内容正文:
专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向01 化学反应的速率计算
考向02 影响化学反应的速率的影响因素
考向03 化学平衡状态的判断
考向04 平衡转化率的计算
考向01 化学反应的速率定义
1.(23-24高一下·河南商丘·期中)反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行,测得2 min内,N2的物质的量由20 mol减小到8 mol,则2 min内用NH3表示的反应速率为
A.1.2 mol/(L·min) B.6 mol/(L·min)
C.0.6 mol/(L·min) D.0.4 mol/(L·min)
【答案】A
【详解】2 min内,N2的物质的量由20 mol减小到8mol,则△c==1.2 mol/L,则2 min内N2的反应速率为=0.6 mol/(L·min);在同一个化学反应中,不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,,=1.2 mol/(L·min),B、C、D错误;
故选A。
2.(22-23高一下·河南驻马店高级中学·期中)反应,在不同情况下测得反应速率,反应最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对于反应 A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g) 在不同情况下的反应速率快慢的比较,可将不同物质的反应速率转化为同一物质同一单位的化学反应速率再进行比较;
A.;
B.;
C.;
D.;
综上所述,不同情况下反应速率最快的是B选项,故选B。
3.(23-24高一下·河南洛阳·期中)在容积固定的2L密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分面积表示
A.X浓度的减少 B.Y物质的量的减少
C.Z浓度的增加 D.Z物质的量的增加
【答案】C
【详解】观察图,纵坐标为反应速率,横坐标为时间,二者之积为浓度,Y和Z的反应速率相等,则阴影部分不可能为X的浓度减少。
Sabdo表示Y向正反应方向进行时减少的浓度,而Sbod则表示Y向逆反应方向进行时增大的浓度,所以Saob=Sabdo-Sbod,表示Y向正反应方向进行时“净”减少的浓度,而Y的反应速率与Z的反应速率相等,则阴影部分可表示Y的浓度的减小或Z的浓度的增加。
故选C。
4.(23-24高一下·河南周口恒大中学·期中)已知反应:,其浓度数据如下:
当用Y浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】内Y的浓度变化量,故内用Y表示的平均反应速率;
答案选C。
考向02 影响化学反应的速率的因素
1.(23-24高一下·河南商丘·期中)实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气,下列措施不能使反应速率加快的是
A.升高温度 B.增加相同浓度的稀盐酸的体积
C.将锌粒研磨成锌粉 D.加入少量CuSO4溶液
【答案】B
【详解】A.升高温度能加快锌粒和稀盐酸的反应,A不符合题意;
B.增大相同浓度的盐酸用量,浓度未变,不能加快反应速率,B符合题意;
C.将锌粒研磨成锌粉,增大接触面积,可以加快反应速率,C不符合题意;
D.锌置换出铜形成锌—铜原电池,可以加快反应速率,D不符合题意;
故选B。
2.(23-24高一下·河南洛阳·期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.双氧水分解时,添加少量MnO2,增大生成O2的速率
B.Al与稀硫酸的反应,将稀硫酸替换为18.4mol·L-1的硫酸,增大生成H2的速率
C.Zn与稀硫酸反应时,滴加几滴硫酸铜溶液,增大生成H2的速率
D.CaCO3与稀盐酸反应时,适当升高温度,增大生成CO2的速率
【答案】B
【详解】A.双氧水分解时,添加少量MnO2,加入催化剂能增大化学反应速率,A不符合题意;
B.浓硫酸具有强氧化性,和铝发生钝化反应,阻碍反应进行,B符合题意;
C.Zn与稀硫酸反应时,滴加几滴硫酸铜溶液,锌和铜离子生成铜,铜锌形成原电池增大生成H2的速率,C不符合题意;
D.适当升高温度能增大化学反应速率,D不符合题意;
故选B。
3.(23-24高一下·河南南阳·期中)常温下,分别将四块形状相同,质量均为2g的铁片同时放入下列四种溶液中,产生气体速率最大的是
A.150mL 3mol/L盐酸 B.100mL 2mol/L硫酸
C.500mL 3mol/L盐酸 D.500mL 18.4mol/L硫酸
【答案】B
【详解】18.4mol/L的硫酸为浓硫酸,常温下,铁在其中会钝化,不产生气体,D项不正确;2mol/L的硫酸溶液中,3mol/L的盐酸中,故B项中氢离子浓度最大,产生气体的速率最大;
故选B。
4.(23-24高一下·河南开封五县联考·期中)工业合成氨条件的选择中,不能加快化学反应速率的是
A.温度为400~500℃ B.压强为
C.使用铁系催化剂 D.分离出
【答案】D
【详解】A.该温度下化学反应速率较快且催化剂活性大,A项不符合题意;
B.压强增大,化学反应速率加快,B项不符合题意;
C.使用铁系催化剂,可以加快化学反应速率,C项不符合题意;
D.分离出,生成物浓度下降,不能加快化学反应速率,D项符合题意;
选D。
考向03 可逆反应、化学平衡状态的判断
1.(23-24高一下·河南商丘·期中)在2L的密闭容器里充入4mol SO2和,反应2min末测得容器中有1.8mol SO3。下列结论中正确的是
A.反应后只存在于生成物SO3和剩余的中
B.2min内SO2的平均反应速率为
C.只有反应达到平衡时,才有
D.给予足够的时间,SO2的转化率可达到100%
【答案】B
【详解】A.该反应为可逆反应,反应后存在于SO2、O2和SO3中,A项错误;
B.2min内SO2的平均反应速率为,B项正确;
C.在整个反应过程中,,C项错误;
D.可逆反应不会达到100%的转化率,D项错误;
故选B。
2.(23-24高一下·河南洛阳·期中)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率
D.t4时刻,反应已经停止
【答案】B
【详解】A.t4时刻达到平衡,正逆反应速率相等,且大于t1时刻逆反应速率,A错误;
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,B正确;
C.t3时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,没有达到平衡状态,没有达到最大转化率,C错误;
D.t4是平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,没有停止,D错误;
故选B。
3.(23-24高一下·河南商丘·期中)一定条件下的恒容密闭容器中,发生如下反应:,下列表述能够说明反应已达平衡状态的是
A. B.混合气体的密度不再发生变化
C. D.混合气体的颜色保持不变
【答案】D
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化;
【详解】A.各物质的物质的量浓度保持不变可确定平衡,与成比例无关,A错误;
B.定容密闭容器中,混合气体的密度始终恒定不变,B错误;
C.化学反应速率之比与计量数成正比,不能确定是平衡状态,C错误;
D.混合气体的颜色不再变化,说明碘蒸气的浓度不变,D正确;
故选D。
4.(23-24高一下·河南商丘·期中)在一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为
B.t min时,反应达到化学平衡状态,反应停止
C.t min内X的平均反应速率
D.温度、体积不变,t时刻充入1mol He使压强增大,正、逆反应速率都增大
