2.3化学反应的速率 练习 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
2024-09-19
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内容正文:
2.3化学反应的速率 练习
一、单选题
1.对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
2.下列说法正确的是
A.SO2是一种有毒气体,故不能用作食品添加剂
B.BaSO4不溶于水和酸,且不易被X射线透过,可在医疗上用作“钡餐”
C.铵态氮肥受热易分解,因此作肥料时不宜与碱性物质共同施用
D.将食物放进冰箱,其目的是加快化学反应速率
3.已知反应2A(g)⇌2B(g)+C(g)△H<0,达平衡时,要使c(A)增大同时使v(正)增大,应改变的条件为( )
A.减小容器容积 B.增大容器容积
C.减小B的浓度 D.降温
4.将1molN2气体和3molH2气体在2L的恒容容器中,并在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若经2s后测得NH3的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:其中错误的是( )
A.用N2表示的反应速率为0.15mol·L-1·s-1
B.2s时H2的转化率为40%
C.2s时N2与H2的转化率相等
D.2s时H2的浓度为0.6mol·L-1
5.如图所示与对应叙述不相符的是( )
A.反应CO+NO2⇌CO2+NO达平衡后,增大压强时反应速率随时间的变化
B.反应2SO2+O2⇌2SO3 达平衡后,缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C.反应N2+3H 2⇌2NH3△H<0在恒容的容器中,反应速率与温度的关系
D.反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H>0,温度分别为T 1、T 2时水蒸气含量随时间的变化
6.一定温度下,将和充入容积为的恒容密闭容器中,发生反应,后,测得容器内的浓度减少了。下列叙述正确的是( )
A.内,的平均反应速率为
B.时,容器内气体的总物质的量为
C.反应达到平衡前,随反应的进行,容器内压强逐渐减小
D.其他条件不变,增大的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
7.一定条件下,2,3-二甲基-1,3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应(1,2-加成和1,4-加成同时存在),已知体系中两种产物可通过中间产物互相转化,反应历程及能量变化如图所示:
下列说法正确的是
A.比稳定,因此任意条件下主产物均为
B.由小于可知,升温有利于
C.
D.由反应历程及能量变化图可知,该加成反应为放热反应
8.已知25℃时,键能为436kJ/mol,键能为151kJ/mol,反应 的平衡常数。25℃下,某时刻下测得四组实验体系中反应物浓度和反应速率数据如表:
下列有关说法不正确的是( )
实验编号
①
②
③
④
⑤
c
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v
0.080
0.161
0.239
0.159
0.241
A.在第④组实验时,同时刻测得体系中,则该时刻反应的
B.1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为288kJ
C.实验数据说明该反应的速率与反应物浓度的乘积成正比关系
D.若该反应速率公式为,则速率常数
9.要增大铁与盐酸反应的速率,所采取的下列措施中无效的是( )
A.增大盐酸的浓度 B.提高反应的温度
C.增大压强 D.用铁粉代替铁片
10.在可逆反应:中,已知:起始浓度A为,B为,C的反应速率为0.5 mol/(L·min),后,测得D的浓度为。则关于此反应的下列说法正确的是
A.末时A和B的浓度之比为5:3
B.
