内容正文:
6.2化学反应的速率与限度基础检测2024-2025学年高一化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.某反应物A浓度是1.0mol/L,2s后A的浓度变为0.8mol/L,在这2s内A的化学反应速率是( )
A.0.1mol/(L•s) B.0.2mol/(L•s)
C.0.3mol/(L•s) D.0.4mol/(L•s)
2.一定温度条件中,在密闭容器中,投入一定量发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),5min达到平衡,的浓度为1mol/L,则用表示的速率为
A. B.0.2 mol•L-1•min-1
C. D.
3.Fe与稀H2SO4反应制氢气,下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是
A.增加铁的量 B.增大硫酸的浓度 C.加热 D.增大压强
4.某一反应物的浓度是1.0 mol∙L−1,经过20s后,它的浓度变成了0.2 mol∙L−1,在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为
A.0.04 mol∙L−1∙min−1 B.0.04 mol∙L−1∙s−1
C.0.08 mol∙L−1∙s−1 D.0.04 mol∙L−1
5.为了说明影响化学反应快慢的因素,某同学分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是( )
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同
6.在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1、t2、t3、t4秒测得各物质的浓度如表所示,下列结论正确的是
测定时刻/s
t1
t2
t3
t4
c(A)/(mol·L-1)
6
3
2
2
c(B)/(mol·L-1)
5
3.5
3
3
c(C)/(mol·L-1)
1
2.5
3
3
A.t3 s时反应已经停止
B.t3- t4s内用A表示的正、逆反应速率不相等
C.在容器中发生的反应为A+B⇌C
D.t2- t3s内A的平均反应速率为
7.在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)⇌N2O4(g)。当下列所给有关量不再变化时,不能表明该反应已达平衡状态的是( )
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.混合气体的平均相对分子质量
D.混合气体的颜色
8.在温度不变、恒容的容器中进行反应 ,若反应物的浓度由降到需,那么由降到,所需反应时间应
A.等于 B.等于 C.大于 D.小于
9.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在容积可变的密闭容器进行,增加C(s)的量反应速率增大
B.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率会加快
C.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
D.在合成氨反应中保持容器体积不变,通入He增大压强,反应速率加快
10.根据能量图,下列说法正确的是
A.A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B.拆开1molAB(g)中的化学键需要吸收bkJ的能量
C.该反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
D.1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和为akJ
11.下列措施不是为了改变化学反应速率的是
A.加工馒头时添加膨松剂 B.将食物存放在冰箱中
C.糕点包装袋内放置除氧剂 D.冶铁时将铁矿石粉碎
12.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图:
下列说法正确的是
A.在该过程中,断键形成C和O
B.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示与的反应过程
C.和O生成是吸热反应
D.和O生成了具有极性共价键的化合物
13.下列叙述正确的是 ( )
A.在中和热的测定实验中,应将碱液缓慢倒入酸液中,使反应充分进行
B.除去NaCl中少量的,可将固体混合物制成热饱和溶液,冷却结晶、过滤
C.将硫代硫酸钠溶液和稀硫酸混合,可通过观察产生气泡的快慢来判断化学反应速率
D.将铁钉放试管中,加入2mL水、3滴稀醋酸和1滴溶液,不久铁钉周围出现蓝色沉淀
14.180℃时将和通入2L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸汽和某无机副产物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,下列说法中正确的是
A.在3~10min内,反应处于平衡状态
B.该反应的化学方程式:
C.在0~3min内的平均化学反应速率为
D.当容器内混合气体密度不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
15.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的浓度分别为:c(X2)=0.4 mol·L-1,c(X2)=0.8 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1 。则该反应的反应式可表示为:
A.X2+2Y22XY2 B.2 X2+Y2 X2Y
C.3 X2+Y2 2X3Y D. X2+3 Y22XY3
16.下列叙述正确的是
A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的水解常数越小
B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈
C.反应活化能越高,该反应越易进行
D.水在常温下的电离平衡常数为
17.在一定条件下,N2O 分解的部分实验数据如下:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
C(N2O)/mol·L-1
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
如图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( ) (注: 图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,v (N2O)表示反应速率,c1、c2 均表示N2O初始浓度且c1<c2)
