专题03 化学反应的速率与限度(云南专用)-【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
2025-05-20
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.21 MB |
| 发布时间 | 2025-05-20 |
| 更新时间 | 2025-05-24 |
| 作者 | DRAGON老师好 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52206026.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向1 化学反应速率及其单位、表示
考向2 化学反应速率的计算
考向3 化学反应速率的影响因素
考向4 化学平衡状态及其建立、本质、特征
考向5 化学平衡状态的判断方法
考向1 化学反应速率及其单位、表示
1.(22-23高一下·云南·期末)一定温度下,在1L恒容密闭容器中发生反应:2HI(g)=H2(g)+I2(g)。测得2s内,HI 的物质的量由2mol减少到1.6mol,则用HI的浓度变化表示2s内反应的平均速率为
A. B.
C. D.
2.(23-24高一下·云南·期末)在锌与稀硫酸的反应中,已知10s内硫酸的浓度减少了,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则用硫酸锌10s内的浓度变化表示反应的平均速率为
A. B.
C. D.
考向2 化学反应速率的计算
3.(23-24高一下·云南曲靖·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
4.(23-24高一下·云南大理·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
5.(22-23高一下·云南昭通·期末)将气体和气体置于的密闭容器中,混合后发生如下反应:,若经后测得的浓度为,下列说法不正确的是
A.用物质表示的平均反应速率为
B.当物质的含量不变时,说明该反应达到化学平衡状态
C.一定温度下,增大反应压强,化学反应速率增大
D.反应后容器
6.(22-23高二上·云南昆明·期末)对于反应,测得4种条件下的反应速率分别为:
① ②、
③ ④。
则上述4种条件下的反应速率大小关系正确的是
A.③>①>②>④ B.②>①>④>③ C.②>④>③>① D.③>④>②>①
7.(20-21高一下·云南曲靖·期末)在2L密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min,B的物质的量减少0.6mol,下列对该反应速率表示正确的是
A.在2min末的反应速率:v(B)=0.3mol•L-1•min-1
B.用A表示的反应速率为:v(A)=0.2mol•L-1•min-1
C.在这两分钟内,用C表示的速率的值逐渐增大,B表示的速率的值逐渐减小
D.分别用B、C表示的反应速率其比值为3:2
考向3 化学反应速率的影响因素
8.(22-23高三上·云南·期末)某实验小组利用如图所示装置,探究影响化学反应速率的因素。该实验探究的影响因素是
A.温度 B.浓度 C.催化剂 D.压强
9.(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.与稀盐酸反应生成,适当升高温度
B.Al在中燃烧生成,用铝粉代替铝片
C.Zn与稀硫酸反应制取时,加入蒸馏水
D.分解制取时,添加少量
10.(20-21高一下·云南保山·期末)下列是哈伯法制氨气的流程图,其中为提高反应速率而采取的措施是
A.①③④⑤ B.①②③ C.①②④ D.②③④
11.(23-24高二上·云南昆明·期末)一定条件下,在某恒压密闭容器中发生反应: ,若15 s内由0.1 mol⋅L-1降到0.07 mol⋅L-1,则下列说法错误的是
A.其他条件不变,升高温度,可以加快反应速率
B.其他条件不变,向反应体系中充入氦气,化学反应速率减慢
C.0~15s内用表示的平均反应速率为 mol⋅L-1⋅s-1
D.由0.07 mol⋅L-1降到0.04 mol⋅L-1所需的反应时间大于15s
考向4 化学平衡状态及其建立、本质、特征
12.(19-20高二上·云南普洱·期末)在容积为4 L的刚性密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分的面积表示( )
A.X的浓度的变化 B.Y的物质的量的变化
C.Z的浓度的变化 D.Z的物质的量的减少
13.(19-20高二上·云南迪庆·期末)如图表示工业SO2催化氧化反应过程中的速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.t1时刻,只有正方向的反应没有逆方向的反应
B.t2时,v(SO2)正和v(O2)逆相等且等于0
C.t2-t3,气体总物质的量保持不变(已知该条件下SO3为气体)
D.t2-t3,处于静止状态,反应不再发生
14.(21-22高一上·云南·期末)一定条件下的1L密闭容器中,发生可逆反应,反应达到平衡时,下列说法正确的是
A.、完全转化为 B.、、的浓度相等
C.正反应和逆反应的速率相等 D.反应已经停止了
15.(19-20高一下·云南红河·期末)已知反应:A2(g)+2B2(g) 2AB2(g),下列说法正确的是
A.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
B.催化剂能同等程度改变正、逆反应速率
C.达平衡后,正、逆反应速率均为零
D.0.1molA2和0.2molB2反应达到平衡时生成0.2molAB2
考向5 化学平衡状态的判断方法
16.(23-24高一下·云南保山·期末)向恒容密闭容器中加入存在平衡: 。下列分析正确的是
A.参与反应,达到平衡后放出的热量
B.断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C.水浴加热,可以实现的完全转化
D.气体密度不变时,该反应达到平衡状态
17.(23-24高二上·云南玉溪·期末)反应在恒温恒容下达到平衡,下列说法可以作为该反应已达到平衡的判据是
A.气体的总物质的量不变 B.气体的总质量不变
C.与的浓度相同 D.容器内气体的密度不变
18.(23-24高二上·云南昆明·期末)在一个绝热、体积一定的密闭容器中,充入2 mol 和6 mol ,一定条件下,发生可逆反应: ,下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.一定条件下,体系的密度不再改变
B.一定条件下,和转化率相同
C.断裂1 mol 键的同时,也断裂6 mol 键
D.反应消耗的、与生成的的速率
19.(22-23高一下·云南大理·期末)某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)。下列情况中,一定能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.单位时间内消耗1 mol H2,同时消耗2 mol HI
B.混合气体的密度不再发生改变
C.H2和HI的物质的量浓度之比为1∶2
D.密闭容器中的压强保持不变
20.(21-22高一下·云南昆明·期末)某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。下列情况中一定能说明该反应已达到化学平衡状态的是
①单位时间内消耗1molO2,同时生成2molSO3
②SO3的物质的量浓度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④混合气体的密度不再发生改变
⑤SO2和O2的物质的量浓度之比为2:1
⑥密闭容器中的压强保持不变
A.①②⑥ B.②③⑥ C.②④⑤ D.③④⑥
1.(23-24高一下·云南昆明·期末)汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生放热反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。向2L恒温恒容密闭容器中充入10 molCO和10 molNO,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.断键吸收的能量比成键放出的能量少