C.末时B的浓度为
D.末时A的消耗浓度为
11.可逆反应:2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g) 在不同情况下测得下列4种反应速率,其中反应最快的是( )
A.v(A)=0.45mol/(L•s) B.v(B)=0.6mol/(L•s)
C.v(C)=0.5mol/(L•min) D.v(D)=0.4mol/(L•s)
12.下列措施中,不能提高化学反应速率的是( )
A.Zn与稀硫酸的反应中,用Zn片代替Zn粉
B.KClO3的分解反应中,适当提高反应温度
C.H2O2的分解反应中,添加适量MnO2
D.合成氨的反应中,增大体系的总压力
13.理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.HCN为直线型分子
B.升高温度,该异构化反应正向移动
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,能加快化学反应速率,反应的减小
14.和在酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分以下①~④步反应(未配平)。下列说法错误的是( )
①(反应速率慢) ②(反应速率快)
③(反应速率快)
④(反应速率快)
A.反应①中是还原产物,反应③中是还原剂
B.和是该反应的催化剂
C.该反应总反应速率由反应①决定
D.反应④的离子方程式为
15.对于反应:M+N﹣→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,在10℃时完成反应的10%需要81min,将温度提高到40℃时,完成反应的10%需要的时间为( )
A.9 min B.27 min C.13.5 min D.3 min
16.某温度下,在恒容密闭容器中进行反应:X(g)+Y(g) Z(g)+W(s)。下列叙述正确的是( )
A.充入X,反应速率减小
B.当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时,反应达到平衡
C.升高温度,反应速率减小
D.达到平衡后,反应停止
17.可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g),在不同情况下,测得有下列四个反应速率,其反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.15mol•L﹣1•s﹣1 B.v(B)=0.6mol•L﹣1•s﹣1
C.v(C)=0.5mol•L﹣1•s﹣1 D.v(D)=0.4mol•L﹣1•s﹣1
18.已知反应:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,在室温下迅速混合反应液,2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L(反应过程中忽略溶液体积的变化),下列说法正确的是( )
A.υ(MnO)=0.04 mol∙L−1∙s−1
B.υ(Mn2+)=0.02 mol∙L−1∙min−1
C.υ(H2C2O4)=0.1 mol∙L−1∙min−1
D.2min内产生的CO2为8.96L
19.常温下,向溶液中滴入等浓度溶液为7)的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加水稀释,逐渐减小
B.a点溶液中存在
C.随着溶液的加入,水的电离程度减小
D.浓度均为溶液和溶液中
20.是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
二、填空题
21.将N2、H2置于容积为2L的密闭容器中,发生反应,反应进行到4s末,测得N2 2mol、H21.5mol、NH 32mol.则用氮气浓度的减少来表示该反应速率为 .
22.Ⅰ。在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?
(1)集气瓶中有和的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸 ;
黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒。 ;
熔化的放出气泡很慢,加入少量后很快产生气体。 ;
夏天食品容易变质,冬天就不易发生该现象。 ;
同样大小的石灰石分别在的盐酸和的盐酸中反应,反应速率不同。 。
Ⅱ。某温度时,在密闭容器中三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)反应开始至,用表示的平均反应速率为 。此时,的转化率为 。时,加入1体积,反应速率 (填“变大”、“变小”、“不变”)
(4)下列叙述不能说明上述反应达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A.的物质的量不随时间变化而变化
B.的质量分数不随时间变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
D.
E.
F.单位时间内每消耗,同时生成
三、实验探究题
23.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]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:
(1)在25℃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pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
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
10
30
③
5
60
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明 ;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)= mol·L-1·min-1
(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二: ;
假设三: ;
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、Al2Fe(SO4)4·24H2O、Al2(SO4)3等,溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定。)
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
24.
(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。如果采用NaClO、Ca(ClO)2作吸收剂,能得到较好的烟气脱硫效果。已知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq) =SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq) =SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO-(aq) +2OH-(aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl-(aq)的ΔH= 。
(2)将0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1 g/mL)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是 。
②放出一半气体所需的时间为 。
③反应放出 体积气体所需的时间约为 。
④A,B,C,D各点反应速率的快慢顺序为 。
⑤解释反应速率变化的原因: 。
⑥H2O2初始状态的浓度为 。
25.工业上可溶性的钡盐常用重晶石()与焦炭在高温下还原得到,按物质的量之比1∶3投料。主要发生如下反应:
①
②
③
④
请回答下列问题:
(1)已知碳的燃烧热,表示CO燃烧热的热化学方程式为 。
(2)若在某密闭容器中只发生反应:,达到平衡后,压缩体积为原来的一半,化学平衡移动方向是 (填“正向”“逆向”或“不移动”),达到新的平衡后,的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)一定温度下,若在某2L恒容密闭容器中加入1mol 、1mol 发生反应:
和,达到平衡后的浓度是,剩余C的物质的量是y mol,反应的化学平衡常数 (用含x、y的代数式表示)。
(4)T℃温度下,碳热还原硫酸钡反应经过t min达到平衡时(反应①②③④均发生),混合气体的总压强为p Pa,其中CO的物质的量分数为,若反应①的速率用单位时间内气体的分压变化表示,用表示的化学反应速率是 (用含p、、t的代数式表示);平衡后,保持温度不变,加压达到新的平衡时 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)常压下,不同反应温度下碳热还原硫酸钡反应体系中各物质的组成如图所示。温度大于400℃发生的主要反应是 (填反应序号)。
答案解析部分
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A、减小容器体积,可以增大化学反应速率,且平衡左移,故符合题意,故A正确;
B、增大容器容积,减小化学反应速率,故不符合题意,故B错误;
C、减小B的浓度,平衡右移,A的浓度减小,不符合题意,故C错误;
D、降温化学反应速率减低,故D错误,
故选A.
