专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
2024-08-18
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内容正文:
专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题(共20题)
1.已知:O2(g)+2SO2(g)2SO2(g) △H<0。向一恒温恒容的密闭容器中充入1molO2和2molSO2发生反应,么时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2时改变的条件可能是减小容器体积
B.平衡常数K一定有K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C.t2~t3时反应向正反应方向移动
D.平衡时SO2的物质的量浓度:c(Ⅱ)<c(Ⅰ)
2.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体
B.合成三氧化硫时用五氧化二钒提高生产效率
C.用浓氨水和生石灰固体快速制取氨气
D.在酯化反应中,为了提高乙酸的转化率,常采用过量的乙醇
3.二氧化硫催化氧化反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H<0,下列措施既能加快反应速率又能提高平衡转化率的是
A.升高温度 B.压缩体积 C.分离出SO3 D.使用催化剂
4.在一定条件下,可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到化学反应的限度时
A.各物质的质量分数不再改变 B.反应立即停止
C.SO2完全转化为SO3 D.消耗2 mol SO2的同时消耗2 mol O2
5.可逆反应在一定条件下达到平衡后,只改变压强,B的体积分数φ(B)与压强(p)的关系如图所示,下列叙述正确的是
A.平衡常数: B.化学计量数:
C.X点反应速率: D.平衡混合气体总质量:
6.反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,则反应速率由快到慢的顺序为
A.④>③>①>② B.②>④>③>①
C.②>③>④>① D.④>③>②>①
7.下列工业生产采取的措施能达到相应目的的是
选项
化学工业
措施
目的
A
合成氨
500℃左右
防止催化剂中毒
B
石油化工
裂化
提高轻质油的产量
C
工业制硫酸
V2O5催化
提高SO2的转化率
D
侯氏制碱
先通CO2
有利于CO2充分吸收
A.A B.B C.C D.D
8.下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是
①实验室常用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
②铁在潮湿的空气中易生锈
③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,增大压强后颜色加深
④合成氨反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
⑤钠与氯化钾共融制备钾:Na(l)+KCl(l)K(g)+NaCl(l)
⑥合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
A.①④ B.②③ C.②⑥ D.②③⑥
9.已知固体溶于水放热,其焓变和熵变分别为和,下列说法正确的是
A.和均大于零 B.和均小于零
C.大于零,小于零 D.小于零,大于零
10.工业制备粗硅的过程中,有一步反应为:,其转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.加压有利于提高的转化率
C.q点
D.O点前,转化率升高的原因可能是升高温度平衡正向移动造成的
11.具有开放性铁位点的金属有机框架材料,可以用于乙烷的催化氧化形成乙醇,反应过程如图所示,其中TS表示过渡态。下列说法正确的是
A.反应过程中铁原子形成的化学键数目保持不变
B.该反应过程中的原子利用率为100%
C.此反应方程式为:N2O+C2H6N2+C2H5OH
D.反应过程中物质c降低了反应的活化能
12.工业上根据氢气来源将氢气分为绿氢、蓝氢和灰氢。利用水煤气法制氢气叫“灰氢”。已知:① ,② 。在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的炭粉和,发生上述反应生成水煤气,达到平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系的热效应是
A.吸收的热量为4.92kJ B.放出的热量为4.92kJ
C.吸收的热量为31.2kJ D.放出的热量为31.2kJ
13.下列过程中的颜色变化不能用勒夏特列原理解释的是
A.向5mL0.1mol•L﹣1重铬酸钾溶液中滴入10滴浓硫酸后,橙色变深
B.对2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡体系增大压强(缩小体积)的瞬间,气体的颜色变深
C.将NO2球浸泡在热水中,红棕色变深
D.溴水中有平衡:Br2+H2O⇌HBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
