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6.2化学反应的速率与限度同步练习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2SO2+ O2⇌2SO3为可逆反应,下列有关说法正确的是
A.增大O2的浓度能加快反应速率
B.减小SO3的浓度能加快反应速率
C.降低温度能加快反应速率
D.添加催化剂对反应速率无影响
2.已知:K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2+的试剂,若溶液中存在Fe2+,将产生蓝色沉淀。将0.1mol/L的KI溶液和0.05mol/L Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“”2Fe3++2I-2Fe2++I2的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A.①和③ B.②和④ C.③和④ D.①和②
3.在合成氨反应中,经过5秒钟,NH3的浓度增加了1.5mol·L-1,在这5秒钟内,下列平均反应速率正确的是
①v(NH3)=0.15 mol·L-1·s-1
②v(H2)=0.45 mol·L-1·s-1
③v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1
④v(H2)=0.3mol·L-1·s-1
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
4.在恒温恒容条件下,反应达到化学平衡状态时,下列描述正确的是
A.反应停止 B.SO2与SO3的物质的量浓度一定相等
C.容器内压强不再变化 D.SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
5.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A.增加C的量 B.将容器的体积缩小一半
C.降温 D.使用合适的催化剂
6.一定温度下,若在恒容密闭容器中,投入等物质的量的CO和,发生可逆反应:,至2min时容器内含有 ,以下有关描述正确的是
①达平衡过程中,CO和的物质的量之比始终保持不变
②达平衡过程中,和Fe的物质的量之比始终保持不变
③内,以CO表示该反应的化学反应速率为
④内,以表示该反应的化学反应速率为
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
7.在一个2升的容器中盛入2.0mol某气态反应物,2s后该气态物还剩余1.6mol。2s内它的反应速率为
A. B. C. D.
8.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( )。
A.①④ B.①②③ C.③④ D.②③
9.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述正确的是
A.平衡时,v正(O2)=v逆(O2)必成立
B.关系式5v正(O2)=4v正(NO)总成立
C.用上述四种物质NH3、O2、NO、H2O表示的正反应速率的数值中,v正(H2O)最小
D.若投入4 mol NH3和5 mol O2,通过控制外界条件,必能生成4 mol NO
10.某温度时,物质的量均为2mol的两种气体、,在2L密闭容器中反应生成气体Z,某一时刻测得、,Z的物质的量浓度分别为、、,则该反应的化学方程式是( )
A. B.
C. D.
11.某化学反应中,反应物B的物质的量浓度在20s内,从2.0mol/L变成了1.0mol/L,则这20s内B的反应速率为
A.0.05mol/(L·s) B.0.05mol/(L·min) C.0.5mol/(L·s) D.0.05mol/L
12.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g)(正反应为吸热反应)在一容积不变的密闭容器中进行,在其它条件不变的情况下,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加水蒸气的物质的量 B.改变反应的温度
C.将容器的体积缩小一半 D.增加单质C的物质的量
13.为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响,某同学设计如下方案(见下表)。
编号
纯锌粉质量
0.2mol·L-1硫酸体积
温度
硫酸铜固体质量
Ⅰ
2.0g
10.0ml
25℃
0g
Ⅱ
2.0g
10.0ml
T℃
0g
Ⅲ
2.0g
10.0ml
35℃
0.2g
Ⅳ
2.0g
10.0ml
35℃
4.0g
下列推断合理的是
A.选择Ⅱ和Ⅲ探究硫酸铜对反应速率的影响,必须控制T=25℃
B.根据该实验方案得出反应速率的大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ
C.根据该方案,还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需的时间,时间越长,反应越快
14.某反应物A的浓度是2.0mol/L , 5min后,A的浓度变为0.5mol/L ,在这5min内A的化学反应速率是
A.0.4 mol·L-1·min-1 B.0.3 mol·L-1·min-1
C.0.1 mol·L-1·min-1 D.0.3mol/L
15.少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢,为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体 ③加NaCl固体 ④加CuO固体 ⑤滴入几滴浓盐酸 ⑥升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑦滴加几滴硫酸铜溶液
A.①⑤⑦ B.⑤⑥ C.③⑦ D.③⑥⑦
16.某研究欲利用甲烷消除NO2污染,CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在1L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表:
