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·天津·期中)一定量的盐酸和过量的铁粉反应时,为了减小反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的
A. B. C. D.
2.(22-23高一·天津河北·期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强时反应速率减慢
3.(23-24高一下·天津·期中)下列有关化学反应速率的说法,正确的是
A.密闭容器中的反应:X(g) + Y(g) 2Z(g),当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
B.100mL 2mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的硫酸钠溶液,生成氢气的速率不变
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,又加入一定量的铁块,反应速率加快
4.(23-24高一下·天津红桥·期中)在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,生成,并测得C的浓度为。下列判断错误的是
A. B.2min内A的反应速率为
C.B的转化率为40% D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态
5.(23-24高一下·天津津南·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%
6.(23-24高一下·天津一中·期中)与在催化剂表面生成,反应历程及能量变化示意如下。下列说法错误的是
A.①→②吸收能量 B.②→③形成了N—H键
C.选择不同的催化剂会同等程度改变反应速率 D.该反应为放热反应
7.(23-24高一下·天津河西·期中)一定温度下,1mol X和n mol Y在容积为2L的密闭容器中发生反应:,5min后达到平衡状态,此时生成2a mol Z,下列说法正确的是
A.当混合气体的质量不再发生变化时,不说明反应达到平衡状态
B.0~5min时间段内,用M表示的平均反应速率是0.1a
C.0~5min时间段内,用X表示的平均反应速率是0.1a
D.当混合气体的压强不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
8.(23-24高一下·天津南开·期中)某温度下,在2L的恒容密闭容器中充入与的混合气体发生上述反应:,与的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.0-5min内,用表示该反应的平均反应速率
B.2min时,v(正)=v(逆)
C.容器中混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时,该反应达到平衡
D.的转化率:x点>y点
9.(24-25高一下·天津蓟州·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时,下列说法中,正确的是
A.SO2和O2全部转化为SO3 B.SO2、O2、SO3的浓度一定相等
C.正、逆反应速率相等且等于零 D.该反应已达化学平衡状态
10.(23-24高一下·天津静海·期中)一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应,下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.的质量保持不变 B.和的物质的量之比为
C.正反应和逆反应的速率相等 D.的含量保持不变
11.(23-24高一下·天津和平·期中)工业制硫酸的重要反应之一是,该反应正反应放热。反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是
A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
C.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
12.(23-24高一下·天津河西·期中)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s) (乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的密度;②反应容器中生成物的百分含量;③气体反应物的消耗速率与气体生成物的消耗速率之比等于系数之比;④混合气体的压强。能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态的是
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②④
13.(23-24高一下·天津十二校·期中)元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:
已知:。下列判断错误的是
A.反应①表明可能有两性氧化物的性质
B.反应②利用了的氧化性
C.反应③中溶液颜色不变了可以证明化学达到平衡
D.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
14.(23-24高一·天津武清·期中)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:,经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,,以C表示的平均速率,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.2min时,A的物质的量为1.5mol D.2min时,A的转化率为60%
15.(22-23高一下·天津南开·期中)对可逆反应,下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,
B.单位时间内生成的同时,消耗,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.当NH3和O2的化学反应速率之比为4:5时,则反应达到平衡状态
16.(22-23高一下·天津十二校·期中)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法错误的是
A.升高温度,v正减小
B.达到平衡时,CH2=CH2的体积分数不再发生变化
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),速率增大
D.加入催化剂,可缩短到达平衡的时间
17.(23-24高一下·天津东丽·期中)在容积固定的容器中发生反应(未配平)。温度为T0时,各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是
A.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为:v(X)=v(Y)=2v(Z)
B.增大压强,平衡向正反应方向移动
C.该反应正反应的反应热△H>0
D.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
18.(22-23高一下·天津河西·期中)在一定条件下发生可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列情况下不能说明该反应达到化学平衡的是
A.NH3的质量保持不变 B.H2的含量不变
C.正反应和逆反应的速度相等 D.各物质的量之比为1:3:2
19.(23-24高三上·天津宝坻·期中)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中,某一反应中、、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.时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C.若,则内的平均化学反应速率为
D.温度、体积不变,时刻充入使压强增大,正、逆反应速率都增大
20.(23-24高一下·天津·期中)反应物转化为产物(或)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程I是放热反应 B.平衡时P的产率:II>I
C.生成P的速率:III<II D.进程IV中,Z没有催化作用
21.(22-23高一下·天津津南·期中)如图所示是425℃时,在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。
下列叙述错误的是
A.图①中t0时,三种物质的物质的量相同
B.图①中t0时,反应达到平衡状态
C.图②中的可逆反应为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
D.图①②中当c(HI)=3.16mol·L-1时,反应达到平衡状态