【分析】对于反应2A(g)⇌2B(g)+C(g),△H<0来说,增大正反应速率,可增大A的浓度、升高温度或加入催化剂或加压,要使c(A)增大,可以让反应向你反应进行,以此解答.
4.【答案】B
【解析】【解答】将1molN2气体和3molH2气体在2L的恒容容器中,若经2s后测得NH3的浓度为0.6mol•L-1,生成氨气为2L×0.6mol/L=1.2mol,则:
N2(g)+
3H2(g)⇌
2NH3(g)
起始(mol)
1
3
0
转化(mol)
0.6
1.8
1.2
2s时(mol)
0.4
1.2
1.2
A.用N2表示的反应速率为: =0.15 mol•L-1•s-1,故A不符合题意;
B. 2s时H2的转化率为: ×100%=60%;故B符合题意;
C.N2、H2起始物质的量为1:3,二者按1:3反应,故N2与 H2的转化率相等,故C不符合题意;
D.2s时H2的浓度为 =0.6mol•L-1,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据反应速率的表达式计算即可;
B、利用三段式计算氢气转化的物质的量,进一步计算其转化率;
C、根据化学方程式结合题干信息进行计算;
D、根据c=计算即可。
5.【答案】D
【解析】【解答】解:A.该化学反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡不发生移动,正、逆速率增大相同的倍数,图象与实际相符,故A正确;
B.缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的物质的量增大、二氧化硫与氧气的物质的量减小,图象与实际相符合,故B正确;
C.升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,图象与实际相符,故C正确;
D.由图可知,温度T2先到达平衡,温度T2>T1,升高温度平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量增大,图象中温度越高,水蒸气的含量越低,图象与实际不相符,故D错误;
答选D.
【分析】A.该化学反应前后气体的体积不变,增大压强后正、逆速率增大相同的倍数,平衡不发生移动;
B.缩小容器体积,增大了压强,平衡向正反应方向移动;
C.升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,逆反应速率大于正反应速率;
D.由图可知,温度T2先到达平衡,温度T2>T1,升高温度平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量应该增大.
6.【答案】B
【解析】【解答】A、 内, 容器内的浓度减少了,则NO的浓度增加了, 的平均反应速率为,故A错误;
B、由分析可知,5min时,气体总物质的量增加0.18mol,则容器内气体总物质的量为5mol+0.18mol=5.18mol,故B正确;
C、该反应为气体总体积增大的反应,则反应达到平衡前,随反应的进行,容器内压强逐渐增大,故C错误;
D、增大 的浓度,反应物浓度增大,正反应速率增大,逆反应速率不变,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、根据计算;
B、 后,容器内的浓度减少了 ,减少的物质的量为0.9mol,则总物质的量增大;
C、该反应为气体体积增大的反应;
D、增大 的浓度,正反应速率增大,逆反应速率不变。
7.【答案】C
8.【答案】A
【解析】【解答】A.根据题干数据不能计算判断Q、K的大小,不能判断反应进行方向,因此不能判断正逆反应速率大小,故A符合题意;
B.ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,则,,断键吸收能量,故B不符合题意;
C.根据①④⑤可知,反应速率与碘单质浓度成正比,根据①②③可知,反应速率与氢气浓度成正比,故C不符合题意;
D.若该反应速率公式为,由①数据可知,,则速率常数,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、当反应正向进行时, ;
B、断裂化学键吸收能量;
C、根据表中数据分析;
D、将数据代入计算。
9.【答案】C
【解析】【分析】铁和盐酸都是气体,所以改变压强反应速率是不变的,答案选C。