B.压缩体积,增大容器内压强,反应速率加快
C.容器中气体的平均相对分子质量不变,则该反应达到化学平衡
D.反应开始至5 min,氮气的平均反应速率为0.8 mol/(L·min)
2.(23-24高一下·云南保山·期末)在恒容密闭容器中通入并发生反应: ,温度、下的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.温度
B.下,在时间内,
C.点的正反应速率正大于点的逆反应速率
D.该反应进行到点放出的热量大于进行到点放出的热量
3.(22-23高一下·云南昭通·期末)已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
4.(20-21高一下·云南保山·期末)已知反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ∆H<0.下列条件不能明显改变其反应速率的是
A.升高温度 B.增大压强,c(CO)增加
C.更换高效催化剂 D.增加一定量的C
5.(20-21高一下·云南保山·期末)下列4支试管中,等质量的铁与足量盐酸反应生成H2的反应速率最大的是
试管
盐酸浓度
温度
铁的状态
A
1mol·L-1
10℃
块状
B
1mol·L-1
10℃
粉末状
C
3mol·L-1
20℃
块状
D
3mol·L-1
20℃
粉末状
6.(21-22高一下·云南昭通·期末)T℃,在恒容密闭容器中发生可逆反应,下列情况能说明该反应已达到化学平衡的是
①的转化率达到100%
②反应速率
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④生成,同时有生成
⑤的物质的量浓度不再改变
⑥气体的密度保持不变
⑦键断裂的同时,有键断裂
A.①③⑤⑥ B.②③④⑤ C.①②⑥⑦ D.③④⑤⑦
7.(21-22高一下·云南昆明·期末)在密闭容器中加入一定量的C(s)和CO2(g),发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。下列说法错误的是
A.增大C(s)的用量,CO(g)的生成速率不变
B.保持容器体积不变,充入氦气,反应速率不变
C.保持容器体积不变,将CO2(g)抽离出来,反应速率减慢
D.提高反应时的温度,可以实现CO2的完全转化
8.(22-23高二上·云南昆明·期末)一定温度下,在2L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点时,v(A)=v(B)
B.5min时,反应停止
C.反应的化学方程式为3A(g)⇌2B(g)+C(g)
D.反应开始到5min,v(C)=0.04mol/(L·min)
9.(22-23高一下·云南大理·期末)工业上常用碳和水蒸气反应制水煤气。在密闭容器中加入一定量的C(s)和H2O(g),发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),下列说法错误的是
A.用碳粉代替碳块,CO(g)的生成速率增加
B.保持容器体积不变,充入氦气,反应速率增加
C.保持容器体积不变,将CO(g)抽离出来,反应速率减慢
D.升高温度,反应的正、逆速率均增加
10.(22-23高一下·云南昆明·期末)在恒温、恒容条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。下列情况中能说明该反应达到化学平衡的是
A.氨气的百分含量不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
D.生成1molN2的同时生成3molH2
11.(22-23高一下·云南玉溪·期末)一定条件下进行反应:,向2.0L恒容密闭容器中充1.0mol,反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s
0
2
4
6
8
0
0.30
0.39
0.40
0.40
下列说法错误的是
A.生成的平均反应速率,0~2s比2~4s快
B.保持其他条件不变,充入惰性气体,该反应的反应速率变大
C.6s时该反应已达到最大限度
D.该条件下,的最大转化率为40%
12.(22-23高一下·云南红河·期末)某化学反应2A(g)B(g)+C(g)在三种不同条件下进行,B、C的起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表所示,表中温度单位为摄氏度(℃)。下列叙述错误的是
A.实验1、2用A表示10 min内的速率比为v1∶v2=1∶2
B.实验1、2可知:实验2可能使用了催化剂或缩小容器体积
C.实验1、3可知:其他条件相同,升高温度,反应速率加快
D.实验1、2、3可知:使用催化剂或升温均可缩短达到平衡所用时间
13.(22-23高一下·云南文山·期末)速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是
A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.反应中,SO2不能全部转化为SO3
C.的盐酸跟锌片反应,加入大量的氯化钠溶液,反应速率不变
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
14.(22-23高一下·云南楚雄·期末)一定温度下, 0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),已知该条件下,1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应时,放出热量akJ。下列说法正确的是
A.达到化学平衡状态时,反应放出0.1akJ 热量
B.达到化学平衡状态时,v(NH3)∶v(N2)=2∶1
C.使用催化剂能够提高原料平衡转化率
D.缩小容器体积,用氮气表示的反应速率:正反应速率增大,逆反应速率减少
15.(20-21高一下·云南保山·期末)下列叙述正确的是
A.由图甲可知, 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(b-a)kJ·mol-1
B.图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C.图丙表示燃料燃烧反应的能量变化
D.图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
16.(21-22高一下·云南丽江·期末)某温度下,在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为 。
(2)反应起始至tmin(设t=5),Z的平均反应速率是 ,X的转化率为 (用百分数表示),Y的体积分数为 。
(3)下列可判断反应已达到平衡状态的是 。
A.X、Y、Z的反应速率相等
B.体系的压强保持不变
C.混合气体的密度不变
D.生成1molZ的同时生成2molX
E.混合气体的平均分子质量不变
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有 。
A.其他条件不变,及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大X的浓度
D.保持温度不变,将容器体积压缩为1L
E.恒容条件下冲入氦气,使压强增大
17.(22-23高一下·云南楚雄·期末)甲烷是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。请根据所学知识回答下列问题:
(1)某些常见化学键的键能(将气体分子断裂为中性气态原子和所需的能量或和合成气体所放出的能量)数据如下表:
化学键
键能
414
803
463
498
完全燃烧生成和气态水放出的能量为 。该反应中反应物的总能量 (填“>”“<”或“=”)生成物的总能量。
(2)一定条件下,通过加氢可以制备,反应方程式为。在一定温度下,将和放入恒容密闭容器中,测得反应过程中的浓度随时间的变化如表所示:
0
1
2
3
4
5
6
1
0.5
0.3
0.25
0.2
0.2
0.2
①内, , 。
②平衡时的压强为起始压强的 倍。
③平衡时,的转化率为 %。
④下列条件能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
a.