14.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ•mol-1可用于工业合成氨。在容积固定不变的密闭容器中加入1molN2和3molH2发生反应。下列叙述正确的是( )
A.该反应达到平衡时,放出的热量等于92.4KJ
B.达到平衡后向容器中通入1mol氦气,平衡不移动
C.降低温度和缩小容器体积均可使该反应的平衡常数增大
D.常温常压下,有22.4L的N2反应时转移了6mol电子
15.淮安有众多美食如:汤包、茶馓、高沟酒等。下列说法不正确的是
A.高沟酒酒香四溢,体现了分子是运动的
B.将汤包低温冷藏,能使其延缓腐败变质
C.茶馓包装中加入还原性铁粉,能显著延长储存时间
D.制作茶馓的面粉夏天发酵速率与冬天发酵速率相差不大
16.2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,关键在于设计了一种具有优异的质子传导能力的多孔固体电解质,原理如图所示(已知:,):
下列说法不正确的是
A.a为负极,Y膜为选择性阴离子交换膜
B.催化剂可促进反应中电子的转移速率
C.每生成,电极上流过
D.b极上的电极反应为
17.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 分两步进行:2NO(g) N2O2(g)、N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g),反应过程中的能量变化如图所示。往体积相等的刚性容器甲、乙中分别充入2mol NO(g)和1molO2(g),其中甲控制温度为T1,乙控制温度为T2测得甲、乙容器中n(NO2)随时间(t)的变化如表所示,下列说法不正确的是
10min
20min
∞
T1
a1
0.6
1.0
T2
a2
0.3
0.8
A.a₁>0.3
B.反应过程中N2O2的浓度先增大后减小
C.乙容器20 min 时 NO2物质的量较少的原因是乙中 N2O2的活化分子百分数较小
D.平衡时从甲容器移走部分 NO2,重新平衡时甲中 NO2的体积分数可能与乙相等
18.在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明化学反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)已达到平衡状态的是
A.容器内的总压强不随时间变化
B.正、逆反应都还在继续进行
C.XY气体的物质的量分数不变
D.X2和Y2的消耗速率相等
19.下列说法错误的是
A.用电子式表示HCl的形成过程:
B.在铁棒上镀铜时,阳极不一定要用Cu做电极
C.用惰性电极电解CuSO4溶液后,可以采用加入CuCO3固体的方法将溶液复原
D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的
20.为实现碳中和目标,可利用CO制甲醇进行有效转化,反应为。一定条件下,在容积恒定为VL的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中b、c、d三点的化学平衡常数分别为,它们的大小关系为
B.体系中气体平均摩尔质量:
C.不断将甲醇从体系中分离出来能够同时增大正反应速率和提高CO的平衡转化率
D.体系中活化分子百分数:
二、非选择题(共5题)
21.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
(1)化学反应速率最快的时间段是 ,原因是
A.0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸溶液中加入下列物质,你认为可行的是 ;
A.通入HCl B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.蒸馏水
(3)若盐酸溶液的体积是20 mL,图中CO2的体积是标准状况下的体积,则t1~t2,时间段平均反应速率v(HCl)= mol·L-1·min-1。
22.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应为放热反应,且每生成2 mol NH3,放出92.4 kJ的热量。
(1)当合成氨反应达到平衡后,若上述反应在2min后的t1~t6内反应速率与反应时间图象如图,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,请填写下列时刻改变的条件:
在t1时 ,在t3时 。在t4时 。
(2)如图N2的转化率最高是时间段___________。
A.t0-t1 B.t2-t3 C.t3-t4 D.t5-t6
(3)在一定温度下,向一个容积为1 L的容器中通入2 mol氮气和8 mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。
①N2的转化率为 。
②反应达到平衡时,放出的热量 (填字母)。
A.小于92.4 kJ B.等于92.4 kJ
C.大于92.4 kJ D.可能大于、小于或等于92.4 kJ
