内容正文:
专题03 化学反应速率与限度
内容概览
考向01 化学反应的速率的表示、计算和比较
考向02 影响化学反应的速率的影响因素
考向03 化学平衡状态的判断
考向04 化学反应速率、平衡图像问题
考向05 有关化学反应速率和化学平衡的计算
考向01 化学反应的速率的表示、计算和比较
1.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)工业上能用焦炭消除污染,其反应原理为。一定温度下,在恒容密闭容器中发生该反应,若内的物质的量浓度变化为,下列说法正确的是
A.反应达到平衡时:
B.若起始时增大的用量,内的物质的量浓度变化大于
C.在末时,的物质的量浓度等于
D.在建立平衡的过程中,混合气体的平均摩尔质量呈减小趋势
【答案】D
【详解】A.反应速率之比等于化学计量数之比,的反应速率是速率的2倍,A错误;
B.碳为固体,增加碳的量,不影响反应速率,B错误;
C.的物质的量浓度变化为,,若反应匀速进行,则,故,但随着反应的进行,反应速率减小,故末时,的物质的量浓度大于,C错误;
D.用极端假设法解题,当反应物只有二氧化氮时,气体摩尔质量为,当只有氮气和二氧化碳时,两者平均摩尔质量为,故建立平衡过程中,混合气体的平均摩尔质量呈减小趋势,故D正确。
故选D。
2.(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】化学反应速率之比是相应的化学计量数之比,根据合成氨的化学方程式可知如果A、B、C、D四个选项都用氨气来表示化学反应速率,分别为、、、,则反应速率最快的是,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
3.(23-24高一下·河南信阳·期末)下列各组反应(表中物质均为反应物),反应刚开始时,放出H2的速率最大的是
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg
0.1
6mol·L-1硝酸
10mL
30℃
B
Mg
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
60℃
C
Fe
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
30℃
D
Mg
0.1
3mol·L-1硫酸
10mL
60℃
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】金属和酸反应,硝酸是氧化性酸、和金属反应不能生成氢气,金属与氢离子反应产生氢气,金属越活泼、温度越高、反应物氢离子的浓度越大,反应速率越快,D符合;
答案是D。
4.(22-23高一下·河南洛阳·期末)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,c(A) ∶ c(B)=3∶5,以C表示的平均速率为下列说法正确的是
A.该反应方程式中,x=2
B.反应速率:
C.2min时,B的物质的量为1.5mol
D.2min时,A的转化率为60%
【答案】A
【详解】A.根据题意得v(D)=0.5mol/L÷2min=0.25mol·L-1·min-1,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol·L-1·min-1,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,A正确;
B.根据题意得v(D)=0.5mol/L÷2min=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)=0.125mol·L-1·min-1,B错误;
C.2min时,D的物质的量是0.5mol/L×2L=1mol,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)=3∶5,解得=3:5,解得y=3mol。所以2min时,B的物质的量为3mol-0.5mol=2.5mol,C错误;
D.A的转化率为×100%=50%,D错误;
故选A。
考向02 影响化学反应的速率的影响因素
5.(23-24高一下·河南开封·期末)下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.用冰箱冷藏以保鲜食物 B.食盐中添加碘酸钾预防缺碘
C.用煤粉代替煤块使炉火更旺 D.食品包装内放置除氧剂延长保质期
【答案】B
【详解】A.用冰箱冷藏以保鲜食物的目的是降低储存温度,使食物的变质速率降低,延长保质期,则用冰箱冷藏以保鲜食物与反应速率有关,故A不合题意;
B.向食盐中添加碘酸钾目的是防止人体缺碘而患甲状腺肿大的疾病,则食盐中添加碘酸钾预防缺碘与反应速率无关,故B符合题意;
C.用煤粉代替煤块可以增大固体的表面积,使反应物的接触面积增大,反应速率加快,则用煤粉代替煤块使炉火更旺与反应速率有关,故C不合题意;
D.食品包装内放置除氧剂的目的是吸收包装袋中的氧气,降低氧气的浓度,使食物的变质速率降低,延长保质期,则食品包装内放置除氧剂延长保质期与反应速率有关,故D不合题意;
故选B。
6.(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)下列措施能明显提高化学反应速率的是