【答案】C
【分析】由图象可以看出,反应中X物质的量减小,Y、Z的物质的量增多,则X为反应物,Y、Z为生成物,且,则该反应的化学方程式为,据此解答。
【详解】A.根据分析,该反应的化学方程式为,故A错误;
B.t min时,正、逆反应继续进行,反应达到化学平衡状态,是动态平衡,故B错误;
C.t min内X的化学反应速率,故C正确;
D.温度、体积不变,t时刻充入1mol He使压强增大,但不改变原来各物质的浓度,正、逆反应速率不变,故D错误;
答案选C。
考向04 平衡转化率的计算
1.(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)在一定温度下发生反应,在的恒容密闭容器中把和混合,后反应达到平衡时生成,测得反应速率.则下列说法错误的是
A. B.平衡时D的体积分数是25%
C.A的平衡浓度是 D.B的转化率是40%
【答案】B
【详解】A.根据反应速率之比等于化学计量数之比来确定化学计量数之比,v(D)=0.2,v(C)=,则z=4,A正确;
B.由信息可知,,故平衡时D的体积分数是,B错误;
C.A的平衡浓度为,C正确;
D.B的转化率,D正确;
故选B。
2.(23-24高一下·河南新未来联考·期中)在温度不变的2L恒容密闭容器中发生反应:,开始时加入1mol 和3mol ,5min时测得氢气的浓度为0.9。下列说法错误的是
A.前5min的平均反应速率
B.5min时,的浓度为0.4
C.5min时的压强与起始时的压强之比为5∶4
D.当消耗和的速率之比为3∶1时,不能说明反应达到化学平衡状态
【答案】C
【详解】A.根据题意列出三段式:
,A正确;
B.5min时,,B正确;
C.若反应在5min时达到化学平衡状态,由,可知温度、体积不变,平衡与起始的气体压强之比等于平衡与起始的气体的物质的量之比,故此时的压强与开始时的压强之比为3.2∶4=4∶5,C错误;
D.和的消耗速率均为正反应速率,故不能说明反应达到平衡状态,D正确;
答案选C。
3.(23-24高一下·河南新未来联考·期中)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的部分数据如下表所示。
n/min
t/min
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A.该反应在第5min达到平衡
B.平衡时,
C.0~5min内,A的平均反应速率为
D.物质B的平衡转化率约为33.3%
【答案】D
【分析】发生的反应为:
15min时,n(B)=1.6mol,与10min时数据一致,说明反应已经达到平衡;
【详解】A.该反应在第5min时,n(C)=0.9mol≠1.2mol,说明没有达到平衡,A项错误;
B.由分析可知平衡时,c(C)= =0.6mol/L,B项错误;
C.0~5 min内,△n(C)=0.9mol,根据方程式,则△n(A)=△n(C)=0.3mol,v(A)====, C项错误;
D.物质B的转化率为=×100%=33.3%,D项正确;
答案选D。
4.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)在容积为密闭容器中发生反应:,若充入和,在不同温度、不同时段下的转化率如下表:(已知)
时间温度/
15分钟
30分钟
45分钟
1小时
下列说法中错误的是
A.下,50分钟时,容器内压强是反应起始时的
B.根据数据判断:
C.下,45分钟时,该反应仍未达到平衡状态
D.下,0~30分钟,用表示的化学反应速率为
【答案】D
【详解】A.下,50分钟时,反应已达到平衡,此时氢气的转化率为80%,则转换了的氢气的物质的量为:2mol ×80%=1.6mol,则平衡时容器内,生成甲醇0.8mol,容器内气体总物质的量为:,反应前气体总物质的量为:,恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比,所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为3:5,即60%,故A正确;
B.根据前15分钟、30分钟的数据可知,相同时间内T2时氢气的转化率T1时较低,则反应速率T2比T1的慢,故温,或者:根据a1≠a2判断T2时达到平衡的时间在45分钟后,T2比T1的反应慢,故温度低,故B正确;
C.下,根据a1≠a2判断T2时达到平衡的时间在45分钟后,故C正确;
D.下,在前30分钟内氢气的转化率为60%,则转换了的氢气的物质的量为:2 mol ×60%=1.2mol,则转换的一氧化碳根据方程式计算得:0.6mol,根据速率公式得:,故D错误;
故答案选D。
1.(23-24高一下·河南濮阳·期中)下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是
A.化学反应的反应速率越大,反应现象越明显
B.化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度
C.化学反应达到限度时,正、逆反应速率最大
D.化学反应速率表示的是化学反应进行的限度
【答案】B
【详解】A.化学反应的反应速率快慢与反应的现象无直接关系,如酸碱中和反应基本瞬间完成,速率很快但是没有明显现象,A项错误;
B.化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的最大限度,它是一个动态平衡,正逆反应速率相等,但不等于零,B项正确;
C.化学反应进行过程中,正反应速率在减小,逆反应速率在增大,C项错误;
D.化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢,D项错误;
故选B。
2.(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)用一根铁钉与30mL3 mol∙L−1硫酸反应制取,若要增大反应速率,可采取的措施是
①改用40mL3 mol∙L−1硫酸 ②改用30mL6 mol∙L−1硫酸 ③改用30mL18 mol∙L−1硫酸 ④适当升高温度 ⑤滴入少量溶液
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②④ D.②④⑤
【答案】D
【详解】①改用40mL3 mol∙L−1硫酸,浓度不变,反应速率不变,故①不符合题意;
②改用30mL6 mol∙L−1硫酸,浓度变大,反应速率增大,故②符合题意;
③改用30mL18 mol∙L−1硫酸,浓度增大,但发生钝化,不产生氢气,反应速率反而变为0,故③不符合题意;
④适当升高温度,反应速率增大,故④符合题意;
⑤滴入少量溶液,铁置换出铜,形成铁−铜−硫酸原电池,加快反应速率,故⑤符合题意;
因此若要增大反应速率,可采取的措施是②④⑤。
综上所述,答案为D。
3.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过实验测定足量碳酸钙固体与一定量稀盐酸反应生成的体积(已换算为标况下的体积)随时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是
A.因反应放热,导致内的反应速率逐渐增大
B.后,影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度
C.内,用盐酸的浓度变化表示该反应的速率为
D.若向反应体系中加入适量氯化钠溶液,则曲线甲可能将变成曲线乙
【答案】C
【详解】A.因反应放热,温度升高,导致内的反应速率逐渐增大,A项正确;
B.后,反应速率逐渐减小,主要是因为随反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,故影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度,B项正确;
