2.1 化学反应速率 同步测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-09-17
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内容正文:
2.1 化学反应速率 同步测试题
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.影响化学反应速率的因素很多,下列措施一定能提高反应速率的是( )
A.改变反应物用量 B.减小压强
C.降低温度 D.升高温度
2.已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图曲线A所示,若在H2O2溶液中加入少量KI,则H2O2的分解过程可表示为:①H2O2+I-=H2O+IO-,②H2O2+IO-=H2O+O2+I-,其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是
A.上述反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量
C.I-在H2O2分解过程中起到催化剂作用
D.从曲线B可以看出,加入KI减少了H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化
3.下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是( )
A.瓜子包装内放置除氧剂 B.青香蕉和苹果放一起催熟
C.食盐中添加碘酸钾 D.红薯放在地窖中保存
4.在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应:2A(g)3B(g)+C(g),若反应物在前20s由3mol降为1.8mol,则前20s的平均反应速率为( )
A.v(B)=0.03mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.045mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.03mol·L-1·s-1 D.v(C)=0.06mol·L-1·s-1
5.对于人工合成氨反应 (未配平),下列表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
6.2021年12月9日,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。王亚平利用泡腾片演示了微重力环境下液体表面张力的实验。某维C泡腾片具有抗氧化、防衰老的功效,含有维生素C、柠檬酸、碳酸氢钠、乳糖、山梨糖醇等,遇水有大量气体生成。下列说法错误的是( )
A.该泡腾片功效与控制反应速率有关
B.泡腾片的保存需注意防潮,故使用后应密封保存
C.由泡腾片溶于水产生二氧化碳的现象可知,酸性:碳酸>柠檬酸
D.其他条件相同时,用温水溶解泡腾片冒气泡的速率比用冷水快
7.对于 A2+3B2⇌2C 的反应,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是( )
A.υ(A2) = 0.4 mol·L-1·s-1 B.υ(B2) = 0.8 mol·L-1·s-1
C.υ(C) = 0.6 mol·L-1·s-1 D.υ(B2) = 4.2 mol·L-1·min-1
8.下列措施能增大原反应的化学反应速率的是( )
A.Na与水反应时增大水的用量
B.使用NaClO漂白时加入适量的盐酸
C.铁和稀 反应制取H2时加入适量的
D.在 与NaOH两溶液反应时,增大体系的压强
9.下列关于化学反应速率的说法,错误的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有mol·L−1·s−1和mol·L−1·min−1
10.Li2CO3和C只有在MoS2的催化作用下才能发生2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2电极反应,反应历程中的能量变化如图。
下列说法正确的是
A.碳原子在电极反应中均发生氧化反应
B.反应历程中存在碳氧键的断裂和形成
C.反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量
D.MoS2催化剂通过降低电极反应的焓变使反应速率加快
11.为探究反应速率的影响因素,某同学设计了以下实验,下列说法正确的是( )
锥形瓶号
反应温度/℃
溶液/mL
溶液/mL
浑浊出现时间/s
备注
1
20
10
10
0
10
2
20
10
5
X
16
3
40
10
10
0
5
第10s开始浑浊不再增加
A.该实验也可以用的体积变化来定量表示化学反应的快慢
B.3号瓶用表示0~10s内的平均反应速率为
C.由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度,反应速率加快
D.2号瓶中X的值等于6
12.已知反应: 2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g)快
②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g)慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数, 加快反应速率
13.将等物质的量的混合于的密闭容器中,发生反应:,经后,测得A的物质的量减少了的浓度为。下列说法不正确的是
A.内,用A表示的反应速率是
B.内,用A和B表示的反应速率之比为
C.
D.末,D的物质的量浓度为
14.和催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.制备合成气的总反应为:
B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成
C.投料→①过程反应可表示为,且Ni在整个反应过程中起催化剂作用
D.E为①→②正反应活化能,过程中生成的过渡态物质应该是一种非常稳定的物质
15.对于反应3A(g)+B(g)4C(g)+2D(g),测得4种条件下的反应速率分别为①v(A)=0.9mol•L-1•s-1、②v(B)=24mol•L-1•min-1、③v(C)=1.6mol•L-1•s-1、④v(D)=0.4mol•L-1•s-1,则上述4种条件下的反应速率大小关系正确的是( )
A.②>④>③>① B.②>①>④>③
C.②=③>①>④ D.②=③>④=①
16.无水氯化铝是一种重要的催化剂,工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3(s)+6Cl2(g)4AlCl3(g)+3O2(g) ΔH>0。下列分析正确的是( )
A.增大Al2O3用量,化学平衡不移动
B.电解熔融的Al2O3和AlCl3均能得到单质铝
C.增大压强(即压缩气体),化学平衡向正反应方向移动
D.其他条件不变时,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
17.在密闭系统中有反应能使反应速率增大的措施是( )
①恒容条件下分离出一氧化碳 ②升高温度 ③将炭粉碎 ④恒容条件下通入⑤增加炭的量
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②③④ D.①②③④⑤
18.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol/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
C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢
19.反应,在不同情况下测得的反应速率,其中反应速率最慢的是( )
