内容正文:
题型05 化学反应速率及平衡图像问题的分析
1.(23-24高一下·浙江杭州S9联盟·期中)某温度时,在容积为2L的密闭容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量时间变化的曲线如图所示,以下说法合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.从反应开始到4min,
C.4min时,反应达到平衡
D.16min时,正反应速率等于逆反应速率
2.(23-24高一下·湖北黄冈高中联校·期中)200℃时,将1.0molCO2和0.5molH2通入2L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和一种无机物X,测得各物质的物质的量随时间的部分变化图像如图所示。下列说法中错误的是
A.无机物X为O2
B.0~3min内CO2的平均反应速率为
C.在3~10min时间段,反应处于平衡状态
D.当容器内混合气体的总物质的量不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
3.(23-24高一下·河南洛阳·期中)NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g),反应过程放热,现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中,NO2和N2O4浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A.a点时达到了化学平衡状态
B.反应速率v正(b点)>v正(c点)
C.25min时改变的条件是增大了N2O4的浓度
D.容器内混合气体的平均摩尔质量不变时可判断达到了化学平衡状态
4.(23-24高一下·浙江A9协作体·期中)为研究降解有机污染物p-CP速率的影响因素。分别利用三份初始浓度相同的p-CP溶液在不同温度和pH下进行实验,c(p-CP)随时间变化如图。下列说法不正确的是
A.实验①,在50~150s内,p-CP的分解平均速率为
B.实验③,说明在该条件下当pH=10时,可能催化剂失活,有机物p-CP不能降解
C.对比①和②曲线,在600s时,p-CP的分解百分率相等
D.对比①和②曲线,在0~50s内,能说明p-CP的分解平均速率随温度升高而增大
5.(23-24高一下·贵州六盘水·期中)一定条件下在恒容密闭容器中发生反应,其正反应速率和逆反应速率随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时刻, B.时刻,反应达到最大限度
C.时刻,反应正向进行 D.时刻,
6.(23-24高一下·山西太原·月考)分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,分解速率越快
C.图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,对分解速率的影响大
7.(23-24高一下·广东省广东实验中学·期中)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B.a点时,v正<v逆
C.反应过程中A和B的转化率之比为3:1
D.开始到平衡,用A表示的化学反应速率为0.3mol·L-1·min-1
8.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中)一定温度下在密闭容器中进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随时间变化的曲线如图,下列叙述正确的是
A.反应的化学方程式为:
B.时,物质Y的转化率为60%
C.时,反应物的正反应速率大于逆反应速率
D.时,反应达到平衡
9.(23-24高一下·广东肇庆·期中)一定温度下,在体积为1.5L的密闭容器内发生反应,气体X、Y物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A.3min时,X、Y反应速率相等,反应达到平衡
B.该反应化学方程式为:3Y=2X
C.6min时,X、Y浓度不再改变,反应停止
D.前2min,Y的反应速率
10.(23-24高一下·北京教育学院附属中学·期中)某温度时,在一个容积为5L的密闭容器中,三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为3X+2Y ⇌ 3Z
B.反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
C.单位时间内生成3molZ的同时消耗3mol的X表示该反应已达平衡状态
D.反应达到平衡时,X、Y和Z的反应速率都相等
11.(23-24高一下·云南泸西县第一中学·期中)如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是
A.升高温度,同时增大压强
B.降低温度同时减小压强
C.增大B2的浓度,同时使用催化剂
D.增大A2的浓度,同时减小C的浓度
12.(23-24高一下·福建三明·期中)在体积为1L的恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是
A.9min内,平均速率
B.当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
C.达平衡时,H2的转化率是CO2的转化率3倍
D.3min时,混合气体的平均相对分子质量为
13.(23-24高一下·甘肃武威·期中)一定条件下,在某恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应达到平衡时,的转化率为
C.内,的平均反应速率是
D.反应达到平衡后,向反应容器内充入氦气,化学反应速率加快
14.(23-24高一下·内蒙古赤峰部分学校·期中)某温度下,向2L的恒容密闭容器中加入1mol和2mol,发生反应:。的转化率随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.0~5min内,用表示的该反应的反应速率为
B.a点时的反应速率:
C.b点时,的转化率为15%
D.其他条件不变,适当升高温度,到达平衡的时间会小于5min
15.(23-24高一下·海南海口·期中)在一定温度下,向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应进行到时,
C.物质在内的平均反应速率为
D.反应进行到时,各物质的浓度不再改变
16.(23-24高一下·广东六校联考·期中)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是
A.2s时,用A表示反应的瞬时速率为
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.12s时容器内的压强为起始压强的
17.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)在一个容积不变的2L密闭容器中加入2mol、1mol和合适的催化剂,发生反应,温度对的平衡转化率和催化剂的催化效率的影响如图所示。下列说法正确的是
已知:的平衡转化半。
A.合成的最佳条件是加催化剂,温度为250℃
B.450℃时,向容器中充入氦气,压强增大,则、均增大
C.450℃时,若5min达到平衡,则
D.由于,故的生成速率
18.(23-24高一下·浙江山海协作体·期中)研究化学反应的速率和限度具有重要意义。某温度时,在2L容器中发生A、B两种气态物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中的数据,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为:2A=B
B.4min时,反应已达到平衡状态
C.反应开始到4min时,A的平均反应为
D.8min时,正反应速率不等于逆反应速率
19.(23-24高一下·浙江环大罗山联盟·期中)温度下,向真空密闭容器中加入固体,发生反应(未配平),反应过程如图,下列说法正确的是
A.可能为
B.第时逆反应速率等于正反应速率,反应达到了平衡状态
C.用表示的反应速率为
D.第时,保持和不变,向容器中充入氦气,正反应速率不变
20.(23-24高一下·河南南阳5校联考·期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如图所示,下列结论正确的个数为
①反应在C点达到平衡
②浓度:A点小于C点
③则AB段的消耗量小于BC段的消耗量
④体系压强不再变化,说明反应达到平衡
⑤逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同
A.2 B.3 C.4 D.5
21.(23-24高一下·广东广州·期中)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:12s时生成C的物质的量为1.6mol(反应进程如图所示)。下列说法中不正确的是
A.方程式中,
B.0~2s内,D的平均反应速率为0.1
C.0~12s内混合气体的密度随反应进行而减小
D.12s后,
22.(23-24高一下·黑龙江绥化·期中)在一定温度下,容积为2L的恒容密闭容器中某一反应中所涉及的物质仅有M、N,其物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列表述中错误的是
A.该反应的化学方程式为
B.,该反应的平均反应速率
C.时,反应达到平衡
D.时,N的浓度是M的2倍
23.(23-24高一下·四川广安·期中)一定温度,向密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成了两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.若该反应为放热反应,升高温度反应速率降低
C.后,各物质的反应速率相等
D.后,容器内气体的总压强比起始时大
24.(23-24高一下·河南商丘·期中)一定条件下,M、N、P三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应中,M、P为生成物
B.该反应在2min时达到化学反应限度
C.2min时,N、M、P的平均速率之比为2:2:1
D.前2min内M的平均反应速率为v(M)=0.15
25.(23-24高一下·山西太原·期中)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是
A.反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为
B.反应开始到10s时,X的物质的量浓度减少了
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为
26.(23-24高一下·山东临沂·期中)氮的氢化物在生产生活中具有重要作用,以为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。其主要反应如下:。某温度下,在2L恒容密闭容器中加入4mol和6mol NO发生反应,的转化率随时间的变化关系如图1所示。下列说法正确的是
A.A点的小于
B.0~5min内,NO的平均反应速率
C.0~6min时间内,NO的浓度随时间变化的曲线图为图2
D.其它条件不变的情况下,将容器的体积变为3L时,到达平衡的时间可能为6min
27.(23-24高一下·北京丰台区·期中)用纯净的块状CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2(忽略溶液体积变化),反应过程中生成的CO2的体积(标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.EF段v(HCl)= 0.4 mol/(L·min)
C.FG段收集到的CO2 最多
D.加入氯化钠固体可加快该反应速率
28.(23-24高一下·浙江台金七校联盟·期中)一定温度下,往的密闭容器中通入气体X发生放热反应:,X的物质的量随时间的变化曲线如图所示(图中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形),下列叙述正确的是
A.实线表示的是使用催化剂的情形
B.反应进行到a点时的平均反应速率可表示为
C.b点已达到了化学平衡状态,若升高温度正、逆反应速率都加快,原平衡被破坏
D.反应进行到a点时放出的热量大于反应进行到b点时放出的热量
29.(23-24高一下·北京第十二中学·期中)某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应,12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。
下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.0~2s内用B表示的化学反应速率为0.1
C.0~2s内平均反应速率大于4~6s内平均反应速率
D.12s时容器内气体的总物质的量为起始时的9/13
30.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟·期中)三氯氢硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知在催化剂作用下发生反应:。向容积为的恒容密闭容器中充入,测得相同时间内反应体系中的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示,已知:点之前未达到平衡,点之后(包括点)达到平衡。
下列说法错误的是
A.点的转化率为
B.若达到点所用时间为内,mol·L-1·min-1
C.点的物质的量浓度为
D.点的正反应速率大于点的逆反应速率
31.(23-24高一下·湖北部分普通高中联盟·期中)某温度下,在10L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示 。
(2)反应起始至tmin(设t=2),X的平均反应速率是 。
(3)在tmin时,该反应达到了 状态,下列可判断反应已达到该状态的是 (填字母,下同)。
A.X、Y、Z的反应速率相等 B.