A. B. C. D.
18.已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+QkJ•mol-1(Q>0)。下列说法正确的是( )
A.相同条件下,2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量
B.将2molSO2(g)和1molO2(g)充分反应后可放出的热量为QkJ
C.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动
D.若充分反应后放热QkJ,则此过程中有2molSO2(g)被氧化
19.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中n(NH3):n(CO2)=2:1
⑥混合气体总质量不变
A.①②③④ B.①②④⑥ C.①②③⑥ D.①③④⑤
20.对于反应:3A+B===2C,下列说法中,正确的是( )
A.某温度时,化学反应速率无论用A、B、C何种物质表示,其数值都是相同的
B.其他条件不变时,升高温度,反应速率加快
C.其他条件不变时,增大压强,反应速率加快
D.若增加或减少A物质的量,反应速率一定会发生明显的变化
21.氙气和氟气按一定比例混合,在一定条件下可直接反应达到如下平衡:Xe(g)+2F2(g) XeF4(g)(正反应为放热反应),下列变化既能加快反应速率又能使平衡向逆反应方向移动的是
A.升高温度 B.加压 C.减压 D.适当降温
22.在2L的密闭容器中进行反应2A(g)+B(g)3C(g),已知0~10min内A的物质的量由5mol减小到1mol,则用C的浓度变化表示的反应速率为
A.0.1mol/(L·min) B.0.3mol/(L·min)
C.0.2mol/(L·min) D.0.4mol/(L·min)
23.在一定温度下,在体积不变的容器中发生可逆反应 2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列说法说明该反应达到平衡的是
A.C 的生成速率和B的消耗速率相等
B.容器内的压强不再发生变化
C.反应混合物中 A 的体积分数不再发生变化
D.2v 正(A)=v 逆(B)
24.在一定温度下,密闭容器中进行的反应为,、、起始的物质的量依次为、、,当反应达到平衡时,各物质的浓度不可能是
A. B.
C. D.
25.在一体积2L的密闭容器中加入反应物N2、H2,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法正确的是
物质的量/ mol
时间/min
n(N2)
n(H2)
n(NH3)
0
1.0
1.2
0
2
0.9
4
0.75
6
0.3
A.0~2 min内,NH3的反应速率为0.1 mol·Lˉ1·minˉ1
B.2 min时, H2的物质的量0.3 mol
C.4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0
D.4~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变
二、填空题
26.以煤炭为原料制备氢气是一种常用的方法,总反应为:(正反应为吸热反应)。
(1)上述反应中,反应物的总能量 生成物的总能量。
A.大于 B.小于 C.等于
(2)下列措施中,能加快上述反应的反应速率的是 。
A.将煤炭粉碎 B.降低温度 C.加入催化剂
(3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是___________。
A.保持不变 B.
C.物质的总质量不变 D.
(4)一定温度下,在2L密闭容器中加入足量的C(s)和3molH2O(g),反应至5min时,H2O(g)的物质的量变为1mol,0—5min内H2O(g)的平均反应速率 。
27.甲同学用等质量的锌粉先后与1mol·L-1盐酸及相同体积、未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如图所示)。
(1)如果请你做这个实验,你测量该反应所放气体的体积的方法是 。
(2)根据图示可判断,该同学所用的盐酸的浓度比1 mol/L (填“大”或“小”)。理由是 。
(3)乙同学为控制反应速率,防止因反应过快而难以测量氢气体积,想事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。你认为在以下试剂中,不可行的是 。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(4)丙同学用1mol·L-1硫酸代替上述实验中的1mol·L-1盐酸,请问二者的反应速率是否相同 。理由是 。
