第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-16
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内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.向双氧水中加入少量二氧化锰快速生成氧气
B.新制氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
C.用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
2.将X(s)和Y(g)加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
A.上述反应是熵增反应
B.25℃时,反应的平衡常数是0.5
C.恒温恒容下,向容器中再充入少量Z(g),达到新平衡时,Z的体积百分含量将增大
D.在80℃时,测得某时刻Y、Z的浓度均为0.5,则此时
3.下列有关化学反应的方向及判据的说法不正确的是
A.能自发进行的反应一定是熵增的过程
B.、的反应在任何温度下都能自发进行
C.焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据
D.冰在室温下自动融化成水,体系混乱度增加
4.2022年北京冬奥会首次使用氢气作为火炬燃料。下列说法错误的是
A.推广氢燃料电池汽车有利于“碳中和”
B.氢气在燃烧的过程中△S<0
C.氢气燃烧生成1molH2O(g)放出的能量比生成1molH2O(l)的少
D.相比液化天然气,氢气作为火炬燃料有利于减少酸雨的形成
5.下列说法不正确的是
A.恒温恒容下,对于反应,压强不再变化,说明反应已达到平衡状态
B.绝热体系中,对于反应,正反应为放热反应,若反应体系的温度不变,说明反应已达到平衡状态
C.在恒容容器中,发生反应,若混合气体的颜色不再变化,说明反应达到平衡状态
D.恒温恒容下,对于反应:,当,反应达到平衡状态
6.在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中,可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A.①②③ B.②③④
C.①②③④ D.②③④⑤
7.下列反应或过程属于熵减的是
A.氯化钠从溶液中结晶析出 B.胆矾晶体溶于水
C.固态碘升华 D.碳酸钙分解
8.在2L密闭容器中,一定条件下,足量碳与1molCO2发生反应:,反应2min后测得CO的物质的量为0.4mol。下列计算结果正确的是
A.2min末CO的反应速率为0.1
B.2min内C的反应速率为0.1
C.2min末CO2的浓度为0.3
D.2min内CO2的转化率为40%
9.某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响,如图所示,下列判断错误的是
A.由图1可知,,该反应的正反应为放热反应
B.由图2可知,该反应的
C.图3是绝热条件下正反应速率和时间的图像(从反应物开始投料),由此说明该反应放热
D.图4中,曲线a可能使用了催化剂
10.下列反应在任何温度下都是非自发的是
A. B.
C. D.
11.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是
A.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值
B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C.平衡常数K只与温度有关,与反应浓度、压强无关
D.从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
12.氢气在氧气中燃烧主要经历以下四步基元反应:
①H2→2H•(慢反应)
②H•+O2→•OH+O•(快反应)
③O•+H2→•OH+H•(快反应)
④•OH+H2→H2O+H•(快反应)
下列说法正确的是
A.•OH的电子式是
B.在这四步反应中,第①步反应的活化能最高
C.第②步反应中H•与O2的每一次碰撞都为有效碰撞
D.H•和O•是反应的中间产物,能在体系中稳定存在
13.已知 ,下表是同温、同体积的两个恒容密闭容器中发生可逆反应的有关数据:
容器编号
起始各物质的物质的量
达平衡时体系能量的变化
①
0
0
2
吸收热量:
②
0.9
2.7
0.2
下列叙述正确的是
A.①、②中反应的平衡常数不相等
B.平衡时两容器中的体积分数相等
C.容器②中达平衡时放出热量为
D.若容器①体积为变为原来的2倍,平衡时吸收的热量仍为
14.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应
15.已知某可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g) ΔH在密闭容器中进行,如图所示,反应在不同时间t、温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量(B%)的关系曲线,由曲线分析下列判断正确的是
A.T1>T2,p1>p2,m+n<p,ΔH>0 B.T1>T2,p1>p2,m+n>p,ΔH>0
C.T1<T2,p1<p2,m+n<p,ΔH<0 D.T1<T2,p1<p2,m+n>p,ΔH<0
二、填空题
16.(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)______________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=______________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高的不利影响是______________。
(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②反应+2=2+Cl﹣的平衡常数K表达式为______________。
17.“温室效应”是全球关注的环境问题之一,CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有___(填字母)。
a.减少化石燃料的使用
b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术
d.利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.CO2+CH4CH3COOH
d.2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O
以上反应中,最节能的是___,原子利用率最高的是___。
(3)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减少大气中的CO2。为使CO2液化,可采取的措施___。
a.减压、升温 b.增压、降温
c.减压、降温 d.增压、升温
18.根据我国目前汽车业发展速度,预计年汽车保有量超过亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此,如何有效处理汽车排放的尾气,是需要进行研究的一项重要课题。
(1)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的和转化成和,化学方程式为:_______________;
为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究:
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响.