【点评】只要改变温度和催化剂就一定改变反应速率。浓度对反应速率的影响不能适用于固体和纯液体,而压强对反应速率的影响,其实质是通过改变浓度引起的。另外改变固体的表面积也可以改变反应速率。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.2min 末时A和B的浓度之比为4:1.5=8:3,故A不符合题意;
B.各物质变化的物质的量浓度之比等于方程式的系数比,所以x=2,故B不符合题意;
C.2min 末时B的浓度为1.5mol/L,故C符合题意;
D.2min 末时A的消耗浓度为1mol/L,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、结合三段式以及D的浓度计算;
B、根据化学计量数之比等于物质的量变化之比计算;
C、结合三段式以及B的化学速率计算;
D、结合化学计量数之比等于物质的量变化之比计算。
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A.v(A)=0.45mol•L﹣1•s﹣1;
B.v(B)=0.6mol•L﹣1•s﹣1,v(A)=v(B)=0.6mol•L﹣1•s﹣1;
C.v(C)=0.5mol•L﹣1•min﹣1,v(A)=2v(C)=0.5mol•L﹣1•min﹣1×2=1mol•L﹣1•min﹣1= mol•L﹣1•s﹣1;
D.v(D)=0.4mol•L﹣1•s﹣1,v(A)= v(D)= ×0.4mol•L﹣1•s﹣1=0.27mol•L﹣1•s﹣1;
通过以上分析知,反应速率最大的是B,则反应最快的是B,
故选B.
【分析】将所有物质的反应速率转化率同一种物质的反应速率,反应速率数值最大的就是反应最快的,据此分析解答.
12.【答案】A
【解析】【解答】A、Zn与稀硫酸反应制取H2时,用Zn片代替Zn粉,减小反应物的接触面积,反应速率减小,选项A符合;
B、KClO3的分解反应中,适当提高反应温度,活化分子的百分数增多,有效碰撞的机率增大,反应速率加快,选项B不符合;
C、H2O2的分解反应中,添加适量MnO2作催化剂,反应速率加快,选项C不符合;
D、合成氨的反应中,增大体系的总压强,化学反应速率加快,选项D不符合。
故答案为:A。
【分析】
A.反应物面积越大,反应速率越快;
B.一般化学反应过程中适当提高反应温度可以提高反应分子活性,反应活泼;
C.添加适当催化剂可以降低反应需要的活化能,加快反应速度;
D.气体体积减小的反应,增大压强,反应正向推动力增加,反应速度加快。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.中中心原子C采取sp杂化,为直线型分子,故A不符合题意;
B.由图可知,异构化的正反应为吸热反应,故升高温度,平衡正向移动,故B不符合题意;
C.由图可知,该反应为吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,故C不符合题意;
D.使用催化剂,可以减小反应的活化能,但不能改变反应物和生成物的能量,反应的反应热不变,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.HCN的结构式为H-C≡N;
B.异构化的正反应为吸热反应;
C.吸热反应正反应的活化能大于逆反应的活化能;
D.催化剂不影响反应热。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、反应①中,I元素的化合价降低,发生还原反应,则 是还原产物 ,反应③中,I元素的化合价升高,发生氧化反应,则 是还原剂 ,故A不符合题意;
B、 和 为中间产物,不是催化剂,故B符合题意;
C、总反应的反应速率由慢反应决定,①为慢反应,②③④为快反应,则该反应总反应速率由反应①决定,故C不符合题意;
D、根据得失电子守恒和质量守恒配平反应④的方程式为 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、反应①中,I元素的化合价降低,反应③中,I元素的化合价升高;
B、 和 为中间产物;
C、总反应的反应速率由慢反应决定;
D、根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式。
15.【答案】D
【解析】【解答】解:如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,则将温度提高到40℃时,温度为原来的27倍,在10℃时完成反应的10%需要81min,将温度提高到40℃时,完成反应的10%需要的时间为 =3min,
故选D.
