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第六单元课题2
化学反应的速率与限度
1.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是(
)
A.v(CO)=1.5mol?L-1?min-1
B.v(NO2)=0.7mol?L-1?min-1
C.v(N2)=0.4mol?L-1?min-1
D.v(CO2)=1.1mol?L-1?min-1
2.下列措施对增大反应速率明显有效的是(
)
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大反应容器体积
D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将Al片改成Al粉
3.下列说法不正确的是(
)
A.任何反应都存在化学平衡状态
B.化学反应的限度可以通过改变条件来改变
C.达到化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率
D.化学平衡状态是反应在该条件下所能达到的最大反应限度
4.将1molA和1molB充入VL某密闭容器内发生反应:A(g)+B(g)C(g),2min时,c(A)=0.4mol·L-1,平均反应速率v(C)=0.8mol·L-1·min-1,则该容器的体积V的值为(
)
A.0.2
B.0.5
C.1
D.2
5.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应:Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g),采取下列措施不能改变反应速率的是(
)
A.将Fe2O3由块状粉碎成粉末状
B.保持容器容积不变,增加H2通入量
C.保持容器内压强不变,充入N2
D.保持容器容积不变,充入N2
6.下列关于化学反应速率的说法正确的是(
)
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示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.化学反应速率为0.8
mol·L-1·s-1是指1
s时某物质的浓度为0.8
mol·L-1
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
7.某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,反应2min后,测得参加反应的X2为0.6mol/L,用Y2表示的反应速率v(Y2)=0.1mol/(L·min),生成的c(Z)为0.4mol/L,则该反应的化学方程式是(
)
A.X2+2Y2=2XY2
B.2X2+Y2=2X2Y
C.3X2+Y2=2X3Y
D.X2+3Y2=2XY3
8.在可逆反应:中,已知:起始浓度A为,B为,C的反应速率为0.5
mol/(L·min),后,测得D的浓度为。则关于此反应的下列说法正确的是(
)
A.末时A和B的浓度之比为5:3
B.
C.末时B的浓度为
D.末时A的消耗浓度为
9.在
的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的措施是
①缩小体积,增大压强
②增加碳的量
③通入
④恒容下充入
⑤恒压下充入
A.①④
B.②③⑤
C.①③
D.①②④
10.下图是可逆反应X2(g)+3Y2(g)?2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是(
)
A.t1时刻,v正>0,v逆=0
B.t1~t2,X2的消耗速率小于X2的生成速率
C.t2~t3,反应不再发生
D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化
11.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
B.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
C.该催化过程中:有极性键的断裂,极性键和非极性键的形成
D.图示显示:起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与了反应
12.在一定温度下的恒容密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化
B.气体密度不再发生变化
C.CO与H2O浓度相同时
D.1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键
13.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.100
mL
2
mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C.在做草酸与高锰酸钾的反应实验时,加入少量草酸晶体可加快溶液褪色速率
D.在密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),增加C的量可增大该反应的速率
14.科研人员提出CeO2催化合成
DMC需经历三步反应,示意图如下。下列说法正确的是
A.反应过程中反应①、②、③中均有O—H
键生成
B.生成
DMC
总反应的原子利用率为100%
C.CeO2可有效提高反应物的平衡转化率
D.DMC
与过量
NaOH
溶液反应生成
Na2CO3和甲醇
15.HI在一定条件下可发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH,在2L恒容密闭容器中,充入一定量的HI(g),反应物的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的数据如下:
实验序号
T
0
10
20
30
40
50
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
800℃
a
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
3
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
根据表中数据,下列说法正确的是
A.实验1中,反应在0至10min内,v(HI)=0.02mol·L?1·min?1
B.800℃时,该反应的平衡常数K=0.25
C.根据实验1和实验2可说明:反应物浓度越大,反应速率越快
D.ΔH<0
16.一定温度下在一定体积的密闭容器中,下列叙述能作为可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡状态标志的是
(
)
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成a
mol
A,同时生成3a
mol
B
③A、B、C的浓度不再变化
④C的物质的量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的总物质的量不再变化
⑦单位时间消耗a
mol
A,同时生成3a
mol
B
⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A.①③④⑤⑥⑦
B.①③④⑤⑥⑧
C.①③④⑥⑧
D.①③④⑤⑧
17.某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO达到所列转化率需要的时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法不正确的是(
)
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率加快
C.在1.0×105
Pa、90℃条件下,当转化率为98%时反应不一定达到平衡
D.若进入反应塔的混合气体为a
mol,反应速率以v=表示,则在8.0×105Pa、
30℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为mol?s-1
18.已知反应,若往该溶液中加入含的某溶液,反应机理:
①
②
下列说法错误的是(
)
A.是该反应的催化剂,加入后降低了该反应的活化能
B.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深
C.步骤①中和的总能量低于和的总能量
D.增大浓度或浓度,反应①、反应②的反应速率均加快
19.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)
密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol
CO和1mol
H2O,在Ⅱ中充入1mol
CO2
和1mol
H2,在Ⅲ中充入2mol
CO
和2mol
H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是(
)
A.两容器中正反应速率:I<II
B.两容器中的平衡常数:I>II
C.容器Ⅰ
中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D.容器Ⅰ
中CO
的转化率与容器II中CO2
的转化率之和大于1
20.某温度下,在2L密闭容器中,x、y、z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示,由图分析:
(1)该反应的化学方程式是__。
(2)3min末,用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为___。
(3)反应是由__开始的反应。
A.正反应
B.逆反应
C.正、逆反应同时
21.在一个密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。回答下列问题:
(1)增加Fe的量,反应速率______(填“增大”“不变”或“减小”,下同)。