b.容器内气体的密度保持不变
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.与的浓度相等
18.(23-24高一下·云南德宏·期末)能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角,回答下列问题:
Ⅰ.天然气已成为我国主要的清洁能源,主要成分甲烷()燃烧时的能量变化如图所示:
(1)已知断开部分化学键需要的能量如下表所示:
化学键
断开1mol化学键键需要的能量(kJ/mol)
a
b
c
则形成1mol 释放的能量为 kJ。
(2)下列说法中正确的是_______(填字母)
A.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
B.由图可知二氧化碳比甲烷稳定
C.标准状况下,1mol甲烷完全燃烧时放出802kJ的热量
D.该反应中断键吸收的总能量低于形成键放出的总能量
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)从开始至2min,B的平均反应速率为 ;平衡时,C的物质的量为 。
(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的 (填序号)。
A.A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3
B.相同时间内消耗3mol A,同时生成3mol C
C.
D.混合气体的总压强不随时间的变化而变化
E.B的体积分数不再发生变化
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是_______(填序号)。
A.恒压条件下充入氩气
B.降低温度
C.恒容条件下充入A
D.其他条件不变,缩小容器的容积
19.(23-24高一下·云南红河·期末)合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为:。请回答下列问题:
(1)已知:键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,计算合成氨反应中生成时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 。
化学键
键能/
436
391
946
(2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应:恒温下,在定容密闭容器中通入和,催化剂存在下发生反应。
①容器中压强随时间的变化图象如图所示,测得,反应开始至,用的浓度变化表示反应的平均速率为 ,平衡时氢气的转化率为 。
②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.每消耗的同时生成
B.
C.的含量保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。
①电极b为电池的 (填“正极”或“负极”)。
②溶液中向电极 (填“a”或“b”)移动。
③电极a的电极反应式为 。
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专题03 化学反应的速率与限度
内容概览
考向1 化学反应速率及其单位、表示
考向2 化学反应速率的计算
考向3 化学反应速率的影响因素
考向4 化学平衡状态及其建立、本质、特征
考向5 化学平衡状态的判断方法
考向1 化学反应速率及其单位、表示
1.(22-23高一下·云南·期末)一定温度下,在1L恒容密闭容器中发生反应:2HI(g)=H2(g)+I2(g)。测得2s内,HI 的物质的量由2mol减少到1.6mol,则用HI的浓度变化表示2s内反应的平均速率为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】用HI的浓度变化表示2s内反应的平均速率为;
故选A。
2.(23-24高一下·云南·期末)在锌与稀硫酸的反应中,已知10s内硫酸的浓度减少了,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则用硫酸锌10s内的浓度变化表示反应的平均速率为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,10s内硫酸的浓度减少了0.2mol/L,由方程式可知,10s内硫酸锌的反应速率为=,故选A。
考向2 化学反应速率的计算
3.(23-24高一下·云南曲靖·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。
【解析】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。
4.(23-24高一下·云南大理·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
【解析】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。
5.(22-23高一下·云南昭通·期末)将气体和气体置于的密闭容器中,混合后发生如下反应:,若经后测得的浓度为,下列说法不正确的是
A.用物质表示的平均反应速率为
B.当物质的含量不变时,说明该反应达到化学平衡状态
C.一定温度下,增大反应压强,化学反应速率增大
D.反应后容器
【答案】D
【解析】A.2s后C的浓度为1.2mol/L,则生成C1.2mol,根据化学方程式可知,消耗A1.2mol,则0-2s内A的平均反应速率为1.2mol÷1L÷2s=0.6mol·L-1·s-1,A正确;
B.随着反应进行,A和B不断被消耗,当物质B的含量不变,说明反应达到平衡,B正确;
C.反应在密闭容器中进行,一定温度下增大压强,化学反应速率增大,C正确;
D.反应后生成C1.2mol,消耗B0.6mol,剩余B1.4mol,则反应后容器中n(B):n(C)=1.4mol:1.2mol=7:6,D错误;
故答案选D。
6.(22-23高二上·云南昆明·期末)对于反应,测得4种条件下的反应速率分别为:
① ②、
③ ④。
则上述4种条件下的反应速率大小关系正确的是
A.③>①>②>④ B.②>①>④>③ C.②>④>③>① D.③>④>②>①
【答案】A
【解析】根据速率与计量系数之比分析,比值越大,则速率越大,,则反应速率大小关系为③>①>②>④,故A正确。
综上所述,答案为A。
7.(20-21高一下·云南曲靖·期末)在2L密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min,B的物质的量减少0.6mol,下列对该反应速率表示正确的是
A.在2min末的反应速率:v(B)=0.3mol•L-1•min-1
B.用A表示的反应速率为:v(A)=0.2mol•L-1•min-1
C.在这两分钟内,用C表示的速率的值逐渐增大,B表示的速率的值逐渐减小
D.分别用B、C表示的反应速率其比值为3:2
【答案】D
【解析】A.经2min,B的物质的量减少0.6mol,v(B)=,A错误;
B.A为固体,没有浓度,不能表示反应速率,B错误;