组别
温度
时间 /min
n /mol
0
10
20
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
下列说法正确的是
A.①组中,0~20 min内,用NO2表示的反应速率为0.0125 mol·Lˉ1·minˉ1
B.由实验数据可知实验控制的温度T1<T2
C.容器内混合气体的密度不变,说明反应已达到平衡状态
D.若增大压强,则正反应速率加快,逆反应速率减慢
17.铝土矿是生产金属铝的最佳原料,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为,含和等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀):
下列说法中错误的是
A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎
B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同
C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为:
D.“反应Ⅲ”的化学方程式为
18.在恒温条件下,体积固定的密闭容器中,进行可逆反应A(s)+3B(g)3C(g),下列不能说明可逆反应达到平衡状态的是
A.B的浓度不再变化
B.混合气体的压强不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
19.表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol含有的电子数为9
B.1molFe与足量硫反应,转移电子数为3
C.1mol与3mol充分反应,生成分子的数目为2
D.46g与的混合气体中含有的原子总数为3
20.一定温度下,向容积a L的密闭容器中加入2 mol NO2,发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),下列选项中,能说明此反应达到平衡状态的是
A.混合气体的质量不变
B.混合气体的颜色不变
C.单位时间内消耗n mol NO2,同时生成n mol NO
D.混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2:2:1
21.用锡箔与3mol·L-1盐酸制SnCl2的反应速率较慢,下列措施不能加快反应速率的是
A.将反应液适当加热
B.向反应液中滴入少量溶液
C.用锡枌代替锡箔与盐酸反应
D.再加入盐酸
22.向恒温恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应4X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),下列选项表明反应一定已达平衡状态的是( )
A.气体密度不再变化
B.Y的体积分数不再变化
C.3v(X)=4v(Z)
D.容器内气体的浓度c(X):c(Y):c(Z)=4:2:3
23.在一定温度下,固定容积的容器中加入a mol A和b mol B,发生反应:A(g)+2B(g)2C(g),一段时间后达到平衡,生成n mol C。则下列说法中不正确的是
A.再充入少量A,正反应速率加快
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b):(a+b-)
C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态
D.气体的密度不变时,说明达到了平衡状态
24.下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A.图1表示相同温度下,向pH=10的氢氧化钠溶液和氨水中分别加水稀释时pH变化曲线,其中a表示氨水稀释时pH的变化曲线
B.图2表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件一定是加入催化剂
C.图3表示工业上用CO生产甲醇的反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),该反应的ΔH=-91 kJ·mol-1
D.图4表示10 mL 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液与过量的0.1 mol·L-1H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化(Mn2+对该反应有催化作用)
25.某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:,探究反应条件对速率的影响,下列有关说法正确的是
选项
反应温度/℃
溶液
稀
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
50
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.x=5,①②两组实验可探究浓度对反应速率的影响
二、填空题
26.(1)浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度可以 化学反应的速率;减小反应物的浓度可以 化学反应速率。(填“增大”或“减小”或“不影响”下同)
(2)温度:当其他条件不变时,升高温度,可以 化学反应速率,降低温度可以 化学反应速率。
(3)催化剂:当其他条件不变时,使用适当的催化剂,通常能极大地 化学反应速率。
27.工业合成氨的反应:是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1molH-H、1molN-H,1mol放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。则:
(1)工业上合成2mol共放出能量 kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,开始投入20mol、30mol反应经过10min后,生成10mol,则用表示的化学反应速率是 ;的转化率为 。