【分析】如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,则将温度提高到40℃时,温度为原来的27倍,以此来解答.
16.【答案】B
【解析】【解答】A、充入X,反应物的浓度增大,反应速率增大,故A不符合题意;
B、当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时,各物质的浓度保持不变,反应达到平衡,故B符合题意;
C、升高温度,反应速率增大,故C不符合题意;
D、化学平衡是动态平衡,达到平衡后,反应没有停止,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓度增大,速率增大
B.平衡时某物质的正逆速率相等
C.温度降低速率降低
D.达到平衡时,是动态的平衡
17.【答案】C
【解析】【解答】A.v(A)=0.15 mol⋅L−1⋅s−1;
B.v(A):v(B)=1:3,故v(A)= v(B)= ×0.6 mol⋅L−1⋅s−1=0.2 mol⋅L−1⋅s−1
C.v(A):v(C)=1:2,故v(A)=0.5v(D)=0.5×0.5 mol⋅L−1⋅s−1=0.25 mol⋅L−1⋅s−1
D.v(A):v(D)=1:2,故v(A)=0.5v(C)=0.5×0.4 mol⋅L−1⋅s−1=0.2 mol⋅L−1⋅s−1故C反应速率最快,C项符合题意,
故答案为:C。
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行计算,以同一个物质的化学反应速率进行比较。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L,则υ(MnO),故A不符合题意;
B.根据速率之比等于计量系数之比υ(Mn2+)=υ(MnO)=0.04 mol∙L−1∙min−1 ,故B不符合题意;
C.根据速率之比等于计量系数之比υ(H2C2O4)=2.5υ(MnO)=0.1 mol∙L−1∙min−1 ,故C符合题意;
D.2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L ,溶液体积未知,因此无法计算产生CO2的物质的量,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据和化学反应速率之比等于化学计量数之比分析。
19.【答案】B
【解析】【解答】A、只与温度有关,加水稀释,不变,故A选项错误;
B、a点溶液中存在电荷守恒,显酸性:,则溶液中,故B选项正确;
C、随着CH3COONH4溶液的加入,水的电离程度增大,故C选项错误;
D、CH3COONH4中CH3COO-促进NH4+的水解,浓度均为0.1mol/LNH4Cl溶液和CH3COONH4溶液中,故D选项错误。
故答案为:B
【分析】易错点:高中阶段,所有的平衡常数都只与温度有关。
20.【答案】B
21.【答案】0.125mol/(L•s)
【解析】【解答】解:将N2、H2置于容积为2L的密闭容器中,发生反应,反应进行到4S末,测得N2 2mol、H2 1.5mol、NH3 2mol.
N2 +
3H2 ⇌
2NH3
起始(mol)
1+2
3+1.5
0
转化(mol)
1
3
2
4s末(mol)
2
1.5
2
则用氮气浓度的减少来表示该反应的反应速率v= = = =0.125mol/(L•s),
故答案为:0.125mol/(L•s).
【分析】依据化学平衡三段式列式计算,结合化学反应速率计算公式v= = 计算计算得到.