C.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减少,浓度的变化逐渐变小,因此用B和C表示的反应速率都逐渐减小,C错误;
D.反应速率之比等于化学计量数之比,因此,D正确;
故选D。
考向3 化学反应速率的影响因素
8.(22-23高三上·云南·期末)某实验小组利用如图所示装置,探究影响化学反应速率的因素。该实验探究的影响因素是
A.温度 B.浓度 C.催化剂 D.压强
【答案】C
【解析】该实验中过氧化氢的浓度和体积都相同,温度压强等外界条件也相同,其中一个试管中含有少量MnO2,另一个试管没有,因此该实验探究的是催化剂对反应速率的影响,答案选C。
9.(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.与稀盐酸反应生成,适当升高温度
B.Al在中燃烧生成,用铝粉代替铝片
C.Zn与稀硫酸反应制取时,加入蒸馏水
D.分解制取时,添加少量
【答案】C
【解析】A.与稀盐酸反应生成,适当升高温度能增大化学反应速率,A不符合;
B.铝粉代替铝片,增加固体表面积,能增大化学反应速率,B不符合;
C.Zn与稀硫酸反应制取时,加入蒸馏水,浓度减小,反应速率减慢,C符合;
D.分解制取时,添加少量,加入催化剂能增大化学反应速率,D不符合;
故选C。
10.(20-21高一下·云南保山·期末)下列是哈伯法制氨气的流程图,其中为提高反应速率而采取的措施是
A.①③④⑤ B.①②③ C.①②④ D.②③④
【答案】B
【解析】①净化的目的是除去杂质,防止催化剂中毒,与提高反应速率有关,故①正确;②加压可以提高该反应速率,故②正确;③催化剂在500℃时活性最大,即该措施能加快化学反应速率,故③正确;④氨的液化分离,可降低平衡混合物中氨的含量,使平衡向生成氨气的方向移动,但不能提高反应速率,故④错误;⑤原料气的循环使用,可提高原料的利用率,但与提高反应速率无关,故⑤错误;综上所述,为提高反应速率而采取的措施是①②③,故答案为:B。
11.(23-24高二上·云南昆明·期末)一定条件下,在某恒压密闭容器中发生反应: ,若15 s内由0.1 mol⋅L-1降到0.07 mol⋅L-1,则下列说法错误的是
A.其他条件不变,升高温度,可以加快反应速率
B.其他条件不变,向反应体系中充入氦气,化学反应速率减慢
C.0~15s内用表示的平均反应速率为 mol⋅L-1⋅s-1
D.由0.07 mol⋅L-1降到0.04 mol⋅L-1所需的反应时间大于15s
【答案】C
【解析】A.对于任何化学反应,升高温度,反应速率加快,故A正确;
B.恒压密闭容器N中,向反应体系中充入氦气,压强减小,化学反应速率减慢,故B正确;
C.15 s内由0.1 mol⋅L-1降到0.07 mol⋅L-1,,表示的平均反应速率为 mol⋅L-1⋅s-1,故C错误;
D.已知15 s内由0.1 mol⋅L-1降到0.07 mol⋅L-1,但浓度越小,化学反应速率越小,需要的时间就长,所以由0.07 mol⋅L-1降到0.04 mol⋅L-1所需的反应时间大于15s,故D正确;
故答案选C。
考向4 化学平衡状态及其建立、本质、特征
12.(19-20高二上·云南普洱·期末)在容积为4 L的刚性密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分的面积表示( )
A.X的浓度的变化 B.Y的物质的量的变化
C.Z的浓度的变化 D.Z的物质的量的减少
【答案】C
【解析】由υ=可知,υ正与∆t的乘积为Y浓度减小量,υ逆与∆t的乘积为Y浓度增加量,Δc=υ正Δt-υ逆Δt=SabdO-SbOd,所以阴影部分的面积为Y的浓度的变化,Y浓度的变化也等于Z浓度的变化,为X浓度变化的2倍,答案选C。
13.(19-20高二上·云南迪庆·期末)如图表示工业SO2催化氧化反应过程中的速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.t1时刻,只有正方向的反应没有逆方向的反应
B.t2时,v(SO2)正和v(O2)逆相等且等于0
C.t2-t3,气体总物质的量保持不变(已知该条件下SO3为气体)
D.t2-t3,处于静止状态,反应不再发生
【答案】C
【解析】A. t 1 时刻反应未达到平衡状态,正方向的反应和逆方向的反应同时存在,故A错误;
B. t 2 时,达到平衡状态,化学平衡是动态平衡,平衡时速率不为零, v (SO 2 ) 正 和 v (O 2 ) 逆 之比等于2:1,故B错误;
C. t 2 - t 3 ,已经达到平衡状态,气体总物质的量保持不变(已知该条件下SO 3 为气体),C正确;
D. t 2 - t 3 ,处于平衡状态,化学平衡是动态平衡,平衡时速率不为零,反应还在发生,故D错误。
答案选C。
14.(21-22高一上·云南·期末)一定条件下的1L密闭容器中,发生可逆反应,反应达到平衡时,下列说法正确的是
A.、完全转化为 B.、、的浓度相等
C.正反应和逆反应的速率相等 D.反应已经停止了
【答案】C
【解析】A.是可逆反应,、不能完全转化为,故A错误;
B.反应达到平衡时,、、的浓度不再改变,不一定相等,故B错误;
C.反应达到平衡时,正反应和逆反应的速率一定相等,故C正确;
D.反应达到平衡时,反应和逆反应的速率相等但不为0,反应没有停止,故D错误;
选C。
15.(19-20高一下·云南红河·期末)已知反应:A2(g)+2B2(g) 2AB2(g),下列说法正确的是
A.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
B.催化剂能同等程度改变正、逆反应速率
C.达平衡后,正、逆反应速率均为零
D.0.1molA2和0.2molB2反应达到平衡时生成0.2molAB2
【答案】B
【解析】A. 升高温度,活化分子数,百分数均增加,正、逆反应速率均加快,故A错误;
B. 催化剂的使用,活化分子数,百分数均增加,能同等程度加快正、逆反应速率,故B正确;
C. 达平衡后,正、逆反应速率相等,但是不为零,为动态平衡,故C错误;
D. 可逆反应不能进行到底,故0.1molA2和0.2molB2反应达到平衡时生成的AB2小于0.2mol,故D错误;
故选B。
考向5 化学平衡状态的判断方法
16.(23-24高一下·云南保山·期末)向恒容密闭容器中加入存在平衡: 。下列分析正确的是
A.参与反应,达到平衡后放出的热量
B.断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C.水浴加热,可以实现的完全转化
D.气体密度不变时,该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A.反应为可逆反应,进行不完全,则参与反应,达到平衡后放出小于的热量,A错误;
B.反应为放热反应,说明反应物总键能小于生成物总键能,断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量,B正确;
C.水浴加热,由于该反应为放热反应,平衡逆向移动,不会完全转化,C错误;
D.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,D错误;
故选B。
17.(23-24高二上·云南玉溪·期末)反应在恒温恒容下达到平衡,下列说法可以作为该反应已达到平衡的判据是