C.内,由产生二氧化碳的体积可以计算消耗HCl的物质的量,但是不知道盐酸的体积,故不能计算出用盐酸的浓度变化表示该反应的速率,C项错误;
D.若向反应体系中加入适量氯化钠溶液,盐酸浓度减小,则反应速率减小,但是HCl的物质的量不变,最终生成二氧化碳的体积不变,则曲线甲可能将变成曲线乙,D项正确;
故选C。
4.(23-24高一下·河南焦作博爱县第一中学·期中)为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素,某学习小组设计了下列实验:
下列说法不正确的是
A.综合实验①、②和③,可得出5%的过氧化氢溶液最适合用于分解制氧气
B.对比实验①和③,可研究升温对过氧化氢分解反应快慢的影响
C.综合实验②和③,可得出过氧化氢分解制氧气的最佳反应条件
D.对比实验①和②,可研究催化剂对化学反应快慢的影响
【答案】A
【来源】河南省焦作市博爱县第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题
【详解】A.实验①、②和③过氧化氢的浓度都是5%,没有对比实验,不能可得出5%的过氧化氢溶液最适合用于分解制氧气,故A错误;
B.实验①和③的变量是温度,对比实验①和③,可研究升温对过氧化氢分解反应快慢的影响,故B正确;
C.实验②和③分别与实验①比较,实验②加入二氧化锰作催化剂,实验③升高温度,综合实验②和③,可得出过氧化氢分解制氧气的最佳反应条件,故C正确;
D.实验①和②的变量是催化剂,对比实验①和②,可研究催化剂对化学反应快慢的影响,故D正确;
选A。
5.(23-24高一下·河南周口恒大中学·期中)密闭容器中,反应A(g) +2B(?) C(g)分别在三种不同的实验条件下进行,反应物A的物质的量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.③的温度一定高于① B.③一定是增大了压强
C.②一定是加入了催化剂 D.②平衡常数一定等于①
【答案】D
【详解】A.①和③相比③中反应速率快,但平衡时A的物质的量少,如果反应物B是气态,则改变的条件也可能是增大了压强,故A错误;
B.①和③相比③中反应速率快,但平衡时A的物质的量少,如果正反应是吸热反应,则改变的条件也可能是升高温度,故B错误;
C.①、②相比,②反应速率较大,且达到相同的平衡状态,则可以是加入催化剂,但如果反应物B不是气态,则改变的条件也可能是增大压强,故C错误;
D.①、②相比,达到相同的平衡状态,则②平衡常数一定等于①,故D正确。
故选D。
6.(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。
7.(23-24高一下·河南郑州中原区外国语集团五校联考·期中)在一密闭容器中进行反应:,已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.4、0.2、0.4,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.为0.6,O2为0.4 B.为0.8
C.为0.7 D.、均为0.3
【答案】C
【详解】反应:为可逆反应,可逆反应物质转化率小于100%,反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.4、0.2、0.4,若此时未平衡,则有两种可能,①不平衡且正在正向进行,则转化的最大极限是将0.4的和0.2的转化得0.4的,对应为0.8的,和则为0,②不平衡且正在逆向进行,则转化的最大极限是将0.4的转化得0.4的和0.2的,对应为0.8的和0.4的,则为0,即平衡后c(SO2)在0-0.8mol/L之间,c(O2)在0-0.4mol/L之间,c(SO3)在0-0.8mol/L之间,但不能取区间内的最大值和最小值,所以A、B错误,和浓度按1:1变化,且一个增大,则另外一个减小,不可能都比起始浓度0.4小,所以D错误,为0.7,在0-0.8mol/L之间,所以C正确。
故答案为:C。
8.(23-24高一下·河南南阳·期中)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越大,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,NaOH溶液浓度越小,H2O2分解速率越慢
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
【答案】C
【详解】A.图甲表明,相同时间内,pH=13的溶液中,H2O2的起始浓度越大,浓度的变化量越大,其分解速率越快,A正确;
B.图乙表明,NaOH溶液浓度越小,相同时间内H2O2的浓度变化量越小,分解速率越慢,B正确;
C.图丙表明,Mn2+浓度相同时,1.0mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量小于0.1mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量,所以溶液的碱性越强,H2O2的分解速率不一定越快,C不正确;
D.图丙表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大,图丁表明,碱性溶液中,Mn2+浓度越大,对H2O2分解速率的影响越大,D正确;
故选C。
9.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)工业上可采用还原法处理一氧化氮气体,其原理为,该反应为放热反应。经实验证明,正反应速率可以表示为,逆反应速率可以表示为,、为速率常数,与浓度无关。下列有关说法错误的是
A.压缩容器的容积,正逆反应速率都增大,且正反应速率增大的倍数较大
B.当反应达到平衡时,各物质的浓度不再改变,反应停止
C.若反应在恒容密闭容器中进行,通入He后正逆反应速率都不变
D.该反应中2mol NO(g)和2mol 的总能量大于1mol 和2mol 的总能量
【答案】B
【详解】A.压缩容器的容积,压强变大,正逆反应速率都增大,平衡正向移动,正反应速率增大的倍数较大,A正确;
B.当反应达到平衡时,各物质的浓度不再改变,反应达到动态平衡,B错误;
C.若反应在恒容密闭容器中进行,通入He,浓度不变,反应速率不变,C正确;
D.该反应为放热反应,该反应中2mol NO(g)和2mol 的总能量大于1mol 和2mol 的总能量,D正确;
故选B。
10.(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入一定量的反应物发生化学后应,各物质(B为固体,其余物质均为气体)的含量随时间的变化如图所示,下列有关说法错误的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应达到平衡状态时混合气体的压强与起始时的压强之比为37:25
C.若反应条件不改变,则在2~3min发生该变化的原因可能为生成的产物充当了反应的催化剂
D.时,反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A.由图可知,平衡后各物质均存在,则反应为可逆反应,反应的ABCD的物质的量之比为0.8mol:1.0mol:1.2mol:0.8mol=4:5:6:4,则该反应的化学方程式为,A正确;
B.反应前后气体的总的物质的量之比为2.5mol:3.7mol,则反应达到平衡状态时混合气体的压强与起始时的压强之比为37:25,B正确;
C.由图可知,2~3min内反应的速率加快,若反应条件不改变,则在2~3min发生该变化的原因可能为生成的产物充当了反应的催化剂,加快了反应速率,C正确;
D.结合A分析得方程式可知,时,反应正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,D错误;
故选D。
11.(23-24高一下·河南洛阳·期中)鲜榨苹果汁在空气中放置一段时间颜色会变深,其实质是苹果中的多酚在多酚氧化酶的催化下被氧气氧化生成醌类物质。设计实验探究影响苹果汁被氧化的条件, 实验记录如下表:
