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
考向2 影响速率的因素
考向3 化学反应限度
考向4 化学平衡移动
考向5 化学平衡图像
考向6 控制变量法探究影响速率的因素
考向1 化学反应速率
1.(2024·重庆八中·高一期末)在2L的密闭容器中,将4molA(g)、2molB(g)混合并在一定条件下发生如下反应:,若经2s后测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.2s末,A物质的量为1.4mol B.用D表示的平均反应速率为
C.2s时,A的转化率为30% D.反应过程中容器内压强增大
【答案】C
【分析】根据已知条件列出“三段式”
,以此解答。
【解析】A.由分析可知,2s末,A物质的量为1.4mol/L×2L=2.8mol,A错误;
B.D是固体,不能用D表示平均反应速率,B错误;
C.由分析可知,2s时,A的转化率为=30%,C正确;
D.该反应是气体物质的量不变的反应,反应过程中容器内压强不变,D错误;
故选C。
2.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知,B为固体,一般不用固体表示反应速率,故当时,,当=0.60时,,故反应速率大小顺序为:D>C>A,即其中反应速率最快的是D,故答案为:D。
考向2 影响速率的因素
3.(2024·重庆联合检测·高一期末)下列生活中的措施与调控化学反应速率无关的是
A.食盐中添加 B.糕点中放置除氧剂
C.烧煤时粉碎煤块 D.猪肉放在冰箱中冷藏
【答案】A
【解析】A.在食盐里添加碘酸钾与速率无关,故A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.煤块碾成煤粉,增大与氧气接触面积,增大燃烧的速率,故C不符合题意;
D.猪肉放在冰箱中冷藏,降低温度,速率减慢,故D不符合题意;
答案选A。
4.(2023·重庆联合诊断·高一下期末)用固体与稀盐酸反应制取,生成的体积与时间的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.图中OE段收集的最少
B.图中EF段反应速率最快
C.该反应是吸热反应
D.将粉碎可以加快反应速率
【答案】C
【解析】A.由图可知段之间纵坐标差值最小,故反应段收集的二氧化碳气体最少,故A不符合题意;
B.曲线斜率大小决定反应速率大小,斜率越大,反应速率越快,由图可知段的曲线斜率最大,所以段化学反应速率最块,故B不符合题意;
C.随反应进行,氢离子浓度降低,反应速率应该降低,但段化学反应速率比段大,说明反应为放热反应,故C符合题意;
D.将粉碎可增大与盐酸的接触面积,加快反应速率,故D不符合题意;
故选:C。
5.(2024·重庆八中·高一期末)在气体反应中改变条件,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的是
①增大反应物的浓度②移去生成物③增大压强④升高温度⑤加入催化剂
A.①⑤ B.①③ C.④⑤ D.③⑤
【答案】C
【解析】增大反应物的浓度,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,而升高温度和加入催化剂既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,移去生成物,浓度降低,活化分子数减少,增大压强,单位体积内活化分子数增多,活化分子数不变,活化分子百分数不变,故选C。
6.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,分解速率越快
C.图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,对分解速率的影响大
【答案】D
【解析】A.图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大,由此得出相同pH条件下,双氧水浓度越大,双氧水分解速率越快,故A错误;
B.图乙中浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,由此得出:双氧水浓度相同时,pH越大双氧水分解速率越快,故B错误;
C.图丙中少量存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:溶液溶液溶液,由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH的影响,溶液碱性越弱,其分解速率越快,故C错误;
D.图丁中pH相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:碱性溶液中,对分解速率的影响大,故D正确;
故答案为:D。
考向3 化学反应限度
7.(2023·重庆主城四区·高一下期末)利用反应 ,可回收处理石油化工行业废气中的硫化氢。T℃时,该反应在密闭容器中进行,下列说法正确的是
A.平衡后,通入,减小
B.上述条件下,可实现100%分解
C.平衡态是该条件下分解的最大程度
D.生成的质量不变时,反应停止
【答案】C
【解析】A.平衡后,通入,对平衡无影响,且在一定温度和压强下为定值,此时不发生改变,故A错误;
B.该反应为可逆反应,反应不能进行完全,则不可能100%分解,故B错误;
C.可逆反应达到平衡状态时,各物质的浓度保持不变,即平衡态是该条件下分解达到的最大程度,故C正确;
D.化学平衡是动态平衡,达到平衡状态时,生成的质量不变,但反应没有停止,此时正逆反应速率相等,故D错误;
答案选C。
8.(2024·重庆联合检测·高一期末)已知常温下可转化为:(无色)。在一恒温恒容的密闭容器中充入和的混合气体,下列不能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的颜色不变 B.容器内的压强保持不变
C. D.
【答案】D
【解析】A.四氧化二氮为无色,二氧化氮为红棕色,故容器内颜色不变,说明反应达到平衡,A不符合题意;
B.该反应反应前后的气体分子数减少,随着反应的进行容器内压强会减小,达到平衡是压强不再变化,所以容器内的压强不再变化可以作为平衡的标志,B不符合题意;
C.时,说明正逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,C不符合题意;
D.当反应达到化学平衡状态时,各个物质的物质的量保持不变,不是成比例,故当时,
不能说明该反应达到平衡状态,D符合题意;
故选D。
9.(2024·重庆巴蜀·高一期末)氮化硅陶瓷球具有耐高温、电绝缘、密度小等优良性能,工业上常在非氧氛围中制备氮化硅,其反应为: 。若上述反应在绝热恒容容器中发生,则下列状态不能表明反应一定处于平衡状态的是
A.混合气体的总物质的量不再改变
B.用不同物质表示的反应速率
C.反应体系中温度保持不变
D.混合气体密度不变
【答案】B
【分析】根据化学平衡的本质标志(正、逆反应速率相等且不等于0)和特征标志(各组分的浓度保持不变)判断反应是否达到平衡状态,据此解答。
【解析】A.该反应左右两边气体分子数不同,因此随着反应的进行,该反应的气体总物质的量始终发生变化,当气体总物质的量不再改变时,说明达到化学平衡状态,故A不符合题意;
B.同一方向而言,不管是否达到平衡,根据该反应的系数和化学反应速率的关系,得,故B符合题意;
C.该反应为放热反应,随着反应的进行,在恒容绝热容器中,温度一直升高,所以当温度不变时,说明反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.在恒容绝热容器中,混合气体的体积不变,混合气体的总质量始终在发生变化,所以密度一直在发生变化,当密度不变时说明达到化学平衡状态,故D不符合题意;
答案选B。
10.(2024·重庆部分区·高一下期末)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中发生可逆反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①容器内气体的压强不变;②混合气体的密度不变;③C的物质的量浓度不变
④混合气体的总物质的量不变;⑤;⑥
A.只有③ B.①②④⑥ C.②③⑤ D.②④⑤⑥
