第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-09-19
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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、单选题(共20题)
1.一定条件下,向5L密闭容器中充入2mol A气体和1mol B气体,发生可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1mol/L, A的转化率为
A.67% B.50% C.25% D.5%
2.回收利用CO是工业生产的一项新课题,新技术研究成果甲醇与CO反应可制备乙酸,其反应为CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l),测得甲醇的转化率随温度变化如图所示
下列有关说法正确的是
A.温度升高,平衡常数K增大
B.温度为T1时,该反应的正反应速率:B点>A点
C.缩小容器容积,既能加快反应速率,又能提高甲醇的转化率
D.选择合适的催化剂可以降低反应活化能并提高平衡产率
3.某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。当反应达到平衡时,下列有关说法中正确的是
A.各物质的物质的量之比一定为n(N2):n(H2):n(NH3)=1:3:2
B.在该条件下,N2的转化率已经达到了最大值
C.反应物的总质量一定比生成物的总质量小
D.正反应速率和逆反应速率相等且均为零
4.“地康法”制取氯气的反应原理为 ,恒压条件下,HCl和的起始物质的量之比为4∶1时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时的平衡产率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出,下列叙述错误的是
A.曲线I代表有分子筛膜时的平衡产率随温度的变化
B.无分子筛膜时,升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.P点产率高于W点的原因是改变压强,平衡向正反应方向移动
D.工业生产中投料比不宜过大或过小
5.在一定温度下,A、B能在溶液中发生反应A+B=C+D
a.将0.2mol·L-1A溶液和0.2mol·L-1B溶液各20mL混合
b.将0.5mol·L-1A溶液和0.5mol·L-1B溶液各50mL混合
c.将1mol·L-1A溶液和1mol·L-1B溶液各10mL混合,同时倒入30mL蒸馏水
d.将1mol·L-1A溶液20mL和1.2mol·L-1B溶液60mL混合
反应开始时,反应速率由大到小的顺序是
A.d>b>c>a B.b>d>a>c
C.d>c>b>a D.b>c>d>a
6.已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.X和Y分别代表压强和温度
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Ka < Kb < Kc
D.适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
7.以下说法中操作正确、能达到目的且判断正确的是
选项
操作
目的
判断
A
向和生石灰混合体系加压
使尽可能被吸收
错误,根据反应的K的表达式可知,压强增大不能使的分压发生改变
B
合成氨时在经济性良好的范围内选择尽可能高的压强
增加转化率
正确,压强增大使得反应向右进行
C
向两支盛有2ml0.2mol/L的乙二酸试管中滴加1ml浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L的溶液
探究反应物浓度对反应速率的影响
正确,浓度越大反应速率越快,褪色越快
D
向滴有KSCN溶液的溶液中加入固体
探究浓度对平衡的影响
正确,增加浓度,使平衡移动
A.A B.B C.C D.D
8.2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.CO的转化率100% B.CO、NO、CO2、N2的浓度相等
C.NO的浓度为0 D.v正(CO2)=v逆(CO2)
9.在1.0L密闭容器中投入1 mol PCl3和2 mol Cl2发生反应,在不同温度及压强下,平衡时PCl5的物质的量如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应为吸热反应
B.压强大小关系为p3<p2<p1
C.M点对应的平衡常数K约为0.19
D.在p1及402K时,图中N点v正<v逆
10.某温度下,在体积一定的密闭容器中发生反应: ,下列说法正确的是
A.当时,反应达到平衡状态
B.一段时间后,混合气体密度不变,反应达到平衡状态
C.平衡后再充入,达到新平衡时,的转化率变大
D.若反应前充入的与物质的量相等,达平衡时的转化率比的高
11.向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2,一定条件下发生反应:,测得SO3浓度随时间变化如下所示,下列说法正确的是
反应时间/s
40
50
60
70
80
90
100
110
SO3浓度/mol/L
0.10
0.14
0.21
0.26
0.30
0.32
0.33
0.33
A.50s时,SO3的生成速率为0.0028mol·L-1·s-1
B.40~90s的逆反应速率逐渐增大
C.40~50s的反应速率大于70~80s的反应速率
D.110s时,缩小容器体积再次达到平衡后,SO2的转化率和浓度均保持不变
12.在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列叙述错误的是
A.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水量改变
B.催化剂可以同时产生多种反应历程
C.含C微粒参与的反应均有元素化合价变化
D.增大NO的量,反应热和平衡产率不变
13.过氧化氢在酸性环境中可氧化。实验证明该氧化过程由如下一系列基元反应构成:
①(快反应)
②(反应①的逆过程,快反应)
③(快反应)
④(慢反应)
下列说法错误的是
A.该氧化过程总反应为:
B.、互为倒数
C.、均为中间产物,
D.整个反应的速率由反应④决定,选择合适的催化剂可以加快反应速率
14.下列说法正确的是
A.恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行
