内容正文:
6.2化学反应的速率与限度基础检测2023-2024学年下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.已知升温、增大浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应的速率。现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中,试管外壁用手一摸感到发烫,而且产生氢气的速率变化情况(v)和反应进行的时间(t)的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.如果使用催化剂,反应结束后会产生更多质量的气体
B.t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是反应物的量较多
C.t2~t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小
D.t2时恰好完全反应
2.对于反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g),在不同条件下的化学反应速率最快的是
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•s-1 D.v(CO2)=1.1mol•L-1•min-1
3.在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下 ,下列有关说法不正确的是
A.t1时刻,反应向逆反应方向进行
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,反应刚好达到平衡状态
D.t4时刻,反应限度保持不变
4.下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是
选项
金属
(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg 0.1
8 mol·L-1硝酸10 mL
60 ℃
B
Mg 0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
C
Fe 0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
D
Mg 0.1
3 mol·L-1硫酸10 mL
60 ℃
A.A B.B C.C D.D
5.在2A+B=3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是
A.v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D.v(D)=1mol·L-1·s-1
6.一定温度下,在体积为1L的密闭容器中发生下列反应:,若由0.1降到0.08时,需要20s,那么生成0.02所需反应的时间为
A.等于20s B.大于20s C.等于40s D.大于40s
7.在某一化学反应中,反应物A的浓度在5s内从3.0mol/L变成1.5mol/L,在这5s内A的化学反应速率为
A.1.5mol/(L·s) B.1.5mol/L C.0.3mol/(L·s) D.0.3mol/L
8.下列对化学反应的认识错误的是( )
A.化学反应过程中,一定有化学键的断裂和形成,并遵循质量守恒和能量守恒
B.决定反应速率的主要因素是反应物的性质
C.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率一定相等
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
9.下列有关化学反应速率和限度的说法中,不正确的是
A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.2SO2+O2⇌2SO3反应中,SO2不能全部转化为SO3
C.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
D.在金属钠与足量的水的反应中,增加水的量能增大反应速率
10.下列有关化学工业的说法中,正确的是
A.合成氨工业中增大N2浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快
B.由于氨易液化,N2和H2在实际生产中循环使用,所以总体来说,氨的产率较高
C.我国合成氨厂采用的压强是20~50 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大
D.在硫酸工业的沸腾炉中,采用热交换装置来提高能量的利用率
11.已知:。某化学小组欲探究该反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行如下表实验(忽略溶液体积变化)。实验中测定酸性溶液褪色的时间。下列说法错误的是
编号
酸性溶液体积/
溶液体积/
水的体积/
反应温度/℃
反应时间/
I
2
2
0
20
2.1
II
2
1
20
5.5
III
2
0
50
0.5
A.
B.实验I、III的目的是探究温度对化学反应速率的影响
C.若加入酸性溶液过量,将不能达到实验目的
D.实验I中用浓度变化表示的反应速率
12.体积10 mL浓度为1 mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是
A.CH3COONa B.KOH溶液 C.几滴CuSO4溶液 D.NaNO3溶液
13.反应2NO+2CON2+2CO2可应用于汽车尾气的净化,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.升高温度能减慢反应速率