(3)恒温恒容时,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是 。
A.正反应速率和逆反应速率相等 B.混合气体的密度不再变化
C.和的浓度相等 D.的百分含量不再变化
E.的浓度不再变化 F.正反应速率最大,逆反应速率为0
(4)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______。
A. B.
C. D.
(5)根据方程式设计电池。
①画出装置图,标出电级材料、名称、电子流向及电解质溶液 ;
②写出正极电极反应式 。
28.工业合成氨N2+3H22NH3反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:
(1)该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点升高还是降低 ,理由是 。
(2)该反应的平衡常数表达式为:K= ,当浓度商Qc K(填“<”、“>”或“=”)时,反应向右进行。
(3)450 ℃时该反应的平衡常数 500 ℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“=”)。
(4)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有 (填字母序号)。
a.高温高压
b.加入催化剂
c.增加N2的浓度
d.增加H2的浓度
e.分离出NH3
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.A
【详解】A.增大反应物浓度、可加快反应速率,则增大O2的浓度能加快反应速率,故A正确;
B.减小物质的浓度,降低反应速率,即减小SO3的浓度减慢反应速率,故B错误;
C.降低温度能减慢反应速率,故C错误;
D.催化剂可加快反应速率,降低反应的活化能,故D错误;
故选:A。
2.D
【详解】反应存在化学平衡,则反应物均有剩余,即溶液中存在铁离子和碘离子,①是检验铁离子,②是检验碘离子,③检验亚铁离子,④检验碘单质,所以①和②能证明反应存在化学平衡;故选D。
3.B
【分析】用单位时间内反应物浓度的减少(或生成物浓度的增加)来表示化学反应进行的快慢叫化学反应的速率,表达式:υ= ∆C/ ∆t,化学反应速率的单位:mol/(L·min) mol/(L·s),反应速率之比一定等于化学计量数之比。
【详解】v(NH3)= =1.5mol·L-1/5s=0.3 mol·L-1·s-1,①选项错误;
根据反应速率之比一定等于化学计量数之比和化学反应方程式N2+3H22NH3得:v(H2)=0.45 mol·L-1·s-1,②选项正确,④选项错误;
V(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,③选项正确,综上所述②③正确,
所以正确答案:B。
4.C
【详解】A.可逆反应达到平衡状态时,反应仍然在进行,正反应速率和逆反应速率相等,因此反应并未停止,A错误;
B.反应处于平衡状态时,SO2与SO3的物质的量浓度可能相等也可能不相等,B错误;
C.在恒温恒容条件下,容器的容积不变,该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,若反应未达到平衡状态,气体的物质的量发生改变,气体的压强就会发生变化,则当容器内压强不再变化时,气体物质的量不变,反应达到平衡状态,C正确;
D.SO2是反应物,SO3表示生成物,在任何时刻都存在SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D错误;
故合理选项是C。
5.A
【详解】A.固体的用量不影响浓度,故不改变速率,故A符合题意;
B.将容器的体积缩小一半,压强增大,各物质的浓度增大,速率加快,故B不符合题意;
C. 体系温度降低,反应速率减慢,故C不符合题意;
D.催化剂可以改变活化分子的浓度,反应速率会发生变化,故D不符合题意;
故选A。
6.B
【详解】①等物质的量的CO和反应,反应消耗的CO和的物质的量不同,在反应过程中,二者的物质的量之比不再满足比值不变,故①错误;
②达平衡过程中,每生成,同时生成3molFe,二者的物质的量之比为4:3,始终保持不变,故②正确;
③内,以CO表示该反应的化学反应速率,故③正确;
④固体的浓度可认为是一个定值,则不用固体表示反应速率,故④错误;
综上所述,②③正确,故B正确;
故选B。
【点睛】固体和纯液体的浓度可认为是一个定值,则不能用固体或纯液体表示反应速率,做题时一定看清物质的状态,这是同学们易忽略的地方。
7.A
【详解】2升的容器中盛入2.0mol某气态反应物,2s后该气态物还剩余1.6mol,,
故选A。
8.B
【详解】由于镁和盐酸的反应是放热反应,所以开始阶段,溶液的温度高,反应速率逐渐加快;随反应的进行,盐酸的浓度逐渐降低,反应速率会逐渐降低。其次反应物的接触面积也影响反应速率,但氯离子不参与反应,不能影响反应速率,所以答案选B。
9.A
【详解】A、在一定条件下,当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态,因此平衡时,v正(O2)=v逆(O2)必成立,A正确;