22.(23-24高一下·天津静海·期中)在2L恒温密闭容器中通入气体X并发生反应:2X(g)Y(g)(正反应放热),X的物质的量n(X)随时间t变化的曲线如图所示(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.实线表示使用催化剂的情形
B.b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度
C.反应进行到a点时放出的热量多于反应进行到b点时放出的热量
D.反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=0.01mol·L-1·min-1
23.(23-24高一下·天津武清·期中)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol (g)和3mol (g),发生合成氨反应。10min末,测得的物质的量为1.5mol。在铁触媒催化剂的表面上合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示,其中吸附在铁触媒表面上的物质用·标注。下列说法错误的是
A.催化剂能改变反应历程,影响化学反应速率
B.过渡态Ⅱ比过渡态Ⅰ更稳定
C.10min时,
D.0~10min内,
24.(23-24高一下·天津和平·期中)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(g)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)t1时,CO2的正、逆反应速率的大小关系:v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
(2)4min内,CO的平均反应速率v(CO)= 。
(3)由图可知,达到平衡时,n(CO2):n(CO)= 。
(4)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号)。
①降低温度
②减小铁粉的质量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持容积不变,充入He使体系压强增大
(5)下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
25.(22-23高一下·天津滨海·期中)回答下列问题:
Ⅰ.某温度时,在密闭容器中发生A、B两种气体间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,M点的坐标为,请分析图中数据,回答下列问题。
(1)该化学方程式为为 。
(2)反应从时,用B的浓度变化来表示的反应速率为 。计算该反应达到平衡状态时,A的转化率为 。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。
①容器中压强不再改变 ②容器中气体密度不再改变
③A的物质的量浓度不再改变 ④
(4)下图是该反应的能量变化的示意图。
①该反应是 (填吸热或放热)反应。
②反应物断键需要吸收的能量 (填“>”“<”或“=”)生成物成键放出的能量。
Ⅱ.人们应用原电池原理制作了多种电池,电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,以满足不同的需要。
(5)某航天器上使用了一种新型装置,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成,溶液中的向 (填“a”或“b”极移动。
26.(22-23高一下·天津西青·期中)对于反应,下列表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
27.(22-23高一下·天津河西·期中)一定温度下密闭容器发生反应达平衡后,下列说法不正确的是
A.催化剂可增大反应速率,提高生产效率
B.平衡时、、的浓度不变
C.提高反应温度,可实现的完全转化
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
28.(23-24高一下·天津·期中)2021年中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展,其一是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法:,这是最接近人造光合作用的方法,加氢制的一种催化机理如图。下列说法不正确的是
A.反应中是中间产物
B.转化为利用了的氧化性
C.经过Ni活性中心裂解产生需要吸收能量
D.使用催化剂可以提高化学反应速率
29.(23-24高一下·耀华中学·课后作业)为研究不同状态块状、粉末状碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率,某同学通过实验测定数据得出如图所示的曲线。下列有关说法中正确的
A.曲线乙表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应
B.随着反应进行,盐酸浓度降低,反应速率不断降低
C.若用单位时间内的体积变化来表示该反应的速率,则时间内甲的平均反应速率为
D.两次实验,粉末状固体最终生成的的量更多
30.(22-23高一下·天津和平·期中)将气体和气体置于的密闭容器中,混合后发生如下反应:,若经后测得的浓度为,下列说法不正确的是
A.用物质表示的平均反应速率为
B.当物质的含量不变时,说明该反应达到化学平衡状态
C.一定温度下,增大反应压强,化学反应速率增大
D.反应后容器
31.(22-23高一下·天津·期中)一定温度下,把A和B混合通入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:,经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为,同时生成1molD,下列叙述中不正确的是
A.x=4
B.反应达到平衡状态时,相同条件下,容器内气体的压强与起始时压强比为
C.若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D.反应达到平衡状态时A的转化率为60%
32.(22-23高一下·天津中学·期中)我国科学家提出了由CO2和CH4转化为 CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下:
下列有关说法错误的是
A.CO2和CH4合成CH3COOH的反应中原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有共价键的断裂和形成
C.利用CO2合成CH3COOH有利于促进“碳中和”
D.CH4→CH3COOH过程中,催化剂没有参加化学反应
33.(23-24高一下·天津和平·期中)反应,经过2min,B的浓度减少0.6mol/L,对此反应速率的表示正确的是
A.用A表示的反应速率为0.4mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值为3:2:1
C.在2min末的反应速率,用B表示是:0.3mol/(L·min)
D.在这2min内用D表示的化学反应速率为:0.2mol/(L·min)
34.(23-24高一下·天津蓟州·期中)将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A.2min时,A的物质的量为1.5mol B.2min时,A的转化率为60%
C.反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D.该反应方程式中,x=1
35.(22-23高一下·天津宝坻·期中)在一定温度、容积不变的密闭容器里,下列选项中可用来判断可逆反应达到平衡的有
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A、B、C、D浓度之比为1∶3∶2∶2
A.两个 B.三个 C.四个 D.五个
36.(23-24高一下·天津一中·期中)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是
实验序号
反应温度(℃)
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
V1
0.10
10.0
0.50
V2
3
20
V3
0.10
4.0
0.50
V4
A.设计该实验的基本原理为控制变量法
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需,
D.本实验可通过比较浑浊现象出现所需时间的长短来判断反应进行的快慢
37.(23-24高一下·天津南开·期中)完成和化学反应速率有关的问题。
Ⅰ.硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫,反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。
(1)中硫元素的化合价为 价。
(2)写出反应的离子方程式 。
(3)5mL 0.1和0.2溶液分别和5mL 0.1混合,前者出现浑浊的时间为秒,后者出现浑浊的时间为秒,则 (填“>”或“<”)。
