1.把镁带投入盛有稀盐酸的容器里,产生H2的速率与下列因素有关系的是( )
①盐酸物质的量浓度;②温度;③镁带的表面积;④容器的密闭情况;⑤溶液中氯离子物质的量浓度
A.①② B.③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
解析:选C。Mg+2H+===Mg2++H2↑,反应速率大小与c(Cl-)无关;而与c(H+)、温度、镁带表面积、容器的密闭情况有关。
2.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=
解析:选D。B项中,如果是在恒容时通入惰性气体,虽增大了体系的总压强,但反应体系中各组分的浓度未变,反应速率不变,所以B项错。
3.(2009年高考福建卷)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v(Br2) 通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
实验序号 初始浓度c/mol·L-1 溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.0010 290
② 1.60 0.20 0.0010 145
③ 0.80 0.40 0.0010 145
④ 0.80 0.20 0.0020 580
分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
解析:选D。A项,由实验①和②对比可知增大c(CH3COCH3),反应时间变少,v(Br2)增大。B项,实验②和③反应时间相同,则v(Br2)相等。C项,比较实验①和③可知,增大c(HCl)时,反应时间缩短,v(Br2)增大。D项,比较实验①和④可知,增大c(Br2)时,v(Br2)减小,故选D。
4.已知:H2(g)+I2(g) 2HI(g);ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是( )
A.甲、乙提高相同温度
B.甲中加入0.1 mol He,乙不变
C.甲降低温度,乙不变
D.甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2
解析:选C。本题考查勒·夏特列原理的应用及“等效平衡”。恒温、恒压条件下,起始甲、乙投入量相当,是等效平衡,平衡状态相同。升高相同温度,平衡移动情况相同,仍然相等,A错。甲中加入0.1 mol He,平衡不移动,仍相等,B错。对甲降温,平衡正移,则甲中c(HI)增大,C对。甲、乙分别增加0.1 mol H2、0.1 mol I2,平衡同等程度地正移,二者仍相等,D错。
5.(2011年广东深圳调研)某化学反应:2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10至20 min时间内A的平均速率为________mol·L-1·min-1。
(2)在实验2中,A的初始浓度c2=__________mol·L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是
________________________________________________________________________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3________v1(填“>”、“=”或“<”),且c3________1.0 mol·L-1(填“>”、“=”或“<”)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填“吸热”或“放热”)。理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)v(A)==0.013 mol·L-1·min-1。
(2)对比实验1与实验2可知,平衡时A的浓度相等,确定1、2为等效平衡,即c2=1.0 mol·L-1,且2先达平衡状态,反应的速率快,说明反应中使用了催化剂。
(3)对比实验3与实验1可知,从10 min到20 min,实验1的A的浓度变化值为0.13 mol·L-1,而实验3的A浓度变化值为0.17 mol·L-1,这就说明了v3>v1。又知从0 min 到10 min A的浓度变化值应大于0.17 mol·L-1,即c3>(0.92+0.17) mol·L-1=1.09 mol·L-1。
(4)对比实验4与实验1可知,两实验的起始浓度相同,反应温度不同,达平衡时实验4中A的浓度小,说明了实验4中A进行的程度大,即温度越高,A的转化率越大,说明正反应为吸热反应。
答案:(1)0.013 (2)1.0 使用了催化剂 (3)> >
(4)吸热 温度升高时,平衡向右移动
1.为加速漂白粉的漂白作用,最好的办法是( )
A.用水湿润 B.加热干燥
C.加NaOH D.滴入少量稀盐酸
解析:选D。加入少量稀盐酸,使次氯酸钙转变为次氯酸,故反应速率加快。
2.用铝粉和碘甲烷制取(CH3)3Al时,于100 ℃搅拌65 h,产率为0,若用超声波,则室温下反应2.5 h,产率为96%。有关叙述正确的是( )
A.超声波加快反应速率的作用小于搅拌
