第二章 化学反应速率与化学平衡 练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-08-11
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第二章化学反应速率与化学平衡练习题 一、单选题 1.下列能用勒夏特列原理解释的是 A.为保存溶液,要在溶液中加入少量铁粉 B.用饱和食盐水除去中的HCl,可以减少氯气的损失 C.对平衡体系增大压强可使颜色变深 D.工业上催化氧化成的反应,选用常压条件而不选用高压 2.一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应:3H2+N22NH3,开始时加入4 mol H2、4molN2和1molNH3,在5min末测得NH3的物质的量为2mol。下列说法正确的是 A.用N2浓度变化表示的平均反应速率v(N2)=0.25 mol/(L·min) B.5 min末,H2的浓度为1. 25 mol/L C.当消耗H2和N2的速率之比为3:1时,该反应达到化学平衡状态 D.反应达到化学平衡时NH3的分解速率和生成速率相等且等于零 3.实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验,将和通入容器中,在催化剂的作用下发生: 反应I:(主反应); 反应II: 500℃时,将容器的体积压缩到原来的一半,在其他条件不变的情况下,平衡体系中变化正确的是 A.减小 B.反应I正反应速率加快,逆反应速率减慢 C.的物质的量增加 D.重新平衡时增大 4.一定条件下的密闭容器中充入氮气,发生可逆反应:。下列叙述中不能说明反应已达到平衡的是 A.的质量保持不变 B.容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化 C.单位时间内,断裂,同时断裂 D.、的物质的量之比为1:3 5.某温度下,在3L的恒容密闭容器中,仅充入1molX(g)和2molY(g),发生反应  ,当反应达到平衡时,测得X、Y、Z的体积分数分别为30%,60%和10%。下列说法正确的是 A.该反应从起始至达到平衡的过程中,总是存在 B.该反应达到平衡后,若再充入0.2molX和0.2molZ,则此时的反应速率: C.反应起始的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为2:3 D.反应达到平衡后,若仅升高温度,则该反应的平衡常数增大 6.工业上以铭铁矿(主要成分为,含有少量)为原料制备金属铬的流程如图。下列说法错误的是 A.反应①若在坩埚中进行,可以选择陶瓷坩埚 B.生成的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 C.加入浓硫酸发生反应的离子方程式: D.电解溶液的阴极反应式: 7.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是(  ) A.平衡常数K只与反应本身及温度有关 B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K C.加入催化剂可以改变平衡常数K D.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值 8.已知NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1,下列说法正确的是 A.该反应任何温度下都不能自发进行 B.该反应是一个熵增加的反应 C.其他条件不变,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应 9.在水溶液中,CrO呈黄色,Cr2O呈橙色,重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+,下列说法正确的是(  ) A.向该溶液中滴加适量的NaHSO4固体,平衡向逆反应方向移动,再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大 B.该反应是氧化还原反应 C.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,溶液呈橙色 D.向体系中加入少量水,平衡逆向移动 10.钠和氯气反应的能量关系如图所示。    下列说法正确的是 A., B.是放热反应 C. D.  高温下自发 11.恒容密闭容器中加入适量CO和H2O(g),发生反CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ•mol-1,CO平衡转化率与起始投料比、温度T的关系如图所示,下列说法正确的是    A.容器内气体密度不再发生变化说明反应已达平衡状态 B.越大,CO的平衡转化率越大 C.T1>T2>T3 D.增大压强,该反应反应物的转化率增大 12.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)的速率和平衡的影响图象如图,下列判断正确的是 A.由图1可知,T1<T2,该反应正反应为吸热反应 B.由图2可知,该反应m+n<p C.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点1 D.图4中,若m+n=p,则a曲线可能使用了催化剂 13.高炉炼铁是重要的工业过程。1200K时,在某恒容密闭容器中同时发生如下反应: 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 注:Kp为用气体分压表示的平衡常数。 若反应达平衡时,体系总压强为1200kPa,下列说法错误的是 A.