Ⅱ.已知:(,乙二酸,俗称草酸)。
(4)取两支试管,各加入4mL 0.01mol/L酸性溶液,分别置于盛有25℃和50℃水的烧杯中2分钟,然后分别加入2mL 0.1mol/L溶液,可通过记录 (填实验现象)所需的时间来确认反应的快慢。
Ⅲ.为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,选用不同质量的和不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下。
(5)写出过氧化氢分解的化学方程式 。
(6)相同浓度的过氧化氢分解速率随着二氧化锰用量的增加而 。
(7)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入 g的二氧化锰为较佳选择。
(8)某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,其反应速率越快”的结论,你认为是否正确? (填“是”或“否”)。
38.(2024高一下·天津一中·学业考试)在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ,一定条件下发生反应:,测得和的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(1)从反应开始至达到平衡,CO的平均反应速率v(CO)= 。平衡时的转化率为 。
(2)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A.CO、和三种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol
(4)该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),已知断开1mol CO(g)和2mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ,则断开1mol 中的化学键所需要吸收 kJ的能量。
(5)汽车尾气(含有烃类、CO、、NO等物质)是城市空气的污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”,使CO和NO转化为无毒气体,其反应方程式 。
39.(22-23高一下·天津一中·期中)回答下列问题:
(1)向某体积固定的密闭容器中加入0.3A、0.1C和一定量(未知)的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答:
①若t1=15,则t0-t1内反应速率v(C) = ,A的转化率为 ;
②写出反应的化学方程式:
③B的起始的物质的量是 mol;平衡时体系内的压强为初始状态的 倍。
(2) 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
①哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大 ,原因是 。
②求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变) 。
③如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液D.CuSO4溶液E.Na2CO3溶液,
你认为可行的是 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!3
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!3
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·天津·期中)一定量的盐酸和过量的铁粉反应时,为了减小反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.NaOH固体能与盐酸反应,使盐酸溶液的浓度降低,反应速率减小,减小生成氢气的总量,故A项错误;
B.加入硝酸钠溶液后,与溶液中H+形成HNO3,HNO3与铁粉反应后,H+浓度降低,减小生成氢气的总量,故B项错误;
C.CuSO4溶液与铁反应生成Cu,从而形成原电池加快反应速率,且不影响生成氢气的总量,故C项错误;
D.加入H2O使盐酸溶液的浓度降低,反应速率减小,且不影响生成氢气的总量,故D项正确;
故本题选D。
2.(22-23高一·天津河北·期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强时反应速率减慢
【答案】D
【详解】A.常温下,铁遇到浓硫酸发生钝化,铁片与98%的浓硫酸无法反应生成氢气,A错误;
B.100mL2mol/L的盐酸与锌片反应,加入适量NaCl溶液,盐酸被稀释,反应速率减小,B错误;
C.SO2的催化氧化是一个放热反应,但是一般情况下,升高温度,反应速率都会增大,C错误;
D.汽车尾气中的NO和CO反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减小,D正确;
故答案选D。
3.(23-24高一下·天津·期中)下列有关化学反应速率的说法,正确的是
A.密闭容器中的反应:X(g) + Y(g) 2Z(g),当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
B.100mL 2mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的硫酸钠溶液,生成氢气的速率不变
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,又加入一定量的铁块,反应速率加快
【答案】A
【详解】A.密闭容器中的反应:X(g)+Y(g)2Z(g),当温度、压强不变,充入惰性气体,容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,故A正确;
B.100mL 2mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的硫酸钠溶液,盐酸的浓度减小,则生成氢气的速率减小,故B错误;
C.改用铁片和浓硫酸时发生钝化现象,不再反应生成氢气,故C错误;
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,加入一定量的铁块,固体的浓度视为常数,对反应速率没有影响,故D错误;
故选A。
4.(23-24高一下·天津红桥·期中)在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,生成,并测得C的浓度为。下列判断错误的是
A. B.2min内A的反应速率为
C.B的转化率为40% D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A.平衡时生成的C的物质的量为0.2mol•L-1×2L=0.4mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故0.4mol:0.8mol=x:2,解得x=1,故A正确;
B.2min内生成0.8mol D,故2 min内D的反应速率v(D)==0.2 mol•(L•min)-1,速率之比等于化学计量数之比,故v(A)=v(D)=×0.2 mol•(L•min)-1=0.3 mol•(L•min)-1,故B正确;
C.2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,由方程式3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)可知,参加反应的B的物质的量为:0.8mol×=0.4mol,故B的转化率为0.4mol1mol×100%=40%,故C正确;
D.容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度为定值,始终不变,故混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
答案选D。
5.(23-24高一下·天津津南·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。
6.(23-24高一下·天津一中·期中)与在催化剂表面生成,反应历程及能量变化示意如下。下列说法错误的是
A.①→②吸收能量 B.②→③形成了N—H键
C.选择不同的催化剂会同等程度改变反应速率 D.该反应为放热反应
【答案】C
【详解】A.从图中可知:状态①的总能量比状态②的低,故①→②过程中需要吸收能量,故A正确;
B.从图中可知:②→③是N原子和H原子结合成NH3分子的过程,即②→③形成了N-H键,故B正确;
C.选择不同的催化剂对活化能的改变量可能不同,因此改变反应速率的程度可能不同,故C错误;
D.比较状态①和状态③的能量可知:状态①的总能量比状态③的总能量高,故该反应为放热反应,故D正确;
故选C。
7.(23-24高一下·天津河西·期中)一定温度下,1mol X和n mol Y在容积为2L的密闭容器中发生反应:,5min后达到平衡状态,此时生成2a mol Z,下列说法正确的是