(2)将容器容积缩小一半,反应速率_______。
(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,反应速率_______。
(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,正反应速率_______,逆反应速率______。
22.(1)反应3A(g)+B(g)===2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1
mol/(L·min)、②vC=0.5
mol/(L·min)、③vB=0.5
mol/(L·min),三种情况下该反应速率由大到小的关系是______________。(用序号表示)
(2)某温度时,在一个5L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为__________________________。
②反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为____________。
③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_____(填“大”,“小”或“相等”,下同),混合气体密度比起始时________。
④上述反应,在第2min时,X的转化率为________。
23.对于反应:,当其他条件不变,只改变一个反应条件时,将生成SO3的速率的变化填入表格(填写“增大”“减小”或“不变”)。
编号
改变的条件
生成SO3的速率
①
升高温度
_______
②
降低温度
_______
③
增大O2的浓度
_______
④
使用V2O5作催化剂
_______
24.在2
L密闭容器中,800
℃时,反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图中,A点处v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示NO2变化的曲线是___________。用O2表示从0~2
s内该反应的平均速率v=___________。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是___________。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
25.根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题:
Ⅰ.某温度时,在2
L容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至4
min时,A的平均反应速率为_______。
(3)4
min时,反应是否达平衡状态?_______(填“是”或“否”),8
min时,v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
Ⅱ.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),该反应为放热反应,且每生成2
mol
NH3,放出92.4
kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为_______。
(2)在一定温度下,向一个容积为1
L的容器中通入2
mol氮气和8
mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。
①N2的转化率为_______。
②反应达到平衡时,放出的热量_______(填字母,下同)。
A.小于92.4
kJ
B.等于92.4
kJ
C.大于92.4
kJ
D.可能大于、小于或等于92.4
kJ
(3)若该反应在绝热条件下进行,下列能证明反应已达化学平衡的为_______。
A.压强不变
B.体系的温度不变
C.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
D.混合气体的质量不变
26.为测试铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面方案并进行了实验。将0.200g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.0200mol?L-1的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mLKMnO4溶液。
(1)配平以下方程式并标出电子转移的方同与数目:___。
H2SO4+KMnO4+FeSO4→MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O
(2)铁片中铁元素的质量分数为___;若通过仪器分析发现该小组的测量结果偏高,以下可能的情况有___。
A.酸式滴定管洗净后,直接注入高锰酸钾溶液
B.洗净的锥形瓶,再用待测液润洗
C.锥形瓶中残留有少量蒸馏水
D.滴定至终点时,在滴定管尖嘴部位有气泡
(3)高锰酸钾溶液往往用硫酸酸化而不用盐酸酸化,原因是:___。
(4)Fe2(SO4)3溶液中c(Fe3+):c(SO)___2:3(填写“>”、“<”或“=”),用离子方程式解释:___。
(5)高锰酸钾在化学品生产中,广泛用作为氧化剂,可以氧化H2O2、Fe2+、S2-、SO等多种物质。如H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+
+K2SO4+H2O,试推测空格上应填物质的化学式为___。
(6)上述反应在恒温下进行,该过程中会明显看到先慢后快的反应,原因可能是___。
27.我校化学兴趣小组的小王同学用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示:
实验编号
锌的状态
反应温度/℃
收集100mL氢气所需时间/s
①
薄片
15
180
②
薄片
25
70
③
粉末
25
15
(1)该实验的目的是探究__对锌和稀盐酸反应速率的影响;
(2)实验①和②表明__,化学反应速率越大;
(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是__和__;
(4)请你设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响:_。
28.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1
mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是__________________。
(2)甲组同学取2
mL
FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2
mL
FeCl2溶液中先加入0.5
mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是__________________。
(4)丙组同学取10
mL
0.1
mol·L-1
KI溶液,加入6
mL
0.1
mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2
mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1
mL
CCl4充分振荡,静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以证明该氧化还原反应为________________反应。(填可逆不可逆)。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,
一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是___。
29.某同学在用稀硫酸与锌粒制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______
(3)实验室中现有Na2SO4,
MgSO4,Ag2SO4,K2SO4四种溶液,可与上述实验中
CuSO4溶液起相似作用的是_______
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_______、_______(答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol?L-1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计,其中:
V2=______,V6=_____,V10=_____。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____。
30.在2L的密闭容器中,充入1molSO2和1molO2,在一定条件下发生反应:2SO2+O2?2SO3,当反应进行了10s时,测得SO3的物质的量为0.6mol,求:
(1)用SO2表示该化学反应速率为多少?_______
(2)若改用O2表示化学反应速率又为多少?_________
(3)若要提高反应速率你认为可采取的合理措施有哪些?________
31.某温度时在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_____________
。
(2)用Z的浓度变化表示0~2min间的平均反应速率v(Z)=_______________。
(3)反应达平衡时,容器内混合气体的总压强是起始时________倍。
32.在密闭容器中将
NO2
加热到某温度时,进行如下的反应:2NO2
2NO+O2,反应
5
分钟后达平衡,测得平衡时各组分的浓度分别为:c(NO2)=0.06
mol/L,c(NO)=0.24
mol/L。
列式计算:
(1)NO2
的转化率为多少___?
(2)在这
5
分钟内,用O2
来表示的平均反应速率是多少___?