A. B.
C. D.
20.1,3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时,会生成两种产物,其反应机理如下:
下列说法不正确的是( )
A.两种加成产物相比,1,4加成产物更稳定
B.两种反应历程相比,1,2加成反应速率更快
C.增大溴的浓度,可提高1,3-丁二烯的转化率
D.升高温度,1,4加成正反应速率的增大,逆反应速率减小
二、综合题
21.汽车尾气中的主要污染物是和CO,它们是现代化城市中的重要大气污染物。
回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO,其能量变化如图1所示,则图1中三种分子最稳定的是 ,图1中对应反应的热化学方程式为 。
(2)和CO均是有害气体,可在表面转化为无害气体,其反应原理如下: 。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
①图2中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,该反应的活化能为 ,该反应的 。
②在反应体系中加入作为该反应的催化剂,则 (填“增大”“减小”或“不变”,下同), 。
22.回答下列问题。
(1)Ⅰ.生物脱H2S的原理为:
H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O
硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是 。
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 。
(3)Ⅱ.一定温度下,某恒容密闭容器中含有NO2、N2O4两种气体,反应开始至达到平衡状态过程中,两种物质的浓度随时间的变化如图所示:
表示NO2浓度变化的曲线是 ,写出相应的化学方程式: 。
(4)从反应开始至达到平衡的过程中,用N2O4表示的反应速率v(N2O4)= ,A、B两点对应状态中,曲线x代表的物质的反应速率相对大小为:v(A) v(B)。
23.
(1)在101kPa时, 在 中完全燃烧生成2mol液态水,放出 的热量,请写出 燃烧热的热化学方程式为 。
(2)已知1g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是 ,试写出相关的热化学方程式 。
(3)已知在常温常压下:
①
②
③
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(4)将 和 充入2L盛有催化剂的密闭容器中,发生氨的催化氧化。如图为不同温度下,反应5min时NO的产率图。
① 下,5min内该反应的平均反应速率
②若不考虑催化剂的影响,5min时 下和 下逆反应速率较快的为 填“ ”或“ ” ,原因为
24.
(1)在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),测得CO和CH3OH的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
①从反应开始至达到平衡,以H2表示的平均反应速率υ(H2)= 。下列措施能增大正反应速率的是 (填字母)。
A.升高温度
B.恒容条件下充入He
C.减小CH3OH的浓度
D.加入合适的催化剂
②该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),已知断开1molCO(g)和2molH2(g)中的化学键共需要吸收的能量为1924 kJ,则断开1molCH3OH(g)中的化学键共需要吸收 kJ的能量。
(2)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此装置既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。请回答下列问题:
①B极的电极反应式 。
②阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。为使电池能持续放电,该离子交换膜最好选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
③当有8.96L NH3(标准状况)参加反应时,离子交换膜右侧质量减少 g。
25.氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
(1)三氟化氮()气体是一种新型电子材料。其中N元素的化合价为 ,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生反应生成HF、NO和HNO。反应过程中,被氧化与被还原的元素的质量之比为 。
(2)联氨()是一种常用的强还原剂。可用以下方法制得(装置如右图):NaClO碱性溶液与尿素[化学式为,沸点196.6℃]水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。滴液漏斗内的试剂是 ;制备联氨的离子方程式为 。
(3)与澄清石灰水混合,溶液体积为2L,半分钟后的的物质的量减少了0.2mol, 。
(4)已知:分子中的键能为a kJ/mol;分子中键能为b kJ/mol;1mol 转化为气态P原子吸收能量c kJ。写出与反应生成的热化学方程式: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.增大反应物浓度,反应速率加快,若反应物为纯固体或纯液体,改变其用量,反应速率不变,故A不选;
B.对气体参加的反应,减小压强,反应速率减小,而对无气体参加的反应,减小压强反应速率不变,故B不选;