A.当混合气体的质量不再发生变化时,不说明反应达到平衡状态
B.0~5min时间段内,用M表示的平均反应速率是0.1a
C.0~5min时间段内,用X表示的平均反应速率是0.1a
D.当混合气体的压强不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.该可逆反应有固体生成,随着反应的进行,混合气体的质量不断减少,当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.M是固体,无法用浓度计算化学反应速率,故B错误;
C.根据变化的量等于化学计量数之比可知,5min后达到平衡,此时生成2amolZ,则反应掉X物质的量为a mol,用X表示此反应的反应速率为,故C正确;
D.该反应是气体分子数不发生变化的反应,压强始终都不发生变化,则压强不能判断反应平衡与否,故D错误;
故选C。
8.(23-24高一下·天津南开·期中)某温度下,在2L的恒容密闭容器中充入与的混合气体发生上述反应:,与的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.0-5min内,用表示该反应的平均反应速率
B.2min时,v(正)=v(逆)
C.容器中混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时,该反应达到平衡
D.的转化率:x点>y点
【答案】C
【详解】A.0-5min内,用表示该反应的平均反应速率,故A错误;
B.2min后甲烷量仍继续增加,说明2min时v(正)>v(逆),故B错误;
C.体系中物质均为气体,气体总质量不变,反应前后气体分子数不等,即气体总物质的量为变量,根据可知,混合气体的平均摩尔质量会随着反应的进行发生变化,当其不变时,反应达到平衡状态,故C正确;
D.y点反应的二氧化碳的物质的量更大,故CO2的转化率:x点<y点,故D错误;
故选C。
9.(24-25高一下·天津蓟州·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时,下列说法中,正确的是
A.SO2和O2全部转化为SO3 B.SO2、O2、SO3的浓度一定相等
C.正、逆反应速率相等且等于零 D.该反应已达化学平衡状态
【答案】D
【分析】当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时,说明该反应已经达到平衡,以此解题。
【详解】A.该反应为可逆反应,无论是否达到平衡状态,SO2均不会完全转化为SO3,故A错误;
B.反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度,达到平衡时,不一定相等,故B错误;
C.反应达到平衡时,正逆反应速率相等,但反应并没有停止,不等于零,故C错误;
D.由分析可知,该反应已达化学平衡状态,故D正确;
故选D。
10.(23-24高一下·天津静海·期中)一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应,下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.的质量保持不变 B.和的物质的量之比为
C.正反应和逆反应的速率相等 D.的含量保持不变
【答案】B
【详解】A.NH3的质量保持不变,密闭容器体积不变,则NH3的浓度不变,达到化学平衡状态,A选项不满足题意;
B.平衡时,N2、H2和NH3的物质的量之比取决于起始量之比与转化程度,不能作为达到平衡的标志,B选项满足题意;
C.正反应的逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,C选项不满足题意;
D.H2的含量保持不变,即浓度不变,能作为达到平衡的标志,D选项不满足题意;
故选B。
11.(23-24高一下·天津和平·期中)工业制硫酸的重要反应之一是,该反应正反应放热。反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是
A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
C.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
【答案】C
【详解】A.使用催化剂能增大反应速率,提高生产效率,故A正确;
B.是可逆反应,不可能100%地转化为,故B正确;
C.是可逆反应,不可能100%地转化为,故C错误;
D.改变反应条件,化学平衡可以移动,可以提高该反应进行的程度,故D正确;
选C。
12.(23-24高一下·天津河西·期中)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s) (乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的密度;②反应容器中生成物的百分含量;③气体反应物的消耗速率与气体生成物的消耗速率之比等于系数之比;④混合气体的压强。能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态的是
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②④
【答案】C
【详解】①在恒温、恒容条件下发生反应,反应甲、乙中混合气体的质量发生改变,反应时气体的体积不变,当混合气体的密度不变时,气体的质量不变,反应达到平衡状态,①符合题意;
②若反应未达到平衡状态,某气体的物质的量会发生改变,该气体的百分含量就会发生改变,当气体反应容器中生成物的百分含量不变时,反应达到平衡状态,②符合题意;
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比,说明用同一物质表示的正、逆反应速率相同,反应甲、乙达到平衡状态,③符合题意;
④恒温恒容条件下,对于反应甲,该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,当压强不变时反应达到平衡状态;对于反应乙,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,无论反应是否达到平衡,气体的压强始终不变,因此压强不变无法判断乙是否达到平衡状态,④不符合题意;
综上所述可知:可以判断反应是否达到平衡状态的是①②③,故合理选项是C。
13.(23-24高一下·天津十二校·期中)元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:
已知:。下列判断错误的是
A.反应①表明可能有两性氧化物的性质
B.反应②利用了的氧化性
C.反应③中溶液颜色不变了可以证明化学达到平衡
D.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
【答案】D
【详解】A.反应①表明Cr2O3能与KOH溶液反应:Cr2O3+2KOH=2KCrO2+H2O,可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质,故其可能具有两性氧化物的性质,A正确;
B.反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3升高到+6,表现了氧化性,B正确;
C.反应③中存在:,加入硫酸,增大了H+浓度,平衡向右移动,由黄色变成橙色,溶液颜色不变则反应达平衡,C正确;
D.反应①、③中铬元素的化合价分别是+3不变和+6不变,没有发生变化,D错误;
答案选D。
14.(23-24高一·天津武清·期中)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:,经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,,以C表示的平均速率,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.2min时,A的物质的量为1.5mol D.2min时,A的转化率为60%
【答案】C
【详解】A.由题意可知,2min时D的浓度为0.5mol/L,由方程式可知,B的反应速率为=0.125mol/(L·min),故A错误;
B.由题意可知,2min时D的浓度为0.5mol/L,C的反应速率为0.25 mol/(L·min),由变化量之比等于化学计量数之比可得:0.5mol/L∶0.25mol/(L·min)×2min=x∶2,解得x=2,故B错误;
C.设A、B的起始物质的量均为amol,由题意可知,2min时D的浓度为0.5mol/L,A、B的浓度之比为3:5,由方程式可得:(a-0.5×2×)∶(a-0.5×2×)=3∶5,解得a=3,则A的物质的量为(3-0.5×2×)mol=1.5mol,故C正确;
D.2min时,A的转化率为×100%=50%,故D错误;
故选C。
15.(22-23高一下·天津南开·期中)对可逆反应,下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,