【答案】C
【解析】①A为固体,B、C、D为气体,反应前后气体系数之和相等,相同条件下,压强之比等于气体物质的量之比,推出该反应的混合气体的压强始终不变,即混合气体的压强不变,不能说明该反应达到平衡,故①不符合题意;
②A为固体,该反应为气体质量增加的反应,容器为恒容,根据密度的定义,当混合气体密度不变时,说明反应达到平衡,故②符合题意;
③根据化学平衡的定义,因此C的物质的量浓度不变,说明该反应达到平衡,故③符合题意;
④A为固体,B、C、D为气体,反应前后气体系数之和相等,混合气体总物质的量始终相等,即当混合气体总物质的量不变,不能说明反应达到平衡,故④不符合题意;
⑤用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且化学反应速率之比等于化学计量数之比,因此v正(C)=v逆(D),能说明反应达到平衡,故⑤符合题意;
⑥根据⑤分析,应是v正(B)=2v逆(C),说明反应达到平衡,故⑥不符合题意;
综上所述,符合题意的是②③⑤,选项C正确;
答案为C。
考向4 化学平衡移动
11.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)1884年勒夏特列提出了平衡移动原理,下列现象或操作不能用该原理解释的是
A.反应,工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来,以制备金属钾
B.恒温条件下,,缩小容积,气体颜色变深
C.实验室可用排饱和食盐水溶液的方法收集气体
D.工业上选择高压条件()合成氨以提高原料的平衡转化率
【答案】B
【解析】A.反应,工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来,以减小K蒸气的浓度,使得上述平衡正向移动,以制备金属钾,能用勒夏特列原理解释,A不合题意;
B.恒温条件下,,缩小容积,即增大压强,上述平衡不移动,气体颜色变深,是由于体积减小,I2(g)浓度增大,即不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.已知Cl2溶于水存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水溶液中Cl-浓度增大,上述平衡逆向移动,导致Cl2的消耗量和溶解度减小,故实验室可用排饱和食盐水溶液的方法收集Cl2气体,能用勒夏特列原理解释,C不合题意;
D.已知合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正反应是一个气体体积减小的方向,增大压强上述平衡正向移动,故工业上选择高压条件()合成氨以提高原料的平衡转化率符合勒夏特列原理,D不合题意;
故答案为:B。
12.(2024·重庆巴蜀·高一期末)初始时在3个体积相同的密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应平衡时的有关数据如下(已知 )
容器
甲
乙
丙
容器类型
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投入量
、
平衡常数
体积分数
反应物转化率
反应的能量变化
吸收
放出
吸收
下列说法正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.容器的容积相同,甲恒温恒容吸热、乙绝热恒容放热,导致最终温度不一样,而平衡常数只与温度有关,则平衡常数,故A错误;
B.如果容器类型一致,甲投入等同于乙投入、,两者为等效平衡,体积分数一致,但乙为绝热,相当于乙容器加热,使得平衡逆向移动,体积分数减小,所以,故B正确;
C.如果容器类型一致,甲投入等同于乙投入、,两者为等效平衡,,但乙为绝热,相当于乙容器加热,使得平衡逆向移动,减小,,故C错误;
D.如果容器类型一致,甲投入等同于丙投入,但丙恒温恒压,产生的气体物质的量增多,相对于甲在减压,平衡向方向移动,吸收更多热量,,故D错误;
答案选B。
考向5 化学平衡图像
13.(2024·重庆巴蜀·高一期末)一定条件下,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。内该反应共吸收了热量。下列说法不正确的是
A.达到平衡时,的分压不再变化
B.反应的化学方程式为
C.由图可知,内,的反应速率为
D.该条件下,达到平衡时的转化率为
【答案】B
【分析】由图可知,反应2min达到了平衡,A是反应物,B、C是生成物,A的浓度变化是0.8mol/L,C的浓度变化是1.2 mol/L,B的浓度变化是0.4 mol/L,所以反应的化学方程式为,据此解答。
【解析】A.反应达到平衡时,各组分浓度不再发生变化,所以的分压不再变化,故A正确;
B.由分析可知,反应的化学方程式为,故B错误;
C.由图可知,内,的反应速率为,故C正确;
D.该条件下,达到平衡时,的转化率为,故D正确;
答案选B。
14.(2024·重庆主城四区·高一下期末)下列有关图像描述正确的是
A.图甲表示反应 △H<0,,则时刻为增大压强
B.图乙表示反应: △H<0,
C.图丙表示反应:
D.图丁表示反应 △H>0,y轴可表示物质B的转化率
【答案】B
【解析】A.对于反应 ,增大压强,平衡正向移动,v(正)>v(逆),而甲图中时刻v(正)<v(逆),应为升高温度,A不正确;
B.图乙中,压强都为p2时,温度从T2升高到T1,C%减小,则平衡逆向移动,△H<0,温度都为T1时,压强从p1增大到p2,C%增大,则可表示反应: △H<0,B正确;
C.图丙中,利用A、B、C的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,且反应进行一段时间后,各物质的量都不变,反应达平衡状态,则表示反应:,C不正确;
D.图丁中,升高温度,y轴不断减小,而对于反应 △H>0,升高温度,反应正向进行,物质B的转化率升高,所以不能表示物质B的转化率,D不正确;
故选B。
15.NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度关系如图所示。下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大
B.其他条件不变,在175-300℃范围,随着温度的升高,出口处N2、氮氧化物的量均不断增大
C.催化氧化除去尾气中的NH3,减小大气污染,应选择的反应温度约为225℃
D.气体流速越快,NH3的去除率越高
【答案】C
【解析】A.NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应,则其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动,NH3的平衡转化率减小,A不正确;
B.其他条件不变,在175-300℃范围,随着温度的升高,N2的选择性降低,且在225-300℃范围,NH3转化率增大并不明显,所以在225-300℃范围内,随温度升高产生的N2量减少,B不正确;
C.从图中可以看出,225-300℃范围内,NH3的转化率变化不大,且N2的选择性随温度升高而减小,所以催化氧化除去尾气中的NH3,减小大气污染,应选择的反应温度约为225℃,C正确;
D.气体流速越快,与催化剂接触时间越短,反应速率越慢,NH3的去除率越低,D不正确;
故选C。
16.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)与重整技术是获得合成气(CO、)、实现碳中和的重要途径之一。在一定条件下,向密闭容器中通入物质的量均为的和,发生反应:,测得平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示[已知气体分压(p)=总压×物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可得到平衡常数]:
下列说法错误的是
A.该反应的、
B.y点的生成速率小于氢气的消耗速率
C.x点对应温度下该反应的平衡常数
D.随着温度升高,对平衡限度的影响温度大于压强
【答案】B
【解析】A.反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔS>0;同一压强下,升高温度,CH4的平衡转化率升高,则该反应为吸热反应,ΔH>0;A正确;
