.2÷5×100%=64%。(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成,①电池放电时,氧气得电子,则通入空气的电极为正极,不正确;②电池放电时,生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾,电解质溶液的碱性逐渐减弱,正确;③6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol,根据CH3OH-6e-+8OH-=CO +6H2O,电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子,正确。
【分析】(1)化学反应的过程一定伴随着能量的变化,根据方程式系数比例以及物质结构确定断键数目;
(2)化学反应速率计算的核心是计算在一定时间内的浓度变化量,各物质的速率之比等于化学计量数之比,固态或者纯液态物质量的变化不影响化学反应速率;
25.【答案】(1)反应物本身性质
(2)催化剂
(3)>
(4)0.25 mol·L-1·min-1
(5)75%
(6)增大
【解析】【解答】I.(1) 镁比锌活泼,应是反应物本身的性质决定;
(2) MnO2作催化剂,加速H2O2的分解;
II.(3)t2时刻没有达到化学平衡,此时反应物还在不断减小生成物还在不断增加,即v正v逆;
(4)根据反应速率的表达式:v(M)= ;
(5)反应物是N,转化率为;
(6)升高温度,正逆反应速率都增大。
【分析】(1)根据题意即可判断影响速率快慢
(2)催化剂影响速率
(3)根据数据未达到平衡
(4)根据数据计算出速率
(5)根据数据即可计算
(6)温度升高,速率增大
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