内容正文:
综合01 期中压轴80题之选择题(共60题)
题型目录
题型1 热化学方程式的正误判断
题型2 反应热的大小比较
题型3 反应速率的大小比较
题型4 化学平衡状态的判断
题型5 控制变量法探究化学速率的影响因素
题型6 化学工业生产适宜条件的选择
题型7 反应速率、化学平衡的综合图像分析
题型8 化学反应机理及能垒
题型9 反应速率、化学平衡的综合计算
题型10 电解质溶液曲线
题型训练
题型1 热化学方程式的正误判断
1.(2023-2024高二上·安徽合肥·期中)下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A.已知H+(aq)+OH⁻(aq)═H2O(l) = -57.3 kJ·mol-1,则 和NaOH(aq)反应生成 时的反应热
B. = -1400kJmol-1 ,则葡萄糖的燃烧热是2800kJmol-1
C.则
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则石墨比金刚石稳定
2.(2023-2024高二上·浙江温州·期中)下列说法或表示方法中正确的是
A.已知 , ;则
B.
C.已知中和反应的反应热,若将含0.5的浓溶液与含1的溶液混合,放出的热量要等于57.3
D.500℃,30下,将0.5和1.5置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3,其热化学方程式为
3.(2023-2024高二上·北京顺义·期中)下列热化学方程式书写正确的是
A.C2H5OH(l) +3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH = -1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -269.8kJ/mol(燃烧热)
C.NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) +H2O(l) ΔH = +57.3kJ/mol
D.(aq) + H+(aq) = CO2(g) + H2O(l) ΔH = - a kJ/mol(a为正值)
4.(2023-2024高二上·安徽宣城·期中)氢能是清洁能源之一,工业制取氢气涉及的重要反应之一是:
已知:①
②
③
下列说法正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.相比完全燃烧,不完全燃烧生成时损失的热量为
D.的平衡常数表达式为
5.(2023-2024高二上·云南大理·期中)下列说法正确的是
A.反应在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B.氢气的燃烧热为,则电解水的热化学方程式为
C.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为
D.若 ; ,硫的燃烧热为
6.(2023-2024高二上·广东广州·期中)下列说法或表示方法中正确的是
A.稀硫酸溶液和稀溶液反应的中和热为
B.101kPa时,1gH2燃烧放热142.75kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
C.由金刚石(石墨)可知,金刚石比石墨稳定
D.,高温有利于该反应的自发进行
7.(2023-2024高二上·陕西宝鸡·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-483.6kJ·mol-1则氢气的燃烧热为483.6kJ·mol-1
B.在一定温度和压强下,将0.5molN2和0.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.已知1mol酸和1mol碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
D.已知H2(g)+I2(s)⇌2HI(g) ΔH=+106kJ·mol-1,虽然该反应为可逆反应,但该反应的焓变仍可通过一定的实验方法测得
8.(2023-2024高二上·重庆南岸·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B.已知 ,则的燃烧热为
C.一定条件下,将置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为
D.在稀溶液中: ,若将含1molHCl的盐酸与含的氨水混合,放出的热量等于57.3kJ
9.(2023-2024高二上·河北保定·期中)10,1物质完全燃烧[氮元素转化为,氢元素转化为,碳元素转化为]的反应热叫做该物质的标准燃烧热,一些物质的标准燃烧热(25℃下)如表所示,下列说法正确的是
物质
化学式
氢气
-285.8
乙烯
-1411.0
乙醇
-1366.8
甲烷
-890.3
A.表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为
B.2g氢气完全燃烧生成1所放出的热量大于285.8kJ
C.常温常压下,的反应热
D.甲烷完全燃烧时,反应物的总键能大于生成物的总键能
10.(2023-2024高二上·甘肃兰州·期中)下列说法正确的是
A.葡萄糖的燃烧热为2800,则
B.在一定条件下,将1mol (g)和0.5mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g),放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式为
C.已知稀溶液中, ,则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.2g 在中完全燃烧生成液态水放出热量为285.8kJ,其热化学方程式可表示为
题型2 反应热的大小比较
11.(2023-2024高二上·广东广州·期中)根据以下3个放热反应的热化学方程式:
、、三者大小关系的判断正确的是
A. B.
C. D.
12.(2023-2024高二上·湖北襄阳·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的△H不相同
B.已知,△H1>△H2
C.已知,则1L1mol·L-1HF溶液与足量NaOH溶液反应放出热量为57.3kJ
D.若,则2molNO2气体置于密闭容器中充分反应放出热量小于56.9kJ
13.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)天然气经和重整制合成气,再由合成气制备甲醇的相关反应如下:
①主反应: ;②副反应: ;③主反应:
④主反应: ;⑤主反应: 。下列说法不正确的是
A.大于
B.反应①为反应③提供能量
C.
D.为放热反应
14.(2023-2024高二上·辽宁·期中)关于热化学方程式,下列说法正确的是
A.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为:
B.已知 , ;则
C.甲烷的燃烧热,则
D.已知:500℃、30下, ;将1.5和过量的在此条件下充分反应,放出热量为46.2
15.(2023-2024高二上·重庆·期中)已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是△H1、△H2、△H3,则工业冶炼晶体硅的反应为 。则下列判断错误的是
A. B.
C. D.
16.(2023-2024高二上·安徽阜阳·期中)下列推论正确的是
A. ,则含49g硫酸的稀硫酸与稀氨水完全反应,放出的热量小于57.4k
B. ,则碳的燃烧热
C. , ,则<
D. ,△S>0,则该反应在任何温度下都能自发进行
17.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)火箭发射时可以用肼作燃料,在相同条件下,质量相等的液态肼和气态肼与足量的充分反应,分别生成氮气、水蒸气(反应①)和氮气、液态水(反应②),下列说法正确的是
A.反应①放出的热量多 B.反应②放出的热量多
C.反应①、②放出的热量一样多 D.无法比较反应①、②放出的热量
18.(2023-2024高二上·福建·期中)几种物质间的转化焓变如图所示,下列说法不正确的是
A.ΔH3>ΔH4 B.ΔH1>ΔH6
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0 D.H—H的键能为ΔH2
19.(2023-2024高二上·广西贵港·期中)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 。进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用以下4组酸碱组合:①稀盐酸、NaOH溶液;②浓硫酸、NaOH溶液;③醋酸溶液、氨水;④稀硫酸、NaOH溶液,则测得的中和反应反应热的大小顺序为
A.②>①=④>③ B.②>④>①>③ C.③>①>④>② D.③>①=④>②
20.(2023-2024高二上·河南焦作·期中)甲醇作为新型清洁可再生燃料,可通过反应:来合成,反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是
A.
B.若产物为,相应的焓变为,则
C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量少
D.若反应的焓变为,则
题型3 反应速率的大小比较
21.(2023-2024高二上·北京西城·期中)对于反应,下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