28.二甲醚()是一种清洁能源,可由合成气(、)来制备,反应原理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)上述反应符合“原子经济性”原则的是 (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
(2)图中使曲线对应反应按曲线进行的措施是 ,由合成气(、)制备的热化学方程式为 ,该反应自发进行的条件为 (填“低温”或“高温”)。
(3)模拟该制备原理,起始时在某容器中充入和合成,平衡时混合物中氢气的体积分数与温度、压强的关系如图所示:
①下列有关说法能够证明恒温恒压时,反应 一定达到平衡状态的是 (填序号)。
.和的转化率相等
.反应体系中混合气体密度保持不变
.的值保持不变
.反应体系压强保持不变
②图中 (填“>”“<”或“=”);理由是 。
③在、两点对应的条件下,该反应从开始到平衡时生成二甲醚的平均速率: 。
④点对应的 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】2s内从1.0mol/L变为0.8mol/L,则=0.2mol/L,根据反应速率v=计算,v==0.1mol/(L•s);
故选A。
2.B
【详解】用表示的速率为:0.2 mol•L-1•min-1,故答案为:B。
3.C
【详解】A.增加铁的用量,固体的浓度不变,反应速率不变,故A错误;
B.如为浓硫酸,在常温下发生钝化反应,不能生成氢气,故B错误;
C.加热,温度升高,反应速率增大,故C正确;
D.反应在溶液中进行,增大压强,反应速率基本不变,故D错误;
故选C。
4.B
【详解】某一反应物的浓度是1.0 mol∙L−1,经过20s后,它的浓度变成了0.2 mol∙L−1,在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
5.A
【详解】A.金属的活泼性不同,其它条件相同时,化学反应速率也不同,故A错误;
B.在其它条件相同的情况下,反应物的接触面积影响化学反应速率,接触面积越大,化学反应速率越快,故B正确;
C.在其它条件相同的情况下,光照可以加快浓硝酸的分解,故C正确;
D.在其它条件相同的情况下,温度、催化剂影响化学反应速率,温度越高且加入催化剂,化学反应速率越快,故D正确;
答案选A。
【点睛】决定化学反应速率大小的主要因素是物质本身的性质,外界条件是次要因素。
6.D
【详解】A.t3 s之后各物质的浓度均不再改变,且均不为0,说明该反应为可逆反应,可逆反应的平衡为动态平衡,并不是已经停止,A错误;
B.t3 s之后各物质的浓度均不再改变,达到平衡,用A表示的正、逆反应速率相等,B错误;
C.t1- t2s内A、B、C三种物质的浓度变化量分别为3mol/L、1.5mol/L、1.5mol,比值为2:1:1,且A、B的浓度减小为反应物,C的浓度增大为生成物,所以该反应的方程式为2A+B⇌C,C错误;
D.t2- t3s内Δc(A)=3mol/L-2mol/L=1mol/L,所以平均反应速率为,D正确;
综上所述答案为D。
7.B
【详解】A.该反应前后气体系数之和不同,容器的容积不变,所以未平衡时混合气体压强会发生改变,当压强不变时说明达到平衡,故A不符合题意;
B.气体体积恒定,反应物和生成物均为气体,所以气体的质量恒定,则密度一直不变,所以密度不变不能说明反应平衡,故B符合题意;
C.未平衡时气体的物质的量会变,但气体总质量不变,所以气体平均相对分子会发生改变,当其不变时说明反应平衡,故C不符合题意;
D.NO2为红棕色气体,N2O4无色,所以未平衡时混合气体的颜色会发生改变,当颜色不变时说明反应达到平衡,故D不符合题意;
故答案为B。
【点睛】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。
8.C
【详解】反应物的浓度由降到需,化学反应速率,若反应速率不变,反应物的浓度由降到所需反应时间,但随着反应的进行,反应物浓度减小,化学反应速率减慢,反应所需时间增多,故所需时间大于,C项正确。答案选C。
9.B
【详解】A.C是固体,碳质量的多少不影响化学反应速率,故A错误;
B.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,由于粗锌中含有杂质,能与稀硫酸一起形成原电池反应,所以用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率会加快,故B正确;
