第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-09-16
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第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.近期我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂,下图为其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程描述中错误的是
A.反应在酸性条件下进行
B.反应过程涉及了N2的电化学氧化
C.1个N2分子反应生成2个NH3分子
D.反应分多步进行,中间产物为几种不同的氮氢化物
2.在密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH =-92.4 kJ•mol-1,充分反应后放出的热量为( )
A.等于92.4 kJ B.等于46.2 kJ C.大于46.2 kJ D.小于46.2 kJ
3.我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理,其中不属于这三个方面的是( )
A.反应进行的方向 B.反应的快慢
C.反应进行的限度 D.反应物的颜色
4.在一密闭容器中发生反应: ,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率()不变的是( )
A.容积不变,充入“惰”气 B.扩大容积
C.缩小容积 D.移走少量D
5.有关下列图象说法错误的是( )
A.图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M
B.图虚线b表示反应加入催化剂后能量变化曲线
C.图为可逆反应的浓度一时间图,化学方程式为2X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)
D.图对应于反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g),曲线I变为曲线II和曲线III改变的条件分别是加入催化剂和将容器的体积快速压缩为原来的
6.一定温度下,在恒容密闭容器中充入3种气体M、N和Q,它们的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.该反应的化学方程式:
B.内N的平均反应速率为
C.
D.升高体系温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
7.将纯锌片和纯铜片按图示揷入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的酸性均减小
D.产生气泡的速率甲比乙慢
8.已知某可逆反应:aA(g)+bB (g)⇌cC(g)在密闭容器中进行,在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的体积分数(B%)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.T1<T2,p1<p2,a+b>c,正反应吸热
B.T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应吸热
C.T1<T2,p1<p2,a+b<c,正反应放热
D.T1>T2,p1<p2,a+b>c,正反应放热
9.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅰ=Ⅱ
C.生成P的速率:Ⅱ>Ⅲ D.进程Ⅳ中,Z为催化剂
10.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( )。
A.①④ B.①②③ C.③④ D.②③
11.在体积为2L的密闭容器中进行下列反应:C(s)+CO2(g)═2CO(g);△H=+Q kJ•mol﹣1.如图为CO2、CO的物质的量随时间t的变化关系图.下列说法不正确的是( )
A.在0﹣1min内CO的物质的量增加了2mol
B.当固焦炭的质量不发生变化时,说明反应已达平衡状态
C.5min时再充入一定量的CO,n(CO)、n(CO2)的变化可分别由c、b曲线表示
D.3min时温度由T1升高到T2,重新平衡时K(T2)小于K(T1)
12.下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是( )
选项
金属
(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg 0.1
8 mol·L-1硝酸10 mL
60 ℃
B
Mg 0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
C
Fe 0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
D
Mg 0.1
3 mol·L-1硫酸10 mL
60 ℃
A.A B.B C.C D.D
13.在容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应达平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3
②用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率比为1:3:2的状态
③2v(H2)正=3v(NH3)逆
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.