平衡时,容器中CO(g)和CO2(g)的分压相等 B.1200K时,反应Ⅱ的 C.温度升高,Kp1减小,Kp2增大 D.反应Ⅱ在较低温度下能自发进行 14.可逆反应aX(g)+bY(g)cZ(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v)~时间(t)图像如图所示。则下列说法中正确的是(    ) A.若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强 B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂 C.若a+b≠c,则t0时只能是增大了容器的压强 D.若a+b≠c,则t0时只能是加入了催化剂 二、填空题 15.回答下列问题: Ⅰ.一定条件下,在容积为的密闭容器中, A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。 (1)达到平衡后加压,C的含量 (填写“变大”“变小”或“不变”)。 (2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。 ①根据图判断,在时刻改变的外界条件是 。 ②a、b、c对应的平衡状态中,A的转化率最大的是状态 。 Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的,发生反应  。如图所示为气体分解生成和的平衡转化率与温度、压强的关系。 (3)该反应的逆反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 (4)N点的体积分数是 。 (5)M点对应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。 16.在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 kJ·mol-1、c(B)=0.200kJ·mol-1及c(C)=0kJ·mol-1.反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。 请回答下列问题: (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件;所改变的条件分别:② ;③ 。 (2)实验②平衡时B的转化率为 ;该反应的△H 0;(填“>”、“<”、或“=”)理由是 。 (3)该反应进行到4.0min时的平均反应速率:实验③:v(B)= 。 17.回答下列问题。 (1)某温度时,在2L容器中A、B 两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得: ①该反应的化学方程式为 。 ②反应开始至 4 min 时,B 的平均反应速率为 ,A 的转化率为 。 ③平衡时,A 的物质的量为 0.2mol,B 的物质的量为 0.5mol,计算该反应的化学平衡常数 。 ④4 min 时,反应是否达到平衡状态? (填“是”或“否”),8 min 时,v (正) v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。 (2)下图表示在密闭容器中反应:  达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a 时改变的条件可能是 。 18.在400℃,1.01×105Pa时,将一定量的SO2和14molO2压入一个装有催化剂的VL密闭反应器中,发生2SO2+O22SO3的反应,并且在10min后达到平衡时,测得容器内有2molSO2和12molO2。 (1)SO2的起始浓度为 ,SO3(气)的平衡浓度为 ; (2)平衡时SO3(气)占总体积的百分数为 ,此时体系压强为反应起始时体系压强的 倍; (3)10min时达到平衡后,压缩反应器体积为,一段时间后,达到新的平衡,此时SO3(气)的浓度 (大于、小于、等于)10min时SO3(气)浓度的2倍。 (4)10min时达到平衡后,保持容器体积不变,向容器中再充入1molSO2,O2的转化率 (增大、减小、不变) 19.向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体,塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水(如图所示)。一段时间后,发现瓶内固态物质变稀,有液体生成,瓶壁变冷,小木板黏结在烧瓶底部。这时打开瓶塞,烧瓶中散发出刺鼻的气味。 (1)下列有关该实验的结论正确的是 (填字母)。 A.自发反应一定是放热反应 B.自发反应一定是吸热反应 C.有的吸热反应也能自发进行 D.吸热反应不能自发进行 (2)发生反应的化学方程式为 。 (3)从化学反应进行方向的角度解释上述现象: 。 20.Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同的粉末状和块状的MnO2分别加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下: MnO2 触摸试管情况 观察结果 反应完成所需的时间 粉末状 很烫 剧烈反应,带火星的木条复燃 3.5min 块状 微热 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 30min (1)写出上述实验中发生反应的化学方程式: 。 (2)实验结果表明,催化剂的催化效果与 有关。 (3)某同学在10 mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是 。    Ⅱ.