22.(2023-2024高二上·辽宁朝阳·期中)在反应中,表示该反应速率最大的是
A. B.
C. D.
23.(2023-2024高二上·安徽阜阳·期中)对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
24.(2023-2024高二上·黑龙江·期中)对于可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列在不同条件下表示的反应速率中最快的是
A.v(A)=2.0 B.v(B)=0.7
C.v(C)=0.6 D.v(D)=0.4
25.(2023-2024高二上·陕西汉中·期中)反应A(g)+3B(g) = 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最快的是
A.V(A)=0.15 mol/(L·min) B.V(B)=0.6 mol/(L·min)
C.V(C)=0.4 mol/(L·min) D.V(D)=0.5 mol/(L·min)
题型4 化学平衡状态的判断
26.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)在一个恒容绝热的密闭容器中,发生可逆反应:,已知M的状态未知,则下列描述一定达到平衡的标志是
①当物质N、P、Q的体积分数比为2∶1∶1时
②混合气体的密度不变时
③体系的温度不变时
④反应速率时
⑤体系的压强不变时
⑥气体的平均相对分子质量不变时
A.①③④ B.③⑤⑥ C.②③⑥ D.③④⑤
27.(2023-2024高二上·陕西延安·期中)在恒温,体积为2L的密闭容器中加入1molCO2和3molH2,发生如下的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H<0.能判断反应已经达到平衡状态的是
A.容器中CO、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1
B.容器内混合气体密度保持不变
C.v正(H2)=3v逆(H2O)
D.CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变
28.(2023-2024高二上·重庆·期中)已知 。在500℃时,向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的
B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体系中
29.(2023-2024高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
30.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
A.①②③⑥ B.①②③④⑤⑧
C.③④⑤⑥ D.①②⑤⑥⑧
31.(2023-2024高二上·浙江宁波·期中)一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行反应,当下列物理量不发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的平均摩尔质量;②容器内气体的压强;③混合气体总物质的量;④B物质的量浓度
A.①④ B.只有②③ C.②③④ D.只有④
题型5 控制变量法探究化学速率的影响因素
32.(2023-2024高二上·四川成都·期中)为探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计下表实验方案。
实验
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法不正确的是
A.,
B.溶液的酸碱性会影响该反应的化学反应速率
C.第3组实验中用表示的反应速率为
D.实验时需先将、、、混合后,再与溶液混合并计时
33.(2023-2024高二上·湖南·期中)某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计实验方案如表所示。
实验
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL
褪色时间t/min
1
5.0
1.5
1.5
0.0
2.0
8
2
5.0
1.5
2.0
0.0
6
3
6.0
1.5
2.5
0.0
0.0
4
4
4.0
1.5
1.5
0.5
3
下列说法正确的是
A.若时,实验1和2的结果说明溶液酸性越强,反应速率越快
B.实验3中的反应速率为0.00375mol/(L·min)
C.该反应的离子方程式为
D.若时,实验3和4的结果说明催化剂更有利于改变化学反应速率
34.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素,已知:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,有关说法不正确的是
实验编号
温度/℃
酸性KMnO4溶液
草酸(H2C2O4)溶液
①
25
4 mL 0.01 mol·L-1
12 mL 0.01 mol·L-1
②
a
4 mL 0.01 mol·L-1
12 mL 0.02 mol·L-1
③
50
4 mL 0.01 mol·L-1
12 mL 0.01 mol·L-1
④
b
c
12 mL 0.01 mol·L-1
A.a=25,实验①②探究的是浓度对于化学反应速率的影响
B.实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
C.实验中需记录溶液颜色变化所需时间
D.若b=25,c=4 mL 0.02 mol·L-1,则实验①④也可用于化学反应速率影响因素的探究
35.(2023-2024高二上·河北保定·期中)控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据,下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的体积
锌的质量
锌的状态
温度/
完全溶于酸的时间/s
生成硫酸锌的质量/g
1
50.0
2.0
颗粒
25
70
2
50.0
2.0
颗粒
35
35
3
50.0
2.0
粉末
25
5.0
4
50.0
6.0
粉末
25
15.0
5
50.0
8.0
粉末
25
19.3
6
50.0
10.0
粉末
25
A.t1>70
B.m3=19.3
C.实验1、实验2与实验3探究的只是温度对化学反应速率的影响
D.无法计算出硫酸的物质的量浓度
题型6 化学工业生产适宜条件的选择
36.(2023-2024高二上·江西赣州·期中)工业上用生物法处理的原理如下:
反应1:
反应2:
以硫杆菌作催化剂时,反应温度及溶液对氧化速率的影响分别如图甲、图乙所示。下列有关说法错误的是
A.反应1的条件下,还原性:
B.当反应温度过高时,氧化速率下降的原因可能是硫杆菌失去活性
C.由图甲和图乙可得出结论:使用硫杆菌作催化剂的最佳条件为、
D.当反应1中转移电子时,反应1中消耗的在标准状况下的体积为
37.(2023-2024高二上·广东梅州·期中)硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应的说法中不正确的是
A.实际生产中,、再循环使用提高原料利用率
B.实际生产中,为了提高反应速率,压强越高越好
C.在生产中,通入过量空气的目的是提高的转化率
D.实际生产中,选定400~500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高
38.(2023-2024高二上·浙江·期中)下列有关工业合成氨反应: 的说法不正确的是
A.合成氨采取循环操作目的是提高氮气和氢气的利用率
B.除原料气中CO反应: ,适宜低温高压环境
C.合成塔压强调控在10MPa~30MPa之间,是对生产设备条件和经济成本的综合考虑结果
D.合成塔使用热交换控制体系温度400~500℃左右,主要目的是有利于平衡正向移动
39.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中) 氮气是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应中,与反应生成放出的热量。该反应通常需要在高温高压条件下进行,反应过程通常采用铁触媒作为催化剂。下列说法不正确的是
A.合成氨反应中采用高温主要是因为此时催化剂的活性最大
B.合成氨反应中采用高压的目的主要是为了促进平衡向右移动
C.合成氨反应中采用铁触媒作为催化剂可以加快反应速度
D.合成氨反应中将和置于密闭容器中充分反应其放出热量为
40.(2023-2024高二上·广东清远·期中)向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1:1的CO和H2,进行反应:,测得不同压强下,H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是
A.该反应的
B.M、N点时均表示平衡状态,故M、N点时的正反应速率一定相等
C.降低温度,H2的转化率可达到100%
D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强
题型7 反应速率、化学平衡的综合图像分析
41.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO),可通过反应: 除去。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下,反应相同时间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法一定正确的是
A.升高温度可提高反应中NO的平衡转化率
B.图中X点所示条件下,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值
C.催化剂B的性能优于催化剂A
D.图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是平衡逆向移动
42.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)反应 ,在温度为、时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. B.B、C两点气体的平均相对分子质量:B=C
C.A、C两点的反应速率:A>C D.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
43.(2023-2024高二上·广东湛江·期中)可逆反应: ,同时符合下列两图中各曲线的规律的是
A. B.
C. D.
44.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)可逆反应在密闭容器中进行,如图所示,反应在不同时间t、温度T和压强p与生成物浓度的关系曲线,下列反应中符合图像的是
A.
B.
C.
D.
题型8 化学反应机理及能垒
45.(2023-2024高二上·安徽阜阳·期中)我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种,其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法正确的是
A.使用催化剂能降低反应的焓变
B.过程I和Ⅲ中能量的变化相同
C.对于,适当提高N2分压,可以加快反应速率,提高N2(g)转化率
D.若有大量氨分子吸附在催化剂表面,会降低化学反应速率
46.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)在作用下,CO与发生如下两步基元反应,能量变化及反应历程如图所示。
①(慢);② (快)
下列说法正确的是反应历程
A.改变反应历程,降低总反应的活化能,也改变了反应的
B.是中间产物,也作催化剂
C.总反应的化学反应速率由反应②决定
D.总反应中每转移,在标准状况下生成
47.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)在酸催化作用下,丙烯水化法合成2-丙醇的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.总反应的活化能等于各步反应活化能之和
B.步骤③是该反应的决速步骤
C.丙烯水化法合成2-丙醇反应的
D.升高温度可以同时加快步骤①②③的反应速率
48.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)乙烯水合制乙醇的一种反应机理如下,能量与反应过程的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.H3O+是该反应的催化剂,能够降低反应的活化能
B.三步反应均有极性键的断裂和形成
C.总反应速率由第①步反应决定
D.第②步中两种阳离子均是总反应的中间产物,且该步的原子利用率为100%
49.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期中)铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如下图所示:
下列说法错误的是
A.该过程的热化学方程式为
B.浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C.加催化剂,可以提高该反应活化分子百分数,从而加快反应速率
D.该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定
题型9 反应速率、化学平衡的综合计算
