专题03 化学反应的速率与限度(人教版2019必修第二册)-【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
2025-05-12
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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 化学反应速率的简单计算
考向2 影响化学反应速率的因素
考向3 化学平衡状态的判断
考向4 化学平衡的计算
考向1 化学反应速率的简单计算
1.(23-24高一下·北京丰台区·期末)在密闭容器中进行反应4NH3+5O24NO+6H2O,内的物质的量从减少到,则用的浓度变化表示的化学反应速率为
A.1.25 mol∙L-1∙min-1 B.2.5 mol∙L-1∙min-1
C.5 mol∙L-1∙min-1 D.0.5 mol∙L-1∙min-1
2.(23-24高一下·福建福清·期末)将等物质的量的混合于的密闭容器中,发生反应:,经后,测得A的物质的量减少了的浓度为。下列说法不正确的是
A.内,用A表示的反应速率是
B.内,用A和B表示的反应速率之比为
C.
D.末,D的物质的量浓度为
3.(23-24高一下·天津滨海新区·期末)在一定温度下,某容器内的某一反应中,X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.反应的化学方程式为
B.平衡时的转化率为
C.若,时间段,的平均反应速率为
D.时,反应的正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态
4.(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
5.(23-24高一下·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期末)在2 L恒容密闭容器中加入足量的炭和2 mol水蒸气发生反应,5 min时达到平衡,测得CO(g)的物质的量为0.8 mol。下列说法正确的是
A. B.5 min时的转化率为40%
C.因C足量,所以可以完全转化 D.此时升高温度,减小
6.(23-24高一下·广西河池·期末)将等物质的量的A、B混合通入到体积为的密闭容器中发生反应:,经后测得D的浓度为,,此时,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.时,A的转化率为 D.时,B的物质的量为
考向2 影响化学反应速率的因素
7.(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
8.(23-24高一下·福建福州六校·期末)为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响,某同学进行如下实验,并用秒表记录溶液褪色时间(溶液混合引起的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是
实验
序号
反应温度/℃
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
褪色时间/s
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
Ⅰ
20
10
0.001
10
0.10
0
t1
Ⅱ
20
10
0.001
5
0.10
V1
t2
Ⅲ
40
10
0.001
10
0.10
V2
t3
A.V1=5,V2=0
B.实验Ⅲ中,0~t3 s内的平均反应速率
C.实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响
D.反应的离子方程式为
9.(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
10.(23-24高一下·北京朝阳区·期末)用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。
实验编号
溶液的体积
的体积
溶液/滴
ⅰ
2
0
0
ⅱ
2
0
2
ⅲ
1
1
2
下列分析不正确的是
A.通过观察产生气泡的快慢,比较反应速率的大小
B.对比ⅰ和ⅱ,可研究催化剂对分解速率的影响
C.对比ⅱ和ⅲ,可研究对分解速率的影响
D.实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、溶液、水
考向3 化学平衡状态的判断
11.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)可逆反应;。在恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的颜色不再改变②单位时间内消耗的同时生成2molNO
③混合气体的密度不再改变④混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②④ B.②③ C.③④ D.①④
12.(23-24高一下·广西北海·期末)向恒温恒容的密闭容器中加入一定量的和,在一定条件下发生可逆反应:,反应一定达到平衡的标志是
A.气体的平均相对分子质量不变
B.混合气体的密度不变
C.、、的物质的量之比为
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mo 键形成
13.(23-24高一下·重庆主城四区·期末)一定温度下,恒容密闭容器中,CO与Cl2在催化剂的作用下发生反应生成光气(COCl2):。下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.容器内气体的质量不再变化 B.CO、Cl2、COCl2的浓度相等
C.容器内气体的总压不再变化 D.消耗1molCO的同时生成1mol COCl2
14.(23-24高一下·黑龙江牡丹江·期末)下列描述的化学反应状态,不能确定是平衡状态的是
A.,恒温恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B.,恒温恒容下,气体平均相对分子质量保持不变
C.,消耗速率与的消耗速率之比为
D.,恒温恒压下,反应体系中气体的密度保持不变
15.(23-24高一下·四川成都·期末)在恒温恒容密闭容器中,发生反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化 ③混合气体平均相对分子质量不再发生变化 ④、CO、物质的量之比为1:1:1的时刻 ⑤化学反应速率关系为v正(H2O)=v逆(CO) ⑥化学反应速率关系为v正(H2O)=v正(H2)
A.①②③⑤ B.①②⑥ C.②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
考向4 化学平衡的计算
16.(23-24高一下·北京大兴区·期末)在密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4mol·L-1、0.2mol·L-1、0.4mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.SO2为0.6mol·L-1,O2为0.3mol·L-1 B.SO3为0.8mol·L-1
