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专题16化学反应速率与化学平衡--2025年高三化学一轮复习【专题专练】(含解析)
1.下列措施能降低化学反应速率的是
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
2.近年,我国科学家利用两种不同的纳米催化剂在室温水汽条件下实现高效催化氧化,其反应历程中相对能量的变化如图所示(分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3),下列说法正确的是
A.在该条件下,催化效果较好的催化剂是,故使用催化剂能提高反应物的转化率
B.若利用进行同位素标记实验,检测到以上反应中有和生成,说明反应过程中有键的断裂
C.反应:的,该反应在低温时不能自发进行
D.若ⅱ表示被吸附在催化剂表面,则更容易吸附
3.甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. B.步骤2逆向反应的
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
4.下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项 实验操作及现象 结论
A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 具有还原性
B 待测液中滴加溶液,生成白色沉淀 待测液含有
C 和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶 比碱性强
D 溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
5.二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度() 400 500 600
乙烷转化率() 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性() 92.6 80.0 61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:
B.时,反应I的平均速率为:
C.其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
6.如图所示为硫元素在自然界中的循环示意图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1硫酸溶液含有的数目约为0.2
B.2.24L中含有的孤电子对数目为0.2
C.2mol与1mol充分反应后转移的电子数目为2
D.1mol晶体中所含阳离子数目为
7.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项 影响因素 方案设计 现象 结论
A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液,水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
8.我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【】催化加氢制乙二醇的技术难关,反应为。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为时,和随时间t的变化分别为曲线I和Ⅱ,反应温度为时,随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断错误的是
A.ΔH<0
B.a、b两时刻生成乙二醇的速率:
C.其他条件相同,在温度下,起始时向该容器中充入一定量的氮气,则反应达到平衡的时间小于
D.在温度下,反应在0~内的平均速率为
9.丙酮与碘在盐酸催化下发生取代反应,碘水颜色逐渐褪去生成碘化丙酮(反应及机理如下):
某研究小组按下表进行实验,得到浓度变化为平行直线(如下图)。
组别 标准盐酸溶液 标准丙酮溶液 碘水溶液 蒸馏水
0
下列说法中不正确的是
A.甲基上的能与碘发生取代的原因是其受到了羰基官能团的影响
B.在反应过程中丙酮的浓度、盐酸的浓度可视为恒定
C.两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等
D.综合分析可知总反应速率由反应③决定的
10.在恒温恒容密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
反应②和③的反应速率分别满足和,其中、分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。
0 1 2 3 4 5
0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列说法正确的是
A.0~2min内,W的平均反应速率为
B.若增大容器容积,平衡时Z的产率增大
C.若,平衡时
D.若升高温度,平衡时减小
11.下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C.稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
12.下列物质的颜色变化与氧化还原反应无关的是
A.新制氯水久置后,颜色变浅
B.切开的苹果断面变黄
C.染色衣服浸泡到含有双氧水的水中,一段时间再清洗褪色
D.向黄色的铬酸钾()溶液中加入硫酸,溶液变为橙红色
13.下列实验装置使用正确的是
A.图①装置用于实验室制备 B.图②装置用于吸氧腐蚀的探究实验
C.图③装置用于测定生成氢气的速率 D.图④装置用于实验室钠的燃烧
14.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.两点的正反应速率:
C.此反应在任意温度下都可自发进行
D.当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
15.探究对氯苯甲酸(HA)在苯—水体系中的溶解状况。
已知:常温下,HA在水(W)和苯(B)两相间的分配系数:(只与温度有关)
在水中,HAH++A- ΔH>0,其Ka(HA)=1.00×10-4mol·L-1