A.气体的总物质的量不变 B.气体的总质量不变
C.与的浓度相同 D.容器内气体的密度不变
【答案】A
【解析】A.未达平衡前,气体的物质的量随着反应时间而变化,故气体的物质的量不随时间变化,说明反应已达平衡,A正确;
B.反应过程中气体总质量始终不变,不能说明反应已达平衡,B错误;
C.由方程式可知,与的浓度相同且始终相同,故不能说明反应已达平衡,C错误;
D.密闭容器中,气体密度,气体质量始终守恒,容器容积不变,故不能说明反应已达平衡,D错误;
故选A。
18.(23-24高二上·云南昆明·期末)在一个绝热、体积一定的密闭容器中,充入2 mol 和6 mol ,一定条件下,发生可逆反应: ,下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.一定条件下,体系的密度不再改变
B.一定条件下,和转化率相同
C.断裂1 mol 键的同时,也断裂6 mol 键
D.反应消耗的、与生成的的速率
【答案】C
【解析】A. 容器的容积不变及反应前后混合气体的总质量不变,所以容器内气体密度始终不变,体系的密度不再改变不能说明该反应已经达到平衡状态,A不符合题意;
B. 由于和的加料比为2:6=1:3,二者又按照化学计量数对应的比例发生反应,则反应相同时间,和转化率均相同,转化率相同不能说明该反应已经达到平衡状态,B不符合题意;
C. “断裂1 mol 键”描述的是正反应速率,“断裂6 mol 键”描述的是逆反应速率,该表述能说明该反应已经达到平衡状态,C符合题意;
D. 无论反应是否达到平衡,反应消耗的、与生成的的速率比一直都为1∶3∶2,D不符合题意;
故选C。
19.(22-23高一下·云南大理·期末)某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)。下列情况中,一定能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.单位时间内消耗1 mol H2,同时消耗2 mol HI
B.混合气体的密度不再发生改变
C.H2和HI的物质的量浓度之比为1∶2
D.密闭容器中的压强保持不变
【答案】A
【解析】A.根据反应方程式中物质反应转化关系可知:单位时间内消耗1 mol H2,就会同时生成2 mol HI,同时消耗2 mol HI,则HI的浓度不变,反应达到平衡状态,A符合题意;
B.反应在恒温恒容的密闭容器中进行,气体的体积不变;反应混合物都是气体,气体的质量不变,则无论反应是否达到平衡状态,混合气体的密度始终保持不变,所以不能据此判断反应是否达到平衡状态,B不符合题意;
C.H2和HI的物质的量浓度之比为1∶2只能表示物质反应转化关系,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应在恒温恒容的密闭容器中进行,气体的体积不变;反应前后气体的物质的量不变,则无论反应是否达到平衡状态,气体的压强始终保持不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是A。
20.(21-22高一下·云南昆明·期末)某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。下列情况中一定能说明该反应已达到化学平衡状态的是
①单位时间内消耗1molO2,同时生成2molSO3
②SO3的物质的量浓度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④混合气体的密度不再发生改变
⑤SO2和O2的物质的量浓度之比为2:1
⑥密闭容器中的压强保持不变
A.①②⑥ B.②③⑥ C.②④⑤ D.③④⑥
【答案】B
【解析】①反应的任意时刻,单位时间内消耗1molO2,同时生成2molSO3,不能说明达到了平衡,不选;
②SO3的物质的量浓度不再改变,反应达到了平衡,选;
③混合气体总质量为定值,而混合气体的物质的量为变量,则平均摩尔质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,表明达到平衡状态,选;
④该反应中气体总质量、容器容积为定值,则混合气体的密度始终不变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,不选;
⑤SO2和O2的物质的量浓度与开始的加入量有关,SO2和O2的物质的量浓度之比为2:1不一定达到了平衡,不选;
⑥生成三氧化硫的反应为气体体积系数减小的反应,气体总压强减小,密闭容器中的压强保持不变时达到了平衡,选;
故选B。
1.(23-24高一下·云南昆明·期末)汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生放热反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。向2L恒温恒容密闭容器中充入10 molCO和10 molNO,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.断键吸收的能量比成键放出的能量少
B.压缩体积,增大容器内压强,反应速率加快
C.容器中气体的平均相对分子质量不变,则该反应达到化学平衡
D.反应开始至5 min,氮气的平均反应速率为0.8 mol/(L·min)
【答案】D
【解析】A.反应为放热反应,故断键吸收的能量比成键放出的能量少,故A正确;
B.该反应为气体参与的化学变化,增大压强,反应速率加快,故B正确;
C.气体的质量不变,气体的物质的量变化,故根据M=可知平均相对分子质量为变量,故容器中气体的平均相对分子质量不变,则该反应达到化学平衡,故C正确;
D.根据方程式可知,图像中物质Ⅱ为氮气,故平均反应速率为 mol/(L·min),故D错误;
故选D。
2.(23-24高一下·云南保山·期末)在恒容密闭容器中通入并发生反应: ,温度、下的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.温度
B.下,在时间内,
C.点的正反应速率正大于点的逆反应速率
D.该反应进行到点放出的热量大于进行到点放出的热量
【答案】C
【解析】A.根据图可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态,温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2,A错误;
B.T2下,在0~t1时间内X的浓度减少了(a-b)mol/L,则根据方程式可知,Y表示的反应速率为,B错误;
C.M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C正确;
D.根据图可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量,因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多,D错误;
故选C。
3.(22-23高一下·云南昭通·期末)已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.。
B.。
C.。
D.