23.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响,在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol • L-1 FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol • L-1 FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol • L-1 FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因 。
(2)实验①和②的目的是 。
(3)写出实验③的化学反应方程式: 。
24.含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。
(1)目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合。
已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
①写出工业合成氨的热化学方程式: 。
②实验室模拟合成氨,在2L密闭容器中投入1molN2和3mol H2,容器中氨气的体积分数随时间变化如图所示。则0~10min,NH3的平均速率为 ;达平衡时,N2的转化率为 。
③若在②达平衡后,保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,再达平衡时,N2的体积分数将 ,平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)
(2)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的方法。据报道:在常温常压条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水反应,生成NH3和一种单质。进一步研究NH3生成量与温度关系,部分实验数据如下(反应时间3h,其余条件一样)
T/℃
30
40
50
NH3生成量/10-6mol
4.8
5.9
6.0
①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式: 此反应△H 0(填“>”、“<”或“=)。
②该反应中的催化剂TiO2的制取方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解。写出TiCl4水解的化学方程式: 。
③在上述固氮过程中,除加入催化剂外,能提高生产速率,但不降低产率的措施还可以是 。
A.适当升高温度 B.将氨气液化分离
C.增大反应物N2的浓度 D.增大压强
25.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO(g)+ 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) < 0。请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式为 。
(2)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡后采取下列某一措施,既能加快反应速率,又能提高NO转化率的是 。
a.选用更有效的催化剂 b.升高反应体系的温度 c.降低反应体系的温度 d.缩小容器的体积
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度/mol·L-1
CO初始浓度/mol·L-1
催化剂的比表面积/m2·g-1
I
280
1.2×10-3
5.8×10-3
82
II
T1
c1
c2
124
III
350
c3
c4
124
①在上表格的实验条件数据中,T1= ,c3= ;
②在给出的坐标图中,画出了上表中的I 、II、III实验条件下建立平衡过程中,混合气体里NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请说出B曲线对应的实验编号 (填II、III)。
参考答案:
1.B
A.若t2时改变的条件是减小容器体积,则正、逆反应速率都在t2时刻比平衡Ⅰ大,A项错误;
B.t2之后正反应速率逐渐增大,所以改变的条件一定不是升高温度,平衡常数只随温度而改变,所以K(Ⅱ)=K(Ⅰ),B项正确;
C.t2~t3时正反应速率逐渐增大,则v逆>v正,反应逆向进行,C项错误;
D.若增大SO3的浓度,v逆突然增大,v逆>v正,平衡逆向移动,平衡时SO2的物质的量浓度c(Ⅱ)>c(Ⅰ),D项错误;
故选B。
2.B
A.饱和食盐水中存在大量的Cl-,使得平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移动,阻止氯气溶于水,而溶液中HCl未饱和,容易溶于水,A不符合题意;
B.合成三氧化硫时用五氧化二钒作催化剂加快了反应速率,从而提高生产效率,与平衡移动无关,B符合题意;
C.生石灰(CaO)与水反应放热,使平衡NH3·H2ONH3↑+H2O强烈向右移动,从而快色制得氨气,C不符合题意;
D.在其他条件不变时,增大一种反应物的用量,平衡正向移动,可以提高另一种反应物的转化率,与平衡移动有关,D不符合题意;
答案选B。
3.B
A.升高温度,反应速率加快,但该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,平衡转化率降低,故A错误;