C.反应速率随着溶液中氢离子浓度增大而加快,适当加入氯化钠溶液导致氢离子浓度减小,化学反应速率减慢,故C错误;
D.保持体积不变,通入He,反应物和生成物的浓度不变,则化学反应速率不变,故D错误;
故选B。
10.C
【详解】A.从图中可以看出,反应物的总能量小于生成物的总能量,所以A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个吸热反应,A不正确;
B.图中信息显示,形成2molAB键放热bkJ,则拆开1molAB(g)中的化学键需要吸收 kJ的能量,B不正确;
C.从图中可以看出,正反应的活化能为akJ/mol,逆反应的活化能为bkJ/mol,且a>b,所以该反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,C正确;
D.图中信息显示,akJ表示1molA2(g)和1molB2(g)的活化能,但没有显示反应物的总能量之和,D不正确;
故选C。
11.A
【详解】A.加工馒头时添加膨松剂,可使馒头疏松柔软,与改变反应速率无关,故A符合;
B.食物存放在冰箱中,可降低温度,减缓食物氧化速率,与减小反应速率有关,故B不符合;
C.包装袋内放置除氧剂,可防止糕点被氧化,减缓食物氧化速率,与减小反应速率有关,故C不符合;
D.将铁矿石粉碎,可增大接触面积,可加快反应速率,与增大反应速率有关,故D不符合;
故选A。
12.D
【详解】A.由图可知不存在CO的断键过程,故A错误;
B.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,而不是与氧气反应,故B错误;
C.由图可知反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,故C错误;
D.CO与O在催化剂表面形成CO2,所以状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成了具有极性共价键的CO2,故D正确。
故选D。
13.D
【分析】A、测定中和热时应迅速加入碱液,防止热量散失;
B、硝酸钾的溶解度随温度变化较大,但含量少;
C、反应速率;
D、将铁钉放试管中,加入2mL水、3滴稀醋酸,铁会失电子变为;
【详解】A、测定中和热时应迅速加入碱液,防止热量散失,缓慢加入导致测得热量减少,故A错误;
B、硝酸钾的溶解度随温度变化较大,但含量少,故将固体混合物制成热饱和溶液,冷却结晶后,少量的硝酸钾难以析出,达不到除去硝酸钾的目的,故B错误;
C、反应速率,将硫代硫酸钠溶液和稀硫酸混合,可通过观察产生气泡的快慢来大体比较反应速率的快慢,但不能计算出反应速率大小,故C错误;
D、将铁钉放试管中,加入2mL水、3滴稀醋酸,构成原电池,铁做负极,失电子变为,和滴入的溶液反应生成蓝色沉淀,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查了物质的分离提纯、中和热测定的注意事项等问题,难度不大,注意基础的掌握。
14.A
【详解】A.由图知,在3min时各物质物质的量不变,反应达到平衡状态,则在3~10 min内,反应达到平衡状态,故A正确;
B.由图知,在3min内,消耗n( CO2)=(1-0.9)mol=0.1mol、n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3mol、n(CH3OH)=0.1mol,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比,则N(CO2):N(H2):N(CH3OH)=0.1mol:0.3mol:0.1mol=1:3:1,根据原子守恒知,还生成H2O,所以反应方程式为CO2+3H2⇌CH3OH+H2O,故B错误;
C.v(H2)===0.05mol•L-1•min-1,故C错误;
D.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则反应前后气体密度始终不变,所以气体密度不能作为平衡状态判断标准,故D错误;
故选A。
15.C
【分析】X2和Y2浓度都是1 mol·L-1,达到平衡时:c(X2)=0.4 mol·L-1,c(X2)=0.8 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1,则X2、Y2、Z的反应速率之比等于浓度的变化量之比=(1-0.4):(1-0.8):(0.4-0)=3:1:2,故反应为,根据原子守恒可知,Z为,故反应可以表示为;
【详解】由以上分析可知,选C。
16.B
