内容正文:
章末核心素养整合
一、化学反应速率与影响因素
1.(2019·浙江4月选考)X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ/mol。一定条件下,将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是( )
A.10 min内,Y的平均反应速率为0.03 mol·L-1·s-1
B.第10 min时,X的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1
C.10 min内,消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z
D.10 min内,X和Y反应放出的热量为a kJ
答案 C
解析 根据10 min时Y的物质的量为2.4 mol,结合“三段式”法有
则10 min内,v(Y)==0.03 mol·L-1·min-1,A项错误:根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知v(X)=0.01 mol·L-1·min-1,该反应速率表示的是10 min内X的平均反应速率,B项错误;根据“三段式”可知,10 min内消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z,C项正确;10 min内有0.2 mol X和0.6 mol Y参与反应,放出的热量为0.2a kJ,D项错误。
2.(2020·海南高考)作为一种绿色消毒剂,H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应:H2O2(l)===H2O(l)+O2(g) ΔH=-98 kJ/mol K=2.88×1020。
向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中Mn2+起________作用。某组实验数据如下:
t/min
0
10
20
30
40
50
c(H2O2)/mol·L-1
0.70
0.49
0.35
0.25
0.17
0.12
0~30 min H2O2反应的平均速率v=________ mol·L-1·min-1。
答案 催化剂 0.015
解析 向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,说明Mn2+的加入加快双氧水的分解速率,但Mn2+本身没有发生任何变化,故Mn2+起到了催化剂的作用;起始时双氧水的浓度为0.7 mol·L-1,30 min时双氧水的浓度为0.25 mol·L-1,其浓度变化量Δc=0.7 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.45 mol·L-1,则这段时间内双氧水的反应速率v===0.015 mol·L-1·min-1。
二、化学平衡状态的判断
3.(2018·4月浙江选考)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是( )
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等
D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
答案 A
解析 因该反应在恒压绝热容器中进行且为放热反应,当容器内的温度不再变化时,说明放出的热量不再变化,可以表明反应已达平衡状态,A项正确;因反应在恒压条件下进行,压强始终不变,故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态,B项错误;断开H—H键和生成N—H键均表示正反应方向,不能表明反应一定已达平衡状态,C项错误;容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,对应反应过程中的某一时刻,不能表明反应一定已达平衡状态,D项错误。
4.(2020·浙江1月选考)已知:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。下列可以作为反应达到平衡的判据是________。
A.气体的压强不变 B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
C.K不变 D.容器内气体的密度不变 E.容器内颜色不变
答案 AE
解析 A.反应前后气体物质的量不等,说明体系压强会发生变化,气体的压强不变可以说明反应达到平衡,故A正确;B.反应达到平衡时,v正=v逆,应满足2v正(N2O4)=v逆(NO2),故B错误;C.K只随温度的改变而改变,故C错误;D.混合气体密度为ρ=,反应前后m不变,V不变,所以混合气体密度一直不变,无法说明达到化学平衡,故D错误;E.容器内颜色不变,说明c(NO2)不变,可以说明达到化学平衡,故E正确。
三、化学平衡移动原理及应用
5.(2020·7月浙江选考)一定条件下:2NO2(g)N2O4(g)
ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是( )
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 测