内容正文:
6.1 化学反应速率与反应限度 同步习题 2024-2025学年高一下学期化学苏教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.可逆反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中进行:
①单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是
A.①④⑥⑦ B.②③④⑥
C.①④⑤⑦ D.①②⑥⑦
2.下面四个物理量的单位属于化学反应速率的单位是
A.mol B.mol/L C.mol∙L-1∙s-1 D.g
3.下列反应不属于可逆反应的是( )
A.Cl2溶于水 B.NH3溶于水
C.合成氨的反应 D.电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水
4.已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5.恒温密闭容器中的反应,经2min,M的浓度减少了。下列叙述错误的是
A.2min内M的平均反应速率为
B.M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1
C.用N表示的反应速率是
D.2~4min内M的平均反应速率小于
6.一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应:。下列情况能说明该反应达到化学平衡的是
A.元素的种类保持不变 B.气体的总质量保持不变
C.M与N的分子数之比为 D.正反应和逆反应的速率相等
7.可逆反应:在恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
(1)混合气体的颜色不再改变的状态
(2)单位时间内生成的同时,生成
(3)用的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2:2:1的状态
(4)
(5)混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(6)混合气体的密度不再改变的状态
A.(1)(4)(5) B.(2)(3)(5) C.(1)(4)(6) D.(1)(4)(5)(6)
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.用1L1.0mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目可能为NA
B.1molSO2与足量O2在一定条件下充分反应生成SO3,一共转移2NA个电子
C.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为1NA
D.标准状况下,11.2LNO与11.2LO2的混合气体中原子总数为2NA
9.常温下,过量块状铁与稀硫酸反应,下列方法中,一定能加快反应速率且不改变的产量的是
①通入适量气体 ②加少量固体 ③加固体 ④适当升高温度 ⑤将块状铁改为铁粉 ⑥将稀硫酸改用98%的浓硫酸
A.①②④ B.②④⑤ C.④⑤⑥ D.④⑤
10.恒温密闭容器中的反应,经,的浓度减少了。下列叙述错误的是
A.内的平均反应速率为
B.、、表示的反应速率之比为
C.用表示的反应速率是
D.内的平均反应速率小于
11.已知:3X(g)+Y(g)4Zg)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是( )
A.0.3molX和0.1molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.4mol
B.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJ
C.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
D.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化
12.取500mL过氧化氢水溶液,在少量I−存在下分解:2H2O2 = 2H2O + O2↑。在常温常压下,测得O2的放出量转换成H2O2浓度(c)如下表:
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法正确的是
A.反应20分钟时,测得O2的体积为448 mL
B.40~60 min,消耗H2O2的平均速率为0.2 mol·L−1·min−1
C.第30 min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率
D.第100 min时,H2O2分解完全
13.下列措施是为了增大化学反应速率的是
A.用锌粒代替镁粉制备氢气 B.将食物放进冰箱避免变质
C.工业合成氨时加入催化剂 D.自行车车架镀漆避免生锈
14.利用铜-铈氧化物(,Ce是活泼金属)催化氧化除去中少量CO的机理如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的总反应为