B.使用恰当的催化剂能加快反应速率
C.减小NO浓度能加快反应速率
D.NO与CO反应时能100%转化为N2和CO2
14.一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g) ⇌4NO(g)+6H2O(g)。4min后,NO的浓度为0.06mol·L-1下列有关说法错误的是
A.4min内,用NO表示的反应速率为0.015mol·L-1·min-1
B.4min末,NH3的浓度为0.28mol·L-1
C.0~4min内,生成的水的质量为3.24g
D.0~4min内,O2的物质的量减少了0.15mol
15.气体A、B分别为0.6 mol和0.5 mol,在0.4 L密闭容器中发生反应:3A+B⇌aC+2D,经5 min后,此时C为0.2mol,又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1,下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1 B.a值为2
C.B的转化率为50% D.此时,反应混合物总的物质的量为1 mol
16.下列关于化学反应的说法,不正确的是
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质
C.化学反应速率也可用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.对一个可逆反应,它达到平衡状态时化学反应速率为零
17.目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.①、②、③三步反应均释放能量
B.该反应进程中有两个过渡态
C.第①步反应的活化能最小
D.总反应速率由第①步反应决定
18.一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:
n/mol
min
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A.0~5min用A表示的平均反应速率为0.09 mol·L-1·min-1
B.若单位时间内生成x mol A的同时,消耗3x mol C,则反应达到平衡状态
C.物质B的平衡转化率为20%
D.平衡状态时,c(C)=0.6 mol·L-1,且不再发生变化
19.在2L的密闭容器中,发生反应:,若最初加入A和B都是4mol,10s后,反应达到平衡状态,测得内,,则下列说法正确的是
A.此时B的转化率为20% B.此时
C.达到平衡时,化学反应不再发生 D.达到平衡时,
20.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究化学反应的限度
取5mL0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴,充分反应后,再滴加淀粉溶液
B
比较Mg与Al的金属性强弱
常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
C
比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱
向NaBr溶液中滴加少量氯水,充分反应后,再加入淀粉KI溶液
D
检验某溶液中是否含有K+
用洁净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯火焰上灼烧
直接观察火焰的颜色
A.A B.B C.C D.D
21.在一定条件下,反应N2 + 3H22NH3在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由18 mol减少到6 mol,则2 min内NH3的化学反应速率为
A.1.0 mol·(L·min)−1 B.0.8 mol·(L·min)−1 C.0.4 mol·(L·min)−1 D.0.2 mol·(L·min)−1
22.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解分两步基元反应:H2O2+I- →H2O+IO- 慢 H2O2+IO- → H2O+O2+I- 快;下列有关该反应的说法正确的是
A.v (H2O2)=v (H2O)=v (O2) B.IO-是该反应的中间产物
C.反应活化能为98 kJ·mol-1 D.反应速率由IO-浓度决定
23.在一容积不变,绝热的密闭容器中发生可逆反应:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内,消耗amolI2的同时生成amolH2
B.反应容器中H2的体积分数不变
C.混合气体压强不再变化
D.反应容器中气体颜色不再变化
24.一定温度下,在1L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述不正确的是
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌Z(g)
25.以下情况中,可以证明可逆反应达到平衡状态的有个
Ⅰ.
① ②1个键断裂的同时,有6个键断裂
Ⅱ.
③恒温恒容时,气体的压强不再改变
④恒温恒压时,气体的密度不再改变
Ⅲ.
⑤恒温恒容时,气体的密度不再改变
⑥恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
Ⅳ.
⑦恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
⑧恒温恒压时,的体积分数不再改变
Ⅴ.
⑨
⑩恒容绝热时,压强不再改变
⑪恒容绝热时,平衡常数不再改变
A.6 B.7 C.8 D.9