C.混合气体的密度不变 D.生成1mol Z的同时生成3mol Y
达到该状态时X的转化率为 。
32.(23-24高一下·河南南阳5校·期中)研究化学反应的快慢和限度,对工农业生产和人们生活有重要的意义。
Ⅰ.某化学课外小组的同学通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中的数据及相关信息
如表所示。
序号
反应温度/℃
10gFe的形状
t/min
①
20
2
5
块状
1
②
20
210
0
块状
1
③
20
2
10
0
粉末
1
④
40
2
10
0
块状
1
注:气体体积均在相同条件下测得。
(1)实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响,为 ;实验②和③表明 对反应速率的影响。
(2)实验室在制氢气时,可在锌和盐酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体,原因是 (用文字表达)。
(3)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率逐渐增大,后来慢慢减小。前期速率逐渐增大的主要原因是 ;后期速率慢慢减小的主要原因是 。
Ⅱ.工业制硫酸的反应之一为,在1L恒容绝热密闭容器中投入和适当过量的,在一定条件下充分反应,和的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(4)10min内,的反应速率为 ;平衡时的转化率为 (已知转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。
(5)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 (填字母序号)。
a.容器中压强不再改变 b.容器中气体密度不再改变
c.的物质的量浓度不再改变 d.的质量不再改变
e.
33.(23-24高一下·新疆克州·期中)Ⅰ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据完成下列填空:
(1)该反应的化学方程式为 ;
(2)从开始至2min,A的平均反应速率为 。
Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中,充入和,5分钟时的物质的量浓度为0.4mol/L。
(3)5分钟内 ; ;此时,的转化率为 。
34.(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C 三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。试回答:
(1)从图中信息可以看出该反应为可逆反应,理由是 ;试写出该反应的化学方程式 。
(2)从反应开始至2min,A的平均反应速率为 ;平衡时,A的转化率为 ;
(3)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.A、B、C的物质的量之比为且保持不变
B.相同时间内消耗3mol A,同时生成3mol C
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不再变化
(4)采取下列措施能使该反应速率减小的是 ;反应速率不变的是 。
A.加催化剂
B.降低温度
C.容积不变,充入A
D.容积不变,从容器中分离出A
E.容积不变充入稀有气体增大容器中的气体压强
35.(23-24高一下·黑龙江绥化·期中)工厂排放的SO2会严重污染环境,CO还原法是治理SO2污染的方法之一,反应原理为。回答下列问题:
(1)温度为T时,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO、2molSO2,在催化剂的作用下发生上述反应,CO和物质a的物质的量与反应时间的关系如图所示。
①物质a为 (填化学式),反应达到平衡状态时 。
②m点CO的转化率为 , (填“>”“<”“=”)。
③反应前3min平均反应速率 mol•L-1•min-1。
(2)为探究温度、浓度及催化剂对化学反应速率的影响,某兴趣小组设计如下实验。
实验序号
温度/℃
初始浓度(CO)/mol·L-1
初始浓度(SO2)/mol·L-1
催化剂
ⅰ
160
0.1
0.1
催化剂A
ⅱ
160
0.1
c
催化剂B
ⅲ
200
0.1
0.1
催化剂A
ⅳ
160
0.05
0.05
催化剂A
①c= 。
②研究温度对反应速率影响的实验组为 (填序号,下同)。
③ⅰ、ⅲ、ⅳ三组实验反应开始时,速率最大的是 。
36.(23-24高一下·河北唐山·期中)的资源化利用能有效减少排放,充分利用碳资源。
(1)一定条件下与可发生反应:,该反应为放热反应,对于该反应,反应物的化学键断裂要吸收的能量 生成物的化学键形成要放出的能量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)恒温条件下,在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol 和6 mol ,发生上述反应,测得和的浓度随时间变化如下图所示。
①在4 min到9 min时间段, 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.与相等
B.的体积分数在混合气体中保持不变
C.单位时间内每消耗3mol,同时生成1 mol
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.混合气体的密度保持不变
③下列措施能增大反应速率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.扩大容器体积 C.充入一定量氦气 D.加入催化剂
④平衡时的物质的量为 mol;该反应达平衡时的转化率为 。
⑤容器内起始压强与达平衡时的压强之比是: 。
37.(23-24高一下·陕西韩城·期中)化学反应的快慢和限度是我们研究学习的重要内容,在反应过程中不仅有物质变化,还伴随能量变化。请回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会 (填“吸收”或“放出”)能量。
(2)控制变量法是化学探究的重要方法,某研究性学习小组利用1mol·L-1稀硫酸与铁反应,探究影响化学反应速率的因素时得到如下实验数据:
实验序号
铁的质量/g
铁的形状
V(H2SO4) /mL
V(H2O) /mL
初始溶液的温度/℃
金属消失的时间/s
1
0.10
铁片
40
10
20
200
2
0.10
铁粉
40
x
20
25
3
0.10
铁片
50
0
20
125
4
0.10
铁片
50
0
35
50
分析上述数据,回答下列问题:
①实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响,则表中x= 。
②探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是 (填实验序号)。
③实验3和4表明,影响反应速率的因素有 ,得出 ,反应速率越大。
(3)某温度下在4L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示:
①该反应的化学方程式是 ,达到平衡状态时X的浓度为 mol/L,0~5min内,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min)。
②5min时,Y的消耗速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Y的消耗速率。
(4)某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度:
ⅰ.取3mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,向其中加入10滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,振荡;
ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上,向其中滴加1~2滴淀粉溶液,观察到溶液变蓝;ⅲ.用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上,向其中滴加1~2滴15%KSCN溶液,观察到溶液变红。
①步骤ⅰ中,反应的离子方程式为 。
②步骤ⅲ中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度,请说明理由: 。
38.(23-24高一下·浙江温州新力量联盟·期中)在化学反应的研究和实际应用中,人们还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。在一定温度下,2L体积不变密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)如果升高温度,则 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若t3=5,计算反应开始至时刻用N的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(4)t2时,N的转化率是 。
(5)下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体密度不再改变 B.容器内压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.正反应速率与逆反应速率相等,且都为0
39.(23-24高一下·海南部分学校·期中)氮氧化物为常见的大气污染物,从源头杜绝污染和科学地处理污染,是化学工作者研究的重要课题之一、治理的反应原理为,一定温度下,在2L恒容密闭容器中投入等物质的量的和,在一定条件下充分反应,部分反应物和生成物的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)曲线M、N分别代表的物质是 、 (填化学式)。
(2)图中a、b、c三点的逆反应速率由大到小的顺序是 (用a、b、c表示),理由是 。
(3)0~5min内,用表示的化学反应速率 。
(4)c点时的转化率为 。
(5)在2.5min末,的物质的量浓度为 。
(6)若上述反应在甲、乙两个相同容器内、不同温度下同时进行,反应达到平衡之前,测得相同时间内甲中,乙中,则 (填“甲”或“乙”)中温度更高。
40.(23-24高一下·贵州卓越联盟·期中)根据所学知识回答下列问题。