A.①③④ B.②③⑤ C.①③⑤ D.①②③④⑤
14.在恒温恒容容器中进行反应A(g)⇌2B(g)+C(g),若A的浓度由0.1mol•L﹣1降到0.06mol•L﹣1需20s,那么由0.06mol•L﹣1降到0.024mol•L﹣1,需要时间可能是( )
A.18s B.12s C.30s D.10s
15.常温下,0.1 mol·L-1Na2S溶液中存在着水解平衡:S2-+H2O HS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.加水稀释后恢复至常温,水解平衡正向移动,水解平衡常数增大
B.通入NH3,平衡正向移动
C.滴加少量AgNO3溶液,平衡逆向移动
D.升高温度,c(HS-)/c(S2-)减小
16.向绝热恒容密闭容器中通入CO和H2O(g),在一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)达到判平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示.由图可得出的正确结论是( )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.△t1=△t2时,CO的转化率:a~b段小于b〜c段
C.反应在c点达到平衡状态
D.反应物浓度:a点小于b点
17.2mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g) 2C(g)+zD(g)。若2s后,A的转化率为50%,测得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推断正确的是( )
A.v(C)=v(A)=0.2 mol·L-1·s-1
B.z=3
C.B的转化率为75%
D.反应前与2 s后容器的压强比为4∶3
18.生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法,相关能量示意图如下所示。下列说法错误的是
A.将反应物固体粉碎可以加快直接氯化,碳氯化的反应速率
B.可推知
C.判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变
D.对于碳氯化反应,温度升高,平衡时的产率变小
19.在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:,下列叙述能说明反应一定达到平衡的是
A.各物质的浓度相等
B.各物质在体系中的百分含量相等
C.单位时间内消耗量
D.体系内正反应速率:
20.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4 (aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=2×(-283.0)kJ/mol
C.两个体积相同的容器中充入等量的NO2发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,绝热容器中气体的颜色比铁制容器中颜色深
D.ΔH>0的化学反应一定不能自发进行
二、填空题
21.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 。1min时,正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率。的平衡转化率为 。
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达到化学平衡状态的标志是___________。
①混合气体的压强不再变化
②混合气体的密度不再变化
③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤v(X):v(Y)=3:1
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.③④⑤
(4)反应开始至2min末,以气体X表示的平均反应速率为 ;反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为 。
22.如图表示在密闭容器中反应:CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)△H>0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是 ;bc过程中改变的条件可能是
三、实验探究题
23.控制变量法是化学实验的一种常用方法。
Ⅰ.下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
序号
锌的
质量/g
锌的
形式
mL
反应前溶液
的温度/℃
其他试剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
(1)判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定________进行判断,在此5组实验中,其速率最快的是________(填实验序号)。
(2)实验1和2表明________对反应速率有影响,实验1和3对比发现实验3反应速率明显较快,主要原因是________。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是AB段,其原因是________。
Ⅱ.为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,某同学设计了如下一系列实验。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。
(4)根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先快后慢,请分析速率变慢的原因________。
(5)b点对应的反应速率________。
(6)通过以上分析可知选择加入下列哪些试剂可以与加入硫酸铜有相似的效果_______
A. 溶液
B. 溶液
C. 稀
D. 溶液
24.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L H2C2O4溶液
H2O
3mol/L 稀H2SO4溶液
0.05mol/L KMnO4溶液
①
25
3.0
V1
2.0
3.0
1.5
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50
2.0
V2
2.0
3.0
1.0
(1)请完成此实验设计,其中:V1= ,V2= 。
(2)实验①、②探究的是 对化学反应速率的影响,根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择 (填实验编号)。
(4)利用实验1中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为 。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量
再向试管中加入某种固体
溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L H2C2O4溶液
H2O
3mol/L 稀H2SO4溶液
0.05mol/L KMnO4溶液
④
25
2.0
3.0
2.0
3.0
MnSO4
t
①该小组同学提出的假设是 。
②若该小组同学提出的假设成立,应观察到 现象。
25.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN﹣氧化的反应).
【相关资料】
①氰化物主要是以CN﹣和[Fe(CN)6]3﹣两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.
③[Fe(CN)6]3﹣较CN﹣难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3﹣越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验
序号
实验目的
初始pH
废水样品体积/mL
CuSO4溶液的体积/mL
双氧水溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
①
为以下实验操作参考
7
60
10
10
20
②
废水的初始pH对破氰反应速率的影响
12
60
10
10
20
③
7
60
10
(2)实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN﹣表示)随时间变化关系如图所示.
实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN﹣)= mol•L﹣1•min﹣1.
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是 (填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN﹣最终被双氧水氧化为HCO3﹣,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式: .