C.降低温度,反应速率一定减小,故C不选;
D.升高温度,反应速率一定加快,故D选;
故答案为:D。
【分析】一般增大浓度、增大压强、升高温度,反应的反应速率增大
2.【答案】D
3.【答案】C
【解析】【解答】A.在瓜子包装内放置除氧剂的目的是防止食品变质,减慢腐败变质的速度,故A不符合题意;
B.未成熟的青香蕉与成熟苹果一起密封放置,可以加快香蕉的成熟速率,故B不符合题意;
C.食盐中添加碘酸钾是为了防止缺碘,与反应速率无关,故C符合题意;
D.红薯放在地窖中保存可以减缓红薯的变质速度,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】影响化学反应速率的因素有:温度、压强、反应物浓度、催化剂等。
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】C
【解析】【解答】A.已知该泡腾片具有抗氧化的功效、遇水有大量气体生成。则该泡腾片泡好后久置还原性的物质会被氧气氧化、气体也基本逸出,所以泡腾片功效与控制反应速率有关,A不符合题意;
B.已知该泡腾片具有抗氧化的功效、遇水有大量气体生成,则泡腾片的保存需注意防潮,故使用后应密封保存,B不符合题意;
C. 强酸能制弱酸,由泡腾片溶于水时柠檬酸、碳酸氢钠反应产生了二氧化碳,则酸性:柠檬酸碳酸,C符合题意;
D. 其他条件相同时温度高反应速率快,则用温水溶解泡腾片冒气泡的速率比用冷水快,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.维生素含量越高,功效越好;
B.该维C泡腾片遇水有大量气体生成;
D.温度越高反应速率越快。
7.【答案】A
【解析】【解答】A. = 0.4 mol·L-1·s-1;
B. ≈0.27 mol·L-1·s-1;
C. = 0.3mol·L-1·s-1;
D. = 1.4 mol·L-1·min-1≈0.023 mol·L-1·s-1;
反应速率最快的为A,
故答案为:A。
【分析】同一个化学反应,用不同的物质表示反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比,速率与计量系数的比值越大,反应速率越快。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.水的浓度固定不变,说明增加水的用量不影响速率,A不符合题意;
B.次氯酸钠和盐酸反应生成次氯酸,次氯酸的浓度增大,反应速率加快,B符合题意;
C.加入硫酸钾不影响速率,C不符合题意;
D.对于溶液之间的反应,压强不影响速率,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】增大反应物的浓度可增大反应速率,对于纯液体改变用量反应速率不变,对于没有气体参加的反应,增大压强反应速率不变,以此来解答。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、化学反应有的快,有的慢,则使用化学反应速率来衡量表示化学反应进行的快慢,A不符合题意;
B、反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素,如火药爆炸、食物腐败等,B不符合题意;
C、化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减小或生成物物质的量浓度的增加来表示,C符合题意;
D、化学反应速率公式中,浓度的单位是mol/L,时间单位常用s、min,所以化学反应速率常用单位有mol·L−1·s−1和mol·L−1·min−1,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】关于化学反应速率的理解还需要注意以下几点:化学反应速率是一段时间内的平均速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值;同一化学反应在相同条件下,用不同物质表示的化学反应速率,其数值不同,但意义相同;由于固体和液体的浓度视为定值,因此不能用来表示反应速率。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.碳原子在电极反应中即发生氧化反应也发生还原反应,故A不符合题意;
B.图中可以看到碳酸根离子到二氧化碳存在碳氧键的断裂,从C到CO存在碳氧键的形成,故B符合题意;
C.反应历程中涉及电子转移的变化时,能量增加,均吸收能量,故C不符合题意;
D.MoS2催化剂通过降低电极反应的活化能,焓变不变,反应更容易进行,使反应速率加快,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.第一步、第三步发生失电子的氧化反应,第二步未失去电子;
C.反应历程中涉及电子转移的变化时,能量增加;
D.催化剂能降低反应所需的活化能,加快反应速率。
11.【答案】C
【解析】【解答】A. 只有二氧化硫一种气体,但二氧化硫溶于水,不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢,故A不符合题意;
B. 3号瓶用表示0~10s内的平均反应速率为= ,故B不符合题意;
C. 由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度,反应速率加快,1号瓶反应用时短,反应速率快,故C符合题意;
D. 2号瓶中X的值等于5,使混合后溶液的总体积与1号瓶内溶液相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时,应保证其他反应条件相同。
12.【答案】C