I.某温度时,在2L恒容密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为 ,内, 。
(2)第时,正、逆反应速率的大小关系为v(正) v(逆)(填“<”“>”或“=”)。
(3)第时,向容器中通入氦气,增大容器内压强,A的反应速率将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。
a.容器中压强保持不变 b.混合气体的密度保持不变
c.混合气体的总物质的量保持不变 d.单位时间内消耗A和B的物质的量之比为1:2
II.以相同大小铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如下表所示:
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
(5)该实验目的是研究 和电极间距离对水果电池电流大小的影响。
(6)该实验装置中,负极的材料是 ,负极的电极反应式是 。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
题型05 化学反应速率及平衡图像问题的分析
1.(23-24高一下·浙江杭州S9联盟·期中)某温度时,在容积为2L的密闭容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量时间变化的曲线如图所示,以下说法合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.从反应开始到4min,
C.4min时,反应达到平衡
D.16min时,正反应速率等于逆反应速率
【答案】D
【详解】A.A的物质的量减少、B的物质的量增加,A是反应物、B是生成物,4min时,A、B的物质的量变化量分别为0.4mol、0.2mol,变化量比等于系数比,8min后达到平衡状态,该反应的化学方程式为,故A错误;
B.从反应开始到4min,A的物质的量减少0.4mol,,故B错误;
C.根据图示,4min时,反应物、生成物的物质的量还发生改变,反应没有达到平衡状态,故C错误;
D.16min时,反应处于平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,故D正确;
答案选D。
2.(23-24高一下·湖北黄冈高中联校·期中)200℃时,将1.0molCO2和0.5molH2通入2L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和一种无机物X,测得各物质的物质的量随时间的部分变化图像如图所示。下列说法中错误的是
A.无机物X为O2
B.0~3min内CO2的平均反应速率为
C.在3~10min时间段,反应处于平衡状态
D.当容器内混合气体的总物质的量不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
【答案】A
【分析】由图知,消耗n( CO2)=(1-0.9)mol=0.1mol、n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3mol、n(CH3OH)=0.1mol,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比,则N(CO2):N(H2):N(CH3OH)=0.1mol:0.3mol:0.1mol=1:3:1,根据原子守恒知,还生成H2O,所以反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,无机物X为H2O,A错误;
B.由题干图示信息可知,0~3min内CO2的平均反应速率为=,B正确;
C.由题干图像信息可知,反应体系中各物质的物质的量不变时该反应达到平衡状态,在3min时各物质物质的量不变,反应达到平衡状态,则在3~10 min内,反应达到平衡状态,C正确;
D.由分析可知,该反应方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应前后气体的总我知道量发生改变,故当容器内混合气体的总物质的量不再变化时,表明反应已经达到平衡状态,D正确;
故答案为:A。
3.(23-24高一下·河南洛阳·期中)NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g),反应过程放热,现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中,NO2和N2O4浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A.a点时达到了化学平衡状态
B.反应速率v正(b点)>v正(c点)
C.25min时改变的条件是增大了N2O4的浓度
D.容器内混合气体的平均摩尔质量不变时可判断达到了化学平衡状态
【答案】D
【详解】A.a点后物质浓度继续变化,此时没有达到了化学平衡状态,A错误;
B.c点物质浓度更大,则反应速率更快,故反应速率v正(b点)<v正(c点),B错误;
C.25min时二氧化氮浓度瞬间增大、而四氧化二氮浓度不变,则改变的条件是增大了NO2的浓度,C错误;
D.混合气体的平均摩尔质量为M=,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,D正确;
故选D。
4.(23-24高一下·浙江A9协作体·期中)为研究降解有机污染物p-CP速率的影响因素。分别利用三份初始浓度相同的p-CP溶液在不同温度和pH下进行实验,c(p-CP)随时间变化如图。下列说法不正确的是
A.实验①,在50~150s内,p-CP的分解平均速率为
B.实验③,说明在该条件下当pH=10时,可能催化剂失活,有机物p-CP不能降解
C.对比①和②曲线,在600s时,p-CP的分解百分率相等
D.对比①和②曲线,在0~50s内,能说明p-CP的分解平均速率随温度升高而增大
【答案】A
【详解】A.实验①,在50~150s内,p-CP的分解平均速率为,故A错误;
B.③目的为探究溶液的pH对降解反应速率的影响,通过图象曲线变化可知,当pH=10,随着时间的变化,其浓度基本不变可能催化剂失活,有机物p-CP不能降解,故B正确;
C.对比①和②曲线,在600s时,二者曲线重合,则p-CP的分解百分率相等,故C正确;
D.对比①和②曲线,在0~50s内,在②时温度较高,p-CP的变化率较快,反应速率较快,说明p-CP的分解平均速率随温度升高而增大,故D正确;
故选A。
5.(23-24高一下·贵州六盘水·期中)一定条件下在恒容密闭容器中发生反应,其正反应速率和逆反应速率随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时刻, B.时刻,反应达到最大限度
C.时刻,反应正向进行 D.时刻,
【答案】C
【详解】A.根据图示可知在t4时刻,v(正)=v(逆),2v正(H2)=3v逆(NH3),A项错误;
B.t3时刻, v(正)>v(逆),反应正向进行,B项错误;
C.t2时刻,v(正)>v(逆),反应正向进行,未达到平衡状态,C项正确;
D.t1时刻,v(正)>v(逆),反应正向进行,v消耗(N2)>v生成(N2),D项错误;
故正确答案为C。
6.(23-24高一下·山西太原·月考)分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,分解速率越快
C.图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,对分解速率的影响大
【答案】D
【详解】A.图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大,由此得出相同pH条件下,双氧水浓度越大,双氧水分解速率越快,故A错误;
B.图乙中浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,由此得出:双氧水浓度相同时,pH越大双氧水分解速率越快,故B错误;
C.图丙中少量存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:溶液溶液溶液,由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH的影响,溶液碱性越弱,其分解速率越快,故C错误;
D.图丁中pH相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:碱性溶液中,对分解速率的影响大,故D正确;
故答案为:D。
7.(23-24高一下·广东省广东实验中学·期中)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B.a点时,v正<v逆
C.反应过程中A和B的转化率之比为3:1
D.开始到平衡,用A表示的化学反应速率为0.3mol·L-1·min-1
【答案】D
【详解】A.反应在恒容条件下进行且反应中只有气体参与,气体总质量始终不变,所以密度不是变量,若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态,故A错误;
B.a点时,D的物质的量还在增加,反应在向正反应方向进行,v正>v逆,故B错误;
C.投料比等于系数比,各反应物的转化率相同,反应过程中A和B的转化率之比为1:1,故C错误;
D.从开始到平衡,生成D的物质的量为0.8mol,消耗1.2molA,用A表示的化学反应速率为mol·L-1·min-1=0.3mol·L-1·min-1,故D正确;
故答案选D。
8.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中)一定温度下在密闭容器中进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随时间变化的曲线如图,下列叙述正确的是
A.反应的化学方程式为:
B.时,物质Y的转化率为60%
C.时,反应物的正反应速率大于逆反应速率
D.时,反应达到平衡
【答案】C
【详解】A.由图可知,物质的量减小的Y为反应的反应物,物质的量增大的X为生成物,Y和X的物质的量之比为(10-3)mol:(5.5-2)mol=2:1,t3min时,X、Y的物质的量不变说明反应达到平衡,该反应为可逆反应,则反应的化学方程式为2Y⇌X,故A错误;
B.由图可知,t1min时,物质Y的物质的量为6mol,则Y的转化率为×100%=40%,故B错误;
C.由图可知,t2min时,X、Y的物质的量相等,但反应未达到平衡,是平衡的形成过程,所以反应物的正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.同一化学反应用不同物质表达的反应速率与物质的化学计量数成正比,故2v正(X)=2v逆(Y)时,反应达到平衡,D错误;
