专题03 化学反应的速率与限度(河北专用)-【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
2025-05-16
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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 化学反应速率及其计算
考向2 影响化学反应速率的因素
考向3 化学平衡判断
考向4 化学反应速率与化学平衡
考向1 化学反应速率及其计算
1.(23-24高一下·河北石家庄·联考)关于反应,下列表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
2.(23-24高一下·河北昌黎一中·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
3.(22-23高一下·河北三河一中·期末)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)
4.(23-24高一下·河北霸州一中·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
5.(23-24高一下·河北邯郸一中·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,
考向2 影响化学反应速率的因素
6.(23-24高一下·河北张家口·联考)利用浓度传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备,在相同条件下研究催化剂i、ii对反应的影响,起始时容器中通入,已知各物质浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示:
下列说法错误的是
A.由图像可知,催化剂i的催化效果更好
B.曲线a表示使用催化剂ii时,的浓度随时间t的变化曲线
C.使用催化剂ii时,内,的平均反应速率为
D.无催化剂时,增大反应容器的体积,反应中正、逆反应的速率均减小
7.(23-24高一下·河北冀州中学·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
8.(23-24高一下·河北定兴中学·期末)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A.水样pH越大,M的分解速率越快
B.水样中添加,能加快M的分解速率
C.由①、③得,M浓度越大,分解速率越慢
D.在0~20min内,②中M的分解速率为
9.(23-24高一下·河北固安一中·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
10.(23-24高一下·河北高碑店一中·期末)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,用气体传感器测量不同起始浓度和催化剂表面积下,随时间的变化如下表所示:
编号
0
40
60
80
①
a
2.40
1.60
1.20
0,80
②
a
1.20
0.40
?
?
③
2a
2.40
0.80
0.40
0.40
下列说法正确的是
A.相同条件下,氨气初始浓度越大,反应速率越快
B.实验①,0~40min,
C.实验③,60~80min,氨的分解反应不再发生
D.实验①②③,40~60min,实验②中最小
考向3 化学平衡判断
11.(23-24高一下·河北衡水·联考)一定温度下的密闭容器中,发生可逆反应,下列说法中,能说明该反应一定达到化学平衡状态的是
A.H2、I2、HI的浓度相等
B.H2、I2、HI的浓度之比为1:1:2
C.H2、I2、HI在密闭容器中共存
D.消耗2molHI的同时消耗1molI2
12.(23-24高一下·河北泊头一中·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
13.(22-23高一下·河北清苑中学·期末)一定条件下的密闭容器中进行反应:。下列说法能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A. B.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
C.CO、H2、CH3OH的浓度相等 D.正、逆反应速率相等且等于等
14.(23-24高一下·河北昌黎一中·期末)在恒温恒容的密闭容器中,发生可逆反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.O2的含量保持不变 B.体系的压强不再变化
C.正反应速率等于逆反应速率 D.SO2和SO3的物质的量之比为1:1
15.(22-23高一下·河北精英中学·期末)一定条件下,恒容密闭容器中发生反应。下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.H2的物质的量保持不变
B.气体分子总数保持不变
C.CO与CO2的浓度相等
D.同时存在
考向4 化学反应速率与化学平衡
16.(23-24高一下·河北邢台·联考)将6mol 和8mol 充入容积为2L的密闭容器中,分别在、温度下发生反应,的物质的量随时间变化关系如下表所示:
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
8.0mol
3.5mol
2.0mol
2.0mol
1.7mol
1.5mol
1.5mol
下列说法错误的是
A.
B.温度下,平衡时的体积分数为40%
C.温度下,20~25min内以表示该反应速率为0.02
D.混合气体的密度保持不变时,说明该反应已达到平衡
17.(23-24高一下·河北黄骅一中·期末)某温度下,将等物质的量的气体A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:,经2 min后测得B的物质的量分数为25%,以D表示的反应速率v(D)=0.25 mol/(L·min),下列说法正确的是
A.2 min时,B的浓度为1.5 mol/L
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.反应前后容器内气体的压强之比为1:1
D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应已达到平衡状态
18.(23-24高一下·河北石家庄·期末)一定温度,向1L密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应2X(g)+Y(g)3Z(?)。达到平衡时,容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是
A.Z不可能为气体
B.达到平衡时容器内有1.8molZ
C.Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态
D.从容器中分离出去Z物质,正反应速率会变大
19.(23-24高一下·河北武邑中学·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,SO2的浓度为
B.内,用O2表示的平均反应速率为
C.末,SO2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
20.(23-24高一下·河北霸州一中·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
1.(23-24高一下·河北廊坊·联考)反应,经2min,B的浓度减少0.6mol/L。对此化学反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是
B.分别用B、C表示反应的速率,其比值是3:2
C.在2min末的反应速率,用B表示是
D.在这2min内,B和C两物质的浓度都逐渐减小
2.(23-24高一下·河北唐山二中·期末)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·河北辛集中学·期末)下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是
A.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
B.增大反应物的量,反应速率一定增大
C.在一定条件下,可逆反应都有一定的限度
D.可以通过延长反应的时间来改变化学反应的限度