反应进行速率最快的是;
故选A。
4.(20-21高一下·云南保山·期末)已知反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ∆H<0.下列条件不能明显改变其反应速率的是
A.升高温度 B.增大压强,c(CO)增加
C.更换高效催化剂 D.增加一定量的C
【答案】D
【解析】A.升高温度,反应速率明显加快,故A不选;
B.增大压强,c(CO)增加,反应速率明显加快,故B不选;
C.更换高效催化剂,反应速率明显加快,故C不选;
D.C为纯固体,增加一定量的C,反应速率不变,故D选;
故选D。
5.(20-21高一下·云南保山·期末)下列4支试管中,等质量的铁与足量盐酸反应生成H2的反应速率最大的是
试管
盐酸浓度
温度
铁的状态
A
1mol·L-1
10℃
块状
B
1mol·L-1
10℃
粉末状
C
3mol·L-1
20℃
块状
D
3mol·L-1
20℃
粉末状
【答案】D
【解析】增大浓度、增大接触面积、升高温度等均可加快反应速率。C、D中的温度、浓度均比A、B中大,则C、D中反应速率快,D中接触面积大于C中接触面积,则D中反应速率最快。
故选D。
6.(21-22高一下·云南昭通·期末)T℃,在恒容密闭容器中发生可逆反应,下列情况能说明该反应已达到化学平衡的是
①的转化率达到100%
②反应速率
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④生成,同时有生成
⑤的物质的量浓度不再改变
⑥气体的密度保持不变
⑦键断裂的同时,有键断裂
A.①③⑤⑥ B.②③④⑤ C.①②⑥⑦ D.③④⑤⑦
【答案】D
【解析】①可逆反应的转化率不能达到100%,故不选①;
②反应速率未指明反应方向,不能判断是否平衡,故不选②;
③该反应为气体总物质的量减小的反应,气体总质量不变,则混合气体平均相对分子质量为变量,当混合气体平均相对分子质量不再改变时,说明该反应达到平衡状态,故选③;
④生成,同时有生成,说明正逆反应速率相当,该反应达到平衡状态,故选④;
⑤N2的物质的量浓度不再改变,则正逆反应速率相当,说明该反应达到平衡状态,故选⑤;
⑥恒温恒容时,气体总质量不变,体积不变,混合气体的密度一直保持不变,因此不能根据混合气体的密度判断平衡状态,故不选⑥;
⑦1molN≡N键断裂的同时,有6molN−H键断裂,表示的是正逆反应速率相等,且满足计量数关系,说明该反应达到平衡状态,故选⑦;
综上所述,③④⑤⑦符合题意;
故选D。
7.(21-22高一下·云南昆明·期末)在密闭容器中加入一定量的C(s)和CO2(g),发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。下列说法错误的是
A.增大C(s)的用量,CO(g)的生成速率不变
B.保持容器体积不变,充入氦气,反应速率不变
C.保持容器体积不变,将CO2(g)抽离出来,反应速率减慢
D.提高反应时的温度,可以实现CO2的完全转化
【答案】D
【解析】A.固体浓度恒定,故增大C(s)的用量,CO(g)的生成速率不变,A正确;
B.保持容器体积不变,充入氦气,各物质浓度均不改变,反应速率不变,B正确;
C.保持容器体积不变,将CO2(g)抽离出来,反应物浓度降低,反应速率减慢,C正确;
D.该反应为可逆反应,有限度,升高温度反应物也不可能完全转化,D错误;
故选D。
8.(22-23高二上·云南昆明·期末)一定温度下,在2L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点时,v(A)=v(B)
B.5min时,反应停止
C.反应的化学方程式为3A(g)⇌2B(g)+C(g)
D.反应开始到5min,v(C)=0.04mol/(L·min)
【答案】C
【解析】A. 由图可知,a点时,A、B两物质计量系数不同,反应速率不相等,选项A错误;
B. 5min时,反应达平衡,是动态平衡,不是反应停止,选项B错误;
C. 反应达到平衡时,A的物质的量由0.8 mol减少为0.2 mol,变化量为0.6 mol,A为反应物,B的物质的量由0增加到0.4 mol,变化量为0.4 mol,C的物质的量由0增加到0.2 mol,变化量为0.2 mol,B、C为生成物,化学反应计量系数之比等于反应体系中物质变化量之比,∆n(A):∆n(B) :∆n(C) =0.6 mol:0.4 mol:0.2 mol=3:2:1,则反应的化学方程式为:3A(g)⇌2B(g)+C(g),选项C正确;
D. 反应开始到5min,∆n(C)= 0.2 mol,υ(C) ==0.02 mol/(L·min),选项D错误;
答案选C。
9.(22-23高一下·云南大理·期末)工业上常用碳和水蒸气反应制水煤气。在密闭容器中加入一定量的C(s)和H2O(g),发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),下列说法错误的是
A.用碳粉代替碳块,CO(g)的生成速率增加
B.保持容器体积不变,充入氦气,反应速率增加
C.保持容器体积不变,将CO(g)抽离出来,反应速率减慢
D.升高温度,反应的正、逆速率均增加
【答案】B
【解析】A.C是固体物质,其浓度不变,但用用碳粉代替碳块时,与水蒸气接触面积增大,因而导致CO(g)的生成速率增加,A正确;
B.保持容器体积不变,充入氦气,不能改变物质的浓度,因而化学反应速率不变,B错误;
C.若保持容器体积不变,将CO(g)抽离出来,物质的浓度降低,因而导致反应速率减慢,C正确;
D.升高温度,物质的内能增加,分子之间有效碰撞次数增加,因而会使反应的正、逆速率均增加,D正确;
故合理选项是B。
10.(22-23高一下·云南昆明·期末)在恒温、恒容条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。下列情况中能说明该反应达到化学平衡的是
A.氨气的百分含量不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
D.生成1molN2的同时生成3molH2
【答案】A
【解析】A.氨气的百分含量不再变化,说明各物质浓度不再改变,反应一定达到平衡状态,故选A;
B.容器体积不变、气体总质量不变,混合气体的密度是恒量,混合气体的密度不再变化,反应不一定平衡,故不选B;
C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2,不能判断浓度是否还改变,反应不一定平衡,故不选C;
D.生成1molN2的同时生成3molH2,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选D;
选A。
11.(22-23高一下·云南玉溪·期末)一定条件下进行反应:,向2.0L恒容密闭容器中充1.0mol,反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s
0
2
4
6
8
0
0.30
0.39
0.40
0.40
下列说法错误的是
A.生成的平均反应速率,0~2s比2~4s快
B.保持其他条件不变,充入惰性气体,该反应的反应速率变大
C.6s时该反应已达到最大限度
D.该条件下,的最大转化率为40%
【答案】B
【解析】A.相同时间内生成的越多,反应速率越快,A正确;
B.保持其他条件不变,充入惰性气体,各物质的浓度不变,故该反应的反应速率不变,B错误;
C.6s时该反应达到化学平衡状态,即达到最大限度,C正确;
D.该条件下,达到平衡时物质的量的变化量为0.4mol,转化率为40%,D正确;
故选B。
12.(22-23高一下·云南红河·期末)某化学反应2A(g)B(g)+C(g)在三种不同条件下进行,B、C的起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表所示,表中温度单位为摄氏度(℃)。下列叙述错误的是
A.实验1、2用A表示10 min内的速率比为v1∶v2=1∶2
B.实验1、2可知:实验2可能使用了催化剂或缩小容器体积
C.实验1、3可知:其他条件相同,升高温度,反应速率加快
D.实验1、2、3可知:使用催化剂或升温均可缩短达到平衡所用时间
【答案】B
【解析】A.实验1中10 min内A的浓度降低0.2mol/L,实验2中10 min内A的浓度降低0.4mol/L,用A表示10 min内的速率比为v1∶v2=1∶2,故A正确;