B.非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应
C.相同物质的量的同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
D.反应在室温下可自发进行,则该反应的
15.根据下列有关图象,说法正确的是
A.由图甲知,反应在T1,T3处达到平衡,且该反应的
B.图象乙表示反应的化学方程式为:
C.图丙在10L容器、850℃,反应到4min时,放出51.6kJ的热量
D.图四所示图中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆)
16.对于反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904kJ•mol-1,下列有关说法正确的是
A.该反应只有在高温条件下能自发进行
B.该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
C.达到平衡时,升高温度,v(正)减小、v(逆)增加
D.c(NH3):c(O2):c(NO):c(H2O)=4:5:4:6时,说明反应达到平衡状态
17.已知1,3-丁二烯与HBr加成的能量-反应进程图如下图所示(图中∆H1、∆H2、∆H3表示各步正向反应的焓变)。下列说法正确的是
A.反应温度越低、反应时间越长,1,3—丁二烯与HBr反应得到1,2—加成产物的比例就越大
B.该反应中,H+与烯烃结合的一步为决速步,Br—进攻时活化能小的方向得到1,2—加成产物
C.根据该反应可推测,1,3,5—己三烯与HBr在高温下反应的产物应为CH3CH=CHCH=CBrCH3
D.1,3—丁二烯与HBr发生1,2—加成的反应热为∆H1−∆H2,发生1,4—加成的反应热为∆H1−∆H3
18.在一定温度下某反应达到化学平衡,其反应过程对应能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,为正反应活化能
B.该反应中,
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,正反应速率加快幅度大于逆反应加快幅度,使平衡正移
19.NH3可用于消除氮氧化物的污染。将NO2和NH3通入固定容积的密闭容器中,一定条件下发生反应,其中NO2的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.NO2与水反应生成HNO3,所以NO2为酸性氧化物
B.高温有利于该反应自发进行
C.压强p1<p2
D.X点和Y点对应的化学平衡常数K(X)<K(Y)
20.如图所示,向A、B中均充入1mol X、1mol Y,起始时A、B的体积都等于a L。在相同温度、外界压强和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中都发生反应:。达到平衡时,A的体积为1.2a L。下列说法正确的是
A.反应速率:
B.A容器中X的转化率为80%
C.该反应是一个熵减的反应
D.平衡时Y的体积分数:A<B
二、非选择题(共5题)
21.向一个容积为2 L的密闭容器中充入2mol NH3和3 mol O2,在恒温和催化剂作用下发生反应:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g) + 6H2O(l) ,经过5 min后达到平衡状态。此时,c(NH3):c(O2)=4:7。则:
(1)反应开始至平衡时,以NO的浓度变化表示该反应的平均速率v(NO)= 。
(2)起始状态与平衡状态容器内的压强之比为 。
(3)该条件下反应一段时间,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
A.c(H2O)保持不变的状态 B.气体的压强保持不变的状态
C.4v正(NH3)=5v逆(O2) D.NH3与O2浓度之比保持不变的状态
(4)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
A
B
C
D
E
F
4mol/L H2SO4(mL)
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液(mL)
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O(mL)
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计,其中:V1 = ,V6 = 。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
22.Ⅰ.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min时测得C为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
试回答下列问题:
(1)5 min时B的物质的量浓度为 。
(2)5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为 。
(3)化学方程式中n为 。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下:①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1 ③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1,其中反应速率最快的是 (填序号)
(5)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a.v(B)=2v(A)
b.容器内压强保持不变
c.单位时间内生成1molA时,消耗2molB
d.容器内密度保持不变
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(6)①该反应的化学方程式为 。
②反应开始~2min,气体X的平均反应速率为 。
23.如图所示,在容器A中装有20℃的水50mL,容器B中装有1mol/L的盐酸50mL,试管C、D相连通,且其中装有红棕色NO2和无色N2O4的混合气体,并处于下列平衡:2NO2 ⇌ N2O4 △H=-57kJ/mol,当向A中加入50gNH4NO3晶体使之溶解;向B中加入2g苛性钠时:
(1)C中的气体颜色 ; (填“变浅” 或“变深”).