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀H2SO4反应制取H2时,改用98%的浓H2SO4
C.AgNO3溶液与盐酸反应时,增大压强
D.恒温恒容条件下,进行工业合成氨反应时,增加氮气的量
【答案】D
【分析】增大化学反应速率的措施有:增大浓度、压强,升高温度,使用催化剂等,增大单位体积的活化分子数目或增大活化分子百分数,从而增大反应速率,增大压强只对有气体参加的反应有影响。
【详解】A.水为纯液体,增大水的用量,浓度不变,化学反应速率不变,故A不符合题意;
B.常温下Fe在浓硫酸中发生钝化,不能增大化学反应速率,故B不符合题意;
C.增大压强只对有气体参加的反应有影响,AgNO3溶液与盐酸反应时,增大压强,不能增大化学反应速率,故C不符合题意;
D.恒温恒容条件下,进行工业合成氨反应时,增加氮气的量,反应物的浓度增大,化学反应速率增大,故D符合题意;
故答案选D。
7.(23-24高一下·河南郑州·期末)扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下,依据流程下列推论错误的是
A.制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B.退浆环节:加入催化剂能大幅度加快化学反应速率
C.染色环节:升高体系温度化学反应速率加快
D.上述流程涵盖了影响化学反应速率的所有因素
【答案】D
【详解】A.改变还原剂,反应物不同,反应速率不同,故A正确;
B.加入淀粉酶,淀粉酶作催化剂,能大幅度加快化学反应速率,故B正确;
C.升高体系温度,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,故C正确;
D.上述流程涵盖了影响化学反应速率的温度、催化剂等,但未涉及浓度、压强等,故D错误;
故选D。
8.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)控制变量法是科学研究的重要方法之一、下列碳酸钙和酸反应制备的组合中,开始阶段化学反应速率最大的是
选项
碳酸钙的状态
酸
实验温度/℃
A
粉末
盐酸
20
B
粉末
硫酸
30
C
块状
盐酸
20
D
粉末
盐酸
30
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】反应物接触面积越大、反应物浓度越大、温度越高,反应速率越快,硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶物,会包裹住碳酸钙,阻止反应进一步进行,因此选择碳酸钙的状态为粉末,酸应该使用盐酸,浓度为,温度为30℃,D项符合题意。
考向03 化学平衡状态的判断
9.(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g) + I2(s)。下列事实不能说明该反应到平衡状态的是
A.断裂1 mol Cl-Cl键同时形成1 mol H-Cl键 B.容器内气体密度不再改变
C.容器内气体压强不再改变 D.容器内气体颜色不再改变
【答案】A
【分析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此判断。
【详解】A. 断裂1 mol Cl-Cl键同时形成1 mol H-Cl键均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,A符合;
B. 密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中气体质量是变化的,容积始终是不变的,所以容器内气体密度不再改变说明反应达到平衡状态,B不符合;
C. 正反应体积减小,则容器内气体压强不再改变说明反应达到平衡状态,C不符合;
D. 容器内气体颜色不再改变说明碘的浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,D不符合;
答案选A。
10.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡状态,下列有关叙述正确的有( )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动;②加入催化剂,B的转化率提高;③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变;④增大B的浓度,v(正)> v(逆);⑤升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【详解】①增加A的量,A为固体,浓度不变,则平衡不移动,故错误;
②加入催化剂,对平衡移动无影响,则B的转化率不变,故错误;
③2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)为气体体积不变的反应,压强增大一倍,平衡不移动,但正逆反应速率同等程度增大,故错误;
④增大B的浓度,平衡正向移动,则υ(正)>υ(逆),故正确;
⑤反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,且正逆反应速率均增大,υ(正)<υ(逆),故错误;
故选:A。