B.y点,CH4的转化率还未达到平衡转化率,说明平衡正向移动,则CO的生成速率大于CO的消耗速率,CO的消耗速率等于H2的消耗速率,所以,y点CO的生成速率大于H2的消耗速率,B错误;
C.x点,CH4的平衡转化率为50%,则CH4和CO2的物质的量变化量均为0.5mol,则平衡时,CH4、CO2、CO和H2的物质的量分别为0.5mol、0.5mol、1mol和1mol,p(CH4)=p(CO2)=P2=P2,p(CO)=p(H2)= P2=P2,Kp===,C正确;
D.随着温度升高,同一温度,不同压强下,CH4的平衡转化率的差别越来越小,说明对平衡限度的影响温度大于压强,D正确;
故选B。
考向6 控制变量法探究影响速率的因素
17.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)室温下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件对反应速率的影响,设计方案如下,已知:2 + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
编号
所加试剂及用量/mL
反应完成所需时间/min
0.6mol•L-1H2C2O4
H2O
0.01mol•L-1KMnO4
3mol•L-1稀H2SO4
1
3.0
V1
3.0
2.0
3.8
2
2.0
3.0
3.0
2.0
4.9
3
1.0
4.0
3.0
2.0
6.0
下列说法错误的是
A.可以通过测定从混合溶液开始到溶液褪色的时间来计算反应速率
B.实验编号1中V1=2.0
C.上述实验可以说明,其他条件相同时H2C2O4浓度越高反应速率越快
D.实验编号3的平均反应速率v(H2C2O4)=0.01 mol•L-1•min-1
【答案】D
【知识点】浓度对化学反应速率的影响
【分析】该实验的目的是探究浓度对化学反应速率的影响,三组实验中的混合溶液除了草酸的浓度不同,其他条件都要保持一致。
【解析】A.各组实验中高锰酸钾浓度不变,反应速率越大,高锰酸钾溶液褪色的时间越短,可以通过测定从混合溶液开始到溶液褪色的时间来计算反应速率,A正确;
B.三组实验中的混合溶液除了草酸的浓度不同,其他条件都要保持一致,溶液总体积保持10mL不变,则实验1中V1=2.0,B正确;
C.实验1到实验3中加入草酸的量逐渐减小,草酸的浓度逐渐减小,反应完成所需时间逐渐加长,说明其他条件相同时草酸浓度越高反应速率越快,C正确;
D.实验3中草酸的物质的量为,高锰酸钾的物质的量为:,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,则,,,D错误;
故选D。
18.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)下列实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
测定反应的
用溶液和溶液进行中和反应反应热的测定实验
B
探究反应存在限度
将等体积的溶液与溶液混合,待其充分反应后,向溶液中滴加溶液
C
探究浓度对反应速率的影响
向两支盛有不同浓度溶液的试管中分别加入等体积等浓度的足量草酸()溶液,观察实验现象
D
探究压强对化学平衡的影响
用注射器吸入和混合气体,将细管端用胶塞封闭,推动活塞压缩气体,观察颜色变化
【答案】D
【解析】A.醋酸为弱电解质,电离过程吸热,因此不可用于中和热的测定,A错误;
B.将等体积的溶液与溶液混合,发生反应,则充分反应后溶液过量,要证明该反应存在限度,应该检验反应物中少量的一方依然存在,即证明存在,可以选用氯化钠溶液检验,B错误;
C.由于不同浓度溶液起始颜色不同,因此与足量草酸溶液反应,褪色时间的长短不能说明浓度对反应速率的影响,C错误;
D.和混合气体中存在平衡:,压缩气体以压强增大,根据勒夏特列原理可知,反应向分子数少的方向移动,即向正反应方向移动,现象为混合气体颜色先变深后变浅,可以探究压强对化学平衡移动的影响,D正确;
答案选D。
19.(2024·重庆巴蜀·高一期末)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
两支试管分别盛有和的酸性高锰酸钾溶液,同时各加的草酸溶液
盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
B
一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入和发生反应
容器内气体压强不再发生变化
反应达到平衡状态
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液
溶液变成血红色
与I-所发生的反应为可逆反应
【答案】C
【解析】A.由高锰酸钾和草酸反应的化学方程式可得关系式2KMnO4~5H2C2O4,可知高锰酸钾过量,看不到褪色现象,故A错误;
B.该反应属于反应前后气体不变的可逆反应,因此容器内气体压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,ΔH<0,故C正确;
D.向溶液中加入溶液,过量,不能说明与所发生的反应为可逆反应,故D错误;
答案选C。
20.为了研究外界条件对分解反应速率的影响,某同学在相应条件下进行实验,实验记录如下表:
实验序号
反应物
温度
催化剂
收集V mL气体所用时
①
5mL5%溶液
25℃
2滴
t1
②
5mL5%溶液
45℃
2滴
t2
③
5mL10%溶液
25℃
2滴
t3
④
5mL5%溶液
25℃
不使用
t4
下列说法中,正确的是
A.通过实验②④,可研究温度对反应速率的影响
B.所用时间:
C.通过实验①④,可研究催化剂对反应速率的影响
D.反应速率:③<④
【答案】C
【解析】A.实验①②中除温度外其他条件均相同,可研究温度对反应速率的影响,A错误;
B.实验①③中除过氧化氢浓度不同外其他条件均相同,浓度大的反应速率快,故收集相同体积的气体实验③用的时间短,故t1>t3,B错误;
C.实验①④中,④采用了催化剂,其他条件均相同,可研究催化剂对反应速率的影响,C正确;
D.实验③④相比,③中浓度大,且使用了催化剂,则③中反应速率快,D错误;
故选C。
1.(2023·重庆部分区·高一下期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.用冰箱冷藏食物 B.在食品中添加防腐剂
C.将洗好的衬衣挂在通风处晾晒 D.在铁制品表面刷油漆
【答案】C
【解析】A.使用冰箱冷藏食物,降低温度,减缓食物腐败的速率,与反应速率有关,故A不符合题意;
B.食品中添加防腐剂,可以减缓食物腐败的速率,与反应速率有关,故B不符合题意;
C.洗好的衣服挂在通风处晾晒,为风干过程,不涉及化学反应,与化学反应速率无关,故C符合题意;
D.铁制品表面刷油漆,隔绝铁制品与氧气的接触,减缓铁制品腐蚀速率,与反应速率有关,故D不符合题意;
答案为C。
2.(2024·重庆渝西中学·高一下期末)在不同反应条件下测得反应速率如下,反应速率最快的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,换算成同一物质、同一单位表示的化学反应速率,然后比较。
【解析】A.;
B.以时间按秒,为标准, ;
C.,C错误;
D.,D正确;
故选B。
3.(2024·重庆长寿区·高一下期末)下列哪种方法不能增大铁跟盐酸反应的速率
A.用粉末状铁代替块状铁 B.用代替
C.增大压强 D.改用不纯的铁代替纯铁
【答案】C
【解析】A.用铁粉代替铁片,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,故A不选;
B.增大盐酸的浓度,氢离子浓度变大,反应速率加快,故B不选;
C.该反应为溶液中的反应,受压强影响不大,则增大压强,不能增大Fe与盐酸的反应速率,故C选;
D.改用不纯的铁代替纯铁,可形成原电池反应,反应速率增大,故D不选;
故选:C。
4.(2024·重庆主城四区·高一下期末)实验室制取氧气的反应:2H2O2=2H2O+O2↑下列条件下,反应的速率最快的是( )
选项
H2O2的质量分数
温度
催化剂
A
5%
5℃
MnO2
B
5%