B.2molCO气体和气体的总能量小于气体的总能量
C.若用参与反应,一段时间后,18O可能出现在铜-铈氧化物中
D.因为反应前后催化剂的质量不变,催化剂不参与该化学反应
15.下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A.压缩装有的注射器,气体颜色先变深后变浅
B.打开汽水瓶盖时,有气泡逸出
C.合成氨工业中,选用铁触媒作催化剂
D.新制氯水中加固体,溶液漂白性增强
16.下列说法正确的是
A.将金属A投入B的盐溶液中,A溶解说明A的金属性比B的金属性强
B.用干燥洁净的铂丝蘸取少量待测液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明该溶液是钠盐溶液
C.合成新型农药可以在元素周期表的金属与非金属交界处区域探寻
D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象
17.一定温度下,在恒容的密闭容器中,能表示反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志有
①容器中的压强不再发生变化
②H2的生成速率与NH3的消耗速率之比为3∶2
③混合气体的平均相对分子质量不变
④容器内混合气体的密度不变
⑤NH3的物质的量浓度不再变化
⑥密闭容器中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
18.工业合成氨是重要的人工固氮的方式,在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g),一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若温度保持不变,下列说法正确的是
A.当充入足够N2(g)后,H2(g)会全部转化
B.升温可以加快化学反应速率故工业合成氨时温度越高越好
C.正、逆反应速率相等时,N2与H2浓度比一定是1:3
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
19.在一个恒温的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),当m、n、p、q为任意整数时,一定达到平衡的标志是( )
①体系的温度不再改变 ②气体总质量不再改变
③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
⑥混合气体密度不再改变
A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①②④⑥ D.①③④⑥
20.多相催化反应是反应物分子在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的反应。我国学者发现在时,甲醇()在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应)
下列说法正确的是
A.铜基催化剂不参与反应
B.反应Ⅰ的,反应Ⅱ的
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ相比,反应Ⅱ更容易发生
D.与生成和的反应为放热反应
21.一定温度下,在一个体积为2L的密闭容器中发生反应,经2min达到平衡状态,此时B反应了1.2mol,下列说法正确的是
A.充入(不参与反应)使压强增大可加快反应速度
B.0~2min内,A的平均反应速度为
C.平衡状态时,B、C的反应速率相等
D.0~2min内,C的平均反应速度为
22.一定温度下,按2:1加入反应物发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是
A.恒压条件下的转化率高于恒容条件下的转化率
B.平衡后各物质浓度之比为2:1:2
C.恒容时按2:1再加入反应物,新平衡后SO2(g)和O2体积分数均增大
D.恒容时平均分子量不变或密度不变均能证明该反应已达平衡
23.一定条件下,将1.0molCO和1.0mol H2O(g)充入10 L恒容密闭容器中,发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表:
t/min
2
4
7
9
n(CO)/mol
0.70
0.60
0.50
0.50
下列说法正确的是
A.反应前4 min的平均速率v(H2)=0.10mol·L-1·min-1
B.平衡时,CO2的浓度为0.05 mol·L-1
C.平衡时,反应放出的热量为ΔH
D.平衡时,CO的体积分数为50%
24.某反应过程的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.该反应为放热反应,∆H>0
B.反应过程b有催化剂参与
C.反应过程a的活化能大于E1
D.该反应可能需要加热才能发生
25.某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素,设计了如下表所示系列实验。下列说法错误的是
实验序号
反应温度/(℃)
硫代硫酸钠
稀硫酸