实验组别
实验步骤
温度
实验现象
①
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中,再加入半片维生素C片
常温
较长时间不变色
②
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中,再加入少量食盐
常温
较长时间不变色
③
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中
常温
慢慢变色
④
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中,加热
60℃
很快变色
(查阅资料可知:①维生素C有较强的还原性;②多酚氧化酶是一种蛋白质)
根据上述实验记录,下列说法错误的是
A.通过①②③组实验对比可知,维生素C和食盐均可减缓苹果汁被氧化的速率
B.通过②③组实验对比可知,②中的多酚氧化酶在食盐作用下发生了变性
C.通过③④组实验对比可知,升高温度会加快苹果汁被氧化的速率
D.可以采取在苹果汁中加入柠檬汁的方法来减缓苹果汁被氧化的速率
【答案】B
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【详解】A.①③组实验对比变量为维生素C,②③组实验对比变量为食盐,对比可知,维生素C和食盐均可减缓苹果汁被氧化的速率,A正确;
B.②③组实验变量为食盐,食盐不是重金属盐,不会使多酚氧化酶在食盐作用下发生变性,B错误;
C.通过③④组实验变量为温度,对比可知,升高温度会加快苹果汁被氧化的速率,C正确;
D.柠檬汁富含维生素C,则可以采取在苹果汁中加入柠檬汁的方法来减缓苹果汁被氧化的速率,D正确;
故选B。
12.(23-24高一下·河南郑州十校·期中)常温下,将6mol和8mol充入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:,的物质的量与时间的关系如图所示。下列有关叙述正确的是
A.1~3min内,的平均反应速率为
B.8~10min内,的物质的量不变,反应已停止
C.0~8min内,生成的质量为64g
D.c点时反应达到平衡状态,此时
【答案】D
【详解】A.1~3min内,的平均反应速率为,故A项错误;
B.8~10min内,的物质的量不变,说明反应达到动态平衡,,故B项错误;
C.氢气和甲醇的化学反应系数比为,0~8min内,消耗氢气的物质的量为4mol,则生成甲醇的物质的量是mol,转化为质量为,故C项错误;
D.c点时反应达到平衡状态,,且各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比,此时,故D项正确。
故答案选D。
13.(23-24高一下·河南郑州十校·期中),将和充入体积为的已装有催化剂的恒容密闭容器中发生合成氨反应,“此反应放热,下列说法正确的是
A.平衡时,的浓度可能为
B.容器内气体的密度不再随时间改变说明该反应已达到平衡状态
C.若已知生成放出的热量,则该反应达平衡时放出的热量小于
D.反应平衡后,向容器中充入一定体积的氨气,使容器中气体总压强增大,则、均增大
【答案】C
【详解】A.若平衡时氨气的浓度为,则2x=1.6,x=0.8mol,此时氢气全部反应完,但可逆反应反应物不可能反应完,A错误;
B.由可知,根据质量守恒定律可知,反应前后都为气体,气体质量不变,而体积恒定不变的,因此密度一直不变,B错误;
C.此反应为可逆反应,放出的热量,根据极限思维可知氢气完全反应,能生成0.8mol的氨气,放出的热量为,但实际氢气不可能完全反应,故小于,C正确;
D.反应平衡后,向容器中充入一定体积的氨气,压强增大,但体积不变,氨气的浓度增大,逆反应速率增大,反应物的浓度不变,故正反应的速率不变,D错误;
故选C。
14.(23-24高一下·河南南阳·期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,使反应:在一定条件下达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.反应物浓度:a点小于b点
D.时,转化率:a-b段等于b-c段
【答案】B
【详解】A.化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率且不再改变,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,A错误;
B.从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,a点反应物浓度大于b点,C错误;
D.随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越大,二氧化硫的转化率将逐渐增大,时,的转化率:a~b段小于b~c段,D错误;
故选B。
15.(22-23高一下·河南驻马店高级中学·期中)在101kPa、180℃时,将0.5mol 和1.0mol 通入2L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸气()和某无机副产物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式:
B.在0~3min内用表示的平均化学反应速率为
C.当容器内混合气体密度不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
D.在3~10min内,反应仍未达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.由图知,消耗n(CO2)=(1.0-0.9)mol=0.1mol、n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3 mol,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则n(CO2):n(H2)=0.1 mol : 0.3 mol=1 : 3,根据原子守恒知,反应还生成H2O,所以反应为,故A项错误;
B.在0~3min内用表示的平均化学反应速率为,用表示的平均化学反应速率为,故B正确;
C.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中气体总质量和总体积都不变,混合气体密度一直不变,当混合气体密度不再变化时,不能说明反应已经达到平衡状态,故C错误;
D.根据反应的化学方程式计算可得出3 min时n(CH3OH)=0.1 mol,由图像可以看出,10 min时n(CH3OH)=0.1 mol,则3 min时反应达到平衡状态,即在3~10min内,反应处于平衡状态,故D项错误;
故选B。
16.(23-24高一下·河南商丘·期中)在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,随时间的变化如下表所示,各物质的浓度一时间曲线如图所示。
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
回答下列问题:
(1)用表示的化学反应速率 。从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是 。
(2)图中曲线a、b能表示变化的是 ,若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是 。
(3)图中A点处反应 (填“已达到”或“未达到”)平衡状态,A点处v(正) (填“>”或“<”)B点处v(逆)。
(4)若要加快该反应速率,可以采取的措施是 (任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的颜色不再变化
B.