40℃
MnO2
C
10%
5℃
无
D
10%
40℃
MnO2
【答案】D
【分析】题中涉及影响反应速率的因素有温度、浓度和催化剂,一般来说,温度越高、浓度越大且加入催化剂,可增大反应速率,以此解答该题。
【解析】A、C与B、D相比较,B、D反应温度高、加入催化剂,反应速率较大,B、D相比较,D浓度较大,则D反应速率最大。
答案选D。
【点睛】本题考查化学反应素的影响因素,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基本概念、理论知识的综合理解和运用的考查,注意相关基础知识的积累。
5.(2023·重庆主城四区·高一下期末)煤的气化是一定条件下煤与水蒸气在气化炉中反应生成水煤气:。其它条件不变,下列措施不能加快煤的气化反应速率的是
A.煤块研成煤粉 B.升高温度
C.使用合适的催化剂 D.使用更大体积的气化炉
【答案】D
【解析】A.煤块研成煤粉可以增大反应物的接触面积,从而加快反应速率,故A不选;
B.升高温度可以加快反应速率,故B不选;
C.使用合适催化剂能降低反应活化能从而加快反应速率,故C不选;
D.使用更大体积的气化炉对反应速率无影响,故D选;
故选:D。
6.(2023·重庆部分区·高一下期末)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中发生可逆反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①容器内气体的压强不变;②混合气体的密度不变;③C的物质的量浓度不变
④混合气体的总物质的量不变;⑤;⑥
A.只有③ B.①②④⑥ C.②③⑤ D.②④⑤⑥
【答案】C
【解析】①A为固体,B、C、D为气体,反应前后气体系数之和相等,相同条件下,压强之比等于气体物质的量之比,推出该反应的混合气体的压强始终不变,即混合气体的压强不变,不能说明该反应达到平衡,故①不符合题意;
②A为固体,该反应为气体质量增加的反应,容器为恒容,根据密度的定义,当混合气体密度不变时,说明反应达到平衡,故②符合题意;
③根据化学平衡的定义,因此C的物质的量浓度不变,说明该反应达到平衡,故③符合题意;
④A为固体,B、C、D为气体,反应前后气体系数之和相等,混合气体总物质的量始终相等,即当混合气体总物质的量不变,不能说明反应达到平衡,故④不符合题意;
⑤用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且化学反应速率之比等于化学计量数之比,因此v正(C)=v逆(D),能说明反应达到平衡,故⑤符合题意;
⑥根据⑤分析,应是v正(B)=2v逆(C),说明反应达到平衡,故⑥不符合题意;
综上所述,符合题意的是②③⑤,选项C正确;
答案为C。
7.,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.前内,A的平均反应速率为
B.内,A和B反应放出的热量为
C.后,A的消耗速率等于B的生成速率
D.气体平均相对分子质量不再变化说明反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】A.由图可知,前12s内A浓度变化0.6mol/L,则平均反应速率,故A错误;
B.前12s内,A浓度变化0.6mol/L,A物质的量变化0.6mol/L×2L=1.2mol,根据,则12s内A和B反应放出的热量为,故B错误;
C.由图可知12s内,A浓度变化0.6mol/L,B浓度变化0.2mol/L,C浓度变化,三者浓度变化比值为3:1:2,说明b=1、c=2,则反应为,12s后反应达到平衡,各物质正逆反应速率比等于计量数之比,则,故C错误;
D.结合选项C分析可知 正反应方向为物质的量减小的反应,而反应过程中气体总质量不变,根据可知气体平均相对分子质量为变量,不再变化说明反应达到平衡状态,故D正确;
答案选D。
8.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)2SO2(g) + O2 2SO3(g)在不同条件下反应进程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量
B.过程b可能使用了催化剂,增加了活化分子数,同时提高了SO2的平衡转化率
C.其他条件相同时,a和b达到平衡的时间相同
D.过程b第一步的反应速率小于第二步的反应速率
【答案】D
【知识点】活化能对反应速率的影响、化学键与化学反应中的能量关系、吸热反应和放热反应、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】A:由图可知,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释放的总能量,故A说法错误;
B:过程b活化能降低可能使用了催化剂,增加了活化分子数,但不能提高SO2的平衡转化率,故B说法错误;
C:过程b使用催化剂化学反应速率较快,达到平衡的时间比过程a短,故C说法错误;
D:由图可知过程b第一步的活化能大于第二步,故第一步的反应速率小于第二步的反应速率,故D说法正确;
故本题选D。
9.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g) 3X(g),在两种反应条件下,c(B)随时间的变化如图中曲线甲和乙所示。下列说法不正确的是
A.平均反应速率:b→a时间段大于a→c时间段
B.a点的瞬时反应速率大于c点的瞬时反应速率
C.该反应的平衡常数表达式为:K=
D.若定义Q=,则t1时刻,Q(乙) > Q(甲)
【答案】C
【知识点】浓度对化学反应速率的影响、化学平衡常数的概念及表达方式
【解析】A.随反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢,平均反应速率:b→a时间段大于a→c时间段,故A正确;
B.a点反应物浓度大于b点,a点的瞬时反应速率大于c点的瞬时反应速率,故B正确;
C.A是固体,不计入平衡常数表达式,该反应的平衡常数表达式为:K=,故C错误;
D.t1时刻反应物浓度甲大于乙,生成物的浓度乙大于甲,若定义Q=,则t1时刻,Q(乙) >Q(甲),故D正确;
选C。
10.(2024·重庆巴蜀·高一期末)对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】速率比等于化学计量数比,都转化为用D物质表示的反应速率,速率的单位都用,然后进行比较。
【解析】A.,,故A不符合题意;
B.物质B为固体,不可以表示反应速率,故B不符合题意;
C.,,故C不符合题意;
D.,,故D符合题意;
答案选D。
11.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法,备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂,氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如下图。下列说法不正确的是
A.在Pt-HY界面因反应活化能降低使H2迅速参与反应
B.反应过程中有非极性键的断裂和生成
C.Pt原子表面上发生的反应有:、、、
D.若1molNO在催化剂表面参与反应,转移的电子数为2NA
【答案】D
【解析】A.Pt-HY是氢气还原NO的催化剂,在Pt-HY界面上,降低了反应的活化能,从而使H2迅速参与反应,A正确;
B.从图中可以看出,反应过程中有O=O键、H-H键等非极性键的断裂,有N≡N键的生成,B正确;
C.从图中可以看出,在左侧的Pt原子表面,发生的反应有:、,在右侧的Pt原子表面,发生的反应有、,C正确;
D.从左侧Pt表面可以看出,发生反应2NO+H2N2O+H2O,反应中转移电子的数目为2e-,则1molNO在催化剂表面参与反应,转移的电子数为NA,D不正确;
故选D。
12.(2024·重庆部分区·高一下期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.用冰箱冷藏食物 B.在食品中添加防腐剂
C.将洗好的衬衣挂在通风处晾晒 D.在铁制品表面刷油漆
【答案】C
【解析】A.使用冰箱冷藏食物,降低温度,减缓食物腐败的速率,与反应速率有关,故A不符合题意;