B.压缩体积,各物质浓度增大,反应速率加快,该反应正反应方向是气体分子总数减少的反应,加压平衡正向移动,平衡转化率增大,故B正确;
C.分离出SO3,平衡尽管正向移动,平衡转化率增大,但c(SO3)减小,反应速率减慢,故C错误;
D.使用催化剂只能加快反应速率,不会使平衡移动,平衡转化率不变,故D错误;
故选B。
4.A
A.根据化学平衡状态的定义,当各组分的浓度不再改变,说明反应达到平衡,故A正确;
B.化学平衡是动态平衡,故B错误;
C.此反应是可逆反应,不能进行到底,故C错误;
D.消耗SO2和消耗O2,都是向正反应方向进行,不能说明达到平衡,故D错误;
故选A。
【点睛】本题易错点是选项B,学生认为达到平衡反应停止,学生忽略了,化学平衡是个动态平衡,反应还在进行,不过是生成和消耗的量是相等。
5.D
A.对某一反应,平衡常数只和温度有关,和压强无关,所以KY=KZ,故A错误;
B.增大压强,平衡向气体系数之和小的方向移动。从图像可以看出,增大压强,B的体积分数增大,即平衡逆向移动,说明n<q,故B错误;
C.在相同压强下,X点B的体积分数大于平衡时B的体积分数,所以此时反应正向进行,则v正>v逆,故C错误;
D.从Z点到Y点,增大压强,平衡逆向移动,反应物A为固体,则混合气体总质量减小,即mY<mZ,故D正确;
故选D。
【点睛】注意该反应中A为固体,增大压强使平衡向气体系数之和减小的方向移动时,A的系数不计算在内。
6.D
据 = = = ,
有=0.15 mol·L-1·s-1,==0.2 mol·L-1·s-1,
==0.25 mol·L-1·s-1,=0.45 mol·L-1·s-1。
故0.45 mol·L-1·s-1>0.25 mol·L-1·s-1>0.2 mol·L-1·s-1>0.15 mol·L-1·s-1,
即④>③>②>①,故选D。
7.B
A.500℃左右时催化剂的催化活性最大,而不是防止催化剂中毒,故A错;
B.石油裂化是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,即可提高轻质油的产量,故选B;
C.催化剂只能提高化学反应式速率,即只能缩短反应到达平衡所需的时间,而不能提高转化率,故C错;
D.侯氏制碱先通入氨气时溶液呈碱性,然后通入二氧化碳,有利于二氧化碳的吸收,故D错;
答案选B
8.B
氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子,抑制了氯气的溶解,实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故不选;
该反应不是可逆反应,不能用勒夏特列原理解释,故选;
该反应是一个气体体积减小的可逆反应,加压缩小体积时容器中二氧化氮的浓度增大而使气体颜色加深,而不是四氧化二氮转化为二氧化氮而使气体颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,故选;
该反应为放热的可逆反应,降低温度平衡向着正向移动,提高了氨的产率,能够用勒夏特列原理解释,故不选;
钠与氯化钾共融制备钾:,脱离体系,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,故不选;
将氨液化分离,生成物浓度减小,平衡向着正向移动,可提高原料的利用率,能够用勒夏特列原理解释,故不选;
故选:。
9.D
已知固体溶于水放热,则焓变小于零;碳酸钠溶解后粒子的混乱度变大了,为熵增过程;
故选D。
10.B
A.点p之后为平衡状态,可知升高温度,的转化率降低,平衡向逆向移动,所以该反应为放热反应,故A项错误;
B.该反应的正向为气体系数减小的反应,所以增大压强,平衡向正向移动,有利于提高的转化率,故B项正确;
C.q点为平衡状态,则,故C项错误;
D.O点前,转化率升高的原因可能是体系尚未达平衡状态,反应仍在正向进行造成的,故D项错误;
故选B。
11.C
A.由转化关系图可知,铁原子有的形成5个共价键,有的形成6个共价键,故A错误;
B.从图中可以看出,进线为反应物,出线为产物,总反应方程式为:N2O+C2H6N2+C2H5OH,催化剂为a,由于产物有乙醇和氮气,原子利用率小于100%,故B错误;
C.进线为反应物,出线为产物,总反应方程式为:N2O+C2H6N2+C2H5OH,故C正确;
D.c为中间产物,不能降低反应的活化能,故D错误;
故选C。
12.C
设反应①消耗水蒸气xmol、反应②水蒸气ymol,由题意可建立如下三段式:
由平衡时一氧化碳的转化率为为50%,一氧化碳的物质的量为0.1mol可得:①1—a—b=0.5,②a—b=0.1,解联立方程得a=0.3、b=0.2,则整个体系的热效应为0.3mol×(+131.4kJ/mol)+ 0.2mol×(—41.1kJ/mol)=+31.2kJ,故选C。
13.B
勒夏特列原理的内容为:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒夏特列原理的适用对象存在可逆过程,若与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释。
A.存在平衡:(橙色)+H2O⇌2 (黄色)+2H+,滴入10滴浓硫酸后,H+浓度增大,平衡逆向移动,橙色变深,能够用勒夏特列原理解释,A项不选;