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.发生反应同时生成
(6)已知该反应为放热反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量充分反应生成放出的热量 (填“>”“<”或“=”)Q。
【答案】(1) 随着反应进行,反应物浓度逐渐下降
(2) 曲线b 增加NO的起始量
(3) 未达到 >
(4)升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等)
(5)AC
(6)<
【详解】(1)用O2表示的化学反应速率==;化学反应进行过程中,反应物被不断消耗,从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是:随着反应进行,反应物浓度逐渐下降。
(2)反应开始时,c(NO)=0.010mol/L,则c曲线表示c(NO)浓度随时间的变化,从起点浓度看,化学反应方程式中,NO与NO2的化学计量数相等,则二者的浓度变化量都为0.0065mol/L,则图中曲线a、b能表示变化的是曲线b;a曲线中NO2的浓度变化量大,则反应物的变化量也应大,所以若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是:增加NO的起始量。
(3)图中A点之后,NO、NO2的浓度继续改变,则A点处反应未达到平衡状态,此时反应物继续转化为生成物,则A点处v(正) >B点处v(逆)。
(4)增大浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂,都可增大反应速率,则若要加快该反应速率,可以采取的措施是:升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等)。
(5)A.混合气体的颜色不再变化,则NO2的浓度不变,反应达平衡状态,A符合题意;
B.,反应进行的方向相反,但速率之比不等于化学计量数之比,则反应未达平衡状态,B不符合题意;
C.反应前后气体的分子数不等,平衡前混合气体的平均相对分子质量在不断发生改变,当混合气体平均摩尔质量保持不变时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.发生反应同时生成,反应进行的方向相同,不能肯定反应达平衡状态,D不符合题意;
故选AC。
(6)NO与O2作用生成NO2的反应为可逆反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量,充分反应生成的物质的量小于2mol,放出的热量<Q。
17.(23-24高一下·河南南阳·期中)能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较小,加入催化剂会增大分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)定性分析:可以通过观察甲装置中 现象,定性得出关于和催化效果的结论。有同学认为该实验不能比较和的催化效果,理由是 。
(2)定量测定:用乙装置做对照实验,仪器A的名称是 ;实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置,这一操作的实验目的是 ,实验时以2min时间为准,需要测量同温同压下反应2min收集气体的体积(其他可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析:利用丙装置探究对分解的催化效果。将30mL 5% 溶液一次性加入盛有0.1mol 粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]与时间(t)的关系如图所示,图中b (填“>”“<”或“=”)90。
(4)补充实验:该小组补充进行了如下对比实验,实验药品及其用量如下表所示,设计实验的目的是 。
编号
反应物
催化剂
①
30mL 5% 溶液,10滴
0.1mol
②
30mL 5% 溶液,10滴0.1mol/L HCl溶液
0.1mol
③
30mL 5% 溶液,10滴0.1mol/L NaOH溶液
0.1mol
【答案】(1) 产生气泡的快慢 所加物质中阴离子的种类和浓度均不同
(2) 分液漏斗 检查装置的气密性
(3)<
(4)探究溶液的酸碱性对分解速率的影响
【分析】该实验的实验目的是设计实验,从定性、定量的角度探究不同催化剂对过氧化氢分解反应的催化效果,并探究溶液的酸碱性对过氧化氢分解速率的影响。
【详解】(1)由实验装置图可知,可以通过观察甲装置中产生气泡的快慢来定性比较氯化铁溶液和硫酸铜溶液对过氧化氢分解的催化效果;氯化铁溶液和硫酸铜溶液中阴离子的种类和浓度均不同,可能影响反应速率,所以该实验不能达到比较铁离子和铜离子的催化效果的实验目的,故答案为:产生气泡的快慢;所加物质中阴离子的种类和浓度均不同;
(2)由实验装置图可知,仪器A为分液漏斗;反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的,为保证测定相同时间内产生气体体积的准确性,并防止气体逸出导致实验失败,实验前应检查装置的气密性,具体操作为实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置,故答案为:分液漏斗;检查装置的气密性;
(3)随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,3~4min生成10mL气体,那么2~3min生成气体的体积应大于10mL,故b<90,故答案为:<;
(4)由表格数据可知,3组实验不同的实验条件是溶液的酸碱性,所以设计实验的目的是探究溶液的酸碱性对过氧化氢分解速率的影响,故答案为:探究溶液的酸碱性对分解速率的影响。
18.(23-24高一下·河南商丘·期中)下表是稀硫酸与金属铁反应的实验数据(忽略反应过程中溶液体积的变化):
实验
序号
金属质
量/g
金属
状态
/
()
/mL
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
ⅰ
1.12
丝
0.5
50
20
34
500
ⅱ
1.12
粉末
0.5
50
20
35
50
ⅲ
1.12
丝
0.7
50
20
36
250
ⅳ
1.12
丝
1.0
50
20
35
125
ⅴ
1.12
丝
1.0
50
35
50
50
回答下列问题:
(1)反应的离子方程式为 。
(2)500 s内反应ⅰ中化学反应速率 ,生成的体积为 (标准状况)L。
(3)由实验ⅰ、ⅲ可得出的结论是 。
(4)该实验还能够说明影响反应速率的因素有 。
(5)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因: 。
(6)实验中使用的铁丝为铁、碳合金,将铁丝一端浸入稀硫酸中可以形成原电池,其中铁为 极,溶液中移动方向为 。
【答案】(1)
(2)
(3)其它条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快
(4)温度、反应物接触面积
(5)因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近
(6) 负 Fe极
【分析】稀硫酸与金属铁反应的离子方程式为:,由表可知,实验ⅰ、ⅱ探究的是反应物接触面积对化学反应速率的影响,反应物接触面积越大,化学反应速率越快;实验ⅰ、实验ⅲ、实验ⅳ探究的是反应物浓度对化学反应速率的影响,反应物浓度越大,化学反应速率越快;实验ⅳ和实验ⅴ探究的是温度对化学反应速率的影响,温度越高,化学反应速率越快;
【详解】(1)稀硫酸与金属铁反应的离子方程式为:;
(2)反应ⅰ500s时金属消失,即Fe全部反应完,1.12gFe物质的量为0.02mol,消耗硫酸0.02mol,;生成氢气0.02mol,标况下体积为;
(3)实验ⅰ和实验ⅲ探究的是反应物浓度对化学反应速率的影响,其它条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快
(4)由分析得,该实验还能够说明影响反应速率的因素有:温度、反应物接触面积;
(5)因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近;
(6)铁丝为铁、碳合金,浸入稀硫酸中,活泼金属Fe作负极,失去电子,电极反应为,H+得到电子,变为H2,原电池中阴离子向负极移动,即向Fe极移动。
19.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)t℃时,将1mol气体A和1mol气体B充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:,测得4min时体系中有0.4molB和C。请回答下列问题:
(1) ,0~4min内用A(g)表示的平均反应速率为 。
(2)下列表述能说明上述反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。
a.相同时间内,消耗A(g)和生成C(g)的物质的量之比为1:2
b.物质B(g)的质量分数不再发生变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
d.混合气体的密度不再发生变化
(3)某化学兴趣小组的同学为了研究上述反应的反应速率,将A(g)、B(g)在一定条件下反应,测得C(g)的反应速率随时间的变化如图所示。
该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,后测得速率为0的原因是 。
(4)已知:1molA(g)、B(g)、C(g)中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示。
