专题03 化学反应的速率与限度(广东专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编
2025-05-09
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内容正文:
专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向1 化学反应的速率
考向2 化学反应的限度
考向1 化学反应的速率
1.(23-24高一下·广东高州·期末)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.锌与稀硫酸反应制取时,加入蒸馏水
B.用溶液制取时,向溶液中加入少量粉末
C.Mg在中燃烧生成MgO,用镁粉代替镁条
D.与稀盐酸反应生成时,适当升高温度
【答案】A
【详解】A.锌与稀硫酸反应制取时,加入蒸馏水,导致硫酸浓度降低,反应速率减慢,而不是速率加快,A符合题意;
B.用溶液制取时,添加少量,起催化作用,化学反应速率加快,B不符合题意;
C.Mg在中燃烧生成MgO,若用镁粉代替镁条,由于Mg与O2接触面积增大,反应速率大大加快,C不符合题意;
D.在与稀盐酸反应生成时,适当升高温度,物质的内能增加,微粒之间有效碰撞次数增加,反应速率加快,D不符合题意;
故选A。
2.(23-24高一下·广东清远·期末)将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是
A.充入稀有气体
B.升高反应温度
C.增加C的物质的量
D.随时吸收CO、H2转化为CH3OH
【答案】B
【详解】A.充入稀有气体,容器体积不清楚是否变化,气体浓度不明确变化趋势,A不符合;
B.升高反应温度,反应速率一定变快,B符合;
C.增加C的物质的量,单质碳的浓度不变,不会带来化学反应速率的变化,C不符合;
D.随时吸收CO、H2转化为CH3OH,反应物和产物浓度继续降低,速率减慢,D不符合;
故选B。
3.(23-24高一下·广东韶关·期末)用下表中实验装置探究原电池中的能量转化,注射器用来收集生成气体并读取气体体积,根据记录的实验数据,下列说法错误的是
实验装置
实验①
实验②
时间
气体体积
溶液温度/℃
时间
气体体积
溶液温度/℃
0
0
22.0
0
0
22.0
8.5
30
24.8
8.5
50
23.8
10.5
50
26.0
10.5
未测
未测
A.①和②中的总反应方程式均为:
B.,生成气体的平均速率①<②
C.8.5min时,对比①和②溶液温度,说明反应释放的总能量①>②
D.气体体积为50mL时,对比①和②溶液温度,说明②中反应的化学能部分转化为电能
【答案】C
【详解】A.对比两装置的溶液温度,说明装置①中把化学能转化为热能比装置②中的多,但两装置总反应方程式均为:, A正确;
B.0~8.5min内,相同条件下,装置①中生成气体没有装置②中生成气体多,所以生成气体的平均速率①<②,B正确;
C.释放的总能量与生成的气体的量成正比,由表中数据可知时间相同时,装置①中生成气体没有装置②中生成气体多,所以反应释放的总能量①<②,C错误;
D.生成气体体积相同时两反应释放的总能量相等,两装置的溶液温度①>②,说明装置②中是把化学能部分转化为电能,D正确;
故答案为:C。
4.(23-24高一下·广东广州天河区·期末)基于Na2S2O3溶液与H2SO4溶液反应会出现浑浊,探究化学反应速率的影响因素,实验过程中的数据记录如下。下列说法不正确的是
实验编号
水浴温度/℃
Na2S2O3溶 液
H2SO4溶液
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
40
2
0.1
2
0.1
0
2
20
2
0.1
2
0.1
0
3
20
1
0.1
2
0.1
a
4
40
1.5
0.1
2
0.1
1
A.通过比较出现浑浊所需时间的长短判断化学反应速率的快慢
B.该实验探究了温度、Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响
C.实验1需先将Na2S2O3溶液和H2SO4溶液混合,再水浴加热至40℃
D.若实验2和3是探究浓度对化学反应速率的影响,则a=1
【答案】C
【详解】A.硫代硫酸钠分解生成硫单质和二氧化硫,,当有S单质先生成时,说明反应速率较快,A正确;
B.实验编号1、2、3、4四个实验中,采用改变温度和硫代硫酸钠浓度两个变量来探究化学反应速率,B正确;
C.实验1需要先将硫酸溶液加热至40℃,再加入硫代硫酸钠溶液,C错误;
D.若实验2、3是探究浓度对化学反应速率的影响,则要确保溶液的总体积相等,实验2的溶液总体积为4mL,则有4=a+1+2,即a=1,D正确;
答案选C。
5.(23-24高一下·广东东莞·期末)下列生产活动与化学反应速率调控无关的是
A.糖果中加入着色剂 B.鲜牛奶冷藏,延长保质期
C.钢铁表面涂抹油漆,防止生锈 D.工业合成氨时,加入铁触媒作催化剂
【答案】A
【详解】A.食品中加入着色剂,与反应速率无关,故A选;
B.鲜牛奶冷藏,降低温度,减慢反应速率,与化学反应速率调控有关,故B不选;
C.在铁制品表面刷油漆,可隔绝空气,防止Fe被腐蚀,可减缓腐蚀速率,与化学反应速率调控有关,故C不选;
D.催化剂能降低反应所需活化能,增大活化分子百分数,加快化学反应速率,所以与化学反应速率调控有关,故D不选;
故选A。
6.(23-24高一下·广东惠州·期末)下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在奶粉中添加硫酸锌 B.食品抽真空包装
C.合成氨通常采用压强10MPa~30MPa D.实验室制氧气时向双氧水中滴加2滴溶液
【答案】A
【详解】A.奶粉中添加硫酸锌,硫酸锌为营养强化剂,与调控反应速率无关,A错误;
B.食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢食物氧化速率,B正确;
C.合成氨通常采用10MPa~30MPa的压强,采用较高的压强有助于提高反应速率和平衡转化率,C正确;
D.实验室制用双氧水制氧气时,滴加2滴FeCl3溶液作催化剂,反应速率加快,D正确;
故选A。
7.(22-23高一下·广东中山·期末)下列措施能减慢化学反应速率的是
A.用煤粉代替煤块燃烧 B.把食物存放在冰箱里
C.用柴火做饭时对灶膛鼓风 D.分解制时,加少量
【答案】B
【详解】A.用煤粉代替煤块燃烧,增大接触面积,反应速率加快,故A不符合题意;
B.把食物存放在冰箱里,降低温度,反应速率减慢,故B符合题意;
C.用柴火做饭时对灶膛鼓风,适当增大空气量,加快反应速率,故C不符合题意;
D.分解制时,加少量,加入催化剂,加快反应速率,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
8.(23-24高一下·广东中山·期末)在工业生产、生活中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在食品中添加适量的防腐剂
B.高炉炼铁时,增加高炉的高度
C.合成氨厂制备氨气时,选择合适的催化剂
D.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
【答案】B
【详解】A.防腐剂可减缓包装袋内食品腐败变质的速率,即减慢反应速率,与化学反应速率调控有关,A不符合题意;
B.增加高炉的高度,可以增加铁矿石与一氧化碳的接触时间,即延长化学反应时间,与化学反应速率调控无关,B符合题意;
C.催化剂能加快反应速率,与化学反应速率调控有关,C不符合题意;