【解析】【解答】A. 反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于②的快慢,故A不符合题意;
B. NOBr2是中间产物,而不是催化剂,故B不符合题意;
C. 正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ⋅mol−1,故C符合题意;
D. 增大浓度,活化分子百分数不变,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.反应速率主要取决于慢的一步;
B.NOBr2是中间产物;
C.正反应放热,说明正反应的活化能比逆反应的活化能小;
D.增大浓度,可增大单位体积内活化分子的数目;
13.【答案】A
14.【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知,制备合成气的总反应为:,故A不符合题意;
B.由反应物、生成物可知,①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B不符合题意;
C.根据图示信息,投料→①过程反应可表示为,且Ni在整个反应过程中起催化剂作用,故C不符合题意;
D.能量越低越稳定,过渡态物质的能量最高,其最不稳定,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,CO2和CH4催化重整可制备合成气的方程式为,①的总能量高于②的总能量,则①→②为放热反应。
15.【答案】C
【解析】【解答】由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,物质的反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,将速率单位统一后,由题意可得:==0.3、==0.4、==0.4、==0.2,则4种条件下的反应速率大小关系为②=③>①>④,
故答案为:C。
【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比,将各个反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率;同时统一单位。再进行大小比较。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.由于氧化铝是固体,增大Al2O3用量,化学平衡不移动,故A符合题意;
B.AlCl3是分子晶体,熔融的AlCl3不导电,电解熔融的AlCl3不能得到单质铝,故B不符合题意;
C.正方向是气体体积增大的反应,增大压强(即压缩气体),化学平衡向逆反应方向移动,故C不符合题意;
D.其他条件不变时,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据影响化学平衡移动的因素分析;改变固体用量,化学平衡不移动;
B.AlCl3是分子晶体;
C.根据影响化学平衡移动的因素分析;
D.依据影响反应速率的因素分析。
17.【答案】C
【解析】【解答】①恒容条件下分离出CO,c(CO)减小,反应速率减慢,①不符合题意;
②升高温度,反应速率加快,②符合题意;
③将炭粉粉碎,固体与气体的接触面积增大,反应速率加快,③符合题意;
④恒容条件下通入CO2,c(CO2)增大,反应速率加快,④符合题意;
⑤固体的浓度为常量,增加固体的量不影响反应速率,⑤不符合题意;
综上,能使反应速率增大的是②③④,C符合题意。
故答案为:C
【分析】根据浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响分析。浓度增大、温度升高、压强增大和加入催化剂,反应速率都变大。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、98%的浓硫酸具有强氧化性,能将铁钝化, 无法反应生成H2,A不符合题意。
B、加入适量的NaCl溶液,相当于对稀盐酸进行稀释,溶液中c(H+)减小,反应速率减慢,B不符合题意。
C、不管是放热反应还是吸热反应,反应温度升高,反应速率加快,C不符合题意。
D、压强减小,反应速率减慢,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、浓硫酸具有强氧化物,常温下能使铁钝化。
B、加入适量NaCl溶液,使得盐酸中c(H+)减小,反应速率减慢。
C、升高温度,反应速率加快。
D、压强减小,反应速率减慢。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.;
B.;
C.;
D.;
所以反应速率最慢的是A;
故答案为:A。
【分析】要判断一个反应的快慢,除了利用化学计量数之比等于物质的量之比,转为相同物质计算,还可以利用化学反应速率除以相应物质的化学计量数,得到的数据大小进行判断。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,1,4加成产物能量更低,更稳定,A项不符合题意;
B.第二步反应中1,2加成反应的活化能更低,反应速率更快,B项不符合题意;
C.增大溴的浓度,可提高另外一种反应物1,3-丁二烯的转化率,C项不符合题意;
D.总反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,但正、逆反应速率均增大,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】物质的能量越低,越稳定。
B.活化能低,活化分子的百分含量高,有效碰撞几率大,反应速率快;
C.增大某种反应物的浓度,平衡正向移动,可以提高另一种反应物的转化率;
D.温度升高正逆反应速率都会加快。
21.【答案】(1); kJ·mol