C.SO2为0.2mol·L-1,O2为0.3mol·L-1 D.SO2、SO3均为0.3mol·L-1
17.(23-24高一下·新疆部分名校·期末)某恒容密闭容器中发生反应,某时刻X、Y、Z的物质的量分别为2mol、1mol、3mol,当反应达到最大限度时,下列数据合理的为
A.X为5mol B.Y为0.5mol
C.X、Y均为1.5mol D.Z为6mol
18.(23-24高一下·河北张家口·期末)某温度时,在2L容器中发生M、N两种气体间的转化反应,M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.该反应的化学方程式为:
B.3min时,
C.通过控制反应条件可改变该可逆反应的限度
D.4min时反应达到平衡,0~4min内,
19.(23-24高一下·安徽马鞍山·期末)一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入等物质的量的和,部分物质的物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A.时,的物质的量为
B.通过调控反应条件可以使完全转化为
C.时的转化率为
D.后,各物质的物质的量不再变化,说明反应已经停止
20.(23-24高一下·江西吉安·期末)溶液和的反应原理为,某温度下,反应体系中浓度的变化如下表所示:
0
10
20
30
40
…
1.0
0.6
0.4
0.3
0.3
…
下列说法错误的是
A.该反应由快变慢可能是因为反应物浓度逐渐减小
B.时,正、逆反应速率相等
C.时,
D.内,
21.(23-24高一下·北京大兴区·期末)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.用电冰箱储存食物
B.黄铁矿(FeS2)煅烧时粉碎成细小的矿粒
C.过氧化氢分解制取O2时,加入少量MnO2
D.石灰石与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度
22.(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
23.(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
24.(23-24高一下·北京朝阳区·期末)下列做法的主要目的与调控化学反应速率无关的是
A.食物存放在冰箱里 B.糕点包装内放置除氧剂
C.食盐中添加碘酸钾 D.煤块粉碎后燃烧
25.(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的量的变化如图所示。下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:3B+4C=5A+2D
B.反应进行到1s时,v(A)=v(C)
C.0—6s内,B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
26.(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
27.(23-24高一下·云南曲靖宣威·期末)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应:,末,的物质的量为。下列说法错误的是
A.末,的浓度为
B.内,用表示的平均反应速率为
C.末,的转化率为20%
D.当容器内气体的密度不再随时间变化而变化时,反应就达到了化学平衡状态
28.(23-24高一下·福建泉州·期末)二氧化硫催化氧化反应[]是工业制硫酸的重要一步。在2L密闭容器中充入与,tmin后生成。下列说法正确的是
A.充分反应,生成的分子数为
B.加入催化剂能加快的生成速率
C.tmin内,
D.时,反应达到平衡状态
29.(23-24高一下·天津滨海新区·期末)在恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应,下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.、、的浓度相等 B.容器内混合气体的密度不变
C.容器内气体的总压强不变 D.容器内气体的总质量不变
30.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)某温度下,在恒容密闭容器中仅充入一定量,发生反应。反应达到平衡时,测得,A、C的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法错误的是
A.,
B.N点时,
C.反应达到平衡时,容器内A、B的物质的量之比为3∶2
D.容器内气体的密度不再发生改变,说明该反应达到了平衡状态
31.(23-24高一下·陕西宝鸡渭滨区·期末)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应,若X、Y、Z的起始浓度分别为、、(均不为零),达到平衡时X、Y、Z的浓度分别为、、,则下列判断正确的是
A.与的比值无法确定 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2:3
C.充入一定量的氦气,反应速率加快 D.的取值范围为
32.(23-24高一下·辽宁大连·期末)探究反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示:
实验编号
温度(℃)
加入水的体积(mL)
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间(min)
体积(mL)
浓度(mol/L)
体积(mL)
浓度(mol/L)
1
25
5
5
0.1
10
0.2
15.2
2
60
5
5
0.1
10
0.2
b
3
25
a
1
0.1
10
0.2
25
4
25
5
5
0.5
10
0.2
下列说法错误的是
A.a=9
B.b<15.2
C.实验3中用表示该反应速率,约为
D.实验4增大酸性溶液浓度可以加快溶液褪色
33.(23-24高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在2L密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.当混合气体密度不再改变时,反应达到了化学平衡状态
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是1.6mol/(L·min)
D.通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
34.(23-24高一下·四川眉山高中·期末)容积为的密闭容器内,时反应体系中,随时间的变化如表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
下列说法错误的是
A.图中表示的变化的曲线是a
B.用表示从内该反应的平均速率
C.到达平衡时,的转化率为
D.,说明该反应已达到平衡状态
35.(23-24高一下·云南大理白族·期末)一定条件下,在的密闭容器中发生反应:。开始投入和末测得C的物质的量为。下列说法不正确的是
A.保持容器体积不变,充入氦气,反应速率不变
B.