故选C。
9.(23-24高一下·广东肇庆·期中)一定温度下,在体积为1.5L的密闭容器内发生反应,气体X、Y物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A.3min时,X、Y反应速率相等,反应达到平衡
B.该反应化学方程式为:3Y=2X
C.6min时,X、Y浓度不再改变,反应停止
D.前2min,Y的反应速率
【答案】D
【详解】A.根据图象,3min时,X、Y的物质的量相等,但反应速率不相等,没有达到平衡状态,故A错误;
B.根据图知,反应物是Y、生成物是X,相同时间内△n(X)=(6-2)mol=4mol、△n(Y)=(10-4)mol=6mol,相同时间内各物质的物质的量改变量之比等于其计量数之比,则X、Y的计量数之比为4mol∶6mol=2∶3,最终达到化学平衡状态,则该反应方程式为3Y(g) ⇌2X(g),故B错误;
C.根据图象,6min时,X、Y的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,但反应没有停止,故C错误;
D.反应开始到2min时,v(Y)=,故D正确;
故选D。
10.(23-24高一下·北京教育学院附属中学·期中)某温度时,在一个容积为5L的密闭容器中,三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为3X+2Y ⇌ 3Z
B.反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
C.单位时间内生成3molZ的同时消耗3mol的X表示该反应已达平衡状态
D.反应达到平衡时,X、Y和Z的反应速率都相等
【答案】A
【详解】A.从图知Y、X物质的量均在减小,作为反应物;而Z在增加则作为生成物,达到平衡时,X的变化量为0.75mol,Y的变化量为0.5mol,Z的变化量为0.75mol,该反应的化学方程式为3X+2Y ⇌3Z,故A正确;
B.反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率,故B错误;
C.单位时间内生成Z为正向反应而消耗X也为正向反应,该表述不平衡,故C错误;
D.化学反应速率与化学计量数成正比,其反应速率不等,故D错误;
故选A。
11.(23-24高一下·云南泸西县第一中学·期中)如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是
A.升高温度,同时增大压强
B.降低温度同时减小压强
C.增大B2的浓度,同时使用催化剂
D.增大A2的浓度,同时减小C的浓度
【答案】D
【分析】图像显示,一段时间反应达到平衡后,采取的措施使逆反应速率瞬间减慢、正反应速率瞬间加快。
【详解】A.升高温度,同时增大压强,正、逆反应速率瞬间都增大,故A错误;
B.降低温度同时减小压强,正、逆反应速率瞬间都减慢,故B错误;
C.B2为反应物,增大B2的浓度,正反应速率瞬间增大,同时使用催化剂,正、逆反应速率瞬间都增大,故C错误;
D.A2为反应物,增大A2的浓度,正反应速率瞬间增大,C为生成物,同时减小C的浓度,逆反应速率瞬间减慢,故D正确;
故答案为:D。
12.(23-24高一下·福建三明·期中)在体积为1L的恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是
A.9min内,平均速率
B.当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
C.达平衡时,H2的转化率是CO2的转化率3倍
D.3min时,混合气体的平均相对分子质量为
【答案】D
【详解】A.由题干图示信息可知,9min内,CO2的物质的量减少了1.0-0.25=0.75mol,根据反应方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知消耗H2的物质的量为0.75×3=2.25mol,则平均速率,A错误;
B.由题干信息可知,反应前后气体的体积和质量均不变,则混合气体的密度始终保持不变,故当混合气体的密度不变时不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.根据反应方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,达平衡时,H2的转化量是CO2的3倍,但H2的起始量也是CO2的3倍,则H2的转化率和CO2的转化率相等,C错误;
D.由题干图示信息可知,3min时,CO2的物质的量和CH3OH的物质的量等于0.5mol,即CO2转化了0.5mol,H2消耗了1.5mol,生成H2O的物质的量为0.5mol,混合气体的物质的量总和为:1-0.5+3-1.5+0.5+0.5=3mol,混合气体的平均摩尔质量为=g/mol,即平均相对分子质量为,D正确;
故答案为:D。
13.(23-24高一下·甘肃武威·期中)一定条件下,在某恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应达到平衡时,的转化率为
C.内,的平均反应速率是
D.反应达到平衡后,向反应容器内充入氦气,化学反应速率加快
【答案】B
【详解】A.内,∆c(A)=0.8mol/L、∆c(B)=0.4mol/L、∆c(C)=1.2mol/L,根据反应速率之比等于系数比,A、B、C的系数比,0.8:0.4:1.2=2:1:3,该反应的化学方程式为,A项错误;
B.反应达到平衡时,的转化率,B项正确;
C.内,的平均反应速率是,C项错误;
D.反应达到平衡后,向反应容器内充入氦气,恒容容器内气体浓度不变,故化学反应速率不变,D项错误;
故选B。
14.(23-24高一下·内蒙古赤峰部分学校·期中)某温度下,向2L的恒容密闭容器中加入1mol和2mol,发生反应:。的转化率随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.0~5min内,用表示的该反应的反应速率为
B.a点时的反应速率:
C.b点时,的转化率为15%
D.其他条件不变,适当升高温度,到达平衡的时间会小于5min
【答案】A
【详解】A.0~5min内,的转化率为,所以用表示的该反应的反应速率为,A错误;
B.a点,的转化率不变,为平衡状态,所以反应速率:,B正确;
C.根据反应方程式,b点时,的转化量等于的转化量,所以的转化量为0.3mol,转化率,C正确;
D.其他条件不变,适当升高温度,可以加快反应速率,到达平衡的时间会小于5min,D正确;
故选A。
15.(23-24高一下·海南海口·期中)在一定温度下,向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应进行到时,
C.物质在内的平均反应速率为
D.反应进行到时,各物质的浓度不再改变
【答案】C
【详解】A.6s内B的物质的量减少0.6mol、C的物质的量减少0.8mol、A的物质的量增加1.2mol、D的物质的量增加0.4mol,B、C是反应物,A、D是生成物,该反应的化学方程式为:,故A错误;
B.反应速率比等于系数比,反应进行到时,,故B错误;
C.在内A的物质的量增加1.2mol,A的平均反应速率为,故C正确;
D.根据图像,反应进行到时,各物质的浓度还发生改变,故D错误;
选C。
16.(23-24高一下·广东六校联考·期中)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是
A.2s时,用A表示反应的瞬时速率为
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.12s时容器内的压强为起始压强的
【答案】D
【详解】A.0-2s,用A表示反应的平均速率为,A错误;
B.12s时消耗B的物质的量为(0.5−0.3)mol/L×2L=0.4mol,12s时生成C的物质的量为1.2mol,则b:c=0.4:1.2=1:3,B错误;
C.m点A、B的浓度还在减小,没有达到反应限度,C错误;
D.根据压强之比等于物质的量之比,12s时容器内的压强为起始压强的,D正确;
故选D。
17.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)在一个容积不变的2L密闭容器中加入2mol、1mol和合适的催化剂,发生反应,温度对的平衡转化率和催化剂的催化效率的影响如图所示。下列说法正确的是
已知:的平衡转化半。
A.合成的最佳条件是加催化剂,温度为250℃
B.450℃时,向容器中充入氦气,压强增大,则、均增大
C.450℃时,若5min达到平衡,则
D.由于,故的生成速率
【答案】C
【详解】A.从图中可知,250℃时催化效率较低,最佳条件为加催化剂,温度为450℃,故A错误;
B.450℃时,向容器中充入一定体积的氦气,反应物和生成物的浓度不变,则正逆反应速率不变,故B错误;
C.450℃时,5min反应达到平衡,此时SO2的平衡转化率为90%,即反应掉SO21.8mol,则反应掉O20.9mol,v(O2)==mol•L-1•min-1=0.09mol•L-1•min-1,故C正确;
D.虽然升高温度反应速率增大,但是温度过高,催化剂的催化效率降低,N点催化剂的催化效率低于M点,则SO3的生成速率v(N)不一定大于v(M),故D错误;
答案选C。
18.(23-24高一下·浙江山海协作体·期中)研究化学反应的速率和限度具有重要意义。某温度时,在2L容器中发生A、B两种气态物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中的数据,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为:2A=B
B.4min时,反应已达到平衡状态
C.反应开始到4min时,A的平均反应为
D.8min时,正反应速率不等于逆反应速率
【答案】C
【详解】A.根据图示,A的变化量是B变化量的2倍,之后某个瞬间起n(A)、n(B)均不再变化,正反应速率=逆反应速率,达到平衡状态,则该反应的化学方程式为:2AB,故A错误 ;
B. 4min后,A、B的物质的量还在改变,4min时,反应未达平衡状态,,故B错误;
C.反应开始至4min,A的平均反应速率为 =0.05mol/(L·min),故C正确;
D.8min时,反应达平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,故D错误;
选C。
19.(23-24高一下·浙江环大罗山联盟·期中)温度下,向真空密闭容器中加入固体,发生反应(未配平),反应过程如图,下列说法正确的是