4.(23-24高一下·河北保定一中·期末)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2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,SO3的生成速率会增大
C.使用合适的高效催化剂,可以实现SO3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
5.(22-23高一下·河北沧州一中·期末)某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和0.1 mol·L-1H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下:
实验序号
温度/℃
H2SO4溶液体积/mL
Na2S2O3溶液体积/mL
H2O体积/mL
出现沉淀所需的时间/s
Ⅰ
30
10
5
5
t1
Ⅱ
30
5
5
a
t2
Ⅲ
60
10
5
5
t3
已知:①Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O ②实验结果:t2>t1>t3。
下列说法错误的是
A.a = 10
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
C.除了用产生沉淀所需时间,还可以用产生气泡所需时间来记录和比较反应速率
D.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可依次向试管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液
6.(23-24高一下·河北泊头一中·期中)一定温度下,将6mol A和4mol B混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g) +2D(g),反应5min时,测得D的浓度为1.5mol/L,以C表示的平均反应速率V(C)= 0.6 ,下列说法不正确的是
A.该反应方程式中,
B.5min时,向容器中再加入1mol氦气,不能减慢化学反应速率
C.5min时,D的物质的量为3mol
D.0~5min内,以B表示的平均反应速率为
7.(23-24高一下·河北深州中学·期末)为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化,在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C.化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
8.(23-24高一下·河北车轴山中学·期末)把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡状态,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,同时生成1molD,下列叙述中错误的是
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
C.5s内B的反应速率v(B)=0.05mol·L-1·s-1
D.达到平衡状态时A的转化率为40%
9.(23-24高一下·河北师范大学附属中学·期末)在一恒容密闭容器中发生反应,在200℃和t℃时,X的物质的量浓度(单位:mol·L)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
200℃
1.60
1.10
0.70
0.40
0.30
0.30
t℃
2.00
1.30
0.70
0.36
0.36
0.36
下列有关该反应的描述正确的是
A.在t℃时,4min内用Y表示的化学反应速率为
B.200℃下,混合气体的密度不变说明反应一定达到平衡
C.根据上表内X的浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D.从表中可以看出
10.(22-23高一下·河北衡水二中·期末)一定条件下,某容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列叙述中能说明反应达化学平衡状态的是
A.NH3的生成速率与NH3分解速率相等
B.N2与H2的转化率相等
C.反应混合物总质量保持不变
D.反应混合物中N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2
11.(23-24高一下·河北迁西一中·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
12.(23-24高一下·河北石家庄实验中学·期末)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Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓+ SO2↑+ H2O),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
反应停止所需时间
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
1
20
20.0
0.10
20.0
0.50
0
t1
2
40
20.0
0.10
20.0
0.50
0
t2
3
20
V1
0.10
8.0
0.50
V2
t3
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,可根据理论预测出t1>t2
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需V1=20.0,V2=12.0
D.若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则v(H+) = 0.05mol·L-1·min-1
13.(23-24高一下·河北邢台一中·期末)某研究小组以反应为例,探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取无色溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,下列说法错误的是
实验
编号
温度
试管中所加试剂及其用量
溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
溶液
稀硫酸
①
20
3.0
2.0
1.0
2.0
4.0
②
20
2.0
x
1.0
2.0
5.2
③
20
1.0
4.0
1.0
2.0
④
45
3.0
2.0
1.0
2.0
A.
B.
C.利用实验①④探究温度对化学反应速率的影响
D.由实验①的数据可知,
14.(23-24高一下·河北定州中学·期末)某温度下N2O5按下式分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。测得2L恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表。下列说法正确的是
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
……
c(N2O5)/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
0.10
0.10
……
A.4min时,c(NO2)=0.75mol/L
B.5min时,N2O5的转化率为17%
C.6min时反应已到达化学平衡状态,0-6min内v(O2)=0.0375mol/(Lmin)
D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,则2min时c(N2O5)>0.25mol/L
15.(23-24高一下·河北石家庄二中·期末)工业上可利用废气与合成甲醇,原理是,正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应,在一定温度下恒容密闭容器中,充入废气(其中体积分数为,其余物质此条件下不反应)和,在第5分钟达到平衡时,测得容器内压强为(起始压强为)。下列说法正确的是
A.混合气体密度不再改变,能说明此反应已达到平衡状态
B.平衡时刻的转化率小于的转化率
C.在内该反应的平均速率
D.若向此体系中再加入,平衡时气体总物质的量一定大于
16.(23-24高一下·河北遵化一中·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
17.(23-24高一下河北·统考)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