B.食品中添加防腐剂,可以减缓食物腐败的速率,与反应速率有关,故B不符合题意;
C.洗好的衣服挂在通风处晾晒,为风干过程,不涉及化学反应,与化学反应速率无关,故C符合题意;
D.铁制品表面刷油漆,隔绝铁制品与氧气的接触,减缓铁制品腐蚀速率,与反应速率有关,故D不符合题意;
答案为C。
13.(2024·重庆巴蜀·高一期末)某学习小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量),下列结论不正确的是
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
A.反应Ⅰ:
B.反应Ⅱ:
C.反应Ⅲ:若,则
D.反应Ⅳ:若,则
【答案】D
【解析】A.反应I,是体积减小的可逆反应,温度相同时,压强越大,反应物的转化率越高,,故A正确;
B.反应Ⅱ中,根据图像先拐先平衡,数值大,故,故B正确;
C.反应Ⅲ中,若,,则升高温度平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,与图象吻合,故C正确;
D.反应Ⅳ中若ΔH<0,则升高温度平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,则T2<T1,故D错误;
答案选D。
14.(2024·重庆巴蜀·高一期末)采用与反应合成可再生能源甲醇,反应如下:,在一个容积可变的密闭容器中充有和,在催化剂作用下发生反应。的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.点的正反应速率大于点的逆反应速率
B.三点的平衡常数的大小关系为:
C.若达到平衡状态时,容器的体积为,则在平衡状态时容器的体积为
D.点时,若再充入的,再次平衡时转化率减小
【答案】C
【分析】压强不变升温时CO平衡转化率下降,则正反应放热,温度不变增压时平衡右移,CO平衡转化率增大,则p2>p1;
【解析】A.平衡时正反应速率等于逆反应速率,A、C两点,C点的压强更大、温度更高,所以C点的正反应速率比A点的正反应速率大,则A点的正反应速率小于C点的逆反应速率,故A错误;
B.A、B两点的温度相同,平衡常数,由图像可知同压升温CO平衡转化率降低,所以升温平衡常数减小,KA、KB、KC的大小关系为:,故B错误;
C.A点CO转化率50%,三段式,若达到平衡状态A时,容器的体积为5L,,B点CO转化率80%,三段式,,解得v=1L,则在平衡状态B时容器的体积为1L,故C正确;
D.点时,若再充入的,在恒温恒压下再次平衡时建立等效平衡,转化率不变,故D错误;
故答案为C。
15.(2024·重庆巴蜀·高一期末)二氧化碳制甲醇过程中发生的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在一个定容密闭容器中,按照投料,平衡时,和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.保持其他条件不变,增大压强可提高的产率
B.时的平衡转化率低于
C.时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015
D.范围内,反应Ⅱ平衡常数增大的幅度小于反应I平衡常数减小的幅度
【答案】D
【分析】反应I为放热反应,温度越高,该反应的产物的含量越低,故m曲线代表的是的物质的量百分数,n曲线代表的是CO的物质的量百分数。
【解析】A.反应I是气体体积减小的反应,保持其他条件不变,增大压强平衡正向移动,可提高的产率,故A正确;
B.起始n(CO2):n(H2)=1:3投料,只发生反应I时,由于反应Ⅰ中CO2和H2的化学计量数之比为1∶3,所以CO2和H2的转化率相同;发生反应Ⅱ时,由于反应Ⅱ中CO2和H2的化学计量数之比为1∶1,所以H2的平衡转化率小于CO2的转化率,时的平衡转化率低于,故B正确;
C.270℃时,二氧化碳的转化率为24%,且甲醇和一氧化碳的选择性各为50%,设初始投料、,容器体积为VL,根据题意列出三段式如下:、,平衡时,、、、,则时反应Ⅱ的平衡常数,故C正确;
D.温度升高,反应Ⅰ是放热反应,平衡逆向移动,造成二氧化碳转化率减小,平衡常数减小;反应Ⅱ是吸热反应,平衡正向移动,造成二氧化碳转化率增大,平衡常数增大;由于范围内二氧化碳的转化率增大,说明该温度范围内反应Ⅱ平衡常数增大的幅度大于反应I平衡常数减小的幅度,故D错误;
故选D。
16.(2024·重庆主城四区·高一下期末)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
【解析】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。
17.(2024·重庆长寿区·高一下期末)CH3OH可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
(1)3min内,以CO2表示的化学反应速率为 mol/(L·min)。(保留三位小数)
(2)10min时,CH3OH的物质的量为 mol,10min内,以H2表示的化学反应速率是 mol/(L·min)。
(3)3min时,v(正) v(逆)(填“大于”、“等于”、“小于”),此时化学反应向 进行(填“正方向”或“逆方向”)。
【答案】(1)0.167
(2)0.75 0.225
(3)大于 正方向
【分析】图中,CH3OH浓度随时间在增加,CO2浓度随时间在减小,CO2、CH3OH浓度在10min钟之后不再改变,即在10min时达到平衡,两者在3min时浓度相同,之后CH3OH浓度继续增加,CO2浓度继续减小,平衡继续正方向进行,据此解答;
【解析】(1)3min内,;
(2)10min时,;;
(3)3min时,之后CH3OH继续增加,平衡继续正方向进行,v (正) 大于v(逆)。
18.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)某化学小组利用传感器、数据采集器和计算机等设备,探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)为进一步研究和对分解反应的催化效果,化学小组同学做下列实验:
①定性研究:小组同学用图1装置进行实验,在注射器中分别加入相同体积的溶液和溶液,可通过观察 ,定性确定反应速率的大小。某同学提出用相同体积溶液代替溶液,你认为是否合理 (填“是”或“否”),理由是 。
②定量研究:小组同学利用图2装置进行定量实验,向大试管中加入溶液,向注射器中分别加入溶液和溶液,测定的数据是 ,比较催化剂对反应速率的影响。
(2)工业废水中有毒,对环境危害很大,可以氧化废水中的,可催化该反应。
①与反应会生成参与大气循环的无毒气体,其化学式是 。
②一定条件下,测得的氧化去除率随溶液中的变化如图所示。过多时,的氧化去除率有所下降,原因是 。
【答案】(1)气球膨胀的快慢 不合理 阴离子不同,可能有干扰 相同时间内,量气管内液面上升的高度(或者量气管内液面上升一定高度所需要的时间)
(2)、 可以催化分解,增大,分解增加,去除率就会下降
【解析】(1)①定性研究:在其它条件相同时,通过加入不同的催化剂催化分解过氧化氢,可以借助气球膨胀的快慢判断产生气体的速率,从而判断种类不同的催化剂的对速率的影响大小;定性确定反应速率的大小。某同学提出用相同体积溶液代替溶液,不合理,理由是阴离子不同,可能有干扰;
②定量研究:为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响,需要测量收集相同气体所需要的时间,或相同时间内,量气管内液面上升的高度,从而比较催化剂对反应速率的影响;
(2)①与反应会生成参与大气循环的无毒气体,则无毒气体是、;
②在催化剂种类不变的情况下,超过90ml/L时,的氧化去除率下降,说明产生的·OH减少,说明部分双氧水分解成氧气和水,故当超过90ml/L时, 可以催化分解,增大,分解增加,去除率就会下降。
19.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)在恒容密闭容器中,发生反应。
(1)该反应的平衡常数表达式为 ,下列选项不能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.气体颜色保持不变
B.气体平均相对分子质量保持不变
C.