A.可能为
B.第时逆反应速率等于正反应速率,反应达到了平衡状态
C.用表示的反应速率为
D.第时,保持和不变,向容器中充入氦气,正反应速率不变
【答案】D
【分析】由图分析在交叉点N2O3减少2mol,NO2增加2mol,因此方程式中N2O3的系数和NO2的系数相等,根据原子守恒X是NO,化学方程式为:。
【详解】A.根据分析,X是NO,A错误;
B.第2 min时未达到平衡状态,反应仍正向进行,正反应速率大于逆反应速率,B错误;
C.N2O3是固体,不能用来表示化学反应速率,C错误;
D.第时,保持和不变,向容器中充入氦气,各物质浓度不变,正反应速率不变,D正确;
故选D。
20.(23-24高一下·河南南阳5校联考·期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如图所示,下列结论正确的个数为
①反应在C点达到平衡
②浓度:A点小于C点
③则AB段的消耗量小于BC段的消耗量
④体系压强不再变化,说明反应达到平衡
⑤逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【详解】①当正反应速率不变时,反应达到化学平衡状态,由图可知,C点正反应速率开始减小,所以C点不是平衡点,①错误;
②反应正向进行,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,所以浓度A点大于B点,②错误;
③当时,AB段正反应速率小于BC段,则AB段消耗的物质的量小于BC段,③正确;
④在绝热条件下,温度改变,则该反应压强也发生改变,体系压强不再变化,能说明反应达到平衡,④正确;
⑤由图可知,正反应为放热反应,反应达到平衡之前,反应体系温度不断上升,生成物浓度一直增大,逆反应速率应该一直增大,⑤错误;
综上③④正确,答案选A。
21.(23-24高一下·广东广州·期中)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:12s时生成C的物质的量为1.6mol(反应进程如图所示)。下列说法中不正确的是
A.方程式中,
B.0~2s内,D的平均反应速率为0.1
C.0~12s内混合气体的密度随反应进行而减小
D.12s后,
【答案】B
【分析】12s时生成C的物质的量为1.6mol,C的浓度增加0.8mol/L,B的物质的量浓度减小0.2mol/L,A的物质的量浓度减小0.6mol/L,c(A):c(B):c(C)= 0.6:0.2:0.8=3:1:4,浓度的变化量之比等于系数比,则方程式为:。
【详解】A.根据分析,方程式中,,A正确;
B.D是固体,反应过程中D浓度不变,不能用D的浓度变化表示反应速率,B错误;
C.该反应为恒容容器,且D为固体,则随着反应进行,气体质量减小,而体积不变,则内混合气体的密度随反应进行而减小,C正确;
D.根据分析,化学方程式为:,由图可知,12s时反应达到平衡,正逆反应速率相等,又化学反应速率之比等于化学计量数之比,故12s后,,D正确;
故选B。
22.(23-24高一下·黑龙江绥化·期中)在一定温度下,容积为2L的恒容密闭容器中某一反应中所涉及的物质仅有M、N,其物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列表述中错误的是
A.该反应的化学方程式为
B.,该反应的平均反应速率
C.时,反应达到平衡
D.时,N的浓度是M的2倍
【答案】B
【分析】根据图中所示,时,M增加了2mol,是生成物,N减小了4mol,是反应物,反应到时达到平衡状态,该反应的方程式为:。据此答题。
【详解】A.根据分析知,该反应的化学方程式为:,A正确;
B.,N减小了4mol,浓度减小量为,该反应的平均反应速率,B错误;
C.时,M、N的物质的量均保持不变,反应达到了化学平衡状态,C正确;
D.时,N物质的量为6mol,M物质的量为3mol,N、M浓度之比为,D正确;
故选B。
23.(23-24高一下·四川广安·期中)一定温度,向密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成了两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.若该反应为放热反应,升高温度反应速率降低
C.后,各物质的反应速率相等
D.后,容器内气体的总压强比起始时大
【答案】D
【分析】根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内、、、,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量浓度改变之比=1.2:0.6:0.8:0.4=6:3:4:2,该反应方程式为。
【详解】A.根据分析可知,该反应方程式为,故A错误;
B.升高温度反应速率均会加快,故B错误;
C.由题干图示信息可知,反应进行到6s时,各物质的物质的量保持不变,即各物质的正逆反应速率相等,根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知,各物质的反应速率不相等,故C错误;
D.该反应为气体体积增大的反应,反应进行到6s时,反应达到平衡,因此容器内气体的总压强比起始时大,故D正确;
故答案选D。
24.(23-24高一下·河南商丘·期中)一定条件下,M、N、P三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应中,M、P为生成物
B.该反应在2min时达到化学反应限度
C.2min时,N、M、P的平均速率之比为2:2:1
D.前2min内M的平均反应速率为v(M)=0.15
【答案】D
【详解】A.的浓度增加,的浓度减少,则、P为生成物,为反应物,A项正确;
B.反应在时各组分浓度不再改变,即到达反应限度,B项正确;
C.,,,各物质浓度的改变量和速率成正比,则的平均反应速率之比为,C项正确;
D.前2min内M的平均反应速率为,D项错误;
故答案为:D。
25.(23-24高一下·山西太原·期中)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是
A.反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为
B.反应开始到10s时,X的物质的量浓度减少了
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】由图可知,随着反应的进行,X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增加,则X、Y为反应物,Z为生成物。从反应开始到10s,X、Y、Z物质的量的变化量分别为0.79mol、0.79mol和1.58mol,则X、Y、Z三者化学计量数之比等于其物质的量之比为0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2。由于最终X、Y的物质的量未减少到0,说明反应不彻底,该反应为可逆反应,则可写出该反应的化学方程式为。
【详解】A.由图可知,从反应开始到10s,Z的物质的量变化量为1.58mol,用Z表示的反应速率为,故A错误;
B.由图可知,从反应开始到10s,X的物质的量变化量为0.79mol,则其物质的量浓度减少了,故B错误;
C.由图可知,从反应开始到10s,Y的物质的量变化量为0.79mol,则Y的转化率为,故C正确;
D.该反应为可逆反应,根据分析,该反应的化学方程式为,故D错误;
故答案选C。
26.(23-24高一下·山东临沂·期中)氮的氢化物在生产生活中具有重要作用,以为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。其主要反应如下:。某温度下,在2L恒容密闭容器中加入4mol和6mol NO发生反应,的转化率随时间的变化关系如图1所示。下列说法正确的是
A.A点的小于
B.0~5min内,NO的平均反应速率
C.0~6min时间内,NO的浓度随时间变化的曲线图为图2
D.其它条件不变的情况下,将容器的体积变为3L时,到达平衡的时间可能为6min
【答案】D
【详解】A.A点时,NH3的转化率小于其平衡转化率,则反应未达平衡,所以A点的大于,A不正确;
B.0~5min内,参加反应NH3的物质的量为4mol×60%=2.4mol,则消耗NO的物质的量为=3.6mol,0~5min内,NO的平均反应速率v(NO)==0.36 mol·L-1·min-1,B不正确;
C.反应未发生时,c(NO)=,反应进行5min时,结合选项B可知,c(NO)= 1.2mol/L,0~5min时间内是建立平衡的过程,5min~6min时间内处于化学平衡状态、各成分的浓度不变,则图2不能代表NO的浓度随时间变化的曲线,C不正确;
D.其它条件不变的情况下,将容器的体积变为3L时,则各气体的浓度同等倍数减小,即减压,则反应速率减小,到达平衡的时间增加、将超过5min,故可能为6min,D正确;
答案选D。
27.(23-24高一下·北京丰台区·期中)用纯净的块状CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2(忽略溶液体积变化),反应过程中生成的CO2的体积(标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.EF段v(HCl)= 0.4 mol/(L·min)
C.FG段收集到的CO2 最多
D.加入氯化钠固体可加快该反应速率
【答案】B
【详解】A.EF段单位时间内生成的气体最多,EF段表示的平均反应速率最快,故A错误;
B.EF段生成二氧化碳气体的物质的量为0.02mol,反应消耗HCl的物质的量为0.04mol,v(HCl)= mol/(L·min),故B正确;
C.OE段收集到二氧化碳224mL,EF段收集到二氧化碳448mL、FG段收集到二氧化碳112mL,FG段收集到的CO2 最少,故C错误;
D.该反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,由离子方程式可知,加入氯化钠固体,对反应速率无影响,故D错误;
答案选B。
28.(23-24高一下·浙江台金七校联盟·期中)一定温度下,往的密闭容器中通入气体X发生放热反应:,X的物质的量随时间的变化曲线如图所示(图中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形),下列叙述正确的是
A.实线表示的是使用催化剂的情形
B.反应进行到a点时的平均反应速率可表示为
C.b点已达到了化学平衡状态,若升高温度正、逆反应速率都加快,原平衡被破坏
D.反应进行到a点时放出的热量大于反应进行到b点时放出的热量
【答案】C