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行, 在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。 (4)该反应的的化学方程式为 。 (5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为 。 (6)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 a.v(A)= 2v(B)     b.容器内各物质的物质的量相等 c.v逆(A)=v正(C)       d.容器内气体的颜色保持不变 (7)由图求得平衡时A的体积分数 。    21.在硫酸工业中,氧化为的反应为:。下表列出了一定比例的和在不同温度和压强时的平衡转化率。 温度/℃ 的平衡转化率/% 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 95.0 97.7 98.3 (1)①根据表中数据判断: 0(填“>”“<”或“=”)。 ②该反应的平衡常数 (填“>”“<”或“=”)。 (2)时,向1L恒容密闭容器中加入和,反应达到平衡时的转化率为。 ①测得4s时浓度为内的平均反应速率 。 ②时,反应的平衡常数 。 (3)恒温恒容条件下,下列选项中能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。 A.一定时间内消耗与生成的物质的量相等 B.的浓度比是 C.容器内压强不再发生变化 D.容器内气体密度不再变化 (4)催化氧化的反应过程分两步:第二步反应为,写出第一步反应的化学方程式: 。 (5)的催化氧化一般在常压下进行,但部分工厂在(约10个大气压)左右进行生产,选择在较高压强下生产,除能加块反应速率,还有的优点是 。 22.化学反应速率的影响因素 (1)内因 在相同条件下,反应速率首先是由反应物 决定的。 (2)浓度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 均出现浑浊,先后顺序为A、B、C 实验结论 c(Na2S2O3)增大,产生浑浊的速率加快 规律总结 其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率 ;减小反应物的浓度,反应速率 ①浓度对化学反应速率的微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目 →单位时间内有效碰撞几率 →反应速率 ;反之,反应速率减慢。 ②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 恒容:充入“惰性气体”→总压 →物质浓度 (活化分子浓度不变)→反应速率 。 恒压:充入“惰性气体”→体积 →物质浓度 (活化分子浓度减小)→反应速率 。 (3)压强对化学反应速率的影响 ①研究对象——气体模型的理解 对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成 。如图所示: 对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积 ,反应物浓度 ,化学反应速率 。 ②微观解释 增大压强→气体体积 →反应物浓度 →单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞几率 →反应速率 ;反之,反应速率 。 (4)温度对化学反应速率的影响 ①实验探究 实验操作 实验现象 溶液紫红色褪去所需时间长短: 实验结论 其他条件相同时,反应物的温度越高,反应速率越 ②影响规律:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率 ;降低温度,化学反应速率 。经验规律,一般温度每升高10 K,反应速率可增加2~4倍。 ③微观解释 反之,反应速率减小。 (5)催化剂对反应速率的影响 ①实验探究。 原理 2H2O22H2O+O2↑ 实验操作 A           B       C 实验现象 A试管中有气泡产生;B试管中迅速产生大量气泡;C试管中只观察到有少量气泡产生 结论 MnO2和FeCl3对H2O2分解都有催化作用,但MnO2催化作用较强,加入合适的催化剂能加快化学反应速率 ②影响规律:当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率 。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用,都能加快H2O2的分解速率。 ③用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大 三、计算题 23.CO是生产羰基化学品的基本原料,850℃时,在恒容密闭容器中通入CO和,发生反应:,测定浓度随时间的关系如下表: 0 0.30 0.20 2 0.10 3 0.18 4 0.08 回答下列问题。 (1)时,v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 (2)0~2min,CO的平均反应速率为 。 (3)反应达到平衡时,的转化率为 ;该温度下反应的平衡常数为 。 (4)850℃时,在体积可变的密闭容器中,以下表中物质不同的起始浓度进行反应,达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同的是 (填字母序号)。 a 2 1 1 1 b 0.6 0.4 0 0 c 0.2 0 0.1 0.1 d 1 1 1 1 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.B 【详解】A.