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
0.10
10.0
0.50
3
20
0.10
4.0
0.50
A.设计该实验的基本方法为变量控制法
B.该实验的化学方程式为
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则
D.可用热的浓溶液或洗掉反应后仪器中的黄色固体,且原理相同
二、填空题
26.影响H2O2分解速率的因素外因
(1)【实验探究】
实验1:影响H2O2分解速率的因素
实验操作
实验现象
实验结论
在两支试管中各加入5mL 4% H2O2溶液,向其中一支试管内加入MnO2粉末
在两支试管中各加入5mL 12% H2O2溶液,其中一支试管用水浴加热
在两支试管中分别加入5mL 4%、12% H2O2溶液,再各加入2滴0.2mol·L-1FeCl3溶液
实验2:取两支试管,其中一支加入约5g块状大理石,另一支加入约5g粉末状大理石,再各加入5mL 4mol·L-1盐酸。
实验现象 。
实验结论: 。
(2)催化剂、反应温度和反应物浓度都是影响化学反应速率的外界因素:
①当其他条件不变时,使用适当的催化剂能显著地 化学反应速率;反应的温度越高,反应速率 ;反应物的浓度越大,反应速率 。
对于有气体参加的反应,反应体系的压强越大,反应速率 。
②增大固体反应物的接触面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积 ,与其他反应物的接触面积 ,化学反应速率 。
③反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能 反应物之间的接触面积,有利于 反应速率。
④光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。
27.反应A + 3B =2C+ 2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
① v (A)=0.15mol/(L·s) ② v(B)=0.6mol/(L·s)
③ v(C) =0.4mol/(L·s) ④ v(D)=0.45mol/(L·s)
该反应进行的快慢顺序为 。
28.晶体硅是良好的半导体材料,多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产。
(1)硅原子核外有 种能量不同的电子。氯离子的核外电子排布式为 。短周期主族元素中,氯元素及与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是 。
(2)从原子结构角度解释硅元素与氯元素的非金属性强弱 。
(3)900℃以上发生SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)反应,平衡时H2的百分含量随温度、压强(P)变化如图(K为不同条件时得平衡常数)。从化学反应速率角度来说明上述反应已达到平衡状态 。
(4)若反应容器的容积为2L,10min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.8g,则HCl的平均反应速率为 。
(5)P1 P2(选填“>”、“<”或“=”);K1、K2、K3大小关系式为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】单位时间内生成n mol O2必同时消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2必同时消耗n mol O2,①能说明反应已达到化学平衡状态,②不能说明;③中无论反应是否达到化学平衡状态,各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比;④有色气体的颜色不再改变,则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化,说明反应已达到化学平衡状态;⑤体积固定,气体的质量反应前后不变,无论是否达到化学平衡状态,气体的密度始终不变;⑥反应前后气体的体积不相等,压强不变,意味着各物质的含量不再变化,说明反应已达到化学平衡状态;⑦由于反应前后气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,反应达到化学平衡状态。
综上所述,①④⑥⑦符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A. mol是物质的量的单位,A错误;
B. mol/L是物质的量浓度的单位,B错误;
C. mol∙L-1∙s-1是化学反应速率的单位,C正确;
D. g是质量的单位,D错误;
答案选C。
3.D
【详解】A、Cl2溶于水存在反应:Cl2+H2OHCl+HClO,属于可逆反应,故A不选;
B、NH3溶于水存在反应:NH3+H2ONH3·H2O,属于可逆反应,故B不选;
C、合成氨反应N2+3H22NH3,属于可逆反应,故C不选;
D、电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水,两反应的条件不同,不是可逆反应,故D选;