(2)若25℃时,起始时仅有NO2气体,达到平衡时,c(NO2)=0.0125mol/L,c(N2O4)=0.0321mol/L,则NO2的起始浓度为 ,NO2的转化率为 .
24.某含硫酸的酸性工业废水中含有。光照下,草酸(化学式为,是二元弱酸)能将其中的转化为。某课题组研究发现,少量铁明矾即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:在下,控制光照强度、废水样品、初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成了以下实验设计表。
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
30
③
5
20
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(1)写出草酸与重铬酸钾反应的离子方程式: 。
(2) , , 。
(3)实验①和②的结果表明 。
(4)实验①中时段反应速率 (用代数式表示)。
25.在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图)。容器中发生以下反应:N2+3H2⇌2NH3 △H<0.若反应达平衡后,测得混合气体为7体积。据此回答下列问题:
(1)保持上述反应温度不变, 设a、b、c分别代表起始加入的N2、H2和NH3的体积。如果反应达平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同, 那么:
①若a = 1、c = 2, 则b = 。在此情况下, 反应起始时将向 方向进行(填“正”或“逆”)。
②若需规定起始时反应向逆方向进行,则c的范围是 。
(2)在上述装置中, 若需控制平衡后, 混合气体为6.5体积, 则可采取的措施是 。
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
C
A
D
B
D
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
A
C
D
C
B
B
B
C
D
1.B
平衡时B的物质的量为0.1mol·L-1×5L=0.5mol,则
2A(g)+B(g)2C(g)
起始量(mol) 2 1 0
变化量(mol) 1 0.5 1
平衡量(mol) 1 0.5 1
则A的转化率= ×100%=50%,故选B。
2.C
A.根据图象,随着温度升高甲醇的平衡转化率降低,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡常数K减小,A错误;
B.根据图象,T1温度下A点未达到平衡,反应向正方向进行,该反应的正反应速率:A点大于B点,B错误;
C.缩小容器的体积,相当于增大体系压强,反应速率加快,且平衡正向移动,甲醇的转化率提高,C正确;
D.催化剂可以降低活化能但不能提高平衡产率,D错误;
故选D。
3.B
A.当反应达到平衡时,各物质的物质的量之比与反应物的起始量有关,各物质的物质的量之比n(N2):n(H2):n(NH3)不一定为1:3:2,故A错误;
B.化学平衡是一定条件下化学反应的最大限度,则当反应达到平衡时,在该条件下氮气的转化率已经达到了最大值,故B正确;
C.由质量守恒定律可知,当反应达到平衡时,混合气体的总质量不变,但反应物的总质量和生成物的总质量相对大小与反应物的起始量有关,则反应物的总质量不一定比生成物的总质量小,故C错误;
D.化学平衡是动态平衡,当反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但不等于零,故D错误;
故选B。
4.C
由题给信息可知,分子筛膜能选择性分离出生成物水,有利于平衡向正反应方向移动,增大氯气的产率,由图可知,相同温度时,曲线I中对应点氯气的产率大于曲线Ⅱ,则曲线I代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化;曲线I中氯气的产率先增大后减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
A.由分析可知,曲线I代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化,故A正确;
B.由分析可知,该反应为放热反应,则无分子筛膜时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故B正确;
C.由分析可知,曲线I代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化,则P点产率高于W点的原因是分子筛膜能选择性分离出生成物水,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D.工业生产中氯化氢和氧气投料比增大相当于增大氯化氢的浓度,平衡向正反应方向移动,但氯化氢的转化率减小,导致氯气的产率减小,投料比减小相当于减小氯化氢的浓度,氯化氢的浓度减小会使得氯气的产率减小,所以工业生产中氯化氢和氧气投料比不宜过大或过小,故D正确;