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(已知:废水中的CN﹣浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤(不要写出具体操作过程)
预期实验现象和结论
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】D
【解析】【解答】由于是可逆反应,不可能全部反应,热量小于46.2kJ
故答案为:D
【分析】可逆反应具有一定限度,转化率小于100%
3.【答案】D
【解析】【解答】化学反应进行的方向(推动力)、化学反应进行的快慢(速率)和化学反应的限度(反应物能否全部转变为产物)三个方面的内容,是化学反应原理的重要组成部分,
故答案为:D。
【分析】化学反应的原理与方向、速率和限度有关,和物质的颜色无关。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、容积不变,充入惰性气体,各物质的浓度不变,反应速率不变,故A符合题意;
B、扩大容积,压强减小,该反应的反应速率减小,故B不符合题意;
C、缩小容积,压强增大,正逆反应速率均增大,故C不符合题意;
D、移走少量D,正反应速率逐渐减小,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】压强、反应物浓度、温度等均能影响反应速率。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、图中阴影部分面积等于v正•t﹣v逆•t=减少反应物的物质的量浓度﹣增加反应物的物质的量浓度,所以图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量M,A不符合题意;
B、图象中虚线b活化能减小,所以虚线b使用了催化剂,B符合题意;
C、可逆反应是反应物和生成物共存的体系,所以达平衡状态时X的物质的量不可能为零,C不符合题意;
D、曲线I变为曲线II平衡时一氧化碳的浓度不变,但达平衡的时间缩短,说明使用催化剂,由曲线I变为曲线III瞬间一氧化碳的浓度为原来的1.5倍,所以体积变为原来的 ,则将容器的体积快速压缩为原来的 ,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】A、总变量=|生成量-消耗量|;B、催化剂可减小反应活化能;C、可逆反应具有不彻底性;D、注意该时该物质浓度的的突变。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.根据图示可知N的起始物质的量n(N)=4mol,n(M)=3mol,n(Q)=1mol,达到平衡时,n(N)=3.5mol,n(M)=1.5mol,n(Q)=2mol,变化量为:n(N)=0.5mol,n(M)=1.5mol,n(Q)=1mol,因此化学方程式为: ,A不符合题意
B.内N的平均反应速率为0.5mol/2Lx1min=,B不符合题意
C.M和Q速率之比为 ,C不符合题意
D. 温度升高,正逆速率均增大;D符合题意
故答案为:D
【分析】根据给出物质的量变化即可计算出变化量,计算出化学计量系数之比,和速率以及速率之比,温度升高,速率均增大,结合选项即可判断。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知,甲烧杯中铜片上产生气泡,A不符合题意;
B.由分析可知,甲中铜片是正极,乙没有形成原电池,B不符合题意;
C.两烧杯中溶液的酸均参与反应,浓度减小,则酸性均减小,C符合题意;
D.由分析可知,甲形成原电池,其反应速率更快,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】甲为原电池装置,其中锌作负极,其电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜作正极,其电极反应式为2H++2e-=H2↑;乙中锌与稀硫酸反应方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑,铜不反应。
8.【答案】B
【解析】【解答】相同压强下,根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1>T2,升高温度,B的含量减小,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;相同温度下,根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:P2>P1,压强越大,B的含量越大,说明平衡向逆反应方向移动,则a+b<c,
故答案为:B。
【分析】控制温度相同、分析压强,控制压强相同、分析温度
9.【答案】D
10.【答案】B
【解析】【解答】由于镁和盐酸的反应是放热反应,所以开始阶段,溶液的温度高,反应速率逐渐加快;随反应的进行,盐酸的浓度逐渐降低,反应速率会逐渐降低。其次反应物的接触面积也影响反应速率,但氯离子不参与反应,不能影响反应速率,
故答案为:B。
【分析】镁条与稀盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑;反应过程中,Cl-不参与反应,因此c(Cl-)不影响反应速率,据此结合浓度、表面积、温度对反应速率的影响分析。
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A.随反应进行CO物质的量增大,由图可知在0﹣1min内CO的物质的量增加了2mol,故A正确;
B.当固焦炭的质量不发生变化时,说明正反应速率和逆反应速率相等,反应处于平衡状态,故B正确;
C.5min时再充入一定量的CO,瞬间CO物质的量增大、二氧化碳物质的量不变,平衡逆向移动,而后CO物质的量减小、二氧化碳物质的量增大,c、b曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化,故C正确;
D.3min升高温度,到达新平衡时CO增多、二氧化碳减小,说明升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,K(T2)大于K(T1),故D错误,
故选D.
【分析】A.随反应进行CO物质的量增大,由图可知在0﹣1min内CO的物质的量增加了2mol;
B.可逆反应到达平衡时,各组分的物质的量不变;
C.5min时再充入一定量的CO,瞬间CO物质的量增大、二氧化碳物质的量不变,平衡逆向移动,而后CO物质的量减小、二氧化碳物质的量增大;
D.3min升高温度,到达新平衡时CO增多、二氧化碳减小,平衡正向移动,平衡常数增大.