B.2A(g)B(g)+C(g)反应前后气体系数和不变,增大压强平衡不移动,缩小容器体积A、B、C浓度均增大,所以实验2不可能是缩小容器体积,故B错误;
C.实验1、3可知:其他条件相同,升高温度,反应速率加快,故C正确;
D.实验1达到平衡用时40 min、实验2达到平衡用时20 min、实验3达到平衡用时30 min,实验1、2、3可知:使用催化剂或升温均可缩短达到平衡所用时间,故D正确;
选B。
13.(22-23高一下·云南文山·期末)速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是
A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.反应中,SO2不能全部转化为SO3
C.的盐酸跟锌片反应,加入大量的氯化钠溶液,反应速率不变
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
【答案】C
【解析】A.MnO2是H2O2分解的催化剂,可以加快反应速率,A正确;
B.SO2与O2的反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,B正确;
C.加入大量的氢氧化钠溶液,氢离子浓度减小,反应速率减小,C错误;
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大,D正确;
故选C。
14.(22-23高一下·云南楚雄·期末)一定温度下, 0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),已知该条件下,1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应时,放出热量akJ。下列说法正确的是
A.达到化学平衡状态时,反应放出0.1akJ 热量
B.达到化学平衡状态时,v(NH3)∶v(N2)=2∶1
C.使用催化剂能够提高原料平衡转化率
D.缩小容器体积,用氮气表示的反应速率:正反应速率增大,逆反应速率减少
【答案】B
【解析】A.合成氨反应为可逆反应,达到化学平衡状态时,参加反应的N2的物质的量小于0.1mol,则反应放出的热量小于0.1akJ,A不正确;
B.对于合成氨反应,不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,则反应达到化学平衡状态时,v(NH3)∶v(N2)=2∶1,B正确;
C.使用催化剂只能缩短反应达到平衡的时间,不能改变原料平衡转化率,C不正确;
D.缩小容器体积,反应混合气的浓度增大,正反应速率增大,逆反应速率增大,D不正确;
故选B。
15.(20-21高一下·云南保山·期末)下列叙述正确的是
A.由图甲可知, 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(b-a)kJ·mol-1
B.图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C.图丙表示燃料燃烧反应的能量变化
D.图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
【答案】B
【解析】A.由图甲可知,反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,热化学方程式为2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(a-b)kJ·mol-1,故A错误;
B.图乙中反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,吸热反应的反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,故B正确;
C.图丙中反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,而燃料燃烧时释放能量,故C错误;
D.图丁中反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,所以图丁应是表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化,故D错误;
故答案为:B。
16.(21-22高一下·云南丽江·期末)某温度下,在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为 。
(2)反应起始至tmin(设t=5),Z的平均反应速率是 ,X的转化率为 (用百分数表示),Y的体积分数为 。
(3)下列可判断反应已达到平衡状态的是 。
A.X、Y、Z的反应速率相等
B.体系的压强保持不变
C.混合气体的密度不变
D.生成1molZ的同时生成2molX
E.混合气体的平均分子质量不变
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有 。
A.其他条件不变,及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大X的浓度
D.保持温度不变,将容器体积压缩为1L
E.恒容条件下冲入氦气,使压强增大
【答案】(1)2X⇌3Y+Z
(2)0.04 mol·L-1·min-1 33.3% 37.5%
(3)BDE
(4)CD
【解析】(1)由图象可以看出X为反应物,Y和Z为生成物,当反应达到tmin时,Δn(X)=0.8mol,Δn(Y)=1.2mol,Δn(Z)=0.4mol,化学反应中,各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正比,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=2∶3∶1,所以反应的化学方程式为2X⇌3Y+Z,故答案为:2X⇌3Y+Z;
(2)反应起始至tmin(设t=5),X的平均反应速率v(Z)===0.04mol·L-1·min-1;X的转化率=;相同条件下,气体的体积分数等于其物质的量分数,则Y的体积分数=,故答案为:0.04 mol·L-1·min-1;33.3%;37.5%;
(3)A.X、Y、Z的化学计量数不相等,则X、Y、Z的反应速率也不会相等,不能反应达到化学平衡状态,A项错误;
B.反应前后的物质的量改变,则当体系的压强保持不变,能说明反应达到化学平衡状态,B项正确;
C.根据ρ=,由于反应体系的体积不变,气体的总质量不变,则混合气体的密度不变,不能说明反应达到化学平衡状态,C项错误;
D.当生成1molZ的同时生成2molX,说明正、逆反应速率相等,达到平衡状态,D项正确;
E.根据M=,由于反应前后的物质的量改变,气体的总质量不变,则混合气体的平均分子质量改变,当混合气体的平均分子质量不变时,能说明反应达到化学平衡状态,E项正确;
故答案为:BDE;
(4)A.其他条件不变,及时分离出产物,减小产物浓度,反应速率降低,A项不符合题意;
B.适当降低温度,反应速率移动减小,B项不符合题意;
C.其他条件不变,增大X的浓度,会使反应速率增大,C项符合题意;
D.保持温度不变,将容器体积压缩为1L,反应体系中各组分的浓度增大,反应速率加快,D项符合题意;
E.恒容条件下冲入氦气,使压强增大,但是反应体系中各组分的浓度不变,反应速率不变,E项不符合题意;
故答案为:CD。
17.(22-23高一下·云南楚雄·期末)甲烷是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。请根据所学知识回答下列问题:
(1)某些常见化学键的键能(将气体分子断裂为中性气态原子和所需的能量或和合成气体所放出的能量)数据如下表:
化学键
键能
414
803
463
498
完全燃烧生成和气态水放出的能量为 。该反应中反应物的总能量 (填“>”“<”或“=”)生成物的总能量。
(2)一定条件下,通过加氢可以制备,反应方程式为。在一定温度下,将和放入恒容密闭容器中,测得反应过程中的浓度随时间的变化如表所示:
0
1
2
3
4
5
6
1
0.5
0.3
0.25
0.2
0.2
0.2
①内, , 。
②平衡时的压强为起始压强的 倍。
③平衡时,的转化率为 %。
④下列条件能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
a.