18.(23-24高一下·河北石家庄·期末)汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂,质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是
编号
t/℃
催化剂的比表
面积()
实验图像
I
280
80
II
a
120
III
c
80
A.汽车尾气处理的化学方程式为
B.由图像可知:,
C.其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大
D.若I组实验5min达到平衡,该段时间内化学反应速率
19.(23-24高一下·河北衡水·质检)500℃时,将一定量的SO2和O2充入含有催化剂的恒容密闭容器中,二者充分反应,用气体传感器测得各组分的浓度如下表所示:
反应时间/s
0
10
20
30
40
50
60
c(SO2)/(mol/L)
10
7
5
3.5
2
1
1
c(O2)/(mol/L)
5
3.5
2.5
1.75
1
0.5
0.5
c(SO3)/(mol/L)
0
5
6.5
8
9
9
下列说法错误的是
A.x=3
B.0~20s内,
C.若容器内气体的密度不再改变,则表明该反应达到平衡
D.平衡时,SO2的转化率为90%
20.(23-24高一下·河北内邱中学·期末)已知反应:D(s)+2A(g)B(g)+C(g)。温度T1时,向容积为2 L的密闭容器中加入D(足量)和A,发生反应;第15 min后,温度调整到T2(忽略调整温度时所用的时间),测得各时刻A的物质的量如下表所示,且反应中没有使用催化剂。下列说法错误的是
T1/℃
T2/℃
t/min
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
n/mol
2.00
1.50
1.25
1.15
1.00
0.95
0.93
A.0∼5 min,D的平均速率为0.05 mol/(L·min)
B.由表中数据可知T2>T1
C.可以利用混合气的平均相对分子质量不变,判断已达到平衡
D.20 min时,B的物质的量浓度为0.25 mol/L
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专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向1 化学反应速率及其计算
考向2 影响化学反应速率的因素
考向3 化学平衡判断
考向4 化学反应速率与化学平衡
考向1 化学反应速率及其计算
1.(23-24高一下·河北石家庄·联考)关于反应,下列表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】关于反应,可以将不同物质表示的反应速率转化为以物质B表示的速率进行大小比较;当,则;当,则;当,则;因此表示的反应速率最快,故选B。
2.(23-24高一下·河北昌黎一中·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
【解析】内O2的物质的量从减少到,则O2的浓度变化为,因此用O2表示的化学反应速率为,答案选A。
3.(22-23高一下·河北三河一中·期末)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
【解析】A是固体,不能用A的浓度变化表示反应速率,故A错误;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;在2min内的平均反应速率,用B表示是:0.3mol/(L·min),故C错误;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;故选B。
4.(23-24高一下·河北霸州一中·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
【解析】内,A表示的反应速率,A错误;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;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;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。
5.(23-24高一下·河北邯郸一中·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
【解析】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;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;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;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;故选C。
考向2 影响化学反应速率的因素
6.(23-24高一下·河北张家口·联考)利用浓度传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备,在相同条件下研究催化剂i、ii对反应的影响,起始时容器中通入,已知各物质浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示:
下列说法错误的是
A.由图像可知,催化剂i的催化效果更好
B.曲线a表示使用催化剂ii时,的浓度随时间t的变化曲线
C.使用催化剂ii时,内,的平均反应速率为
D.无催化剂时,增大反应容器的体积,反应中正、逆反应的速率均减小
【答案】B
【解析】由图可知,使用催化剂i时,反应速率最大,催化效果更好,A正确;曲线a表示使用催化剂i时,的浓度随时间的变化曲线,此时和的物质的量浓度变化量之比与化学计量数之比相同,B错误;使用催化剂ii时,内,的平均反应速率为,C正确;无催化剂时,增大反应容器的体积,反应中正、逆反应的速率均减小,D正确;故选B。
7.(23-24高一下·河北冀州中学·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
【解析】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;实验Ⅲ中,0~t3 s内的平均反应速率,故B错误;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;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。
8.(23-24高一下·河北定兴中学·期末)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A.水样pH越大,M的分解速率越快
B.水样中添加,能加快M的分解速率
C.由①、③得,M浓度越大,分解速率越慢
D.在0~20min内,②中M的分解速率为
【答案】B
【解析】曲线斜率越大,反应速率越快;
A.pH:①>②、溶液初始浓度相同,斜率:①<②,说明水样pH越大,反应速率越慢,故A错误;初始浓度都为0.20mol/L、pH=4时,③中不加Cu2+,④中加入Cu2+,斜率:③<④,反应速率:③<④,所以水样中添加Cu2+,能加快M的分解速率,故B正确;①、③pH相同,初始浓度:①>③,斜率:①>③,速率:①>③,说明反应物浓度越大,M的分解速率越快,故C错误;0~20min内,②中M的分解速率==mol/(L•min)=0.015mol•L-1•min-1,故D错误;故选B。
9.(23-24高一下·河北固安一中·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
【解析】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;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;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;实验4酸性过量,溶液不能完全褪色,故D错误;故选D。
10.(23-24高一下·河北高碑店一中·期末)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,用气体传感器测量不同起始浓度和催化剂表面积下,随时间的变化如下表所示:
编号
0
40
60
80
①
a
2.40
1.60
1.20
0,80
②
a
1.20
0.40
?
?