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(2)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
实验目的
T / ℃
初始浓度
初始浓度
同种催化剂的比表面积
为以下实验作参照
①___________
280
探究温度对尾气转化速率的影响
②_________
【图象分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中浓度随时间变化的曲线图,如图:
(3)计算第组实验中,达平衡时的浓度为________;
(4)由曲线、可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率____________________(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(5)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是________.
A.制定严格的汽车尾气排放标准,并严格执行
B.开发清洁能源汽车,如氢能汽车、太阳能汽车等
C.将污染源移到人口密集度低的郊区
19.工业合成氨的反应为,其部分工艺流程如图所示。
反应体系中各组分的部分性质如表所示。
气体
熔点/℃
沸点/℃
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=_________。随着温度升高,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上将气体循环利用,即反应后通过把混合气体的温度降低到_________,将________分离出来;继续循环利用的气体是_________。
20.在一定温度下,2L密闭容器中加入0.4molSO2、0.3molO2,经5min后反应达平衡,测得c(SO3)=0.1mol/L。试求:
(1)用SO2表示该反应0~5min的反应速率为多少_______?
(2)平衡时SO2 的转化率为多少_______?
(3)平衡常数K为多少_______?
21.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应,到平衡时NO与NO2的体积之比为37:13,则在该温度下反应:NO2(g)+SO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g)的平衡常数K=___________
22.高锰酸钾是化学实验中的常用试剂。
Ⅰ.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,回答下面问题:
(1)发生反应的离子方程式为:___________
(2)已知随着反应进行,化学反应速率与时间的关系如图:
时间t1以前反应速率增大的原因是___________
(3)某同学探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”进行了如下实验:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
C
313
2
0.02
V2
0.1
V3
①通过A与B,A与C进行对比实验,填写下列数值,T1=___________;V3=___________mL
②某同学在设计“验证反应物浓度对速率影响”的几组平行实验中,保持H2C2O4溶液最终浓度不变,把KMnO4溶液的最终浓度设计为变量,该实验设计是否合理:___________,说明原因:___________
Ⅱ.高锰酸钾还常用于亚硝酸盐的测定。欲测定某样品中NaNO2的含量,某同学设计如下实验:
①称取样品a g,加水溶解,配制成100mL溶液。
②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0200mol/LKMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液VmL。
(4)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后一滴溶液,___________时达到滴定终点。测得该样品中NaNO2的质量分数为___________
(5)以下操作造成测定结果偏高的是___________
A.滴定管未用KMnO4标准溶液润洗
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装标准溶液的滴定管,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数
E.若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.二氧化锰是双氧水分解的催化剂,催化剂不影响平衡,不能用化学平衡移动原理解释,A符合题意;
B.新制氯水中存在平衡Cl2+H2OCl-+H++HClO,碳酸钙可以消耗氢离子,使平衡正向移动,HClO增多,漂白性增强,可以用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.浓氨水中存在平衡NH+OH-NH3·H2ONH3↑+H2O,NaOH固体溶于水后会电离出大量OH-,是平衡右移,从而生成氨气,同时NaOH固体溶于水放热,也可以使平衡右移,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.氯气溶于水后存在平衡Cl2+H2OCl-+H++HClO,饱和食盐水中有大量氯离子,可以抑制平衡右移,减少氯气的溶解,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意;