D.气体密度保持不变
(2)已知该反应:。下列措施能增大反应速率且能使平衡正向移动的是_____。
A.升高温度 B.充入使压强增大
C.充入使压强增大 D.选择高效催化剂
(3)查询有关资料可知的反应历程分两步:
第一步: (快反应);
第二步: (慢反应);
一定条件下,当反应达到平衡状态时:
①可用、、、表示该反应的平衡常数,其表达式为 。
②下图为平衡常数的对数与温度T的变化关系图,其中能正确表示该反应与T的关系的曲线为 (填写“a”或“b”)
(4)在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:,若起始温度相同,分别向三个容器中通入和,则达到平衡时各容器中物质的体积分数由大到小的顺序为 (填写序号)
【答案】(1) D
(2)C
(3) b
(4)③>②>①
【解析】(1)化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积比反应物浓度幂之积,;
A.气体颜色保持不变时,说明二氧化氮浓度不变,反应达到平衡状态,A错误;
B.气体平均相对分子质量保持不变,各物质的物质的量保持不变,反应达到平衡状态,B错误;
C.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,可知, 到达平衡状态时,,则,即,反应达到平衡状态, C错误;
D.反应前后气体的总质量始终保持不变,容器体积不变,则无论反应是否达到平衡状态,气体的密度始终保持不变,不能说明该状态为平衡状态,D正确;
故答案选D。
(2)A.升高温度,反应速率加快,由于,说明升高温度平衡常数减小,平衡逆向移动,A错误;
B.充入Ar,使压强增大,但不改变反应物和生成物的浓度,反应速率不变,平衡不移动,B错误;
C.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡正向移动,C正确;
D.选择高效催化剂,反应速率增大,但是不影响平衡移动,D错误;
故答案选C。
(3)由反应达到平衡状态可知,,,则,即,则;该反应的正反应为放热反应,温度T越高,平衡常数K越小,lgK越小,所以b曲线符合题意
(4)为放热反应,故平衡时①温度高于②,升高温度可使平衡逆向移动,故平衡时物质的体积分数②>①;因该反应为气体分子数减少的反应,③为恒压,则压强③大于②,增大压强,平衡正向移动,故物质的体积分数③>②,故各容器中物质的体积分数由大到小的顺序为:③>②>①
20.控剜变量法是化学实验的一种常用方法。
I.下表是某学习小组研究和等物质的量浓度的反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
序号
锌的质量/g
锌的形状
反应前溶液的温度/
其他试剂
1
0.65
颗粒
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
颗粒
0.5
50
20
2滴溶液
4
0.65
粉末
0.5
50
20
无
5
0.65
粉末
0.5
50
35
2滴溶液
(1)在上述5组实验中,反应速率最快的是 (填实验序号)。
(2)实验1和2表明 对反应速率有影响,实验1和3对比发现实验3反应速率明显较快,主要原因是 。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是AB段,其原因是 。
II.某学习小组探究丙酮()的碘代反应。已知该反应的速率方程为,其半衰期(反应物浓度降低一半时所需的时间)为,在室温下进行实验,得到如下数据。
实验编号
1
2
3
4
0.25
0.50
1.00
0.50
0.05
0.05
0.05
0.10
1.40
2.80
a
2.80
(4)表中 。
(5)速率方程中, ; 。
(6)在过量的存在时,反应掉的所需的时间是 。
【答案】(1)5
(2)固体反应物的表面积 实验3加入少量硫酸铜,构成铜锌原电池
(3)该反应放热,溶液温度升高
(4)5.60
(5)1 0
(6)250
【分析】I.用控制变量法探究影响反应速率的因素,需要让探究的因素为唯一变量,其它因素为恒量。锌和稀硫酸反应,加入硫酸铜,锌能置换出铜,构成铜锌原电池,加快反应速率,但硫酸铜过多,生成得铜覆盖在锌表面,使锌与稀硫酸接触面积过小,反应速率减慢。
II.丙酮的碘代反应探究的是反应物浓度与反应速率的定量关系。对比实验1和2,丙酮的浓度增大一倍,反应速率增大一倍;对比2和4,碘的浓度增大,反应速率不变,故速率方程中m=1,n=0。
【解析】(1)接触面积越大、硫酸浓度越大、反应温度越高反应速率越快,加入少量硫酸铜,构成铜锌原电池,加快反应速率,在此5组实验中,其速率最快的是5。
(2)根据控制变量法,实验1和2的变量是固体反应物的表面积,实验1和2表明固体反应物的表面积对反应速率有影响;实验1和3对比发现实验3反应速率明显较快,主要原因是实验3加入少量硫酸铜,构成铜锌原电池。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是AB段,其原因是该反应放热,溶液温度升高。
(4)据分析,其他条件不变时,丙酮的浓度增大一倍,反应速率增大一倍,对比2和3可知a=5.60。
(5)据分析,m=1,n=0。
(6)m=1,n=0,由实验1可知,故k=5.6010-3,半衰期为min,故反应掉50%所需的时间为min,余下50%的丙酮,再反应掉其中的50%还需min,因此,反应掉75%的丙酮所需的时间为min。
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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
考向2 影响速率的因素
考向3 化学反应限度
考向4 化学平衡移动
考向5 化学平衡图像
考向6 控制变量法探究影响速率的因素
考向1 化学反应速率
1.(2024·重庆八中·高一期末)在2L的密闭容器中,将4molA(g)、2molB(g)混合并在一定条件下发生如下反应:,若经2s后测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.2s末,A物质的量为1.4mol B.用D表示的平均反应速率为
C.2s时,A的转化率为30% D.反应过程中容器内压强增大
2.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
考向2 影响速率的因素
3.(2024·重庆联合检测·高一期末)下列生活中的措施与调控化学反应速率无关的是
A.食盐中添加 B.糕点中放置除氧剂
C.烧煤时粉碎煤块 D.猪肉放在冰箱中冷藏
4.(2023·重庆联合诊断·高一下期末)用固体与稀盐酸反应制取,生成的体积与时间的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.图中OE段收集的最少
B.图中EF段反应速率最快
C.该反应是吸热反应
D.将粉碎可以加快反应速率
5.(2024·重庆八中·高一期末)在气体反应中改变条件,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的是
①增大反应物的浓度②移去生成物③增大压强④升高温度⑤加入催化剂
A.①⑤ B.①③ C.④⑤ D.③⑤
6.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,分解速率越快
C.图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,对分解速率的影响大
考向3 化学反应限度
7.(2023·重庆主城四区·高一下期末)利用反应 ,可回收处理石油化工行业废气中的硫化氢。T℃时,该反应在密闭容器中进行,下列说法正确的是
A.平衡后,通入,减小
B.上述条件下,可实现100%分解
C.平衡态是该条件下分解的最大程度
D.生成的质量不变时,反应停止
8.(2024·重庆联合检测·高一期末)已知常温下可转化为:(无色)。在一恒温恒容的密闭容器中充入和的混合气体,下列不能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的颜色不变 B.容器内的压强保持不变