【详解】A.某温度下,一元弱酸HA的电离常数为,则其盐NaA的水解常数与存在关系为:,所以越小,越大,故A错误;
B.Zn的活泼性强于Fe,组成原电池时Zn作为负极,Fe被保护,所以铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈,故B正确;
C.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。所以所需活化能越小,需要提供的能量也就越小,就更容易发生反应,所需活化能越大,需要提供足够多的能量,它才能反应,所以反应起来比较“费劲”,速率也就慢了,反之活化能越小,越容易反应,故C错误;
D.常温下,纯水的电离平衡常数,水的离子积常数为,故D错误;
答案选B。
17.A
【详解】A. 由表可知,每隔10min,c(N2O)的变化量相等,故单位时间内c(N2O)的变化量是定值,即N2O的分解速率是定值,故A正确;
B. 由表可知,每隔10min,c(N2O)的变化量相等,故单位时间内c(N2O)的变化与N2O的起始浓度无关,最终N2O完全分解,故B错误;
C. 0-50min,c(N2O)由0.1变为0.05,故0.1mol·L-1N2O的半衰期为50min,20-60min,c(N2O)由0.08变为0.04,故0.08mol·L-1N2O的半衰期为40min,故随着浓度的减小,半衰期也在减小,故C错误;
D. 由表可知,每隔10min,c(N2O)的变化量相等,故N2O的起始浓度越小,单位时间内的转化率越大,最终N2O完全分解,故D错误;
答案选A。
18.D
【分析】根据热化学方程式2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+QkJ•mol-1(Q>0),此反应为可逆反应,且为放热反应,当反应掉2mol二氧化硫和1mol氧气生成2mol三氧化硫时,反应放热QkJ,据此分析。
【详解】A、此反应为放热反应,故相同条件下,2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量大于2molSO3(g)所具有的能量,故A错误;
B、由于此反应为可逆反应,不能进行彻底,故将2molSO2(g)和1molO2(g)充分反应可放出的热量小于QkJ,故B错误;
C、此反应的正反应方向是气体体积减小的方向,故增大压强,平衡右移;且反应放热,故升高温度,平衡左移,故C错误;
D、根据化学方程式可知,当反应掉2mol二氧化硫和1mol氧气生成2mol三氧化硫时,反应放热QkJ,此时2mol二氧化硫被氧化,即当2mol二氧化硫被氧化时,放热QkJ,故D正确;
故答案为D。
19.C
【分析】当反应达到平衡时,各物质的物质的量、物质的量浓度以及由此衍生出的其他变量不变时,则反应达到平衡,据此分析。
【详解】①v(NH3)正=2v(CO2)逆满足正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故选;
②正反应体积增大,平衡之前容器中压强在增大,当密闭容器中总压强不变时反应达到平衡状态,故选;
③混合气体的密度,在反应过程中恒容,达平衡前,气体的质量在增大,故气体的密度在增大,所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态,故选;
④由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2:1,所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故不选;
⑤反应从正反应方向开始,故体系中的氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2:1,不能说明反应达到平衡,故不选;
⑥由于反应物是固体,所以混合气体总质量不变时反应达到平衡状态,故选;综上所诉,①②③⑥能判断该反应已达到化学平衡,故C正确;
故选C。
20.B
【详解】A、化学反应速率用A、B、C物质表示的数值之比等于系数之比,其数值都是不相同的,故A错误;
B、升高温度,任何化学反应速率都会加快,故B正确;
C、增大压强只有引起物质的浓度的增加时,才会加快反应速率,即其它条件不变时,增大压强,反应速率不一定加快,故C错误;
D、固体物质的量增加时,不会加快反应速率,A的状态不确定,所以增加或减少A物质的量,反应速率不一定会发生明显的变化,故D错误;
答案选B。
21.A
【详解】A. 升高温度能增加单位体积内活化分子百分数,增大反应速率,同时正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,故A符合;