在苯中,HA只发生二聚:2HA (HA)2
实验测得:水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1时,苯中的c[(HA)2]=7.05×10-4mol·L-1
下列有关说法错误的是
A.水溶液的pH=3.3(lg5≈0.7)
B.若向萃取体系中滴入少量浓盐酸,则苯中c[(HA)2]将减少
C.在苯中二聚反应的平衡常数K=1.13×102mol-1·L(结果保留三位有效数字)
D.HA在苯中发生二聚的原因是在苯中,羧酸与羧酸之间易形成分子内氢键
16.如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是
A.X不能发生水解反应 B.Y与盐酸反应的产物不溶于水
C.Z中碳原子均采用杂化 D.随增大,该反应速率不断增大
17.下列方程式不能准确解释相应实验现象的是
A.MnO2和浓盐酸共热产生黄绿色气体:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.二氧化硫通入硝酸钡溶液中,产生白色沉淀:SO2+Ba2++H2O=BaSO3↓+2H+
C.用FeCl3溶液清洗银镜:Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl
D.[Cu(H2O)4]2+(aq)(蓝色)+4Cl-(ag)=[CuCl4]2-(ag)(黄色)+4H2O(l) H>0,升温,溶液变为黄绿色
18.汽车尾气脱硝脱碳的主要反应:,该反应为放热反应。在一定温度、体积固定为2L的密闭容器中,某兴趣小组模拟该反应,用传感器测得该反应在不同时刻的NO和CO浓度如表所示:
时间/s 0 1 2 3 4
/(mol/L)
/(mol/L)
下列说法不正确的是
A.前2s内的化学反应速率
B.升高温度时,正反应速率和逆反应速率均增大
C.当密闭容器中气体压强不再发生变化时,反应达到平衡状态
D.当反应达到平衡时,密闭容器中气体浓度
19.在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是
A.和互为同素异形体 B.中存在不同的氧氧键
C.转化为是熵减反应 D.常压低温下能稳定存在
20.盐酸羟胺(NH2OH﹒HCl)是一种常见的还原剂和显像剂,工业可采用如下电化学方法制备。装置和正极反应机理如下图所示。下列有关说法不正确的是
A.X为H+,Y为NH3OH+
B.含Fe电极起到导电和催化的作用
C.Pt电极上的反应:H2+2e-=2H+
D.消耗1molNO,有3molH+通过交换膜
21.向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,发生反应:。分别在绝热、恒温条件下进行,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.正反应在较低温度下能自发进行
B.乙在恒温条件下进行,
C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D.甲条件下平衡常数K小于20.25
22.构成离子液体的阴、阳离子由于体积较大,其熔点较低,是一种熔点低于或接近室温的盐。使用离子液体催化剂催化合成-巯基丙酸()的流程如图所示:
下列说法正确的是
A.总反应是与发生取代反应
B.和均是该反应的催化剂
C.是一种不稳定结构,容易转化为
D.该反应流程中的离子液体催化剂属于离子晶体,其中的阳离子含有共价键和配位键
23.异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
24.催化氧化乳酸乙酯制备丙酮酸乙酯,一种可能的反应机理如图所示(其中,—Me表示、—Et表示):
下列说法正确的是
A.反应过程中,Mn元素的化合价不发生变化
B.若不提供,则体系中也可产生丙酮酸乙酯
C.理论上,消耗可生成丙酮酸乙酯
D.若提供,则产物中含
25.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的(起始浓度为)体系中的可能产物。
已知:
ⅰ.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2表示不同pH下的变化。
下列说法错误的是
A.由图1,
B.在时,一定存在
C.由图2,初始状态、,无沉淀生成
D.由图1和图2,初始状态、,主要发生反应:
26.二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
、下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B.反应②的焓变
C.L6处的的体积分数大于L5处
D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于的生成速率
27.室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率
B.实验③中,反应的离子方程式为:
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
28.恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.,
D.L、M、N三点的平衡常数:
29.在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
30.高铁酸盐是一种绿色净水剂,溶于水后,与水分子结合发生质子化,并存在平衡:。常温下,0.1 mol L的高铁酸盐溶液中,含铁粒子的物质的量分数随pOH的变化如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.b点对应溶液的
C.由e点到a点溶液中水的电离程度减小
D.反应的平衡常数为
参考答案:
1.C
【详解】A.催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;
D.石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意;
故选C。
2.B
【详解】A.根据图示可知作为催化剂活化能降低更多,因此效果较好的催化剂是,但是催化不能改变平衡移动,不能提高反应物的转化率,A错误;