物质
A
B
C
能量/()
x
y
z
上述反应在6min时达到平衡,此时测得A的物质的量浓度为。
①A的平衡转化率为 ()。
②根据表中数据计算出该反应达到平衡过程中的能量变化为 kJ(用含x、y、z的代数式表示)。
【答案】(1) 3
(2)bc
(3) 放热 反应达到平衡状态,C浓度变化量为0
(4) 60% 放出
【详解】(1)4min时,B的物质的量变化量为1mol-0.4mol=0.6mol,C的物质的量变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,则,解得m=3;同理,A的物质的量变化量为,=0.4mol,则0~4min内用A(g)表示的平均反应速率为;
(2)a.相同时间内,化学反应变化量之比等于化学计量数之比,消耗A(g)和生成C(g)的物质的量之比为1:2,无法证明达到平衡状态,a不选;
b.物质B(g)的质量分数是一个变化的量,不变时,可以证明达到平衡状态,b选;
c.该反应中质量守恒,气体总质量不变,气体总物质的量变小,平均相对分子质量变大,不变时,能证明达到平衡状态,c选;
d.该反应中质量守恒,气体总质量不变,容器体积不变,故气体的密度一直不变,密度不变无法证明达到平衡状态,d不选;
故选bc;
(3)①0~t1,随着反应进行反应速率加快,则该反应为放热反应,放出热量使反应速率加快;②当反应达到平衡时,C浓度的变化量为0,测得反应速率为0;
(4)①6min时达到平衡,此时测得A的物质的量浓度为,则A的物质的量变化量为,A的转化率为;
②根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比,可知A消耗0.6mol,B消耗0.9mol,C生成1.2mol,根据(3)可知该反应为放热反应,则达到平衡时该反应放出热量kJ。
20.(23-24高一下·河南郑州中原区外国语集团五校联考·期中)碘化钾是白色半透明的六角形结晶或白色颗粒状粉末,在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)写出酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式: 。
实验I:探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为的溶液,再滴加同浓度的稀硫酸,同时均滴加2滴指示剂,用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表:
试管组号
①
②
③
④
温度/℃
30
40
50
60
显色时间
240
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外,还需要 (写仪器名称)。
(3)滴加的指示剂名称是 。
(4)该实验结束后,小组成员得出结论:温度每升高,反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将的溶液(含指示剂)置于的水浴中加热,时溶液开始显色,则c (填“>”、“=”或“<”)0.5。
②上表中 。
实验Ⅱ:探究硫酸浓度对化学反应速率的影响。常温下,取三支试管,先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂),再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水,其显色时间如下表所示:
组别
硫酸
蒸馏水
显色时间
i
3
0
120
ii
2
140
iii
1
200
(5) ,实验中加入蒸馏水的目的是 。
(6)通过实验I、Ⅱ,本小组得出的实验结论为 。
【答案】 秒表(或计时器)、温度计 淀粉溶液 > 60 2 保持溶液总体积不变 其他条件不变时,升高温度或者增大反应物的浓度,反应速率均增大
【详解】(1)酸性溶液在空气中被氧化成碘单质,氧气被还原为H2O,反应的离子方程式:;
(2)为了记录时间和测定准确的温度,实验中用到的计量仪器除量筒外,还需要秒表(或计时器)、温度计;
(3)反应产生碘单质,淀粉遇碘变蓝,可用来指示反应,则滴加的指示剂名称是淀粉溶液;
(4) ①已知温度每升高,反应速率增大为原来的2倍,则40℃的时间为30℃的一半,则t1应为120s,而的溶液反应,80s就显色,则c>0.5;
②50℃的时间为30℃的,上表中240s×=60s;
(5)控制溶液的总体积相同,则实验i和实验iii的溶液体积相同,2,实验中加入蒸馏水的目的是保持溶液总体积不变;
(6)通过实验I、Ⅱ,本小组得出的实验结论为:其他条件不变时,升高温度或者增大反应物的浓度,反应速率均增大。
21.(23-24高一下·河南新未来联考·期中)Ⅰ.1mol 和1mol 反应生成2mol NO的能量变化示意图如下:
(1)由示意图可知2mol 和2mol 充分反应会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
Ⅱ.高炉炼铁中存在可逆反应:。一定温度下,向1L密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,反应过程中气体的浓度与时间的关系如图所示。
(2)2min时,正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(3)0~2min时间段内, 。反应达最大限度时,体系内混合气体的平均相对分子质量约为 (计算结果保留整数)。
(4)下列能判断反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a. b.
c.容器内气体总压强不再变化 d.混合气体的密度不再发生改变
Ⅲ.某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。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粒的反应容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4溶液/mL
30
30
30
30
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
5
10
20
/mL
17.5
10
0
(5)①完成此实验设计,其中: mL。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因: 。
【答案】(1) 吸收 366
(2)=
(3) 2 35
(4)bd
(5) 15 当加入溶液超过一定量时,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与稀硫酸的接触面积,生成的速率会下降(或其他合理答案)
【详解】(1) 反应物断键吸收的能量-生成物形成键释放出的能量=,所以这是一个吸热反应,则2mol和2mol完全反应生成NO吸收366kJ的能量。
(2)2min时,反应物与生成物的物质的量浓度不变,反应达到平衡,此时,正、逆反应速率相等。
(3)0~2min时间段内,,反应达到平衡时,混合气体的平均相对分子质量为。
(4)反应物与生成物浓度相同不能证明反应达到平衡,a错误;因为,所以,能证明反应达到平衡,b正确;该反应前后气体物质的量不变,总压强一直不变,不能证明反应达到平衡,c错误;反应前后气体的质量发生改变,气体体积不变,则当气体的密度不再发生变化时,反应达到平衡,d正确。
(5)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则只有硫酸铜的量不同,其他物质的量必须相同,即每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积相同。D组中溶液的总量应与F组相同,F组中溶液总量为50mL,所以;当加入溶液超过一定量时,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与稀硫酸的接触面积,生成的速率会下降(或其他合理答案)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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$$
专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向01 化学反应的速率计算
考向02 影响化学反应的速率的影响因素
考向03 化学平衡状态的判断
考向04 平衡转化率的计算
考向01 化学反应的速率定义
1.(23-24高一下·河南商丘·期中)反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行,测得2 min内,N2的物质的量由20 mol减小到8 mol,则2 min内用NH3表示的反应速率为
A.1.2 mol/(L·min) B.6 mol/(L·min)
C.0.6 mol/(L·min) D.0.4 mol/(L·min)
2.(22-23高一下·河南驻马店高级中学·期中)反应,在不同情况下测得反应速率,反应最快的是
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·河南洛阳·期中)在容积固定的2L密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分面积表示
A.X浓度的减少 B.Y物质的量的减少
C.Z浓度的增加 D.Z物质的量的增加
4.(23-24高一下·河南周口恒大中学·期中)已知反应:,其浓度数据如下:
当用Y浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A. B.