B. 加压平衡向气体体积减小的方向移动,即正向移动,故B不符;
C. 减压,气体体积增大,反应速率降低,故C不符;
D. 适当降温,反应速率降低,故D不符;
故选A。
22.B
【详解】在2L的密闭容器中进行反应2A(g)+B(g)3C(g),0~10min内A的物质的量由5mol减小到1mol,A消耗了4mol,则生成的C为6mol,则用C的浓度变化表示的反应速率v(C)==0.3mol/(L·min);答案为B。
23.C
【详解】A.C 的生成速率和B的消耗速率相等,都是正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,故选A;
B.反应前后气体系数和相等,压强是恒量,容器内的压强不再发生变化,不一定平衡,故不选B;
C.反应混合物中 A 的体积分数不再发生变化,说明A的浓度不变,反应一定达到平衡状态,故选C;
D.2v 正(A)=v 逆(B),正逆反应速率比不等于系数比,反应不一定平衡,故不选D;
选C。
24.A
【分析】若反应向正反应方向进行,二氧化硫和氧气完全反应时,二氧化硫、氧气、三氧化硫的浓度为0、0、2mol/L,若反应向逆反应方向进行,三氧化硫完全反应时,二氧化硫、氧气、三氧化硫的浓度为2mol/L、1mol/L、0,该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以当反应达到平衡时,二氧化硫的浓度介于0—2mol/L之间、氧气的浓度介于0—1mol/L之间、三氧化硫的浓度介于0—2mol/L之间。
【详解】A.由分析可知,二氧化硫的浓度介于0—2mol/L之间,反应达到平衡时不可能为2mol/L,故A符合题意;
B.由分析可知,氧气的浓度介于0—1mol/L之间,反应达到平衡时可能为0.8mol/L,故B不符合题意;
C.由分析可知,三氧化硫的浓度介于0—2mol/L之间,反应达到平衡时可能为1.6mol/L,故C不符合题意;
D.由分析可知,三氧化硫的浓度介于0—2mol/L之间,反应达到平衡时可能为1.8mol/L,故D不符合题意;
故选A。
25.D
【详解】依据表中数据可知:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
起始量(mol) 1 1.2 0
变化量(mol)0.1 0.3 0.2
2min量(mol)0.9 0.9 0.2
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
起始量(mol) 1 1.2 0
变化量(mol) 0.15 0.45 0.3
4min量(mol) 0.85 0.75 0.3
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
起始量(mol)1 1.2 0
变化量(mol) 0.15 0.45 0.3
6min量(mol)0.85 0.75 0.3
A.0~2 min内NH3的反应速率为:=0.05mol•L﹣1•min﹣1,故A错误;
B.0~2 min过程中消耗H2的物质的量0.3 mol,2 min时H2的物质的量0.9mol,故B错误;
C.根据分析可知,4 min时与6min时各组分的浓度相等,说明该反应已达到平衡状态,但此时正、逆反应的速率不等于0,故C错误;
D.4~6 min内已经达到平衡状态,正逆反应速率相等,则容器内气体分子的总物质的量不变,故D正确;
故答案为D。
26.(1)B
(2)AC
(3)AB
(4)
【详解】(1)正反应为吸热反应,则反应物的总能量小于生成物的总能量;
故选B;
(2)A.将煤炭粉碎可增大反应物接触面积,能加快反应速率,故A选;
B.降低温度,反应速率减慢,故B不选;
C.加入催化剂,可降低反应活化能,提高反应速率,故C选;
故选AC;
(3)A.反应从开始至平衡过程中,氢气的物质的量发生变化,当保持不变,说明反应达到化学平衡状态,故A选;
B.当正逆反应速率相等时,反应达到平衡,不同物质的反应速率与系数成正比,则,反应达到化学平衡状态,故B选;
C.根据质量守恒定律,反应前后质量不变,因此物质的总质量一直保持不变,不能说明达到平衡状态,故C不选;
D.与起始加入量和转化率有关,不能说明物质浓度保持不变,则不能说明反应到达平衡状态,故D不选;
故选AB;
(4)0~5min内H2O(g)的平均反应速率,故答案为:。
27. 可用排水量气装置测量气体体积 大 未知浓度的盐酸反应速率更快 CD 不相同 该反应实质为Zn与H+反应,等浓度的盐酸和硫酸,硫酸中c(H+)更大,反应速率更快
【详解】(1)氢气体积的测量可以采用带有刻度的仪器()或者排水量气装置( 、 )进行测量,故此处填:可用排水量气装置测量气体体积;