D.鼓入空气可以增大氧气的浓度,加快燃烧速率,与化学反应速率调控有关,D不符合题意;
答案选B。
考向2 化学反应的限度
9.(23-24高一下·广东高州·期末)一定温度下,容积为1 L的密闭容器内,某一反应体系中X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.时Y的浓度是X的2倍 B.时,平均反应速率mol⋅L⋅min
C.时正反应速率等于逆反应速率 D.时向容器中加入催化剂,Y的转化率增大
【答案】D
【分析】时X的物质的量增大了3mol-2mol=1mol,Y的物质的量减小了:8mol-6mol=2mol,X为生成物,Y为反应物,Y、X的计量数之比为2mol:1mol=2:1,所以该反应的化学方程式为:2Y(g)X(g);
【详解】A.时Y、X的物质的量分别是6 mol、3 mol,因此Y的浓度是X的2倍,A正确;
B.时,平均反应速率,B正确;
C.之后,Y、X物质的量不变,达到平衡状态,则反应的正、逆反应速率相等,C正确;
D.催化剂改变反应速率,不影响平衡移动,Y的转化率不变,D错误;
故选D。
10.(23-24高一下·广东高州·期末)一定温度下,向容积为1 L的密闭容器中加入2 mol 和1 mol ,发生反应:,下列能说明此反应达到平衡状态的是
A. B.容器内压强不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气体中、的物质的量之比为2∶1
【答案】B
【详解】A.反应达到平衡时,消耗1分子的同时,消耗2分子,所以,A不符合题意;
B.反应后物质的量减少,容器内压强减小,压强是变量,故压强不变时反应达到平衡,B符合题意;
C.反应物与生成物都为气体且容器体积固定,反应前后气体密度不变,不能以此判断反应是否平衡,C不符合题意;
D.由于投料比等于化学计量数之比,所以和在任意时刻物质的量之比都为2∶1,不能用于判断反应是否达到平衡,D不符合题意;
故选B。
11.(23-24高一下·广东高州·期末)为了研究一定浓度(可氧化成)的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,某化学学习小组对此进行实验探究,实验结果如图所示。下列说法错误的是
A.溶液的pH越小,的氧化率越大
B.温度越高,的氧化率越大
C.的氧化率只与溶液的pH和温度有关
D.实验说明降低溶液的pH、升高温度均有利于提高的氧化率
【答案】C
【详解】A.由②③可知,温度相同时溶液的pH越小,的氧化率越大,A正确;
B.由①②可知,溶液的pH相同时,温度越高,的氧化率越大,B正确;
C.的氧化率除受溶液的pH、温度的影响外,还受其他因素的影响,如浓度等,C错误;
D.根据A、B选项可知,实验说明降低溶液的pH、升高温度均有利于提高的氧化率,D正确;
故选C。
12.(23-24高一下·广东潮州潮安区·期末)在恒温恒容容器中加入一定量的氮气和氢气,发生反应,可以证明反应已达到平衡状态的是
A.密度保持不变
B.消耗1 mol N2的同时,消耗3 mol H2
C.一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键生成
D.NH3、N2、H2物质的量的百分含量都不再改变
【答案】D
【分析】可逆反应达到平衡状态时,任何物质的浓度不变、物质的含量不变,正、逆反应速率不变,据此分析判断。
【详解】A.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,则无论反应是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A错误;
B.根据物质反应转化关系可知:消耗1 mol N2的同时,消耗3 mol H2表示的都是反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,B错误;
C.一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键生成,表示的都是反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C错误;
D.若NH3、N2、H2物质的量的百分含量都不再改变,则任何物质的浓度不变,反应速率不变,反应达到平衡状态,D正确;
故合理选项是D。
13.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)工业制硫酸中的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化:。这是一个正反应放热的可逆反应。若反应在恒容密闭容器中进行,下列有关说法正确的是
A.达到平衡时,正、逆反应速率均为零
B.其他条件不变时,向容器内充入Ne,的生成速率会增大
C.使用合适的高效催化剂,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】D
【详解】A.达到平衡时,正、逆反应速率相等但不为零,A错误;
B.其他条件不变时,向恒容容器内充入Ne,各组分浓度不变,反应速率不变,B错误;
C.可逆反应不能进行到底,使用合适的高效催化剂,不能实现的完全转化,C错误;
D.通过调控反应条件,可以使反应向生成方向进行,提高该反应进行的程度,D正确;
故选D。
14.(23-24高一下·广东湛江岭南师范学院附属中学·期末)一定条件下,A、B、C三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。0~2min内该反应共吸收了akJ(a>0)能量。下列说法不正确的是
A.达到平衡时,A的浓度不再变化
B.反应的化学方程式为
C.反应达到平衡后,往容器中充入He,反应速率加快
D.该条件下,0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量
【答案】C
【详解】A.反应达到平衡状态时各组分浓度不再变化,即达到平衡时,A的浓度不再变化,故A正确;
B.参加反应的A和生成物B、C的物质的量浓度之比为(2.0-1.2)mol/L:0.4mol/L:1.2mol/L=2:1:3,则反应的化学方程式是,故B正确;
C.恒容容器中冲入稀有气体,反应物与生成物的浓度不变,反应速率不变,故C错误;
D.该反应的化学方程式为,0~2min内该反应共吸收了a(a>0)kJ能量,说明该反应为吸热反应,该条件下0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量,故D正确;
答案选C。
15.(23-24高一下·广东湛江·期末)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x mol NO的同时,消耗x mol ,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.化学反应速率关系是:
【答案】A
【详解】A.达到化学平衡时正逆反应速率相等,各物质化学反应速率之比等于其化学计量数之比, ,A正确;
B.任何时间生成x mol NO的同时,消耗x mol ,不能说明反应达到平衡,B错误;
C.达到化学平衡时增加容器体积,各组分浓度都减小,正逆反应速率都减小,C错误;
D.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比, ,D错误;
故答案为:A。
16.(23-24高一下·广东东莞·期末)一定温度下,向体积为10 L的恒容密闭容器中加入一定量的X、Y、Z三种气体,发生反应:,各物质的浓度随时间变化情况如图所示[阶段变化未画出]。下列说法不正确的是
A.