故选C。
5.A
A.将0.2 mol·L-1 A溶液和0.2 mol·L-1 B溶液各20 mL混合,混合后A的浓度为,混合后B的浓度为;
B.将0.5 mol·L-1 A溶液和0.5 mol·L-1 B溶液各50 mL混合,混合后A的浓度为,混合后B的浓度为;
C.将1 mol·L-1 A溶液和1 mol·L-1 B溶液各10 mL混合,同时倒入30 mL蒸馏水,混合后A的浓度为,混合后B的浓度为;
D.将1 mol·L-1 A溶液20 mL和1.2 mol·L-1 B溶液60 mL混合,混合后A的浓度为,混合后B的浓度为;
浓度越大反应速率越快,混合后浓度最大的是d,其次是b,最小的是a。所以反应开始时,反应速率由大到小的顺序为v(d)>v(b)>v(c)>v(a)。故选A。
6.D
A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,NO2平衡转化率降低,该反应为气体物质的量减少反应,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像可知,X代表温度,Y代表压强,故A错误;
B.在温度相同时,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像,推出Y2>Y1,故B错误;
C.利用“放热反应,升高温度,平衡常数减小”,该反应为放热反应,三点中,c温度最高,平衡常数最小,故C错误;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,NO2平衡转化率增大,故D正确;
答案为D。
7.B
A.向CO2和生石灰混合体系加压,反应CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)向右移动,CO2的吸收量增大,温度不变,Kp不变,Kp=p(CO2),新旧平衡p(CO2)不变,但新的平衡中n(CO2)变小,A错误;
B.合成氨工业的原理为N2+3H22NH3,增大压强,可以使平衡向右移动,增加H2转化率和反应速率,但合成氨时在经济性良好的范围内选择尽可能高的压强,否则对设备的制造和材料的强度要求升高,增加生产成本,B正确;
C.向两支盛有2mL 0.2mol⋅L−1的乙二酸试管中滴加1mL浓度分别为0.1mol⋅L−1和0.2mol⋅L−1的KMnO4溶液,探究反应物浓度对反应速率的影响,该实验不宜使用浓度不同的高锰酸钾,否则将出现浓度大反而褪色慢的现象,C错误;
D.KSCN和FeCl3反应的离子反应方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,则向反应体系中加入K2SO4,平衡不移动,D错误;
故选B。
8.D
A.该反应为可逆反应,CO的转化率不可能达到100%,故A不选;
B.CO、NO、CO2、N2的浓度相等,并不能说明各物质的浓度不变,不能说明反应达到平衡状态,故B不选;
C.可逆反应达到平衡时反应物和生成物都会同时存在于一个容器,NO的浓度不可能为0,故C不选;
D.v正(CO2)=v逆(CO2)是反应达到平衡状态的本质标志,故D选;
故选D。
9.C
对于,增大压强,平衡正向移动,由图象可知升高温度,PCl5的物质的量减少,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,M点对应的PCl5的物质的量为0.25mol,以此可计算各物质的浓度,进而计算平衡常数,以此解答该题。
A.由图可知,随着温度升高,平衡时PCl5的物质的量在减小,所以升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故A错误;
B.由图可知,作一条等温线,因为该反应为气体体积减小的反应,压强越大,平衡时PCl5的物质的量也越大,所以p1>p2>p3,故B错误;
C.由图可知,M点对应的PCl5产量为0.25mol,则
又体积为1.0L,所以K=,故C正确;
D.由图可知,在p1及402 K时,N点PCl5的物质的量还小于平衡时的量,所以反应应正向进行,则v(正)>v(逆),故D错误;
故选:C。
10.D
A.同一物质正逆反应速率相等是形成平衡的本质,A中未注明正、逆反应速率,故不能判断,A错误;
B.反应前后,气体总质量不变,容器体积不变,因此,反应前后气体密度不变,不能用于判断平衡状态,B错误;
C.充入N2,平衡正向移动,H2的转化率增大,N2的转化率减小,C错误;
D.参加反应的变量之比等于方程式的系数比,转化率,起始量相同时,H2的变量大,故H2转化率大于N2,D正确;
答案选D。
11.B