③
2a
2.40
0.80
0.40
0.40
下列说法正确的是
A.相同条件下,氨气初始浓度越大,反应速率越快
B.实验①,0~40min,
C.实验③,60~80min,氨的分解反应不再发生
D.实验①②③,40~60min,实验②中最小
【答案】D
【解析】实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是,实验②中60min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,故A错误;实验①中0~40min内,根据速率之比等于系数比,,故B错误;实验③,60~80min内氨气的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,化学平衡时动态平衡,氨的分解速率和生成速率相等,氨的分解反应仍在发生,故C错误;催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为0.40×10-3mol/L,则实验①达平衡时氨气浓度也为0.40×10-3mol/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,因此实验②中0<?<0.4,40~60min内实验①③∆c(NH3)=0.40×10-3mol/L,实验②∆c(NH3)<0.40×10-3mol/L,因此实验②的最小,故D正确;故选D。
考向3 化学平衡判断
11.(23-24高一下·河北衡水·联考)一定温度下的密闭容器中,发生可逆反应,下列说法中,能说明该反应一定达到化学平衡状态的是
A.H2、I2、HI的浓度相等
B.H2、I2、HI的浓度之比为1:1:2
C.H2、I2、HI在密闭容器中共存
D.消耗2molHI的同时消耗1molI2
【答案】D
【解析】平衡时各物质的浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度,则H2、I2、HI的浓度相等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;平衡时各物质的浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度,则H2、I2、HI的浓度之比为1:1:2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B错误;该反应是可逆反应,反应不可能完全反应,无论是否达到平衡状态,H2、I2、HI在密闭容器中均共存,则H2、I2、HI在密闭容器中共存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C错误;由方程式可知,消耗2molHI的同时消耗1molI2,说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故D正确;故选D。
12.(23-24高一下·河北泊头一中·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】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;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;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;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。
13.(22-23高一下·河北清苑中学·期末)一定条件下的密闭容器中进行反应:。下列说法能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A. B.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
C.CO、H2、CH3OH的浓度相等 D.正、逆反应速率相等且等于等
【答案】B
【解析】反应达到平衡时正逆反应速率相等,不同物质的速率与系数成正比,则才能说明该反应达到化学平衡状态,故A错误;各组分的浓度均不再变化,反应达到反应限度,能说明反应达到平衡,故B正确;CO、H2、CH3OH的浓度与起始加入量和反应转化量有关,达到平衡时各物质浓度不一定相等,故C错误;化学平衡时动态平衡,到平衡后反应仍在进行,则正、逆反应速率相等且不等于等,故D错误;故选B。
14.(23-24高一下·河北昌黎一中·期末)在恒温恒容的密闭容器中,发生可逆反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.O2的含量保持不变 B.体系的压强不再变化
C.正反应速率等于逆反应速率 D.SO2和SO3的物质的量之比为1:1
【答案】D
【解析】反应进行过程中,O2不断被消耗减少,当O2含量不变,说明反应达化学平衡,故A不符合题意;该反应为气体体积减小反应,反应进行过程中,压强不断减小,当压强不变,说明反应达化学平衡,故B不符合题意;可逆反应达化学平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,故C不符合题意;反应进行过程中某时刻,SO2和SO3的物质的量之比可能为1:1,不能说明反应达化学平衡状态,故D符合题意;故选D。
15.(22-23高一下·河北精英中学·期末)一定条件下,恒容密闭容器中发生反应。下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.H2的物质的量保持不变
B.气体分子总数保持不变
C.CO与CO2的浓度相等
D.同时存在
【答案】A
【解析】正向反应,氢气物质的量减少,当H2的物质的量保持不变,说明达到平衡,故A符合题意;该反应是等体积反应,气体分子数始终不变,因此当气体分子总数保持不变,则不能说明达到平衡,故B不符合题意;CO与CO2的浓度相等,不能说明达到平衡,只能说浓度不再改变,则达到平衡,故C不符合题意;同时存在,只能说是可逆反应,不能说达到平衡,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
考向4 化学反应速率与化学平衡
16.(23-24高一下·河北邢台·联考)将6mol 和8mol 充入容积为2L的密闭容器中,分别在、温度下发生反应,的物质的量随时间变化关系如下表所示:
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
8.0mol
3.5mol
2.0mol
2.0mol
1.7mol
1.5mol
1.5mol
下列说法错误的是
A.