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第六单元课题2
化学反应的速率与限度
1.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是(
)
A.v(CO)=1.5mol?L-1?min-1
B.v(NO2)=0.7mol?L-1?min-1
C.v(N2)=0.4mol?L-1?min-1
D.v(CO2)=1.1mol?L-1?min-1
【来源】江苏省南京市雨花台中学2020-2021学年高二年级上学期期末调研测试化学试题
【答案】C
【分析】
同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比较速率数值。
【详解】
如果该反应都用CO表示反应速率,则:
A.v(CO)=1.5
mol·L-1·min-1;
B.v(CO)=2v(NO2)=2×0.7
mol·L-1·min-1=1.4
mol·L-1·min-1;
C.v(CO)=4v(N2)=4×0.4
mol·L-1·min-1=1.6
mol·L-1·min-1;
D.v(CO)=v(CO2)=1.1
mol·L-1·min-1;
综上所述C表示的速率最快,答案选C。
2.下列措施对增大反应速率明显有效的是(
)
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大反应容器体积
D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将Al片改成Al粉
【来源】河北省秦皇岛市卢龙县木井中学2019-2020学年高一下学期期末考试化学试题
【答案】D
【详解】
A.水为纯液体,增加水的用量不能增大反应速率,A错误;
B.常温下Fe在浓硫酸中会发生钝化,加热时反应生成二氧化硫,B错误;
C.压强不能影响液体之间的反应速率,C错误;
D.将Al片改成Al粉,增大接触面积,加快反应速率,D正确;
综上所述答案为D。
3.下列说法不正确的是(
)
A.任何反应都存在化学平衡状态
B.化学反应的限度可以通过改变条件来改变
C.达到化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率
D.化学平衡状态是反应在该条件下所能达到的最大反应限度
【来源】6.1.2
化学反应限度
练习-2020-2021学年下学期高一化学同步精品课堂(苏教版2019必修第二册)
【答案】A
【详解】
A.只有可逆反应才存在化学平衡状态,A项错误;
B.化学反应的限度可以通过改变条件来改变,B项正确;
C.达到化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,C项正确;
D.化学平衡状态是反应在该条件下所能达到的最大反应限度,D项正确;
答案选A。
4.将1molA和1molB充入VL某密闭容器内发生反应:A(g)+B(g)C(g),2min时,c(A)=0.4mol·L-1,平均反应速率v(C)=0.8mol·L-1·min-1,则该容器的体积V的值为(
)
A.0.2
B.0.5
C.1
D.2
【来源】6.2.1
化学反应速率(练好题)(能力提升)-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂(人教2019必修第二册)
【答案】B
【详解】
由化学方程式可得v(A)=v(C)=0.8mol·L-1·min-1,则Δc(A)=v(A)·Δt=0.8mol·L-1·min-1×2min=1.6mol·L-1,则c(A)始=1.6mol·L-1+0.4mol·L-1=2mol·L-1,故V===0.5L;
故答案选B。
5.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应:Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g),采取下列措施不能改变反应速率的是(
)
A.将Fe2O3由块状粉碎成粉末状
B.保持容器容积不变,增加H2通入量
C.保持容器内压强不变,充入N2
D.保持容器容积不变,充入N2
【来源】6.2.1
化学反应速率(练好题)(能力提升)-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂(人教2019必修第二册)
【答案】D
【详解】
A.将Fe2O3块状固体粉碎可增加反应的接触面积,可加快反应速率,A项错误;
B.保持容积不变,增加H2通入量,可以加快化学反应速率,B项错误;
C.保持容器内压强不变,充入N2,气体体积增大,则各气态反应物、产物浓度减小,因此化学反应速率减慢,C项错误;
D.保持容器容积不变,充入N2,各气态反应物、产物浓度不变,因此化学反应速率不发生改变,D项正确。
答案选D。
6.下列关于化学反应速率的说法正确的是(
)
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示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.化学反应速率为0.8
mol·L-1·s-1是指1
s时某物质的浓度为0.8
mol·L-1
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【来源】6.1.1
化学反应速率
练习-2020-2021学年下学期高一化学同步精品课堂(苏教版2019必修第二册)
【答案】D
【详解】
A.化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液的反应时本就没有明显现象,A错误;
B.固体或纯液体的浓度可视为常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率,B错误;
C.0.8
mol·L-1·s-1表示1
s的时间内,某物质的浓度变化了0.8
mol·L-1,C错误;
D.化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量,D正确;
综上所述答案为D。
7.某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,反应2min后,测得参加反应的X2为0.6mol/L,用Y2表示的反应速率v(Y2)=0.1mol/(L·min),生成的c(Z)为0.4mol/L,则该反应的化学方程式是(
)
A.X2+2Y2=2XY2
B.2X2+Y2=2X2Y
C.3X2+Y2=2X3Y
D.X2+3Y2=2XY3
【来源】辽宁省锦州市义县高级中学2020-2021学年高一下学期3月考试化学试题
【答案】C
【详解】
用X2表示的反应速率为v(X2)==0.3mol/(L·min),用Z表示的反应速率为v(Z)=
=0.2mol/(L·min),v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)=3∶1∶2,根据X2、Y2和Z反应速率之比即化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则3X2+Y2=2Z,根据原子守恒,可确定Z的化学式为X3Y,因此反应的化学方程式为3X2+Y2=2X3Y,故选C。
【点睛】
本题中Z的化学式也可以写成YX3。
8.在可逆反应:中,已知:起始浓度A为,B为,C的反应速率为0.5
mol/(L·min),后,测得D的浓度为。则关于此反应的下列说法正确的是(
)
A.末时A和B的浓度之比为5:3
B.
C.末时B的浓度为
D.末时A的消耗浓度为
【来源】内蒙古通辽市科左后旗甘旗卡第二高级中学2020-2021学年高二下学期开学考试化学试题
【答案】C
【分析】
C的反应速率为0.5
mol/(L·min),
2min
后C的浓度为0.5
mol/(L·min)×
2min
=1mol/L。用三段式表示反应过程:
【详解】
A.2min
末时A和B的浓度之比为4:1.5=8:3,故A错误;
B.各物质变化的物质的量浓度之比等于方程式的系数比,所以x=2,故B错误;
C.2min
末时B的浓度为1.5mol/L,故C正确;
D.2min
末时A的消耗浓度为1mol/L,故D错误;
故选C。
9.在
的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的措施是
①缩小体积,增大压强
②增加碳的量
③通入
④恒容下充入
⑤恒压下充入
A.①④
B.②③⑤
C.①③
D.①②④
【来源】河北省张家口市宣化一中2020-2021学年高一下学期期初考试化学试题
【答案】C
【详解】
①该反应为气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,①项选;
②炭为固体,增加炭的量,不影响化学反应速率,②项不选;
③恒容通入,反应物浓度增大,反应速率加快,③项选;
④恒容下充入,反应物的浓度不变,反应速率不变,④项不选;
⑤恒压下充入,反应物的浓度减小,反应速率减小,⑤项不选;
答案选C。
10.下图是可逆反应X2(g)+3Y2(g)?2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是(
)
A.t1时刻,v正>0,v逆=0
B.t1~t2,X2的消耗速率小于X2的生成速率
C.t2~t3,反应不再发生
D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化
【来源】6.1.2
化学反应限度
练习-2020-2021学年下学期高一化学同步精品课堂(苏教版2019必修第二册)
【答案】D
【详解】
A.t1时,v正>v逆>0,A项错误;
B.由于t1~t2时,反应物X2与Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变,X2的消耗速率大于X2的生成速率,B项错误;
C.t2~t3达平衡状态,v正=v逆≠0,C项错误;
D.t2~t3达平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,D项正确;
答案选D。
11.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
B.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
C.该催化过程中:有极性键的断裂,极性键和非极性键的形成
D.图示显示:起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与了反应
【来源】练习5
影响化学反应速率的因素-2020-2021学年【补习教材?寒假作业】高二化学(人教版)
【答案】C
【分析】
化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,断键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,使用催化剂能够降低活化能,但对焓变无影响,据此分析;
【详解】
A.根据反应过程,过程Ⅰ和过程Ⅱ都有H-O键的断裂,断键要吸收热量,故A错误;
B.△H只与始态和终态有关,与反应的途径无关,使用催化剂对△H无影响,故B错误;
C.催化过程中,H2O中的O-H键断裂,O-H为极性键,生成CO2,有极性键的生成,生成H2,H-H键为非极性键,故C正确;
D.过程I中有1个水分子参与反应,故D错误;
答案为C。
12.在一定温度下的恒容密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化
B.气体密度不再发生变化
C.CO与H2O浓度相同时
D.1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键
【来源】山东省德州市第一中学2020-2021学年高二上学期期中检测化学试题
【答案】C
【分析】
根据化学平衡状态的特征解答,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。
【详解】
A.
