高中化学人教版(2019)必修第二册 第六章第二节 化学反应的速率与限度 同步练习

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名称 高中化学人教版(2019)必修第二册 第六章第二节 化学反应的速率与限度 同步练习
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文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-05-10 16:11:32

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高中化学人教版(2019)必修第二册 第六章第二节 化学反应的速率与限度
一、单选题(共12题;共24分)
1.一定温度下,在两个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是( )
A. 该反应的正反应为吸热反应
B. 向平衡后的容器Ⅰ中充入少量CH3OH,平衡不移动
C. 达到平衡时的逆反应速率:vⅠ(H2O)<vⅡ(H2O)
D. 若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH ( http: / / www.21cnjy.com )0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行
2.下列关于合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0的说法正确的是( )
A. 使用催化剂可以提高反应的平衡转化率
B. 反应物所含键能总和小于生成物所含键能总和
C. 平衡时分离出NH3能增大正反应速率,提高N2转化率
D. 增大压强能提高分子活化能,加快反应速率
3.等质量的铁与过量的盐酸在不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制如图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可是( ) www-2-1-cnjy-com
组别 温度/℃ 状态
① 2.0 25 块状
② 2.5 30 块状
③ 2.5 50 粉末状
④ 2.5 30 粉末状
A. ④③②① B. ①②③④ C. ③④②① D. ①②④③
4.反应 ,达平衡时,要使v(正)降低、 增大,应采取的措施是( )
A. 降温 B. 加催化剂 C. 升温 D. 加压
5.反应A(g)+3B(g) 4C(g)+2D(g),在不同条件下反应,其平均反应速率v(X)如下,其中反应速率最快的是( ) 【来源:21·世纪·教育·网】
A. v(A)=0.4mol/(L·s) B. v(B)=0.8mol/(L·s) C. v(C)=1.2mol/(L·s) D. v(D)=0.7mol/(L·s)
6.反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1 , 在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) 【出处:21教育名师】
A. A、C两点的反应速率:A>C
B. A、C两点气体的颜色:A浅,C深
C. T1>T2
D. B、C两点气体的平均相对分子质量:B<C
7.对于300mL1mol/L盐酸与铁片的反应,采取下列措施:
①升高温度 ②改用100mL 3mol/L盐酸 ③再加300mL 1mol/L盐酸
④用等量铁粉代替铁片 ⑤改用100mL 98%的硫酸 其中能使反应速率加快的是( )
A. ①②④ B. ①③④ C. ①②③④ D. ①②③⑤
8.对于可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g);△H<0,下列各图中正确的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. ( http: / / www.21cnjy.com / ) C. ( http: / / www.21cnjy.com / )D. ( http: / / www.21cnjy.com / )21·世
9.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是( ) 21*cnjy*com
(t1时刻v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)
A. 加入催化剂 ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. 增加SO3浓度 ( http: / / www.21cnjy.com / )
C. 升高温度 ( http: / / www.21cnjy.com / ) D. 增大压强 ( http: / / www.21cnjy.com / )
10.在不同条件下,用 氧化一定浓度 溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是( )
A. 内, 的氧化率随时间延长而逐渐增大
B. 由曲线②和③可知,pH越大, 的氧化速率越快
C. 由曲线①和③可知,温度越高, 的氧化速率越快
D. 氧化过程的离子方程式为
11.向某密闭容器中加入0.3molA、0 ( http: / / www.21cnjy.com ).1molC和一定量B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种条件并且所用条件均不相同。已知t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A. 若t1等于15s,生成物C在t0~ ( http: / / www.21cnjy.com )t1时间段的平均反应速率为0.004mol/(L s)