B.Y的起始投料为0.2 mol
C.,正、逆反应的速率相等
D.,X的平均消耗速率为
【答案】D
【详解】A.由图可知,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,则m=3,A正确;
B.浓度变化量之比等于化学计量数之比,设Y的起始投料为xmol/L,,:∶0.06 mol/L=1∶2,x=0.02,容器体积为10 L,则Y的起始投料为0.2 mol,B正确;
C.,各物质的物质的量浓度均不变,说明反应达到平衡状态,正、逆反应的速率相等,C正确;
D.,X的平均消耗速率为,D错误;
故选D。
17.(23-24高一下·广东江门·期末)某温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中按投料比通入反应物进行反应,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.当时,该反应达到化学平衡状态
B.反应达到平衡时充入Ne,生成的反应速率加快
C.0~2min内,反应的平均速率是
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
【答案】D
【详解】A.不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故A错误;
B.恒容条件下通入不反应的氦气,反应体系中各物质的浓度不变,生成三氧化硫的反应速率不变,故B错误;
C.由图可知,2min时三氧化硫的物质的量为5mol,由方程式可知,0~2min内,氧气的反应速率为=0.625 mol/(L·min),故C错误;
D.二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为可逆反应,所以通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度,故D正确;
故选D。
18.(23-24高一下·广东深圳普通高中·期末)向一个绝热恒容密闭容器中充入和,发生反应:,测得该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(已知:绝热密闭容器的反应体系和外界环境无热交换)。下列说法不正确的是
A.曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线
B.反应在时刻达到化学平衡状态
C.该反应为放热反应
D.时Z的浓度大于时Z的浓度
【答案】D
【详解】A.反应达到平衡之前,正反应速率大于逆反应速率,曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线,故A正确;
B.反应在时刻,正逆反应速率相等,达到化学平衡状态,故B正确;
C.随反应进行,正反应速率增大,可知容器内温度升高,该反应为放热反应,故C正确;
D.随反应进行,生成物浓度增大,时Z的浓度小于时Z的浓度,故D错误;
选D。
19.(23-24高一下·广东梅州·期末)某温度下,向2 L恒容密闭容器中加入固体,发生反应,反应过程如图所示,下列说法正确的是
A.第2 min时该反应达到了平衡状态
B.第3 min时mol⋅L
C.0~2 min,的平均反应速率为0.5 mol⋅L⋅min
D.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
【答案】C
【详解】A.第2min时,N2O3的物质的量还在减小,NO2的物质的量还在增大,即反应未达到平衡状态,正反应速率大于逆反应速率,A错误 ;
B.由图可知,第3 min时,,则mol⋅L,B错误;
C.0~2 min,的平均反应速率为0.5 mol⋅L⋅min,C正确;
D.反应为可逆反应,不会进行完全,D错误;
故选C。
20.(23-24高一下·广东中山·期末)T℃时,在2L的恒容密闭容器中充入物质的量之比为1∶4的和混合气体,一定条件下发生反应:,测量反应过程中的物质的量随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
反应时间/min
0
2
4
6
8
10
12
/mol
2.0
1.36
0.96
0.68
0.52
0.50
0.50
A.0~4min内,用表示的平均速率为0.52mol⋅L-1⋅min-1
B.6~8min内,逆反应速率大于正反应速率
C.10min时,反应恰好达到该条件下的最大限度,且气体压强不再变化
D.容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为7∶10
【答案】D
【详解】A.0~4min内,由表可知∆=2.0-0.96=1.04mol,则,根据反应速率之比等于系数比,用表示的平均速率为v()=v(CO2)=0.13mol⋅L-1⋅min-1,A错误;
B.6~8min内,在减小,说明反应正向进行,则正反应速率大于逆反应速率,B错误;
C.由表可知10min后不再发生变化,说明10min时反应已经达到平衡状态,但不能说明反应恰好达到该条件下的最大限度,C错误;
D.充入物质的量之比为1∶4的和混合气体,则该反应起始加入2mol和8mol,列三段式:,起始时总物质的量为2+8=10mol,平衡时总物质的量为0.5+2+1.5+3=7mol,恒温恒容下,气体的物质的量与压强成正比,达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为7∶10,D正确;
故选D。
1.(23-24高一下·广东肇庆·期末)工业上以二氧化硫和空气混合制取三氧化硫:(放热反应)。在一定温度下向某刚性密闭容器中充入2mol 和2mol 发生反应,下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体中的物质的量不再改变
B.
C.混合气体中的含量不再改变
D.混合气体中、和物质的量之比为2∶1∶2
【答案】D
【详解】A.二氧化硫的物质的量随时间变化逐渐减少,当其物质的量不变时,说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.由于,故时,有,说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.混合气体中O2的含量随时间逐渐减少,当其含量不变时,说明反应达到平衡,故C不符合题意;
D.非平衡状态下,SO2、O2和SO3的浓度之比也可能为2∶1∶2,故D符合题意;
选D。
2.(22-23高一下·广东茂名·期末)一定温度下,在容积为的密闭容器中发生反应:。的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列叙述不正确的是
A.反应达到平衡状态时,的转化率为
B.前的平均反应速率为
C.混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
D.其他条件保持不变,增大的用量,反应速率增大
【答案】D
【详解】A.反应达到平衡状态时,X的转化率为60%,A正确;
B.前X的平均反应速率为v(X),同一化学反应用不同物质表达的速率之比等于化学计量数之比,M的平均反应速率为:,B正确;
C.混合气体密度,V不变,m总变化,密度变化,当密度不再变化时,该反应达到平衡状态,C正确;
D.Y为固体,其他条件保持不变,增大Y的用量,不能改变反应速率,D错误;
故选D。
3.(23-24高一下·广东江门新会第一中学·期末)一定温度下向容器中加入A发生反应如下:①A→B,②A→C,③BC.反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.反应开始至t1时,化学反应速率①>②
B.t2时,B的消耗速率大于生成速率
C.t3时,c(C)=c0-c(B)
D.t3后,反应停止了
【答案】D
【详解】A.由0到t1可知,生成物中B多C少,说明化学反应速率①>②,A正确;
B.t2时,B在减少,C在增加,则B的消耗速率大于生成速率,B正确;
C.由A→B,A→C可知其转化为1:1,t3时,体系中没有A的剩余,故,则,C正确;
D.B⇌C为可逆反应,t3后B和C的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,为动态平衡,并未停止反应,D错误;
故选D。
4.(22-23高一下·广东广州第三中学·期末)一定温度,向体积固定的密闭容器中通入一定量的和,进行合成氨反应,反应过程中部分物质的物质的量n随时间t变化如图所示。下列说法正确的是
A.Y表示的物质是
B.时刻,
C.时刻,Y的转化率为33.3%
D.a、b两点的正反应速率:a>b
【答案】D
【分析】反应物逐渐减少,生成物逐渐增加,曲线变化说明X代表NH3,各物质该变量之比等于系数之比,从图中可知,达到平衡时,X增加了1mol,Y减少了0.5mol,二者比值为2:1,则说明Y代表N2。
【详解】A.据分析,Y表示的物质是N2,A错误;
B.t1时刻后,X继续增加,Y继续减小,说明反应继续朝正向进行,即正反应速率大于逆反应速率,,B错误;
C.t2时刻,该反应达到平衡,Y从1mol降低到0.5mol,则其转化率为50%,C错误;