该反应是气体体积增大的反应,反应过程中压强增大,当体系的压强不再发生变化时,说明反应到达平衡,故A不选;
B.
该反应是气体体积增大的反应,反应过程中气体总质量增大,体积不变,密度增大,当气体密度不再发生变化时,说明反应到达平衡,故B不选;
C.
反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)中,每生成1mol
CO(g)的同时,生成1mol
H2(g),CO与H2O浓度始终相等,当CO与H2O浓度相同时,不能说明反应到达平衡,故C选;
D.
1
mol
H?H键断裂等效于生成2
mol
H?O键的同时断裂2
mol
H?O键,说明正反应速率等于逆反应速率,说明反应达平衡状态,故D不选;
故选C。
13.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.100
mL
2
mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C.在做草酸与高锰酸钾的反应实验时,加入少量草酸晶体可加快溶液褪色速率
D.在密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),增加C的量可增大该反应的速率
【来源】湖南省常德市淮阳中学2019-2020学年高二下学期期中考试化学试题
【答案】C
【详解】
A.
加入氯化钠溶液,溶液的体积变大,则盐酸的浓度减小,所以生成氢气的速率变小,A错误;
B.
铁片在浓硫酸中发生钝化,不能生成氢气,B错误;
C.
加入少量草酸晶体则草酸浓度增大,所以反应速率加快,C正确;
D.
C为纯固体,增加C的量对该反应的速率几乎没有影响,D错误;
答案选C。
14.科研人员提出CeO2催化合成
DMC需经历三步反应,示意图如下。下列说法正确的是
A.反应过程中反应①、②、③中均有O—H
键生成
B.生成
DMC
总反应的原子利用率为100%
C.CeO2可有效提高反应物的平衡转化率
D.DMC
与过量
NaOH
溶液反应生成
Na2CO3和甲醇
【来源】广东省梅州市2021届高三下学期3月总复习质检化学试题
【答案】D
【分析】
根据图中箭头方向,找出反应物和生成物,写出反应原理:①CH3OH+H-O-催→CH3O-催+H2O,②CH3O-催+CO2→CH3COO-催,③CH3OH+CH3COO-催→CH3OCOOCH3+H-O-催;总反应为:2CH3OH+CO2→CH3OCO
OCH3+H2O;据此解答。
【详解】
A.根据示意图可知①中CH3OH生成CH3O-催,CH3OH中的O-H键断裂;②中没有O-H键断裂;③中CH3OH生成CH3OCOOCH3,CH3OH中的O-H键断裂,故A错误;
B..反应中有水分子生成,生成DMC总反应的原子利用率小于100%,B错误;
C.催化剂的使用不影响化学反应平衡,不能提高反应物的平衡转化率,C错误;
D.DMC的结构中有酯基,能与过量NaOH溶液发生水解反应生成Na2CO3和甲醇,D正确;
答案选D。
15.HI在一定条件下可发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH,在2L恒容密闭容器中,充入一定量的HI(g),反应物的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的数据如下:
实验序号
T
0
10
20
30
40
50
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
800℃
a
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
3
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
根据表中数据,下列说法正确的是
A.实验1中,反应在0至10min内,v(HI)=0.02mol·L?1·min?1
B.800℃时,该反应的平衡常数K=0.25
C.根据实验1和实验2可说明:反应物浓度越大,反应速率越快
D.ΔH<0
【来源】专题06
化学反应速率和化学平衡——备战2021年高考化学纠错笔记
【答案】B
【详解】
A.实验
1中,反应在
0至
10min内,v(HI)=
=0.01
mol/(L
·min),A错误;
B.根据反应方程式可知:每有2
molHI反应,会产生1
molH2、1
molI2,则800℃时,当反应达到平衡时,反应了0.5
molHI,则反应产生H2、I2的物质的量都是0.25
mol,由于反应前后气体的物质的量相等,所以浓度比等于气体的物质的量的比,故该反应的平衡常数K==0.25,B正确;
C.温度相同,平衡时HI的物质的量相同,实验2反应速率快,可能同时使用了催化剂,改变了其它反应条件,不能说反应物浓度越大,反应速率越快,C错误;
D.根据实验1、3可知:反应物的起始浓度相等,达到平衡时HI的浓度实验1>实验3,说明升高温度,平衡正向移动,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,正反应方向为吸热反应,ΔH>0,D错误;
故选B。
16.一定温度下在一定体积的密闭容器中,下列叙述能作为可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡状态标志的是
(
)
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成a
mol
A,同时生成3a
mol
B
③A、B、C的浓度不再变化
④C的物质的量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的总物质的量不再变化
⑦单位时间消耗a
mol
A,同时生成3a
mol
B
⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A.①③④⑤⑥⑦
B.①③④⑤⑥⑧
C.①③④⑥⑧
D.①③④⑤⑧
【来源】江西省吉安市吉水县文峰中学2020-2021学年高二上学期月考化学试题
【答案】A
【详解】
①C的生成速率与C的消耗速率相等,说明反应达到平衡状态,故不选①;
②单位时间内生成a
molA,同时生成3a
molB,A、B都是反应物,生成A、B的速率都是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故选②;?
③A、B、C的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,故不选③;?
④C的物质的量不再变化,说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故不选④;?
⑤混合气体的总压强不再变化,反应前后气体体积不相同,压强不变说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故不选⑤;?
⑥混合气体的总物质的量不再变化,反应前后气体物质的量不相同,气体总物质的量不变说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故不选⑥;?
⑦单位时间消耗a
mol
A,同时生成3a
molB,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故不选⑦;?