B. t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度
C. B的起始的物质的量为0.02mol
D. t5~t6阶段可能是增大压强
12.在Zn+H2SO4=Zn ( http: / / www.21cnjy.com )SO4+H2 反应中,2分钟内硫酸浓度由1.5mol·L-1降至1.1mol·L-1 , 则2分钟内用硫酸表示的平均反应速率为( )
A. 0.1mol·L-1·min-1 B. 0.2mo1·L-1·min-1 C. 0.3mol·L-1·min-1 D. 0.4mo1·L-1·min-1
二、综合题(共4题;共30分)
13.据统计,约有90%以上的工业过程中需要使用催化剂,因此,对催化剂的研究已成为重要课题。
(1)I.结合实验与计算机模拟结果,研究了N ( http: / / www.21cnjy.com )2与H2在固体催化剂表面合成NH3的反应历程。图示为反应历程中的势能面图(部分数据省略),其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
( http: / / www.21cnjy.com / )
氨气的脱附是________(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为________。
(2)当使用铁催化剂时,合成氨的速率方程式为w = k1 p(N2) -k2 ,其中w为反应的瞬时总速率,等于正反应速率和逆反应速率之差,k1、k2是正、逆反应速率常数,则合成氨反应N2+3H2 2NH3的平衡常数Kp=________(用k1、k2表示)。
(3)在使用同一催化剂时,将2.0mol ( http: / / www.21cnjy.com )N2和6.0molH2 通入体积为1L的密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2时n(H2)的变化,曲线B表示T1时n(NH3)的变化,T2时反应到a点恰好达到平衡。
( http: / / www.21cnjy.com / )
①T2温度下反应进行到某时刻,测得容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②能否由图中数据得出温度T1>T2 , 试说明理由________。
(4)Ⅱ.用催化剂Fe3(CO)12/ZSM ( http: / / www.21cnjy.com )-5催化CO2加氢合成乙烯的过程中,还会生成CH4、C3H6、C4H8等副产物,若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性(选择性指的是转化的CO2中生成C2H4的百分比)。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表:
助剂 CO2转化率(%) 各产物在所有产物中的占比(%)
C2H4 C3H6 其他
Na 42.5 35.9 39.6 24.5
K 27.2 75.6 22.8 1.6
Cu 9.8 80.7 12.5 6.8
欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe ( http: / / www.21cnjy.com )3(CO)12/ZSM-5中添加________助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是________。www.21-cn-jy.com
14.I.化学反应速率和化学 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡影响因素较多,经常采用控制变量思想分析问题。某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”,进行了如表中的实验:
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol·L-1H2C2O4溶液 H2O 0.2mol·L-1KMnO4溶液 3mol·L-1稀硫酸
1 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2
3 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
请回答:
(1)已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成,用化学方程式表示该实验的实验原理:________。 【版权所有:21教育】
(2)根据表中的实验数据,可以得到的结论是________。
(3)利用实验3中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=________。
(4)II.研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2],2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ mol-1 , T1℃时,在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产,n(NH3)/n(CO2)=x,图中是CO2平衡转化率(α)与x的关系。
( http: / / www.21cnjy.com / )
一定能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.2v(NH3)正=v(CO2)逆
B. ( http: / / www.21cnjy.com )氨气的体积分数不再变化
C.气体的密度不再变化
D.气体的平均摩尔质量不再变化