B.温度下,平衡时的体积分数为40%
C.温度下,20~25min内以表示该反应速率为0.02
D.混合气体的密度保持不变时,说明该反应已达到平衡
【答案】D
【解析】根据表中数据可知,温度下,10min时反应达到平衡,未达平衡时每5分钟氢气减少的幅度大;温度下,25min时反应达到平衡,未达平衡时每5分钟氢气减少的幅度小;则温度下反应进行得快,则温度>,A正确;温度下,根据表中数据,列出三段式:
则平衡时的体积分数为%=40%,B正确;温度下,20~25min内,Δc()=,以表示该反应速率=0.02,C正确;对于反应,反应物、生成物均为气体,气体总质量不变,容器的容积不变,气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变时,不能说明该反应已达到平衡,D错误;故选D。
17.(23-24高一下·河北黄骅一中·期末)某温度下,将等物质的量的气体A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:,经2 min后测得B的物质的量分数为25%,以D表示的反应速率v(D)=0.25 mol/(L·min),下列说法正确的是
A.2 min时,B的浓度为1.5 mol/L
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.反应前后容器内气体的压强之比为1:1
D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应已达到平衡状态
【答案】C
【分析】假设反应开始时A、B的浓度都是a mol/L,根据反应2 min后v(D)=0.25 mol/(L·min),可知△c(D)=0.25 mol/(L·min)×2 min=0.5 mol/L,则根据物质反应转化关系可知此时△c(A)=(a-0.25) mol/L,△c(B)=(a-0.75) mol/L,△c(C)=△c(D)=0.5 mol/L,测得B的物质的量分数为25%,可得×100%=25%,解得a=1.5 mol/L,据此分析解答。
【解析】根据上述分析可知:开始时加入A、B物质的浓度为1.5 mol/L,反应进行到2 min时,消耗B物质浓度为△c(B)=(a-0.75) mol/L=(1.5-0.75)mol/L=0.75 mol/L,故2 min时,B的浓度为c(B)=1.5 mol/L-0.75 mol/L=0.75 mol/L,A错误;反应时,向容器中通入氦气,容器内压强增大,但容器的容积不变,反应混合物中任何物质的浓度不变,因此化学反应速率也不变,B错误;该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应在恒温、恒容条件下进行,因此反应前后气体的压强不变,故反应前后容器内气体的压强之比为1:1,C正确;根据反应方程式可知:该反应是反应前后气体物质的量不变的反应;反应混合物都是气体,气体的质量始终不变,则无论反应是否达到平衡状态,混合气体的平均相对分子质量始终不变,因此不能根据混合气体的平均相对分子质量不变判断反应是否达到平衡状态,D错误;故选C。
18.(23-24高一下·河北石家庄·期末)一定温度,向1L密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应2X(g)+Y(g)3Z(?)。达到平衡时,容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是
A.Z不可能为气体
B.达到平衡时容器内有1.8molZ
C.Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态
D.从容器中分离出去Z物质,正反应速率会变大
【答案】D
【解析】若Z为气体,则反应前后气体的压强不变,题目中压强从原来的P0变为0.4P0故Z不可能为气体,故A正确;根据向1L密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(?)。达到平衡时,容器的压强从原来的P0变为0.4P0,则
则,则x= 0.6,故达到平衡时容器内有1.8molZ,故B正确;反应体系中只有X和Y,Y的体积分数一直为,故Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态,故C正确;Z为非气体,故从容器中分离出去Z物质,正反应速率不变,故D错误;故选D。
19.(23-24高一下·河北武邑中学·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,SO2的浓度为
B.内,用O2表示的平均反应速率为
C.末,SO2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。
【解析】 末,SO2的浓度为 =,故A正确; 内,用O2表示的平均反应速率为,故B正确; 末,SO2的转化率为=20%,故C正确; 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。
20.(23-24高一下·河北霸州一中·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
【解析】由于是可逆反应,即使充分反应,生成的SO3分子数小于,故A错误;加入催化剂能,降低了反应的活化能,可以加快SO3的生成速率,故B正确;tmin内,生成,则消耗氧气0.6mol,2L密闭容器,所以,故C错误;若能保持不变,才能说明反应达到平衡状态,故D错误;故选B。
1.(23-24高一下·河北廊坊·联考)反应,经2min,B的浓度减少0.6mol/L。对此化学反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是
B.分别用B、C表示反应的速率,其比值是3:2
C.在2min末的反应速率,用B表示是
D.在这2min内,B和C两物质的浓度都逐渐减小
【答案】B
【解析】A为固体,一般不用固体表示反应速率,因为固体的浓度一般视为常数,A项错误;同一反应用不同物质表示的化学反应速率,其比值与化学方程式中化学计量数成正比,用B、C表示反应的速率,其比值是3:2,B项正确;为平均反应速率,并非2min末的反应速率,C项错误;根据题干信息,B为反应物,B的浓度逐渐减小,C为生成物,C的浓度逐渐增大,两者不可能同时减小,D项错误;故选B。
2.(23-24高一下·河北唐山二中·期末)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,在反应中,
;;;;
显然B中比值最大,反应速率最快,故选B。
3.(23-24高一下·河北辛集中学·期末)下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是
A.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
B.增大反应物的量,反应速率一定增大
C.在一定条件下,可逆反应都有一定的限度
D.可以通过延长反应的时间来改变化学反应的限度
【答案】C
【解析】化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不在变化时的状态,故A错误;对于固体或纯液体,其浓度可视为常数,因而其物质的量的改变,不会影响反应速率,故B错误;当一个化学反应在一定条件下达到限度时,反应限度就是该条件下反应物的最大转化率,故C正确;化学反应限度是在该条件下的最大转化率,不能通过延长化学反应的时间来改变反应的限度,但是可以改变温度压强等外界条件改变反应限度,故D错误;故选C。
4.(23-24高一下·河北保定一中·期末)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2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,SO3的生成速率会增大