⑧A、B、C的分子数之比决定于开始加入物质的多少,与平衡状态无关,故选⑧;
根据以上分析②⑧不能作为可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡状态标志;故选A;
答案为A。
17.某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO达到所列转化率需要的时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法不正确的是(
)
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率加快
C.在1.0×105
Pa、90℃条件下,当转化率为98%时反应不一定达到平衡
D.若进入反应塔的混合气体为a
mol,反应速率以v=表示,则在8.0×105Pa、
30℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为mol?s-1
【来源】四川省成都市新津中学2020—2021学年高二下学期开学考化学试题
【答案】A
【详解】
A.由表格数据可知,相同压强时,温度越高,达到相同转化率需要的时间越多,则升高温度,反应速率越小,故A错误;
B.由表格数据可知,相同温度时,压强越高,达到相同转化率需要的时间少,则增大压强,反应速率变快,故B正确;
C.由表格数据可知,在1.0×105
Pa、90℃条件下,转化率为98%时需要的时间较长,不确定反应是否达到了平衡,故C正确;
D.由表格数据可知,在8.0×105Pa、
30℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为=mol?s-1,故D正确;
故选A。
18.已知反应,若往该溶液中加入含的某溶液,反应机理:
①
②
下列说法错误的是(
)
A.是该反应的催化剂,加入后降低了该反应的活化能
B.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深
C.步骤①中和的总能量低于和的总能量
D.增大浓度或浓度,反应①、反应②的反应速率均加快
【来源】山西省怀仁市第一中学云东校区2020-2021学年高二上学期第三次月考化学试题
【答案】B
【详解】
A.从反应过程中铁离子参与反应,最后又生成铁离子,所以铁离子为该反应的催化剂,加入铁离子后反应的活化能降低,故A正确,不符合题意;
B.该反应生成碘单质,所以滴加淀粉显蓝色,该反应为放热反应,所以加热使平衡逆反应方向移动,碘单质浓度减小,蓝色变浅,故B错误,符合题意;
C.从图分析,步骤①中和的总能量低于和的总能量,故C正确,不符合题意;
D.
增大浓度,反应①速率加快,生成的亚铁离子浓度增大,使反应②的速率加快,若增大浓度反应,反应②的反应速率加快,生成的铁离子浓度增大,使反应①的速率加快,故D正确,不符合题意。
故选B。
19.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)
密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol
CO和1mol
H2O,在Ⅱ中充入1mol
CO2
和1mol
H2,在Ⅲ中充入2mol
CO
和2mol
H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是(
)
A.两容器中正反应速率:I<II
B.两容器中的平衡常数:I>II
C.容器Ⅰ
中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D.容器Ⅰ
中CO
的转化率与容器II中CO2
的转化率之和大于1
【来源】湖南省常德市外国语学校2020-2021学年高二上学期第二次月考化学试题
【答案】C
【详解】
A.若两容器保持恒温,则为等效平衡,正反应速率相等,现为恒容绝热容器,I中温度升高,II中温度降低,所以达平衡时,混合气体的温度I比II高,正反应速率:I>II,A不正确;
B.由A中分析可知,达平衡时容器I的温度比II高,由于正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以两容器中的平衡常数:I<II,B不正确;
C.若温度不变,容器I和容器II中CO2的物质的量相等,现达平衡时,容器I的温度比II高,升温时平衡逆向移动,所以容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少,C正确;
D.若温度不变,容器I和容器II为等效平衡,则此时容器Ⅰ中CO
的转化率与容器II中CO2
的转化率之和等于1,现容器II的温度比容器I低,相当于容器I降温,平衡正向移动,容器II中CO2的转化率减小,所以容器Ⅰ
中CO
的转化率与容器II中CO2
的转化率之和小于1,D不正确;
故选C。
20.某温度下,在2L密闭容器中,x、y、z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示,由图分析:
(1)该反应的化学方程式是__。
(2)3min末,用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为___。
(3)反应是由__开始的反应。
A.正反应
B.逆反应
C.正、逆反应同时
【来源】湖南省湘潭电机子弟中学2019-2020学年高二下学期期中考试化学(理)试题
【答案】x+3y2z
0.25mol/(L·min)
C
【分析】
根据反应物减少,生成物增加,分析该反应,且根据该变量的比等于化学计量数比分析。
【详解】
(1)反应到3分钟时,x减少了4-3.5=0.5mol,y减小了4-2.5=1.5mol,所以x、y为反应物,z增加了2.0-1.0=1.0mol,z为生成物,根据物质的量的变化量比等于化学计量数比分析,该反应的化学方程式是x+3y2z。
(2)3min末,用y的浓度变化表示的反应速率V(y)为=0.25mol/(L·min)。
(3)起始反应物和生成物都有,所以反应是由正、逆反应同时开始的反应。
21.在一个密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。回答下列问题:
(1)增加Fe的量,反应速率______(填“增大”“不变”或“减小”,下同)。
(2)将容器容积缩小一半,反应速率_______。
(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,反应速率_______。
(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,正反应速率_______,逆反应速率______。
【来源】内蒙古赤峰市翁牛特旗乌丹第二中学2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题
【答案】不变
增大
不变
减小
减小
【详解】
(1)Fe为固体,因此增加Fe的量,反应速率不变,故答案为:不变;
(2)将容器的容积缩小一半,体系中各气态物质的浓度均增大,正反应速率和逆反应速率都增大,故答案为:增大;
(3)保持容器的容积不变,充入N2使体系压强增大,体系中各物质的浓度不变,正反应速率和逆反应速率均不变,故答案为:不变;
(4)保持压强不变,充入N2使容器的容积增大,体系中各气态物质的浓度均减小,正反应速率和逆反应速率均减小,故答案为:减小;减小。
22.(1)反应3A(g)+B(g)===2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1
mol/(L·min)、②vC=0.5
mol/(L·min)、③vB=0.5
mol/(L·min),三种情况下该反应速率由大到小的关系是______________。(用序号表示)
(2)某温度时,在一个5L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为__________________________。
②反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为____________。
③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_____(填“大”,“小”或“相等”,下同),混合气体密度比起始时________。
④上述反应,在第2min时,X的转化率为________。
【来源】吉林省长春市农安县2019-2020学年高一下学期期末考试化学试题
【答案】③>①>②
3X+Y2Z
0.02
mol·L-1·min-1
大
相等
30%
【详解】
(1)比较反应速率时,应该用同种物质表示不同条件下的反应速率,再进行比较,比如,可以用反应物B表示反应速率:①vB=mol/(L·min)、②vB=0.25
mol/(L·min)、③vB=0.5
mol/(L·min),因此反应速率由大到小的关系为:③>①>②;
(2)①化学计量数之比等于各物质的转化量之比,即化学计量数之比为:0.3:
0.1:0.2=3:1:2,因此化学方程式为:3X+Y2Z;