B.若利用进行同位素标记实验,检测到以上反应中有和生成,来自于,说明O-H键断裂,B正确;
C.反应的生成物能量低于反应物则的,该反应为熵减的放热反应,在低温时能自发进行,C错误;
D.若ⅱ表示被吸附在催化剂表面,N-的活化能更低,因此更容易吸附,D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.由能量变化图可知,,A项正确;
B.由能量变化图可知,步骤2逆向反应的,B项正确;
C.由能量变化图可知,步骤1的活化能,步骤2的活化能,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C项错误;
D.该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,D项正确;
故选C。
4.C
【详解】A.铁与水蒸气反应生成的气体是,该反应中H由价变成0价,被还原,体现了的氧化性,A错误;
B.如果待测液中含有,与反应也能产生白色沉淀,或者、也会与Ba2+产生白色沉淀,所以通过该实验不能得出待测液中含有的结论,B错误;
C.溶液能与盐酸反应,不能与溶液反应,与溶液和盐酸都能反应,说明的碱性比的强,C正确;
D.溶液中存在平衡(橙色)(黄色),加入溶液后,与反应,生成物浓度减小,使平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,题给结论错误,D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.由表可知,相同温度下,乙烷在发生转化时,反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;
C.其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误;
答案选D。
6.D
【详解】A.溶液只有浓度没有体积,不能求的数目,A错误;
B.没有给出气体所处的状况,无法计算H2S的物质的量,B错误;
C.与不能完全反应,反应后转移的电子数不等于,C错误;
D.晶体中含有1mol钠离子和1mol硫酸氢根离子,则晶体中含有的阳离子总数为,D正确;
故答案选D。
7.C
【详解】A. ,向溶液中加入溶液,H+浓度增大,平衡正向移动,实验现象应为溶液橙色加深,A错误;
B.反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入,平衡不发生移动,气体颜色不变,应得到的结论是:对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,恒温恒容时,改变压强平衡不移动,B错误;
C.反应为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;
D.催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误;
答案选C。
8.C
【详解】A.反应温度为T1和T2,以c(H2)随时间t的变化为曲线比较,Ⅱ比Ⅲ先达到平衡,所以T1>T2,温度升高,c(H2)增大,平衡逆向移动,反应放热,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,T1>T2,则反应速率v(a)>v(b),B正确;
C.向恒容容器中充入氮气,不影响反应物浓度,不影响反应速率,C错误;
D.T2时,在0~t2内,△c(H2)=0.05mol·L-1,则,D正确;
故选:C。
9.D
【详解】A.由于甲基上的α H受到了羰基官能团的影响,所以能与碘发生取代,A正确;
B.根据A、B中的数据,溶液的总体积为25mL,盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变,可视为恒定,B正确;
C.由不同浓度碘溶液反应过程浓度变化图可知,两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等,C正确;
D.决速步骤为化学反应中的慢反应,根据反应历程,丙酮与氢离子是慢反应,则是该反应的决速步骤,D错误;
故选D。
10.D
【详解】A.由表知内 c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L,则v(W)<,故A错误;
B.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,若增大容器容积相当于减小压强,对反应平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,X的浓度增大,平衡时Y的产率减小,故B错误;
C.由速率之比等于系数比,平衡时2v逆(X)=v正(Z),即,2=,若,平衡时,故C错误;
D.反应③的活化能大于反应②, H=正反应活化能-逆反应活化能<0,则,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时减小,故D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.通入品红溶液中,溶液由红色变为无色,说明具有漂白性,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,A不符合题意;
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色,说明AgCl沉淀转化为更加难溶的AgI沉淀,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,B不符合题意;
C.稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡正向移动,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,C不符合题意;
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色,这是苯酚被空气中的氧气氧化所致,元素化合价发生了变化,与氧化还原反应有关,D符合题意;
故选D。
12.D
【详解】A.新制氯水中,次氯酸见光易分解,导致溶液中的可逆反应正向移动,溶液中Cl2被消耗,颜色变浅,涉及到两个可逆反应,A不符合题意;