12.【答案】D
【解析】【解答】活泼性Mg>Fe,则Mg反应较快,A中硝酸与金属反应不生成氢气,D中氢离子浓度最大,则反应速率最大。
故答案为:D。
【分析】与硝酸反应放出的气体是一氧化氮,和二氧化氮,相同物质的量浓度的盐酸和硫酸,硫酸中含有氢离子浓度是盐酸的2倍故D反应速率最快。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:①单位时间内生成n mol N2的等效于消耗2n mol NH3的同时生成2n mol NH3,正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;②用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率比为1:3:2的状态,并不是浓度不变的状态,故错误;③2v(H2)正=3v(NH3)正=3v(NH3)逆,正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;④混合气体的密度一直不随时间的改变的状态,故错误;⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故正确;
故选C.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,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.
14.【答案】C
【解析】【解答】解:在恒温恒容的容器中进行反应A(g)⇌2B(g)+C(g),若反应物浓度由0.1mol•L﹣1降到0.06mol•L﹣1需20s,
此时:v= =0.002mol/(L•s),
如反应速率不变,则由0.06mol•L﹣1降到0.024mol•L﹣1,需要反应的时间是t= = =18s,
但随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,
所以需要的时间大于18s,
故选C.
【分析】在反应A(g)⇌2B(g)+C(g)中,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,以此判断.
15.【答案】C
【解析】【解答】A.平衡常数仅与温度有关,温度不变,则稀释时平衡常数是不变的,故A不符合题意;
B.通入氨气生成氨水,溶液中氢氧根离子浓度增大,使S2-+H2O HS-+OH-逆向移动,故B不符合题意;
C.银离子与硫离子反应生成Ag2S沉淀,c (S2-)减小,平衡逆移,故C符合题意;
D.水解反应是吸热反应,升温促进水解,平衡正移,c (S2-)减小, c (HS-) 增大,所以 增大,故D不符合题意;
故答案为:C;
【分析】根据影响水解平衡移动的因素进行分析,注意点水解属于吸热反应,所以稀释促进水解,升高温度也能促进水解,水解常数只受温度影响。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,A不符合题意;
B.着反应的进行,正反应速率越快,消耗的CO就越多,CO的转化率将逐渐增大,所以△t1=△t2时,CO的转化率:a~b段小于b〜c段,B符合题意;
C.a化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,C不符合题意;
D.随到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,所以反应物浓度:a点大于b点,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】A.影响速率的因素有多种,要从题目中确定C点前主要因素为温度;B,平衡前相同时间内速率越快,反应物的转化率越大;C.化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变速率不再变化;D.平衡前反应物浓度随时间不断减小。
17.【答案】C
【解析】【解答】2s后A的转化率为50%,则反应的A为2×50%=1mol,则
2A(g) +
3B(g)
2C(g)+
zD(g)
起始
2
2
0
0
转化
1
1.5
1
0.5z
2s后的量
1
0.5
1
0.5z
A. v(C)=v(A)=1/(2×2)=0.25 mol·L-1·s-1, A不符合题意;
B. v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,0.5z/(2×2)=0.25, z=2, B不符合题意;
C.据以上分析可知, B的转化率为1.5/2×100%=75%,C符合题意;
D. 反应前与2s后容器的压强比等于气体物质的量之比=4:(1+0.5+1+0.5×2)=4:3.5;故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】利用三段式,通过起始量、转化量、最终量可以将三段式补充完整;
A、利用化学反应速率计算公式;
B、通过D的最终量可以求出;
C、利用转化量除以起始量可以求出;
D、反应前的总物质的量和反应后的总物质的量之比即压强比。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.将反应物固体粉碎,增大反应物的接触面积,可以加快直接氯化,碳氯化的反应速率, A不符合题意;
B.根据图示写出热化学方程式①,②,方程式②-①,得,,B符合题意;
C.因为,反应能自发进行,所以判断反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变,C不符合题意;
D.碳氯化反应为放热反应,温度升高,平衡向逆方向移动,的产率变小,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据影响反应速率的因素分析;
B.根据盖斯定律书写;
C.依据ΔG=ΔH-TΔS<0分析;
D.依据影响化学平衡的因素分析。
19.【答案】C
20.【答案】C
【解析】【分析】硫酸和氢氧化钡的反应中由硫酸钡白色沉淀生成,存在溶解平衡,溶解是吸热的,所以A不正确;CO2分解是吸热反应,△H大于0,B不正确;C中反应是放热反应,应用容器是绝热的,所以温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO2的浓度增大,颜色加深,C正确;反应是否自发进行和熵变及焓变都是有关系的,D不正确,答案选C。