C.A的转化率为
D.通过调控反应条件,可以提高该反应的限度
36.(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
37.(23-24高一下·广西钦州·期末)一定温度下,在一恒容密闭容器中充入适量的CO和NO,加入催化剂,发生反应:,测得浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.时,正反应速率大于逆反应速率
B.时,充入氩气,反应速率不变
C.时,反应达到平衡状态
D.内,CO的平均速率
38.(23-24高一下·湖南张家界·期末)一定条件下,反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)在容积不变的密闭容器中进行,达到化学平衡状态的标志是
A.单位时间内生成3nmolB,同时消耗2nmolC
B.容器内压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成nmolA,同时生成2nmolD
39.(23-24高一下·江西吉安·期末)通过实验研究一定浓度的溶液在不同、温度条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是
A.越大,氧化率越大
B.温度越高,氧化率越大
C.的氧化率仅与溶液的和温度有关
D.实验说明增大、升高温度有利于提高的氧化率
40.(23-24高一下·山西吕梁·期末)我国力争于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。世界各地科学家寻求将CO2转化为甲烷,实现资源的循环利用。二氧化碳甲烷化的反应为:结合相关信息,回答下列问题:
(1)下图表示该反应过程中能量变化,在恒容绝热的容器中,该反应进行一段时间后,容器内的温度 (填“升高”或“降低”)。
(2)在5L恒容恒温密闭容器中充入0.60mol CO2和2.40molH2,发生二氧化碳甲烷化反应,密闭容器中CO2的物质的量随时间的变化如下表所示。
时间/min
5
10
13
n(CO2)/mol
0.35
0.30
0.30
①5min内该反应的平均反应速率v(CO2)= 。
②平衡时,H2的转化率为 。
③下列情况可以说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.生成1mol CH4的同时消耗1molCO2 b.CO2的体积分数不再变化
c.容器内气体的压强不再变化 d.容器内气体的密度不再变化
④其它条件相同时,只改变一个条件,能增大CH4的生成速率的是 (填字母)。
a.降低温度 b.充入CO2 c.充入He
(3)燃料电池的能量转化率可以超过80%,还具有清洁、安全等特点,某新型甲烷燃料电池的工作原理如图所示,放电时,氧化产物为K2CO3。
①负极的电极反应式为 。
②电池放电转移16mol电子时,至少消耗燃料甲烷 g。
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专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向1 化学反应速率的简单计算
考向2 影响化学反应速率的因素
考向3 化学平衡状态的判断
考向4 化学平衡的计算
考向1 化学反应速率的简单计算
1.(23-24高一下·北京丰台区·期末)在密闭容器中进行反应4NH3+5O24NO+6H2O,内的物质的量从减少到,则用的浓度变化表示的化学反应速率为
A.1.25 mol∙L-1∙min-1 B.2.5 mol∙L-1∙min-1
C.5 mol∙L-1∙min-1 D.0.5 mol∙L-1∙min-1
【答案】A
【详解】内的物质的量从减少到,则的浓度变化为,因此用表示的化学反应速率为,答案选A。
2.(23-24高一下·福建福清·期末)将等物质的量的混合于的密闭容器中,发生反应:,经后,测得A的物质的量减少了的浓度为。下列说法不正确的是
A.内,用A表示的反应速率是
B.内,用A和B表示的反应速率之比为
C.
D.末,D的物质的量浓度为
【答案】A
【详解】A.内,A表示的反应速率,A错误;
B.由速率之比等于化学计量数之比得,内,用A和B表示的反应速率之比为,B正确;
C.由C的浓度为,则C的物质的量为,由物质的量之比等于化学计量数之比得,C正确;
D.末,由物质得量浓度之比等于化学计量数之比,D的物质的量浓度为,D正确;
故选A。
3.(23-24高一下·天津滨海新区·期末)在一定温度下,某容器内的某一反应中,X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.反应的化学方程式为
B.平衡时的转化率为
C.若,时间段,的平均反应速率为
D.时,反应的正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态
【答案】B
【分析】t1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),据此分析回答。
【详解】A.根据分析可知,反应为可逆反应,化学方程式为2Y(g)⇌X(g),A错误;
B.平衡时Y转化了6mol,转化率为,B正确;
C.没有告诉容器的体积,不能用浓度变化量来计算化学反应速率,C错误;
D.t2之后,Y继续减小,X继续增大,没有达到平衡状态,则反应的正、逆反应速率不相等,D错误;
故选B。
4.(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。
5.(23-24高一下·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期末)在2 L恒容密闭容器中加入足量的炭和2 mol水蒸气发生反应,5 min时达到平衡,测得CO(g)的物质的量为0.8 mol。下列说法正确的是
A. B.5 min时的转化率为40%
C.因C足量,所以可以完全转化 D.此时升高温度,减小
【答案】B
【分析】根据已知条件列出“三段式”
,以此解答。
【详解】A.由分析可知,,A错误;
B.由分析可知,5 min时的转化率为=40%,B正确;
C.该反应是可逆反应且C是固体,即使C足量,也不可以完全转化,C错误;
D.升高温度,化学反应速率增大,增大,D错误;
故选B。
6.(23-24高一下·广西河池·期末)将等物质的量的A、B混合通入到体积为的密闭容器中发生反应:,经后测得D的浓度为,,此时,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.时,A的转化率为 D.时,B的物质的量为
【答案】C
【详解】A.根据题意得v(D)==0.25mol·L-1·min-1,则根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知v(B)=v(D)= 0.25mol·L-1·min-1,故A错误;