B.切开的苹果断面变黄是因为苹果中的二价Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+,B不符合题意;
C.双氧水有弱氧化性,可以与有色物质发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.铬酸钾溶液中存在可逆反应,加入硫酸,H+浓度增大,平衡正移,因此溶液由黄色变为橙色,不涉及氧化还原反应,D符合题意。
故选D。
13.B
【详解】A.氯化铵分解后生成氨气和氯化氢,二者遇冷后又会生成氯化铵,且收集氨气时试管口应有一小团棉花,故A错误;
B.若导管内有一段水柱,说明:反应中消耗氧气、铁发生吸氧腐蚀,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;
C.浓盐酸会挥发,所得氢气中混有氯化氢,则难以确定实际生成的氢气的体积,且没有计时器,不能测定生成氢气的速率,故C错误;
D.玻璃表面皿里不适合做钠的燃烧实验,故D错误;
故选B。
14.C
【详解】A.越大,甲烷的转化率越小,相同温度下x1甲烷的转化率大于x2,则,A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率,B正确;
C.a、b投料比相同,升高温度,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正向,正向体积增大则,时T较大,故该反应高温自发,C错误;
D.都是气体参加的反应,正向体积增大,则平均相对分子量是个变值,平均相对分子量不变时各组分含量不再变化,达到平衡,D正确;
故选C。
15.B
【详解】A.水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1,则c(H+)=5.00×10-4mol·L-1,则pH=3.3,故A正确;
B.浓盐酸只溶于水层,滴入少量浓盐酸,使水中c(H+)增大,HA电离平衡逆向移动,c(HA)W增大,这促使更多的HA进入苯层,使c(HA)W增大,则苯中二聚平衡正向移动,最终c[(HA)2]增大,故B错误;
C.Ka(HA)=1.00×10-4mol·L-1,,水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1时,,则=2.5×10-3mol·L-1,苯中的c[(HA)2]=7.05×10-4mol·L-1,在苯中二聚反应的平衡常数K=1.13×102mol-1·L,故C正确;
D.HA在苯中发生二聚的原因是羧酸与羧酸之间易形成分子内氢键,故D正确;
选B。
16.C
【详解】A.根据X的结构简式可知,其结构中含有酯基和酰胺基,因此可以发生水解反应,A错误;
B.有机物Y中含有氨基,其呈碱性,可以与盐酸发生反应生成盐,生成的盐在水中的溶解性较好,B错误;
C.有机物Z中含有苯环和碳碳双键,无饱和碳原子,其所有的碳原子均为sp2杂化,C正确;
D.随着体系中c(Y)增大,Y在反应中起催化作用,反应初始阶段化学反应会加快,但随着反应的不断进行,反应物X的浓度不断减小,且浓度的减小占主要因素,反应速率又逐渐减小,即不会一直增大,D错误;
故答案选C。
17.B
【详解】A.MnO2和浓盐酸共热产生黄绿色气体,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故A正确;
B.二氧化硫通入硝酸钡溶液中发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀、NO和H2O,离子方程式为3SO2+2+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,故B错误;
C.氯化铁与银反应生成氯化亚铁和氯化银,离子方程式为:Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl,故C正确;
D.该反应为吸热反应,加热则平衡向右移动,生成黄色的[CuCl4]2-,由于溶液中同时存在蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-,故显黄绿色,故D正确;
故选:B。
18.D
【详解】A.前2s内,则, ,故A正确;
B.升高温度时,由于增大了活化分子百分数,正逆反应速率均增大,故B正确;
C. 温度不变,容器的容积不变,随反应进行气体物质的量减小,故随反应进行压强减小,当容器内气体的压强不再发生变化时,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故C正确;
D.当反应达到平衡时,密闭容器中气体浓度,不能说明各组分浓度不变,不能说明达到平衡状态,故D错误;
故选D。
19.D
【详解】A.O2和O8是O元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,A项正确;
B.O8分子为平行六面体,由其结构知,O8中存在两种氧氧键:上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键,B项正确;
C.O2转化为O8可表示为4O2O8,气体分子数减少,故O2转化为O8是熵减反应,C项正确;
D.O2在超高压下转化成O8,则在常压低温下O8会转化成O2,不能稳定存在,D项错误;
答案选D。
20.C
【分析】由图可知,含铁的催化电极为原电池的正极,盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应生成盐酸羟胺,电极反应式为NO+3e-+4H+=NH3OH+,铂电极为负极,氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子,电极反应式为H2-2e-=2H+,原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进入正极区。
【详解】A.Y为反应机理最终产物,故Y为盐酸羟胺的阳离子,分析正极反应机理,结合元素守恒可以判断X为氢离子,A正确;
B.Fe电极为正极,导电,同时根据反应机理可知,铁起着催化剂的作用,故含Fe电极起到导电和催化的作用,B正确;
C.由分析,铂电极为负极,氢分子失去电子生成氢离子,正确的电极反应式为H2-2e-=2H+,C错误;
D.根据分析中正极电极反应式,消耗1mol NO,外电流有3mol电子转移,同时有3mol H+通过交换膜,D正确;
故选C。