B、平衡时应该满足关系式4v正(O2)=5v正(NO)总成立,B不正确;
C、根据反应速率之比是相应的化学计量数之比,水的反应速率是最大的,C不正确;
D、可逆反应的转化率不可能是100%的,D不正确。
所以答案选A。
10.A
【详解】该时刻,,,,则,,,化学方程式可写成。根据质量守恒定律,Z的化学式为或;
答案选A。
11.A
【详解】v(B)==0.05mol/(L·s),答案为A。
12.D
【详解】A. 增加水蒸气的物质的量,因浓度越大,化学反应速率越快,故A错误;
B. 改变反应的温度,改变反应速率,故B错误;
C. 将容器的体积缩小一半,使体系压强增大,反应体系中的各物质的浓度增大,反应速率加快,故C错误;
D. C为固体,增加单质C的物质的量,不能改变反应物的浓度,对其反应速率几乎无影响,故D正确;
故选D。
【点睛】影响化学速率的因素有:温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积,需要注意的是改变纯固体或液体的量,对反应速率无影响,压强改变必须引起浓度的改变才能引起化学反应速率的改变。
13.B
【详解】A. 选择Ⅱ和Ⅲ探究硫酸铜对反应速率的影响,要控制变量,所以必须控制T=35℃,A不合理;
B. 根据该实验方案,Ⅲ和Ⅱ比较,Ⅲ可以形成原电池,加快了负极的反应速率,Ⅲ>Ⅱ,Ⅱ和Ⅰ比较,Ⅱ的温度更高,反应速率更快,Ⅱ>Ⅰ,Ⅳ中硫酸铜过量,导致锌粒几乎不与硫酸反应,得出反应速率的大小是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ,B合理;
C. 在该方案中,硫酸浓度均相同,没有探究硫酸浓度对反应速率的影响,C不合理;
D.待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间,时间越长,反应越慢,D不合理。
答案选B。
14.B
【详解】某反应物A的浓度是2.0mol/L , 5min后,A的浓度变为0.5mol/L ,在这5min内A的化学反应速率=0.3 mol·L-1·min-1;答案选B。
15.B
【详解】①加H2O,盐酸浓度减小,c(H+)减小,反应速率减慢,①不合题意;
②加NaOH固体,与盐酸发生中和反应,c(H+)减小,反应速率减慢,②不合题意;
③加NaCl固体,c(H+)不变,反应速率不变,③不合题意;
④加CuO固体,与盐酸反应生成Cu2+,Cu2+与Fe反应生成的Cu附着在Fe表面,Fe、Cu、稀盐酸形成原电池,Fe作负极,反应速率加快,但由于消耗Fe,使H2的产量减少,④不合题意;
⑤滴入几滴浓盐酸,c(H+)增大,反应速率加快,H2的产量不变,⑤符合题意;
⑥升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率加快,H2的产量不变,⑥符合题意;
⑦滴加几滴硫酸铜溶液,Cu2+与Fe反应生成的Cu附着在Fe表面,Fe、Cu、稀盐酸形成原电池,Fe作负极,反应速率加快,但由于消耗Fe,使H2的产量减少,⑦不合题意;
综合以上分析,只有⑤⑥符合题意,故选B。
16.B
【详解】A. 组别①中0∼20min内,CH4的反应速率为: ,化学反应速率与化学计量数成正比,则NO2的反应速率为v(NO2)=2v(CH4)=0.025mol⋅L−1⋅min−1,故A错误;
B. 开始时CH4和NO2物质的量相同,10min后,T2温度时甲烷物质的量更小,说明反应速率快,温度越高反应越快,则T1<T2,故B正确;
C.气体的质量不变,容器的体积不变,则无论是否达到平衡状态,气体的密度都不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.增大压强,体积缩小,则正逆反应速率都增大,故D错误。
故选B。
17.B
【分析】铝土矿主要成分为,含和等杂质。铝土矿加氢氧化钠溶解、生成四羟基合铝酸钠和硅酸钠沉淀,过滤出、Na2SiO3,滤液中加碳酸氢钠生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,电解碳酸钠溶液,阴极生成氢气和氢氧化钠,阴极生成氧气和碳酸氢钠,氢氧化钠、碳酸氢钠循环到“碱溶”、“反应Ⅰ”利用,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,电解氧化铝生成金属铝,铝和氯气反应生成氯化铝,氯化铝和NaH反应生成和氯化钠。
【详解】A.在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎,可以增大接触面积,提高“碱溶”效率,故A正确;
B.“反应Ⅰ”是 ,与泡沫灭火器的原理不相同,故B错误;
C.“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液,阳极的电极反应式为,故C正确;
D.“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成和氯化钠,化学方程式为,故D正确;
选B。
18.B
【详解】根据化学平衡的定义,B的浓度不再变化,说明可逆反应达到平衡状态;该反应为气体体积不变的反应,恒温、恒容,压强为常量,压强不再变化不能说明可逆反应达到平衡状态;该反应气体质量为变量,根据ρ=m/v,密度为变量,密度不再变化能说明可逆反应达到平衡状态;该反应气体质量为变量,气体的物质的量为常量,根据,气体的平均相对分子质量为变量,气体的平均相对分子质量不再改变能说明可逆反应达到平衡状态,故选B。