(2)放热;134 kJ⋅mol;-226 kJ⋅mol;减小;不变
【解析】【解答】(1)氮气是最稳定的,因为其内部的键能最大,键最难被破坏;图1的反应热方程式为: kJ·mol ;
(2)①图2中反应反应物总能量小于生成物的总能量,所以属于放热反应;该反应的活化能是Ea=134 kJ⋅mol;反应热是正反应的活化能与逆反应活化能之差,134-360=-226 kJ⋅mol;
②催化剂会降低反应的活化能,但是催化剂不能改变反应热,因此不变。
【分析】(1)对于物质来说,能量越低越稳定,键能越大越稳定;=反应物的总键能-生成物的总键能;
(2)放热反应:反应反应物总能量小于生成物的总能量;=正反应的活化能与逆反应活化能之差;
催化剂会降低反应的活化能,但是催化剂不能改变反应热。
22.【答案】(1)降低反应活化能(或作催化剂)
(2)30℃
(3)pH=2.0;x
(4)2NO2⇌N2O4;0.4mol·L-1·min-1
【解析】【解答】Ⅰ. (1)硫杆菌存在时充当催化剂,催化剂的作用是降低反应的活化能,加快反应速率。故答案为:降低反应活化能(或作催化剂);
(2)由题图可知使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH= 2,Fe2+氧化速率最高;
Ⅱ. (1)根据图像,到达平衡时x的浓度降低了8 mol· L-1,y的浓度增大了4mol·L-1,因此表示NO2浓度变化的曲线是x,反应的化学方程式为2NO2⇌N2O4;
(2)从反应开始至达到平衡的过程中,用N2O4表示的反应速率v(N2O4)= 。
【分析】Ⅰ. (1)硫杆菌存在时充当催化剂;
(2)由题图可知使用硫杆菌的最佳条件依据氧化速率最高;
Ⅱ. (1)根据浓度变化确定反应物和产物,依据浓度的变化之比等于计量系数之比确定计量数;
(2)利用计算 。
23.【答案】(1)
(2)
(3)
(4);;温度越高,逆反应速率增长的越快
【解析】【解答】(1)1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量为该物质的燃烧热,已知氢气在1mol氧气中完全燃烧放出571.6kJ的能量,则氢气燃烧热的热化学方程式为 ;(2)1g碳粉完全燃烧生成二氧化碳放出32.8kJ的能量,则1mol碳粉完全燃烧生成12×32.8kJ=393.6kJ的能量,故该反应的热化学方程式为 ;(3)根据盖斯定律,将热化学方程式①减去热化学方程式②加上热化学方程式③即可得到目标方程式的热化学方程式,目标方程式的热化学方程式为 ;(4)①T2℃下NO的产率为80%,说明有80%的NH3发生了反应,根据反应方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O,可得出v(NH3)=0.032mol/(L·min);
②温度越高,单位体积内的活化分子百分数越大,反应速率越快,故T3下的速率大于T1下的速率,故答案为T3。
【分析】(1)利用燃烧热的定义,燃烧1mol物质进行书写方程式,注意物质状态的表示。
(2)热化学方程式的书写中注意状态的表示及焓变的计算。
(3)利用盖斯定律通过分反应的加合得总反应方程式的焓变,注意在总反应方程式中找分反应的相同物质。
(4)根据速率公式进行计算氨气的速率。根据速率的外界影响因素判断速率的大小。
24.【答案】(1)0.25mol/(L·min);AD;放热;2052.8
(2)2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;阴;10.8
【解析】【解答】(1)①根据图1可知,参加反应的n(CO)=1.00mol-0.25mol=0.75mol,根据反应方程式,反应的n(H2)=2n(CO)=1.5mol,v(H2)= =0.25mol/(L·min);
A.升高温度,活化分子的百分含量增大,有效碰撞几率增大,反应速率增大,A正确;
B.恒容条件下充入He,对反应体系中各物质的浓度无影响,反应速率不变,B与题意不符;
C.减小CH3OH的浓度,逆反应速率瞬间减小,然后,正反应速率暂时不变,随后减小,C与题意不符;
D.加入合适的催化剂,降低反应的活化能,增大活化分子的含量,有效碰撞几率增大,反应速率增大,D正确;
答案为AD。
②根据图2,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应;化学键断开吸收的能量与结合释放的能量相等,1924 kJ-1molCH3OH(g)键能=-128.8kJ,则断开1molCH3OH(g)键能=2052.8 kJ;
(2)①根据图示,电极B通入的二氧化氮得电子生成氮气,电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;
②电解质溶液呈碱性,则电极A为氨气失电子与氢氧根离子反应生成氮气和水,则交换膜为阴离子交换膜;
③8.96L NH3(标准状况)即0.4mol参加反应时,转移1.2mol电子,需要0.3mol的NO2参与反应,生成0.15mol的氮气,转移1.2mol的氢氧根离子,离子交换膜右侧改变质量=0.3mol×46g/mol-0.15mol×28g/mol-1.2mol×17g/mol=-10.8g,则质量减少10.8g。
【分析】(1)①根据图1及反应方程式计算;
②根据图2,反应物的总能量大于生成物的总能量及化学键断开吸收的能量与结合释放的能量相等计算;
(2)①根据图示及电池总反应式判断电极反应式;
②根据溶液的酸碱性,判断电极产物,结合确定溶液中离子的移动方向判断离子交换膜种类;
③根据电极反应式及阴离子交换膜中离子的移动计算。
25.【答案】(1)+3;1∶2
(2)NaClO碱性溶液;
(3)0.2
(4)
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