B.超声波使Al溶于CH3I中乳化成为胶体
C.超声波使化学反应物局部急剧升温
D.超声波使CH3I分解为碘和甲烷的速度加快
解析:选B。超声波作用于混合物中使铝粉与碘甲烷的接触面积增大,从而加快了化学反应速率。
3.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
解析:选D。本题考查影响化学反应速率的因素。温度越高、溶液的浓度越大,化学反应速率越快,即出现浑浊所需时间越短。综合分析4种情况下的温度和浓度,D中温度最高,溶液浓度最大。所以本题选D。
4.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )
A.在强碱存在的条件下,酯在水中溶解度增大
B.加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C.可用浓氨水和氢氧化钠快速制取氨气
D.加压条件下有利于SO2与O2反应生成SO3
解析:选B。应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围,B项加催化剂只能提高反应速率。
5.反应:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0;达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
解析:选C。本题考查外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响。①降温正、逆反应速率都变小,排除A、B。②该反应为放热反应,降温平衡向正方向移动,排除D,选C。
6.下图是表示2X(g)+Y(s) Z(g)+R(g)(正反应放热)的气体反应速率(v)与时间(t)的关系,t1时开始改变条件,则所改变的条件符合曲线的是( )
A.减少Z的物质的量 B.减小压强
C.升高温度 D.使用催化剂
解析:选D。因为速率同等倍数增大,说明改变的条件对正、逆反应速率的影响是相同的,所以选D项。
7.在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是( )
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
解析:选B。随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,后保持恒定,但最后不可能减小为零。
8.反应SO2(g)+NO2(g) NO(g)+SO3(g)在一定条件下建立平衡,再加入一定量的O2,下列说法正确的是( )
A.平衡左移,容器内压强一定增大
B.平衡右移,达到平衡时容器压强一定增大
C.平衡不一定发生移动,容器内压强一定增大
D.平衡右移,SO2的转化率提高
解析:选D。NO极易与O2反应,平衡必定右移,由2NO+O2===2NO2。如通入的O2量少,气体物质的量不发生变化,则压强也不变。
9.(2011年新疆哈密高二检测)Fe(NO3)2溶液呈浅绿色,其中存在下列平衡:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,往该溶液中逐滴加入盐酸,发生的变化是(双选)( )
A.平衡向逆反应方向移动
B.平衡向正反应方向移动
C.溶液颜色由浅绿色变为黄色
D.溶液颜色由浅绿色变为深绿色
解析:选AC。可据勒·夏特列原理判断平衡的移动,加入H+后形成HNO3将Fe2+氧化而使溶液变黄色。
10.各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是( )
解析:选D。本题考查化学平衡图象知识。选项A,CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶体,增大了溶液中的c(CH3COO-),CH3COOH电离平衡向左移动,溶液中的c(H+)减小,pH增大,错误。选项B,加入KCl对平衡无影响,c(Fe3+)不变,错误。选项C,恒温恒压下加入稀有气体,平衡向着气体物质的量增大的方向(逆反应方向)移动,H2的转化率降低,错误。选项D,该可逆反应的正反应为吸热反应,升温平衡向正反应方向移动,CH3OCH3转化率增大,正确。
11.可逆反应:2NO22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是________。
①单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
解析:①与②是针对v(正)=v(逆),首先看方向是否为同向,如为同向则排除,②为同向排除。如为两个方向的再看量的关系是否正确,①为两个方向,且量的关系正确。③如果NO2为减少的量,NO和O2为增加的量,则为同向,也不正确。⑤当容器容积恒定时混合气体的密度为一恒量,不能标明反应达平衡状态。⑥因为反应前后气体体积是变化的,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,反应也达平衡状态;④当反应前后气体颜色不同时,颜色不发生改变也达平衡状态。据此,逐项分析,可知①④⑥是平衡状态。
答案:①④⑥