19.D
【详解】A.1个含有的电子数为8+1+1=10,则1mol含有的电子数为10,A错误;
B.Fe+SFeS,Fe由0价变为+2价,则1molFe与足量硫反应,转移电子数为2,B错误;
C.+32NH3,该反应为可逆反应,有限度,故1mol与3mol充分反应,生成分子的数目小于2,C错误;
D.与的最简式为,故混合物可看成由组成,n()=46g÷46g/mol=1mol,共含有3mol原子,故46g与的混合气体中含有的原子总数为3,D正确;
答案选D。
20.B
【详解】A.该体系中所有物质均为气体,根据质量守恒可知,在反应进行过程中,混合气体的质量不会改变,因而不能据此判断反应是否达到平衡状态,故A项不选;
B.该体系中只有NO2(g)呈红棕色,容器体积恒定,若NO2(g)浓度不变,则混合气体的颜色不变,反应过程中NO2(g)浓度会逐渐降低,气体颜色会逐渐变浅,当混合气体的颜色不变时,可说明反应处于平衡状态,故B项选;
C.根据化学反应中物质计量数之比可知,任意时刻均存在消耗n mol NO2,同时生成n mol NO,因此不能说明反应达到平衡状态,故C项不选;
D.因不确定反应在该条件下能够进行的最大限度,因此不能确定达平衡状态时各气体的物质的量之比,故D项不选;
综上所述,能说明此反应达到平衡状态的是B项,故答案为B。
【点睛】判断化学平衡状态的方法:各种“量”不变:①各物质的质量、物质的量或浓度不变;②各物质的百分含量、物质的量分数、质量分数等不变(反应中存在至少两种相同状态的物质);③温度(绝热体系)、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等且恒容装置中进行)或颜色(某组分有颜色)不变;总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量始终为“不变量”,则不能作为平衡标志。
21.D
【详解】
A.温度升高,反应速率加快,A正确;
B.向反应液中滴入少量溶液,锡置换出铜,构成原电池,使得反应速率加快,B正确;
C.用锡粉与盐酸反应,接触面积增大,反应速率加快,C正确;
D.盐酸的浓度不变,反应速率不变,D错误;
故答案选D。
22.B
【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.反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度一直不变,不能判定反应达到平衡状态,故A错误;
B.Y 的体积分数不再变化,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故B正确;
C.3v(X)=4v(Z)未体现正与逆的关系,不能判定反应是否达到平衡状态,故C错误;
D.当体系达平衡状态时,c(X):c(Y):c(Z)可能为4:2:3,也可能不是4:2:3,与各物质的初始浓度及转化率有关,不能判定反应是否达到平衡状态,故D错误;
故选B。
23.D
【分析】
【详解】A.再充入少量A,反应物浓度增大,正反应速率加快,故A正确;
B.同温、同体积,压强比等于气体物质的量比,起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b):(a+b-),故B正确;
C.反应达到平衡状态,正逆反应速率比等于系数比,当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态,故C正确;
D.气体总质量不变,容器体积不变,密度是恒量,气体的密度不变时,反应不一定达到平衡状态,故D错误;
选D。
24.B
【详解】A.pH相同的强弱电解质溶液在稀释过程中,因稀释过程中会促进一水合氨的电离,因此pH变化相较于氢氧化钠溶液慢,因此a表示氨水稀释时pH的变化曲线,故A不符合题意;
B.若该可逆反应为气体等体积反应,增大压强时,正逆反应速率均增大,平衡不发生移动,不一定是加入了催化剂,故B符合题意;
C.由图可知,该反应的焓变ΔH=(419-510)kJ/mol=-91kJ/mol,故C不符合题意;
D.滴定过程中,随着反应的进行,生成物中的Mn2+逐渐增加,因Mn2+对该反应有催化作用,因此化学反应速率逐渐增加,Mn2+增加速率较快,后因反应物浓度逐渐降低,增加速率较慢,最终高锰酸钾完全反应,Mn2+不再增加,故D不符合题意;
故答案为:B。
25.D
【详解】A.由于溶于水,且在不同温度下溶解度不同,故不能通过单位时间内产生气体的体积判断反应快慢,A错误;
B.实验时应将量取的硫代硫酸钠置于相应温度的热水中,然后迅速倒入硫酸中记录每组反应所需要的时间,故B错误;
C.实验和实验温度不同,浓度相同,不可探究硫酸浓度对反应速率的影响,故C错误;
D.实验①和实验②温度相同,探究的浓度对反应速率的影响,为了保证混合后硫酸的浓度相等,需保证混合后溶液的体积相等,即为总体积为,则,即,故D正确;
故答案为D。
26. 增大 减小 增大 减小 增大
【详解】(1)当其他条件不变时,增大反应物的浓度可以加快反应速率,减小反应物的浓度可以减小反应速率;
(2)当其他条件不变时,升高温度,活化分子百分数增大,可以加快反应速率,降低温度可以减小反应速率;