50.(2023-2024高二上·北京海淀·期中)400℃时,向容积为1L的密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生如下反应:。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/min
0
10
20
30
n(CO)/mol
0.10
0.04
0.02
n(H2)/mol
0.20
0.04
下列说法中,不正确的是
A.反应在前10min内的平均速率为v(H2)=0.012 mol.L-1.min-1
B.400°C时,该反应的平衡常数数值为2.5×103
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CH3OH)=0.06mol.L-1,则反应的△H<0
D.400℃时,30分钟后再向容器中充入0.15 mol H2(g)和0.15 mol CH3OH(g),则平衡向正向移动,平衡常数增大。
51.(2023-2024高二上·河北唐山·期中)相同温度下,体积均为的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示:
容器编号
起始时各物质物质的量
达平衡时体系
能量的变化
①
放出热量:
②
放出热量:
下列叙述错误的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中的体积分数均为
C.容器②中达平衡时放出的热量
D.若容器①体积变为,则平衡时放出的热量小于
52.(2023-2024高二上·浙江嘉兴·期中)在10L恒容密闭容器中充入和,发生反应。
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
800
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A.实验①中,若5min时测得,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率
B.实验②中,该反应的平衡常数
C.通过①②数据对比,得出该反应
D.实验④中,达到平衡时,
53.(2023-2024高二上·山东聊城·期中)将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中,在一定温度下加入催化剂后发生下列反应:①Ag2SO4(s)⇌Ag2O(s)+SO3(g);②2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)。反应经过10min后达到了平衡状态,测得c(SO3)=0.4 mol·L-1,c(SO2) =0.1 mol·L-1。下列说法正确的是
A.SO3(g)的分解率为33%
B.此温度下反应①平衡常数K=0.4 mol·L-1
C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),再次达到平衡后c(SO3)将减小
D.若温度不变,体积缩小为原来的一半,n(SO2)不变
54.(2023-2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中,将和一定量的混合加热可得下列平衡:。已知平衡后CO物质的量为且。下列说法错误的是
A.CO的平衡转化率为20%
B.反应前物质的量为
C.升高温度,浓度增加,表明该反应是放热反应
D.达平衡后,再通入和,平衡正移
55.(2023-2024高二上·浙江绍兴·期中)反应 ,在起始温度、体积相同(、2L密闭容器)时,发生反应的部分数据见下表:
反应条件
反应时间/min
/mol
/mol
/mol
/mol
反应Ⅰ:恒温恒容
0
2
6
0
0
10
4.5
30
1
50
1
反应Ⅱ:绝热恒容
0
2
6
0
0
下列说法正确的是
A.对反应Ⅰ,前10min的平均反应速率
B.对反应Ⅰ,在其他条件不变的情况下,若30min时只向容器中再充入,则正反应速率增大
C.反应Ⅰ进行到30min时,所占的体积分数为30%
D.反应Ⅰ、反应Ⅱ达到平衡时,平衡常数
题型10 电解质溶液曲线
56.(23-24高二上·福建三明·期中)叠氮酸(HN3)是一种弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的HN3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程电溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示,下列说法正确的是
A.点①溶液中:c(HN3)+c(H+)>c()+c(OH-)
B.点②溶液中:c(Na+)=c(N)+c(HN3)
C.常温下,Ka(HN3)的数量级为10-4
D.点③溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HN3)
57.(23-24高二上·山东潍坊·期中)常温下,向浓度均为0.0200 mol⋅L的HCl和HA的混合溶液中逐滴加入浓度为0.0200 mol⋅L的NaOH溶液,加入过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.的数量级为
B.b点时小于
C.c点时: moL⋅L
D.c点时,
58.(23-24高二上·湖北恩施·期中)常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如图所示。已知:;常温下。下列说法正确的是
A.常温下,溶液的(Kh2为二级水解常数)
B.G点溶液中
C.常温下,的数量级为
D.其他条件相同,用溶液替代溶液,F点向G点迁移
59.(23-24高二下·安徽滁州·期中)已知(白色固体)和(黑色固体)均难溶于水,实验室通常用溶液作指示剂,利用标准溶液测定待测液的浓度。时,的沉淀溶解平衡曲线如图所示[图中,表示或]。
下列说法错误的是
A.溶液中:
B.曲线①表示的是
C.点所示的体系中,可以通过产生沉淀移动到点和点
D.滴定时,若产生黑色沉淀立即读数,导致测得的溶液浓度偏小
60.(23-24高二上·吉林长春·期中)草酸()是一种二元弱酸。常温下向草酸溶液中滴加溶液,混合溶液中[X表示或]随溶液pH的变化如图所示。下列说法中错误的是
A.图中a对应X为
B.混合溶液中:
C.在时,均有
D.当时,溶液中
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综合01 期中压轴80题之选择题(共60题)
题型目录
题型1 热化学方程式的正误判断
题型2 反应热的大小比较
题型3 反应速率的大小比较
题型4 化学平衡状态的判断
题型5 控制变量法探究化学速率的影响因素
题型6 化学工业生产适宜条件的选择
题型7 反应速率、化学平衡的综合图像分析
题型8 化学反应机理及能垒
题型9 反应速率、化学平衡的综合计算
题型10 电解质溶液曲线
题型训练
题型1 热化学方程式的正误判断
1.(2023-2024高二上·安徽合肥·期中)下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A.已知H+(aq)+OH⁻(aq)═H2O(l) = -57.3 kJ·mol-1,则 和NaOH(aq)反应生成 时的反应热
B. = -1400kJmol-1 ,则葡萄糖的燃烧热是2800kJmol-1
C.则
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则石墨比金刚石稳定
【答案】A
【解析】A.CH3COOH是弱电解质,电离时吸热,故反应热ΔH>-57.3 kJ/mol, A错误;B.根据热反应方程式C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1 400 kJ/mol可知C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=−2800 kJ/mol,葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol, B正确;C.Na(l)的焓值比Na(s)的焓值大,在其它反应物和生成物完全一样的情况下,前面反应放热更能多, ,所以C正确;D.由热化学方程式可以知道,等物质的量的石墨比金刚石的能量低,因此石墨更加稳定,D正确;答案选A。
2.(2023-2024高二上·浙江温州·期中)下列说法或表示方法中正确的是
A.已知 , ;则
B.
C.已知中和反应的反应热,若将含0.5的浓溶液与含1的溶液混合,放出的热量要等于57.3
D.500℃,30下,将0.5和1.5置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3,其热化学方程式为
【答案】A
【解析】A.已知 , ;S(s)=S(g) △H3>0,△H1=△H2+△H3,则,A正确;B.为吸热反应,△H>0,B不正确;C.已知中和反应的反应热,若将含0.5的浓溶液与含1的溶液混合,由于浓硫酸稀释放热,所以放出的热量要大于57.3,C不正确;D.500℃,30下,将0.5和1.5置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3,参加反应的N2小于0.5mol,则1molN2(g)完全反应,放热大于38.6kJ,其热化学方程式为 ,D不正确;故选A。
3.(2023-2024高二上·北京顺义·期中)下列热化学方程式书写正确的是
A.C2H5OH(l) +3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH = -1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -269.8kJ/mol(燃烧热)
C.NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) +H2O(l) ΔH = +57.3kJ/mol
D.(aq) + H+(aq) = CO2(g) + H2O(l) ΔH = - a kJ/mol(a为正值)
【答案】B
【解析】A.在反应C2H5OH(l) +3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(g)中,H2O呈气态,不符合燃烧热的定义,所以 ΔH = -1367.0 kJ/mol不是燃烧热,A不正确;B.在反应S(s) + O2(g) = SO2(g)中,S(s)完全燃烧,生成稳定的氧化物SO2(g),则ΔH = -269.8kJ/mol为硫的燃烧热,B正确;C.NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) +H2O(l)表示NaOH与HCl在溶液中发生的中和反应,反应为放热反应,则ΔH = -57.3kJ/mol,C不正确;D.NaHCO3与HCl的反应为吸热反应,则(aq) + H+(aq) = CO2(g) + H2O(l) ΔH =+ a kJ/mol(a为正值),D不正确;故选B。
4.(2023-2024高二上·安徽宣城·期中)氢能是清洁能源之一,工业制取氢气涉及的重要反应之一是:
已知:①
②
③
下列说法正确的是
A.的燃烧热为
B.
C.相比完全燃烧,不完全燃烧生成时损失的热量为
D.的平衡常数表达式为
【答案】B
【解析】A.氢气燃烧热指定的产物为液态水,A项错误;B.根据盖斯定律,③-②①得目标反应,,B项正确;C.生成CO损失的热量实质是CO燃烧生成时放出的热量: ,即相比完全燃烧,不完全燃烧生成时损失的热量为,C项错误;D.水蒸气浓度应写入平衡常数表达式,D项错误;故选B。
5.(2023-2024高二上·云南大理·期中)下列说法正确的是
A.反应在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B.氢气的燃烧热为,则电解水的热化学方程式为
C.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为
D.若 ; ,硫的燃烧热为
【答案】A
【解析】A.该反应为混乱度减小的反应,若在常温下能自发进行,则该反应为放热反应,则则该反应的ΔH<0,A正确;B.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧后,生成稳定产物后放出的热量,则电解水的热化学方程式为 ,B错误;C.氮气和氢气的反应为可逆反应,故无法计算该反应的反应热,C错误;D.单质硫燃烧生成二氧化硫,则硫的燃烧热为,D错误;故选A。
6.(2023-2024高二上·广东广州·期中)下列说法或表示方法中正确的是
A.稀硫酸溶液和稀溶液反应的中和热为
B.101kPa时,1gH2燃烧放热142.75kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
C.由金刚石(石墨)可知,金刚石比石墨稳定
D.,高温有利于该反应的自发进行
【答案】D
【解析】A.稀硫酸与氢氧化钡反应除了生成水还有硫酸钡沉淀生成,生成硫酸钡放热,反应的中和热ΔH不等于2×57.3kJ/mol,A错误;B.1g氢气燃烧放热142.75kJ,则1mol氢气燃烧生成液态水放热285.5kJ,则氢气燃烧热的热化学方程式为,B错误;C.金刚石转化为石墨放热,说明石墨的能量更低,因此石墨比金刚石稳定,C错误;D.该反应为吸热反应,且是熵增反应,根据ΔH-TΔS<0反应自发进行可知,高温有利于该反应的自发进行,D正确;故答案选D。
7.(2023-2024高二上·陕西宝鸡·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-483.6kJ·mol-1则氢气的燃烧热为483.6kJ·mol-1