答案选D。
4.D
【分析】同一化学反应,用不同物质表示的速率比等于系数比;
【详解】A.=0.002;
B.
C.
D.;
反应速率最快的是,选D。
5.C
【详解】A.经2min,M的浓度减少了 1.2 mol⋅L−1 ,则M的平均反应速率为1.2 mol⋅L−12min= 0.6 mol⋅L−1⋅min−1 ,A正确;
B.化学反应速率之比等于其化学计量数之比,M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1,B正确;
C.N是固体,无法用它的浓度变化来表示反应速率,C错误;
D. 由于浓度下降,所以2~4min内M的平均反应速率小于 0.6 mol⋅L−1⋅min−1 ,D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.根据质量守恒,反应前后元素的种类保持不变,不能说明达到平衡,故A不选;
B.气体的总质量保持不变,反应前后气体的质量保持不变,不能说明达到平衡,故B不选;
C.M与N的分子数之比为,不知道是否会发生改变,不能说明达到平衡,故C不选;
D.正反应和逆反应的速率相等能说明达到平衡,故D选;
答案选D。
7.A
【详解】(1)混合气体的颜色不再改变的状态,说明NO2的浓度不再改变,说明反应达到平衡状态,符合题意;
(2)化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等,单位时间内生成的同时,生成二者均为正反应速率,故不能说明反应达到平衡,不合题意;
(3) 化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等,用的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2:2:1的状态,未指明正、逆反应速率,不能说明反应达到平衡,不合题意;
(4)根据反应速率之比等于化学计量系数比可知,,故当时,则有,说明反应达到平衡,符合题意;
(5)已知反应前后气体的总的物质的量发生改变,气体质量不变,即混合气体的平均相对分子质量一直在改变,则混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态即为平衡状态,符合题意;
(6)容器体积不变,反应过程中气体的质量一直不变,即混合气体的密度一直不变,故混合气体的密度不再改变的状态不一定是平衡状态,不合题意;综上分析可知,(1)(4)(5)符合题意,故答案为:A。
8.D
【详解】A.胶粒是多个氢氧化铁单元的集合体,用1L1.0mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目小于NA,A错误;
B.SO2与O2的反应为可逆反应,转移电子小于2NA个,B错误;
C.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有100g×46%=46g乙醇,即1mol乙醇,这些乙醇中含有NA个氧原子,但此外还有水分子中的氧原子,C错误;
D.标准状况下,11.2LNO与11.2LO2的混合气体中共含有×2=1mol分子,NO和O2都为双原子分子,所以原子总数为2NA,D正确;
综上所述答案为D。
9.B
【详解】①通入适量气体,氢离子的物质的量和氢离子的物质的量浓度均增大,反应速率加快,产生氢气的量增多,①错误;
②加少量固体,铁与硫酸铜反应生成铜,形成铁、铜、硫酸原电池,加快反应速率,产生氢气的量不变,②正确;
③加固体,醋酸根离子结合氢离子生成醋酸分子,氢离子浓度降低,反应速率减慢,③错误;
④适当升高温度,反应速率加快,产生氢气的量不变,④正确;
⑤将块状铁改为铁粉,增大了铁与稀硫酸的接触面积,化学反应速率加快,产生氢气的量不变,⑤正确;
⑥将稀硫酸改用98%的浓硫酸,常温下,铁与浓硫酸发生钝化,不产生氢气,⑥错误;
综上分析,②④⑤正确,答案选B。
10.C
【详解】A.根据,其中、t=2min,所以=,故A正确;
B.反应速率之比等于系数之比,故,故B正确;
C.M为固体,不能用来表示反应速率,故C错误;
D.随着反应的进行,N的浓度降低,反应速率减小,所以2~4min内的平均反应速率小于,故D正确;
故选C。
11.C
【详解】A.可逆反应不可能完全转化,所以0.3molX和0.1molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.4mol,故A正确;
B.反应热表示生成4mol Z放出a kJ的热量,所以当恰好生成4mol Z达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJ,故B正确;
C.升高反应温度,正逆反应速率都加快,故C错误;
D.化学反应达到平衡时正逆反应速率相等,体系中各组分的浓度不变,所以达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化,故D正确;
故选C。
12.C
【详解】A.气体状况未知,无法确定气体摩尔体积,故无法计算气体体积,A项错误;
B.0~60 min,消耗H2O2的平均速率为,,B项错误;