(3)催化剂可以降低反应活化能,使用适当的催化剂,通常能极大地增大反应速率。
27.(1)92
(2) 0.25 50%
(3)ADE
(4)AC
(5) Fe3++e-=Fe2+
【分析】判断化学平衡状态的直接标志:v正=V逆(同物质),各组分浓度不再改变,以及以此为基础衍生出来的标志如压强不再改变,混合气体的密度不再改变、气体的颜色不再变化等等,以此为判断依据;根据构成原电池的条件,①电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。②电解质存在;③两电极之间有导线连接,形成闭合回路;④发生的反应是自发的氧化还原反应;失电子的负极,得电子为正极,以此来解析;
【详解】(1)合成2molNH3时,断裂1molNN键和3molH-H键,形成6molN-H键,断键吸收的总能量为:946kJ +436kJ×3=2254kJ,成键释放的总能量为:391kJ×6=2346kJ,所以,整个过程放出热量,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ;
(2)根据N2+3H2⇌2NH3,可知,生成10mol NH3,同时消耗5mol N2,△c(N2)==2.5mol/L,v(N2)=== 0.25mol⋅L−1⋅min−1,根据N2+3H2⇌2NH3,可知,生成10mol NH3,消耗15molH2,H2的转化率为×100%=50%;
(3)A.化学平衡状态的本质是正、逆反应速率相等,A正确;
B.根据质量守恒,混合气体的总质量不变,恒容条件体积不变,则混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各组分的浓度不再改变,但不一定相等,C错误;
D.反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各组分的含量不再改变,H2的百分含量不再变化,D正确;
E.反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,NH3的浓度不再变化,反应达到平衡该状态,E正确;
F.反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,但不等于0,F错误;
故选ADE。
(4)A.2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2中Cl和S的化合价变化,能设计原电池,A符合题意;
B.SO3+H2O=H2SO4无元素的化合价变化,不能设计为原电池,B不符合题意;
C.Zn+Ag2O=ZnO+2Ag中Zn和Ag元素的化合价变化,能设计为原电池,C符合题意;
D.Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O无元素的化合价变化,不能设计为原电池,D不符合题意;
故选AC。
(5)①2Fe3++Fe=3Fe2+反应中,Fe3+被还原在正极反应,其为离子,所以应以可溶性铁盐溶液为电解质,Fe被氧化在负极反应,所负极Fe,负极材料为铁,正极材料应选用不如铁活泼的金属电极或石墨电极,所以装置图为;
②Fe被氧化在负极反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,Fe3+被还原在正极反应,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+。
28. 降低 催化剂能降低反应的活化能 K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)] < > ce
【详解】(1)使用催化剂降低了活化分子的活化能,增加了单位体积内活化分子百分数,加快反应速率,B点降低,原因催化剂降低了反应的活化能;
(2)平衡常数:一定温度下,达到化学平衡生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积比值,即此反应的平衡常数表达式:K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)],反应向右进行,即向正反应方向进行,Qc<K;
(3)根据能量变化图,此反应是放热反应,根据勒夏特列原理,升高温,平衡向吸热反应方向进行,450℃时该反应的平衡常数大于500℃时的;
(4)要提高H2的转化率,平衡向正反应方向进行,且氢气的总量不变,
a、根据勒夏特列原理增大压强平衡向体积减小的方向移动,即向正反应方向进行,但是此反应是吸热反应,高温平衡向逆反应方向进行,不能提高氢气的转化率,错误;
b、催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡无影响,错误;
c、增加N2的浓度,增加了反应物的浓度,化学平衡正向移动,且没改变氢气的总量,提高了氢气的转化率,正确;
d、增加氢气的浓度,虽然平衡右移,但是氢气的总量增加,转化率反而降低,错误;
e、分离出氨气,减少了生成物的浓度,平衡向右移动,且氢气的总量不变,转化率增大,正确,综上所述ce选项符合题意。
答案第1页,共2页
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