21.D
【详解】A.由图可知,正反应是放热反应,ΔH<0,气体分子数减小,ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0反应自发,故该在较低温度下能自发进行,A项正确;
B.曲线甲恒容密闭容器中压强增大,说明甲在绝热过程进行,乙在恒温过程进行,B项正确;
C.平衡时,,a的反应物浓度大于c的反应物浓度,即a的正反应速率大于c的正反应速率,C项正确;
D.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,
,解得,b点浓度商,a、b点总压强相等,容器体积相等,a点温度较高,故a点气体的物质的量小于b点,正反应是气体分子数减小的反应,说明a点的转化率大于b点,即a点平衡常数K大于b点Q,D项错误;
本题选D。
22.C
【详解】A.总反应是与发生加成反应,A项错误;
B.是该反应的催化剂,是该反应的中间产物,B项错误;
C.由流程分析可知,不稳定,易转化为,C项正确;
D.离子液体不属于离子晶体,D项错误;
故选C。
23.A
【详解】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;
C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;
故答案为:A。
24.B
【分析】由反应历程可知,总反应为催化氧化乳酸乙酯和氧气反应生成丙酮酸乙酯和水,反应为MeCHOHCOOEt+O2 MeCOCOOEt+H2O。
【详解】A.反应过程中,Mn元素放热成键数目存在2、3,则锰的化合价发生变化,A错误;
B.在5步得到丙酮酸乙酯和含有氧空位的锰中间产物,若不提供,会导致含有氧空位的锰中间产物不能再恢复到初始催化剂的状态,但是已经能产生了丙酮酸乙酯,B正确;
C.由总反应可知,理论上,消耗可生成2mol丙酮酸乙酯,C错误;
D.由流程可知,若提供,则进入氧空位,在后续产物中进入得到的水分子中,而没有进入丙酮酸乙酯分子中,D错误;
故选B。
25.B
【分析】由图1知,的,,据此回答。
【详解】A.由图1,,A正确;
B.时,可能有生成,根据物料守恒,溶液中,故不一定等于,B错误;
C.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,C正确;
D.时,溶液中主要含碳微粒是,、,时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,D正确;
故选B。
26.C
【详解】A.L4处与L5处的温度不同,故反应①的平衡常数K不相等,A错误;
B.由图像可知,L1-L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,ΔH2<0,B错误;
C.从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗 CO,而 CO 体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O) 增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故 n总减小而n(H O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的 H2O的体积分数大于L5处,C正确;
D.L1处CO 的体积分数大于 CH3OH,说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率,D错误;
故选C。
27.C
【详解】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;
B. 实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;
综上所述,本题选C。
28.D
【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,投料比x代表,故A错误;
B.根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误;
C.根据分析可知,曲线a或曲线b表示,当同一投料比时,观察图像可知T2时大于T1时,而可知,温度越高则越大,说明温度升高主反应的平衡正向移动,;曲线c或曲线d表示,当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,而可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,故C错误;
D.L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,故D正确;
故答案选D。
29.B
【详解】A.的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误;
B.Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗形成Y配离子,使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;
C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误;
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;
本题选B。
30.C
【详解】A. pH=4时,即pOH=10,溶液中存在H2FeO4、和微量的、,由C点:δ()=0.8,,则,故A错误;
B. 发生如下电离:, ,H2FeO4发生如下电离:,,b点时,K1K2=c2(H+),即,故B错误;
C. a点溶液pOH约12,则pH约2,是电离呈酸性,抑制水的电离,所以水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L,e点pOH=6.5,则pH=7.5,主要是水解呈碱性,则水的电离程度a点小于e点,溶液中水的电离程度由e点到A点减小,故C正确;
D. ,,由e点知,时,pOH=6.5,则pH=7.5,则的平衡常数为10-7.5,故D错误;
故答案选C。
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