A.根据表格信息可知,0-50s内,SO3浓度变化为,则SO3的平均反应速率为,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,故50s时,SO3的生成速率小于0.0028mol·L-1·s-1,A错误;
B.该反应为放热反应,绝热条件下温度逐渐升高,升高温度正逆反应速率均增大,且生成物浓度增大,逆反应速率加快,故40~90s的逆反应速率逐渐增大,B正确;
C.根据表格中40~50s、70~80s的SO3浓度变化量可知,40~50s的平均反应速率等于70~80s的平均反应速率,C错误;
D.110s时,缩小容器体积,平衡不移动,但各物质的浓度均增大,D错误;
答案选B。
12.A
根据反应机理,反应物为丙烷和氧气,生成物为丙烯和水,NO为催化剂,总反应为:2C3H8+O22C3H6+2H2O,据此分析解题。
A.根据总反应2C3H8+O22C3H6+2H2O可知,包含①的历程还是②的历程,最终生成水的量不变,A错误;
B.由分析可知,NO为催化剂,结合通过流程图中由NO生成HONO的反应历程有①的历程和②的历程2种,即催化剂可以同时产生多种反应历程,B正确;
C.由题干历程图可知,含C微粒参与的反应有:•C3H7+O2→C3H6+•OOH,C3H8+•OH→•C3H7+H2O,•C3H7+NO2→C3H6+HONO,反应中均有元素化合价变化,C正确;
D.由分析可知,NO为催化剂,故增大NO的量,反应热和平衡产率不变,D正确;
故答案为:A。
13.C
A.反应①+③+④,可得氧化过程的总反应,A项正确;
B., ,K1、K2互为倒数,B项正确;
C.由以上反应可得,、均为中间产物,其中③为快反应,④为慢反应,活化能越小,反应速率越快,,C项错误;
D.整个反应的反应速率由慢反应决定,加入合适的催化剂可以加快反应速率,D项正确;
故答案为C。
14.D
A.恒温恒压下,且的反应在任何条件下均有,则且的反应一定能自发进行,A项错误;
B.非自发的反应,改变条件,不会改变结果,则通过改变条件不能使其成为自发反应,B项错误;
C.同一种物质的熵:气态>液态>固态,即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小,C项错误;
D.反应的,在室温下可自发进行,则,即该反应的,D项正确;
答案选D。
15.C
A.由图甲知,T2时处于化学平衡状态,升高温度,Z%减少,X%增多,所以ΔH<0,A错误;
B.由图乙可知,△n(z)=1.8 mol,△n(x)=1.8 mol,△n(y)=1.2 mol,但是z不一定是固体,B错误;
C.图丙可知,反应进行到4min时,消耗的反应物的物质的量为0.12 mol/L×10 L=1.2 mol,所以放出的热量为=1.2mol×43kJ/mol=51.6 kJ,C 正确;
D.阴影部分的面积指的是某反应物浓度的变化值,D错误;
故选C。
16.B
A.反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ•mol-1,△S>0,则复合判据△H-T△S<0,该反应任何温度都能自发进行,故A错误;
B.该反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=-904 kJ•mol-1<0,说明正反应的活化能小于逆反应的活化能,故B正确;
C.达到平衡时,温度升高v(正)和v(逆)均增加,故C错误;
D.各物质的浓度不再变化达到平衡,浓度比等于化学计量数之比不能说明达到平衡,故D错误;
故选:B。
17.B
A.由图可知,1,2—加成产物的能量高于1,4—加成产物的能量,则反应温度越低、反应时间越长,1,3—丁二烯与溴化氢反应得到1,4—加成产物的比例就越大,故A错误;
B.由图可知,反应中,氢离子与烯烃结合的活化能最大,反应速率最慢,所以该步为反应的决速步;溴离子进攻时,得到1,2—加成产物的活化能小于得到1,4—加成产物,所以溴离子进攻时活化能小的方向得到1,2—加成产物,故B正确;
C.由题给信息可知,1,3,5—己三烯与溴化氢在高温下反应的产物应为CH3CH=CHCH=CHCH2Br,故C错误;
D.由图可知,1,3—丁二烯与溴化氢发生1,2—加成的反应热为∆H2−∆H1,发生1,4—加成的反应热为∆H3−∆H1,故D错误;
故选B。
18.B
A.由图可知,Ea为正反应活化能,为逆反应活化能,A错误;
B.该反应反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,,故B正确;
C.活化分子的能量高,所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,故C错误;
D.温度升高,平衡向着吸热方向移动,即反应逆向进行,因此逆反应速率的加快幅度大于正反应加快幅度,故D错误;
故答案为B。
19.C
A.酸性氧化物和水反应只生成酸,且反应为非氧化还原反应,而二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,该反应是氧化还原反应,所以二氧化氮不是酸性氧化物,故A错误;