B.单位时间内生成的同时,消耗,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.当NH3和O2的化学反应速率之比为4:5时,则反应达到平衡状态
【答案】A
【详解】A.根据化学反应速率之比等于化学计量系数之比和化学平衡的特征为正、逆反应速率相等可知,达到化学平衡时,,A正确;
B.已知化学平衡的特征为正、逆反应速率相等,生成NO和消耗NH3均表示正反应,故当单位时间内生成的同时,消耗,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则反应物、生成物的浓度均减小,则正反应速率减小,逆反应速率减小,C错误;
D.已知化学平衡的特征为正、逆反应速率相等,当NH3和O2的化学反应速率均为正反应速率,故其比为4:5时,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故答案为:A。
16.(22-23高一下·天津十二校·期中)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法错误的是
A.升高温度,v正减小
B.达到平衡时,CH2=CH2的体积分数不再发生变化
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),速率增大
D.加入催化剂,可缩短到达平衡的时间
【答案】A
【详解】A.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,因此v正、v逆都增大,A错误;
B.可逆反应达到平衡时,任何一成分的物质的量都不变,因此各种气体的体积分数不变,则CH2=CH2的体积分数不再发生变化,B正确;
C.H2O(g)是反应物,在恒容下,充入一定量的H2O(g),即增大反应物的浓度,化学反应速率增大,C正确;
D.催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,故加入催化剂,可缩短到达平衡的时间,D正确;
故合理选项是A。
17.(23-24高一下·天津东丽·期中)在容积固定的容器中发生反应(未配平)。温度为T0时,各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是
A.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为:v(X)=v(Y)=2v(Z)
B.增大压强,平衡向正反应方向移动
C.该反应正反应的反应热△H>0
D.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
【答案】C
【详解】A.X浓度变化量:0.25mol/L;Y浓度变化量:0.25mol/L;Z浓度变化量:0.5mol/L,得反应方程式:;速率比等于化学计量数之比,各物质的反应速率大小关系:,A错误;
B.根据反应,反应前后气体分子数不变,增大压强,平衡不移动,B错误;
C.根据图b,温度时先达到化学平衡,说明温度:;升温Z物质的量浓度增大,说明平衡正向移动,则该反应正反应的反应热,C正确;
D.Y的平衡转化率:,D错误;
答案选C。
18.(22-23高一下·天津河西·期中)在一定条件下发生可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列情况下不能说明该反应达到化学平衡的是
A.NH3的质量保持不变 B.H2的含量不变
C.正反应和逆反应的速度相等 D.各物质的量之比为1:3:2
【答案】D
【详解】A.反应过程中不断生成NH3,质量不断增加,当NH3质量保持不变,说明应达到化学平衡,A不符合题意;
B.反应过程中氢气的含量不断降低,H2的含量不变,说明应达到化学平衡,B不符合题意;
C.正反应和逆反应的速度相等,说明该反应达到化学平衡,C不符合题意;
D.反应进行至某时刻,各物质的量之比可能恰好为1:3:2,不能说明该反应达到化学平衡,D符合题意;
答案选D。
19.(23-24高三上·天津宝坻·期中)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中,某一反应中、、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.时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C.若,则内的平均化学反应速率为
D.温度、体积不变,时刻充入使压强增大,正、逆反应速率都增大
【答案】C
【详解】A.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△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.8mol:1.2mol:0.4mol=2:3:1,反应最后达到平衡状态,是可逆反应,则该反应的化学方程式为:2X⇌3Y+Z,故A错误;
B.时,正、逆反应继续进行,且正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡,是动态平衡,故B错误;
C.若t=4,则0~t的X的化学反应速率v==,故C正确;
D.温度、体积不变,t时刻充入1 mol He使压强增大,反应物和生成物的浓度不变,正、逆反应速率不变,故D错误;
答案选C。
20.(23-24高一下·天津·期中)反应物转化为产物(或)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程I是放热反应 B.平衡时P的产率:II>I
C.生成P的速率:III<II D.进程IV中,Z没有催化作用
【答案】B
【详解】A.由图可知,进程I是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A正确;
B.由图可知,进程Ⅱ中使用了催化剂X,催化剂能加快反应速率,但不能改变平衡的移动方向,所以平衡时Ⅱ和Ⅰ进程中P的产率相同,故B错误;
C.由图可知,进程Ⅲ中由S—Y转化为P—Y的活化能高于进程Ⅱ中由S—X转化为P—X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,所以生成P的速率为Ⅲ小于Ⅱ,故C正确;
D.由图可知,进程Ⅳ中S与Z反应生成中间产物S—Z, S—Z转化为产物P—Z,由于P—Z没有转化为P+Z,所以进程Ⅳ中Z没有表现出催化作用,故D正确;
故选B。
21.(22-23高一下·天津津南·期中)如图所示是425℃时,在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。
下列叙述错误的是
A.图①中t0时,三种物质的物质的量相同
B.图①中t0时,反应达到平衡状态
C.图②中的可逆反应为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
D.图①②中当c(HI)=3.16mol·L-1时,反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】图①中时,三种物质的物质的量浓度相等,此时还未达到平衡;由图②可知该图表示的可逆反应为,当浓度不再变化时反应达到平衡状态。
A.图①中时,三种物质的物质的量浓度相等,由于体系恒容,所以三者的物质的量也相等,故A项正确;
B.图①中时,三种物质的物质的量浓度相等,但后各物质的物质的量浓度发生改变,即时反应没有达到平衡状态,故B项错误;
C.由图②可知,该图表示的可逆反应为,故C项正确;
D.图①、②中,当c(HI)=3.16mol·L-1时,两容器中的反应均达到平衡状态,故D项正确。
故选:B。
22.(23-24高一下·天津静海·期中)在2L恒温密闭容器中通入气体X并发生反应:2X(g)Y(g)(正反应放热),X的物质的量n(X)随时间t变化的曲线如图所示(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.实线表示使用催化剂的情形
B.b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度
C.反应进行到a点时放出的热量多于反应进行到b点时放出的热量
D.反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=0.01mol·L-1·min-1
【答案】B
【详解】A. 催化剂能加快化学反应速率,缩短反应达到平衡的时间,根据图象可知,虚线表示使用催化剂的情形,A错误;
B. 根据图象可知,b、c两点达到了化学平衡状态,而化学平衡状态是反应所能达到的最大限度,B正确;
C. 根据图象可知,a点反应没有达到平衡,随着时间的推移,反应继续向右进行,且放出热量,b点的反应达到平衡状态,所以反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量,C错误;
D. 反应从开始到a点,X的物质的量减少0.1mol,根据化学方程式可知,Y的物质的量增加0.05mol,则平均反应速率可表示为,D错误。
答案选B。