②反应开始至2min,气体Z生成0.2mol,用Z表示的平均反应速率为:;
③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起开始时大,由于混合气体的质量自始至终不变,而在固体容积中发生反应,因此混合气体的密度比起始时不变;
④在第2min时,X的转化率为:;
23.对于反应:,当其他条件不变,只改变一个反应条件时,将生成SO3的速率的变化填入表格(填写“增大”“减小”或“不变”)。
编号
改变的条件
生成SO3的速率
①
升高温度
_______
②
降低温度
_______
③
增大O2的浓度
_______
④
使用V2O5作催化剂
_______
【来源】河北省沧州市盐山县盐山中学2019-2020学年高一下学期月考化学试题
【答案】增大
减小
增大
增大
【分析】
影响反应速率的因素有:温度、浓度、催化剂、压强、固体的表面积等,温度越高,浓度越大,压强越大、使用催化剂均可以使反应速率越快,反之,会使反应速率减慢。
【详解】
影响反应速率的因素有温度、浓度、催化剂、压强、反应物之间的接触面积等。升高温度、增大浓度、使用催化剂等均可以使反应速率加快,降低温度、减小浓度等会使反应速率减慢。
①升高温度,化学反应速率增大;
②降低温度,化学反应速率减小;
③增大反应物O2的浓度,化学反应速率增大;
④使用V2O5作催化剂,化学反应速率增大。
24.在2
L密闭容器中,800
℃时,反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图中,A点处v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示NO2变化的曲线是___________。用O2表示从0~2
s内该反应的平均速率v=___________。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是___________。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
【来源】6.2.2
化学反应的限度(练好题)(能力提升)-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂(人教2019必修第二册)
【答案】大于
b
1.5×10-3
mol·L-1·s-1
bc
bcd
【详解】
(1)由表中数据可知,该反应在第3S处于化学平衡状态,图中A点的反应时间小于1
s,表格中数据表明在0~1
s内n(NO)呈减小状态,则反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在向右进行,v正大于v逆;
(2)上述反应向右进行,则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡,n(NO)的减小量为0.020
mol-0.007
mol=0.013
mol,则n(NO2)的增加量为0.013
mol。上述反应容器的容积为2
L,则平衡时c(NO2)=0.0065
mol·L-1,则表示NO2变化的曲线是b;表格中数据表明,在0~2
s内n(NO)减小量为0.020
mol-0.008
mol=0.012
mol,则n(O2)的减小量为0.006
mol,容器容积为2
L,则Δc(O2)=0.003
mol·L-1,反应时间为2
s,根据v=计算得v(O2)=1.5×10-3
mol·L-1·s-1,故答案为:b;1.5×10-3
mol·L-1·s-1;
(3)a.化学平衡状态中正、逆反应速率相等,v正(NO2)=2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等,v(NO2)=2v(O2)则不可以,故a不符合题意;
b.该反应是气体分子数减小的反应,则气体总压强是变量,若气体总压强保持不变可说明反应达到平衡状态,故b符合题意;
c.v逆(NO)=2v正(O2),说明正逆反应速率相等,即反应达到平衡状态,故c符合题意;
d.在达到平衡前后气体质量守恒,由于容器容积不变,则容器内的密度不变不能说明反应达到平衡,故d不符合题意;
综上所述,答案为bc;
(4)其他条件一定,升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂,都能使化学反应速率增大;反之,可使化学反应速率减小,则:
a.及时分离出NO2气体,逆反应速率会下降,不符合题意,故a不选;
b.适当升高温度,反应速率增大,故b选;
c.增大O2的浓度,反应速率增大,故c选;
d.选择高效的催化剂,反应速率增大,故d选;
故答案为:bcd。
25.根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题:
Ⅰ.某温度时,在2
L容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至4
min时,A的平均反应速率为_______。
(3)4
min时,反应是否达平衡状态?_______(填“是”或“否”),8
min时,v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
Ⅱ.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),该反应为放热反应,且每生成2
mol
NH3,放出92.4
kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为_______。
(2)在一定温度下,向一个容积为1
L的容器中通入2
mol氮气和8
mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。
①N2的转化率为_______。
②反应达到平衡时,放出的热量_______(填字母,下同)。
A.小于92.4
kJ
B.等于92.4
kJ
C.大于92.4
kJ
D.可能大于、小于或等于92.4
kJ
(3)若该反应在绝热条件下进行,下列能证明反应已达化学平衡的为_______。
A.压强不变
B.体系的温度不变
C.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
D.混合气体的质量不变
【来源】四川省雅安中学2020-2021学年高一下学期开学考试化学试题
【答案】2AB
0.05mol/(L?min)
否
=
t2-t3
t4-t5
50%
B
AB
【详解】
Ⅰ.(1)从图像可以看出,在反应过程中,A的物质的量减小,为反应物,B的物质的量增加,为生成物。从开始到4min时,A的物质的量从0.8mol减小到0.4mol,减小了0.4mol,B的物质的量从0.2mol增加到0.4mol,增加了0.2mol。A和B变化的物质的量之比为0.4mol:0.2mol=2:1,变化的物质的量之比等于方程式的系数比,同时可以从图像中看出,8min后,A和B的物质的量不再变化,说明该反应是可逆反应,8min后,反应达到了平衡状态,则反应的化学方程式为:2A
B。
(2)从开始到4min时,消耗的A的物质的量为0.4mol,容器体积为2L,则消耗的A的物质的量浓度为0.2mol/L,用A表示的反应速率为=0.05mol/(L?min)。
(3)4min时,A和B的物质的量仍在变化,所以没有达到平衡状态。8min时,A和B的物质的量不再变化,达到了平衡状态,则v正=v逆。
Ⅱ.(1)正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,所以处于化学平衡状态的时间段为t2-t3和t4-t5。
(2)①起始时容器中共有气体10mol,平衡时压强为开始时的80%,在恒温恒容的容器中,压强之比等于物质的量之比,则平衡时混合气的总的物质的量为10mol×80%=8mol,比起始时减小了2mol,根据合成氨反应的方程式可知,反应中变化的物质的量即为生成氨气的物质的量,所以生成氨气2mol,则消耗了1mol氮气,所以氮气的转化率为=50%。
②已知每生成2
mol
NH3,放出92.4
kJ的热量。该反应中生成了2
mol
NH3,所以放出92.4
kJ的热量,故选B。
(3)A.该反应前后气体系数之和不相等,即反应前后气体物质的量有变化,所以反应前后压强会发生变化,当压强不变时,反应达到了化学平衡,故A选;
B.该反应在绝热条件下进行,当体系温度不变时,反应达到了化学平衡,故B选;
C.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2,和反应是否平衡无关,故C不选;
D.反应物和生成物均为气体,混合气的总质量一直不变,所以混合气体质量不变不能证明反应达到了化学平衡,故D不选;
故选AB。
26.为测试铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面方案并进行了实验。将0.200g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.0200mol?L-1的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mLKMnO4溶液。