D.随着反应物浓度的减少,正反应速率下降,则a、b两点的正反应速率:a>b,D正确;
故选D。
5.(22-23高一下·广东广州·期末)某密闭容器中发生如下反应:。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A.时加入催化剂 B.时降低了温度
C.时增大了压强 D.时间内转化率一定最低
【答案】A
【详解】A.时正反应速率和逆反应速率改变程度相同,则加入催化剂,故A正确;
B.时逆反应速率、正反应速率都减小,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则是减小压强,故B错误;
C.时逆反应速率、正反应速率都增大,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则是升高温度,故C错误;
D.时升高温度,平衡逆向移动,因此时间内转化率降低,故D错误。
综上所述,答案为A。
6.(22-23高一下·广东广州广外、铁一、广附三校·期末)少量铁粉与的稀盐酸反应,为了加快此反应速率且不改变生成的总量,以下方法可行的是
①适当升高温度;②再加入的稀盐酸;③滴入几滴硫酸铜溶液;④加入少量醋酸钠固体;⑤加几滴浓硫酸
A.③⑤ B.②③ C.①⑤ D.②④
【答案】C
【详解】①适当升高温度,反应速率加快,生成氢气总量不变,则①符合题意;②再加入的稀盐酸,浓度不变,速率不快,故②不符合题意;③滴入几滴硫酸铜溶液,置换出铜单质,形成Fe−Cu−盐酸原电池,加快反应速率,由于消耗了铁,导致生成氢气总量减少,故③不符合题意;④加入少量醋酸钠固体,醋酸根和氢离子反应生成醋酸,氢离子浓度减低,反应速率减慢,故④不符合题意;⑤加几滴浓硫酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,氢气总量不变,故⑤符合题意;因此①⑤方法可行,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
7.(22-23高一下·广东广州·期末)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的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3B+4D6A+2C
B.反应进行到1s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【详解】A.B和C反应过程物质的量减少,为反应物,物质的量变化分别为0.6mol、0.8mol;A和D反应过程物质的量增加,为生成物,物质的量变化分别为1.2mol、0.4mol;反应后反应物为消耗完全,说明为可逆反应,结合物质的量变化比值可知则反应方程式:,故A错误;
B.根据速率比等于化学计量数之比,,故B错误;
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为,故C正确;
D.反应进行到6s时,反应速率不变,速率比等于计量数之比,故D错误;
答案选C。
8.(22-23高一下·广东清远·期末)下列措施对增大反应速率明显有效的是
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
C.在溶液与溶液反应时,增大压强
D.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验
【答案】D
【详解】A.水是纯液体,增加用量浓度不变,钠和水反应的速率与水的多少无关,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,和铁常温下发生钝化,加热时生成二氧化硫气体,故B错误;
C.溶液与两溶液反应没有气体参加,而压强只改变有气体参加反应的化学反应速率,增大压强,反应速率不变,故C错误;
D.将Al片改成Al粉,增大了反应物的接触面积,所以能使反应速率加快,故D正确。
故选:D。
9.(22-23高一下·广东中山·期末)某温度下,在固定容积为的密闭容器中充入和,发生反应,该反应为放热反应。测得和的物质的量随时间变化如图。下列说法正确的是
A.时,
B.内,
C.达到平衡后,容器中的压强和起始时压强的比值为
D.该反应中,反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量
【答案】B
【详解】A.2min时CH3OH物质的量还在增大,CO2物质的量还在减小,说明反应还在正向进行,v正>v逆,A错误;
B.2min内生成CH3OH0.4mol,根据反应的化学方程式,消耗H21.2mol,则v(H2)=,B正确;
C.达到平衡时,消耗CO20.6mol,则消耗H21.8mol,生成CH3OH0.6mol,生成H2O0.6mol,平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.6mol、0.6mol,总物质的量为2.0mol,初始时气体总物质的量为3.2mol,则平衡时压强与起始时压强之比为5:8,C错误;
D.该反应为放热反应,反应物断键吸收的总能量小于生成物成键放出的总能量,D错误;
故答案选B。
10.(23-24高一下·广东广州第三中学·期末)在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:,时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.
B.反应时,向容器中通入氦气,容器内压强增大,化学反应速率加快
C.前内,A的平均反应速率为
D.平衡时B的转化率为
【答案】A
【分析】由图可知,反应达到平衡时A、B的浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L,由各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得:(0.8mol/L—0.2mol/L):(0.5mol/L—0.3mol/L):=3:1:4,则b=1、c=4。
【详解】A.由分析可知,b=1、c=4,故A正确;
B.反应时,向恒容容器中通入不参与反应的氦气,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,故B错误;
C.由图可知,反应达到平衡时A的浓度为0.2mol/L,则前内,A的平均反应速率为=0.05mol/(L⋅s),故C错误;
D.由图可知,反应达到平衡时B的浓度为0.3mol/L,则B的转化率为×100%=40%,故D错误;
故选A。
11.(22-23高一下·广东清远·期末)我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有5种
B.1molSO2与足量的O2在一定条件下反应,生成1molSO3
C.实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处
D.铜单质和稀HNO3反应的离子方程式:Cu+2H+=Cu2++H2
【答案】C
【详解】A.图中属于酸性氧化物的只有3种,分别为五氧化二氮、二氧化硫、三氧化硫,A错误;
B.二氧化硫与氧气的反应为可逆反应,1molSO2不能完全转化为1molSO3,B错误;
C.浓硝酸受热或者见光易分解,故需要使用棕色试剂瓶并放置在阴凉处保存,C正确;
D.稀硝酸与金属铜反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,D错误;
故答案选C。
12.(22-23高一下·广东清远·期末)厦门大学设计的具有高催化活性的Pt3FeCo-C纳米催化剂,可用于氨的二聚成肼反应:2NH3=N2H4+H2。下列说法错误的是
A.Pt、Fe、Co均为过渡金属元素
B.Pt3FeCo-C纳米催化剂可以加快该反应的反应速率
C.每2molNH3完全反应时形成3mol非极性共价键
D.液氨汽化为吸热过程,液氨可用作制冷剂
【答案】C
【详解】A.Pt、Fe、Co均属于过渡元素,在第Ⅷ族,A正确;
B.Pt3FeCo-C纳米催化剂可以降低反应的活化能,从而加快反应速率,B正确;
C.2molNH3完全反应生成1molN2H4和1molH2,1molN2H4有1mol非极性共价键,1mol氢气有1mol非极性共价键,共形成2mol非极性共价键,C错误;
D.液氨汽化能吸收大量的热,故液氨可用作制冷剂,D正确;
故答案选C。
13.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。
I.实验室可用以下装置制取氨气。
(1)A中制取氨气的化学方程式为 。
(2)欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a→ (按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.工业合成氨对国民经济和社会发展具有重要的意义。在恒容密闭容器中通入一定量的和,在一定条件下进行反应:,测得部分气体的物质的量随时间变化关系如下图所示:
(3)图中X表示的反应物为 (填“”或“”),该条件下,X的最大转化率为 。
(4)M点时,X的消耗速率 X的生成速率(填“<”“>”或“=”)。
(5)下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是_______。
A. B.
C.的含量保持不变 D.容器内混合气体的密度保持不变
(6)已知合成氨为放热反应,请从化学键角度解释反应过程中能量变化的本质 。
【答案】(1)
(2)
(3) 75%
(4)>
(5)AC
(6)断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,吸收和放出能量不等,导致化学反应过程中能量变化
【详解】(1)A装置实验室用碱石灰与氯化铵制备氨气,化学方程式为;
(2)欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图装置为ACDF,由于氨气密度比空气下,用向下排空气法收集,连接顺序为;
(3)在化学反应中,物质物质的量变化量之比等于化学计量数之比,故X为;达到平衡状态时,转化了0.3mol,转化率为;
(4)M点时,未达到平衡状态,反应向正反应方向进行,故X的消耗速率>X的生成速率;
(5)A.反应速率之比=化学计量数之比,,正逆反应速率相等,达到平衡状态,A正确;
B.氮气、氢气、氨气的物质的量之比取决于投料比和转化程度,无法说明达到平衡状态,B错误;
C.的含量保持不变,达到平衡状态,C正确;
D.密闭容器体积不变,反应体系均为气体,根据质量守恒,气体总质量也不变,则密度一直不变,故密度不变不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选AC;
(6)则化学反应的本质为断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,吸收和放出能量不等,导致化学反应过程中能量变化。
14.(23-24高一下·广东广州天河区·期末)研究氮及其化合物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。
Ⅰ.某小组探究浓度对硝酸氧化能力的影响。
资料显示:浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO;氢氧化钠溶液能吸 收NO2, 但不能吸收 NO。该小组按如图装置进行验证实验(夹持仪器已略去)。
(1)装置②中反应的化学方程式为 。
(2)装置③中盛放的试剂为 。
(3)能证明不同浓度硝酸氧化能力的相对强弱的实验现象为 。
Ⅱ.车尾气中的NOx是一种常见的大气污染物。在2L密闭容器中,800℃时发生反应:2NO(g)+O2 (g)=2NO2(g), 体系中n(NO) 随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(4)下图表示NO2的浓度变化的曲线是 。
(5)0-2s内 ,v(O2)= 。
(6)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.容器内气体的颜色不再变化 B.容器内气体的总质量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.NO、O2和NO2的物质的量之比为2:1:2
Ⅲ.化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,以反应N2H4+O2=N2+2H2O 为原理设计成利用率高的燃料电池,装置如图。
(7)N极为电池的 (填“正”或“负”)极, M 处电极反应式为 。
【答案】(1)
(2)稀硝酸
(3)③中溶液上方不出现红棕色气体,装置④中液面的上方会产生红棕色气体
(4)b
(5)
(6)AC
(7) 正 N2H4-4e—+4OH—=N2↑+4H2O
【分析】装置①中浓硝酸和铜反应生成NO2,反应离子方程式为:,装置②利用二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为:,装置③盛放稀硝酸,验证稀HNO3不能氧化NO,装置④中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3能氧化NO,则装置④液面的上方会产生红棕色气体,装置⑤是收集NO,装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染大气。
【详解】(1)装置②利用二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为:;
(2)装置③盛放稀硝酸,验证稀HNO3不能氧化NO;
(3)装置③应盛放稀硝酸,验证稀HNO3不能氧化NO,装置④中应盛放的是浓硝酸,若浓硝酸能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体,能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方不出现红棕色气体,装置④液面的上方会产生红棕色气体;
(4)由表格数据可知,3min反应达到平衡时一氧化氮的物质的量为0.007mol,由方程式可知,平衡时反应生成二氧化氮的浓度为=0.0065mol/L,由图可知,曲线b表示二氧化氮的浓度随时间的变化,故选b;
(5)用表示从0~2s内该反应的平均速率v=v(NO)= ;
(6)A.该反应是气体颜色变深的反应,则容器内气体的颜色不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故A正确;
B.反应前后质量守恒,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.正反应和逆反应的速率相等,反应已达到平衡,故C正确;
D.NO、O2和NO2的物质的量之比为2:1:2,不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故D错误;
故选AC;
(7)由电子的移动方向可知,电极N为燃料电池的正极,M电极为负极,碱性条件下联氨在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为N2H4-4e—+4OH—=N2↑+4H2O,故答案为:正;N2H4-4e—+4OH—=N2↑+4H2O。
15.(23-24高一下·广东·期末)近年来,科学家致力于将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)的技术研究。某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为:。在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如下图。
请回答下列问题:
(1)在25℃、101 kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。已知1g CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时,放热22.68 kJ。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量
B.往容器中充入一定量的N2,反应速率不变
C.分离出CH3OH后,正反应速率不变,逆反应速率一直在减小
D.2min时混合气体的密度等于9min时混合气体的密度
(3)2min内CH3OH的反应速率为 ;该反应平衡时H2的转化率为 。
(4)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是 。
A.CO2(g)体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为
D.混合气体的密度保持不变
E.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
(5)甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,其工作原理如下图所示。
电池总反应方程式为:,则电极A的电极反应式为 。当消耗甲醇的质量为1.6g时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为 mol。
【答案】(1)
(2)BD
(3) 75%
(4)ABE
(5) 0.24
【详解】(1)1g CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则1mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时放热725.76 kJ,表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为。
(2)A. ,正反应放热,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,故A错误;
B. 往容器中充入一定量的N2,反应物浓度不变,反应速率不变,故B正确;
C. 分离出CH3OH后,正反应速率逐渐减小,逆反应速先减小后增大,故C错误;
D. 反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,2min时混合气体的密度等于9min时混合气体的密度,故D正确;
选BD。
(3)2min内CH3OH的物质的量增大0.4mol,反应速率为;该反应平衡时,CO2的物质的量减少0.6mol,氢气的物质的量减少1.8mol,H2的转化率为。
(4)A.CO2(g)体积分数保持不变,说明二氧化碳浓度不变,反应一定达到平衡状态,故A正确;
B.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器中气体压强保持不变,反应一定达到平衡状态,故选B;
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为,不能判断浓度是否还发生改变,反应不一定平衡,故不选C;
D.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D;
E.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍,可知正逆反应速率相等,反应一定平衡,故选E;
选ABE。
(5)电池总反应方程式为,则电极A甲醇失电子生成碳酸根离子,电极反应式为。当消耗甲醇的质量为1.6g时,甲醇失电子的物质的量为0.3mol,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为0.24mol。
16.(23-24高一下·广东潮州潮安区·期末)I.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率,一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,绘制曲线。请分析讨论以下问题。
(1)在0∼t1、t1∼t2、t2∼t3、t3∼t4各相同的时间段里,收集到气体最多的是 时间段。