C. D.
9.(2024·重庆巴蜀·高一期末)氮化硅陶瓷球具有耐高温、电绝缘、密度小等优良性能,工业上常在非氧氛围中制备氮化硅,其反应为: 。若上述反应在绝热恒容容器中发生,则下列状态不能表明反应一定处于平衡状态的是
A.混合气体的总物质的量不再改变
B.用不同物质表示的反应速率
C.反应体系中温度保持不变
D.混合气体密度不变
10.(2024·重庆部分区·高一下期末)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中发生可逆反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①容器内气体的压强不变;②混合气体的密度不变;③C的物质的量浓度不变
④混合气体的总物质的量不变;⑤;⑥
A.只有③ B.①②④⑥ C.②③⑤ D.②④⑤⑥
考向4 化学平衡移动
11.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)1884年勒夏特列提出了平衡移动原理,下列现象或操作不能用该原理解释的是
A.反应,工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来,以制备金属钾
B.恒温条件下,,缩小容积,气体颜色变深
C.实验室可用排饱和食盐水溶液的方法收集气体
D.工业上选择高压条件()合成氨以提高原料的平衡转化率
12.(2024·重庆巴蜀·高一期末)初始时在3个体积相同的密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应平衡时的有关数据如下(已知 )
容器
甲
乙
丙
容器类型
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投入量
、
平衡常数
体积分数
反应物转化率
反应的能量变化
吸收
放出
吸收
下列说法正确的是
A. B. C. D.
考向5 化学平衡图像
13.(2024·重庆巴蜀·高一期末)一定条件下,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。内该反应共吸收了热量。下列说法不正确的是
A.达到平衡时,的分压不再变化
B.反应的化学方程式为
C.由图可知,内,的反应速率为
D.该条件下,达到平衡时的转化率为
14.(2024·重庆主城四区·高一下期末)下列有关图像描述正确的是
A.图甲表示反应 △H<0,,则时刻为增大压强
B.图乙表示反应: △H<0,
C.图丙表示反应:
D.图丁表示反应 △H>0,y轴可表示物质B的转化率
15.NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度关系如图所示。下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大
B.其他条件不变,在175-300℃范围,随着温度的升高,出口处N2、氮氧化物的量均不断增大
C.催化氧化除去尾气中的NH3,减小大气污染,应选择的反应温度约为225℃
D.气体流速越快,NH3的去除率越高
16.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)与重整技术是获得合成气(CO、)、实现碳中和的重要途径之一。在一定条件下,向密闭容器中通入物质的量均为的和,发生反应:,测得平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示[已知气体分压(p)=总压×物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可得到平衡常数]:
下列说法错误的是
A.该反应的、
B.y点的生成速率小于氢气的消耗速率
C.x点对应温度下该反应的平衡常数
D.随着温度升高,对平衡限度的影响温度大于压强
考向6 控制变量法探究影响速率的因素
17.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)室温下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件对反应速率的影响,设计方案如下,已知:2 + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
编号
所加试剂及用量/mL
反应完成所需时间/min
0.6mol•L-1H2C2O4
H2O
0.01mol•L-1KMnO4
3mol•L-1稀H2SO4
1
3.0
V1
3.0
2.0
3.8
2
2.0
3.0
3.0
2.0
4.9
3
1.0
4.0
3.0
2.0
6.0
下列说法错误的是
A.可以通过测定从混合溶液开始到溶液褪色的时间来计算反应速率
B.实验编号1中V1=2.0
C.上述实验可以说明,其他条件相同时H2C2O4浓度越高反应速率越快
D.实验编号3的平均反应速率v(H2C2O4)=0.01 mol•L-1•min-1
18.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)下列实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
测定反应的
用溶液和溶液进行中和反应反应热的测定实验
B
探究反应存在限度
将等体积的溶液与溶液混合,待其充分反应后,向溶液中滴加溶液
C
探究浓度对反应速率的影响
向两支盛有不同浓度溶液的试管中分别加入等体积等浓度的足量草酸()溶液,观察实验现象
D
探究压强对化学平衡的影响
用注射器吸入和混合气体,将细管端用胶塞封闭,推动活塞压缩气体,观察颜色变化
19.(2024·重庆巴蜀·高一期末)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
两支试管分别盛有和的酸性高锰酸钾溶液,同时各加的草酸溶液
盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
B
一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入和发生反应
容器内气体压强不再发生变化
反应达到平衡状态
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液
溶液变成血红色
与I-所发生的反应为可逆反应
20.为了研究外界条件对分解反应速率的影响,某同学在相应条件下进行实验,实验记录如下表:
实验序号
反应物
温度
催化剂
收集V mL气体所用时
①
5mL5%溶液
25℃
2滴
t1
②
5mL5%溶液
45℃
2滴
t2
③
5mL10%溶液
25℃
2滴
t3
④
5mL5%溶液
25℃
不使用
t4
下列说法中,正确的是
A.通过实验②④,可研究温度对反应速率的影响
B.所用时间:
C.通过实验①④,可研究催化剂对反应速率的影响
D.反应速率:③<④
1.(2023·重庆部分区·高一下期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.用冰箱冷藏食物 B.在食品中添加防腐剂
C.将洗好的衬衣挂在通风处晾晒 D.在铁制品表面刷油漆
2.(2024·重庆渝西中学·高一下期末)在不同反应条件下测得反应速率如下,反应速率最快的是
A.
B.
C.
D.