(1)配平以下方程式并标出电子转移的方同与数目:___。
H2SO4+KMnO4+FeSO4→MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O
(2)铁片中铁元素的质量分数为___;若通过仪器分析发现该小组的测量结果偏高,以下可能的情况有___。
A.酸式滴定管洗净后,直接注入高锰酸钾溶液
B.洗净的锥形瓶,再用待测液润洗
C.锥形瓶中残留有少量蒸馏水
D.滴定至终点时,在滴定管尖嘴部位有气泡
(3)高锰酸钾溶液往往用硫酸酸化而不用盐酸酸化,原因是:___。
(4)Fe2(SO4)3溶液中c(Fe3+):c(SO)___2:3(填写“>”、“<”或“=”),用离子方程式解释:___。
(5)高锰酸钾在化学品生产中,广泛用作为氧化剂,可以氧化H2O2、Fe2+、S2-、SO等多种物质。如H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+
+K2SO4+H2O,试推测空格上应填物质的化学式为___。
(6)上述反应在恒温下进行,该过程中会明显看到先慢后快的反应,原因可能是___。
【来源】上海市青浦高级中学2021届高三下学期3月月考化学试题
【答案】
70%
AB
盐酸具有还原性,易被高锰酸钾氧化
<
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
O2
生成的锰离子具有催化作用,加快反应速率
【详解】
(1)元素的化合价变化为:Mn:+7→+2,改变数为5,Fe:+2→+3,改变数为1,根据化合价升降的总数相等可知,KMnO4与FeSO4的化学计量数比值为1:5,然后根据质量守恒配平化学方程式,配平后的化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O,标出电子转移的方同与数目后为,故答案为:;
(2)实验过程中发生反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O,则n(Fe)=n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.02000molL-1×0.025L=0.0025mol;m(Fe)=56×0.0025g=0.14g,质量分数w(Fe)=
=70%;AB;
A.酸式滴定管洗净后,没有用标准液润洗,直接注入高锰酸钾溶液,会得到测得标准V(KMnO4)偏大,最终测量结果偏高,故A选;
B.洗净的锥形瓶,再用待测液润洗,会导致待测液物质的量增大,最终测量结果偏高,故B选;
C.滴定至终点时,在滴定管尖嘴部位有气泡会导致测得标准V(KMnO4)偏小,最终测量结果偏低,故C不选;
故选AB;故答案为:70%;
(3)盐酸中Cl-具有还原性,易被高锰酸钾氧化,所以高锰酸钾溶液往往用硫酸酸化而不用盐酸酸化,故答案为:盐酸具有还原性,易被高锰酸钾氧化;
(4)Fe2(SO4)3在溶液中完全电离生成Fe3+和SO离子,电离方程式为Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO,Fe3+在水溶液中会水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,形成Fe(OH)3,则c(Fe3+):c(SO)<2:3,故答案为:<;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;
(5)该反应中Mn元素由+7价下降到+2价,根据氧化还原反应得失电子守恒的规律,H2O2中O元素将由-1价上升到0价,生成O2,故答案为:O2;
(6)反应过程中生成了锰离子,具有催化作用,加快反应速率,故答案为:生成的锰离子具有催化作用,加快反应速率。
27.我校化学兴趣小组的小王同学用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示:
实验编号
锌的状态
反应温度/℃
收集100mL氢气所需时间/s
①
薄片
15
180
②
薄片
25
70
③
粉末
25
15
(1)该实验的目的是探究__对锌和稀盐酸反应速率的影响;
(2)实验①和②表明__,化学反应速率越大;
(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是__和__;
(4)请你设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响:_。
【来源】高一必修第一册(苏教2019版)专题2
第一单元
研究物质的实验方法
课时4
物质性质和变化的探究
【答案】固体表面积、温度
反应温度越高
②
③
相同条件下,取相同质量的薄锌片与不同浓度的盐酸反应,测量收集100mL气体所需的时间
【分析】
研究某种因素对化学反应速率的影响,采用“单一控制变量法”,据此分析。
【详解】
(1)由实验数据①和②中温度不同,因此①和②研究的是温度对化学反应速率的影响;②和③中接触面积不同,因此②和③探究的是固体表面积对化学反应速率的影响;综上所述,该实验的目的是探究温度、固体表面积对锌和稀盐酸反应速率的影响;
(2)①和②表明,②温度高,收集100mL氢气所需时间短,即温度越高,化学反应速率越快;
(3)根据(1)的分析,②和③探究的是固体表面积对化学反应速率的影响;
(4)研究盐酸浓度对反应速率的影响,需要其他条件相同,盐酸浓度不同,即在相同的温度下,采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应,测量收集100mL气体所需的时间。
【点睛】
本题较为简单,用控制变量法探究反应速率的影响因素,需要其他条件相同,只让一个物理量发生变化,需要学生对各组实验数据进行观察分析得出结论。
28.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1
mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是__________________。
(2)甲组同学取2
mL
FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2
mL
FeCl2溶液中先加入0.5
mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是__________________。
(4)丙组同学取10
mL
0.1
mol·L-1
KI溶液,加入6
mL
0.1
mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2
mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1
mL
CCl4充分振荡,静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以证明该氧化还原反应为________________反应。(填可逆不可逆)。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,
一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是___。
【来源】河北深州市长江中学2020-2021学年高一上学期第三次月考化学试题
【答案】防止氯化亚铁被氧化
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
Fe2+
可逆
反应生成的Fe3+催化了H2O2的分解
【分析】
(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化;
(2)氯气具有氧化性,能氧化氯化亚铁为氯化铁;
(3)煤油不溶于水,密度比水小,浮在液面上,可以隔绝溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响;
(4)加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,是亚铁离子检验的特征反应现象,第一支试管中加入1mL
CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色说明生成I2,碘离子被铁离子氧化为碘单质,③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,在I?过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,说明该反应为可逆反应;
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用。
【详解】
(1)FeCl2易被空气中的氧气氧化,而铁和氯化铁可反应生成氯化亚铁,则在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化;
故答案为防止氯化亚铁被氧化;
(2)氯气具有氧化性,能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