B.由图可知,升高温度,二氧化氮的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,说明该反应是放热反应,由于是熵增反应,任何条件下反应ΔH—TΔS均小于0,都能自发进行,故B错误;
C.该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的转化率减小,由图可知,温度相同时,p1条件下二氧化氮的转化率大于p2条件下二氧化氮的转化率,则压强p1小于p2,故C正确;
D.平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,X点和Y点的温度相同,则对应的化学平衡常数相等,故D错误;
故选C。
20.D
A.A、B两容器反应物的起始量相同,达到平衡时,A的体积为1.2a L,B的体积仍然为a L,B中反应相当于加压,所以反应速率:,A项错误;
B.向A中充入1 mol X、1mol Y,起始时A的体积等于a L,达到平衡时,A的体积为1.2a L,恒温恒压条件下,气体体积之比等于物质的量之比,所以达到平衡时,A容器内气体的物质的量为2.4 mol,反应中消耗X 1mol,总物质的量增加1mol,现在总物质的量增加0.4 mol,则消耗X 0.4 mol,所以A容器中X的转化率为40%,B项错误;
C.对于该可逆反应,随着反应的进行,气体的物质的量增加,可知该反应是一个熵增的反应,C项错误;
D.与A相比,B相当于加压,平衡逆向移动,Y的物质的量增大,所以平衡时Y的体积分数:A<B,D项正确;
答案选D。
21. 0.1mol/(L·min) 4:3 BD 30 10 生成的Cu覆盖在Zn的表面,接触面积减小,反应速率减慢
设参加反应的NH3的浓度为4,由题意得:
(1)平衡后c(NH3):c(O2)=4:7,由分析可知,,解得=0.125mol/L,4=0.5 mol/L,所以;
(2)根据阿伏伽德罗定律,压强之比等于物质的量之比,本题体积不变,故压强之比等于物质的量浓度之比,;
(3)A.H2O是液态,没有浓度概念,不能用来判定平衡,A错误;
B.该反应是前后气体体积变化的反应,故压强是个变量,可以判定平衡,B正确;
C.根据反应速率之比等于化学计量数之比,,故5v(NH3)=4v(O2),错误;
D.由于NH3与O2不是按4:5投入的,当NH3与O2浓度之比保持不变时,说明NH3与O2浓度不变,达到平衡,D正确;
故选BD。
(4)①要研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,H2SO4的用量需是定值,所以V1、V2、V3、V4、V5都是30mL;通过F组数据可以看出,溶液的总体积是50mL,要保证H+浓度相同,所有溶液的总体积都得是50mL,故V6=10mL;
②由于Cu2++Zn=Zn2++Cu,当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成的Cu覆盖在Zn的表面,接触面积减小,反应速率减慢;
【点睛】本题要主要第(4)题,研究某因素对反应速率的影响,需要用控制变量法,保证实验过程中只有一个自变量,才能得出准确的结果。
22.(1)2mol/L
(2)0.1mol/(L∙min)
(3)2
(4)④
(5)bc
(6) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) 0.075mol/(L∙min)
(1)5min时测得C为3mol,则5min内消耗的B为2mol,5min时B的物质的量为6mol-2mol=4mol,B的物质的量浓度为=2mol/L;答案为:2mol/L。
(2)5min时测得C为3mol,则5min内消耗的A为1mol,5min内用A表示的化学反应速率v(A)===0.1mol/(L∙min);答案为:0.1mol/(L∙min)。
(3)由于化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(A):v(D)=0.1mol/(L∙min):0.2mol/(L∙min)=1:n,解得n=2;答案为:2。
(4)①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ;
②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1 ,则v(A)=v(B)=×0.5mol/(L∙s)=0.25mol/(L∙s)=15mol/(L∙min);
③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ,则v(A)=v(C)=×4.5mol/(L∙min)=1.5mol/(L∙min);
④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(D)=×0.8mol/(L∙s)=0.4mol/(L∙s)=24mol/(L∙min);