为保存溶液,要在溶液中加入少量铁粉,目的是为了防止亚铁离子被氧化,故A不符合题意; B.氯气与水的反应存在平衡:,饱和食盐水中含氯离子,能抑制氯气与水的反应,可以减少氯气的损失,能用平衡移动原理解释,故B符合题意; C.对平衡体系增大压强,容器体积减小,碘浓度增大使颜色变深,但增大压强平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意; D.常压下的SO2转化率已经很大,增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本,所以采用常压条件而不选用高压,不能用勒夏特列原理解释, D不符合题意; 答案选B。 2.B 【详解】A.用NH3浓度变化表示的平均反应速率v(NH3)==0.1mol/(L∙min),则用N2浓度变化表示的平均反应速率v(N2)=v(NH3)=0.05mol/(L∙min),A错误; B.5min内生成NH3物质的量为2mol-1mol=1mol,则消耗H2物质的量为1.5mol,5min末H2物质的量为4mol-1.5mol=2.5mol,浓度为=1.25mol/L,B正确; C.当消耗H2和N2的速率之比为3:1时,只表示正反应速率,不能判断反应是否达到化学平衡状态,C错误; D.反应达到化学平衡时NH3的分解速率和生成速率相等、但不等于零,D错误; 答案选B。 3.C 【详解】A.压缩容器体积,体积减小增大,故A错误; B.压缩容器体积,反应物、生成物的浓度均增大,则正逆反应速率均加快,故B错误; C.压缩体积增大压强,反应I平衡正向移动,则的物质的量增加,故C正确; D.将容器的体积压缩到原来的一半,体系内压强增大,反应I平衡正向移动,和的物质的量均增加,的物质的量增加,使得反应II平衡逆向移动,造成的物质的量增加程度小于增加程度,故重新平衡时减小,故D错误; 故选:C。 4.D 【详解】A.反应中各个物质的物质的量不变时即各个物质的质量不变,说明达到平衡状态,A B.,根据质量守恒定律,反应前后质量不变,反应前后系数和不等,故当平均摩尔质量不再发生变化说明达到平衡,B不符合题意; C.断裂 1 molN≡N 说明平衡逆向进行,断裂 6 molN−H说明平衡正向进行,且反应的N2与NH3的物质的量之比为1:2,C不符合题意; D.N2和H2的物质的量之比不变时说明达到平衡,D符合题意; 故答案为:D。 5.A 【分析】设X的转化量为,,,联立求解得,。 【详解】A.反应前后气体系数和相同,所以反应前后气体总物质的量不变,c(X)+c)Y)+c(Z)=1mol·L-1,故A正确; B.该温度下的平衡常数,再投入0.2molX和0.2molZ,此时浓度商,平衡逆向移动,所以,故B错误; C.同温同体积下,物质的量之比=压强之比,反应前后气体物质的量不变,故反应前的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为1∶1,故C错误; D.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故D错误; 故选:A。 6.A 【详解】A.陶瓷中含有二氧化硅,二氧化硅能和碳酸钠在高温下反应,A错误; B.Cr降低3价,硫升高6价,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,B正确; C.增大使浓度,使平衡正向移动,C正确; D.阴极反应式,D正确; 故选A。 7.A 【详解】A、平衡常数K是温度的常数,只与反应本身及温度有关,故A正确; B、改变反应物浓度或生成物浓度,平衡常数不变,故B错误; C、催化剂改变反应速率不改变化学平衡,平衡常数不变,故C错误; D、不同温度下,化学平衡常数K不同,故D错误。 答案选A。 【点睛】K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K与化学方程式有关,且K只受温度的影响,改变浓度、压强等,平衡常数K不变。 8.B 【详解】A.反应自发进行的条件为ΔG=ΔH-TΔS<0,已知NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1,ΔH>0,正反应方向为混乱度增大的方向,ΔS>0,高温时,ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行,故A错误; B.根据A项分析,正反应方向为混乱度增大的方向,ΔS>0,该反应是一个熵增加的反应,故B正确; C.其他条件不变,使用催化剂可以改变化学反应速率,不能改变平衡移动,则不能改变化学反应进行的方向,故C错误; D.反应能否自发进行与吸放热无关,如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应,能自发进行,故D错误; 答案选B。 9.A 【详解】A.向该溶液中滴加适量NaHSO4固体,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,由于只能是减弱这种改变,所以再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大,故A正确; B.反应前后元素的化合价均不发生变化,该反应不是氧化还原反应,故B错误; C.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,消耗氢离子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,溶液呈黄色,故C错误; D.向体系中加入少量水,相当于稀释,平衡正向移动,故D错误; 故答案为A。 10.A 【详解】A.