E.氨气的物质的量浓度不再变化21教育网
(5)图中A点NH3的平衡转化率α=________%。
(6)当x=1.0时,若起始的压强为p0 ( http: / / www.21cnjy.com )kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp==________(kPa)-3(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数)。
15.T℃、2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体,其余为气体).回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com / )
(1)写出该反应的化学方程式________.
(2)反应开始至3min时,用D表示的平均反应速率为________mol/(L min).
(3)若升高温度,则v(正)________,v(逆)________(填“加快”或“减慢”)。
(4)若反应在甲、乙两个相同容器内同时进 ( http: / / www.21cnjy.com )行,分别测得甲中v(A)=0.3 mol·L-1·min-1 , 乙中v(B)=0.2 mol·L-1·min-1 , 则________容器中反应更快。
16.一定温度下,反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),在一密闭容器中进行,达平衡后,试回答:(A.变快 B.不变 C变慢,填字母代号)。
(1)增加Fe的物质的量,其正反应速率________,逆反应速率________。
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率________,逆反应速率________。
(3)若保持体积不变,充入Ar,其逆反应速率________,逆反应速率________。
(4)保持压强不变,充入Ar,其正反应速率________,逆反应速率________。
(5)使用催化剂,其正反应速率________,逆反应速率________。
答案解析部分
一、单选题
1. D
解析:A.由分析可知,反应为放热反应,A不符合题意;
B.由分析可知,充入少量CH3OH,平衡正向移动,B不符合题意;
C.容器I中温度较高,反应速率较大,即vⅠ(H2O)>vⅡ(H2O);
D. <4,故平衡正向移动,D符合题意;
故答案为:D
分析:1.0 L的恒容 ( http: / / www.21cnjy.com )密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),容器II中温度比容器I低,达到平衡时容器II中产物的物质的量较大,说明降温有利于反应正向移动,故正反应为放热反应;容器中加入CH3OH,反应正向移动;反应达到平衡后,因为容器II温度较低,故反应速率较慢;由容器I计算反应平衡常数:21cnjy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
平衡常数K= =4。
2. B
解析:A.催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子百分数,加快反应速率,但不能改变反应的平衡转化率,A不符合题意;
B.反应为放热反应,反应物所含键能总和小于生成物所含键能总和,B符合题意;
C.平衡时分离出NH3能使平衡向右移动,N2转化率增大,正反应速率大于逆反应速率,但是正反应速率逐渐减小, C不符合题意;
D.增大压强可以增大活化分子的浓度,加快反应速率,但不能提高反应的活化能,D不符合题意;
故答案为:B。
分析:A.使用催化只是改变 ( http: / / www.21cnjy.com )的是速率
B.根据 ΔH =反应物的键能-生成物的键能
C.分离产物,减缓反应正反应速率
D.增大压强可加快反应速率,但平衡向左移动
3. C
解析:从图中可以看出 ( http: / / www.21cnjy.com )速率大小是a>b>c>d.速率:块状>粉末,50℃>30℃,2.5mol/L>2.mol/L,通过控制变量法进行比较,②>①,②③对比,③>②,②④对比,④>②,③④对比,③>④,即可得出③>④>②>①
故答案为:C
分析:温度越高,速率越快,浓度越大,速率越快,粉末状速率大于块状
4. A
解析:A.降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动,c(A)增大,故A符合题意;
B.加入催化剂,正逆反应速率均加快,化学平衡不会发生移动,故B不符合题意;
C.升高温度,化学反应速率加快,平衡向正反应方向移动,c(A)减小,故C不符合题意;
D.增大压强,平衡向逆反应方向移动,正逆反应速率都增大,故D不符合题意;
故答案为:A。
分析:使平衡向左移动可增大A的浓度,而正反应使吸热反应,所以降低温度可使平衡向左移动,正逆速率都降低
5. A
解析:同一反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,根据反应A(g)+3B(g) 4C(g)+2D(g),把这些反应速率都换算成A的反应速率。
A、v(A)= 0.4mol/(L·s);
B、v(A)= mol/(L·s);
C、v(A)= 0.3mol/ (L·s);
D、v(A)=0.35 mol/(L·s);
所以反应速率大小顺序是A> D> C> B,反应速率最快的是A;
故答案为:A。
分析:反应速率之比等于化学计量数之比,根据反应方程式,把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较。
6. B
解析:A.在其它条件不 ( http: / / www.21cnjy.com )变时,压强越大,反应速率越快。A、C两点的反应温度相同,由于压强:C>A,所以反应速率:C>A,A不符合题意;