b.容器内气体的密度保持不变
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.与的浓度相等
【答案】(1)806 >
(2)0.35 1.4 0.68(或) 80 ac
【解析】(1)完全燃烧生成和气态水放出的能量为生成物的总键能减去反应物的总键能,,因为是放热反应,所以是反应物的总能量大于生成物的总能量;
(2)①内,,由化学反应速率之比等于系数之比可知,,;
②由已知信息列三段式:
平衡时,容器内气体的总物质的量为,同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,则;
③平衡时二氧化碳的转化率为;
④a.正逆反应速率相等,能说明达到化学平衡状态,a正确;
b.由于是恒容容器,体积一直不变,质量也一直不变,所以密度一直不变,因此不能说明达到了化学平衡状态,b错误;
c.因为该反应是物质的量在改变的反应,因此平均摩尔质量一直在改变,所以能说明达到了化学平衡状态,c正确;
d. 与的浓度相等,不能说明达到了化学平衡状态,d错误;
故选ac。
18.(23-24高一下·云南德宏·期末)能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角,回答下列问题:
Ⅰ.天然气已成为我国主要的清洁能源,主要成分甲烷()燃烧时的能量变化如图所示:
(1)已知断开部分化学键需要的能量如下表所示:
化学键
断开1mol化学键键需要的能量(kJ/mol)
a
b
c
则形成1mol 释放的能量为 kJ。
(2)下列说法中正确的是_______(填字母)
A.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
B.由图可知二氧化碳比甲烷稳定
C.标准状况下,1mol甲烷完全燃烧时放出802kJ的热量
D.该反应中断键吸收的总能量低于形成键放出的总能量
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)从开始至2min,B的平均反应速率为 ;平衡时,C的物质的量为 。
(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的 (填序号)。
A.A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3
B.相同时间内消耗3mol A,同时生成3mol C
C.
D.混合气体的总压强不随时间的变化而变化
E.B的体积分数不再发生变化
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是_______(填序号)。
A.恒压条件下充入氩气
B.降低温度
C.恒容条件下充入A
D.其他条件不变,缩小容器的容积
【答案】(1)
(2)CD
(3)
(4) 2.4mol
(5)DE
(6)AB
【解析】(1)△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,甲烷燃烧的△H=4a+2b-2c-4E(O-H)=-(882-80)kJ/mol,则E(O-H)=,即形成1mol O−H释放的能量为;
(2)A.甲烷燃烧过程中大部分化学能转化为热能,但也有部分化学能转化为光能等,A错误;
B.能量越低越稳定,但图中无法比较二氧化碳和甲烷的能量大小,无法确定二氧化碳比甲烷稳定,B错误;
C. 根据图示,1 mol CH4燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量是(882-80)kJ=802kJ,C正确;
D.该反应是放热反应,则反应中断键吸收的总能量低于形成键放出的总能量,D正确;
故答案为:CD;
(3)根据图像可知:0~2min内A浓度减小1.2mol/L,B浓度增加0.4mol/L,C浓度增加1.2mol/L,根据不同物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得化学方程式为:3A⇌B+3C;
(4)①从开始到2min,B的浓度增加了0.4mol/L,则;
②根据图表可得平衡时C的浓度为1.2mol/L,体积为2L,则C的物质的量为2.4mol;
(5)A.恒容条件下,A、B、C的物质的量之比和平衡无关,故A不符合题意;
B.消耗3molA,同时消耗3molC才说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.未说明是正反应速率还是逆反应速率,C不符合题意;
D.恒容条件下,建立平衡的过程中混合气体的总压强是变量,混合气体的总压强不随时间的变化而变化能说明反应达到平衡状态,D符合题意;
E.B的体积分数不再变化,反应达到平衡,E符合题意;
故选DE。
(6)A.恒压条件下充入氩气,体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小,A符合题意;
B.降低温度能减小反应速率,B符合题意;
C.恒容条件下充入A,A浓度增大,化学反应速率增大,C不符合题意;
D.缩小体积,反应物浓度增大,反应速率增大,D不符合题意;
故答案选AB。
19.(23-24高一下·云南红河·期末)合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为:。请回答下列问题:
(1)已知:键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,计算合成氨反应中生成时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 。
化学键
键能/
436
391
946
(2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应:恒温下,在定容密闭容器中通入和,催化剂存在下发生反应。
①容器中压强随时间的变化图象如图所示,测得,反应开始至,用的浓度变化表示反应的平均速率为 ,平衡时氢气的转化率为 。
②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.每消耗的同时生成
B.
C.的含量保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。
①电极b为电池的 (填“正极”或“负极”)。
②溶液中向电极 (填“a”或“b”)移动。
③电极a的电极反应式为 。
【答案】(1)放出 92
(2)0.08 40% CD
(3)正极 a 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O
【解析】(1)生成时,断键吸收能量为(946+3×436)kJ=2254kJ,形成键的释放能量为2×3×391kJ=2346kJ>2254kJ,生成2mol氨气时放出的热量为(2346-2254)kJ=92kJ;
(2)①根据数据,列三段式如下:
根据题意有:,解得x=0.4,根据化学反应速率的数学表达式,v(NH3)==mol/(L•min)=0.08mol/(L•min),氢气的转化率为×100%=40%;
②A.消耗氮气,生成NH3,反应方向均是向正反应方向进行,因此每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3,不能说明反应达到平衡,故A不选;
B.用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,当2v正(H2)=3v逆(NH3),说明反应达到平衡,不能说明反应达到平衡,故B不选;
C.根据化学平衡状态的定义,当组分浓度不再改变,说明达到平衡,即当氢气的含量保持不变,说明反应达到平衡,故C选;
D.组分均为气体,即混合气体总质量不变,该反应是气体物质的量减少的反应,若没有平衡,正向进行时合气体的平均相对分子质量不变增大,故当混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡,故D选;
答案为CD;
(3)①根据装置图,电极a上NH3→N2和H2O,N的化合价由-3价升高为0价,根据原电池工作原理,电极a为负极,则电极b为正极;
②根据原电池工作原理,阴离子向负极移动,即OH-向电极a移动;
③电极a为负极,电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。
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