B.在一定温度和压强下,将0.5molN2和0.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.已知1mol酸和1mol碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
D.已知H2(g)+I2(s)⇌2HI(g) ΔH=+106kJ·mol-1,虽然该反应为可逆反应,但该反应的焓变仍可通过一定的实验方法测得
【答案】D
【解析】A.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol,故A错误;B.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以无法由将0.5mol氮气和1.5mol氢气置于密闭容器中充分反应生成氨气放出热量19.3kJ计算反应的焓变,故B错误;C.中和热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1mol水放出的热量,故C错误;D.氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应,但可逆反应的焓变仍可通过测定消耗一定量的反应物或生成物放出的热量的实验方法直接测得,故D正确;故选D。
8.(2023-2024高二上·重庆南岸·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B.已知 ,则的燃烧热为
C.一定条件下,将置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为
D.在稀溶液中: ,若将含1molHCl的盐酸与含的氨水混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】A
【解析】A.焓变△H=生成物具有的能量-反应物具有的能量,只与物质的起始状态有关,与反应条件无关,所以同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相等,故A正确;B.燃烧热要求生成的水为液态,而所给方程式中水为气态,无法计算氢气的燃烧热,故B错误;C.合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,因此 △H≠+38.6kJ/mol,故C错误;D.是弱碱存在电离平衡,电离过程是吸热过程,若将含1molHCl的盐酸与含的氨水混合,放出的热量小于57.3kJ,故D错误。
答案选A。
9.(2023-2024高二上·河北保定·期中)10,1物质完全燃烧[氮元素转化为,氢元素转化为,碳元素转化为]的反应热叫做该物质的标准燃烧热,一些物质的标准燃烧热(25℃下)如表所示,下列说法正确的是
物质
化学式
氢气
-285.8
乙烯
-1411.0
乙醇
-1366.8
甲烷
-890.3
A.表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为
B.2g氢气完全燃烧生成1所放出的热量大于285.8kJ
C.常温常压下,的反应热
D.甲烷完全燃烧时,反应物的总键能大于生成物的总键能
【答案】C
【解析】A.燃烧热要求应生成液态水,A项错误;B.水由气态变为液体要放热,则2g完全燃烧生成1气态水放出的热量小于285.8,B项错误;C.根据题给数据可知,;,结合盖斯定律可知,,C项正确;D.甲烷燃烧是放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能,D项错误;故选C。
10.(2023-2024高二上·甘肃兰州·期中)下列说法正确的是
A.葡萄糖的燃烧热为2800,则
B.在一定条件下,将1mol (g)和0.5mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g),放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式为
C.已知稀溶液中, ,则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.2g 在中完全燃烧生成液态水放出热量为285.8kJ,其热化学方程式可表示为
【答案】D
【解析】A.燃烧为放热反应,△H为负值,则相应的热化学方程式为: ,A错误;B.该反应为放热反应,无法确定其反应热数值,B错误;C.一水合氨为弱电解质,弱电解质电离需要吸热,则放出的热量会小于57.3kJ,C错误;D.2g 在中完全燃烧生成液态水放出热量为285.8kJ,则2mol对应的热量为571.6 kJ,其热化学方程式可表示为 ,D正确;故选D。
题型2 反应热的大小比较
11.(2023-2024高二上·广东广州·期中)根据以下3个放热反应的热化学方程式:
、、三者大小关系的判断正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,①;②;③ ;ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数,反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以 ΔH3>ΔH2;反应①②相比,②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量,所以 ΔH2>ΔH1,综上所述,ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为:;故选 B。
12.(2023-2024高二上·湖北襄阳·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的△H不相同
B.已知,△H1>△H2
C.已知,则1L1mol·L-1HF溶液与足量NaOH溶液反应放出热量为57.3kJ
D.若,则2molNO2气体置于密闭容器中充分反应放出热量小于56.9kJ
【答案】D
【解析】A. 焓变与反应物和生成物的总能量差有关,与反应条件无关,所以同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,故A错误;B. 已知,碳完全燃烧放出的热量多,则△H1<△H2,故B错误;C. 已知,HF是弱酸,电离时要吸热,则1L 1mol·L-1 HF溶液与足量NaOH溶液反应放出热量少于57.3kJ,故C错误;D. 若,由于反应是可逆反应,2mol NO2气体置于密闭容器中充分反应,但不能完全反应,放出热量小于56.9kJ,故D正确;故选D。
13.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)天然气经和重整制合成气,再由合成气制备甲醇的相关反应如下:
①主反应: ;②副反应: ;③主反应:
④主反应: ;⑤主反应: 。下列说法不正确的是
A.大于
B.反应①为反应③提供能量
C.
D.为放热反应
【答案】C
【解析】A.等物质的量的物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,反应放出的热量越多,则反应热就越小,①是不完全燃烧,②是完全燃烧,所以大于,A项正确;B.③的主反应:为吸热反应,需要大量的热,而反应①甲烷的燃烧,产生大量的热,则反应①为反应③提供能量,B项正确;C.根据盖斯定律,由于②-①×4≠④-⑤+③×3,所以,C项错误;D.根据盖斯定律,将④-⑤,整理可得,则该反应的正反应为放热反应,D项正确;故选C。
14.(2023-2024高二上·辽宁·期中)关于热化学方程式,下列说法正确的是
A.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为:
B.已知 , ;则
C.甲烷的燃烧热,则
D.已知:500℃、30下, ;将1.5和过量的在此条件下充分反应,放出热量为46.2
【答案】B
【解析】A.物质反应过程的能量变化不仅与反应的物质的多少有关,也与物质的存在状态有关,因此要注明物质的存在状态,稀硫酸和稀氢氧化钠溶液混合产生水的热化学方程式为:
,A错误;B.碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,为负值,,B正确;C.甲烷的燃烧热为1甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,气态水的能量高于液态水,则1甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水的反应热,C错误;D.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则1.5氢气和过量的氮气反应放出热量小于46.2,D错误;故选B。
15.(2023-2024高二上·重庆·期中)已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是△H1、△H2、△H3,则工业冶炼晶体硅的反应为 。则下列判断错误的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指在25°C、101kPa下,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量必须为1mol,产物必须为稳定氧化物,A正确;B.根据碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是△H1、△H2、△H3,可分别得到热化学方程式:①,②,③,根据盖斯定律,反应等效于①×2-②×2-③,所以,B正确;C.热化学方程式需要标出物质的聚集状态,C错误;D.△H1是碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量,即碳先不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳再完全燃烧生成二氧化碳的总热量,△H2是一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量,燃烧热是负值,所以,D正确;答案选C。
16.(2023-2024高二上·安徽阜阳·期中)下列推论正确的是
A. ,则含49g硫酸的稀硫酸与稀氨水完全反应,放出的热量小于57.4k
B. ,则碳的燃烧热
C. , ,则<
D. ,△S>0,则该反应在任何温度下都能自发进行
【答案】A
【解析】A.中和热为稀的强酸和稀的强碱完全反应生成1mol水时放出的热量为57.4kJ,一水合氨是弱碱,在溶液中的电离时需要是吸热过程,则含49g硫酸的稀硫酸与稀氨水完全反应,放出的热量小于57.4kJ,故A正确;B.碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,1mol碳不完全燃烧释放的能量是110.5kJ,则碳的燃烧热△H小于—110.5k·mol-1,故B错误;C.硫燃烧的反应为放热反应,固态硫的能量小于气态硫,则固态硫燃烧的反应热△H1大于气态硫燃烧的反应热△H2,故C错误;D.该反应是熵增的吸热反应,高温条件下反应△H—T△S<0,则反应能自发进行,故D错误;故选A。
17.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)火箭发射时可以用肼作燃料,在相同条件下,质量相等的液态肼和气态肼与足量的充分反应,分别生成氮气、水蒸气(反应①)和氮气、液态水(反应②),下列说法正确的是
A.反应①放出的热量多 B.反应②放出的热量多
C.反应①、②放出的热量一样多 D.无法比较反应①、②放出的热量
【答案】B
【解析】液态肼的能量低于气态肼,水蒸气的能量高于液态水,反应①的反应物能量低于反应②、生成物能量高于反应②,因此反应②放出的热量多,B正确,故答案为:B。
18.(2023-2024高二上·福建·期中)几种物质间的转化焓变如图所示,下列说法不正确的是
A.ΔH3>ΔH4 B.ΔH1>ΔH6
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0 D.H—H的键能为ΔH2
【答案】D
【解析】A.氧气分子变为两个氧原子的过程需要断裂化学键,吸收能量所以ΔH3>0,氢原子和氧原子生成水分子得过程会有新化学键的形成,释放能量所以ΔH4<0,故ΔH3>ΔH4,A正确;B.气态水分子能量高于液态水分子,所以液态水分子分解为氢气分子和氧气分子的过程吸热更多,故ΔH1>ΔH6,B正确;C.ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5为反应的焓变,而ΔH1为其逆反应的焓变,数值相等,符号相反,所以ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0,C正确;D.ΔH2在为2mol氢气断裂2molH—H所需要的能量,D错误;答案选D。
19.(2023-2024高二上·广西贵港·期中)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 。进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用以下4组酸碱组合:①稀盐酸、NaOH溶液;②浓硫酸、NaOH溶液;③醋酸溶液、氨水;④稀硫酸、NaOH溶液,则测得的中和反应反应热的大小顺序为
A.②>①=④>③ B.②>④>①>③ C.③>①>④>② D.③>①=④>②
【答案】D
【解析】②中浓硫酸稀释过程中会放热,放出热量最多,最小;③中醋酸和氨水电离吸收热量,放出热量最少,最大;①和④放出的热量理论上相等;所以的大小顺序为③>①=④>②,故选D。
20.(2023-2024高二上·河南焦作·期中)甲醇作为新型清洁可再生燃料,可通过反应:来合成,反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是
A.