C. D.
考向02 影响化学反应的速率的因素
1.(23-24高一下·河南商丘·期中)实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气,下列措施不能使反应速率加快的是
A.升高温度 B.增加相同浓度的稀盐酸的体积
C.将锌粒研磨成锌粉 D.加入少量CuSO4溶液
2.(23-24高一下·河南洛阳·期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.双氧水分解时,添加少量MnO2,增大生成O2的速率
B.Al与稀硫酸的反应,将稀硫酸替换为18.4mol·L-1的硫酸,增大生成H2的速率
C.Zn与稀硫酸反应时,滴加几滴硫酸铜溶液,增大生成H2的速率
D.CaCO3与稀盐酸反应时,适当升高温度,增大生成CO2的速率
3.(23-24高一下·河南南阳·期中)常温下,分别将四块形状相同,质量均为2g的铁片同时放入下列四种溶液中,产生气体速率最大的是
A.150mL 3mol/L盐酸 B.100mL 2mol/L硫酸
C.500mL 3mol/L盐酸 D.500mL 18.4mol/L硫酸
4.(23-24高一下·河南开封五县联考·期中)工业合成氨条件的选择中,不能加快化学反应速率的是
A.温度为400~500℃ B.压强为
C.使用铁系催化剂 D.分离出
考向03 可逆反应、化学平衡状态的判断
1.(23-24高一下·河南商丘·期中)在2L的密闭容器里充入4mol SO2和,反应2min末测得容器中有1.8mol SO3。下列结论中正确的是
A.反应后只存在于生成物SO3和剩余的中
B.2min内SO2的平均反应速率为
C.只有反应达到平衡时,才有
D.给予足够的时间,SO2的转化率可达到100%
2.(23-24高一下·河南洛阳·期中)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率
D.t4时刻,反应已经停止
3.(23-24高一下·河南商丘·期中)一定条件下的恒容密闭容器中,发生如下反应:,下列表述能够说明反应已达平衡状态的是
A. B.混合气体的密度不再发生变化
C. D.混合气体的颜色保持不变
4.(23-24高一下·河南商丘·期中)在一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为
B.t min时,反应达到化学平衡状态,反应停止
C.t min内X的平均反应速率
D.温度、体积不变,t时刻充入1mol He使压强增大,正、逆反应速率都增大
考向04 平衡转化率的计算
1.(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)在一定温度下发生反应,在的恒容密闭容器中把和混合,后反应达到平衡时生成,测得反应速率.则下列说法错误的是
A. B.平衡时D的体积分数是25%
C.A的平衡浓度是 D.B的转化率是40%
2.(23-24高一下·河南新未来联考·期中)在温度不变的2L恒容密闭容器中发生反应:,开始时加入1mol 和3mol ,5min时测得氢气的浓度为0.9。下列说法错误的是
A.前5min的平均反应速率
B.5min时,的浓度为0.4
C.5min时的压强与起始时的压强之比为5∶4
D.当消耗和的速率之比为3∶1时,不能说明反应达到化学平衡状态
3.(23-24高一下·河南新未来联考·期中)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的部分数据如下表所示。
n/min
t/min
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A.该反应在第5min达到平衡
B.平衡时,
C.0~5min内,A的平均反应速率为
D.物质B的平衡转化率约为33.3%
4.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)在容积为密闭容器中发生反应:,若充入和,在不同温度、不同时段下的转化率如下表:(已知)
时间温度/
15分钟
30分钟
45分钟
1小时
下列说法中错误的是
A.下,50分钟时,容器内压强是反应起始时的
B.根据数据判断:
C.下,45分钟时,该反应仍未达到平衡状态
D.下,0~30分钟,用表示的化学反应速率为
1.(23-24高一下·河南濮阳·期中)下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是
A.化学反应的反应速率越大,反应现象越明显
B.化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度
C.化学反应达到限度时,正、逆反应速率最大
D.化学反应速率表示的是化学反应进行的限度
2.(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)用一根铁钉与30mL3 mol∙L−1硫酸反应制取,若要增大反应速率,可采取的措施是
①改用40mL3 mol∙L−1硫酸 ②改用30mL6 mol∙L−1硫酸 ③改用30mL18 mol∙L−1硫酸 ④适当升高温度 ⑤滴入少量溶液
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②④ D.②④⑤
3.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期中)为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过实验测定足量碳酸钙固体与一定量稀盐酸反应生成的体积(已换算为标况下的体积)随时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是
A.因反应放热,导致内的反应速率逐渐增大
B.后,影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度
C.内,用盐酸的浓度变化表示该反应的速率为
D.若向反应体系中加入适量氯化钠溶液,则曲线甲可能将变成曲线乙
4.(23-24高一下·河南焦作博爱县第一中学·期中)为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素,某学习小组设计了下列实验:
下列说法不正确的是
A.综合实验①、②和③,可得出5%的过氧化氢溶液最适合用于分解制氧气
B.对比实验①和③,可研究升温对过氧化氢分解反应快慢的影响
C.综合实验②和③,可得出过氧化氢分解制氧气的最佳反应条件
D.对比实验①和②,可研究催化剂对化学反应快慢的影响
5.(23-24高一下·河南周口恒大中学·期中)密闭容器中,反应A(g) +2B(?) C(g)分别在三种不同的实验条件下进行,反应物A的物质的量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.③的温度一定高于① B.③一定是增大了压强
C.②一定是加入了催化剂 D.②平衡常数一定等于①
6.(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
7.(23-24高一下·河南郑州中原区外国语集团五校联考·期中)在一密闭容器中进行反应:,已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.4、0.2、0.4,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.为0.6,O2为0.4 B.为0.8
C.为0.7 D.、均为0.3
8.(23-24高一下·河南南阳·期中)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越大,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,NaOH溶液浓度越小,H2O2分解速率越慢
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
9.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)工业上可采用还原法处理一氧化氮气体,其原理为,该反应为放热反应。经实验证明,正反应速率可以表示为,逆反应速率可以表示为,、为速率常数,与浓度无关。下列有关说法错误的是
A.压缩容器的容积,正逆反应速率都增大,且正反应速率增大的倍数较大
B.当反应达到平衡时,各物质的浓度不再改变,反应停止
C.若反应在恒容密闭容器中进行,通入He后正逆反应速率都不变
D.该反应中2mol NO(g)和2mol 的总能量大于1mol 和2mol 的总能量
10.(23-24高一下·河南郑州第一中学·期中)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入一定量的反应物发生化学后应,各物质(B为固体,其余物质均为气体)的含量随时间的变化如图所示,下列有关说法错误的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应达到平衡状态时混合气体的压强与起始时的压强之比为37:25
C.若反应条件不改变,则在2~3min发生该变化的原因可能为生成的产物充当了反应的催化剂
D.时,反应达到平衡状态
11.(23-24高一下·河南洛阳·期中)鲜榨苹果汁在空气中放置一段时间颜色会变深,其实质是苹果中的多酚在多酚氧化酶的催化下被氧气氧化生成醌类物质。设计实验探究影响苹果汁被氧化的条件, 实验记录如下表:
实验组别
实验步骤
温度
实验现象
①
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中,再加入半片维生素C片
常温
较长时间不变色
②
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中,再加入少量食盐
常温
较长时间不变色
③
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中
常温
慢慢变色
④
将40mL苹果原汁加入100mL纯净水中,加热
60℃
很快变色
(查阅资料可知:①维生素C有较强的还原性;②多酚氧化酶是一种蛋白质)
根据上述实验记录,下列说法错误的是
A.通过①②③组实验对比可知,维生素C和食盐均可减缓苹果汁被氧化的速率
B.通过②③组实验对比可知,②中的多酚氧化酶在食盐作用下发生了变性
C.通过③④组实验对比可知,升高温度会加快苹果汁被氧化的速率
D.可以采取在苹果汁中加入柠檬汁的方法来减缓苹果汁被氧化的速率
12.(23-24高一下·河南郑州十校·期中)常温下,将6mol和8mol充入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:,的物质的量与时间的关系如图所示。下列有关叙述正确的是
A.1~3min内,的平均反应速率为
B.8~10min内,的物质的量不变,反应已停止
C.0~8min内,生成的质量为64g
D.c点时反应达到平衡状态,此时
13.(23-24高一下·河南郑州十校·期中),将和充入体积为的已装有催化剂的恒容密闭容器中发生合成氨反应,“此反应放热,下列说法正确的是
A.平衡时,的浓度可能为
B.容器内气体的密度不再随时间改变说明该反应已达到平衡状态
C.若已知生成放出的热量,则该反应达平衡时放出的热量小于
D.反应平衡后,向容器中充入一定体积的氨气,使容器中气体总压强增大,则、均增大
14.(23-24高一下·河南南阳·期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,使反应:在一定条件下达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.反应物浓度:a点小于b点
D.时,转化率:a-b段等于b-c段
15.(22-23高一下·河南驻马店高级中学·期中)在101kPa、180℃时,将0.5mol 和1.0mol 通入2L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸气()和某无机副产物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式:
B.在0~3min内用表示的平均化学反应速率为
C.当容器内混合气体密度不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
D.在3~10min内,反应仍未达到平衡状态
16.(23-24高一下·河南商丘·期中)在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,随时间的变化如下表所示,各物质的浓度一时间曲线如图所示。
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
回答下列问题:
(1)用表示的化学反应速率 。从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是 。
(2)图中曲线a、b能表示变化的是 ,若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是 。
(3)图中A点处反应 (填“已达到”或“未达到”)平衡状态,A点处v(正) (填“>”或“<”)B点处v(逆)。
(4)若要加快该反应速率,可以采取的措施是 (任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的颜色不再变化
B.