11.(23-24高一下·河南商丘商师联盟·期末)在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W,发生反应W(l)═P(g)+2Q(g)。下列可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是
A.2v正(P)=v逆(Q) B.Q的体积分数保持不变
C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.c(P):c(Q)=1:2
【答案】A
【详解】A.2v正(P)=v逆(Q),说明Q的v正=v逆,反应达到平衡状态,故A正确;
B.因为W液体,Q的体积分数一直是,不能说明反应达平衡状态,故B错误;
C.气体的平均相对分子质量一直不变,不能说明反应达平衡状态,故C错误;
D.因为反应物W为液态,生成物的浓度比一直是c(P):c(Q)=1:2,不能作为是否达到平衡状态的判据,故D错误;
故选:A。
12.(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)在一定温度下,加入和发生反应,下列叙述不能说明反应达到平衡的标志的是
①A与的浓度之比保持不变
②单位时间内生成,同时生成
③A、B、C的体积分数不再变化
④恒容容器,混合气体的密度不再变化
⑤恒容容器,混合气体的总压强不再变化
⑥恒压容器,混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑦固体D的质量不再变化
⑧A、B、C、D的分子数之比为
A.②⑤⑧ B.②④⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
【答案】A
【详解】①A为反应物,为生成物,A与的浓度之比保持不变,反应达到平衡,①不符合题意;
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B,该叙述中A和B的物质的量的变化均表示逆反应方向,则不能说明该反应达到了平衡状态,②符合题意;
③A、B、C的体积分数不再变化,说明正逆反应速率相等,该反应达到了平衡状态,③不符合题意;
④该反应是气体质量减小的反应,恒容容器内的气体体积不变,则该反应是气体密度减小的反应,混合气体密度不再变化,说明该反应达到了平衡状态,④不符合题意;
⑤该反应是气体总物质的量不变的反应,恒容容器内,反应前后气体的总压强不变,故混合气体的总压强不在变化,不能说明该反应达到了平衡状态,⑤符合题意;
⑥该反应是气体质量减小、气体总物质的量不变的反应,反应前后气体的平均摩尔质量减小,故混合气体的平均摩尔质量不再变化,说明该反应达到了平衡状态,⑥不符合题意;
⑦固体D的质量不再变化,说明该反应达到了平衡状态,⑦不符合题意;
⑧A、B、C、D的分子数之比为,不能说明该反应达到了平衡状态,⑧符合题意;
综上所述,符合题意的有②⑤⑧,故选A。
考向04 化学反应速率、平衡图像问题
13.(23-24高一下·河南开封·期末)一定温度下,在2L容器中,A、B两种气体转化时,其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.4min时,
B.该反应的化学方程式为
C.8min后,容器中A、B的百分含量不再变化
D.反应开始至4min,用A表示的平均反应速率为
【答案】A
【详解】A.4min时,A的物质的量等于B,但4min后,A的物质的量减小,B的物质的量增加,说明4min时反应未达到平衡,v正≠v逆,A错误;
B.由图示可知,4min时,A的物质的量减少0.8mol-0.4mol=0.4mol,B的物质的量增加0.4mol-0.2mol=0.2mol,则A为反应物,B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:2A⇌B,B正确;
C.8min时,A、B的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,容器中 A、B的百分含量不在变化,C正确;
D.反应开始至4min,,D正确;
答案选A。
14.(23-24高一下·河南南阳·)反应物转化为产物(或)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程I是放热反应 B.平衡时P的产率:II>I
C.生成P的速率:III<II D.进程IV中,Z没有催化作用
【答案】B
【详解】A.由图可知,进程I是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A正确;
B.由图可知,进程Ⅱ中使用了催化剂X,催化剂能加快反应速率,但不能改变平衡的移动方向,所以平衡时Ⅱ和Ⅰ进程中P的产率相同,故B错误;
C.由图可知,进程Ⅲ中由S—Y转化为P—Y的活化能高于进程Ⅱ中由S—X转化为P—X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,所以生成P的速率为Ⅲ小于Ⅱ,故C正确;
D.由图可知,进程Ⅳ中S与Z反应生成中间产物S—Z, S—Z转化为产物P—Z,由于P—Z没有转化为P+Z,所以进程Ⅳ中Z没有表现出催化作用,故D正确;
故选B。