B.根据题意得v(D)= 0.25mol·L-1·min-1,以C表示的平均速率,根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知x=2,故B错误;
C.2min时,D的物质的量是0.5mol/L×1L=0.5mol,所以消耗A、B的物质的量分别是1.5mol、0.5mol,设A、B起始物质的量均为y,则剩余A、B的物质的量分别是y-1.5mol、y-0.5mol,根据c(A):c(B)=1:2,即(y-1.5):(y-0.5)=1:2,解得y=2.5mol,A的转化率为,故C正确;
D.由C项分析,2min时,B的物质的量为2.5mol-0.5mol=2mol,故D错误;
答案为C。
考向2 影响化学反应速率的因素
7.(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。
8.(23-24高一下·福建福州六校·期末)为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响,某同学进行如下实验,并用秒表记录溶液褪色时间(溶液混合引起的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是
实验
序号
反应温度/℃
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
褪色时间/s
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
Ⅰ
20
10
0.001
10
0.10
0
t1
Ⅱ
20
10
0.001
5
0.10
V1
t2
Ⅲ
40
10
0.001
10
0.10
V2
t3
A.V1=5,V2=0
B.实验Ⅲ中,0~t3 s内的平均反应速率
C.实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响
D.反应的离子方程式为
【答案】B
【详解】A.根据对比实验的单一变量原则,溶液总体积为20mL,V1=20-10-5=5,V2=0,故A正确;
B.实验Ⅲ中,0~t3 s内的平均反应速率,故B错误;
C.实验Ⅰ和实验Ⅲ的反应温度不同,其他条件相同,可探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.结合反应原理,高锰酸钾和草酸发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,故D正确;
故选B。
9.(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。
10.(23-24高一下·北京朝阳区·期末)用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。
实验编号
溶液的体积
的体积
溶液/滴
ⅰ
2
0
0
ⅱ
2
0
2
ⅲ
1
1
2
下列分析不正确的是
A.通过观察产生气泡的快慢,比较反应速率的大小
B.对比ⅰ和ⅱ,可研究催化剂对分解速率的影响
C.对比ⅱ和ⅲ,可研究对分解速率的影响
D.实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、溶液、水
【答案】D
【详解】A.该反应为过氧化氢的分解反应,通过观察产生气泡的快慢,可以比较反应速率的大小,A正确;
B.对比ⅰ和ⅱ,只有催化剂不同,其他条件相同,可以研究催化剂对分解速率的影响,B正确;
C.对比ⅱ和ⅲ,只有过氧化氢的浓度不同,其他条件相同,可研究对分解速率的影响,C正确;
D.实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、水、溶液,D错误;
答案选D。
考向3 化学平衡状态的判断
11.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)可逆反应;。在恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的颜色不再改变②单位时间内消耗的同时生成2molNO
③混合气体的密度不再改变④混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②④ B.②③ C.③④ D.①④
【答案】D
【详解】①二氧化氮为红棕色气体,混合气体的颜色不再改变,说明达到平衡状态;
②单位时间内消耗的同时生成2molNO,均为正反应方向,不能说明达到平衡状态;
③容器体积不变,气体总质量不变,混合气体的密度一直不改变,混合气体密度不变时,不能说明达到平衡状态;
④该反应前后气体分子数变化,混合气体总质量不变,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明达到平衡状态;
故选D。
12.(23-24高一下·广西北海·期末)向恒温恒容的密闭容器中加入一定量的和,在一定条件下发生可逆反应:,反应一定达到平衡的标志是
A.气体的平均相对分子质量不变
B.混合气体的密度不变
C.、、的物质的量之比为
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mo 键形成
【答案】A
【详解】A.反应前后气体的总物质的量减少,总质量不变由可知,当反应达到平衡时,总物质的量不变,气体的平均相对分子质量不变,A符合题意;
B.容器内混合气体的总质量与总体积没有改变,所以反应前后混合气体的密度不变,B不符合题意;
C.题中未给出加入的和的物质的量及转化率,所以无法判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mol 键形成,反应均向正向进行,D不符合题意;
故选A。
13.(23-24高一下·重庆主城四区·期末)一定温度下,恒容密闭容器中,CO与Cl2在催化剂的作用下发生反应生成光气(COCl2):。下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.容器内气体的质量不再变化 B.CO、Cl2、COCl2的浓度相等
C.容器内气体的总压不再变化 D.消耗1molCO的同时生成1mol COCl2
【答案】C
【详解】A.容器内各物质都呈气态,依据质量守恒定律,不管反应是否达到平衡,气体的质量始终不发生改变,A不符合题意;
B.CO、Cl2、COCl2的浓度相等,可能是反应过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,B不符合题意;
C.反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,混合气的压强不断发生改变,当容器内气体的总压不再变化时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.消耗1molCO的同时生成1mol COCl2,反应进行的方向相同,反应不一定达到平衡状态,D不符合题意;
故选C。