C.随着反应的进行,反应物浓度减少,反应速率减低,所以第30 min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,C项正确;
D.60~80min,反应消耗H2O2的物质的量浓度为0.050 mol·L−1,剩余的H2O2的物质的量浓度为0.050 mol·L−1,随着反应的进行,反应物浓度减少,反应速率减低,所以在第100分钟时,剩余的0.050 mol·L−1H2O2不可能完全分解,D项错误;
答案选C。
13.C
【详解】A.锌不如镁活泼,且锌粒与酸的接触面积比镁粉的小,故用锌粒代替镁粉制备氢气,化学反应速率减小,故A错误;
B.将食物放进冰箱避免变质,温度降低,化学反应速率减小,故B错误;
C.使用催化剂可以增大化学反应速率,故C正确;
D.自行车车架镀漆,隔绝氧气,减小氧气的浓度,则化学反应速率减小,故D错误;
故选C。
14.A
【详解】A.由图可知,CO与氧气在铜-铈氧化物催化作用下生成二氧化碳,其化学方程式为,A正确;
B.为放热反应,故2molCO气体和气体的总能量大于气体的总能量,B错误;
C.由图可知,催化剂载体的空位被氧分子中的O原子占据,O原子与CO结合生成,若用参与反应,一段时间后,18O可能出现在中,C错误;
D.由图可知,催化剂参与化学反应,反应后又生成,D错误。
故选A。
15.C
【详解】A.压缩装有的注射器,平衡向生成N2O4的方向移动,气体颜色先变深后变浅,故不选A;
B.打开汽水瓶盖时,压强减小,平衡逆向移动,有气泡逸出,故不选B;
C.合成氨工业中,选用铁触媒作催化剂,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,故选C;
D.新制氯水中加固体,碳酸氢钠和盐酸反应,盐酸浓度降低,平衡正向移动 次氯酸浓度增大,溶液漂白性增强,故不选D;
选C。
16.D
【详解】A.将金属A投入B的盐溶液中,A溶解,没有指出置换出B,则不能说明A的金属性比B的金属性强,如铜与氯化铁的反应,A错误;
B.用干燥洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明溶液中一定存在钠离子,该溶液可能为钠盐,有可能为氢氧化钠,所以不一定为钠盐,B错误;
C.应在右上角的非金属元素区域寻找制备新型农药材料的元素,C错误;
D.两支试管中装有等体积、等浓度H2O2溶液,向其中一支试管中加入FeCl3溶液,氯化铁能改变化学反应速率,能达到实验目的,D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查较为综合,涉及金属性比较、物质的检验、元素周期表的应用、探究外界条件对化学反应速率的影响等知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握实验的严密性和可行性的评价,难度中等,选项A是易错点,注意举例排除法的灵活应用。
17.C
【详解】①该反应前后气体的物质的量不相等,若容器中的压强不再发生变化,则气体的物质的量不再发生变化,反应达到了平衡状态,①符合题意;
②H2的生成速率与NH3的消耗速率之比为3∶2表示的都是反应逆向进行,不能据此判断反应是否达到了平衡状态,②不符合题意;
③反应混合物都是气体,气体质量不变;该反应前后气体的物质的量不相等。若混合气体的平均相对分子质量不变,说明气体的物质的量不再发生变化,反应达到了平衡状态,③符合题意;
④反应在恒容密闭容器中进行,气体的容积不变,反应混合物都是气体,气体的质量不变,则容器内混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,④不符合题意;
⑤反应在恒容密闭容器中进行,气体的容积不变,若NH3的物质的量浓度不再变化,说明NH3的物质的量不变,反应达到了平衡状态,⑤符合题意;
⑥密闭容器中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2为物质反应改变的比例,此时反应不一定达到平衡状态,这与反应开始时加入物质多少及反应条件有关,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,⑥不符合题意;
综上所述可知:达到平衡状态的叙述序号是①③⑤,故合理选项是C。
18.D
【详解】A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应,当充入足够N2(g)后,H2(g)不会全部转化,故A错误;
B.升温可以加快化学反应速率,但温度过高催化剂活性降低,反应速率会减慢,且正反应放热,升高温度不利于氨气生成,故B错误;
C.正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,但N2与H2浓度比不一定是1:3,故C错误;
D.增大压强,平衡正向移动,反应进行程度增大,故D正确;
选D。
19.B
【分析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此判断。
【详解】①由于反应是在恒温下进行的,所以体系的温度不再改变不能判断该反应达到平衡状态,①错误;
②D是固体,根据质量守恒定律可知气体的质量是变化的,则气体总质量不再改变能据此判断该反应达到平衡状态,②正确;