15.(23-24高一下·河南新未来·期末)向绝热恒容密闭容器中通入和,一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列叙述错误的是
A.反应在c点均达到最大值
B.反应物浓度:c点小于b点
C.段速率增大的原因是该反应放热,温度升高
D.时,的转化率:段小于段
【答案】A
【详解】A.反应在c点达到最大值,此时反应未达平衡,没有达到最大值,A错误;
B.随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应物浓度:c点小于b点,B正确;
C.反应初始阶段,随着反应的进行,反应速率逐渐加快,原因是该反应放热,温度升高,C正确;
D.段更大,相同时间的转化率更大,D正确;
故选A。
16.(23-24高一下·河南南阳·)用CO2和H2催化合成乙烯的反应原理为: ,向1L恒容密闭的催化反应器中充入3molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是
A.升高温度,催化剂的催化效率降低
B.生成乙烯的速率:M点一定大于N点
C.250℃反应达到平衡时,容器内的压强为起始时的
D.容器内气体密度保持不变可以作为判断反应达到平衡状态的标志
【答案】C
【详解】A.根据图象,温度低于250℃,升高温度,催化剂的催化效率升高;温度高于250℃,升高温度,催化剂的催化效率降低,故A错误;
B.N点温度高于M点,但催化效率低,故N点正反应速率不一定大于M点正反应速率,故B错误;
C.250℃反应达到平衡时CO2 平衡转化率为50%,列三段式
气体起始总物质的量为4mol,平衡时气体的总物质的量1.5mol+0.5mol+0.25mol+1mol=3.25mol,温度体积一定气体的压强之比等于物质的量之比, ,容器内的压强为起始时的,故C正确;
D.体系中物质全部为气体,气体的总质量不变,容器体积不变,气体的密度一直不变,不能作为反应达到平衡状态的标志,故D错误;
故答案为:C。
考向05 有关化学反应速率和化学平衡的计算
17.(23-24高一下·河南南阳·)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法错误的是
编号
时间/min
c(NH3)/(10-3mol⋅L-1)
表面积/cm2
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.实验①达到平衡状态时,c(NH3)=4.00×10-4mol/L
B.实验②,60min时处于平衡状态,
C.实验③达到平衡后,H2的体积分数约为68.2%
D.相同条件下,增加NH3的浓度,反应速率一定增大
【答案】D
【详解】A.实验①和实验③除了催化剂表面积不同,其他条件相同,催化剂不影响化学平衡,则实验①平衡状态与实验③平衡状态相同,实验③平衡时c(NH3)=4.00×10-4mol/L,则实验①平衡时c(NH3)=4.00×10-4mol/L,A正确;
B.实验①平衡时氨气浓度为0.4×10-3mol/L,实验②氨气初始浓度为实验①的一半,若两者平衡相同,则实验②平衡时氨气浓度为0.2×10-3mol/L,但是实验②相当于在实验①的基础上减小了压强,化学平衡正向移动,氨气浓度进一步减小,小于0.2×10-3mol/L ,B正确;
C.实验③达到平衡时,c(NH3)=0.4×10-3mol/L,则有,平衡时c(NH3)=0.4×10-3mol/L,c(N2)=1×10-3mol/L,c(H2)=3×10-3mol/L,则氢气的体积分数为3÷(0.4+1+3)=68.2%,C正确;
D.对比实验①和实验②的数据可知,0-40min内,氨气的平均反应速率相同,但是实验①氨气的浓度为实验②氨气浓度的两倍,说明增加氨气的浓度,反应速率不一定增大,D错误;
故答案选D。
18.(23-24高一下·河南商丘商师联盟·期末)温度时,向容积为的密闭容器中加入A(足量)和B,发生反应,第时,温度调整到(忽略调整温度时所用的时间且反应中没有使用催化剂)。测得各时刻B的物质的量如下表所示。下列说法正确的是
0
2.00
1.50
1.25
1.15
1.00
0.88
0.78
A.,用A表示该反应的平均化学反应速率为
B.混合气的平均相对分子质量不变时,该反应已达到平衡状态
C.由表中数据可知
D.若时反应达到平衡,B的转化率为
【答案】B
【详解】A.A是固体,不能用其浓度变化表示反应速率,故A错误;
B.,反应中A为固体,平衡发生移动时,气体质量变化,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,故B正确;
C.T1温度下,10~15min,Δn(B)=1.25mol-1.15mol=0.10mol,第15min时,温度调整到T2,T2温度下,15~20min中,Δn(B)=1.15mol-1.0mol=0.15mol,随着反应的进行,反应物浓度降低,但是反应速率加快了,可知,故C错误;
D.若时反应达到平衡,B的转化率为,故D错误;
答案选B。
19.(23-24高一下·河南南阳·期末)某化学兴趣小组同学设计了三组实验,探究反应温度、反应物浓度对化学反应速率的影响,具体情况如表所示。
实验编号
溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
1
10
0
25
2
10
5
25
3
10
0
60
下列有关说法错误的是
A.