B.A、C两点的反应温度相同,压 ( http: / / www.21cnjy.com )强:C点>A点。在其它条件不变时,增大压强,物质的浓度增大,c(NO2)增大,体系内气体颜色加深;增大压强,化学平衡逆向移动,使c(NO2)减小,但平衡移动的趋势是微弱的,总的来说c(NO2)比A点大,故A、C两点气体的颜色:A点浅,C点深,B符合题意;
C.根据图象可知:在压强相同、温度不 ( http: / / www.21cnjy.com )同时,NO2的体积分数:T2>T1。该反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,NO2的体积分数增大,所以温度:T2>T1 , C不符合题意;
D.根据图象可知B、C两点NO2的体积分数相 ( http: / / www.21cnjy.com )同,由于气体的质量不变,则各种气体的物质的量不变,气体的总物质的量不变,故气体的平均相对分子质量也不变,即B、C两点气体的平均相对分子质量相同,即:B=C,D不符合题意;
故答案为:B。
分析: 反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1 ,该反应是吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动, NO2的体积分数增大;增大压强化学平衡逆向移动, NO2的体积分数减小,结合图像来分析解答。
7. A
解析:①适当升高温 ( http: / / www.21cnjy.com )度,可增大活化分子百分数,反应速率加快,故符合题意;②改用100mL 3mol/L盐酸,盐酸的浓度增大,反应速率加快,故符合题意;③用300mL 1mol/L盐酸,盐酸的浓度不变,反应速率不变,故不符合题意;④用等量铁粉代替铁片,增大固体接触面积,使反应速率加快,故符合题意;⑤改用98%的硫酸,浓硫酸使铁发生钝化,不生成氢气,则不能加快反应速率,故不符合题意;
综上所述,①②④符合题意,A项符合题意;
故答案为:A。
分析:若要加快产生氢气的 ( http: / / www.21cnjy.com )速率,可增大反应物的浓度、增大固体的表面积、升高温度以及形成原电池反应等,注意加入浓硫酸会使铁钝化,以此解答该题。
8. A
解析:A.温度越高 ( http: / / www.21cnjy.com )反应速率越快,早达到平衡,此反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则温度越高,平衡转化率越低,平衡时C的质量分数越小,故A符合题意;
B.此反应中,反应物和生成物均为气体,增大压强,正逆反应速率都加快,故B不符合题意;
C.催化剂只是改变反应速率,不影响平衡,因此使用催化剂时平衡转化率不变,则平衡时C的浓度不变,故C不符合题意;
D.此反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则压强相同时,温度越高,A的平衡转化率越低,故D不符合题意;
故答案为:A。
分析:B:增大压强,正逆反应速率都加快
C:催化剂只是改变反应速率,不影响平衡
9. D
解析:A.催化剂只改变反应速率,不影响平衡,所以加入催化剂,v正、v逆同时同倍数增大,故A符合题意;
B.增加SO3的浓度,正反应速率瞬间不变,逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动,正逆反应速率逐渐相等,故B符合题意;
C.升高温度,正逆反应速率同时增大,该反应焓 ( http: / / www.21cnjy.com )变小于0为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则逆反应速率增大的倍数比正反应速率增大的倍数要多,然后再逐渐相等,故C符合题意;
D.增大压强,正逆反应速率应瞬间同时增大,故D不符合题意;
故答案为D。
分析:A:加催化剂,v正、v逆 ( http: / / www.21cnjy.com )同时同倍数增大,平衡不移动
B:增加生成物的浓度,正反应速率瞬间不变,逆反应速率瞬间增大,平衡逆向移动
C:升高温度,正逆反应速率同时增大,该反应焓变小于0为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则逆反应速率增大的倍数比正反应速率增大的倍数要多
D:增大压强,相当于减小体积,反应物和生成物的浓度都增加,正逆反应速率应瞬间同时增大
10. B
解析:A.由题图中曲线可知, 内,随着时间的延长, 的氧化率逐渐增大,A不符合题意;
B.由曲线②和③可知,当温度相同时,pH越小, 的氧化率越大,相同时间内 的氧化速率越快,B符合题意;2·1·c·n·j·y
C.由曲线①和③可知,温度越高, 的氧化速率越快,C不符合题意;
D.氧化过程的离子方程式为 ,D不符合题意。
故答案为:B。
分析:A.从图中看出时间的延 ( http: / / www.21cnjy.com )长,去除效率在增加,最终达到一个最大值
B.②③控制的是温度相同,探究pH对去除率的影响
C.①③控制pH相同,比较的是温度对去除率的影响
D.氧化剂和还原剂都知道,可以写出离子方程式21*cnjy*com
11. A
解析:A.若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v(C)= =0.004mol L-1 s-1 , 故A符合题意;
B.如t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡应该发生移动,则正逆反应速率不相等,应为降低压强,故B不符合题意;
C.反应方程式我3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为0.06mol,平衡时B的物质的量为0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol,故C不符合题意;