B.若产物为,相应的焓变为,则
C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量少
D.若反应的焓变为,则
【答案】D
【解析】A.由图可知,,A错误;B.若产物为,能量低于,放出热量多,,B错误;C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量多,C错误;D.设题干中为反应①,已知、的燃烧热()依次为、,则④,⑤,根据盖斯定律反应③()=①+④-⑤,=-90+()-()=-93,则,D正确;故选D。
题型3 反应速率的大小比较
21.(2023-2024高二上·北京西城·期中)对于反应,下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】比较反应率要求单位统一,按照速率比等于系数比转化为同一物质进行比较,我们把速率都转化为A的反应速率进行比较,A中,B中反应速率v(A)=v(B)= ,C中v(A)=v(C)= ,D中v(A)=v(C)= =0.05mol·L-1·s-1,经过比较,A选项中反应速率最大;答案选A。
22.(2023-2024高二上·辽宁朝阳·期中)在反应中,表示该反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在单位相同的条件下,不同物质的反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快。
【解析】A.mol•L-1•min-1=1mol•L-1•min-1=mol•L-1•s-1≈0.017mol•L-1•s-1;B.mol•L-1•s-1=0.3mol•L-1•s-1;C.mol•L-1•s-1≈0.27mol•L-1•s-1;D.mol•L-1•s-1=0.4mol•L-1•s-1;通过以上分析知,化学反应速率大小顺序是D>B>C>A,所以反应速率最快的是D,故选:D。
23.(2023-2024高二上·安徽阜阳·期中)对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】速率比等于化学计量数比,都转化为用A物质表示的反应速率,速率的单位都用,然后进行比较;
【解析】A.;B.B是固体,不能用其表示反应速率;C.;D.;可见,反应速率最大的是0.35;答案选C。
24.(2023-2024高二上·黑龙江·期中)对于可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列在不同条件下表示的反应速率中最快的是
A.v(A)=2.0 B.v(B)=0.7
C.v(C)=0.6 D.v(D)=0.4
【答案】C
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,注意保持单位一致;【解析】A.物质A是固态,不能表示反应速率,A错误;B.v(B)=0.7=42,==14;C.v(C)=0.6=36,==18;D.==0.2;所以反应速率快慢顺序:v(C)>v(B)>v(D);故选C。
25.(2023-2024高二上·陕西汉中·期中)反应A(g)+3B(g) = 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最快的是
A.V(A)=0.15 mol/(L·min) B.V(B)=0.6 mol/(L·min)
C.V(C)=0.4 mol/(L·min) D.V(D)=0.5 mol/(L·min)
【答案】D
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,单位要一致,据此分析解题。
【解析】A.;B. ;C.;D.;所以表示反应速率最快的是D;故选D。
题型4 化学平衡状态的判断
26.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)在一个恒容绝热的密闭容器中,发生可逆反应:,已知M的状态未知,则下列描述一定达到平衡的标志是
①当物质N、P、Q的体积分数比为2∶1∶1时
②混合气体的密度不变时
③体系的温度不变时
④反应速率时
⑤体系的压强不变时
⑥气体的平均相对分子质量不变时
A.①③④ B.③⑤⑥ C.②③⑥ D.③④⑤
【答案】B
【解析】①达到平衡时各物质的百分含量保持不变,但不一定等于化学计量数之比,故当物质N、P、Q的体积分数比为2∶1∶1时反应不一定达到平衡状态;②当M为气态时,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,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态;③该反应的正反应为吸热反应,在恒容绝热容器建立平衡的过程中体系的温度是变量,故体系的温度不变能说明反应达到平衡状态;④反应速率时同一物质表示的正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态;⑤当M呈气态时,建立平衡的过程中混合气体总物质的量是变量、同时温度是变量,体系的压强是变量,体系的压强不变能说明反应达到平衡状态;当M为非气态时,建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变、但温度是变量,体系的压强是变量,体系的压强不变能说明反应达到平衡状态;⑥当M呈气态时,建立平衡的过程中混合气体总质量始终不变、混合气体总物质的量是变量,气体的平均相对分子质量是变量,气体的平均相对分子质量不变时能说明反应达到平衡状态;当M呈非气态时,建立平衡的过程中混合气体总质量是变量、混合气体总物质的量始终不变,气体的平均相对分子质量是变量,气体的平均相对分子质量不变时能说明反应达到平衡状态;一定能说明反应达到平衡状态的是③⑤⑥,答案选B。
27.(2023-2024高二上·陕西延安·期中)在恒温,体积为2L的密闭容器中加入1molCO2和3molH2,发生如下的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H<0.能判断反应已经达到平衡状态的是
A.容器中CO、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1
B.容器内混合气体密度保持不变
C.v正(H2)=3v逆(H2O)
D.CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变
【答案】C
【解析】A.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比也可能为1:3:1:1,该反应可能达到平衡状态,也可能没有达到平衡状态,与反应初始浓度和转化率有关,故A错误;B.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)反应中,前后气体质量不变,固定容积,体积不变,故密度不是变量,不能判断化学平衡状态,故B错误;C.v正(H2)=3v逆(H2O),方向相反,化学反应速率之比等于计量数之比,能判断平衡状态,故C正确;D.随着反应的进行,产生的CH3OH(g)和H2O(g)一样多,故体积分数之比保持不变,不能据此判断化学平衡状态,故D错误;答案选C。
28.(2023-2024高二上·重庆·期中)已知 。在500℃时,向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的
B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体系中
【答案】C
【解析】A.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2,正逆反应速率不相等,反应不平衡,A错误;B.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,体系中混合气体密度不变,反应不一定平衡,B错误;C.反应前后气体物质的量不同,气体总质量不变,平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变,反应一定达到平衡状态,C正确;D.体系中各物质物质的量之比等于系数比,反应不一定达到平衡,各物质的物质的量不变,反应达到平衡,D错误;答案选C。
29.(2023-2024高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【答案】C
【解析】A.化学反应速率之比等于对应化学计量数之比,任意时刻都有v(NH3)=2v(CO2),因此不能凭此判断达到平衡态,A错误;B.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,平均相对分子量是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,B错误;C.恒容容器中,正向气体质量增大,反应正向进行时密度是个增大的值,不再变化时说明各组分含量不再变化,达到平衡态,C正确;D.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,体积分数等于物质的量分数,则氨气的体积分数是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,D错误;故选C。
30.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
A.①②③⑥ B.①②③④⑤⑧
C.③④⑤⑥ D.①②⑤⑥⑧
【答案】B
【解析】①容器内温度不变,说明正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故选;②由于B是固体,混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故选;③绝热、恒体积、恒物质的量体系中,温度在改变,压强也在改变,当压强不变说明反应达平衡状态,故选;④由于B是固体,该反应是其他体积相等的反应,混合气体的平均相对分子质量不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故选;⑤C(g)的物质的量浓度不变,说明C的物质的量不变,反应达平衡状态,故选;⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1,不知道是否会继续改变,不能说明达到平衡,故不选;⑦没有说明反应方向,故不能说明达到平衡,故不选;⑧单位时间内生成n mol D等效于消耗2n mol A,同时生成2n mol A,所以正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故选;综上,符合题意的有①②③④⑤⑧;答案选B。
31.(2023-2024高二上·浙江宁波·期中)一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行反应,当下列物理量不发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的平均摩尔质量;②容器内气体的压强;③混合气体总物质的量;④B物质的量浓度
A.①④ B.只有②③ C.②③④ D.只有④
【答案】A
【解析】①由于A为固体,建立平衡过程中气体的质量变化,混合气体的物质的量不变,混合气体的平均摩尔质量变化,则混合气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态,①符合题意;②该反应是反应前后气体体积不变的反应,容器内气体的压强始终不变,因此不能根据容器内气体的压强不变确定反应是否达平衡状态,②不符合题意;③该反应是反应前后气体体积不变的反应,反应前后混合气体总物质的量始终不变,因此不能据此判断反应是否达平衡状态,③不符合题意;④当反应达到平衡时,B的物质的量不变,由于容器的容积不变,则此时B的浓度不变,故可根据B物质的量浓度不变判断反应是否达到平衡状态,④符合题意;故选A。
题型5 控制变量法探究化学速率的影响因素