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸溶液中加入下列物质,你认为可行的有___________。
A.蒸馏水 B.NaCl固体 C.醋酸钠固体 D.通入HCl气体
(3)某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。由图中数据分析,该可逆反应的化学方程式为: 。
(4)用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为 。
(5)NO、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨II电极上生成氧化物Y(N2O5),则石墨Ⅰ电极是 (填“正极”或“负极”),石墨II的电极反应式为 。(已知:NO2电池中参与电极反应)。
(6)研究表明,氮氧化物(NO)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,其转化关系如图所示:
下列关于雾霾及其形成的叙述中,不正确的是___________。
A.雾霾的产生与燃料燃烧有关
B.雾霾中含有NH4NO3和
C.整个过程涉及氧化还原反应、化合反应
D.1molSO2与足量的O2在一定条件下反应,生成1molSO3
【答案】(1)t1∼t2
(2)AC
(3)
(4)
(5) 正极
(6)D
【详解】(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大其反应速率越大,根据图象知,斜率最大的是t1∼t2,所以速率最快,相同的时间段里,收集到气体最多的时间段是t1∼t2;
(2)降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度实现,加水稀释或加入醋酸钠固体都能使氢离子浓度降低,从而降低反应速率,通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,故选AC;
(3)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到5min时,各种物质的物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,此时X、Y和Z的物质的量的变化量分别是0.6mol、0.2mol和0.4mol,根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为:;
(4)从0—2min内,物质Z的平均反应速率为:;
(5)根据电池工作示意图,石墨Ⅰ电极上O2得电子发生还原反应,为电池正极,故石墨Ⅰ电极为电池正极;石墨II电极上NO2失去电子与池中结合转化为N2O5,故电极反应反应式为;
(6)A.根据图示,燃料燃烧产生的颗粒物形成雾霾,则雾霾形成与燃料燃烧有关,故A正确;
B.根据图示,NH4NO3和构成无机颗粒物,无机颗粒物形成雾霾,故B正确;
C.如图所示,S元素的化合价升高,化合价发生变化,属于氧化还原反应,三氧化硫和水反应生成硫酸,属于化合反应,故C正确;
D.1molSO2与足量的O2在一定条件下反应,因为是可逆反应,所以生成的SO3小于1mol,故D错误;
故选D。
17.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)运用Fenton化学氧化法降解工业废水的有机污染物p-CP,其做法是在调节好pH和浓度的废水中加入。现探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP和的初始浓度相同,加入的浓度为或,恒定实验温度在或,控制pH在3或10。设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
实验编号
pH
实验目的
①
298
3
6.0
0.30
(Ⅰ)实验①和②探究温度对该降解反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究pH对该降解反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究浓度对该降解反应速率的影响。
②
③
④
【数据处理】
(2)测得实验①~③p-CP的浓度随时间变化的关系如下图,请计算实验①降解反应在50~150s内的反应速率:v(p-CP)= 。
(3)请在坐标图中,画出实验④曲线 (进行相应的标注)。
【解释与结论】
(4)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,可能的原因是 。
(5)实验③得出的结论是:pH等于10时, 。
【思考与交流】
(6)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: 。
【答案】(1) 313 3 6.0 0.30 298 10 6.0 0.30 298 3 3.0 0.30
(2)
(3)
(4)过氧化氢不稳定,受热容易分解
(5)反应不能进行
(6)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10
【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】(1)实验①是参照实验,所以与实验①相比,实验②和③、④只能改变一个条件,这样才能起到对比实验的目的;
实验①和②是探究温度对反应速率的影响,则T=313K,pH=3,c()=,c()=0.30 mol/L;
实验①和③显然是探究pH的大小对反应速率的影响;则T=298K,pH=10,c()=,c()=0.30 mol/L;
实验①和④显然是探究浓度对该降解反应速率的影响;则T=298K,pH=3,c()=,c()=0.30 mol/L;
(2)由图可知,实验①降解反应在50~150s内的反应速率:v(p-CP)=;
(3)
浓度越大、温度越高,反应速率越快,实验①和④探究浓度对该降解反应速率的影响,且④中过氧化氢浓度较低,反应速率较①要慢,故图示为:;
(4)过氧化氢不稳定,受热容易分解,故温度过高时反而导致降解反应速率减小;
(5)由图可知,实验③中p-CP浓度始终不变,则说明pH等于10时,反应不能进行;
(6)根据图中信息知,要想使反应停止,可以改变溶液pH的方法,故答案为:将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10。
18.(23-24高一下·广东梅州·期末)在工业、交通、储能和电力等领域应用广泛。工业上由CO与合成乙醇的反应为:。
(1)一般条件下,当其他条件相同时,能增大化学反应速率的措施是 (写两条)。
(2)在恒温恒容下通入一定量的CO和,下列可说明反应一定达到平衡状态的是___________。
A.不再变化 B.容器内压强不再变化
C.气体密度不再变化 D.
(3)在1 L恒容密闭容器中通入一定量的CO和,在500°C恒温下发生反应,、、的浓度随时间的变化如下表所示:
时间/min
10
30
50
60
/mol·L
1.20
0.20
0.20
/mol·L
2.40
0.40
0.40
/mol·L
0.40
0.75
0.90
0.90
①根据表中数据填写: mol⋅L; mol⋅L。
②计算反应进行到10 min时,CO的平均反应速率为 (写出计算过程)。
(4)碱性氢气燃料电池中,负极的电极反应式为 。
【答案】(1)升高温度、增大反应物的浓度
(2)AB
(3) 0.50 1.00
(4)H2-2e-+2OH-=2H2O
【详解】(1)一般条件下,当其他条件相同时,能增大化学反应速率的措施是升高温度、增大反应物的浓度、使用催化剂等;
(2)A. 恒温恒容不再变化,即n(H2)不变,说明正、逆化学反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故A正确;
B. 恒温恒容,该反应为气体体积减小的反应,容器内压强不变说明容器内气体总物质的量不变,反应一定达到了平衡状态,故B正确;
C. 恒温恒容,即体积恒定不变,质量守恒,即容器内气体总质量恒定,所以气体密度不再变化反应不一定达到平衡状态,故C错误;
D. 当时反应一定达到平衡状态,时反应一定未达到平衡状态,故D错误;
故答案为:AB;
(3)①表格显示,10min至30min乙醇的浓度变化量为0.35mol/L,则氢气的浓度变化量为4×0.35mol/L=1.40 mol/L,一氧化碳的浓度变化量为0.70 mol/L,所以c1=(1.20-0.70) mol/L =0.50 mol/L,c2=(2.40-1.40) mol/L =1.00 mol/L;
②反应进行到10 min时,乙醇的浓度变化量为0.40mol/L,各物质浓度的变化量之比等于其化学计量数之比,则一氧化碳的浓度变化量为2×0.40mol/L=0.80mol/L,所以CO的平均反应速率为;
(4)碱性氢气燃料电池中,氢气在负极发生氧化反应,其电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。
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专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向1 化学反应的速率
考向2 化学反应的限度
考向1 化学反应的速率
1.(23-24高一下·广东高州·期末)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.锌与稀硫酸反应制取时,加入蒸馏水
B.用溶液制取时,向溶液中加入少量粉末
C.Mg在中燃烧生成MgO,用镁粉代替镁条
D.与稀盐酸反应生成时,适当升高温度
2.(23-24高一下·广东清远·期末)将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是
A.充入稀有气体
B.升高反应温度
C.增加C的物质的量
D.随时吸收CO、H2转化为CH3OH
3.(23-24高一下·广东韶关·期末)用下表中实验装置探究原电池中的能量转化,注射器用来收集生成气体并读取气体体积,根据记录的实验数据,下列说法错误的是
实验装置
实验①
实验②
时间
气体体积
溶液温度/℃
时间
气体体积
溶液温度/℃
0
0
22.0
0
0
22.0
8.5
30
24.8
8.5
50
23.8
10.5
50
26.0
10.5
未测
未测
A.①和②中的总反应方程式均为:
B.,生成气体的平均速率①<②
C.8.5min时,对比①和②溶液温度,说明反应释放的总能量①>②
D.气体体积为50mL时,对比①和②溶液温度,说明②中反应的化学能部分转化为电能
4.(23-24高一下·广东广州天河区·期末)基于Na2S2O3溶液与H2SO4溶液反应会出现浑浊,探究化学反应速率的影响因素,实验过程中的数据记录如下。下列说法不正确的是
实验编号
水浴温度/℃
Na2S2O3溶 液
H2SO4溶液
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
40
2
0.1
2
0.1
0
2
20
2
0.1
2
0.1
0
3
20
1
0.1
2
0.1
a
4
40
1.5
0.1
2
0.1
1