③各组分的物质的量浓度不再改变,该反应达到平衡状态,③正确;
④当该反应达到平衡状态,各组分的质量分数不再改变,该反应达到平衡状态,④正确;
⑤当反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q时不能据此判断该反应是否达到平衡状态,且D是固体,不能表示反应速率,⑤错误;
⑥反应前后容积不变,但气体的质量是变化的,所以体系的密度不再变化能说明反应达到平衡状态,⑥正确;
答案选B。
【点睛】反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,即判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。注意把握化学平衡状态判断的角度,特别是正逆反应速率的关系,为易错点。
20.C
【详解】A.铜基催化剂参与化学反应,但反应前后质量及化学性质不变,选项A错误;
B.根据反应过程的能量关系可知,反应Ⅰ反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,,反应Ⅱ反应物总能量小于生成物总能量,,选项B错误;
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ相比,正反应的活化能前者大,故反应Ⅱ更容易发生,选项C正确;
D.与生成和的反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 ,为吸热反应,选项D错误;
答案选C。
21.D
【详解】A.充入(不参与反应)使压强增大,反应体系的浓度不变,因此反应速度不变,故A错误;
B.0~2min内,A为固体,不能用物质的量浓度改变量来表示反应速率,故B错误;
C.平衡状态时,B、C的反应速率等于计量系数之比,故C错误;
D.0~2min内,B反应了1.2mol,则C改变量为0.8mol,则C的平均反应速度为,故D正确。
综上所述,答案为D。
22.A
【详解】A.该反应是气体计量数减小的反应,故恒压时随着反应进行,容器体积减小,相当于在恒容的基础上加压,平衡正向移动,转化率增大,A正确;
B.平衡转化率不知道,平衡后,各种物质的浓度之比无法确定,B错误;
C.恒容时按2:1再加入反应物,相当于加压,平衡正向移动,新平衡后SO2(g)和O2体积分数均减小,C错误;
D.该反应体系中,所有的反应物和产物都是气体,则总质量不变,在恒容容器中,体积不变,故密度是始终不变的,则密度不变不能证明反应达到平衡,D错误;
故选A。
23.B
【详解】A.反应前4 min的平均速率,则v(H2)= v(CO)=0.01mol·L-1·min-1,A错误;
B.7min后,CO的物质的量不再变化,反应达到平衡,∆n(CO)=1-0.5=0.5mol,则产生的n(CO2)=0.5mol,浓度为c=n/V=0.5mol÷10L=0.05 mol·L-1,B正确;
C.该反应是可逆反应,平衡时放出的热量小于ΔH,C错误;
D.平衡时各气体的物质的量均为0.5mol,CO的体积分数为,D错误;
故选:B。
24.A
【详解】A. 由图可知,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,则该反应为放热反应,∆H<0,A错误;
B. 加入催化剂,降低活化能,b曲线表明有催化剂参与反应,B正确;
C. E1为加入催化剂后反应的活化能,加入催化剂,降低活化能,a过程为未加催化剂时反应的活化能,故大于E1,C正确;
D. 化学反应的实质是旧键断裂、新键形成,断裂化学键需要吸收能量转化为活化分子,活化能越大、反应速率越小,所以反应过程需要外界供给能量才能持续进行,D正确;
答案选A。
25.D
【详解】A.要探究影响化学反应速率的因素,则每次实验只有一个变量不同,因此设计该实验的基本方法为变量控制法,A正确;
B.硫代硫酸钠与稀硫酸发生反应,B正确;
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则除稀硫酸浓度不同外,其他条件应相同,硫代硫酸钠溶液浓度和体积相同,所以,溶液总体积相同,所以,C正确;
D.反应后仪器中的黄色固体为S单质,用热的浓溶液洗涤,S与溶液会发生反应生成易溶于水的钠盐,若用洗涤,利用的是相似相溶原理,二者原理不同,D错误;
故选D。
26.(1) 加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率明显加快 催化剂能加快H2O2分解速率 用水浴加热的试管中产生气泡的速率更快 升高温度能加快H2O2分解速率 12% H2O2溶液中产生气泡的速率快 H2O2溶液浓度越大,反应速率越快 粉末状大理石与盐酸反应产生气泡的速率快 反应物颗粒越小,反应速率越快
(2) 增大 越大 越大 越大 越大 越大 越大 增大 增大
【详解】(1)实验1:在两支试管中各加入5mL4%H2O2溶液,向其中一支试管内加入MnO2粉末,是为了探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,实验现象为:加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率明显加快,实验结论为:催化剂能加快H2O2分解速率;