32.(2023-2024高二上·四川成都·期中)为探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计下表实验方案。
实验
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法不正确的是
A.,
B.溶液的酸碱性会影响该反应的化学反应速率
C.第3组实验中用表示的反应速率为
D.实验时需先将、、、混合后,再与溶液混合并计时
【答案】D
【解析】A.探究实验方案两两之间应保持单一变量,则四组实验的溶液总体积相等,利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。据题意可知,4组实验溶液总体积应相同,则a=1.0,b=1.5,故A正确;B.由实验1,2可知,变量是混合后硫酸的浓度不一致,导致褪色时间不一致,即反应速率不一致,故酸的浓度(溶液的酸性)会影响该反应化学反应速率,故B正确;C.实验3中,KMnO4的起始浓度为,则KMnO4的反应速率为,根据反应,则的反应速率为,故C正确;D.需先将KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2O混合后,再与溶液混合,反应开始,开始计时,故D错误;故选D。
33.(2023-2024高二上·湖南·期中)某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计实验方案如表所示。
实验
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL
褪色时间t/min
1
5.0
1.5
1.5
0.0
2.0
8
2
5.0
1.5
2.0
0.0
6
3
6.0
1.5
2.5
0.0
0.0
4
4
4.0
1.5
1.5
0.5
3
下列说法正确的是
A.若时,实验1和2的结果说明溶液酸性越强,反应速率越快
B.实验3中的反应速率为0.00375mol/(L·min)
C.该反应的离子方程式为
D.若时,实验3和4的结果说明催化剂更有利于改变化学反应速率
【答案】D
【解析】A.若时,实验1和2中除了硫酸的浓度不同,溶液总体积不同,导致和的浓度也不同,不能说明溶液酸性越强反应速率越快,故A错误;B.实验3中,的起始浓度为=0.015mol/L,则的反应速率为=0.00375mol/(L·min),则的反应速率为0.00375mol/(L·min)=0.0093755 mol/(L·min),故B错误;C.不能拆,该反应的离子方程式为:,故C错误;D.若时,实验3中反应物浓度较大,实验4中加入催化剂,实验4中溶液褪色时间更快,说明该相同条件下,催化剂更有利于改变化学反应速率,故D正确;答案选D。
34.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素,已知:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,有关说法不正确的是
实验编号
温度/℃
酸性KMnO4溶液
草酸(H2C2O4)溶液
①
25
4 mL 0.01 mol·L-1
12 mL 0.01 mol·L-1
②
a
4 mL 0.01 mol·L-1
12 mL 0.02 mol·L-1
③
50
4 mL 0.01 mol·L-1
12 mL 0.01 mol·L-1
④
b
c
12 mL 0.01 mol·L-1
A.a=25,实验①②探究的是浓度对于化学反应速率的影响
B.实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
C.实验中需记录溶液颜色变化所需时间
D.若b=25,c=4 mL 0.02 mol·L-1,则实验①④也可用于化学反应速率影响因素的探究
【答案】D
【分析】酸性KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应生成CO2和锰离子,通过高锰酸钾溶液褪色所需要的时间研究影响化学反应速率的因素,所以实验中高锰酸钾钾溶液的浓度应该为定值,控制变量法研究影响化学反应速率的因素时,只能有一个变量,其它量必须相等。
【解析】A.实验①②研究草酸的浓度对化学反应速率的影响,则温度应该相同,即a=25,故A正确;B.实验①③中温度不同,c(KMnO4)、c(H2C2O4)均相同,故实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响,故B正确;C.由于实验过程中酸性KMnO4溶液的浓度相同,通过高锰酸钾钾溶液褪色所需要的时间反映化学反应速率,则实验中需记录溶液颜色变化所需时间,故C正确;D.若b=25,c=4mL0.02mol•L-1,则实验④中KMnO4过量,溶液无法褪色,则实验①④不能用于化学反应速率影响因素的探究,故D错误。答案选D。
35.(2023-2024高二上·河北保定·期中)控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据,下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的体积
锌的质量
锌的状态
温度/
完全溶于酸的时间/s
生成硫酸锌的质量/g
1
50.0
2.0
颗粒
25
70
2
50.0
2.0
颗粒
35
35
3
50.0
2.0
粉末
25
5.0
4
50.0
6.0
粉末
25
15.0
5
50.0
8.0
粉末
25
19.3
6
50.0
10.0
粉末
25
A.t1>70
B.m3=19.3
C.实验1、实验2与实验3探究的只是温度对化学反应速率的影响
D.无法计算出硫酸的物质的量浓度
【答案】B
【解析】A.实验1与实验3相比,只有反应物的接触面积不同,其他条件相同,粉末状的比颗粒状的接触面积大,接触面积越大反应速率越快,实验3的反应速率快,所以 t1<70,故A错误;B.2.0g锌与硫酸反应生成5.0g硫酸锌,实验4和实验5比,实验5比实验4硫酸锌的质量增加4.3g,说明实验5中硫酸完全反应,再增加锌的质量,硫酸锌的质量不变,所以m3=19.3,故B正确;C.根据表格数据可知,实验1与实验2的变量是温度,实验1与实验2探究的是温度对化学反应速率的影响,实验1与实验3的变量是反应物的接触面积,实验1与实验3探究的是反应物的接触面积化学反应速率的影响,故C错误;D.2g锌与硫酸反应生成5.0g硫酸锌,实验4和实验5比,实验5比实验4硫酸锌的质量增加4.3g,说明实验5中硫酸完全反应,硫酸的物质的量,浓度,故D错误;故答案为B。
题型6 化学工业生产适宜条件的选择
36.(2023-2024高二上·江西赣州·期中)工业上用生物法处理的原理如下:
反应1:
反应2:
以硫杆菌作催化剂时,反应温度及溶液对氧化速率的影响分别如图甲、图乙所示。下列有关说法错误的是
A.反应1的条件下,还原性:
B.当反应温度过高时,氧化速率下降的原因可能是硫杆菌失去活性
C.由图甲和图乙可得出结论:使用硫杆菌作催化剂的最佳条件为、
D.当反应1中转移电子时,反应1中消耗的在标准状况下的体积为
【答案】A
【解析】A.根据反应方程式可知,H2S为还原剂,FeSO4为还原产物,利用还原剂的还原性强于还原产物的还原性,即有H2S>FeSO4,故A说法错误;B.温度过高,能使蛋白质变性,催化剂的活性降低,因此当反应温度过高时,Fe2+氧化速率下降的原因可能是硫杆菌失去活性,故B说法正确;C.根据图像可知,催化剂活性最大的最佳条件是30℃,pH=2.0左右,故C说法正确;D.反应1中,消耗1molH2S,转移电子物质的量为2mol电子,因此转移0.2mol电子时,消耗硫化氢在标况下体积为2.24L,故D说法正确;答案为A。
37.(2023-2024高二上·广东梅州·期中)硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应的说法中不正确的是
A.实际生产中,、再循环使用提高原料利用率
B.实际生产中,为了提高反应速率,压强越高越好
C.在生产中,通入过量空气的目的是提高的转化率
D.实际生产中,选定400~500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高
【答案】B
【解析】A.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,SO2和O2不能反应完,因此SO2和O2需再循环利用以提高原料利用率,A正确;B.压强过大,设备可能无法承受太大的压强,适当增大压强可提高反应速率和转化率,B错误;C.通入过量的空气,则反应平衡正向移动,SO2的转化率提高,C正确;D.实际生产中,温度为400-500℃时,催化剂的活性最高,因此400-500℃作为操作温度,D正确;故答案选B。
38.(2023-2024高二上·浙江·期中)下列有关工业合成氨反应: 的说法不正确的是
A.合成氨采取循环操作目的是提高氮气和氢气的利用率
B.除原料气中CO反应: ,适宜低温高压环境
C.合成塔压强调控在10MPa~30MPa之间,是对生产设备条件和经济成本的综合考虑结果
D.合成塔使用热交换控制体系温度400~500℃左右,主要目的是有利于平衡正向移动
【答案】D
【解析】A.合成氨反应为可逆反应,氮气和氢气不能完全转化为产物NH3,采取循环操作能提高氮气和氢气的利用率,A正确;B.该反应为气体体积减小的放热反应,降低温度或增大压强,均能使平衡正向移动,故除原料气中CO适宜低温高压环境,B正确;C.增大压强有利于氨的合成,但是压强过大会增加设备成本,因此合成塔压强调控在10MPa~30MPa之间,是对生产设备条件和经济成本的综合考虑结果,C正确;D.合成塔使用热交换控制体系温度400~500℃左右,主要目的是使催化剂铁触媒的活性达到最佳状态,D错误;故选D。
39.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中) 氮气是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应中,与反应生成放出的热量。该反应通常需要在高温高压条件下进行,反应过程通常采用铁触媒作为催化剂。下列说法不正确的是
A.合成氨反应中采用高温主要是因为此时催化剂的活性最大
B.合成氨反应中采用高压的目的主要是为了促进平衡向右移动
C.合成氨反应中采用铁触媒作为催化剂可以加快反应速度
D.合成氨反应中将和置于密闭容器中充分反应其放出热量为
【答案】D
【解析】A.合成氨反应中采用400-500℃高温,主要是因为该温度下催化剂的活性最大,A正确;B.合成氨正反应为气体体积减小的反应,增大压强化学平衡正向移动,故采用高压的条件,B正确;C.合成氨反应中使用铁触媒作为催化剂可以加快反应速率,C正确;D.合成氨的反应为可逆反应,0.5mol氮气和1.5mol氢气无法全部转化为1mol氨气,放出的热量少于46kJ,D错误;故答案选D。
40.(2023-2024高二上·广东清远·期中)向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1:1的CO和H2,进行反应:,测得不同压强下,H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是
A.该反应的
B.M、N点时均表示平衡状态,故M、N点时的正反应速率一定相等
C.降低温度,H2的转化率可达到100%
D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强
【答案】A
【解析】A.由图可知,压强一定时,随着温度的升高,H2的平衡转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,A正确;B.M、N点时的压强、温度不同,达到的平衡状态也不同,无法比较M、N点时的正反应速率大小,B错误;C.此反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,降低温度,H2的转化率不可能达到100%,C错误;D.控制合适的温度和压强,既能使反应速率较快,也能使反应物有较高的转化率,采用更高的压强对设备的要求更高,增加经济成本,且400~600K、1.01×106Pa时,H2的平衡转化率已经较高,D错误。答案选A。