失去电子吸收能量,得到电子放出能量,则ΔH3>0,ΔH5<0,A正确; B.NaCl(g)=NaCl(s)是物理变化,不是化学反应,B错误; C.由盖斯定律可知,ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1<0,则ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5<-(ΔH6+ΔH7),C错误; D.反应放热,ΔH<0,ΔS<0,且钠、氯气较活泼,在较低温度下自发进行,D错误; 故答案为:A。 11.B 【详解】A.根据题目信息,所有反应物和生成物都是气体,且容器恒容,反应过程中密度不会发生变化,密度不变不能作为达到平衡状态的标志,A错误; B.理论上仅增加H2O,上述平衡正向移动,该反应CO转化率增大,即越大,CO的平衡转化率越大,从图像中也可以看出此关系,B正确; C.该反应是放热反应,其他条件相同,温度越高,CO转化率越低,,C错误; D.该反应方程式左右两边气体体积相等,压强改变平衡不移动,D错误; 故答案为:B。 12.D 【详解】A.根据“先拐先平数值大”,可知T1<T2,升高温度,C的百分含量减小,说明平衡逆向移动,故该反应的正反应为放热反应,A错误; B.由图可知,增大压强,C的百分含量增大,说明加压平衡正向移动,所以该反应m+n>p,B错误; C.图中点1的转化率大于同温下的平衡转化率,说明点1反应逆向进行,反应速率:υ正<υ逆,C错误; D.曲线a速率加快、平衡没移动,若m+n=p,曲线a可能使用了催化剂或加压,D正确; 故答案选D。 13.D 【详解】A.从反应方程式可以看出,平衡时,Kp1==1,则p(CO2)=p(CO),所以容器中CO(g)和CO2(g)的分压相等,A正确; B.1200K时,反应Ⅱ的,而p(CO2)+p(CO)=1200kPa,则p(CO2)=p(CO)=600kPa=Kp2,B正确; C.温度升高,反应Ⅰ逆向移动、反应Ⅱ正向移动,所以Kp1减小,Kp2增大,C正确; D.反应Ⅱ的∆S>0、∆H<0,所以在较高温度下能自发进行,D错误; 故选D。 14.D 【详解】由图可知,可逆反应到达平衡后,在t0时改变条件,正、逆速率都同等程度增大,平衡不移动,故改变条件可能是加入催化剂,或是增大压强,且反应前后气体的物质的量不变。 A.若a+b=c,t0时增大反应体系的压强,速率增大,化学平衡不移动;但加入催化剂,反应速率同样增大,化学平衡也不发生移动,A错误; B.若a+b=c,t0时加入催化剂,反应速率增大,化学平衡不发生移动;但增大反应体系的压强,速率增大,平衡也不发生移动,B错误; C.若a+b≠c,增大压强,化学平衡向体积减小的方向移动,与图像不符,C错误; D.若a+b≠c,增大压强,平衡向体积减小的方向移动;改变温度与某一物质浓度,平衡一定移动;由于使用催化剂可同等倍数的增大反应速率,改变后的正、逆反应速率仍然相同,化学平衡不移动,故t0时只能是加入催化剂,D正确; 故合理选项是D。 15.(1)变大 (2) 升高温度 a (3)放热反应 (4)40% (5)1 【详解】(1)根据图示可知:随着反应的进行,A、B物质的量减少,C物质的量增加,说明A、B是反应物,C是生成物,3 mol后三种物质的物质的量都不再发生变化,说明该反应为可逆反应。在3 min内A、B、C改变的物质的量分别是0.3 mol、0.6 mol、0.6 mol,改变的物质的量的比为1:2:2,故该反应方程式为:A(g)+2B(g)2C(g)。该反应的正反应是气体体积减小的反应,在其他条件不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故达到平衡后C的含量变大; (2)①已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。,说明降低温度化学平衡正向移动,该反应的正反应为放热反应。在t3时刻改变条件时正、逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率,化学平衡逆向移动,故改变的条件是升高温度; ②t3时刻改变条件后化学平衡逆向移动,导致A的转化率降低;t5时刻正、逆反应速率都增大但仍然相等,化学平衡不移动,平衡正向移动A的转化率增大,所以A转化率最大时生成物C体积分数最大的是a点; (3)根据图像可知:在压强不变时,升高温度H2S的平衡转化率增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,则逆反应为放热反应; (4)根据图示可知:在N点时H2S的平衡转化率为50%,假设反应开始时n(H2S)=1 mol,则平衡时n(H2S)=0.5 mol,n(H2)=0.5 mol,n(S2)=0.25 mol,在相同外界条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比,则H2的体积分数为; (5)假设反应开始时加入1 mol H2S,M点时H2S的平衡转化率为50%,则根据物质反应转化关系可知平衡时n(H2S)=0.5 mol,n(H2)=0.5 mol,n(S2)=0.25 mol,n(总)=0.5 mol+0.5 mol+0.25 mol=1.25 mol,则p(H2S)=p(H2)=,p(S2)= ,所以该反应的化学平衡常数Kp=。 16. 