二、填空题
26.化学反应速率的定义: 、计算公式: 、单位: 。
27.完成下列问题。
(1)已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应,各物质的有关数据如下:
aA(g)+bB(g) cC(g)
起始物质的量浓度/( mol∙L−1)
1.5 1 0
2s末物质的量浓度/( mol∙L−1)
0.9 0.8 0.4
请回答下列问题。
①该可逆反应的化学方程式可表示为 。
②从反应开始到2s末,A的转化率为 。
③下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 (填序号)
A.υB(消耗)= υC(生成)
B.容器内气体的总压强保持不变
C.容器内气体的密度不变
D.υA:υB:υC=3:1:2
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
(2)①锌电池有望代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应方程式是2Zn+O2=2ZnO。则该电池的负极材料是 。
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如图,该燃料电池工作时,电池的总反应方程式为 ;负极的电极反应式为 。
28.一定温度下,向1.0L密闭容器中加入0.60molX(g),发生反应X(g)=Y(s)+2Z(g) ΔH>0,反应达到最大限度前,测得X的浓度与反应时间的数据如表所示:
反应时间t/min
0
1
2
3
4
6
8
c(X)/mol·L-1
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
a
0.0375
试回答下列问题:
(1)0~3min内,用Z表示的平均反应速率v(Z)= 。
(2)分析该反应中反应物的浓度随时间的变化规律,得出的结论是 。由此结论推出a为 。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示,t2时改变了某一反应条件,则改变的条件为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】反应放出热量,随着反应进行温度升高反应速率加快;一段时间后是随着反应进行盐酸的浓度逐渐减小,反应速率减慢。
【详解】A.催化剂改变反应速率,但是不改变生成物的量,A错误;
B.t1时刻反应刚开始反应物浓度最大,试管外壁用手一摸感到发烫,说明反应为放热反应,故t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是温度升高,B错误;
C.t2~t3速率变化的主要原因是随着反应进行盐酸的浓度逐渐减小,C正确;
D.t2时反应速率不为零,故反应仍继续进行,D错误;
故选C。
2.C
【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·s-1=1.6 mol·L-1·s-1=96 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。
3.A
【详解】
A.从速率-时间图象中可知,t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应向正反应方向进行,A不正确;
B.从速率-时间图象中可知,t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,B正确;
C.从速率-时间图象中可知,t3时刻,刚好正反应速率等于逆反应速率,故反应刚好达到平衡状态,C正确;
D.从速率-时间图象中可知,t3时刻到t4时刻,正反应速率始终等于逆反应速率,故反应限度保持不变,D正确;
故答案为A。
4.D
【分析】影响化学反应速率的主要因素是物质的本身性质,对于同一个化学反应,反应物浓度越大,温度越高,反应速率越大,注意硝酸与金属反应不生成氢气。
【详解】活泼性Mg>Fe,则Mg反应较快,A中硝酸与金属反应不生成氢气,D中氢离子浓度最大,则反应速率最大;
故选D。
【点睛】本题考查化学反应速率的影响因素,解题关键:金属的活泼性强弱,是影响反应速率的主要因素,易错点为A,注意硝酸与金属反应不生成氢气。
5.B
【详解】根据化学反应速率之比=计量数之比可将各项表示反应速率转化为B的反应速率。
A.v(A)=0.5mol·L-1·s-1即为v(B)=v(A)=0.25mol·L-1·s-1;
C.v(C)=0.8mol·L-1·s-1即为v(B)=v(C)=mol·L-1·s-1;
D.v(D)=1mol·L-1·s-1即为v(B)=v(C)=0.25mol·L-1·s-1;
综上所述,因此表示该反应速率最快的是v(B)=0.3mol·L-1·s-1,故答案为B。
6.D
【详解】若由0.1降到0.08时,即生成0.01mol,需要20s,随着反应不断进行:c(HI)逐渐减小,v(正)逐渐减小。所以生成0.02所需反应的时间40s,故选D。
7.C
【详解】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。则用A表示的反应速率为=0.3mol/(L•s),故选C。
8.D
【详解】A.化学反应的实质是化学键断裂和形成,并遵循质量守恒和能量守恒,A正确;
B.影响化学反应速率的因素有内因和外因,内因为物质的性质,为影响反应速率的主要因素,故B正确;
C.可逆反应达到平衡时,正逆反应速率相等,且不等于0,C正确;
D.反应热与反应条件无关,同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同,故D错误;
故答案为D。
9.D