12.某同学设计一个实验探究氧化铜的性质,其实验操作是:取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。
(1)实验结论是
________________________________________________________________________;
(2)为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积,必需的实验仪器有:
________________________________________________________________________。
解析:这是一个对照实验,A中有大量气泡产生,表明氧化铜在反应中所起的作用是催化作用,所以结论是氧化铜做催化剂,加速了过氧化氢的分解。
收集和测量气体体积所需的实验仪器有秒表、集气瓶、带双孔塞的导气管、量筒、水槽等。
答案:(1)CuO可加快H2O2分解的反应速率,是H2O2分解反应的催化剂 (2)秒表、带双孔塞的导气管、集气瓶、量筒、水槽
13.装置如图1所示,三个连通的烧瓶里盛有二氧化氮和四氧化二氮的混合气体。然后用夹子夹住橡皮管,把左边的烧瓶放在热水里,把右边的烧瓶放在冰水(冷水)里,把中间的烧瓶放在室温水里,观察混合气体颜色的变化是:左边混合气体受热颜色变________,右边混合气体遇冷颜色变________,中间混合气体颜色无变化。
实验装置如图2所示,先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里,可以观察到混合气体颜色无变化,接着向左边烧杯里加入固体氢氧化钠,向右边烧杯里加入固体NH4NO3,不断搅拌直至溶液饱和,可以看到,随着固体的加入左边的混合气体颜色变________,右边的混合气体颜色变________,中间混合气体颜色不变。
解析:在二氧化氮和四氧化二氮混合气体体系中存在着“2NO2??N2O4”平衡,正反应是放热反应,逆反应是吸热反应。从以上实验可以知道:混合气体受热,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深;混合气体被冷却,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅。固体在溶解过程中都不同程度的伴有能量的变化(即吸热或放热),氢氧化钠、硝酸铵在溶解过程中能量的变化分别导致其水溶液温度升高、降低,这一性质可作为特定条件下的冷热源加以利用。两个实验虽冷热源不同,但实验结果一样。
答案:深 浅 深 浅
14.影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤 现象 结论
①分别取等体积的2 mol·L-1硫酸于试管中;②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 反应快慢:Mg>Fe>Cu 反应物的性质越活泼,反应速率越快
(1)该同学的实验目的是________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是________________________________________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用上图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是____________________________;应该测定的实验数据是________________________________________________________________________。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液退色不明显;但不久突然退色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是________。
A.硫酸钾 B.硫酸锰
C.氯化锰 D.水
解析:实验一(1)根据实验报告可知,在硫酸的浓度相同时,探究三种金属与硫酸反应的速率,还需要保证三个反应中的反应温度相同;(2)要研究浓度对反应速率的影响时,应该选用同一种金属单质与不同浓度的硫酸反应,因为铜与稀硫酸不反应,所以不选用,浓硫酸的氧化性强,金属与稀硫酸、浓硫酸的反应原理不同,没有可比性,所以最终选用Mg(或Fe)和0.5 mol·L-1硫酸和2 mol·L-1硫酸,通过装置可知,需要测量产生氢气的体积,当然这里要规定好在同一时间内,这样的比较才有意义,即为了定量比较产生氢气的速率;实验二(1)从反应前后溶液中微粒的变化来看,Mn2+的数目增大明显,很容易猜想到可能是Mn2+对反应有催化作用,加快了反应速率;验证时要保证条件的一致性,即不能引入其他微粒,以免对实验有干扰,所以从B和C选项的比较来看,C选项中引入了Cl-,对实验结论存在干扰,所以选择B。
答案:实验一:(1)反应物本身的性质对反应速率的影响温度相同
(2)Mg(或Fe)和0.5 mol·L-1硫酸和2 mol·L-1硫酸 测定一定时间内产生气体的体积(或者测定收集一定体积的气体所需时间)
实验二:(1)催化剂(或硫酸锰或Mn2+的催化作用)
(2)B