加入催化剂 升高温度 40.0% > 升高温度,c(A)减小,平衡正向移动,正向吸热 0.018mol/(L∙min) 【详解】试题分析:(1)与①比较,②缩短达到平衡的时间,因催化剂能加快化学反应速度率,化学平衡不移动,所以②为使用催化剂;与①比较,③缩短达到平衡的时间,平衡时A的浓度减小,因升高温度,化学反应速度率加快,化学平衡移动,平衡时A的浓度减小,故答案为加催化剂;温度升高; (2)由图可知,实验②平衡时A的浓度为0.06mol/L,故A的浓度变化量0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,由方程式可知B的浓度变化量为0.04mol/L×2=0.08mol/L,故平衡时B的转化率为×100%=40%;因③温度升高,平衡时A的浓度减小,化学平衡向吸热的方向移动,说明正反应方向吸热,即△H>0,故答案为40%;>;温度升高,平衡向正反应方向移动,正方向是吸热方向; (3)实验③平衡时A的浓度为0.04mol/L,故A的浓度变化量0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,由方程式可知C的浓度变化量为0.06mol/L,故平衡时C的浓度为0.06mol/L,vC=vA=-mol/(L•min)="0.009" mol/(L•min),vB=2vA="0.018" mol/(L•min),故答案为0.018mol(L•min)-1 考点:考查了化学平衡浓度-时间图象、化学反应速率计算、化学平衡影响因素的相关知识。 17.(1) 2A⇌B 50% 25 否 = (2)升温 【详解】(1)①根据图象可知A为反应物,B为生成物,反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol,B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol,A、B反应的物质的量之比2∶1,所以反应的化学方程式为2AB; ②反应开始至4min时,B的平均反应速率为;A的转化率为; ③由信息可知,该反应的化学平衡常数为; ④根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化,说明未达到平衡,8min时A、B物质的量不变,说明反应达到平衡状态,因此v(正)=v(逆); (2)a时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡应向逆反应方向移动,且正逆反应速率都增大,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果。 18. 22.22% 0.9 大于 增大 【详解】根据题意列出“三段式”: (1)SO2的起始浓度为,SO3(气)的平衡浓度为; (2)平衡时SO3(气)占总体积的百分数即为物质的量分数:=22.22%,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,故此时体系压强为反应起始时体系压强的=0.9倍; (3)10min时达到平衡后,压缩反应器体积为,若平衡不移动,SO3(气)的浓度等于10min时SO3(气)浓度的2倍,但压缩体积相当于增大压强,平衡正向移动,一段时间后,达到新的平衡,此时SO3(气)的浓度大于10min时SO3(气)浓度的2倍; (4)10min时达到平衡后,保持容器体积不变,向容器中再充入1molSO2,使反应物的浓度增大,平衡正向移动,O2的转化率增大。 19. C Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O 该反应是吸热反应,也是熵增加反应,由于熵变对该反应的方向起决定性作用,即ΔH-TΔS<0,该反应常温下自发进行,从而产生了上述现象 【详解】(1)由“瓶壁变冷,小木板黏结在烧瓶底部”的实验现象可判断该反应为吸热反应,故不能用焓变来解释该反应的自发性,选项A、B错误;通过实验现象可知:该吸热反应是自发的,C项正确,D项错误。 (2)发生反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O。 (3)该反应是吸热反应,也是熵增加反应,且熵变对反应进行方向起决定性作用。ΔH-TΔS<0,常温下自发进行,故有题述现象发生。 20. 2H2O22H2O + O2↑ 催化剂的表面积 C 2A + B 2C 0.1mol·(L·min)-1 cd 37.5% 【分析】Ⅰ.(1)二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,由带火星木条复燃,可知产物,由此可写出方程式; (2)由实验现象可知催化剂作用大小的影响因素; (3)A、B、C三点的斜率代表反应速率,斜率越大,反应速率越大; Ⅱ.(4)从物质的物质的量的变化趋势判断反应物和生成物,根据物质的物质的量变化值等于化学计量数之比书写化学方程; (5)化学反应速率是单位时间内浓度的变化,据此可求得反应速率; (6)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,若存在有色物质,则有色物质的颜色也不再变化,据此对各选项进行判断; (7)根据 ,可求得平衡时A的体积分数. 【详解】:(1)上述实验中发生反应的化学方程式为:; (2)时间少,则反应速率快,则实验结果表明,催化剂的催化效果与催化剂的表面积有关,故答案为:催化剂的表面积;   (3)由图可知,曲线斜率变小,反应速率减小,则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是C,故答案为:C; Ⅱ.(4)由图像可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,所以C为生成物,当反应到达2min时,△n(A)=2mol,△n(B)=1mol,△n(C)=2mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:2,故答案为:; (5)由图像可以看出,反应开始至2分钟时,△n(B)=1mol,B的平均反应速率为:=0.1mol/(L•min),故答案为:0.1mol/(L•min); (6)a.v(A)=2v(B)不能说明正反应和逆反应的关系,故无法判断反应是否达到平衡,故a错误; b.