D.如果增大反应物的浓度正反应速率变大,瞬间逆反应速率不变,根据图象可知t5~t6阶段应为升高温度,故D不符合题意;【来源:21cnj*y.co*m】
故答案为:A。
分析:t3~t4阶段为使用催化剂,t4~t5阶段改变条件平衡不移动,改变温度或某一组分浓度,平衡发生移动,故t4时改变的条件为减小压强,说明反应前后气体的体积相等,且反应速率减小,应是降低压强。t5时正逆反应速率都增大,应是升高温度,t2时正、逆反应速率中只有其中一个增大,应是改变某一物质的浓度。由图甲可知,t1时到达平衡,△c(A)=0.09mol/L,△c(C)=0.06mol/L,二者化学计量数之比为0.09:0.06=3:2,则B为生成物,反应方程式为:3A(g) B(g)+2C(g)。据此解答。
12. B
解析:反应物的浓度是1.5mol L 1 , 经过2min后,它的浓度变成1.1mol L 1 , △c=1.5mol/L 1.1mol/L=0.4mol/L,v= = =0.2mol L 1min 1 , 2-1-c-n-j-y
故答案为:B。
分析:反应物的浓度是1.5mol L-1 , 经过2min后,它的浓度变成1.1mol L-1 , △c=1.5mol/L-1.1mol/L=0.4mol/L,结合v= 计算。
二、综合题
13. (1)吸热;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
(2)
(3)>;不能,因为温度不同,催化剂的活性不同,对反应速率造成的影响不同
(4)K;助剂K降低了生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率而对其他副反应的速率几乎无影响
解析:I(1) NH3 →NH3的过程为脱附,由图知,氨气脱附后能量升高,则氨气的脱附过程是吸热过程,由能量图可知,氮气和氢气被破坏生成1molN和3molH时吸收热量(21-17)kJ、1molN和3molH生成1mol NH3(g)时放热50kJ,则氮气和氢气生成1mol氨气需要放出46kJ的热量,可得合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。
(2) 当平衡时,合成氨的瞬时总速率w = k1 p(N2) -k2 =0,则 ,得合成氨反应N2+3H2 2NH3的平衡常数 。
(3) ①T2温度下反应进行到某时刻,测得容器内气体的压强为起始时的80%,则此时 ( http: / / www.21cnjy.com / ),平衡时气体总量为(1.0+3.0+2.0)mol=6.0mol,平衡时气体的压强是起始时的 ,合成氨的正反应是气体体积减小的反应,随着反应的进行,容器内压强降低,若某时刻,容器内气体的压强为起始时的80%,说明反应未平衡,反应正向进行,则 。
②虽然反应时使用同一催化剂,都是将2.0m ( http: / / www.21cnjy.com )olN2和6.0molH2 通入体积为1L的密闭容器中,但分别在T1和T2温度下进行反应。不能根据图示信息判断温度的相对大小,因为温度不同,催化剂的活性不同,对反应速率造成的影响不同。
Ⅱ (4) 由表中数据可知,Na的其它副 ( http: / / www.21cnjy.com )反应占比大,Cu的CO2转化率低,兼顾乙烯的产率、CO2转化率和对副反应的影响,选择添加K助剂效果最好,不仅能提高单位时间内乙烯产量,并且其他副反应占比少,故答案为:K;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是:助剂K降低了生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率而对其他副反应的速率几乎无影响。
分析:由图中信息判断氨气脱附后能量变化、从而判断脱附过程的热效应,由能量图计算出氮气和氢气生成1mol氨气的焓变、据此可得合成氨反应的热化学方程式; 当平衡时,合成氨的瞬时总速率w = k1 p(N2) -k2 =0,据此可计算出合成氨反应N2+3H2 2NH3的平衡常数。由已知条件、结合三段式计算,可知平衡时气体的压强是起始时的 ,而某时刻容器内气体的压强为起始时的80%,说明反应未平衡,并可结合合成氨反应特点判断正逆反应速率的相对大小。由表中数据即可判断哪种助剂效果最好,加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因,从活化能的角度展开。

14. (1)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
(2)其他条件相同时,增大KMnO4浓度,反应速率增大
(3)1.5×10 2mol/(L min) (4)C,E (5)33.3 (6)
解析:I. (1)高锰酸 ( http: / / www.21cnjy.com )钾溶液与草酸反应,反应中C的化合价由+3价升高到+4价,KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价,由得失电子守恒配平化学方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O, 21教育名师原创作品
故答案为: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O;(2)图中数据,不断增大酸性高锰酸钾溶液的浓度,发现褪色时间变短,即反应速率增大,则得出的实验结论为:其他条件相同时,增大KMnO4浓度,反应速率增大;(3)实验Ⅲ中,2mL 0.01mol L﹣1酸性KMnO4溶液与2mL 0.1mol L﹣1H2C2O4溶液反应,草酸过量,用KMnO4溶液表示的平均反应速率为:v(KMnO4)= = =1.5×10 2mol/(L min);II. (4) 反应为:2NH3(g)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(s)