A.通过比较出现浑浊所需时间的长短判断化学反应速率的快慢
B.该实验探究了温度、Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响
C.实验1需先将Na2S2O3溶液和H2SO4溶液混合,再水浴加热至40℃
D.若实验2和3是探究浓度对化学反应速率的影响,则a=1
5.(23-24高一下·广东东莞·期末)下列生产活动与化学反应速率调控无关的是
A.糖果中加入着色剂 B.鲜牛奶冷藏,延长保质期
C.钢铁表面涂抹油漆,防止生锈 D.工业合成氨时,加入铁触媒作催化剂
6.(23-24高一下·广东惠州·期末)下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在奶粉中添加硫酸锌 B.食品抽真空包装
C.合成氨通常采用压强10MPa~30MPa D.实验室制氧气时向双氧水中滴加2滴溶液
7.(22-23高一下·广东中山·期末)下列措施能减慢化学反应速率的是
A.用煤粉代替煤块燃烧 B.把食物存放在冰箱里
C.用柴火做饭时对灶膛鼓风 D.分解制时,加少量
8.(23-24高一下·广东中山·期末)在工业生产、生活中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在食品中添加适量的防腐剂
B.高炉炼铁时,增加高炉的高度
C.合成氨厂制备氨气时,选择合适的催化剂
D.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
考向2 化学反应的限度
9.(23-24高一下·广东高州·期末)一定温度下,容积为1 L的密闭容器内,某一反应体系中X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.时Y的浓度是X的2倍 B.时,平均反应速率mol⋅L⋅min
C.时正反应速率等于逆反应速率 D.时向容器中加入催化剂,Y的转化率增大
10.(23-24高一下·广东高州·期末)一定温度下,向容积为1 L的密闭容器中加入2 mol 和1 mol ,发生反应:,下列能说明此反应达到平衡状态的是
A. B.容器内压强不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气体中、的物质的量之比为2∶1
11.(23-24高一下·广东高州·期末)为了研究一定浓度(可氧化成)的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,某化学学习小组对此进行实验探究,实验结果如图所示。下列说法错误的是
A.溶液的pH越小,的氧化率越大
B.温度越高,的氧化率越大
C.的氧化率只与溶液的pH和温度有关
D.实验说明降低溶液的pH、升高温度均有利于提高的氧化率
12.(23-24高一下·广东潮州潮安区·期末)在恒温恒容容器中加入一定量的氮气和氢气,发生反应,可以证明反应已达到平衡状态的是
A.密度保持不变
B.消耗1 mol N2的同时,消耗3 mol H2
C.一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键生成
D.NH3、N2、H2物质的量的百分含量都不再改变
13.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)工业制硫酸中的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化:。这是一个正反应放热的可逆反应。若反应在恒容密闭容器中进行,下列有关说法正确的是
A.达到平衡时,正、逆反应速率均为零
B.其他条件不变时,向容器内充入Ne,的生成速率会增大
C.使用合适的高效催化剂,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
14.(23-24高一下·广东湛江岭南师范学院附属中学·期末)一定条件下,A、B、C三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。0~2min内该反应共吸收了akJ(a>0)能量。下列说法不正确的是
A.达到平衡时,A的浓度不再变化
B.反应的化学方程式为
C.反应达到平衡后,往容器中充入He,反应速率加快
D.该条件下,0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量
15.(23-24高一下·广东湛江·期末)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x mol NO的同时,消耗x mol ,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.化学反应速率关系是:
16.(23-24高一下·广东东莞·期末)一定温度下,向体积为10 L的恒容密闭容器中加入一定量的X、Y、Z三种气体,发生反应:,各物质的浓度随时间变化情况如图所示[阶段变化未画出]。下列说法不正确的是
A.
B.Y的起始投料为0.2 mol
C.,正、逆反应的速率相等
D.,X的平均消耗速率为
17.(23-24高一下·广东江门·期末)某温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中按投料比通入反应物进行反应,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.当时,该反应达到化学平衡状态
B.反应达到平衡时充入Ne,生成的反应速率加快
C.0~2min内,反应的平均速率是
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
18.(23-24高一下·广东深圳普通高中·期末)向一个绝热恒容密闭容器中充入和,发生反应:,测得该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(已知:绝热密闭容器的反应体系和外界环境无热交换)。下列说法不正确的是
A.曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线
B.反应在时刻达到化学平衡状态
C.该反应为放热反应
D.时Z的浓度大于时Z的浓度
19.(23-24高一下·广东梅州·期末)某温度下,向2 L恒容密闭容器中加入固体,发生反应,反应过程如图所示,下列说法正确的是
A.第2 min时该反应达到了平衡状态
B.第3 min时mol⋅L
C.0~2 min,的平均反应速率为0.5 mol⋅L⋅min
D.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
20.(23-24高一下·广东中山·期末)T℃时,在2L的恒容密闭容器中充入物质的量之比为1∶4的和混合气体,一定条件下发生反应:,测量反应过程中的物质的量随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
反应时间/min
0
2
4
6
8
10
12
/mol
2.0
1.36
0.96
0.68
0.52
0.50
0.50
A.0~4min内,用表示的平均速率为0.52mol⋅L-1⋅min-1
B.6~8min内,逆反应速率大于正反应速率
C.10min时,反应恰好达到该条件下的最大限度,且气体压强不再变化
D.容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为7∶10
1.(23-24高一下·广东肇庆·期末)工业上以二氧化硫和空气混合制取三氧化硫:(放热反应)。在一定温度下向某刚性密闭容器中充入2mol 和2mol 发生反应,下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体中的物质的量不再改变
B.
C.混合气体中的含量不再改变
D.混合气体中、和物质的量之比为2∶1∶2
2.(22-23高一下·广东茂名·期末)一定温度下,在容积为的密闭容器中发生反应:。的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列叙述不正确的是
A.反应达到平衡状态时,的转化率为
B.前的平均反应速率为
C.混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
D.其他条件保持不变,增大的用量,反应速率增大
3.(23-24高一下·广东江门新会第一中学·期末)一定温度下向容器中加入A发生反应如下:①A→B,②A→C,③BC.反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.反应开始至t1时,化学反应速率①>②
B.t2时,B的消耗速率大于生成速率
C.t3时,c(C)=c0-c(B)
D.t3后,反应停止了
4.(22-23高一下·广东广州第三中学·期末)一定温度,向体积固定的密闭容器中通入一定量的和,进行合成氨反应,反应过程中部分物质的物质的量n随时间t变化如图所示。下列说法正确的是
A.Y表示的物质是
B.时刻,
C.时刻,Y的转化率为33.3%
D.a、b两点的正反应速率:a>b
5.(22-23高一下·广东广州·期末)某密闭容器中发生如下反应:。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A.时加入催化剂 B.时降低了温度
C.时增大了压强 D.时间内转化率一定最低
6.(22-23高一下·广东广州广外、铁一、广附三校·期末)少量铁粉与的稀盐酸反应,为了加快此反应速率且不改变生成的总量,以下方法可行的是
①适当升高温度;②再加入的稀盐酸;③滴入几滴硫酸铜溶液;④加入少量醋酸钠固体;⑤加几滴浓硫酸
A.③⑤ B.②③ C.①⑤ D.②④
7.(22-23高一下·广东广州·期末)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的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3B+4D6A+2C
B.反应进行到1s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
8.(22-23高一下·广东清远·期末)下列措施对增大反应速率明显有效的是
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
C.在溶液与溶液反应时,增大压强
D.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验
9.(22-23高一下·广东中山·期末)某温度下,在固定容积为的密闭容器中充入和,发生反应,该反应为放热反应。测得和的物质的量随时间变化如图。下列说法正确的是
A.时,
B.内,
C.达到平衡后,容器中的压强和起始时压强的比值为
D.该反应中,反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量
10.(23-24高一下·广东广州第三中学·期末)在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:,时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.