14.(23-24高一下·黑龙江牡丹江·期末)下列描述的化学反应状态,不能确定是平衡状态的是
A.,恒温恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B.,恒温恒容下,气体平均相对分子质量保持不变
C.,消耗速率与的消耗速率之比为
D.,恒温恒压下,反应体系中气体的密度保持不变
【答案】B
【详解】A.,恒温恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变即说明I2的浓度保持不变,反应达到化学平衡,A不合题意;
B.,恒温恒容下,反应过程中气体平均相对分子质量始终为:=26,故当气体平均相对分子质量保持不变时不能说明反应达到化学平衡,B符合题意;
C.化学平衡的本质特征为正、逆反应速率相等,故,消耗速率表示逆反应速率,的消耗速率表示正反应速率,当二者之比为说明反应达到化学平衡,C不合题意;
D.,已知反应过程中,恒温恒压下,混合气体的体积一直在改变,但容器内气体的质量保持不变,即反应体系中气体的密度一直在变,故当反应体系中气体的密度保持不变时说明反应达到化学平衡,D不合题意;
故答案为:B。
15.(23-24高一下·四川成都·期末)在恒温恒容密闭容器中,发生反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不再变化 ②混合气体的密度不再变化 ③混合气体平均相对分子质量不再发生变化 ④、CO、物质的量之比为1:1:1的时刻 ⑤化学反应速率关系为v正(H2O)=v逆(CO) ⑥化学反应速率关系为v正(H2O)=v正(H2)
A.①②③⑤ B.①②⑥ C.②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
【答案】A
【详解】①反应前后气体的化学计量数不相等,即混合气体的压强是变量,当压强不变时,能说明反应达到平衡状态,正确;
②反应物中有固体,生成物全是气体,反应前后气体的质量不相等,恒容密闭容器中,密度随反应的进行发生变化,则当密度不变时,证明达到平衡状态,正确;
③的相对分子质量为18,而产物混合气体的平均相对分子质量为15,所以开始反应后,混合气体的平均相对分子质量逐渐变小,即混合气体平均相对分子质量是一变量,则当混合气体平均相对分子质量不变时,证明达到平衡状态,正确;
④、CO、物质的量之比为1:1:1的时刻不能说明反应进行的程度,不能证明反应是否达到平衡状态,错误;
⑤化学反应速率关系为v正(H2O)=v逆(CO),说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,正确;
⑥化学反应速率关系为v正(H2O)=v正(H2),不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,错误;
故选A。
考向4 化学平衡的计算
16.(23-24高一下·北京大兴区·期末)在密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4mol·L-1、0.2mol·L-1、0.4mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.SO2为0.6mol·L-1,O2为0.3mol·L-1 B.SO3为0.8mol·L-1
C.SO2为0.2mol·L-1,O2为0.3mol·L-1 D.SO2、SO3均为0.3mol·L-1
【答案】A
【详解】A.若SO2为0.6mol·L-1,则SO2的生成量为0.6mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.2 mol·L-1,由方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,O2(g)的生成量为0.1 mol·L-1,O2的平衡量为0.2mol·L-1+0.1mol·L-1=0.3mol·L-1,A正确;
B.若SO3为0.8mol·L-1,则SO3的生成量为0.8mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.4mol·L-1,由方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,SO2的消耗量为0.4mol·L-1,而该反应为可逆反应,SO2的消耗量小于0.4mol·L-1,B错误;
C.若SO2为0.2mol·L-1,则SO2的消耗量为0.4mol·L-1-0.2mol·L-1=0.2 mol·L-1,由方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,O2(g)的消耗量为0.1 mol·L-1,O2的平衡量为0.2mol·L-1-0.1mol·L-1=0.1mol·L-1,C错误;
D.若SO2为0.3mol·L-1,则SO2的消耗量为0.4mol·L-1-0.3mol·L-1=0.1 mol·L-1,由方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,SO3的生成量为0.1 mol·L-1,平衡量为0.4mol·L-1+0.1mol·L-1=0.5mol·L-1,D错误;
故选A。
17.(23-24高一下·新疆部分名校·期末)某恒容密闭容器中发生反应,某时刻X、Y、Z的物质的量分别为2mol、1mol、3mol,当反应达到最大限度时,下列数据合理的为
A.X为5mol B.Y为0.5mol
C.X、Y均为1.5mol D.Z为6mol
【答案】B
【分析】根据极限法,若X和Y完全转化为Z,则完全转化后,,;若Z完全转化为X和Y,则完全转化后,,,,而该反应为可逆反应,因此Ⅹ的物质的量在0~4mol之间,Y的物质的量在0~2mol之间,Z的物质的量在0~6mol之间
【详解】A.由分析可知X不可能为5mol,故A错误;
B.由分析可知,Y物质的量可能为0.5mol,故B正确;
C.X、Y均为反应物,不可能X物质的量减少,Y物质的量增加,故C错误;
D.该反应为可逆反应,X、Y不可能全部转化为Z,故D错误;
故选B。
18.(23-24高一下·河北张家口·期末)某温度时,在2L容器中发生M、N两种气体间的转化反应,M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.该反应的化学方程式为:
B.3min时,
C.通过控制反应条件可改变该可逆反应的限度
D.4min时反应达到平衡,0~4min内,
【答案】B
【详解】A.由图示可知,3min时,M的物质的量减少1.0mol-0.4mol=0.6mol,N的物质的量增多0.4mol-0mol=0.4mol,则M为反应物,N为生成物,达平衡时A、B的物质的量均不为0,反应为可逆反应,而物质的量变化量之比为化学计量数之比,则反应的化学方程式为:,A项正确;
B.3min后,M继续减少,N继续增多,说明3min时反应正向进行,此时,B项错误;
C.通过控制反应条件可改变可逆反应平衡移动的方向,从而改变可逆反应的限度,C项正确;