22.【答案】光;反应物的接触面积;催化剂;反应温度;反应物的浓度;3X+Y2Z;0.05mol/(L·min);30%;不变;EF
23.【答案】(1)20;20
(2)CO2
(3)pH越大,反应的速率越慢;
(4)Al3+起催化作用;SO42-起催化作用
(5)用等物质的量的Al2Fe(SO4)4·24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与①相同,进行对比实验;反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O72-)大于实验①中的c(Cr2O72-),则假设一成立;若两溶液的c(Cr2O72-)相同,则假设一不成立。
【解析】【解答】该反应为探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用,该反应为一比较熟悉的反应,草酸被氧化后的产物为二氧化碳。
(3)考查了从图像中获取数据并分析的能力。图像越陡,反应速率越快
(4)对于假设可以从加入的物质铁明矾化学式中获取,故为Fe2+和Al3+,然后根据上面的过程,进行对比实验,即可以得到答案。
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
用等物质的量的Al2Fe(SO4)4·24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与①相同,进行对比实验
反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O72-)大于实验①中的c(Cr2O72-),则假设一成立;若两溶液的c(Cr2O72-)相同,则假设一不成立。
【分析】(1)采用控制变量法来探究影响化学反应速率的因素,因此,溶液总体积必须相等
(2)该反应为: 2K2Cr2O7+6H2C2O4+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+12CO2+14H2O
(3)①和②是为了探究pH对该反应的影响,从图像斜率可以看出反应①速率快
(4)分别探究Al3+,Fe2+,SO42-,对该反应的影响
(5)为了探究 Fe2+起催化作用 ,其他条件不变,加入几滴 FeSO4溶液,探究对该反应速率的影响
24.【答案】(1)ΔH1+ΔH2-ΔH3
(2)60 mL;1 min;2 min;D>C>B>A;随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减小;0.11 mol/L
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可得,该反应的反应热ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。
(2)①由坐标图可知,反应进行至5min时完全反应,生成O2的体积为60mL;
②由坐标图可知,反应放出30mL气体所需的时间为1min;
③反应放出体积O2(即45mL)时,所需时间为2min;
④曲线上A、B、C、D四点的斜率D>C>B>A,曲线的斜率越大,反应速率越快,因此反应速率D>C>B>A;
⑤反应过程中H2O2的浓度逐渐减小,因此反应速率逐渐减慢;
⑥H2O2完全反应时放出O2的物质的量,则参与反应的H2O2的物质的量为,则其物质的量浓度。
【分析】(1)根据盖斯定律计算反应热;
(2)①5min后生成O2的体积最多;
②根据坐标图确定生成一半体积所需的时间;
③根据坐标图确定生成体积所需的时间;
④根据曲线斜率确定反应速率;
⑤根据难度对反应速率的影响分析;
⑥根据反应生成O2的量,结合反应的化学方程式进行计算;
25.【答案】(1)
(2)逆向;不变
(3)
(4);不变
(5)④
【解析】【解答】(1)反应④=(②-③),则 =()=( )=+172.5KJ/mol,碳的燃烧热的热化学方程式为:⑤C(s)+ O2(g)= CO2(g),CO燃烧热的热化学方程式 ,目标反应=反应⑤-反应④,故 =()=(-172.5KJ/mol)=-283.0KJ/mol,故CO燃烧热的热化学方程式为 ;
(2)BaSO4(s)+2C(s)⇌BaS(s)+2CO2(g),达到平衡后,压缩体积为原来的一半,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向移动,故化学平衡移动方向是逆向移动;由于温度不变,故达到新的平衡后,Kc不变,故平衡后CO2的浓度不变;
(3)根据题意列三段式为
起始(mol)
1
0
变化(mol)
a
a
平衡(mol)
1-a
a
CO2(g)+
2C(s)
2CO(g)
开始(mol)
a
1-a
0
转化(mol)
b
b
2b
平衡(mol)
a-b
1-a-b
2b
由题意知,1-a-b=ymol①,a-b=2xmol②,①+②=1-2b=y-2x,则c(CO)=bmol/L=mol/L,则K== ;
(4)CO的物质的量分数为α,则CO2的物质的量分数为1-α,CO2的分压为p(1-α),用CO2(g)表示的化学反应速率v=;平衡后,保持温度不变,加压达到新的平衡时,反应BaSO4(s)+4CO(g)⇌BaS(s)+4CO2(g)平衡常数不变,则不变;
(5)温度大于400℃,CO(g)物质的量分数增大,CO2(g)物质的量分数减小,BaS(s)物质的量分数不变,故温度大于400℃发生的主要反应是④;
【分析】(1)根据盖斯定律计算出④的反热,结合碳的燃烧热即可计算出CO的燃烧热方程式;
(2)体积减小一半,压强增大,平衡逆向移动,温度不变,常数不变浓度不变;
(3)根据三行式计算出平衡的物质的量即可计算出常数;
(4)根据转化率即可额计算出压强差计算出速率,温度不变常数不变,其比值变;
(5)温度大于400℃,CO(g)物质的量分数增大,CO2(g)物质的量分数减小,BaS(s)物质的量分数不变。
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