题型7 反应速率、化学平衡的综合图像分析
41.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO),可通过反应: 除去。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下,反应相同时间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法一定正确的是
A.升高温度可提高反应中NO的平衡转化率
B.图中X点所示条件下,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值
C.催化剂B的性能优于催化剂A
D.图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是平衡逆向移动
【答案】B
【解析】A.该反应为放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,NO转化率减小,A错误;B.催化剂只影响反应速率,对化学平衡没有影响,X点除了催化剂不同其他条件都相同,因此只要反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值,B正确;C.从图中可知,在反应时间等条件都相同的情况下,300℃以内使用催化剂A时NO转化率更高,说明低温条件下催化剂A的性能优于催化剂B,但是温度高于300℃时催化剂B催化效果比催化剂A更好,C错误;D.根据300℃之后催化剂A和催化剂B的催化效果对比可知,Z点到W点NO转化率降低主要原因是因为温度过高,催化剂A的活性降低,否则催化剂B所对应的曲线NO的转化率在300℃之后也会下降,D错误;故答案选B。
42.(2023-2024高二上·江苏常州·期中)反应 ,在温度为、时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. B.B、C两点气体的平均相对分子质量:B=C
C.A、C两点的反应速率:A>C D.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
【答案】B
【解析】A.该反应为吸热反应,压强相同的条件下,升高温度,化学平衡正向移动,NO2体积分数增大,现A点NO2体积分数高于B点,说明T2>T1,A错误;B.B、C两点NO2的体积分数相同,则N2O4的体积分数也相同,B、C两点气体的平均相对分子质量相等,B正确;C.A、C两点温度相同,C点压强更大,反应速率更高,C错误;D.A、C两点温度相同,A点到C点压强增大,可通过压缩体积实现,虽然压缩体积压强增大,化学平衡逆向移动,但是NO2的浓度增大,因此C点NO2浓度高于A点,C点颜色更深,D错误;故答案选B。
43.(2023-2024高二上·广东湛江·期中)可逆反应: ,同时符合下列两图中各曲线的规律的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于左图,先拐先平衡,说明,随温度的升高,生成物的浓度减小,平衡向吸热反应方向移动,即正反应是放热反应,即Q<0;对于右图,v正和v逆相交后,随压强的增大,平衡向正反应方向移动,a+b>c+d,反应为气体分子数减小的反应,熵变小于0;故选C。
44.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)可逆反应在密闭容器中进行,如图所示,反应在不同时间t、温度T和压强p与生成物浓度的关系曲线,下列反应中符合图像的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】图甲:高温比低温先达平衡,则温度:T1>T2,升高温度,生成物浓度减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即ΔH<0;图乙:高压比低压先达平衡,则压强:p1>p2,增大压强,生成物浓度减小,平衡逆向移动,则正反应为气体体积增大的反应。所以选项中符合图像的反应为:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,故选D。
题型8 化学反应机理及能垒
45.(2023-2024高二上·安徽阜阳·期中)我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种,其中有一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)。下列说法正确的是
A.使用催化剂能降低反应的焓变
B.过程I和Ⅲ中能量的变化相同
C.对于,适当提高N2分压,可以加快反应速率,提高N2(g)转化率
D.若有大量氨分子吸附在催化剂表面,会降低化学反应速率
【答案】D
【解析】A.催化剂能减小反应的活化能,但不能降低反应的焓变,A错误;B.过程I是断裂氮氮三键中的一个键,而过程Ⅲ与过程I断键不同,所需能量也不同,则过程I和Ⅲ中能量的变化不相同,B错误;C.该反应在反应前后分子数不变,加压平衡不移动,所以提高分压可以加快反应速率,但是不能提高反应物的转化率,C错误;D.NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位,如果大量氨分子吸附在催化剂表面,将减缓反应速率,D正确;故选D。
46.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)在作用下,CO与发生如下两步基元反应,能量变化及反应历程如图所示。
①(慢);② (快)
下列说法正确的是反应历程
A.改变反应历程,降低总反应的活化能,也改变了反应的
B.是中间产物,也作催化剂
C.总反应的化学反应速率由反应②决定
D.总反应中每转移,在标准状况下生成
【答案】D
【解析】A.作催化剂,使反应的活化能减小,但是不改变,故A错误;B.作催化剂,FeO+是反应过程中产生的物质,因此是中间产物,故B错误;C.已知两步反应分别为①(慢);② (快),总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定,故C错误;D.由可知,若转移2mol电子,则生成的N2为1mol,在标准状况下为,故D正确;故答案选D。
47.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)在酸催化作用下,丙烯水化法合成2-丙醇的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.总反应的活化能等于各步反应活化能之和
B.步骤③是该反应的决速步骤
C.丙烯水化法合成2-丙醇反应的
D.升高温度可以同时加快步骤①②③的反应速率
【答案】D
【解析】A.总反应的活化能不等于各步反应活化能之和,A错误;B.步骤①是该反应的决速步骤,B错误;C.丙烯水化法合成2-丙醇反应的,C错误;D.升高温度可以加快所有反应的速率,即同时加快步骤①②③的反应速率,D正确;答案选D。
48.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)乙烯水合制乙醇的一种反应机理如下,能量与反应过程的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.H3O+是该反应的催化剂,能够降低反应的活化能
B.三步反应均有极性键的断裂和形成
C.总反应速率由第①步反应决定
D.第②步中两种阳离子均是总反应的中间产物,且该步的原子利用率为100%
【答案】B
【分析】反应①为CH2=CH2+H3O+→ +H2O,反应②为+H2O→,反应③为+H2O→CH3CH2OH +H3O+,则H3O+为乙烯和水反应的催化剂,总反应为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 。
【解析】A. 据分析,H3O+是该反应的催化剂,催化剂能够降低反应的活化能、加快反应速率,A正确;B.反应②没有极性键的断裂,B不正确;C.总反应速率由活化能最大的那步决定,第①步反应活化能最大,总反应速率由第①步反应决定,C正确;D. 第②步反应为+H2O→,据分析其中两种阳离子均是总反应的中间产物,且该步的原子利用率为100%,D正确;答案选B。
49.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期中)铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如下图所示:
下列说法错误的是
A.该过程的热化学方程式为
B.浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C.加催化剂,可以提高该反应活化分子百分数,从而加快反应速率
D.该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定
【答案】A
【解析】A.由图可知,该反应的反应物为,生成物为和,该过程的总反应为,化学反应中的能量变化只与始态和终态有关,与反应途径无关,终态与始态能量差为,但热化学方程式需要注明物质的状态,该热化学方程式书写未标明物质状态,A错误;B.浓度过大,电离平衡逆移,导致浓度减小,反应速率慢;浓度过小+H+→反应速率慢;浓度过大或者过小,均导致反应速率降低,B正确;C.使用催化剂,可以降低反应活化能,从而提高反应活化分子百分数,有效碰撞次数增多,从而加快反应速率,C正确;D.决定化学反应速率的步骤是最慢的一步,活化能越高,反应越慢,从反应机理图中可知,Ⅳ→Ⅰ的活化能最大,该反应总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定,D正确;答案选A。
题型9 反应速率、化学平衡的综合计算
50.(2023-2024高二上·北京海淀·期中)400℃时,向容积为1L的密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生如下反应:。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/min
0
10
20
30
n(CO)/mol
0.10
0.04
0.02
n(H2)/mol
0.20
0.04
下列说法中,不正确的是
A.反应在前10min内的平均速率为v(H2)=0.012 mol.L-1.min-1
B.400°C时,该反应的平衡常数数值为2.5×103
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CH3OH)=0.06mol.L-1,则反应的△H<0
D.400℃时,30分钟后再向容器中充入0.15 mol H2(g)和0.15 mol CH3OH(g),则平衡向正向移动,平衡常数增大。
【答案】D
【解析】A.反应在前10 min内,v(H2)=2v(CO)= ,A正确;B.由表中的数据分析可知:20min时反应达到平衡,各物质浓度变化情况为:,400℃时,该反应的平衡常数K==2.5×103,B正确;C.保持其他条件不变,升高温度使反应达到平衡时c(CH3OH)=0.06mol·L-1<0.08 mol·L-1,说明平衡逆向移动了,Δ则该反应的ΔH<0,C正确;D.温度不变,则平衡常数不变,D错误;答案选D。
51.(2023-2024高二上·河北唐山·期中)相同温度下,体积均为的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示:
容器编号
起始时各物质物质的量
达平衡时体系
能量的变化
①
放出热量:
②
放出热量:
下列叙述错误的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中的体积分数均为
C.容器②中达平衡时放出的热量
D.若容器①体积变为,则平衡时放出的热量小于
【答案】C