(2)根据图示知,相同时间内,未知浓度的盐酸放出H2比1 mol/LHCl多,即未知浓度的盐酸反应速率快,所以未知盐酸浓度比1 mol/L大,故此处填“大”,理由为:未知浓度的盐酸反应速率更快。
(3)A.加入蒸馏水,可减小盐酸的浓度,故可以减慢反应速率;B.该反应实质为Zn与H+反应,加入KCl不参与反应,但由于溶液体积增大,H+浓度减小,故可以减慢反应速率;C.加入KNO3溶液后,由于酸性条件下,表现出强氧化性,与Zn反应生成NO气体,不能制得H2,不符合题意;D.加入CuSO4溶液后,Zn与CuSO4反应置换出Cu,形成Zn-Cu原电池,反应速率加快;综上所述,不可行的为CD,故此处填CD;
(5) 该反应实质为Zn与H+反应,若把1 mol/L盐酸换成1 mol/L硫酸,则c(H+)增大为2 mol/L,反应速率加快,故此处填:不相同,理由为:该反应实质为Zn与H+反应,等浓度的盐酸和硫酸,硫酸中c(H+)更大,反应速率更快。
28. 反应I 加催化剂 低温 > 该反应是放热反应,升高温度平衡逆移,的体积分数增大,故 <
【分析】(1)绿色化学原子经济性就是要求原料物质中的所有原子完全被利用,全部转入期望的产物中,原子利用率100%,对应的反应类型为化合反应、加成反应等;
(2)图中使曲线对应反应按曲线,反应的活化能降低;根据∆G=∆H-T∆S<0时反应能自发进行分析;
(3) a.恒温恒压时,反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)的起始投料为2mol和4mol,而反应中消耗的和的物质的量之比为1:2;
b.混合气体密度ρ=,因反应前后都是气体,遵循质量守恒,反应条件是恒温恒压,根据反应前后气体体积变化分析;
c.反应中氢气的浓度和甲醚的浓度都在不断变化,当的值保持不变时,反应达到平衡状态;
d.恒压条件下,反应体系压强始终保持不变;
②结合图象根据温度对反应平衡移动的影响分析;
③结合图象,根据压强对平衡移动的影响分析判断;
④已知起始时在容器中充入和合成,设达到平衡时CO转化了2xmol,列“三段式”:
根据B点的氢气体积分数为40%,则×100%=40%,则x=,结合平衡时压强与物质的量关系计算平衡常数。
【详解】(1)反应Ⅰ是化合反应,原子利用率为100%,符合“原子经济性”原则;
(2)图中使曲线对应反应按曲线,反应的活化能降低,加入催化剂可以达到此效果;由图可知,反应Ⅰ的∆H1=-(510-419)kJ/mol=-91kJ/mol,则由合成气制备甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H1=-91kJ/mol;反应Ⅰ是放热反应,,又,根据∆G=∆H-T∆S<0时反应能自发进行,故该反应自发进行的条件为低温;
(3) a.恒温恒压时,反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)的起始投料为2mol和4mol,而反应中消耗的和的物质的量之比为1:2,故反应过程中和的转化率始终相等,不能判断反应达到平衡状态,故a错误;
b.混合气体密度ρ=,因反应前后都是气体,质量守恒,又由于反应条件是恒温恒压,随着反应进行,反应体系的体积在不断变化,故当体系中混合气体的密度保持不变时,反应达到平衡状态,故b正确;
c.反应中氢气的浓度和甲醚的浓度都在不断变化,当的值保持不变时,反应达到平衡状态,故c正确;
d.恒压条件下,反应体系压强始终保持不变,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据,故d错误;
答案选bc;
②由图可知,压强为p1kPa时,在T1温度下平衡时氢气的体积分数大于在T2温度下平衡时氢气的体积分数,结合反应的∆H<0,该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,的体积分数增大,可推知T1>T2;
③在、两点对应的反应条件不同,B点温度高,压强大,化学反应速率快,故反应从开始到平衡时生成二甲醚的平均反应速率<;
④已知起始时在容器中充入和合成,设达到平衡时CO转化了2xmol,列“三段式”:
由图所示,B点的氢气体积分数为40%,则×100%=40%,则x=,则平衡时CO的物质的量为2-2×=mol,H2的物质的量为4-4×=mol,CH3OCH3的物质的量为mol,H2O的物质的量为mol,平衡时体系的总物质的量为mol+mol+mol+mol=mol,则点对应的Kp==。
答案第1页,共2页
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