B.反应时,向容器中通入氦气,容器内压强增大,化学反应速率加快
C.前内,A的平均反应速率为
D.平衡时B的转化率为
11.(22-23高一下·广东清远·期末)我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有5种
B.1molSO2与足量的O2在一定条件下反应,生成1molSO3
C.实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处
D.铜单质和稀HNO3反应的离子方程式:Cu+2H+=Cu2++H2
12.(22-23高一下·广东清远·期末)厦门大学设计的具有高催化活性的Pt3FeCo-C纳米催化剂,可用于氨的二聚成肼反应:2NH3=N2H4+H2。下列说法错误的是
A.Pt、Fe、Co均为过渡金属元素
B.Pt3FeCo-C纳米催化剂可以加快该反应的反应速率
C.每2molNH3完全反应时形成3mol非极性共价键
D.液氨汽化为吸热过程,液氨可用作制冷剂
13.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。
I.实验室可用以下装置制取氨气。
(1)A中制取氨气的化学方程式为 。
(2)欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a→ (按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.工业合成氨对国民经济和社会发展具有重要的意义。在恒容密闭容器中通入一定量的和,在一定条件下进行反应:,测得部分气体的物质的量随时间变化关系如下图所示:
(3)图中X表示的反应物为 (填“”或“”),该条件下,X的最大转化率为 。
(4)M点时,X的消耗速率 X的生成速率(填“<”“>”或“=”)。
(5)下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是_______。
A. B.
C.的含量保持不变 D.容器内混合气体的密度保持不变
(6)已知合成氨为放热反应,请从化学键角度解释反应过程中能量变化的本质 。
14.(23-24高一下·广东广州天河区·期末)研究氮及其化合物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。
Ⅰ.某小组探究浓度对硝酸氧化能力的影响。
资料显示:浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO;氢氧化钠溶液能吸 收NO2, 但不能吸收 NO。该小组按如图装置进行验证实验(夹持仪器已略去)。
(1)装置②中反应的化学方程式为 。
(2)装置③中盛放的试剂为 。
(3)能证明不同浓度硝酸氧化能力的相对强弱的实验现象为 。
Ⅱ.车尾气中的NOx是一种常见的大气污染物。在2L密闭容器中,800℃时发生反应:2NO(g)+O2 (g)=2NO2(g), 体系中n(NO) 随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(4)下图表示NO2的浓度变化的曲线是 。
(5)0-2s内 ,v(O2)= 。
(6)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.容器内气体的颜色不再变化 B.容器内气体的总质量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.NO、O2和NO2的物质的量之比为2:1:2
Ⅲ.化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,以反应N2H4+O2=N2+2H2O 为原理设计成利用率高的燃料电池,装置如图。
(7)N极为电池的 (填“正”或“负”)极, M 处电极反应式为 。
15.(23-24高一下·广东·期末)近年来,科学家致力于将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)的技术研究。某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为:。在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如下图。
请回答下列问题:
(1)在25℃、101 kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。已知1g CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时,放热22.68 kJ。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量
B.往容器中充入一定量的N2,反应速率不变
C.分离出CH3OH后,正反应速率不变,逆反应速率一直在减小
D.2min时混合气体的密度等于9min时混合气体的密度
(3)2min内CH3OH的反应速率为 ;该反应平衡时H2的转化率为 。
(4)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是 。
A.CO2(g)体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为
D.混合气体的密度保持不变
E.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
(5)甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,其工作原理如下图所示。
电池总反应方程式为:,则电极A的电极反应式为 。当消耗甲醇的质量为1.6g时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为 mol。
16.(23-24高一下·广东潮州潮安区·期末)I.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率,一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,绘制曲线。请分析讨论以下问题。
(1)在0∼t1、t1∼t2、t2∼t3、t3∼t4各相同的时间段里,收集到气体最多的是 时间段。
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸溶液中加入下列物质,你认为可行的有___________。
A.蒸馏水 B.NaCl固体 C.醋酸钠固体 D.通入HCl气体
(3)某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。由图中数据分析,该可逆反应的化学方程式为: 。
(4)用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为 。
(5)NO、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨II电极上生成氧化物Y(N2O5),则石墨Ⅰ电极是 (填“正极”或“负极”),石墨II的电极反应式为 。(已知:NO2电池中参与电极反应)。
(6)研究表明,氮氧化物(NO)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,其转化关系如图所示:
下列关于雾霾及其形成的叙述中,不正确的是___________。
A.雾霾的产生与燃料燃烧有关
B.雾霾中含有NH4NO3和
C.整个过程涉及氧化还原反应、化合反应
D.1molSO2与足量的O2在一定条件下反应,生成1molSO3
17.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)运用Fenton化学氧化法降解工业废水的有机污染物p-CP,其做法是在调节好pH和浓度的废水中加入。现探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP和的初始浓度相同,加入的浓度为或,恒定实验温度在或,控制pH在3或10。设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
实验编号
pH
实验目的
①
298
3
6.0
0.30
(Ⅰ)实验①和②探究温度对该降解反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究pH对该降解反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究浓度对该降解反应速率的影响。
②
③
④
【数据处理】
(2)测得实验①~③p-CP的浓度随时间变化的关系如下图,请计算实验①降解反应在50~150s内的反应速率:v(p-CP)= 。
(3)请在坐标图中,画出实验④曲线 (进行相应的标注)。
【解释与结论】
(4)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,可能的原因是 。
(5)实验③得出的结论是:pH等于10时, 。
【思考与交流】
(6)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: 。
18.(23-24高一下·广东梅州·期末)在工业、交通、储能和电力等领域应用广泛。工业上由CO与合成乙醇的反应为:。
(1)一般条件下,当其他条件相同时,能增大化学反应速率的措施是 (写两条)。
(2)在恒温恒容下通入一定量的CO和,下列可说明反应一定达到平衡状态的是___________。
A.不再变化 B.容器内压强不再变化
C.气体密度不再变化 D.
(3)在1 L恒容密闭容器中通入一定量的CO和,在500°C恒温下发生反应,、、的浓度随时间的变化如下表所示:
时间/min
10
30
50
60
/mol·L
1.20
0.20
0.20
/mol·L
2.40
0.40
0.40
/mol·L
0.40
0.75
0.90
0.90
①根据表中数据填写: mol⋅L; mol⋅L。
②计算反应进行到10 min时,CO的平均反应速率为 (写出计算过程)。
(4)碱性氢气燃料电池中,负极的电极反应式为 。
/
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$$
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