【点评】本题容易错选A,这是由于没有考虑到生成的硫酸钡存在溶解平衡导致的,所以除了熟练掌握基础知识外,还需要灵活运用基础知识。
21.【答案】(1)3X+Y=2Z
(2)0.05mol/(L·min);>;30%
(3)B
(4)0.075mol/(L·min);10:9
22.【答案】增大压强;减小CO的浓度
【解析】【解答】a时正逆反应速率都增大,可能为增大压强或者升高温度,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向着逆向移动,若最大压强,平衡向着逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,满足条件;该反应的正反应吸热反应,若升高温度后平衡向着正向移动,正反应速率大于逆反应速率,所以不可能为升高温度,应该为增大压强;
b时是正反应速率不变,逆反应速率减小,正反应速率大于逆反应速率,平衡向着正向移动,之后逆反应速率逐渐增大,正反应速率减小,应为减小生成物的原因,
故答案为:增大压强;减小CO的浓度.
【分析】根据正逆反应速率的变化结合温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断,a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,b时正反应速率大于逆反应速率,注意逆反应速率突然减小的特点,据此进行解答.
23.【答案】(1) 锌完全消失所需的时间 5
(2) 固体反应物的表面积 实验3加入少量硫酸铜,构成铜锌原电池
(3) 该反应放热,溶液温度升高
(4) 加入太多饱和硫酸铜溶液,生成得铜过多,反应生成的铜覆盖在锌粒表面,锌与硫酸接触面积减小,化学反应速率变慢
(5) 0.001
(6) A
24.【答案】V1=2.0;V2=3.0;浓度;其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,加快(减慢)化学反应速率;②③;1.0×10-2mol/(L·min);Mn2+对该反应有催化作用;加入MnSO4固体后,KMnO4溶液比实验②更快褪色
25.【答案】(1)双氧水的浓度对破氰反应速率的影响;10;20
(2)0.0175
(3)初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3﹣较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化);CN﹣+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3﹣
(4)分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN﹣浓度;相同时间内,若甲试管中的CN﹣浓度小于乙试管中的CN﹣浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用;若两试管中的CN﹣浓度相同,则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用
【解析】【解答】解:(1.)影响该反应的因素有pH以及双氧水的浓度,实验目的为废水的初始pH对破氰反应速率的影响和双氧水的浓度对破氰反应速率的影响,其它量应不变,而且总体积不变,蒸馏水的体积为10mL,所以双氧水的体积为20mL,故答案为:双氧水的浓度对破氰反应速率的影响;10;20;
(2.)根据v= = =0.0175mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.0175;
(3.)pH越大,[Fe(CN)6]3﹣越稳定,越难被氧化,所以破氰反应速率减小;因为氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HC03,其中的碳由+2价变成+4价,1mol转移2mol的电子,而过氧化氢1mol也转移2mol的电子,所以CN一和H2O2的物质的量之比为1:1,所以反应的离子方程式为:CN﹣+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3﹣,故答案为:初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3﹣较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化);CN﹣+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3﹣;
(4.)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度,如果在相同时间内,若甲试管中的CN﹣浓度小于乙试管中的CN﹣浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用,反之则不起催化作用,
故答案为:
实验方案(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN﹣浓度
相同时间内,若甲试管中的CN﹣浓度小于乙试管中的CN﹣浓度,则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用;若两试管中的CN﹣浓度相同,则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用
【分析】(1)实验的目的是调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,应分别检测废水的初始pH对破氯反应速率的影响和双氧水的浓度对破氰反应速率的影响;(2)根据v= ,进行计算求解;(3)pH越大,[Fe(CN)6]3﹣越稳定,越难被氧化,破氰反应速率减小;根据条件结合氧化还原反应的知识解答;(4)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度来做对比实验.
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