C.使用合适的高效催化剂,可以实现SO3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
【解析】达到平衡时,正、逆反应速率相等但不为零,A错误;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;可逆反应不能进行到底,使用合适的高效催化剂,不能实现SO3的完全转化,C错误;通过调控反应条件,可以使反应向生成SO2方向进行,提高该反应进行的程度,D正确;故选D。
5.(22-23高一下·河北沧州一中·期末)某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和0.1 mol·L-1H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下:
实验序号
温度/℃
H2SO4溶液体积/mL
Na2S2O3溶液体积/mL
H2O体积/mL
出现沉淀所需的时间/s
Ⅰ
30
10
5
5
t1
Ⅱ
30
5
5
a
t2
Ⅲ
60
10
5
5
t3
已知:①Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O ②实验结果:t2>t1>t3。
下列说法错误的是
A.a = 10
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
C.除了用产生沉淀所需时间,还可以用产生气泡所需时间来记录和比较反应速率
D.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可依次向试管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液
【答案】C
【解析】实验Ⅰ、Ⅱ的温度相同,比较H2SO4溶液的浓度不同时,对反应速率产生的影响,则Na2S2O3溶液的浓度应相同,溶液的总体积应相同,从而得出a = 10,A正确;实验Ⅰ、Ⅲ中反应物的浓度都相同,实验结果:t1>t3,对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率,B正确;因为酸的浓度、温度都会影响SO2气体的溶解度,所以不能用产生气泡所需时间来记录和比较反应速率,C错误;因为H2SO4溶液的浓度不同,而Na2S2O3溶液的浓度相同,所以进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可依次向试管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液,D正确;故选C。
6.(23-24高一下·河北泊头一中·期中)一定温度下,将6mol A和4mol B混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g) +2D(g),反应5min时,测得D的浓度为1.5mol/L,以C表示的平均反应速率V(C)= 0.6 ,下列说法不正确的是
A.该反应方程式中,
B.5min时,向容器中再加入1mol氦气,不能减慢化学反应速率
C.5min时,D的物质的量为3mol
D.0~5min内,以B表示的平均反应速率为
【答案】D
【解析】反应5min,测得D的浓度为1. 5mol/L,即D的浓度变化量为1.5mol/L;C表示的平均反应速率v(C)=0.6,则C的浓度变化量为0.6×5min=3mol/L,根据反应计量系数比等于浓度变化量之比,则1.5:3=2:x,解得x=4,,A正确;恒容容器中,向容器中再加入1mol氦气,反应物、生成物的浓度不变,则反应速率不变,B正确;反应5min,测得D的浓度为1.5mol/L,D的物质的量为1.5mol/L×2L=3mol,C正确;B为固体,没有浓度变化量,不能用B的浓度变化表示该反应的反应速率,D错误;故选D。
7.(23-24高一下·河北深州中学·期末)为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化,在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C.化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
【答案】A
【解析】化学反应速率是用来表示反应快慢的物理量,根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢,A正确;有些化学反应酸碱中和反应瞬间就能完成,但几乎没有明显现象发生,B错误;化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s内某物质的浓度变化为0.8mol·L−1,而不是1s时的瞬时浓度,C错误;化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示,D错误;故选A。
8.(23-24高一下·河北车轴山中学·期末)把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡状态,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,同时生成1molD,下列叙述中错误的是
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
C.5s内B的反应速率v(B)=0.05mol·L-1·s-1
D.达到平衡状态时A的转化率为40%
【答案】D
【解析】5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,则5s内生成C的物质的量为2mol,同时生成1molD,则D的反应速率为C的0.5倍,故x=4,A正确;5s时达到平衡,平衡时生成1molD和2molC,则反应掉1.5molA和0.5molB,反应前气体总物质的量为5mol,平衡时总物质的量为6mol,则达到平衡时容器内气体的压强与起始时压强之比为6:5,B正确;经前面计算可知,x=4,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,且5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,则v(B)= 0.05mol·L-1·s-1,C正确;达到平衡时,反应掉A的物质的量为1.5mol,A的转化率为1.5mol÷2.5mol=60%,D错误;故选D。
9.(23-24高一下·河北师范大学附属中学·期末)在一恒容密闭容器中发生反应,在200℃和t℃时,X的物质的量浓度(单位:mol·L)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
200℃
1.60
1.10
0.70
0.40
0.30
0.30
t℃
2.00
1.30
0.70
0.36
0.36
0.36
下列有关该反应的描述正确的是
A.在t℃时,4min内用Y表示的化学反应速率为
B.200℃下,混合气体的密度不变说明反应一定达到平衡
C.根据上表内X的浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D.从表中可以看出
【答案】C
【解析】在t℃时,4min内v(X)==0.325 mol·L-1·min-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比可以看出:v(Y)=4×0.325mol·L-1·min-1=1.30 mol·L-1·min-1,故A错误;由于反应前后均为气体,恒容密闭容器的体积为定值,密度为定值,200℃下,混合气体的密度不变,不能说明反应一定达到平衡,故B错误;要比较浓度对反应速率的影响,就只能是其他外界条件相同,所以选择200℃这组数据看出0~2min的速率为=0.25mol·L-1·min-1,而2~4min的速率==0.20 mol·L-1·min-1,这说明随着反应的进行浓度在下降,反应速率在变小,可知浓度越大,反应速率越大,故C正确;4min时两组数据起始浓度均为0.70 mol·L-1,比较单一变量温度,200℃和t℃4~6min的反应速率,t℃速率快,所以t>200,故D错误;故选C。