容器内各物质的物质的量相等,不能说明各组分的浓度不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故b错误; c.在该反应中A和C的计量数相等,当v逆(A)=v正(C)时,正逆反应速率相等,说明反应已达平衡状态了,故c正确; d.只有A为有色物质,当容器内气体的颜色保持不变,说明各组分的浓度不再变化,该反应已经达到平衡状态,故d正确; 故答案为:cd; (7)由图像可知:达平衡时A的物质的量为3mol,平衡时总物质的量为1mol+3mol+4mol=8mol, 所以A的体积分数为,故答案为:37.5%; 【点睛】同一化学反应、同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比,据此可以求用不同物质表示的反应速率,也可通过不同物质的反应速率之比来反求反应方程式;某物质的X(X可以是质量,体积等)分数=。 21.(1) < > (2) 0.78 (3)C (4) (5)提高的转化率(或减少尾气中的含量) 【详解】(1)①根据表格中的数据可知,相同压强条件下,温度越高转化率越低,即升高温度平衡逆向移动,即反应为放热反应,△H<0。 ②平衡常数只与温度有关,温度升高,平衡常数减小,故>。 (2)①开始氧气的浓度为0.1mol/L,测得4s时浓度为内二氧化硫的浓度变化为0.02mol/L,平均反应速率=。 ②向1L恒容密闭容器中加入和,反应达到平衡时的转化率为,则 则平衡常数K==0.78。 (3)A. 一定时间内消耗与生成的反应方向都是正向,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意; B. 的浓度比是时不一定达到了平衡,故B不符合题意; C. 反应前后气体的物质的量一直变化,即压强为变量,容器内压强不再发生变化时,反应达到了平衡,故C符合题意; D. 恒容条件下反应中气体的质量不变,故密度为定值,容器内气体密度不再变化时反应不一定达到了平衡,故D不符合题意; 故选C。 (4)总反应为2SO2+O22SO3,故第一步反应的化学方程式为。 (5)的催化氧化在(约10个大气压)左右进行生产,选择在较高压强下生产,除能加块反应速率,还可以提高的转化率(或减少尾气中的含量)。 22.(1)自身的性质 (2) 增大 减小 增多 增加 加快 增大 不变 不变 增大 减小 减小 (3) 反比 减小 增大 增大 减小 增大 增多 增加 增大 减小 (4) 甲>丙>乙 快 增大 减小 (5)增大 【详解】(1)在相同条件下,反应速率首先是由反应物自身的性质决定的,内因为决定性因素,不能改变; (2)其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物的浓度,反应速率减小; ①浓度对化学反应速率的微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→单位时间内有效碰撞几率增大→反应速率加快;反之,反应速率减慢。 ②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变 (活化分子浓度不变)→反应速率不变。 恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小 (活化分子浓度减小)→反应速率减小。 (3)①对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比。 如图所示: 对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,反应物浓度增大,化学反应速率增大。 ②微观解释 增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增大→反应速率增大;反之,反应速率减小。 (4)①其他条件相同时,温度越高,反应速率越快,溶液紫红色褪去所需时间长短:甲>丙>乙;其他条件相同时,反应物的温度越高,反应速率越快; ②影响规律:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。经验规律,一般温度每升高10 K,反应速率可增加2~4倍。 (5)②由实验现象可知,当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率增大。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用,都能加快H2O2的分解速率。 23. = 0.05mol/(L·min) 60% 1 a、b 【详解】(1)时,根据表格数据可列出三段式,,时,,与3min时一样,则3min时,反应达到平衡状态,则v(正)=v(逆); (2)0~2min,,则,; (3)反应达到平衡时,的转化率为;该温度下反应的平衡常数为; (4)850℃时,在体积可变的密闭容器中,按表中物质不同的起始浓度进行反应,达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同,即为恒温恒压条件下的等效平衡,则按照方程式中的化学计量数转化到反应物一边时,与原投入量成比例,即等于; a组:转化后为,等于,符合; b组:投入量,符合; c组:转化后为,,不符合; d组:转化后为,,不符合;故选ab。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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