D.4min时各物质物质的量不再变化,反应达到平衡,0~4min内,M消耗1.0mol-0.2mol=0.8mol,则N生成,,D项正确;
答案选B。
19.(23-24高一下·安徽马鞍山·期末)一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入等物质的量的和,部分物质的物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A.时,的物质的量为
B.通过调控反应条件可以使完全转化为
C.时的转化率为
D.后,各物质的物质的量不再变化,说明反应已经停止
【答案】C
【详解】A.在VL的恒容密闭容器中,充入等物质的量的SO2和O2,由图可知SO2和O2的起始量均为10mol,2min内SO2的变化量为5mol,根据反应:,O2的变化量为2.5mol,则2min时,O2的物质的量为10mol-2.5mol=7.5mol,A错误;
B.二氧化硫与氧气为可逆反应,通过调控反应条件不可以使SO2完全转化为SO3,B错误;
C.5min时,SO2的变化量为8mol,起始物质的量为10mol,则SO2的转化率为,C正确;
D.5min时,各物质物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态,是一种动态平衡,反应并未停止,D错误;
故选C。
20.(23-24高一下·江西吉安·期末)溶液和的反应原理为,某温度下,反应体系中浓度的变化如下表所示:
0
10
20
30
40
…
1.0
0.6
0.4
0.3
0.3
…
下列说法错误的是
A.该反应由快变慢可能是因为反应物浓度逐渐减小
B.时,正、逆反应速率相等
C.时,
D.内,
【答案】C
【详解】A.根据表格数据可知:在前30s内每10s中c(I−)改变值为0.4mol/L、0.2mol/L、0.1mol/L,说明反应物的浓度越小,反应速率越慢,A正确;
B.在30s后,c(I−)不再发生变化,说明此时以后,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,B正确;
C.在50s时反应达到平衡状态,c(I−)=0.3mol/L,反应消耗浓度Δc(I−)=1.0mol/L−0.3mol/L=0.7mol/L,故c()=0.7mol/L,C错误;
D.在10∼20s内,Δc(I−)=0.2mol/L,则根据物质反应转化关系可知Δc(I2)=0.2mol/L,故v(I2)==0.02mol/(L⋅s)=1.2mol/(L⋅min),D正确;
故答案选C。
21.(23-24高一下·北京大兴区·期末)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.用电冰箱储存食物
B.黄铁矿(FeS2)煅烧时粉碎成细小的矿粒
C.过氧化氢分解制取O2时,加入少量MnO2
D.石灰石与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度
【答案】A
【详解】A.用电冰箱储存食物,温度降低,减缓食物的氧化变质,A选;
B.黄铁矿(FeS2)煅烧时粉碎成细小的矿粒,增大反应物额接触面积,加快反应速率,B不选;
C.过氧化氢分解制取O2时,加入少量MnO2,二氧化锰起催化剂作用,加快反应速率,C不选;
D.石灰石与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度,加快反应速率,D不选;
答案选A。
22.(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。
23.(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。
24.(23-24高一下·北京朝阳区·期末)下列做法的主要目的与调控化学反应速率无关的是
A.食物存放在冰箱里 B.糕点包装内放置除氧剂
C.食盐中添加碘酸钾 D.煤块粉碎后燃烧
【答案】C
【详解】A.用冰箱冷藏食物,降低温度,速率减慢,故A不符合题意;
B.在糕点包装内放置除氧剂,可以降低氧气浓度,延缓食品被氧化的速率,故B不符合题意;
C.在食盐里添加碘酸钾与速率无关,故C符合题意;
D.煤块碾成煤粉,增大接触面积,增大反应速率,故D不符合题意;
故选C。
25.(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的量的变化如图所示。下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:3B+4C=5A+2D
B.反应进行到1s时,v(A)=v(C)
C.0—6s内,B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【详解】A.根据图像可知,反应从开始到达平衡状态,A物质增加1.2mol,D物质增加0.4mol,B物质减少0.6mol,C物质减少0.8mol,根据化学计量数之比等于其物质的量变化之比,且反应物未消耗完全,则该反应方程式:,A错误;
B.根据化学反应速率比等于化学计量数之比及方程式 ,可知v(A)= v(C),B错误;
C.6s内,B物质消耗0.6mol,则B的平均反应速率 mol/(L·s),C正确;
D.反应进行到6s时,反应达平衡状态,各物质速率比等于化学计量数之比,化学计量数不同,则各物质的反应速率不相等,D错误;
故选C。
26.(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。
27.(23-24高一下·云南曲靖宣威·期末)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应:,末,的物质的量为。下列说法错误的是
A.末,的浓度为
B.内,用表示的平均反应速率为
C.末,的转化率为20%
D.当容器内气体的密度不再随时间变化而变化时,反应就达到了化学平衡状态
【答案】D
【分析】反应的三段式为:,由此分析解答。
【详解】A. 末,的浓度为 =,故A正确;
B. 内,用表示的平均反应速率为,故B正确;
C. 末,的转化率为=20%,故C正确;
D. 反应前后气体的总质量不变,容器的体积不变,容器内气体的密度始终保持不变,当容器内气体的密度不再随时间变化而变化时,不能判断反应是否达到化学平衡状态,故D错误;
故选D。
28.(23-24高一下·福建泉州·期末)二氧化硫催化氧化反应[]是工业制硫酸的重要一步。在2L密闭容器中充入与,tmin后生成。下列说法正确的是
A.充分反应,生成的分子数为
B.加入催化剂能加快的生成速率
C.tmin内,
D.时,反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.由于是可逆反应,即使充分反应,生成的分子数小于,故A错误;
B.加入催化剂能,降低了反应的活化能,可以加快的生成速率,故B正确;
C.tmin内,生成,则消耗氧气0.6mol,2L密闭容器,所以,故C错误;