反应速率由快到慢的顺序为④>②>①>③,反应速率最快的是④;答案为:④。
(5)a.v(B)=2v(A)没有指明反应速率的方向,不能说明反应已经达到平衡状态,a项不符合题意;
b.该反应反应前后气体的化学计量数之和不相等,建立平衡的过程中气体总物质的量增大,在恒温恒容容器中,容器内压强增大,容器内压强保持不变能说明反应已经达到平衡状态,b项符合题意;
c.单位时间内生成1molA时,消耗2molB,说明正、逆反应速率相等,能说明反应已经达到平衡状态,c项符合题意;
d.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变,在恒容容器中,容器内的密度始终保持不变,容器内密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态,d项不符合题意;
答案选bc。
(6)①0~2min内X、Y物质的量随着时间的推移逐渐减小,X、Y为反应物,Z物质的量随着时间的推移逐渐增大,Z为生成物,2min时反应达到平衡状态,0~2min内X、Y、Z物质的量的改变值依次为0.3mol(1.0mol-0.7mol)、0.1mol(1.0mol-0.9mol)、0.2mol(0.2mol-0mol),则X、Y、Z的化学计量数之比为3:1:2,反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);答案为:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。
②反应开始~2min,气体X的平均反应速率v(X)===0.075mol/(L∙min);答案为:0.075mol/(L∙min)。
23. 变浅 0.0767mol/L 83.7%
(1)硝酸铵的溶解过程是吸热过程,温度降低,C中平衡正向移动;氢氧化钠溶解是放热过程、与盐酸反应放出热量,D中平衡逆向移动;
(2)根据四氧化二氮的平衡浓度,计算二氧化氮浓度变化量,进而人家是二氧化氮起始浓度与转化率。
(1)A中硝酸铵的溶解过程是吸热过程,溶解后C中温度降低,化学平衡2NO2⇌N2O4,△H=-57kJ/mol,平衡会向着正反应方向移动,二氧化氮浓度减小,所以颜色变浅;
因此,本题正确答案是:变浅;
(2)设二氧化氮的初始浓度为cmol/L,根据题意信息可以知道:
2NO2 ⇌ N2O4
初始浓度(mol/L):c 0
变化浓度(mol/L):c-0.0125 0.0321
平衡浓度(mol/L):0.0125 0.0321
则c-0.0125=2×0.0321,计算得出c=0.0767mol/L,
NO2的转化率为:×100%≈83.7%.
因此,本题正确答案是:0.0767mol/L;83.7%。
24.(1)
(2) 10 60 20
(3)其他条件相同时,溶液的初始值越小,反应速率越快或溶液的对反应速率有影响
(4)
(1)草酸中碳元素化合价为+3价,氧化产物为CO2,被氧化为+4价,化合价共升高2价,Cr2O转化为Cr3+,化合价共降低了6价,根据电子守恒,参加反应的Cr2O与草酸的物质的量之比为是1∶3;再结合元素守恒、电荷守恒可得离子方程式为Cr2O+3H2C2O4+8H+=6CO2+2Cr3++7H2O;
(2)①②中pH不同,是探究pH对速率的影响,根据实验①可知溶液的总体积是100mL,V1=10;②③中初始pH相同,则应是探究不同浓度时草酸对速率的影响,通过控制溶液的总体积相同,草酸的用量不同来达到目的,根据实验①可知溶液的总体积是100mL,则实验③中V2=60,V3应是(100-60-20)mL=20mL;
(3)实验①②中初始pH不同,据图可知实验①中反应速率更快,所以结果表明溶液pH越小,反应的速率越快,即溶液pH对该反应的速率有影响;
(4)根据方程式可知v(Cr3+)=2v(Cr2O)=mol/(L·min)。
25. 3 逆 1<c≤4 降温
反应达平衡后,测得混合气体为7体积,则2-x+6-3x+2x=7,x=0.5,平衡后氮气的体积是1.5、氢气的体积是4.5、氨气的体积是1。
(1) ①设a、b、c分别代表起始加入的N2、H2和NH3的体积。如果反应达平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同,与原平衡是等压条件下的等效平衡, 满足,若a = 1、c = 2,则b =3;原平衡氮气的体积是1.5、氢气的体积是4.5、氨气的体积是1;在此情况下,反应起始时将向逆方向进行;
②原平衡氨气的体积是1,所以规定起始时反应向逆方向进行,则c>1;4体积的NH3可转化为2体积N2、6体积H2,所以c的最大值为4,故1<c≤4;
(1)因为6.5<7,上述平衡向缩小气体体积的方向移动,即向正反应方向移动,正反应放热,所以可以采取的措施是降低温度。
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