【详解】A.催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,故实线表示无催化剂的情况,A错误;
B.反应从开始到a点,X的物质的量减小了0.1mol,浓度减小了,所以,v(X)=,则:v(Y)=2v(X)=0.01,B错误;
C.b点X物质的量不再变化,则已达到了化学平衡状态,若升高温度正、逆反应速率都加快,原平衡被破坏,该反应为放热反应,故升温向吸热的反应(逆反应)移动,然后重新达到新的平衡,C正确;
D.a点X的物质的量比b点大,说明参与反应的X较少,则反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量,D错误;
答案选C。
29.(23-24高一下·北京第十二中学·期中)某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应,12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。
下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.0~2s内用B表示的化学反应速率为0.1
C.0~2s内平均反应速率大于4~6s内平均反应速率
D.12s时容器内气体的总物质的量为起始时的9/13
【答案】B
【详解】A.12s时生成C的物质的量为0.8mol,△n(B)=1.0mol-0.6mol=0.4mol,△n(A)=1.6mol-0.4mol=1.2mol,则该反应的化学方程式为,故A正确;
B.由图可知,0~2s内v(A)= ==0.15mol/(L•s),根据方程式的系数比等于速率之比,v(A)= ,故B错误;
C.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小, 0~2s内用反应物表示的平均反应速率>4~6s内的平均反应速率,故C正确;
D.12s时△c(A)=0.8mol-0.2mol/L=0.6mol/L,△c(C)=0.4mol/L,△c(B)=0.2mol/L,则△c(A)∶△c(B)∶△c(C)=3∶1∶2,反应为3A(g)+B(g)⇌2C(g),12s时生成C的物质的量为0.8mol,△n(A)∶△n(B)∶△n(C)=△n(A)∶△n(B)∶0.8mol=3∶1∶2,△n(A)=1.2mol,△n(B)=0.4mol,n(A)=0.8mol/L×2L-1.2mol=0.4mol,n(B)=0.5mol/L×2L-0.4mol=0.6mol,此时总物质的量为0.8mol+0.6mol+0.4mol=1.8mol,起始时A、B的总物质的量为(0.8mol/L+0.5mol/L)×2L=2.6mol,则反应为12s时容器内气体的总物质的量与起始时容器内气体的总物质的量之比为 =,故D正确;
故选B。
30.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟·期中)三氯氢硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知在催化剂作用下发生反应:。向容积为的恒容密闭容器中充入,测得相同时间内反应体系中的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示,已知:点之前未达到平衡,点之后(包括点)达到平衡。
下列说法错误的是
A.点的转化率为
B.若达到点所用时间为内,mol·L-1·min-1
C.点的物质的量浓度为
D.点的正反应速率大于点的逆反应速率
【答案】D
【详解】A.向容积为的恒容密闭容器中充入点的物质的量分数为,设消耗了,利用三段式分析如下:
的转化率为15%,A项正确;
B.b点的物质的量分数为,设此时转化了,利用三段式分析如下:
内用表示该反应的平均反应速率为,B项正确;
C.结合A,的物质的量浓度为;C项正确;
D.根据温度越高,反应速率越快,根据点之前未达到平衡,点之后(包括点)达到平衡,两点正反应速率,D项错误;
故选D。
31.(23-24高一下·湖北部分普通高中联盟·期中)某温度下,在10L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示 。
(2)反应起始至tmin(设t=2),X的平均反应速率是 。
(3)在tmin时,该反应达到了 状态,下列可判断反应已达到该状态的是 (填字母,下同)。
A.X、Y、Z的反应速率相等 B.
C.混合气体的密度不变 D.生成1mol Z的同时生成3mol Y
达到该状态时X的转化率为 。
【答案】(1)
(2)
(3)化学平衡 B 33.3%
【详解】(1)X的物质的量减少,是反应物,Y和Z的物质的量增加,Y、Z是生成物,tmin后各物质物质的量不变且都不为0,从起始到平衡时消耗X是2.4mol-1.6mol=0.8mol,Y和Z分别增加了1.2mol、0.4mol,所以X、Y、Z的变化量之比是2:3:1,因此该反应的化学方程式可表示为2X(g)⇌3Y(g)+Z(g);
(2)反应起始至t min,生成Y的浓度是,则Y的平均反应速率是;
(3)在t min时,三种物质的浓度不再发生变化,该反应达到了化学平衡状态;
A.X、Y、Z的反应速率相等不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,A不选;
B.根据方程式可以表示X或Z的正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,B选;
C.密度是混合气体的总质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,故混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,C不选;
D.生成1molZ的同时生成3molY都是指正反应,不能说明反应达到了平衡状态,D不选;
故选B;
达到该状态时X的转化率为。
32.(23-24高一下·河南南阳5校·期中)研究化学反应的快慢和限度,对工农业生产和人们生活有重要的意义。
Ⅰ.某化学课外小组的同学通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中的数据及相关信息
如表所示。
序号
反应温度/℃
10gFe的形状
t/min
①
20
2
5
块状
1
②
20
210
0
块状
1
③
20
2
10
0
粉末
1
④
40
2
10
0
块状
1
注:气体体积均在相同条件下测得。
(1)实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响,为 ;实验②和③表明 对反应速率的影响。
(2)实验室在制氢气时,可在锌和盐酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体,原因是 (用文字表达)。
(3)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率逐渐增大,后来慢慢减小。前期速率逐渐增大的主要原因是 ;后期速率慢慢减小的主要原因是 。
Ⅱ.工业制硫酸的反应之一为,在1L恒容绝热密闭容器中投入和适当过量的,在一定条件下充分反应,和的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(4)10min内,的反应速率为 ;平衡时的转化率为 (已知转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。
(5)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 (填字母序号)。
a.容器中压强不再改变 b.容器中气体密度不再改变
c.的物质的量浓度不再改变 d.的质量不再改变
e.
【答案】(1) 5 反应物之间的接触面积(或固体的比表面积)
(2)锌与硫酸铜反应,置换出铜,与锌形成原电池,反应速率增大
(3) 反应放热,温度升高,反应速率增大 反应物浓度减少,反应速率降低
(4) 70%
(5)b
【详解】(1)(1)根据控制变量法,实验①②探究盐酸浓度对反应速率的影响,溶液总体积应相等,即。实验②③中铁的形状不同,研究的是反应物之间接触面积(或固体比表面积)对反应速率的影响;
(2)锌与硫酸铜反应,置换出铜,与锌形成原电池,反应速率增大;
(3)金属与盐酸的反应为放热反应,随着反应进行,温度升高,反应速率加快,前期温度为影响反应速率的主要因素;随着反应进行盐酸浓度逐渐变小,后期浓度为影响反应速率的主要因素;
(4)二氧化硫为反应物,三氧化硫为生成物,根据化学反应速率数学表达式,;达到平衡时,消耗二氧化硫物质的量为,二氧化硫的转化率为;
(5)a.相同条件下,气体压强之比等于气体物质的量之比,该反应为气体分子数减小的反应,即当容器中压强不再改变,说明反应达到平衡,a项不符合题意;
b.参与反应的各组分都是气体,混合气体总质量不变,容器为恒容,混合气体总体积不变,根据密度的定义,混合气体密度始终不变,因此混合气体密度不变,不能说明反应达到平衡,b项符合题意;
c.根据化学平衡状态的定义,氧气物质的量浓度不再改变,说明反应达到平衡,c项不符合题意;
d.根据化学平衡状态的定义,三氧化硫的质量不再改变,说明反应达到平衡,d项不符合题意。说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,e项不符合题意;
综上所述,答案选b。
33.(23-24高一下·新疆克州·期中)Ⅰ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据完成下列填空:
(1)该反应的化学方程式为 ;
(2)从开始至2min,A的平均反应速率为 。
Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中,充入和,5分钟时的物质的量浓度为0.4mol/L。
(3)5分钟内 ; ;此时,的转化率为 。
【答案】(1)
(2)0.6mol/(L·min)
(3) 0.12 mol/(L·min) 0.04 mol/(L·min) 20%
【详解】(1)A物质的量减少,B、C物质的量增大,A是反应物、B、C是生成物,2min内A、B、C的变化量分别为1.2mol、0.4mol、1.2mol,根据变化量之比等于化学计量数之比,该反应的化学方程式为;故答案为:;
(2)从开始至2min,X物质的量减少0.3mol,X的平均反应速率为=;故答案为:;
(3)在容积为2L的密闭容器中,充入3mol N2和6mol H2,5分钟时NH3的物质的量浓度为0.4mol/L,则列出三段式(单位mol):,则5分钟内;;
此时H2的转化率为,故答案为:0.12 mol/(L·min);0.04 mol/(L·min);20%。