10.(22-23高一下·河北衡水二中·期末)一定条件下,某容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列叙述中能说明反应达化学平衡状态的是
A.NH3的生成速率与NH3分解速率相等
B.N2与H2的转化率相等
C.反应混合物总质量保持不变
D.反应混合物中N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2
【答案】A
【解析】NH3的生成速率(正反应方向)等于其分解速率(逆反应方向),说明正、逆反应速率相等,符合平衡定义,A正确;N2与H2的转化率是否相等取决于初始投料比例,非平衡的普遍特征。例如,若初始投料不为1:3,转化率未必相等,B错误;反应中所有物质均为气体,总质量始终守恒(质量守恒定律),与是否平衡无关,C错误;物质的量之比为1:3:2是反应的化学计量数比,但平衡时实际比例由初始条件和反应限度决定,未必等于该比值,D错误;故选A。
11.(23-24高一下·河北迁西一中·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
【解析】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;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;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;由C项分析,2min时,B的物质的量为2.5mol-0.5mol=2mol,故D错误;故选C。
12.(23-24高一下·河北石家庄实验中学·期末)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Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓+ SO2↑+ H2O),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
反应停止所需时间
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
1
20
20.0
0.10
20.0
0.50
0
t1
2
40
20.0
0.10
20.0
0.50
0
t2
3
20
V1
0.10
8.0
0.50
V2
t3
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,可根据理论预测出t1>t2
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需V1=20.0,V2=12.0
D.若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则v(H+) = 0.05mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】从表中数据看,实验1、2应为探究温度对反应速率的影响,实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响,所以设计该实验的基本原理为控制变量法,A正确;实验1和2的温度不同,则各物质的浓度分别相同,所以可探究温度对反应速率的影响,升高温度,反应速率加快,可根据理论预测出t1>t2,B正确;实验1、3的温度相同,若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需Na2S2O3的浓度相等,稀硫酸的浓度不同,且溶液的总体积相等,则V1=20.0,V2=12.0,C正确;实验1中加入0.02L×0.1mol/L=0.002mol Na2S2O3、0.02L×0.5mol/L=0.01mol硫酸,结合反应化学方程式可知,反应中硫酸过量、硫代硫酸钠完全反应,若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则 v(H+)=2v(Na2S2O3)= =0.02mol⋅L−1⋅min−1,D错误;故选D。
13.(23-24高一下·河北邢台一中·期末)某研究小组以反应为例,探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取无色溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,下列说法错误的是
实验
编号
温度
试管中所加试剂及其用量
溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
溶液
稀硫酸
①
20
3.0
2.0
1.0
2.0
4.0
②
20
2.0
x
1.0
2.0
5.2
③
20
1.0
4.0
1.0
2.0
④
45
3.0
2.0
1.0
2.0
A.
B.
C.利用实验①④探究温度对化学反应速率的影响
D.由实验①的数据可知,
【答案】D
【解析】由表格数据可知,实验①②探究草酸浓度对化学反应速率的影响,由探究实验变量唯一化原则可知,实验时溶液总体积应保持不变,则x=8.0—5.0=3.0,故A正确;由表格数据可知,实验②③探究草酸浓度对化学反应速率的影响,草酸溶液的浓度越大,反应速率越快,实验③中草酸溶液浓度小于实验②,所以溶液颜色褪至无色所需时间大于实验②;实验①④探究温度对化学反应速率的影响,反应温度越高,反应速率越快,实验①的反应温度小于实验④,所以溶液颜色褪至无色所需时间大于实验④,则溶液颜色褪至无色所需时间的关系为,故B正确;由表格数据可知,实验①④探究温度对化学反应速率的影响,故C正确; 由表格数据可知,实验①中高锰酸钾的反应速率为=0.000625 mol/(L·s),故D错误;故选D。
14.(23-24高一下·河北定州中学·期末)某温度下N2O5按下式分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。测得2L恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表。下列说法正确的是
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
……
c(N2O5)/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
0.10
0.10
……
A.4min时,c(NO2)=0.75mol/L
B.5min时,N2O5的转化率为17%
C.6min时反应已到达化学平衡状态,0-6min内v(O2)=0.0375mol/(Lmin)
D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,则2min时c(N2O5)>0.25mol/L
【答案】D
【解析】由题给表格数据可知,4min时,N2O5的消耗量为(1.00-0.25)mol/L=0.75 mol/L,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(NO2)=0.75mol/L×2=1.50mol/L,A错误;5min时,N2O5的消耗量为(1.00-0.17)mol/L=0.83 mol/L,则N2O5的转化率为,B错误;
C.由题给表格数据可知,6min及之后N2O5的浓度不变,则此时反应已到达化学平衡状态,0-6min内,C错误;由题给表格数据可知,2min时N2O5的消耗浓度为起始的一半,其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,反应物浓度减小,化学反应速率减小,反应消耗N2O5的浓度小于起始的一半,则2min时c(N2O5)>0.25mol/L,D正确;故选D。