综上所述答案为A。
2.C
解析:A.根据反应中物质的存在状态及化学计量数可知,上述反应是熵减反应,A项错误;
B.反应的平衡常数与的平衡常数互为倒数,则反应的平衡常数是,B项错误;
C.恒温恒容下,向容器中再充入少量Z(g),相当于是使体系的压强增大,平衡正向移动,达到新的平衡时,Z的体积百分含量将增大,C项正确;
D.,此时,D项错误;
故选C。
3.A
解析:A.反应自发进行的条件是,反应能否自发进行与焓变、熵变和反应温度有关,能自发进行的反应不一定是熵增的过程,只有满足的过程一定是自发的,A错误。
B.、的反应满足,因此在任何温度下都能自发进行,B正确。
C.焓变和熵变都与反应的自发性有关。为判断反应进行的综合判据,因此焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据,C正确。
D.冰在室温下自动融化成水,水分子的混乱度增加,是熵增的过程,D正确。
故选A。
4.D
解析:A.推广氢燃料电池汽车,减少二氧化碳的排放,有利于“碳中和”,A正确;
B.氢气与氧气在燃烧的过程中生成水,该反应为放热反应,且气体分子数减小即,B正确;
C.放出热量,故氢气燃烧生成放出的能量比生成的少,C正确;
D.液化天然气燃烧,不会生成二氧化硫,产物只有水和二氧化碳,氢气燃烧的产物为水,两者的燃烧产物都不会形成酸雨,从减小酸雨形成的角度来看,氢气并不比液化天然气具有更多的优点,D错误;
故答案为:D。
5.D
解析:A.对于反应,正反应为体积减小的反应,恒温恒容下,压强不再变化,说明反应已达到平衡状态,A正确;
B.该反应为放热反应,绝热体系中,体系的温度为变量,当体系的温度保持不变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,B正确;
C.该反应中I2有颜色,混合气体的颜色为变量,当混合气体的颜色保持不变时,表明该反应达到平衡状态,C正确;
D.,此时正逆反应速率不相等(反应速率之比等于化学计量数之比时,速率相等),说明未达到平衡状态,D错误;
答案选D。
6.A
解析:①该反应是有气体参加和生成的反应,增大压强,化学反应速率明显增大,故符合题意;
②升高温度,化学反应速率明显增大,故符合题意;
③增大二氧化碳的浓度,反应物浓度增大,化学反应速率明显增大,故符合题意;
④碳是浓度为定值的固体,增加碳的量,反应速率不变,故不符合题意;
⑤该反应是有气体参加和生成的反应,降低压强,化学反应速率明显减小,故不符合题意;
①②③符合题意,故选A。
7.A
解析:对同一种物质,气态时熵最大,液态时的次之,固态时的最小。因此由气体→液体→固体的反应或过程属于熵减,故选A。
8.A
【分析】由题意列出三段式:
解析:A.2min末CO的反应速率为=0.1,A正确;
B.2min内C的反应速率为=0.05,且B项单位错误,B错误;
C.2min末CO2的浓度为==0.4,C错误;
D.2min内CO2的转化率为=20%,D错误;
故答案选A。
9.B
解析:A.根据图象中“先拐先平,数值大”知,T1>T2,升高温度,C在反应混合物中的体积分数(Φ)降低,说明平衡向逆反应方向移动,正反应方向是放热反应,故A正确;
B.由图b图象可以看出,在同一温度下,增大压强,C在反应混合物中的体积分数(Φ)增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,说明正反应为体积缩小的反应,则m+n>p,故B错误;
C.该反应若为吸热反应,由于反应过程中反应物浓度减小,且温度降低,则反应速率在开始时就应该逐渐减小,而图象中开始时反应速率直接增大,说明该反应为放热反应,故C正确;
D.图d中a、b的平衡状态相同,但反应速率不同,曲线a可能使用了催化剂,故D正确;
故选B。
10.D
解析:A.该反应是熵增的吸热反应,常温下△H—T△S大于0,反应不能自发进行,高温下△H—T△S小于0,反应能自发进行,故A不符合题意;
B.该反应是熵增的吸热反应,常温下△H—T△S大于0,反应不能自发进行,高温下△H—T△S小于0,反应能自发进行,故B不符合题意;
C.该反应是熵增的吸热反应,常温下△H—T△S大于0,反应不能自发进行,高温下△H—T△S小于0,反应能自发进行,故C不符合题意;
D.该反应是熵减的吸热反应,常温下△H—T△S大于0,反应不能自发进行,高温下△H—T△S依然大于0,反应也不能自发进行,故D符合题意;
故选D。
11.C
解析:A.在给定的反应方程式中,化学平衡常数只受温度的影响,故A错误;
B.在给定的反应方程式中,化学平衡常数只受温度的影响,浓度和压强对化学平衡常数无影响,故B错误;
C.在给定的反应方程式中,化学平衡常数只受温度的影响,浓度和压强对化学平衡常数无影响,故C正确;
D.化学平衡常数可以判断一个反应进行程度,平衡常数越大,反应进行程度越大,故D错误;
综上所述答案为C。
12.B
解析:A.•OH的电子式是,故A错误;
B.活化能越大反应速率越慢,因此慢反应对应的活化能最高,故B正确;
C.有效碰撞需要能量足够且取向合适才能发生,反应物粒子间的碰撞不都是有效碰撞,故C错误;
D.反应的中间产物不能稳定存在,会继续发生后续反应,故D错误;