【详解】A.MnO2为H2O2分解制O2的催化剂,催化剂能加快反应速率,A正确;
B.可逆反应中,反应物的转化率不可能达到100%,B正确;
C.固体的表面积越大,与反应物的接触面积越大,反应速率越大,C正确;
D.增加纯液体的量,浓度不变,速率也不变,所以在金属钠与足量水反应中,增加水的量反应速率不变,不能加快反应速率,D错误;
故选D。
10.B
【详解】A.合成氨工业中增大N2浓度,单位体积里活化分子总数目增多,活化分子百分数不变,单位时间内、单位体积内有效碰撞频率增大,反应速率加快,A项错误;
B.由于氨易液化,及时将氨液化分离,N2、H2循环使用,故总体来说氨的产率还是很高的,B项正确;
C.增大压强有利于氨的合成,但所需的动力大,对材料、设备等要求高,因此工业上一般采用的压强是20~50 MPa,不是因为该压强下铁触媒的活性大,C项错误;
D.硫酸工业的沸腾炉中没有热交换器,热交换装置在接触室中,D项错误;
答案选B。
11.D
【详解】A.由于保证溶液浓度相同,总体积为,所以,A正确;
B.从数据分析实验Ⅰ、III的目的是探究温度对化学反应速率的影响,B正确;
C.若改用浓度较大的酸性溶液,导致溶液过量,无法测定酸性溶液褪色的时间,C正确;
D.经计算,反应速率,D错误;
故选D。
12.A
【详解】A. 加入CH3COONa溶液,溶液被稀释,且醋酸根与溶液中氢离子结合为醋酸分子,溶液中氢离子浓度降低,且提供的氢离子总量不变,故能减慢反应速率且又不影响氢气生成量,故A正确;
B. 氢氧化钾与盐酸反应消耗氢离子,溶液中氢离子浓度降低,反应速率降低,但产生氢气的物质的量减小,故B错误;
C. Zn可以置换出Cu,构成Cu- Zn原电池,加快反应速率,故C错误;
D. 硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,与锌反应生成一氧化氮,不生成氢气,故D错误;
答案选D。
【点睛】反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,则减小氢离子的浓度,但不能改变氢离子的物质的量即可,注意Zn过量,以此来解答。
13.B
【详解】A.升高温度能加快化学反应速率,A错误;
B.使用恰当的催化剂能降低反应的活化能,从而可加快反应速率,B正确;
C.减小NO浓度能减慢化学反应速率,C错误;
D.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,D错误;
故合理选项是B。
14.B
【详解】A.4min内,用NO表示的反应速率为 0.015mol·L-1·min-1,故A正确;
B.4min后,NO的浓度为0.06mol·L-1,则反应生成NO的物质的量是0.12mol,反应消耗0.12mol NH3,所以4min末,NH3的浓度为mol·L-1,故B错误;
C.4min后,NO的浓度为0.06mol·L-1,NO的物质的量是0.12mol,0~4min内,生成水的物质的量的是,水的质量为0.18mol×18g/mol=3.24g,故C正确;
D.0~4min内,生成NO的物质的量是0.12mol,则O2的物质的量减少了0.15mol,故D正确;
选B。
15.B
【分析】根据题意可知,在此反应时间D的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1,则D的物质的量变化为0.2mol,利用三段式分析:
【详解】A. 在此反应时间,D的平均反应速率 为0.1mol·L-1·min-1,根据化学计量数关系可知,A的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1,A错误;
B. C和D两种物质的变化量相等,说明C和D的化学计量数相等,a值为2,B正确;
C. B的转化率为:,C错误;
D. 结合以上分析,平衡时,反应混合物总物质的量为1.1mol,D错误;
故答案为:B。
16.D
【详解】A.化学反应进行有快有慢,衡量化学反应进行快慢程度的物理量就是化学反应速率,A正确;
B.化学反应进行快慢程度受多种因素影响。其中参加反应的物质本身的性质对化学反应速率起决定性作用,在内因相同的情况下,外界的温度、压强、催化剂等因素也会影响化学反应的快慢程度,B正确;
C.通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率的快慢程度,化学反应速率也可用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示,C正确;
D.化学平衡是动态平衡,对一个可逆反应,当它达到化学平衡状态时,正、逆反应仍然在进行,只是用同一物质表示的正、逆反应速率相等,但不为零,D错误;
故合理选项是D。
17.D
【详解】A.根据反应发生历程,结合图示,反应①反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,反应②、③均为反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B.过渡态理论认为,化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的,而是在反应物到生成物的过程中,经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态,根据图示可知,该反应进程中有三个过渡态,故B错误;
C.由图可知,第①步反应的活化能最大,故C错误;
D.总反应的速率由进程中最慢的一步反应决定,有C项分析可知,第①步反应的活化能最大,反应速率最慢,则总反应速率由第①步反应决定,故D正确;
答案选D。
【点睛】看能量图时,注意比较反应物和生成物能量的相对大小,反应物能量低于生成物能量时,吸收能量,反应物能量高于生成物能量时,释放能量。
18.D