D.若能保持不变,才能说明反应达到平衡状态,故D错误;
答案选B。
29.(23-24高一下·天津滨海新区·期末)在恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应,下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.、、的浓度相等 B.容器内混合气体的密度不变
C.容器内气体的总压强不变 D.容器内气体的总质量不变
【答案】C
【详解】A.N2、H2、NH3的浓度相等不等于各物质浓度不变,不能说明达到平衡状态,A错误;
B.反应前后都是气体且容器体积不变,密度不变不能说明达到平衡状态,B错误;
C.反应为压强减小的反应,当容器内气体的总压强不变,反应达到平衡状态,C正确;
D.反应前后都是气体,气体质量不会改变,D错误;
故选C。
30.(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)某温度下,在恒容密闭容器中仅充入一定量,发生反应。反应达到平衡时,测得,A、C的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法错误的是
A.,
B.N点时,
C.反应达到平衡时,容器内A、B的物质的量之比为3∶2
D.容器内气体的密度不再发生改变,说明该反应达到了平衡状态
【答案】D
【分析】由图可知,到平衡时A浓度变化量为0.4mol/L,C浓度变化量为0.6mol/L,B浓度变化量为0.2mol/L,化学反应速率之比等于化学计量数之比,故化学方程式为:。
【详解】A.根据分析,,,A正确;
B.设N点时B的浓度变化量xmol/L,可列出三段式:
此时0.7-2x=0.3x,解得x=0.14,N点时,,B正确;
C.反应达到平衡时,容器内A的物质的量浓度为0.3mol/L,浓度变化量为0.4mol/L,根据化学方程式,B的物质的量浓度为:0.2mol/L,恒容条件下,此时容器内A、B的物质的量之比为3∶2,C正确;
D.恒容条件下,混合气体总质量不变,混合气体密度一直不变,不能判断平衡,D错误;
故选D。
31.(23-24高一下·陕西宝鸡渭滨区·期末)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应,若X、Y、Z的起始浓度分别为、、(均不为零),达到平衡时X、Y、Z的浓度分别为、、,则下列判断正确的是
A.与的比值无法确定 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2:3
C.充入一定量的氦气,反应速率加快 D.的取值范围为
【答案】D
【分析】根据题意可写出三段式:
c1=a+0.1、c2=3a+0.3、c3=0.08-2a,依次作答。
【详解】A.根据三段式可得:c1=a+0.1、c2=3a+0.3,c1:c2=1:3,A错误;
B.当Y和Z的生成速率之比为3:2时可说明反应达到平衡,B错误;
C.该装置容积固定,充入一定量的氦气,物质的分压及浓度不会发生变化,故反应速率不变,C错误;
D.c3=0.08-2a,且c3不为0,则a<0.04,又c1=a+0.1,则c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-1,D正确;
答案选D。
32.(23-24高一下·辽宁大连·期末)探究反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示:
实验编号
温度(℃)
加入水的体积(mL)
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间(min)
体积(mL)
浓度(mol/L)
体积(mL)
浓度(mol/L)
1
25
5
5
0.1
10
0.2
15.2
2
60
5
5
0.1
10
0.2
b
3
25
a
1
0.1
10
0.2
25
4
25
5
5
0.5
10
0.2
下列说法错误的是
A.a=9
B.b<15.2
C.实验3中用表示该反应速率,约为
D.实验4增大酸性溶液浓度可以加快溶液褪色
【答案】D
【详解】A. 实验1、3探究高锰酸钾浓度对反应速率的影响,为时草酸浓度相等,应控制溶液总体积相等,所以a=9,故A正确;
B. 实验1、3探究温度对反应速率的影响,温度越高反应速率越快,所以b<15.2,故B正确;
C. 实验3中混合后高锰酸钾的浓度为0.005mol/L,25min后浓度变为0,25min内草酸的浓度减小0.0125 mol/L,用表示该反应速率,约为,故C正确;
D. 实验4酸性过量,溶液不能完全褪色,故D错误;
选D。
33.(23-24高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在2L密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.当混合气体密度不再改变时,反应达到了化学平衡状态
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是1.6mol/(L·min)
D.通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
【答案】D
【详解】A.该反应为可逆反应,化学方程式是,故A错误;
B.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,当混合气体密度不再改变时,反应不一定达到化学平衡状态,故B错误;
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是mol/(L·min),故C错误;
D.增大压强或增大压强的浓度,平衡正向移动,可以使转化率高于80%,故D正确;
选D。
34.(23-24高一下·四川眉山高中·期末)容积为的密闭容器内,时反应体系中,随时间的变化如表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
下列说法错误的是
A.图中表示的变化的曲线是a
B.用表示从内该反应的平均速率
C.到达平衡时,的转化率为
D.,说明该反应已达到平衡状态
【答案】A
【详解】A.是生成物随着反应进行而增加,根据表格可知3s时达到反应平衡,的物质的量变化了0.02mol-0.007mol=0.013mol,的物质的量变化了0.013mol,此时,综上所述图中表示的变化的曲线是b,A错误;
B.在内物质的量变化了0.02mol-0.008mol=0.012mol,该反应的平均速率,B正确;
C.到达平衡时,的物质的量变化了0.02mol-0.007mol=0.013mol,的转化率为,C正确;
D.正逆反应速率比等于系数比,反应一定达到平衡状态,D正确;
故选A。
35.(23-24高一下·云南大理白族·期末)一定条件下,在的密闭容器中发生反应:。开始投入和末测得C的物质的量为。下列说法不正确的是
A.保持容器体积不变,充入氦气,反应速率不变
B.