故选:B。
13.B
解析:A.平衡常数只与温度有关,相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生相同的反应,则平衡常数应相同,A错误;
B.①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为:,
利用三段式计算:
平衡时,①容器中NH3的体积分数等于气体的物质的量分数:,从等效平衡的角度分析,在相同条件下处于相同平衡状态,所以平衡时两个容器内氨气的体积分数相等,B正确;
C.②中含有0.9molN2和2.7molH2,相当在①的基础上加入N2和H2,平衡正向移动,则平衡时放出的热量大于23.15kJ,,C错误;
D.若容器①体积为变为原来的2倍,相当于在原来的基础上减小压强,平衡逆向移动,平衡时放出的热量小于23.15kJ ,D错误;
故选B。
14.A
解析:要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响,选项C为反应条件不同对反应速率的影响,只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响;
故答案选A。
15.B
解析:根据图象可知,T1所在曲线先达到平衡状态,温度越高反应速率快,说明温度T1>T2,温度越高B的含量越低,这说明升高温度平衡正向移动,因此正反应是吸热反应,即ΔH>0,p1所在曲线先达到平衡状态,压强越大反应速率快,说明压强p1>p2,压强越大,B的含量越低,说明增大压强平衡正向移动,则正反应是体积减小的反应,即m+n>p;
故答案选B。
二、填空题
16. 大于 HCl的转化率减小 减小
解析:(1)根据图象可知,进料浓度比相同时,温度越高HCl平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,升高温度平衡向着逆向移动,则温度越高平衡常数越小,所以反应平衡常数K(300℃)>K(400℃);进料浓度比c(HCl)∶c(O2)的比值越大,HCl的平衡转化率越低,根据图象可知,相同温度时HCl转化率最高的为进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1,该曲线中400℃HCl的平衡转化率为84%,,K(400℃)===;进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高时,O2浓度较低,导致HCl的转化率减小;
(2)①由图分析可知,反应温度升高,SO2和NO的平衡分压pc越大,说明平衡逆向移动,脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小;
②反应+2=2+Cl﹣的平衡常数K表达式为。
17. abcd a c b
【分析】(1)根据自然界中二氧化碳的主要来源,以及可以吸收二氧化碳的方法回答;
(2)根据自然界中碳、氧循环的途径回答,自然界中碳氧循环主要涉及光合作用和呼吸作用,最合理的是自然循环过程.原子利用率最高的是应是化合反应,所有原子都可进入产品;
(3) 根据液态CO2密度大于海水密度及减小大气中CO2的浓度可使气态CO2变为液态来分析解答采取的措施。
解析:(1)a.减少化石燃料的使用,可以减少向大气中排放二氧化碳,故a正确;
b.植树造林,增大植被面积,可以通过光合作用吸收部分二氧化碳,故b正确;
c.采用节能技术,可减少化石燃料的利用,也减少二氧化碳的排放,故c正确;
d.利用太阳能、风能,可减少化石燃料的利用,也能减少二氧化被的排放,故d正确;
故答案为:abcd;
(2)光合作用是自然界中碳循环的反应,不需要再人为提供能源,所以最好,c是化合反应,所有原子都变成了产物,所以利用率最高,故答案为;a;c;
(3) 由物质的三态变化可知,在大气条件下,二氧化碳是无色无味的气体,而在温度低于31.2℃时,加压可使CO2变为液态,即加压降温可减小分子之间的间隔,使二氧化碳由气体变为液体,则可将CO2液化后送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度,故答案为:b。
18. 2NO + 2CO2CO2 + N2 探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响 6.50×10—3 3.50×10—3 mol/L 增大 AB
解析:(1)利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2;
(2)影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂的比表面积,而要想探究一种影响因素,必须保持其他影响因素是一致;Ⅰ、Ⅱ比较不同的是催化剂的比表面积,则实验目的是探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响;Ⅲ是探究温度对尾气转化速率的影响,温度是变量,其余保持不变,则NO的初始浓度为6.50×10—3mol/L;
(3)通过图象可知,第Ⅰ组实验中达到平衡时CO的平衡浓度为1.00×10—3mol/L,可得出CO的浓度该变量△C(CO)=4.00×10—3mol/L-1.00×10—3 mol/L=3.00×10—3 mol/L,在一个反应中,各物质的浓度的该变量之比等于计量数之比,故NO的浓度的该变量△c(NO)=3.00×10—3mol/L,故NO的平衡浓度c(NO)=6.50×10—3 mol/L-3.00×10—3mol/L=3.50×10—3mol/L;