【解析】A.由于反应是在相同温度下进行的,所以反应达到平衡时容器①、②中反应的平衡常数相等,A正确;B.根据方程式可知放出23.15kJ热量消耗氮气是23.15kJ÷92.6 kJ·mol-1=0.25mol,因此平衡时氨气是0.5mol,则平衡时氮气、氢气的物质的量分别为0.75mol、2.25mol,氨气的体积分数为;由投料可知,①②为平衡等效,则②中氨气的体积分数也是1/7,B正确;C.根据B中分析可知②中平衡时消耗氮气是0.9mol-0.75mol=0.15mol,放出的热量是0.15mol×92.6 kJ·mol-1=13.89kJ,C错误;D.若容器①体积变为0.5L,由于增大体积,压强减小,平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,所以达平衡时放出的热量小于23.15kJ,D正确;故选C。
52.(2023-2024高二上·浙江嘉兴·期中)在10L恒容密闭容器中充入和,发生反应。
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
800
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A.实验①中,若5min时测得,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率
B.实验②中,该反应的平衡常数
C.通过①②数据对比,得出该反应
D.实验④中,达到平衡时,
【答案】D
【分析】平衡常数等于生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积,反应温度不变,平衡常数不变。温度升高时,若平衡逆向移动,该反应,若平衡正向移动,该反应。
【解析】A.速率之比等于计量数之比, ,A错误;B.实验②中,平衡时M为0.080mol,则平衡时N也是0.080mol,则平衡时X为0.320mol,平衡时Y为0.020mol,平衡常数,B错误;C.通过①②数据对比可知,升高温度,平衡逆向移动,得出该反应,C错误;D.实验④中,平衡时= b,由反应转化关系可知,平衡时= b,则平衡时,平衡时,温度不变化学平衡常数不变,,b=0.06mol,D正确;故选D。
53.(2023-2024高二上·山东聊城·期中)将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中,在一定温度下加入催化剂后发生下列反应:①Ag2SO4(s)⇌Ag2O(s)+SO3(g);②2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)。反应经过10min后达到了平衡状态,测得c(SO3)=0.4 mol·L-1,c(SO2) =0.1 mol·L-1。下列说法正确的是
A.SO3(g)的分解率为33%
B.此温度下反应①平衡常数K=0.4 mol·L-1
C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),再次达到平衡后c(SO3)将减小
D.若温度不变,体积缩小为原来的一半,n(SO2)不变
【答案】B
【解析】A.设反应①生成的三氧化硫的物质的量为amol,转化为二氧化硫的物质的量为2b,
,
故A错误;B.此温度下反应①平衡常数,故B正确;C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),物质的浓度不发生变化,平衡不移动,c(SO3)将不变,故C错误;D.若温度不变,体积缩小为原来的一半,反应②反应后气体分子数减少,体积缩小压强增大平衡逆向移动,n(SO2)减小,故D错误;故选:B。
54.(2023-2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中,将和一定量的混合加热可得下列平衡:。已知平衡后CO物质的量为且。下列说法错误的是
A.CO的平衡转化率为20%
B.反应前物质的量为
C.升高温度,浓度增加,表明该反应是放热反应
D.达平衡后,再通入和,平衡正移
【答案】D
【分析】设反应前硫化氢的物质的量为a,反应容器体积为V,根据三段式
根据平衡常数, 解之a =7mol。
【解析】A. CO的平衡转化为,A正确;B.由三段式知反应前硫化氢的物质的量为7mol,B正确;C.升高温度,硫化氢浓度增加,即平衡逆向移动,因逆反应为吸热反应,正反应即为放热反应,C正确;D.达平衡后,再通入和,Q=,平衡逆向移动,D错误;故选D。
55.(2023-2024高二上·浙江绍兴·期中)反应 ,在起始温度、体积相同(、2L密闭容器)时,发生反应的部分数据见下表:
反应条件
反应时间/min
/mol
/mol
/mol
/mol
反应Ⅰ:恒温恒容
0
2
6
0
0
10
4.5
30
1
50
1
反应Ⅱ:绝热恒容
0
2
6
0
0
下列说法正确的是
A.对反应Ⅰ,前10min的平均反应速率
B.对反应Ⅰ,在其他条件不变的情况下,若30min时只向容器中再充入,则正反应速率增大
C.反应Ⅰ进行到30min时,所占的体积分数为30%
D.反应Ⅰ、反应Ⅱ达到平衡时,平衡常数
【答案】D
【解析】A.对反应Ⅰ,前10min的平均反应速率,A错误;B.恒容,充入无关气体,总压增大,分压不变,反应速率不变,B错误;C.根据进行到30min,可得到三段式,,则氢气体积分数为,C错误;D.该反应是放热反应,反应Ⅱ的条件是绝热恒容,相当在再反应Ⅰ的基础上升高温度,由于该反应是放热反应,升高温度平衡常数减小,故平衡常数,D正确;故选D。
题型10 电解质溶液曲线
56.(23-24高二上·福建三明·期中)叠氮酸(HN3)是一种弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的HN3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程电溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示,下列说法正确的是
A.点①溶液中:c(HN3)+c(H+)>c()+c(OH-)
B.点②溶液中:c(Na+)=c(N)+c(HN3)
C.常温下,Ka(HN3)的数量级为10-4
D.点③溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HN3)
【答案】D
【解析】A.点①溶液为HN3与NaN3等浓度的混合溶液,根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-),溶液pH<7,说明HN3的电离作用大于N的水解作用,所以c(HN3)<c(Na+),所以c(HN3)+c(H+)<c()+c(OH-),故A项错误;
B.点②溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-),该点溶液pH=7,则c(H+)= c(OH-),所以c(Na+)=c(),则c(Na+)<c()+c(HN3),故B项错误;
C.在常温下,0.1 mol/L HN3的pH=2.85,则c(H+)=10-2.85mol/L,Ka(HN3)=,故Ka(HN3)的数量级为10-5,故C项错误;
D.点③溶液为NaN3溶液,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HN3),故D项正确;
故本题选D。
57.(23-24高二上·山东潍坊·期中)常温下,向浓度均为0.0200 mol⋅L的HCl和HA的混合溶液中逐滴加入浓度为0.0200 mol⋅L的NaOH溶液,加入过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.的数量级为
B.b点时小于
C.c点时: moL⋅L
D.c点时,
【答案】C
【分析】NaOH溶液和HCl、HA混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时,NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,HA未发生反应,溶质成分为NaCl和HA;b点时,NaOH溶液反应掉一半的HA,溶质成分为NaCl、HA和NaA;c点时NaOH溶液与恰好完全反应,溶质成分为NaCl、NaA;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、NaA和NaOH,据此解答。
【解析】A.由分析可知,a点时,溶质成分为NaCl和HA,体积变为原来二倍,浓度变为原来一半,则c(HA)=0.0100 mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,,所以数量级为10-5,A正确;
B.点b溶液中溶质为NaCl、NaA和HA,且c(HA)=c(NaA),溶液呈酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度,则c(HA)<c(A-),B正确;
C.c点为pH的突变点,为完全反应点,由于酸的浓度与碱相同,都为0.02 mol·L-1,所以完全反应时消耗碱的体积与混合酸的的体积相同,设体积均为V L,根据物料守恒,,C错误;
D.c点NaOH溶液与恰好完全反应,溶液为等浓度的NaCl和混合溶液NaA,存在物料守恒关系,且此时溶液为碱性,,则,D正确;
故选C。
58.(23-24高二上·湖北恩施·期中)常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如图所示。已知:;常温下。下列说法正确的是
A.常温下,溶液的(Kh2为二级水解常数)
B.G点溶液中
C.常温下,的数量级为
D.其他条件相同,用溶液替代溶液,F点向G点迁移
【答案】B
【解析】A.,,,A错误;
B.由,G点c()=0.05mol/L,则
=,B正确;
C.20mL 0.1mol. L-1BaCl2溶液中滴加0.2mol.L -1Na2CO3溶液,当加入10mL Na2CO3溶液时,
Ba2+和恰好完全反应生成BaCO3,此时溶液中c(Ba2+)≈c(),F点pBa=4.5,c(Ba2+)=10-4.5 mol/L,,C错误;
D .BaCO3难溶于水,MgCO3微溶于水,若用溶液替代溶液,当恰好完全反应时,溶液中c(Mg2+)> c(Ba2+)则pMg<pBa,F点向下移动,D错误;
故选B。
59.(23-24高二下·安徽滁州·期中)已知(白色固体)和(黑色固体)均难溶于水,实验室通常用溶液作指示剂,利用标准溶液测定待测液的浓度。时,的沉淀溶解平衡曲线如图所示[图中,表示或]。
下列说法错误的是
A.溶液中:
B.曲线①表示的是
C.点所示的体系中,可以通过产生沉淀移动到点和点
D.滴定时,若产生黑色沉淀立即读数,导致测得的溶液浓度偏小
【答案】C
【分析】实验室通常用FeSO4溶液作指示剂,利用Na2S标准溶液测定ZnSO4待测液的浓度,说明ZnS的溶解度小于FeS,b的Ksp=10-10×10-13.8=10-23.8,a的Ksp=10-10×10-7.2=10-17.2,由于KspZnS<KspFeS,则曲线②表示的是FeS,曲线①表示的是ZnS,据此回答。
【解析】A.在Na2S溶液中存在物料守恒,A正确;
B.根据分析可知,曲线②表示的是FeS,曲线①表示的是ZnS,B正确;
C.c点所示的体系中,产生沉淀硫离子浓度也会减小,不会移动到a点和b点,C错误;
D.滴定时,若产生黑色沉淀立即读数,Na2S标准溶液偏小,导致测得的ZnSO4溶液浓度偏小,D正确;
故选C。
60.(23-24高二上·吉林长春·期中)草酸()是一种二元弱酸。常温下向草酸溶液中滴加溶液,混合溶液中[X表示或]随溶液pH的变化如图所示。下列说法中错误的是
A.图中a对应X为
B.混合溶液中:
C.在时,均有
D.当时,溶液中
【答案】C
【分析】二元弱酸草酸,当时,,,表明,所以直线a中X表示的是,b中X表示;
【解析】A.根据分析,图中a对应X为,A正确;
B.,B正确;
C.为增函数,时,曲线a中,,,此时曲线b中,,;时,曲线a中,,,此时曲线b中,,,时,逐渐增大,逐渐减小,逐渐增大,不一定满足,C错误;
D.时,溶液呈酸性,,根据电荷守恒:,此时,则,D正确;
答案选C。
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