A. 化学反应速率之比等于化学计量数之比,2v(NH3)正=v(CO2)逆说明正逆反应速率不相等,即反应未达到了平衡状态,故A不正确;
B. 该反应是气体反应生成固体 ( http: / / www.21cnjy.com )和液体的过程,随着反应的进行,氨气与二氧化碳成比例减小,其体积分数属于恒量,则它不再变化不能说明反应达到平衡状态,故B不正确;
C.气体的密度为气体的总 ( http: / / www.21cnjy.com )质量与容器体积的比值,随着反应的进行,气体的总质量为变量,则气体的密度也随着反应的时间在变化,那么气体的密度不变,能说明反应达到平衡状态,故C正确;
D. 生成物不是气体,反应物只 ( http: / / www.21cnjy.com )有氨气和二氧化碳,随着反应的进行,氨气与二氧化碳成比例减小,则气体的平均摩尔质量为定值,即气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态,故D不正确;
E. 随着反应的进行,氨气的物质的量浓度属于变量,则它不再变化能说明反应达到平衡状态,故E正确;
故答案为:CE;(5)A点时,n(NH3)/n(CO2)=3.0,设n(CO2)=1mol,n(NH3)=3mol,CO2平衡转化率为0.50,则转化的CO2的量为1mol×0.50=0.5mol,那么根据2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)可知转化的NH3为0.5mol×2=1mol,NH3的平衡转化率 = ×100%=33.3%;(6)当x=1.0时,设n(NH3)=n(CO2)=1mol,根据三段式可知:21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com / ),又若起始的压强为p0 kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2,可知 ,解得x= mol,则n平(NH3)= mol,n平(CO2)= mol,那么p平(NH3)= × kPa,p平(CO2)= × kPa,因而Kp= (kPa)-3;
分析:(1)高锰酸钾具有氧化性,草酸具有还原性发生氧化还原反应
(2)通过控制变量法,高锰酸钾浓度越大,时间越短,速率越快
(3)考查速率计算,根据v=c/t计算即可
(4)考查平衡状态的判断,主要从速率、气体的密度、以及物质的量浓度等等方面考虑
(5)利用三行式计算,从图中找出二氧化碳的转化率,求出氨气的转化量即可
(6)根据三行式计算出平衡时的物质的量,根据公式Ksp=1/(p(NH3))2xp(CO2)
15. (1)2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)
(2)0.1
(3)加快;加快
(4)乙
解析:(1)根据图象曲线变化可以知道A、B为反应物,C、D为生成物,A的物质的量变化为1.0mol-0.6mol=0.4mol,B的物质的量变化为1.0mol-0.8mol=0.2mol,D的物质的量变化为0.6mol,E的物质的量变化为0.2mol,根据物质的量变化与化学计量数成正比可以知道A、BD、E的计量数之比为0.4mol:0.2mol:0.6mol:0.2mol=2:1:3:1,所以该反应的化学方程式为:2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s),因此,本题正确答案是:2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s);(2)反应开始至3min时,D的物质的量变化为0.6mol,则用D表示的平均反应速率为v(D)= mol/(L min)=0.1 mol/(L min),故答案为:0.1;(3)若升高温度,则增加活化分子数,正逆反应速率均增大,故答案为:加快;加快;(4)甲中v(A)=0.3 mol·L-1·min-1;乙中v(B)=0.2 mol·L-1·min-1 , 换算成v(A)=0.4mol·L-1·min-1 , 则乙容器中反应更快,故答案为:乙。
分析:(1)根据达到平衡时各物质的物质的量变化关系,得出化学方程式中各物质的计量数之比,据此写出化学方程式;
(2)利用图象得出3min时D的物质的量变化,再根据v=计算出答案;
(3)升温正逆反应速率均增大;
(4)将乙容器中的速率转化为用A来表示,从而比较两容器中的速率大小。
16. (1)B;B
(2)A;A
(3)B;B
(4)C;C
(5)A;A
解析:(1)因铁是固体 ( http: / / www.21cnjy.com ),增加铁的量,没有增加铁的浓度,所以不能改变反应速率,其正反应速率不变,逆反应速率也不变,故答案为:B;B;(2)容器的体积缩小,容器内各物质的浓度都增大,浓度越大,化学反应速率越快,所以其正反应速率、逆反应速率都变快,故答案是:A;A;(3)体积不变,充入Ar,使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,即其正逆反应速率不变,故答案是:B;B;(4)压强不变,充入Ar,使容器的体积增大,但各物质的浓度都减小,浓度越小,反应速率越小,其正逆反应速率变慢,故答案是:C;C;(5) 使用催化剂,降低了反应活化能,其正逆反应速率都增大,故答案是:A;A;
分析: 影响化学反应速率的因素有以下几方面,温度越高,反应越快;物质间的接触面积越充分反应速度越快;反应物颗粒的大小颗粒越小,反应速度越快;通常反应物的浓度越大,反应速度越快;加入催化剂可以改变其反应速率等。
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