34.(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C 三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。试回答:
(1)从图中信息可以看出该反应为可逆反应,理由是 ;试写出该反应的化学方程式 。
(2)从反应开始至2min,A的平均反应速率为 ;平衡时,A的转化率为 ;
(3)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.A、B、C的物质的量之比为且保持不变
B.相同时间内消耗3mol A,同时生成3mol C
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不再变化
(4)采取下列措施能使该反应速率减小的是 ;反应速率不变的是 。
A.加催化剂
B.降低温度
C.容积不变,充入A
D.容积不变,从容器中分离出A
E.容积不变充入稀有气体增大容器中的气体压强
【答案】(1) 据图示可知反应物为A,生成物为B和C,反应物A的浓度最终没有减少到0,且反应物和生成物共存,则该反应为可逆反应
(2)
(3)C
(4) BD E
【详解】(1)根据图示可知反应物为A,生成物为B和C,反应物A的浓度最终没有减少到0,且反应物和生成物共存,则该反应为可逆反应;各物质浓度的变化量分别为:∆c(A)=(2.4-1.2)mol/L=1.2mol/L,∆c(B)=0.4mol/L,∆c(C)=1.2mol/L,所以A、B、C三者化学计量数之比为1.2:0.4:1.2=3:1:3,所以该反应的化学方程式;
(2)∆c(A)= 1.2mol/L,从开始至2min,A的平均反应速率=;平衡时,A的转化率= ;
(3)A.A、B、C三种成分的起始状态的物质的量之比为3:1:3,在整个反应过程中三者的物质的量之比始终保持3:1:3不变,故正逆反应速率不一定相等,不能判定反应已达到化学平衡状态,A不满足题意;
B.相同时间内消耗3molA,同时生成3molC,反应速率同向,不能判定反应已达到化学平衡状态,B不满足题意;
C.混合气体的总物质的量随着反应向正向进行而增大,随反应逆向进行而减小,若不随时间的变化而变化,说明各成分的物质的量保持不变,则证明该反应已达到平衡状态,C满足题意;
D.A、B、C均为气态,反应前后气体的总质量不变,总体积也不变,故密度为定值,所以气体的密度不随时间的变化而变化不能判定反应已达到化学平衡状态,D不满足题意;
故选C;
(4)A.加催化剂,反应速率加快;
B.降低温度,反应速率减慢;
C.体积不变,充入A,反应物浓度增大,反应速率加快;
D.体积不变,从容器中分离出A,A的浓度减小,反应速率减慢;
E.容积不变充入稀有气体增大容器中的气体压强,但各反应物和生成物的分压不变,故反应速率不变;
故采取下列措施能使该反应速率减小的是:BD;反应速率不变的是:E。
35.(23-24高一下·黑龙江绥化·期中)工厂排放的SO2会严重污染环境,CO还原法是治理SO2污染的方法之一,反应原理为。回答下列问题:
(1)温度为T时,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO、2molSO2,在催化剂的作用下发生上述反应,CO和物质a的物质的量与反应时间的关系如图所示。
①物质a为 (填化学式),反应达到平衡状态时 。
②m点CO的转化率为 , (填“>”“<”“=”)。
③反应前3min平均反应速率 mol•L-1•min-1。
(2)为探究温度、浓度及催化剂对化学反应速率的影响,某兴趣小组设计如下实验。
实验序号
温度/℃
初始浓度(CO)/mol·L-1
初始浓度(SO2)/mol·L-1
催化剂
ⅰ
160
0.1
0.1
催化剂A
ⅱ
160
0.1
c
催化剂B
ⅲ
200
0.1
0.1
催化剂A
ⅳ
160
0.05
0.05
催化剂A
①c= 。
②研究温度对反应速率影响的实验组为 (填序号,下同)。
③ⅰ、ⅲ、ⅳ三组实验反应开始时,速率最大的是 。
【答案】(1) CO2 0.8125 50% > 0.125
(2) 0.1 ⅱ、ⅲ ⅲ
【分析】根据图示,反应到1min时,CO减小了0.5mol,a增加了0.5mol,则a是生成物,且化学计量数与CO相同,因此a代表的是CO2。反应到3min时,a、CO的物质的量保持不变,达到了平衡状态。根据表中数据与信息得实验ⅰ与实验ⅱ的催化剂不同,应是探究催化剂对反应速率的影响,因此c=0.1。
【详解】(1)①根据分析知,物质a是。反应达到平衡时,CO消耗了0.75mol,消耗了0.375mol,故平衡时的浓度为:。
②m点时CO减小了0.5mol,因此CO的转化率为。此时反应还在向正方向进行,因此。
③根据曲线a,反应前3min内平均反应速率。
(2)①根据分析知,实验i、实验ii探究催化剂对化学反应速率的影响,因此c=0.1。
②实验ⅱ、ⅲ其他条件相同,只有温度不同,因此实验ⅱ、ⅲ研究温度对反应速率的影响。
③ⅰ、ⅲ、ⅳ催化剂相同,ⅲ的温度比ⅰ、ⅳ高,ⅲ的浓度与ⅰ相同,比ⅳ大,因此反应开始时,速率最大的ⅲ。
36.(23-24高一下·河北唐山·期中)的资源化利用能有效减少排放,充分利用碳资源。
(1)一定条件下与可发生反应:,该反应为放热反应,对于该反应,反应物的化学键断裂要吸收的能量 生成物的化学键形成要放出的能量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)恒温条件下,在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol 和6 mol ,发生上述反应,测得和的浓度随时间变化如下图所示。
①在4 min到9 min时间段, 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.与相等
B.的体积分数在混合气体中保持不变
C.单位时间内每消耗3mol,同时生成1 mol
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.混合气体的密度保持不变
③下列措施能增大反应速率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.扩大容器体积 C.充入一定量氦气 D.加入催化剂
④平衡时的物质的量为 mol;该反应达平衡时的转化率为 。
⑤容器内起始压强与达平衡时的压强之比是: 。
【答案】(1)小于
(2) 0.15 BD AD 1.5 75% 8:5
【详解】(1)该反应为放热反应,反应物的化学键断裂要吸收的能量小于生成物的化学键形成要放出的能量;
(2)①在4 min到9 min时间段,CO2的浓度变化量为0.25mol/L,根据方程可知,H2的浓度变化量为:,;
②A.与相等,并没有指明正、逆反应方向,不能判断达到平衡状态,A错误;
B.的体积分数在混合气体中保持不变,达到平衡状态,B正确;
C.单位时间内每消耗3mol,同时生成1 mol,均为正反应方向,不能判断达到平衡状态,C错误;
D.反应前后混合气体的总物质的量减少,总质量不变,当混合气体的平均相对分子质量不变时达到平衡状态,D正确;
E.反应前后气体的总质量不变,容器体积不变,故混合气体的密度一直保持不变,不能判断达到平衡状态,E错误;
故选BD;
③A.升高温度,化学反应速率增大,A正确;
B.扩大容器体积,各物质浓度降低,反应速率减小,B错误;
C.充入一定量氦气,各物质浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.加入催化剂,反应速率增大,D正确;
故选AD;
④平衡时CH3OH的物质的量浓度变化量为0.75mol/L,可列出三段式:,平衡时的物质的量为;的平衡转化率为。
⑤容器内起始物质的量为8mol,平衡后气体的物质的量之和为:0.5+1.5+1.5+1.5=5mol,恒容条件下,起始压强与达平衡时的压强之比是:8:5。
37.(23-24高一下·陕西韩城·期中)化学反应的快慢和限度是我们研究学习的重要内容,在反应过程中不仅有物质变化,还伴随能量变化。请回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会 (填“吸收”或“放出”)能量。
(2)控制变量法是化学探究的重要方法,某研究性学习小组利用1mol·L-1稀硫酸与铁反应,探究影响化学反应速率的因素时得到如下实验数据:
实验序号
铁的质量/g
铁的形状
V(H2SO4) /mL
V(H2O) /mL
初始溶液的温度/℃
金属消失的时间/s
1
0.10
铁片
40
10
20
200
2
0.10
铁粉
40
x
20
25
3
0.10
铁片
50
0
20
125
4
0.10
铁片
50
0
35
50
分析上述数据,回答下列问题:
①实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响,则表中x= 。
②探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是 (填实验序号)。
③实验3和4表明,影响反应速率的因素有 ,得出 ,反应速率越大。
(3)某温度下在4L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示:
①该反应的化学方程式是 ,达到平衡状态时X的浓度为 mol/L,0~5min内,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min)。
②5min时,Y的消耗速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Y的消耗速率。
(4)某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度:
ⅰ.取3mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,向其中加入10滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,振荡;
ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上,向其中滴加1~2滴淀粉溶液,观察到溶液变蓝;ⅲ.用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上,向其中滴加1~2滴15%KSCN溶液,观察到溶液变红。
①步骤ⅰ中,反应的离子方程式为 。
②步骤ⅲ中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度,请说明理由: 。
【答案】(1)吸收
(2) 10 1和3 温度 温度越高
(3) 0.1 0.02 等于