故答案为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)FeCl2易被空气中的氧气氧化,煤油不溶于水,密度比水小,浮于液面上,可以隔绝溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响;
故答案为隔绝空气(排除氧气对实验的影响);
(4)加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀是亚铁离子检验的特征反应现象,实验②检验的离子是Fe2+,①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色,说明生成I2,碘离子被铁离子氧化为碘单质,反应的离子方程式为:2Fe3++2I?=I2+2Fe2+,③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,在I?过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,说明该反应为可逆反应;
故答案为Fe2+;可逆;
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,产生气泡的原因是反应生成的Fe3+催化了H2O2的分解;
故答案为反应生成的Fe3+催化了H2O2的分解。
29.某同学在用稀硫酸与锌粒制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______
(3)实验室中现有Na2SO4,
MgSO4,Ag2SO4,K2SO4四种溶液,可与上述实验中
CuSO4溶液起相似作用的是_______
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_______、_______(答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol?L-1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计,其中:
V2=______,V6=_____,V10=_____。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____。
【来源】四川省成都市新津中学2020—2021学年高二下学期开学考化学试题
【答案】Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
CuSO4溶液与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu、Zn原电池,加快了氢气产生的速率
Ag2SO4
升高反应温度
适当增加硫酸的浓度或把锌粒换为锌粉等
30
10
15
当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积
【分析】
若研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,由变量唯一化原则可知,实验中除硫酸铜的量不同之外,其他物质的量均应保持不变,则每组硫酸的量要保持相同,六组溶液的总体积也应该相同。
【详解】
(1)用稀硫酸与锌粒制取氢气的实验中加入少量硫酸铜溶液发生的反应为锌先与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸锌和铜,再与稀硫酸发生置换反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,故答案为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)锌为活泼金属,能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸锌和铜,铜与锌在稀硫酸溶液中构成原电池,原电池反应使化学反应速率加快,故答案为:CuSO4溶液与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu、Zn原电池,加快了氢气产生的速率;
(3)Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四种溶液中,只有硫酸银溶液能与锌发生置换反应,则硫酸银溶液能与硫酸铜溶液起相似作用,在稀硫酸溶液中形成银、锌原电池,使化学反应速率加快,故答案为:Ag2SO4;
(4)由影响反应速率的因素还有浓度、温度、催化剂以及固体表面积大小等可知,要加快上述实验中气体产生的速率,可采取的措施有升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等,故答案为:升高反应温度;适当增加硫酸的浓度或把锌粒换为锌粉等;
(5)①若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4的量不同之外,其他物质的量均相同,每组硫酸的量要保持相同,则V1=V2=V3=V4=V5=30,六组溶液的总体积也应该相同,由实验F可知,溶液的总体积均为50
mL,则V6=10,V10=15,故答案为:30;10;15;
②因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降,故答案为:当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积。
30.在2L的密闭容器中,充入1molSO2和1molO2,在一定条件下发生反应:2SO2+O2?2SO3,当反应进行了10s时,测得SO3的物质的量为0.6mol,求:
(1)用SO2表示该化学反应速率为多少?_______
(2)若改用O2表示化学反应速率又为多少?_________
(3)若要提高反应速率你认为可采取的合理措施有哪些?________
【来源】江苏省泗洪县洪翔中学2019-2020学年高一下学期第一次月考化学试题
【答案】0.03mol·L-1·s-1
0.015mol·L-1·s-1
增大反应物浓度
升高温度
增大压强等
【详解】
(1)当反应进行了10s时,测得SO3的物质的量为0.6mol,即Δn(SO3)=0.6mol,根据反应方程式可知Δn(SO2)=0.6mol,容器体积为2L,所以用SO2表示该化学反应速率为=0.03mol·L-1·s-1;
(2)根据方程式可知Δn(O2)=0.3mol,所以O2表示化学反应速率=0.015mol·L-1·s-1;
(3)增大反应物浓度、升高温度、增大压强等都可以提高反应速率。
31.某温度时在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_____________
。
(2)用Z的浓度变化表示0~2min间的平均反应速率v(Z)=_______________。
(3)反应达平衡时,容器内混合气体的总压强是起始时________倍。
【来源】安徽省马鞍山市2019-2020学年高一下学期期末考试化学试题
【答案】3X+Y2Z
0.05mol/(L·min)
0.9
【分析】
由图可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,X、Y为反应物,Z的物质的量增多,
Z为生成物。
【详解】
(1)
由图可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=
(1.0mol-
0.7mol):(1.0mol-0.9mol):0.2mol=3:1:2,根据反应时物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为:3X+Y2Z;
(2)
0~2min间生成Z为0.2mol,平均反应速率v(Z)=;
(3)反应前混合气体的总物质的量为1.0mol+1.0mol=2mol,达平衡时混合气体的总物质的量为0.7mol+0.9mol+0.2mol
=1.8mol,根据压强与物质的量成正比,得容器内混合气体的总压强是起始时倍。
32.在密闭容器中将
NO2
加热到某温度时,进行如下的反应:2NO2
2NO+O2,反应
5
分钟后达平衡,测得平衡时各组分的浓度分别为:c(NO2)=0.06
mol/L,c(NO)=0.24
mol/L。
列式计算:
(1)NO2
的转化率为多少___?
(2)在这
5
分钟内,用O2
来表示的平均反应速率是多少___?
【来源】安徽省蚌埠第三中学2020-2021学年高二上学期1月教学质量检测化学试题
【答案】80%
0.024
mol·L-1·min-1
【详解】
(1)由方程式可知,NO2消耗了0.24
mol/L,则NO2的转化率为:
=80%;
(2)在这5分钟内,用O2表示的平均反应速率是:v(O2)=
=0.024
mol·L-1·min-1。
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精品试卷·第
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