B.增大压强后容器容积缩小,二氧化氮浓度增大,所以气体的颜色变深,而增大压强平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,不能用勒夏特列原理解释,B项选;
C.存在平衡:2NO2⇌N2O4△H<0,热水中平衡逆向移动,红棕色变深,能够用勒夏特列原理解释,C项不选;
D.加入AgNO3溶液后,HBr浓度减小,平衡向着正向移动,溶液颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,D项不选;
答案选B。
14.B
A.反应为可逆反应,不能完全转化,则加入1mol N2和3mol H2发生反应达到平衡时,放出的热量小于92.4KJ,故A错误;
B.容积不变,通入1mol氦气,反应体积中各物质的浓度不变,则平衡不移动,故B正确;
C.该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,K增大,而K只与温度有关,缩小容器体积平衡常数K不变,故C错误;
D.常温常压下,气体摩尔体积不等于22.4L/mol,22.4L的氮气不是1mol,故转移电子不是6mol,故D错误。
答案选B。
15.D
A.酒香四溢是乙醇挥发导致,体现了分子是运动的,故A正确;
B.低温冷藏,可减缓反应速率,延缓汤包腐败变质,故B正确;
C.还原性铁粉可与氧气反应,从而防止茶馓氧化变质,延长储存时间,故C正确;
D.夏天温度高于冬天,温度越高反应速率越快,因此面粉夏天发酵速率比冬天快,夏天发酵时间短,故D错误;
故选:D。
16.C
由示意图可知左边a电极氢气为负极,被氧化生成H+,电极反应为,H+经过X膜进入多孔固体电解质中,则X膜为选择性阳离子交换膜,右边b电极氧气为正极,被还原生成,电极反应为,和OH-经过Y膜进入多孔固体电解质中,则Y膜为选择性阴离子交换膜,总反应为H2+O2=H2O2。
A.由上述分析可知,Y膜为阴离子交换膜,故A项正确;
B.催化剂可加快反应速率,所以可促进反应中电子的转移,故B项正确;
C.由上述分析可知,总反应为H2+O2=H2O2,每生成,电极上流过2mol电子,故C项错误;
D.由上述分析可知,b极上的电极反应为,故D项正确;
综上所述,错误的是C项。
17.C
由图反应物的能量大于生成物的能量,为放热反应;
A.浓度越大反应速率越快,初始浓度较大,则反应速率加快,结合T1、20min时生成0.6mol二氧化氮,则10min时生成二氧化氮大于0.3mol,A正确;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;结合图示可知,第一步反应为快反应,故反应过程中N2O2的浓度先增大后减小,B正确;
C.反应为放热,升高温度平衡逆向移动,导致二氧化氮含量减小,结合图表可知,温度T1<T2,温度越高活化分子比例越大,故不是乙中N2O2的活化分子百分数较小的缘故;乙容器20 min 时 NO2物质的量较少的原因是温度升高使得第一步反应逆向移动,导致N2O2的浓度减小,浓度减小的影响强于温度升高,所以第二步反应速率较慢,总反应速率较慢,C错误;
D.平衡时从甲容器移走部分 NO2,虽然平衡正向移动,但是最终二氧化氮的量减小,故重新平衡时甲中 NO2的体积分数可能与乙相等,D正确;
故选C。
18.C
A.该反应前后气体分子数不变,且在一定温度下的恒容密闭容器中反应,因此反应过程中容器内的总压强保持不变,故容器内的总压强不随时间变化不能证明达到平衡状态,A错误;
B.正逆反应速率相等能够证明达到平衡状态,而正逆反应都还在继续进行不能证明达到平衡状态,B错误;
C.容器内各物质的浓度保持不变可以证明达到平衡状态,C正确;
D.X2和Y2的消耗速率始终相等,不能证明达到平衡状态,D错误。
故答案C。
19.A
A.HCl是共价化合物,HCl的形成过程:,A错误;
B.在铁棒上镀铜时,硫酸铜溶液做电解质溶液,Cu在铁棒表面析出,只要不断补充CuSO4即可,阳极不一定要用Cu做电极,B正确;
C.用惰性电极电解CuSO4溶液时生成Cu、O2和硫酸,需要在溶液中补充Cu和O元素,因此可以加入CuO或CuCO3以恢复溶液浓度,C正确;
D.由反应式可知,该反应的,若要反应自发进行,需成立,因此,D正确;
故选A。
20.A
A.根据图示,反应随温度升高,CO转化率降低,反应为放热反应,三点温度大小关系为,只和温度有关,升高温度使平衡逆向移动,K减小,故,故A正确;
B.该反应为气体体积减小的反应,增大压强使平衡正向移动,混合气体的总物质的量减小,所以,故B错误;
C.将甲醇从体系中分离,相当于减小生成物的浓度,正反应速率逐渐减小,故C错误;
D.c点的温度比d点的高,体系在c点的活化分子百分数比d点的大,故D错误;
故答案为:A。
21. B t1~t2斜率最大 CD
(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大其反应速率越大,根据图像知斜率最大的是t1~t2,故答案为:B;t1~t2斜率最大;
(2)降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度实现,加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低,从而降低反应速率,通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,故答案为:CD;