在两支试管中各加入5mL12%H2O2溶液,其中一支试管用水浴加热,是为了探究温度对过氧化氢分解速率的影响,实验现象为:用水浴加热的试管中产生气泡的速率更快,实验结论为:升高温度能加快H2O2分解速率;
在两支试管中分别加入5mL4%、12%H2O2溶液,再各加入2滴0.2mol·L-1FeCl3溶液,是为了探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响,实验现象为:12%H2O2溶液中产生气泡的速率快,实验结论为:H2O2溶液浓度越大,反应速率越快。
实验2:取两支试管,其中一支加入约5g块状大理石,另一支加入约5g粉末状大理石,再各加入5mL4mol·L-1盐酸,是为了探究反应物颗粒大小对反应速率的影响,实验现象为:粉末状大理石与盐酸反应产生气泡的速率快,实验结论为:反应物颗粒越小,反应速率越快。
(2)由上述实验可得:①当其他条件不变时,使用适当的催化剂能显著地增大化学反应速率;反应的温度越高,反应速率越大;反应物的浓度越大,反应速率越大。对于有气体参加的反应,反应体系的压强越大,反应物浓度越高,反应速率越大。
②增大固体反应物的接触面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
③反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
27.④>③=②>①
【详解】四种物质的速率的单位均相同,可用每种物质的速率除以其对应的计量数,得到的数值大,则表示该反应速率快,按此计算得到的数值分别为0.15、0.2、0.2、0.225,故该反应进行的快慢顺序为:④>③=②>①。
28. 5 1s22s22p63s23p6 S>Cl>F 氯和硅两元素同周期,电子层数相同,质子数氯>硅,原子半径氯<硅,因此原子核对最外层电子的吸引能力氯>硅,得电子能力氯>硅 氢气的生成速率等于氢气的消耗速率(合理即给分) 0.015mol/(L∙min) > K1=K2<K3
【分析】(1)根据硅原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2,确定核外有多少种能量不同的电子。根据氯原子得1个电子变为氯离子,写出氯离子核外电子排布式;根据同一主族,从上到下,原子半径增大,同一周期,从左到右,原子半径减小规律比较S、Cl、F半径大小;
(2) 同周期元素,从左到右,质子数越大,原子半径越小,原子核对最外层电子的吸引能力越强进行分析;
(3)化学平衡状态的特征是υ(正)=υ(逆)、各组分的浓度保持不变,据此进行分反应已达到平衡状态时,氢气的生成速率与氢气的消耗速率关系;
(4) 先计算出硅的变化量,据此求出n(HCl),根据υ(HCl)=∆c/∆t进行计算;
(5) 当温度不变时,压强由P2变为P1,氢气的百分含量增大,说明平衡左移,据此分析P1与P2的关系;平衡常数只是温度的函数,据此进行分析。
【详解】(1) 硅原子核电荷数为14,核外电子排布为1s22s22p63s23p2,据此可知硅原子核外有5种能量不同的电子;氯原子核电荷数为17,核外电子排布为1s22s22p63s23p5,氯原子得一个电子变为氯离子,氯离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6;短周期主族元素中,氯元素及与其相邻元素的原子分别为硫和氟,同一主族,从上到下,原子半径增大,同一周期,从左到右,原子半径减小,半径从大到小的顺序是S>Cl>F;
综上所述,本题答案是:5,1s22s22p63s23p6,S>Cl>F。
(2) 氯和硅两元素同周期,电子层数相同,质子数氯>硅,原子半径氯<硅,因此原子核对最外层电子的吸引能力氯>硅,得电子能力氯>硅,所以氯元素的非金属性强于硅元素;
综上所述,本题答案是:氯和硅两元素同周期,电子层数相同,质子数氯>硅,原子半径氯<硅,因此原子核对最外层电子的吸引能力氯>硅,得电子能力氯>硅。
(3)化学平衡状态的特征是υ(正)=υ(逆) 、各组分的浓度保持不变,所以上述反应已达到平衡状态时,氢气的生成速率等于氢气的消耗速率;
综上所述,本题答案是:氢气的生成速率等于氢气的消耗速率(合理即给分)。
(4) 根据SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)可知,10min后达到平衡,测得固体硅的质量增加了2.8g,即0.1mol,生成n(HCl)=0.3mol,所以HCl的平均反应速率为0.3mol/(2L×10min)= 0.015mol/(L∙min);
综上所述,本题答案是:0.015mol/(L∙min)。
(5)当温度不变时,压强由P2变为P1,氢气的百分含量增大,说明平衡左移,增大压强平衡逆向移动,所以P1>P2;平衡常数只是温度的函数,因为K1、K2所处温度相同,所以K1=K2;温度升高,氢气的百分含量减小,平衡右移,正反应为吸热反应,所以K3>K1=K2;
综上所述,本题答案是:>;K1=K2<K3。
答案第1页,共2页
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