15.(23-24高一下·河北石家庄二中·期末)工业上可利用废气与合成甲醇,原理是,正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应,在一定温度下恒容密闭容器中,充入废气(其中体积分数为,其余物质此条件下不反应)和,在第5分钟达到平衡时,测得容器内压强为(起始压强为)。下列说法正确的是
A.混合气体密度不再改变,能说明此反应已达到平衡状态
B.平衡时刻的转化率小于的转化率
C.在内该反应的平均速率
D.若向此体系中再加入,平衡时气体总物质的量一定大于
【答案】D
【解析】该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的质量始终不变,在恒容密闭容器中,根据ρ=,混合气体的密度始终不变,故混合气体密度不再改变不能说明反应已经达到平衡状态,A项错误;1mol废气中CO的体积分数为40%,则CO物质的量为0.4mol,其余气体共0.6mol,设起始到平衡转化CO物质的量为xmol,列三段式,起始压强为p0kPa,平衡压强为0.8p0kPa,容器为恒温恒容容器,则=,解得x=0.2,平衡时CO的转化率为×100%=50%,H2的转化率为×100%=40%,平衡时CO的转化率大于H2的转化率,B项错误;根据计算0~5min内v(H2)==0.04mol/(L∙min),v(CH3OH)==0.02mol/(L∙min),v(H2)=2 v(CH3OH),C项错误;根据B项,平衡时CO、H2、CH3OH、其余气体物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol,气体总物质的量为1.6mol,若向此体系中再加入1molH2,平衡向正反应方向移动,若0.2molCO完全反应则消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH,混合气体总物质的量减少0.4mol,混合气体总物质的量为1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol,该反应为可逆反应反应,0.2molCO不可能完全反应,则平衡时气体总物质的量一定大于2.2mol,D项正确;故选D。
16.(23-24高一下·河北遵化一中·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
【解析】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;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;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;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。
17.(23-24高一下河北·统考)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。
【解析】由分析可知,,A错误;由分析可知,5 min时的转化率为=40%,B正确;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;升高温度,化学反应速率增大,增大,D错误;故选B。
18.(23-24高一下·河北石家庄·期末)汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂,质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是
编号
t/℃
催化剂的比表
面积()
实验图像
I
280
80
II
a
120
III
c
80
A.汽车尾气处理的化学方程式为
B.由图像可知:,
C.其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大
D.若I组实验5min达到平衡,该段时间内化学反应速率
【答案】B
【解析】汽车尾气中NO和CO在催化剂作用下生成二氧化碳和氮气,处理的化学方程式为,故A正确;由图像可知,I、II平衡不移动,则温度相同,所以,反应III 速率快,可知温度高,则,故B错误;根据实验,I、II可知,其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大,故C正确;若I组实验5min达到平衡,CO浓度降低 ,NO的浓度降低,该段时间内化学反应速率,故D正确;故选B。
19.(23-24高一下·河北衡水·质检)500℃时,将一定量的SO2和O2充入含有催化剂的恒容密闭容器中,二者充分反应,用气体传感器测得各组分的浓度如下表所示:
反应时间/s
0
10
20
30
40
50
60
c(SO2)/(mol/L)
10
7
5
3.5
2
1
1
c(O2)/(mol/L)
5
3.5
2.5
1.75
1
0.5
0.5
c(SO3)/(mol/L)
0
5
6.5
8
9
9
下列说法错误的是
A.x=3
B.0~20s内,
C.若容器内气体的密度不再改变,则表明该反应达到平衡
D.平衡时,SO2的转化率为90%
【答案】C
【解析】由反应方程式:,0~10s内∆c(SO2)=3 mol/L,由变化的浓度之比等于系数比,则∆c(SO2)= ∆c(SO3)=3 mol/L,x=3,A正确;0~20s内,,B正确;气体的总质量不变,恒容密闭容器中体积不变,则气体的密度一直不变,不能表明该反应达到平衡,C错误;平衡时,SO2的转化率为90%,D正确;故选C。
20.(23-24高一下·河北内邱中学·期末)已知反应:D(s)+2A(g)B(g)+C(g)。温度T1时,向容积为2 L的密闭容器中加入D(足量)和A,发生反应;第15 min后,温度调整到T2(忽略调整温度时所用的时间),测得各时刻A的物质的量如下表所示,且反应中没有使用催化剂。下列说法错误的是
T1/℃
T2/℃
t/min
0
5 min
10 min
15 min
20 min
25 min
30 min
n/mol
2.00
1.50
1.25
1.15
1.00
0.95
0.93
A.0∼5 min,D的平均速率为0.05 mol/(L·min)
B.由表中数据可知T2>T1
C.可以利用混合气的平均相对分子质量不变,判断已达到平衡
D.20 min时,B的物质的量浓度为0.25 mol/L
【答案】A
【解析】物质D是固体物质,其浓度不变,因此不能使用D物质浓度变化表示反应速率,A错误;T1温度下,10~15 min,△n(A)=1.25 mol-1.15 mol=0.10 mo1,v(A)==0.010 mol/(L·min);在第15 min时,温度调整到T2,T2温度下,15~20 min中,△n(A)=1.15 mol-1.0 mol=0.15 mol,v(A)==0.0150 mol/(L·min);反应物浓度减小,但反应速率快,说明反应温度:T2>T1,B正确;反应在2 L恒容密闭容器中进行,气体的体积不变。D(s)+2A(g)B(g)+C(g),反应中D为固体,其余物质都是气体,气体的质量会发生改变,若平衡发生移动时,气体质量变化,若气体物质的量不变,当混合气的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,C正确;从反应开始至20 min时,A物质的物质的量减小1.00 mol,根据物质反应转化关系可知反应会生成0.5 mol B,由于容器的容积是2 L,故20 min时,B的物质的量浓度为c(B)==0.25 mol/L,D正确;故选A。
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