3.(2024·重庆长寿区·高一下期末)下列哪种方法不能增大铁跟盐酸反应的速率
A.用粉末状铁代替块状铁 B.用代替
C.增大压强 D.改用不纯的铁代替纯铁
4.(2024·重庆主城四区·高一下期末)实验室制取氧气的反应:2H2O2=2H2O+O2↑下列条件下,反应的速率最快的是( )
选项
H2O2的质量分数
温度
催化剂
A
5%
5℃
MnO2
B
5%
40℃
MnO2
C
10%
5℃
无
D
10%
40℃
MnO2
5.(2023·重庆主城四区·高一下期末)煤的气化是一定条件下煤与水蒸气在气化炉中反应生成水煤气:。其它条件不变,下列措施不能加快煤的气化反应速率的是
A.煤块研成煤粉 B.升高温度
C.使用合适的催化剂 D.使用更大体积的气化炉
6.(2023·重庆部分区·高一下期末)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中发生可逆反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①容器内气体的压强不变;②混合气体的密度不变;③C的物质的量浓度不变
④混合气体的总物质的量不变;⑤;⑥
A.只有③ B.①②④⑥ C.②③⑤ D.②④⑤⑥
7.,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.前内,A的平均反应速率为
B.内,A和B反应放出的热量为
C.后,A的消耗速率等于B的生成速率
D.气体平均相对分子质量不再变化说明反应达到平衡状态
8.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)2SO2(g) + O2 2SO3(g)在不同条件下反应进程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量
B.过程b可能使用了催化剂,增加了活化分子数,同时提高了SO2的平衡转化率
C.其他条件相同时,a和b达到平衡的时间相同
D.过程b第一步的反应速率小于第二步的反应速率
9.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g) 3X(g),在两种反应条件下,c(B)随时间的变化如图中曲线甲和乙所示。下列说法不正确的是
A.平均反应速率:b→a时间段大于a→c时间段
B.a点的瞬时反应速率大于c点的瞬时反应速率
C.该反应的平衡常数表达式为:K=
D.若定义Q=,则t1时刻,Q(乙) > Q(甲)
10.(2024·重庆巴蜀·高一期末)对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
11.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法,备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂,氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如下图。下列说法不正确的是
A.在Pt-HY界面因反应活化能降低使H2迅速参与反应
B.反应过程中有非极性键的断裂和生成
C.Pt原子表面上发生的反应有:、、、
D.若1molNO在催化剂表面参与反应,转移的电子数为2NA
12.(2024·重庆部分区·高一下期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.用冰箱冷藏食物 B.在食品中添加防腐剂
C.将洗好的衬衣挂在通风处晾晒 D.在铁制品表面刷油漆
13.(2024·重庆巴蜀·高一期末)某学习小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量),下列结论不正确的是
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
A.反应Ⅰ:
B.反应Ⅱ:
C.反应Ⅲ:若,则
D.反应Ⅳ:若,则
14.(2024·重庆巴蜀·高一期末)采用与反应合成可再生能源甲醇,反应如下:,在一个容积可变的密闭容器中充有和,在催化剂作用下发生反应。的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.点的正反应速率大于点的逆反应速率
B.三点的平衡常数的大小关系为:
C.若达到平衡状态时,容器的体积为,则在平衡状态时容器的体积为
D.点时,若再充入的,再次平衡时转化率减小
15.(2024·重庆巴蜀·高一期末)二氧化碳制甲醇过程中发生的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在一个定容密闭容器中,按照投料,平衡时,和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.保持其他条件不变,增大压强可提高的产率
B.时的平衡转化率低于
C.时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015
D.范围内,反应Ⅱ平衡常数增大的幅度小于反应I平衡常数减小的幅度
16.(2024·重庆主城四区·高一下期末)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
17.(2024·重庆长寿区·高一下期末)CH3OH可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
(1)3min内,以CO2表示的化学反应速率为 mol/(L·min)。(保留三位小数)
(2)10min时,CH3OH的物质的量为 mol,10min内,以H2表示的化学反应速率是 mol/(L·min)。
(3)3min时,v(正) v(逆)(填“大于”、“等于”、“小于”),此时化学反应向 进行(填“正方向”或“逆方向”)。
18.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)某化学小组利用传感器、数据采集器和计算机等设备,探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)为进一步研究和对分解反应的催化效果,化学小组同学做下列实验:
①定性研究:小组同学用图1装置进行实验,在注射器中分别加入相同体积的溶液和溶液,可通过观察 ,定性确定反应速率的大小。某同学提出用相同体积溶液代替溶液,你认为是否合理 (填“是”或“否”),理由是 。
②定量研究:小组同学利用图2装置进行定量实验,向大试管中加入溶液,向注射器中分别加入溶液和溶液,测定的数据是 ,比较催化剂对反应速率的影响。
(2)工业废水中有毒,对环境危害很大,可以氧化废水中的,可催化该反应。
①与反应会生成参与大气循环的无毒气体,其化学式是 。
②一定条件下,测得的氧化去除率随溶液中的变化如图所示。过多时,的氧化去除率有所下降,原因是 。
19.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)在恒容密闭容器中,发生反应。
(1)该反应的平衡常数表达式为 ,下列选项不能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.气体颜色保持不变
B.气体平均相对分子质量保持不变
C.
D.气体密度保持不变
(2)已知该反应:。下列措施能增大反应速率且能使平衡正向移动的是_____。
A.升高温度 B.充入使压强增大
C.充入使压强增大 D.选择高效催化剂
(3)查询有关资料可知的反应历程分两步:
第一步: (快反应);
第二步: (慢反应);
一定条件下,当反应达到平衡状态时:
①可用、、、表示该反应的平衡常数,其表达式为 。
②下图为平衡常数的对数与温度T的变化关系图,其中能正确表示该反应与T的关系的曲线为 (填写“a”或“b”)
(4)在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:,若起始温度相同,分别向三个容器中通入和,则达到平衡时各容器中物质的体积分数由大到小的顺序为 (填写序号)
20.控剜变量法是化学实验的一种常用方法。
I.下表是某学习小组研究和等物质的量浓度的反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
序号
锌的质量/g
锌的形状
反应前溶液的温度/
其他试剂
1
0.65
颗粒
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
颗粒
0.5
50
20
2滴溶液
4
0.65
粉末
0.5
50
20
无
5
0.65
粉末
0.5
50
35
2滴溶液
(1)在上述5组实验中,反应速率最快的是 (填实验序号)。
(2)实验1和2表明 对反应速率有影响,实验1和3对比发现实验3反应速率明显较快,主要原因是 。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是AB段,其原因是 。
II.某学习小组探究丙酮()的碘代反应。已知该反应的速率方程为,其半衰期(反应物浓度降低一半时所需的时间)为,在室温下进行实验,得到如下数据。
实验编号
1
2
3
4
0.25
0.50
1.00
0.50
0.05
0.05
0.05
0.10
1.40
2.80
a
2.80
(4)表中 。
(5)速率方程中, ; 。
(6)在过量的存在时,反应掉的所需的时间是 。
1 / 2
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