C.A的转化率为
D.通过调控反应条件,可以提高该反应的限度
【答案】B
【详解】A.保持容器体积不变,充入氦气,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,A项正确;
B.D为固体,不能用D表示反应速率,B项错误;
C.2min末测得C的物质的量为1mol,则,速率之比等于化学计量数之比,则,A转化的物质的量为0.75mol(L·min)×1L×2min=1.5mol,故A的转化率为,C项正确;
D.通过调控反应条件,例如温度、浓度、压强等,可以提高该反应的限度,D项正确;
答案选B。
36.(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。
37.(23-24高一下·广西钦州·期末)一定温度下,在一恒容密闭容器中充入适量的CO和NO,加入催化剂,发生反应:,测得浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.时,正反应速率大于逆反应速率
B.时,充入氩气,反应速率不变
C.时,反应达到平衡状态
D.内,CO的平均速率
【答案】D
【详解】A.时反应没有达到平衡状态,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,A正确;
B.时,充入氩气,反应物浓度不变,反应速率不变,B正确;
C.时氮气浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,C正确;
D.内氮气浓度增加了()mol/L,消耗CO浓度是2()mol/L,CO的平均速率,D错误;
答案选D。
38.(23-24高一下·湖南张家界·期末)一定条件下,反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)在容积不变的密闭容器中进行,达到化学平衡状态的标志是
A.单位时间内生成3nmolB,同时消耗2nmolC
B.容器内压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成nmolA,同时生成2nmolD
【答案】D
【详解】A.单位时间内生成3nmolB,同时消耗2nmolC,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选A;
B.反应前后气体系数和相等,压强是恒量,容器内压强不随时间变化,反应不一定平衡,故不选B;
C.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,混合气体的密度不随时间变化,反应不一定平衡,故不选C;
D.单位时间内生成nmolA,同时生成2nmolD,正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故选D;
选D。
39.(23-24高一下·江西吉安·期末)通过实验研究一定浓度的溶液在不同、温度条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是
A.越大,氧化率越大
B.温度越高,氧化率越大
C.的氧化率仅与溶液的和温度有关
D.实验说明增大、升高温度有利于提高的氧化率
【答案】B
【详解】A.由②③可知,温度相同时,越大,氧化率越小,A项错误;
B.由①②可知,相同时,温度越高,氧化率越大,B项正确;
C.本实验只探究了、温度对氧化率的影响,还可能会受其他因素影响,如浓度等,C项错误;
D.实验说明减小、升高温度有利于提高的氧化率,D项错误;
答案选B。
40.(23-24高一下·山西吕梁·期末)我国力争于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。世界各地科学家寻求将CO2转化为甲烷,实现资源的循环利用。二氧化碳甲烷化的反应为:结合相关信息,回答下列问题:
(1)下图表示该反应过程中能量变化,在恒容绝热的容器中,该反应进行一段时间后,容器内的温度 (填“升高”或“降低”)。
(2)在5L恒容恒温密闭容器中充入0.60mol CO2和2.40molH2,发生二氧化碳甲烷化反应,密闭容器中CO2的物质的量随时间的变化如下表所示。
时间/min
5
10
13
n(CO2)/mol
0.35
0.30
0.30
①5min内该反应的平均反应速率v(CO2)= 。
②平衡时,H2的转化率为 。
③下列情况可以说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.生成1mol CH4的同时消耗1molCO2 b.CO2的体积分数不再变化
c.容器内气体的压强不再变化 d.容器内气体的密度不再变化
④其它条件相同时,只改变一个条件,能增大CH4的生成速率的是 (填字母)。
a.降低温度 b.充入CO2 c.充入He
(3)燃料电池的能量转化率可以超过80%,还具有清洁、安全等特点,某新型甲烷燃料电池的工作原理如图所示,放电时,氧化产物为K2CO3。
①负极的电极反应式为 。
②电池放电转移16mol电子时,至少消耗燃料甲烷 g。
【答案】(1)升高
(2) 0.01mol/(L•min) 50% bc b
(3) CH4+10OH--8e-=CO+7H2O 32
【详解】(1)由图表示该反应过程是放热过程,在恒容绝热的容器中,该反应进行一段时间后,容器内的温度升高。故答案为:升高;
(2)①5min内该反应的平均反应速率v(CO2)= =0.01mol/(L•min)。故答案为:0.01mol/(L•min);
②
平衡时,H2的转化率为=50%。故答案为:50%;
③a.生成1mol CH4的同时消耗1molCO2,均为正速率,故错误;
b.CO2的体积分数不再变化,说明反应达到平衡状态,故正确;
c.该反应是气体体积减小的反应,随着反应进行,容器中压强减小,当容器中压强保持不变,说明反应达到平衡状态,故正确;
d.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则气体的密度始终不变,当气体的密度不再改变,不能表明反应已达到平衡状态,故错误;
故答案为:bc;
④a.降低温度减慢反应速率,故不符;
b.充入CO2反应速率增大,故符合;
c.充入He增大压强,各组分浓度不变,则反应速率不变,故不符;
故答案为:b;
(3)①甲烷碱性燃料电池工作时,燃料甲烷失电子生成CO,则通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,负极反应式为CH4+10OH--8e-=CO+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO+7H2O;
②根据反应式,每转移8mol电子,消耗16g甲烷,电池放电转移16mol电子时,至少消耗燃料甲烷=32g。故答案为:32。
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