23.(23-24高一下·天津武清·期中)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol (g)和3mol (g),发生合成氨反应。10min末,测得的物质的量为1.5mol。在铁触媒催化剂的表面上合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示,其中吸附在铁触媒表面上的物质用·标注。下列说法错误的是
A.催化剂能改变反应历程,影响化学反应速率
B.过渡态Ⅱ比过渡态Ⅰ更稳定
C.10min时,
D.0~10min内,
【答案】D
【详解】A.由图可知,加入反应历程和能量均发生变化,故催化剂能改变反应历程和活化能,影响化学反应速率,A正确;
B.能量越低越稳定,过渡态Ⅱ比过渡态Ⅰ更稳定,B正确;
C.由题意列三段式:,10min时,N2的浓度为,C正确;
D.据C项可知,0-10min内,H2的改变量是2.25mol,则反应速率为:,D错误;
故选D。
24.(23-24高一下·天津和平·期中)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(g)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)t1时,CO2的正、逆反应速率的大小关系:v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
(2)4min内,CO的平均反应速率v(CO)= 。
(3)由图可知,达到平衡时,n(CO2):n(CO)= 。
(4)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号)。
①降低温度
②减小铁粉的质量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持容积不变,充入He使体系压强增大
(5)下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
【答案】(1)>
(2)0.125 mol∙L-1∙min-1
(3)2:5
(4)ac
(5)bd
【详解】(1)根据图象可知,在t1后,CO浓度增大、CO2浓度减小,说明反应未达到平衡,正向进行,因此v正>v逆;
(2)根据图象可知,4分钟内CO的平均反应速率,v(CO)==0.125 mol∙L-1∙min-1;
(3)由图象可知,达平衡时CO2和CO的物质的量分别为:0.2mol和0.5mol,故n(CO2):n(CO)=2:5;
(4)a.降低温度,物质的内能降低,活化分子数减小,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低, a符合题意;
b.由于固体的浓度不变,所以减少铁粉的质量,物质的反应速率不变, b不符合题意;
c.保持压强不变,充入He使容器的体积增大,反应体系中物质浓度降低,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低, c符合题意;
d.保持体积不变,充入He使体系压强增大,由于体系内的物质浓度不变,所以化学反应速率不变, d不符合题意;
故选ac;
(5)a.未指明反应是正向还是逆向进行,因此不能判断是否为平衡状态,a错误;
b.单位时间内生成nmolCO2的同时必然会消耗n molCO,又生成n mol CO,则CO的物质的量不变,反应达到平衡状态,b正确;
c.该反应是反应前后气体体积不变的反应,任何条件下体系的压强都不变,因此不能据此判断反应是否为平衡状态,c错误;
d.反应前后气体的体积不变,而气体的质量会发生变化,则气体的摩尔质量会发生变化,由于摩尔质量当以g/mol为单位时,数值上等于物质的相对分子质量,所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化,则反应达到平衡状态,d正确;
故选bd。
25.(22-23高一下·天津滨海·期中)回答下列问题:
Ⅰ.某温度时,在密闭容器中发生A、B两种气体间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,M点的坐标为,请分析图中数据,回答下列问题。
(1)该化学方程式为为 。
(2)反应从时,用B的浓度变化来表示的反应速率为 。计算该反应达到平衡状态时,A的转化率为 。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。
①容器中压强不再改变 ②容器中气体密度不再改变
③A的物质的量浓度不再改变 ④
(4)下图是该反应的能量变化的示意图。
①该反应是 (填吸热或放热)反应。
②反应物断键需要吸收的能量 (填“>”“<”或“=”)生成物成键放出的能量。
Ⅱ.人们应用原电池原理制作了多种电池,电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,以满足不同的需要。
(5)某航天器上使用了一种新型装置,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成,溶液中的向 (填“a”或“b”极移动。
【答案】(1)
(2)
(3)②④
(4) 放热 <
(5)b
【分析】(5)根据该装置图可知,a极氢气发生氧化反应作负极,b极氧气发生还原反应作正极;
【详解】(1)由图可知,A为反应物,B为生成物,7min达平衡状态,4min内,,则反应计量数之比为2:1,反应方程式:;
(2)内,;达到平衡时A转化率:;
(3)①该反应是气体体积减小的反应,反应过程中压强不再改变,说明达到平衡状态,故①正确;
②恒容条件说明气体总体积不变,各物质均为气体,气体总质量不变,根据,则容器中气体密度不再改变不能说明达到平衡状态,故②错误;
③反应过程中A不断消耗,物质的量浓度不断减小,当A的物质的量浓度不再改变,说明 达到平衡状态,故③正确;
④表明反应方向相反,但速率比不等于计量数之比,不能说明达到平衡状态,故④错误;
答案选②④;
(4)①由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应;
②反应物断键需要吸收的能量小于生成物成键放出的能量;
(5)原电池装置中阳离子向着正极移动,即氢离子向b极移动;
26.(22-23高一下·天津西青·期中)对于反应,下列表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,同一反应中各物质的反应速率与化学计量数之比越大,反应速率越大,由题给数据可知,==0.75 mol/(L·min)、==0.4 mol/(L·min)、==10mol/(L·min)、==0.2mol/(L·min),则表示反应速率最快,故选C。
27.(22-23高一下·天津河西·期中)一定温度下密闭容器发生反应达平衡后,下列说法不正确的是
A.催化剂可增大反应速率,提高生产效率
B.平衡时、、的浓度不变
C.提高反应温度,可实现的完全转化
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
【答案】C
【详解】A.催化剂可增大反应速率,提高单位时间内物质产量,提高生产效率,故A正确;
B.平衡时正逆化学反应速率相等,各物质浓度不变,则、、的浓度不变,故B正确;
C.反应为可逆反应,提高反应温度,可提高反应速率,但是不能实现的完全转化,故C错误;
D.通过调控反应条件,可以促进反应正向移动,提高该反应进行的程度,故D正确;
答案选C。
28.(23-24高一下·天津·期中)2021年中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展,其一是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法:,这是最接近人造光合作用的方法,加氢制的一种催化机理如图。下列说法不正确的是
A.反应中是中间产物
B.转化为利用了的氧化性
C.经过Ni活性中心裂解产生需要吸收能量
D.使用催化剂可以提高化学反应速率
【答案】A
【详解】A.由催化机理示意图可知,La2O3为反应的催化剂,La2O2CO3为中间产物,故A不正确;
B.由化学方程式可知,反应中二氧化碳中碳元素化合价降低被还原,二氧化碳是反应的氧化剂,反应利用了二氧化碳的氧化性,故B正确;
C.由催化机理示意图可知,氢气经过镍活性中心裂解产生电中性的氢原子,化学键的断裂需要吸收能量,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,提高化学反应速率,故D正确;
答案选A。
29.(23-24高一下·耀华中学·课后作业)为研究不同状态块状、粉末状碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率,某同学通过实验测定数据得出如图所示的曲线。下列有关说法中正确的
A.曲线乙表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应
B.随着反应进行,盐酸浓度降低,反应速率不断降低
C.若用单位时间内的体积变化来表示该反应的速率,则时间内甲的平均反应速率为
D.两次实验,粉末状固体最终生成的的量更多
【答案】C
【详解】A.粉末状碳酸钙固体与盐酸反应,生成二氧化碳的量不变,但接触面积增大、反应速率加快,时间减少,而曲线甲用时小,则曲线甲表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应,A错误;