【详解】A.0~5 min内,△n(C)=0.9mol,根据方程式,则△n(A)=△n(C)=0.3mol,所以用A表示的平均反应速率为,故A错误;
B.单位时间内生成x mol A必定消耗3x mol C,它们都指逆反应方向,不能说明达到平衡,故B错误;
C.10min时A的物质的量为1.6mol,0~10min内转化A的物质的量为0.4mol,则转化B的物质的量为0.8mol,10min时B的物质的量为2.4mol-0.8mol=1.6mol,与15min时B的物质的量相等,则平衡时B的物质的量为1.6mol,物质B的平衡转化率为α(B)=×100%=33.3%,故C错误,
D.根据C项计算,从起始到平衡转化A的物质的量为0.4mol,则生成C的物质的量为1.2mol,平衡时,c(C)=1.2mol2L=0.6mol/L,故D正确;
故选:D。
19.A
【详解】A.10s后,反应达到平衡状态,测得内,,消耗A的物质的量是=2.4mol,根据方程式可知消耗B的物质的量是0.8mol,则此时B的转化率为×100%=20%,A正确;
B.反应速率之比是化学计量数之比,则内,,B错误;
C.达到平衡时正逆反应速率相等,但不为0,化学反应仍然再发生,C错误;
D.根据以上分析可知达到平衡时生成C的物质的量是1.6mol,剩余B的物质的量是3.2mol,,D错误;
答案选A。
20.C
【详解】A.取5mL0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴,充分反应后,滴加淀粉溶液检验I2,通过溶液变蓝可确定I2的存在,但不能确定反应是否可逆,应使用KSCN溶液检验Fe3+是否存在,A不能达到实验目的;
B.常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池,虽然能看到Al电极不断溶解,但不能肯定Al的金属性比Mg强,因为Mg与NaOH溶液不反应,应使用酸溶液作电解质溶液,B不能达到实验目的;
C.向NaBr溶液中滴加少量氯水,充分反应后,溶液呈橙色,表明反应生成Br2,再加入淀粉KI溶液,溶液变蓝,说明又有I2生成,从而证明氧化性Cl2>Br2>I2,C能达到实验目的;
D.用洁净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯火焰上灼烧,直接观察火焰的颜色,若不显紫色,不能证明溶液中不含有K+,应透过蓝色钴玻璃观察,D不能达到实验目的;
故选C。
21.C
【详解】反应N2 + 3H22NH3在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由18 mol减少到6 mol,反应消耗12mol氢气,则生成8mol氨气,则2 min内NH3的化学反应速率为 mol·(L·min)−1,故选C。
22.B
【详解】A.溶液中水的浓度是常数,不能用其浓度变化表示反应速率,故A错误;
B.溶液中开始含有碘离子,没有次碘酸根离子,所以IO-是该反应的中间产物,故B正确;
C.1 mol H2O2分解 =98 kJ/mol, 不是反应的活化能,是生成物与反应物的能量差,故C错误;
D.H2O2分解分两步基元反应:H2O2+I- →H2O+IO- 慢 H2O2+IO- → H2O+O2+I- 快;过氧化氢的分解速率有慢反应决定,对慢反应的速率有影响的还有I- ,故D错误;
故选:B。
23.C
【详解】A.单位时间内,消耗amolI2的同时生成amolH2,正逆反应速率相等,可以判断达平衡状态,A不符合题意;
B.反应容器中任一组分的体积分数不变,可以判断达平衡状态,B不符合题意;
C.该反应气体分子数不变,混合气体压强一直不变,不可以判断达平衡状态,C符合题意;
D.反应容器中气体颜色不再变化,说明碘单质的浓度不变,可以判断达平衡状态,D不符合题意;
故选C。
24.D
【分析】据图知,随着反应的进行,X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增加,说明X、Y是反应物,Z是生成物,达到平衡时△n(X)=(1.20-0.41)mol=0.79mol,△n(Y)=(1.00-0.21)mol=0.79mol,△n(Z)=(1.58-0)mol=1.58mol,同一反应中同一时间段内各物质的物质的量变化之比等于其计量数之比,所以X、Y、Z的计量数之比=1:1:1,则该反应方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),以此解答该题。
【详解】A.由图可知,10s内Z的物质的量变化量为1.58mol,用Z表示的反应速率为v(Z)= =0.158moL/(L•s),故A正确;
B.由图可知,反应开始到10s时,X的物质的量减少了0.79 mol,其浓度减少了=0.79mol/L,故B正确;
C.Y的起始物质的量为1mol,反应开始到10 s时,转化的Y为(1-0.21)mol=0.79mol,故Y的转化率为×100%=79%,故C正确;
D.反应是可逆反应,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1.20-0.41)mol:(1.00-0.21)mol:1.58mol=1:1:2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),故D错误;
故选:D。
25.B
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。利用物理量判断反应是否平衡的依据是“变量不变则平衡”。
【详解】Ⅰ.
①反应任意时刻均存在,因此时,正逆反应速率不等,反应未达到平衡。
②1个键断裂的同时,一定有6个N-H键形成,若同时有6个键断裂,则说明正逆反应速率相等,反应处于平衡状态。
Ⅱ.