(3) t1~t2时间生成气体体积=(V2-V1)mL,则二氧化碳的物质的量=mol,根据HCl和二氧化碳的关系式知,消耗盐酸的物质的量=(2×)mol,盐酸的反应速率==,故答案为:。
22.(1) 增大氨气的浓度 加入催化剂 减小压强
(2)A
(3) 50% B
(1)在t1时,正反应速率不变,逆反应速率增大,平衡逆向移动,改变的条件:增大氨气的浓度,在t3时,正逆反应速率同时都增大,改变的条件:加入催化剂,在t4时,瞬间正逆反应速率都减小,一段时间后逆反应速率比正反应速率大,平衡逆向移动,改变的条件:减小压强;
(2)该反应t0-t1建立开始平衡,,t1-t2平衡向逆向移动,t3-t4平衡不移动,t3-t4平衡向逆向移动,则N2的转化率最高是时间段t0-t1,故选:A;
(3)①令平衡时参加反应N2的物质的量为xmol,三段式:,压强之比等于物质的量之比,结合平衡时容器内气体压强为起始时的80%列方程,所以(2-x+8-3x+2x)=(2+8)×80%,解得x=1,则N2的转化率=×100%=50%;
②每生成2molNH3放出92.4kJ的热量,上述计算可知参加反应的n(N2)=1mol,生成2mol氨气,所以放出的热量为1mol×92.4kJ•mol-1=92.4kJ,故选:B。
23.(1)降低了活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响
(3)
(1)由于催化剂改变了反应的途径,降低反应所需的活化能,从而加快反应速率,故填降低了活化能;
(2)实验①10mL2% H2O2溶液,实验②10mL5% H2O2溶液,两者中双氧水的浓度不同,所以实验①和②的目的是探究浓度对化学反应速率的影响,故填探究浓度对反应速率的影响;
(3)根据已知信息,实验③是在氯化铁的催化作用下发生分解反应,其反应为,故填。
24.(1) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol 0.04mol/(L·min) 40% 增大 不变
(2) 2N2 +6H2O =4NH3 + 3O2 > TiCl4 + 2H2O = TiO2 +4HCl AC
(1)①根据盖斯定律,Ⅰ.N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol,Ⅱ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol,Ⅲ.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol ;
平衡时氨气的百分含量为25%,所以[2n/(4-2n)]×100%=25% 解得n=0.4,NH3的平均速率为0.8/(2×10)=" 0.04mol/(L·min)" ;达平衡时,N2的转化率为(0.4/1) ×100%=40%;
③保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,相当于减小压强,平衡逆向移动,再达平衡时,N2的体积分数将增大,温度不变,平衡常数不变;
(2)①根据题给信息可知,反应物为N2和H2O,生成物为氨气和氧气,所以化学方程式为:2N2 +6H2O=4NH3 + 3O2,△H > 0;
②TiCl4水解生成TiO2,TiCl4水解的化学方程式为TiCl4 + 2H2O TiO2 +4HCl;
③A.适当升高温度,平衡右移,速率加快,符合;
B.将氨气液化分离,平衡右移,速率减慢,不符;
C.增大反应物N2的浓度,平衡右移,速率加快,符合;
D.增大压强,平衡左移,速率加快,不符;
选AC。
25. K= d 280 1.2×10-3 Ⅲ
(1)化学平衡常数等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,则该反应的平衡常数表达式为:K=;
(2)a.选用更有效的催化剂可以加快反应速率,但不能使平衡发生移动,不能提高NO的转化率,故a不选;
b.升高反应体系的温度,反应速率加快,因该反应为放热反应,则升高温度时平衡逆向移动,NO的转化率降低,故b不选;
c.降低反应体系的温度,反应速率减慢,因该反应为放热反应,则降低温度时平衡正向移动,NO的转化率升高,故c不选;
d.缩小容器的体积,压强增大,反应速率加快,平衡向气体减少的方向移动,即向该反应的正反应方向移动,NO的转化率升高,故d选;
答案选:d;
(3)①本实验是为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,对比实验I、II可知,两组实验中催化剂的比表面积不同,说明实验I、II是探究催化剂的比表面积对化学反应速率的影响,则其他条件应该相同,即T1=280℃,且c1=1.2×10-3mol/L;对比实验II、III可知,两组实验中的温度不同,说明实验II、III是探究温度对化学反应速率的影响,则其他条件应该相同,即c3=1.2×10-3mol/L;
②实验Ⅱ增大了催化剂的比表面积,反应速率加快,可缩短达到平衡的时间,但平衡不移动,NO的平衡浓度和实验I相同,说明曲线A为实验II;实验II、III对比,实验III升高了温度,反应速率加快,可缩短达平衡的时间,该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,NO的平衡浓度增大,说明曲线B为实验III。
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