B.碳酸钙与盐酸反应放热,升高温度加快反应速率,则反应开始时,温度对反应速率的影响起主要作用,导致0-t1内的反应速率逐渐增大,随着反应的进行,浓度降低起主要作用,反应速率才不断降低,B错误;
C.由题意,v=,可知,t2-t3甲的平均反应速率v(CO2)=mL·s-1,C正确;
D.探究反应速率的影响因素时,只控制一个变量,则为研究不同状态(块状、粉末状)碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率,两次实验所取碳酸钙固体质量一样,与足量的盐酸反应,生成二氧化碳的量相同,D错误;
故选C。
30.(22-23高一下·天津和平·期中)将气体和气体置于的密闭容器中,混合后发生如下反应:,若经后测得的浓度为,下列说法不正确的是
A.用物质表示的平均反应速率为
B.当物质的含量不变时,说明该反应达到化学平衡状态
C.一定温度下,增大反应压强,化学反应速率增大
D.反应后容器
【答案】D
【详解】A.2s后C的浓度为1.2mol/L,则生成C1.2mol,根据化学方程式可知,消耗A1.2mol,则0-2s内A的平均反应速率为1.2mol÷1L÷2s=0.6mol·L-1·s-1,A正确;
B.随着反应进行,A和B不断被消耗,当物质B的含量不变,说明反应达到平衡,B正确;
C.反应在密闭容器中进行,一定温度下增大压强,化学反应速率增大,C正确;
D.反应后生成C1.2mol,消耗B0.6mol,剩余B1.4mol,则反应后容器中n(B):n(C)=1.4mol:1.2mol=7:6,D错误;
故答案选D。
31.(22-23高一下·天津·期中)一定温度下,把A和B混合通入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:,经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为,同时生成1molD,下列叙述中不正确的是
A.x=4
B.反应达到平衡状态时,相同条件下,容器内气体的压强与起始时压强比为
C.若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D.反应达到平衡状态时A的转化率为60%
【答案】B
【详解】A.经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为,生成C的物质的量为:,同时生成1molD,反应速率之比等于化学计量数之比,故x=4,A正确;
B.根据题中数据可列出三段式:,反应达到平衡状态时,相同条件下,容器内气体的压强与起始时压强比为,B错误;
C.该反应中有固体参与反应,当混合气体总质量不变时,混合气体的密度不再变化,该可逆反应达到化学平衡状态,C正确;
D.根据三段式可知,达到平衡状态时A的转化率为:,D正确;
故选B。
32.(22-23高一下·天津中学·期中)我国科学家提出了由CO2和CH4转化为 CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下:
下列有关说法错误的是
A.CO2和CH4合成CH3COOH的反应中原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有共价键的断裂和形成
C.利用CO2合成CH3COOH有利于促进“碳中和”
D.CH4→CH3COOH过程中,催化剂没有参加化学反应
【答案】D
【详解】A.CO2和CH4合成CH3COOH的反应方程式为:CO2+CH4→CH3COOH,该反应为化合反应,原子利用率为100%,故A正确;
B.由图中信息可知CH4→CH3COOH过程中,甲烷中的C-H键、二氧化碳中的C=O断裂,生成醋酸是形成O-H键等,有共价键的断裂和形成,故B正确;
C.利用CO2合成CH3COOH可有效减少二氧化碳的排放,有利于促进碳中和,故C正确;
D.催化剂上有键的断裂和形成,说明催化剂有参与化学反应,故D错误;
故选:D。
33.(23-24高一下·天津和平·期中)反应,经过2min,B的浓度减少0.6mol/L,对此反应速率的表示正确的是
A.用A表示的反应速率为0.4mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值为3:2:1
C.在2min末的反应速率,用B表示是:0.3mol/(L·min)
D.在这2min内用D表示的化学反应速率为:0.2mol/(L·min)
【答案】B
【详解】A.A是固体,不能用A的浓度变化表示反应速率,故A错误;
B.同一化学反应,用不同物质表示的速率比等于系数比,分别用B、C、D表示的反应速率的比值为3:2:1,故B正确;
C.在2min内的平均反应速率,用B表示是:0.3mol/(L·min),故C错误;
D.经过2min,B的浓度减少0.6mol/L,则D的浓度增大0.2mol/L,在这2min内用D表示的化学反应速率为:0.1mol/(L·min),故D错误;
选B。
34.(23-24高一下·天津蓟州·期中)将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A.2min时,A的物质的量为1.5mol B.2min时,A的转化率为60%
C.反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D.该反应方程式中,x=1
【答案】A
【分析】由v(C)=0.25mol/(L·min)知,2min内C的浓度变化量Δc(C)= 0.25mol/(L·min) ×2min=0.5mol/L,设A、B初始浓度为a mol/L,结合题中数据,可列出“三段式”:
则2min时,c(A):c(B)=(a-0.75):(a-0.25)= 3:5,解得a=1.5
【详解】A.2min时,A的浓度为1.5-0.75=0.75 mol/L,物质的量为1.5mol,A正确;
B.2min时,A的转化率为= 50%,B错误;
C.v(B)= =0.125mol/(L·min),C错误;
D.由于Δc(C)= Δc(D),x=2,D错误;
故选A。
35.(22-23高一下·天津宝坻·期中)在一定温度、容积不变的密闭容器里,下列选项中可用来判断可逆反应达到平衡的有
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A、B、C、D浓度之比为1∶3∶2∶2
A.两个 B.三个 C.四个 D.五个
【答案】D
【详解】①C的生成速率等于C的消耗速率,正逆反应速率相等,反应达到平衡,①正确;
②单位时间内生成amolA的同时生成3amolB,两者均表示逆反应速率,不能说明反应达到平衡,②错误;
③恒容密闭容器中随着反应进行A、B、C的浓度不断变化,A、B、C浓度不变说明反应达到平衡,③正确;
④反应在恒容密闭容器中进行,且产物中存在固体,混合气体的密度不再改变,说明气体的总质量不再改变,反应达到平衡,④正确;
⑤该反应不是等体积反应,随着反应进行,气体的总压强不断变化,混合气体的总压强不变说明反应达到平衡,⑤正确;
⑥该反应生成物中存在固体且不是等体积反应,混合气体的总物质的量不断变化,混合气体的总物质的量不变时说明反应达到平衡,⑥正确;
⑦A、B、C、D浓度之比为1:3:2:2,首先D为固体没有浓度,其次A、B、C浓度比为1:3:2与初始投料比和反应进行程度有关,不能说明反应达到平衡,⑦错误;
故正确的为①③④⑤⑥,答案选D。
36.(23-24高一下·天津一中·期中)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是
实验序号
反应温度(℃)
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
V1
0.10
10.0
0.50
V2
3
20
V3
0.10
4.0
0.50
V4
A.设计该实验的基本原理为控制变量法
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需,
D.本实验可通过比较浑浊现象出现所需时间的长短来判断反应进行的快慢
【答案】C
【详解】A.设计该实验的基本原理为在其他条件不变时,一个因素对反应速率的影响,即为控制变量法探究反应速率的影响因素,A正确
B.实验1、2温度不同,各物质浓度一致,所以可以探究温度对反应速率的影响,故B正确;
C.实验1、3温度相同,若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需,,故C错误;
D.产生沉淀所需的时间可以体现反应的快慢,故D正确;
答案选C。
37.(23-24高一下·天津南开·期中)完成和化学反应速率有关的问题。
Ⅰ.硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫,反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。
(1)中硫元素的化合价为 价。
(2)写出反应的离子方程式 。
(3)5mL 0.1和0.2溶液分别和5mL 0.1混合,前者出现浑浊的时间为秒,后者出现浑浊的时间为秒,则 (填“>”或“<”)。
Ⅱ.已知:(,乙二酸,俗称草酸)。