(4) 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 步骤ⅰ反应后的溶液中滴加15%KSCN溶液,观察到溶液变红,说明含有Fe3+,FeCl3溶液不足,反应后溶液中仍存在Fe3+
【详解】(1)根据图示,断裂1molN2中的化学键吸收946kJ的能量、断裂1molO2中的化学键吸收498kJ的能量、形成2molNO中的化学键放出2×632kJ的能量,吸收的能量大于放出的能量,则1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会吸收能量。
(2)①实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响,根据控制变量法,反应物浓度相同,则表中x=10。
②实验1和3中硫酸浓度不同,探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是1和3。
③实验3和4的温度不同,实验3和4表明,影响反应速率的因素有温度,得出温度越高,反应速率越大。
(3)①根据图像,X、Y物质的量减少,Z物质的量增加,则X、Y是反应物,Z是生成物;X、Y、Z的物质的量变化分别是0.6mol、0.2mol、0.4mol,变化量比等于系数比,该反应的化学方程式是 ;根据图像,5min后反应达到平衡状态,达到平衡状态时X的浓度为mol/L,0~5min内,5mi内反应生成0.4molZ,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为mol/(L·min)。
②5min时反应达到平衡状态,5min时Y的消耗速率等于6min时Y的消耗速率。
(4)某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度:
ⅰ.取3mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,向其中加入10滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,振荡;
ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上,向其中滴加1~2滴淀粉溶液,观察到溶液变蓝;ⅲ.用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上,向其中滴加1~2滴15%KSCN溶液,观察到溶液变红。
①步骤ⅰ中,KI和FeCl3反应生成氯化钾、氯化亚铁、碘单质,反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
②步骤ⅰ反应后的溶液中滴加15%KSCN溶液,观察到溶液变红,说明含有Fe3+,FeCl3溶液不足,反应后溶液中仍存在Fe3+,说明KI和FeCl3的反应存在限度。
38.(23-24高一下·浙江温州新力量联盟·期中)在化学反应的研究和实际应用中,人们还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。在一定温度下,2L体积不变密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)如果升高温度,则 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若t3=5,计算反应开始至时刻用N的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(4)t2时,N的转化率是 。
(5)下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体密度不再改变 B.容器内压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.正反应速率与逆反应速率相等,且都为0
【答案】(1)[或]
(2)增大
(3)0.6
(4)50%或0.5
(5)BC
【详解】(1)根据图示可知:在反应进行到t1时刻,N的物质的量减少了2 mol ,M物质的量增大了1 mol,则N是生成物,M是反应物,二者变化的物质的量的比是2:2;反应进行到t3时刻以后,M、N都存在,它们的物质的量不再发生改变,说明该反应是可逆反应,反应的化学方程式为[或];
(2)如果升高温度,物质的内能增加,正反应速率、逆反应速率都会增大;
(3)若t3=5 mol,反应达到平衡状态,此时N物质的物质的量减少了6 mol,容器的容积是2 L,则用N物质浓度变化表示的反应速率为v(N)==0.6 mol/(L·min);
(4)根据图象可知:在反应进行到t2时,N物质反应消耗了4 mol,由于反应开始时加入N的物质的量是8 mol,故此时反应物N的转化率为:×100%=50%;
(5)A.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变;反应混合物都是气体,气体的质量不变,因此混合气体密度始终不改变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A错误;
B.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变;该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,因此若容器内压强不变,则气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态,B正确;
C.反应混合物都是气体,气体的质量不变;该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,当混合气体的平均相对分子质量不变时,气体的物质的量不变,则此时反应达到了平衡状态,C正确;
D.化学平衡是动态平衡,反应达到平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,但不可能都为0,D错误;
故合理选项是BC。
39.(23-24高一下·海南部分学校·期中)氮氧化物为常见的大气污染物,从源头杜绝污染和科学地处理污染,是化学工作者研究的重要课题之一、治理的反应原理为,一定温度下,在2L恒容密闭容器中投入等物质的量的和,在一定条件下充分反应,部分反应物和生成物的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)曲线M、N分别代表的物质是 、 (填化学式)。
(2)图中a、b、c三点的逆反应速率由大到小的顺序是 (用a、b、c表示),理由是 。
(3)0~5min内,用表示的化学反应速率 。
(4)c点时的转化率为 。
(5)在2.5min末,的物质的量浓度为 。
(6)若上述反应在甲、乙两个相同容器内、不同温度下同时进行,反应达到平衡之前,测得相同时间内甲中,乙中,则 (填“甲”或“乙”)中温度更高。
【答案】(1)
(2) 可逆反应达到平衡前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
(3)0.07
(4)70%
(5)
(6)乙
【详解】(1)随着反应进行N的物质的量减小、M的增加,说明N为反应物、M为生成物,且0~5min内∆n(N)=2.0mol-0.6mol=1.4mol、∆n(M)=1.4mol,说明M和N的系数比为1:1,反应原理为,则曲线M、N分别代表的物质是H2O、H2;
(2)反应物浓度越小、生成物浓度越大,逆反应速率越大,则a、b、c三点的逆反应速率由大到小的顺序是;
(3)0~5min内,∆n(H2)=2.0mol-0.6mol=1.4mol,则,反应速率之比等于系数比,用表示的化学反应速率;
(4)0~5min内∆n(H2)=2.0mol-0.6mol=1.4mol,c点时的转化率为;
(5)在2.5min末,生成1mol水,同时生成0.25mol氮气,此时的物质的量浓度为;
(6)测得相同时间内甲中,乙中,将乙中速率换算为氢气的速率,即,则乙中速率比甲的快,则乙中温度更高。
40.(23-24高一下·贵州卓越联盟·期中)根据所学知识回答下列问题。
I.某温度时,在2L恒容密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为 ,内, 。
(2)第时,正、逆反应速率的大小关系为v(正) v(逆)(填“<”“>”或“=”)。
(3)第时,向容器中通入氦气,增大容器内压强,A的反应速率将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。
a.容器中压强保持不变 b.混合气体的密度保持不变
c.混合气体的总物质的量保持不变 d.单位时间内消耗A和B的物质的量之比为1:2
II.以相同大小铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如下表所示:
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
(5)该实验目的是研究 和电极间距离对水果电池电流大小的影响。
(6)该实验装置中,负极的材料是 ,负极的电极反应式是 。
【答案】(1)
(2)>
(3)不变
(4)ac
(5)水果种类
(6) Zn
【详解】(1)4min内A的物质的量减少0.4mol、B的物质的量增加0.2mol,A是反应物、B是生成物,系数比等于变化量比,该反应的化学方程式为,内, 。
(2)第时,反应物继续减少,反应正向进行,正、逆反应速率的大小关系为v(正)>v(逆)。
(3)第时,向容器中通入氦气,增大容器内压强,反应物浓度不变,A的反应速率将不变。
(4)a.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器中压强保持不变,反应一定达到平衡状态,故选a;
b.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,混合气体的密度保持不变,反应不一定平衡,故不选b;
c.反应前后气体系数和不同,气体总物质的量是变量,混合气体的总物质的量保持不变,反应一定达到平衡状态,选c;
d.单位时间内消耗A和B的物质的量之比为1:2,正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,故不选d;
选ac。
(5)该实验变量是不同水果、不同的电极间距,实验目的是研究水果种类和电极间距离对水果电池电流大小的影响。
(6)锌的活泼性大于铜,该实验装置中,负极的材料是Zn,负极锌失电子生成锌离子,负极的电极反应式是。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$