③该反应为气体非等体积变化,反应正向进行过程中,气体的物质的量将减小,恒温恒容时,气体的物质的量之比等于气体的压强之比,当气体的压强不再改变时,说明气体的物质的量不变,反应处于平衡状态。
④参加反应的物质均为气体,因此反应过程中气体的总质量不变。恒温恒压时,气体的物质的量之比等于容器体积之比,因此该反应正向进行过程中,容器体积将减小,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅲ.
⑤反应物中有固体参与,因此反应正向进行过程中,气体的质量将增大,恒温恒容时,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
⑥设起始加入1mol水蒸气和足量固体碳,则起始气体摩尔质量为18g/mol,设水蒸气的转化量为xmol,则反应过程中气体的平均相对分子质量=,因此恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅳ.
⑦产物中CO2与NH3的比例固定,因此气体的平均相对分子质量固定,不能说明反应处于平衡状态。
⑧反应过程中,的体积分数始终为,因此无法根据的体积分数判断反应是否处于平衡状态。
Ⅴ.
⑨反应物的起始量及转化率未知,因此无法根据物质的浓度之比判断反应是否处于平衡状态。
⑩恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,温度变化会引起压强变化,因此当压强不再改变时,反应处于平衡状态。
⑪恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,平衡常数只受温度影响,当平衡常数不再改变时,说明温度不变,反应处于平衡状态。
综上所述,可证明可逆反应达到平衡状态的有②③④⑤⑥⑩⑪,故答案为B。
26. 用单位时间内某反应物浓度的减少量(绝对值)或生成物浓度的增加量来表示 v=Δc/t mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1
【解析】略
27.(1) 3A(g)+B(g)2C(g) 40% BE
(2) 锌(或Zn) 4NH3+3O2=2N2+6H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【详解】(1)①该可逆反应A、B、C改变量分别为0.6 mol∙L−1、0.2 mol∙L−1、0.4 mol∙L−1,根据改变量之比等于计量系数之比,则该可逆反应的化学方程式可表示为3A(g)+B(g)2C(g);故答案为:3A(g)+B(g)2C(g)。
②从反应开始到2s末,A的转化率为;故答案为:40%。
③A.υB(消耗)= υC(生成),一个正向反应,一个逆向反应,速率之比不等于计量系数之比,故A不符合题意;B.该反应是体积减小的反应,正向反应,压强不断减小,当容器内气体的总压强保持不变,则达到平衡,故B符合题意;C.密度等于气体质量除以容器体积,气质质量不变,容器体积不变,密度始终不变,因此容器内气体的密度不变,不能作为判断平衡标志,故C不符合题意;D.υA:υB:υC=3:1:2,没有正逆反应,不能说明达到平衡,故D不符合题意;E.容器内气体C的物质的量分数保持不变,则说明达到平衡,故E符合题意;综上所述,答案为:BE。
(2)①根据总反应方程式2Zn+O2=2ZnO分析,锌失去电子,作负极,则该电池的负极材料是锌(或Zn);故答案为:锌(或Zn)。
②根据液氨-液氧燃料电池的示意图得到氨气和氧气反应生成氮气和水,则该燃料电池工作时,电池的总反应方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O;该电池是碱性电池,氨气在负极失去电子和氢氧根结合生成氮气和水,则负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;故答案为:4NH3+3O2=2N2+6H2O;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
28. 0.26mol·L-1·min-1 每反应2min,X的浓度减少一半 0.075 增大X的浓度
【分析】(1)根据v(Z)=计算;
(2)根据X的浓度变化分析结论;
(3)根据图象可知,t2时逆反应速率逐渐增大;
【详解】(1)0~3min内,X的浓度减小了0.60mol·L-1-0.21 mol·L-1=0.39 mol·L-1,根据方程式,Z的浓度增大了0.39 mol·L-1×2=0.78 mol·L-1;用Z表示的平均反应速率v(Z)=0.26mol·L-1·min-1 ;
(2)根据X的浓度随时间的变化规律,可知每反应2min,X的浓度减少一半,所以a= =0.075 mol·L-1;
(3)根据图象可知,t2时逆反应速率逐渐增大,t2时改变的条件是增大反应物X的浓度。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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