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.发生反应同时生成
(6)已知该反应为放热反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量充分反应生成放出的热量 (填“>”“<”或“=”)Q。
17.(23-24高一下·河南南阳·期中)能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较小,加入催化剂会增大分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)定性分析:可以通过观察甲装置中 现象,定性得出关于和催化效果的结论。有同学认为该实验不能比较和的催化效果,理由是 。
(2)定量测定:用乙装置做对照实验,仪器A的名称是 ;实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置,这一操作的实验目的是 ,实验时以2min时间为准,需要测量同温同压下反应2min收集气体的体积(其他可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析:利用丙装置探究对分解的催化效果。将30mL 5% 溶液一次性加入盛有0.1mol 粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]与时间(t)的关系如图所示,图中b (填“>”“<”或“=”)90。
(4)补充实验:该小组补充进行了如下对比实验,实验药品及其用量如下表所示,设计实验的目的是 。
编号
反应物
催化剂
①
30mL 5% 溶液,10滴
0.1mol
②
30mL 5% 溶液,10滴0.1mol/L HCl溶液
0.1mol
③
30mL 5% 溶液,10滴0.1mol/L NaOH溶液
0.1mol
18.(23-24高一下·河南商丘·期中)下表是稀硫酸与金属铁反应的实验数据(忽略反应过程中溶液体积的变化):
实验
序号
金属质
量/g
金属
状态
/
()
/mL
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
ⅰ
1.12
丝
0.5
50
20
34
500
ⅱ
1.12
粉末
0.5
50
20
35
50
ⅲ
1.12
丝
0.7
50
20
36
250
ⅳ
1.12
丝
1.0
50
20
35
125
ⅴ
1.12
丝
1.0
50
35
50
50
回答下列问题:
(1)反应的离子方程式为 。
(2)500 s内反应ⅰ中化学反应速率 ,生成的体积为 (标准状况)L。
(3)由实验ⅰ、ⅲ可得出的结论是 。
(4)该实验还能够说明影响反应速率的因素有 。
(5)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因: 。
(6)实验中使用的铁丝为铁、碳合金,将铁丝一端浸入稀硫酸中可以形成原电池,其中铁为 极,溶液中移动方向为 。
19.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)t℃时,将1mol气体A和1mol气体B充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:,测得4min时体系中有0.4molB和C。请回答下列问题:
(1) ,0~4min内用A(g)表示的平均反应速率为 。
(2)下列表述能说明上述反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。
a.相同时间内,消耗A(g)和生成C(g)的物质的量之比为1:2
b.物质B(g)的质量分数不再发生变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
d.混合气体的密度不再发生变化
(3)某化学兴趣小组的同学为了研究上述反应的反应速率,将A(g)、B(g)在一定条件下反应,测得C(g)的反应速率随时间的变化如图所示。
该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,后测得速率为0的原因是 。
(4)已知:1molA(g)、B(g)、C(g)中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示。
物质
A
B
C
能量/()
x
y
z
上述反应在6min时达到平衡,此时测得A的物质的量浓度为。
①A的平衡转化率为 ()。
②根据表中数据计算出该反应达到平衡过程中的能量变化为 kJ(用含x、y、z的代数式表示)。
20.(23-24高一下·河南郑州中原区外国语集团五校联考·期中)碘化钾是白色半透明的六角形结晶或白色颗粒状粉末,在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)写出酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式: 。
实验I:探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为的溶液,再滴加同浓度的稀硫酸,同时均滴加2滴指示剂,用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表:
试管组号
①
②
③
④
温度/℃
30
40
50
60
显色时间
240
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外,还需要 (写仪器名称)。
(3)滴加的指示剂名称是 。
(4)该实验结束后,小组成员得出结论:温度每升高,反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将的溶液(含指示剂)置于的水浴中加热,时溶液开始显色,则c (填“>”、“=”或“<”)0.5。
②上表中 。
实验Ⅱ:探究硫酸浓度对化学反应速率的影响。常温下,取三支试管,先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂),再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水,其显色时间如下表所示:
组别
硫酸
蒸馏水
显色时间
i
3
0
120
ii
2
140
iii
1
200
(5) ,实验中加入蒸馏水的目的是 。
(6)通过实验I、Ⅱ,本小组得出的实验结论为 。
21.(23-24高一下·河南新未来联考·期中)Ⅰ.1mol 和1mol 反应生成2mol NO的能量变化示意图如下:
(1)由示意图可知2mol 和2mol 充分反应会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
Ⅱ.高炉炼铁中存在可逆反应:。一定温度下,向1L密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,反应过程中气体的浓度与时间的关系如图所示。
(2)2min时,正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(3)0~2min时间段内, 。反应达最大限度时,体系内混合气体的平均相对分子质量约为 (计算结果保留整数)。
(4)下列能判断反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a. b.
c.容器内气体总压强不再变化 d.混合气体的密度不再发生改变
Ⅲ.某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。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粒的反应容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4溶液/mL
30
30
30
30
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
5
10
20
/mL
17.5
10
0
(5)①完成此实验设计,其中: mL。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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