(4)取两支试管,各加入4mL 0.01mol/L酸性溶液,分别置于盛有25℃和50℃水的烧杯中2分钟,然后分别加入2mL 0.1mol/L溶液,可通过记录 (填实验现象)所需的时间来确认反应的快慢。
Ⅲ.为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,选用不同质量的和不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下。
(5)写出过氧化氢分解的化学方程式 。
(6)相同浓度的过氧化氢分解速率随着二氧化锰用量的增加而 。
(7)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入 g的二氧化锰为较佳选择。
(8)某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,其反应速率越快”的结论,你认为是否正确? (填“是”或“否”)。
【答案】(1)+2
(2)
(3)
(4)紫红色褪去时间
(5)
(6)加快
(7)
(8)否
【详解】(1)钠元素化合价为价,氧元素的化合价为价,根据化合价代数和为零的原则,计算出硫元素化合价为,故答案为:。
(2)硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水、二氧化硫和单质硫,故离子方程式为:。
(3)化学反应速率与浓度有关,后者溶液的浓度大,所以反应速率更快,耗时短,故答案为:。
(4)由于酸性溶液是紫红色,与草酸反应,草酸过量,会逐渐褪色,所以可以通过其褪色情况比较反应速率,故答案为:紫红色褪去。
(5)过氧化氢分解产生水和氧气,故答案为:。
(6)由表中数据可知,双氧水的浓度相同,加入的二氧化锰质量越多,反应所需的时间越短,说明反应速率越快,故答案为:加快。
(7)根据表中数据,在双氧水的浓度相同时,加入二氧化锰与加入二氧化锰对化学反应速率影响相差较大,加入二氧化锰与加入二氧化锰对反应速率的影响相差不是很大,所以加入二氧化锰的最佳量为。故答案为:。
(8)从表中数据可知,相同体积的双氧水中的溶质含量是的双氧水中溶质含量的二倍,但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多,可得出结论,此实验条件下双氧水的浓度越大并非分解速率越快,故答案为:否。
38.(2024高一下·天津一中·学业考试)在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ,一定条件下发生反应:,测得和的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(1)从反应开始至达到平衡,CO的平均反应速率v(CO)= 。平衡时的转化率为 。
(2)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A.CO、和三种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol
(4)该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),已知断开1mol CO(g)和2mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ,则断开1mol 中的化学键所需要吸收 kJ的能量。
(5)汽车尾气(含有烃类、CO、、NO等物质)是城市空气的污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”,使CO和NO转化为无毒气体,其反应方程式 。
【答案】(1) 0.125 75%
(2)AD
(3)C
(4) 放热 2052.8
(5)
【详解】(1)从反应开始至达到平衡,CO的平均反应速率v(CO)= 。平衡时的转化率为。
(2)多种因素能影响化学反应速率,其中增大反应物的浓度、增大气体压强、使用正催化剂、升温等均能加快反应速率。则能增大反应速率的是A(升高温度)和 D(加入合适的催化剂) ,故AD符合。
(3)A.某瞬间的含量跟起始状态有关、CO、和三种物质的浓度相等、不一定说明它们不再改变、不能说明已达平衡,A不符合题意;
B.气体质量始终不变、容积体积的不变,故气体密度不变不能说明已平衡,B不符合题意;
C.反应中,气体的物质的量会随着反应而变化,故混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化说明反应已达平衡,C符合题意;
D.单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol ,均指正反应速率,不能说明已达平衡,D不符合题意;
故选C。
(4)该反应的生成物总能量低于反应物总能量,为放热反应,由图知: =-128.8kJ/mol=反应物总键能-生成物总键能,已知断开1mol CO(g)和2mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ,则断开1mol 中的化学键所需要吸收1924kJ-(-128.8kJ/mol)=2052.8kJ。
(5)在汽车的排气管上装一个“催化转换器”,可以使CO和NO转化为无毒气体N2和CO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
39.(22-23高一下·天津一中·期中)回答下列问题:
(1)向某体积固定的密闭容器中加入0.3A、0.1C和一定量(未知)的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答:
①若t1=15,则t0-t1内反应速率v(C) = ,A的转化率为 ;
②写出反应的化学方程式:
③B的起始的物质的量是 mol;平衡时体系内的压强为初始状态的 倍。
(2) 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
①哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大 ,原因是 。
②求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变) 。
③如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液D.CuSO4溶液E.Na2CO3溶液,
你认为可行的是 。
【答案】(1) 0.004mol/(L·s) 60% 3A2C+B 0.04 1
(2) 2~3 min 该反应是放热反应,此时温度高 0.1 mol/(L·min) AB
【详解】(1)①由图知,t0-t1内C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,若t1=15s,则t0-t1内反应速率v(C)=;A的转化率为:,②A的浓度减少,为反应物,A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度增加,为生成物,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,所以A、C的化学计量数之比为3:2,由于在反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变,则反应前后化学计量数之和相等,所以B为生成物,化学计量数为1,故化学方程式为:3A2C+B,③由该反应的化学方程式为:3A2C+B,所以反应前后的总物质的量不变,故B的起始物质的量为:(0.11+0.06+0.05)mol/L-(0.3+0.1)mol=0.04mol,由阿伏加德罗定量可知,在同温同体积条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,由于反应前后气体的体积不变,气体的物质的量不变,故压强保持不变;
(2)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产生气体的体积分别是:50 mL、 70mL 、112mL、68mL、20 mL,由此知反应速率最大的时间段为2-3min;反应速率刚开始增大后来又逐渐减小与反应物的浓度无关,只能是与反应的热效应有关;②在2~3分钟时间段内,n(H2)=,则消耗盐酸的物质的量n(HCl)=2n(H2),则υ(HCl)=0.1mol/(L·min)。③A、加入蒸馏水,H+浓度减小,反应速率减小但不减少氢气的量,正确;B、加入NaCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小但不减少氢气的量,正确;C、加入NaNO3溶液,生成NO气体,影响生成氢气的量,错误;D、加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu形成原电池,使反应速率增大,但影响生成氢气的量,错误;E、加入Na2CO3溶液,消耗H+而使H+浓度减小,影响生成氢气的量,错误。故选AB。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!3
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!3
学科网(北京)股份有限公司
$$