(4)由图象可知,增大催化剂比表面积后,缩短了到达平衡的时间,故增大了反应速率。
(5)A.制定严格的汽车尾气排放标准,并严格执行,能减少或控制汽车尾气污染,A正确;
B.开发清洁能源汽车,如氢能汽车、太阳能汽车等,能减少或控制汽车尾气污染,B正确;
C.将污染源移到人口密集度低的郊区,不能减少或控制汽车尾气污染,C错误;
答案选AB。
19. 减小 ℃ 氨 N2和H2
【分析】根据方程式书写平衡常数表达式,根据温度变化分析平衡常数变化,将氨气液化分离出来后的气体再通入到反应装置中进行循环利用。
解析:(1)由合成氨反应的化学方程式可写出平衡常数表达式,此反应的,说明该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,和增大,故K值减小;故答案为:;减小。
(2)根据气体熔沸点的大小可知,氨易液化,将温度降低到氨气的沸点(-33.42℃)变为液态后,将氨气从体系中分离出去可使平衡正向移动,剩余的N2和H2可循环利用,提高产率;故答案为:-33.42℃;氨;N2和H2。
20.(1)0.02 (2)50% (3)10
解析:2L密闭容器中加入0.4molSO2、0.3molO2,经5min后反应达平衡,测得c(SO3)=0.1mol/L。则可建立如下三段式:
(1)用SO2表示该反应0~5min的反应速率为 =0.02。答案为:0.02;
(2)平衡时SO2 的转化率为=50%。答案为:50%;
(3)平衡常数K为=10。答案为:10。
21.1
解析:知NO2与SO2的体积比为1:1,设初始NO2与SO2的物质的量均为a mol,变化量为x mol,则可列出三段式:,又平衡时NO与NO2的体积之比为37:13,则x:(a-x)=37:13,解得x=a,该反应前后气体物质的量总和不变,则可用物质的量计算平衡平衡常数,则在该温度下反应:NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数≈8.1。
22.(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)该反应是放热反应,温度升高反应速率加快
(3) 293 0 否 本实验通过高锰酸钾的褪色时间判断反应快慢,高锰酸钾浓度不同,会导致初始溶液颜色深浅不同
(4) 酸式 溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色
(5)AC
解析:(1)H2C2O4溶液和酸性KMnO4发生氧化还原反应,生成二氧化碳气体、水和草酸锰,故发生反应的离子方程式为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)由图可知时间t以前反应速率缓慢增大的原因是该反应是放热反应,所以温度升高反应速率加快。
(3)①由控制变量法可知,A、B的温度相同,只有草酸浓度不同,则T1=293K;由A可知总体积为6mL,A、C只有温度不同,则V2=4 mL、V3=0。
②某同学在设计“验证反应物浓度对速率影响”的几组平行实验中,保持H2C2O4溶液最终浓度不变,把KMnO4溶液的最终浓度设计为变量,该实验设计不合理,原因是本实验通过高锰酸钾的褪色时间判断反应快慢,高锰酸钾浓度不同,会导致初始溶液颜色深浅不同。
(4)高锰酸钾溶液具有强的氧化性,用碱式滴定管能够腐蚀橡皮管,所以应选择酸式滴定管盛放;高锰酸钾本身为紫色溶液,若当滴入最后一滴溶液,锥形瓶中溶液由无色变为浅紫色且半分钟不褪色则可以判断达到滴定终点;
亚硝酸钠与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,亚硝酸根离子被氧化生成硝酸根离子,高锰酸根离子被还原生成锰离子,反应的离子方程式为;称取样品a g,加水溶解,配制成100mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0200mol/L KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液VmL。设样品中含有亚硝酸钠物质的量为n mol,则
可列式为:,解得n=0.2Vx10-3mol
样品质量分数为:
(5)由,可知消耗的标准液高锰酸钾体积越多,则亚硝酸钠质量越多,亚硝酸钠质量分数越大。
A.若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,则导致标准液被稀释,消耗标准液体积偏大,亚硝酸钠质量分数偏高,故A正确;
B.锥形瓶未用待测液润洗是正确的操作,不影响测定结果,故B错误;
C.盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失,读取消耗标准溶液体积增大,测定结果偏高,故C正确;
D.盛装标准溶液的滴定管,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数,读取标准溶液体积减小,测定结果偏低,故D错误;
E.若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,过早判断滴定终点,导致加入标准液高锰酸钾溶液体积偏小,亚硝酸钠质量分数偏低,故E错误。正确为AC
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