B.
C.实验1和实验3是探究反应温度对反应速率的影响
D.实验1中发生反应的离子方程式为
【答案】A
【分析】探究影响化学反应速率的因素要控制单一变量,实验1和实验2相比,加入的NaHSO3的体积不同,则实验1和实验2是探究反应物浓度对化学反应速率的影响;实验1和实验3反应温度不同,则实验1和实验3是探究反应温度对化学反应速率的影响。
【详解】A.实验1和实验2中加入NaHSO3溶液体积不同,是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,为使总体积不变,则a=10,b=5,A错误;
B.实验1和实验3温度不同,是探究温度对化学反应速率的影响,故反应物浓度要相同,则c=a=10,B正确;
C.由分析可知,实验1和实验3是探究反应温度对反应速率的影响,C正确;
D.实验1中发生氧化还原反应,离子方程式为,D正确;
答案选A。
20.(23-24高一下·河南驻马店·期末)反应,在和时,X的物质的量浓度(单位:)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
1.60
1.10
0.70
0.40
0.30
0.30
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.从表中可以看出
B.下,时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内X的浓度变化可知,其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越大
D.由上表数据分析可知,反应物起始浓度不同,反应限度不同
【答案】C
【详解】A.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,A项错误;
B.从表中可以看出t℃时6min已经达到平衡,但不一定就是第6min达到平衡,B项错误;
C.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,这说明其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越大,C项正确;
D.上表中除了起始浓度不同,温度也不同,有两个变量,故由上表数据不能得出,反应物起始浓度不同,反应限度不同的结论,D项错误;
答案选C。
1.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)下列说法错误的是
A.化学反应速率越大,实验现象一定越明显
B.活化分子之间的碰撞不一定能发生化学反应
C.物质发生化学变化的同时一定伴有能量变化
D.向1mol稀盐酸中加入1mol NaOH固体充分反应,放出的热量大于57.3kJ
【答案】A
【详解】A.反应速率大并不一定现象明显,如酸碱中和反应基本瞬间完成,速率很快但是没有明显现象,A错误;
B.只有活化分子间有合适的取向、发生的碰撞才能发生化学反应,即活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,B正确;
C.化学反应过程时旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量,化学反应有化学键的断裂和形成,都伴有能量变化,C正确;
D.中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,对于一元强酸与强碱的中和热,其值约为57.3kJ·mol-1,但NaOH固体溶于水会放出热,因此放出的热量大于57.3kJ,D正确;
故选A。
2.(23-24高一下·河南漯河·期末)下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.向门窗合页里注油 B.用煤粉代替煤块使炉火更旺
C.用冰箱冷藏以保鲜食物 D.糕点包装袋内放置除氧剂
【答案】A
【详解】A.向门窗合页里注油减少摩擦阻力,与反应速率无关,故A符合题意;
B.用煤粉代替煤块可以增大固体的表面积,使反应物的接触面积增大,反应速率加快,则用煤粉代替煤块使炉火更旺与反应速率有关,故B不符合题意;
C.用冰箱冷藏以保鲜食物的目的是降低储存温度,使食物的变质速率降低,延长保质期,则用冰箱冷藏以保鲜食物与反应速率有关,故C不符合题意;
D.食品包装内放置除氧剂的目的是吸收包装袋中的氧气,降低氧气的浓度,使食物的变质速率降低,延长保质期,则食品包装内放置除氧剂延长保质期与反应速率有关,故D不合题意;
故选A。
3.(23-24高一下·河南漯河·期末)可逆反应:在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②
③用、NO、表示的反应速率的比为的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
【答案】A
【详解】①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,反应进行的方向相反,且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态,①符合题意;
②任何时候单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO,反应不一定达平衡状态,②不符合题意;
③不管反应是否达到平衡,各物质表示的反应速率之比都等于化学计量数之比,③不符合题意;
④混合气体的颜色不再改变,则NO2的浓度不变,反应达平衡状态,④符合题意;
⑤混合气体的质量不变,体积不变,则密度始终不变,当密度不再改变时,反应不一定达平衡状态,⑤不符合题意;
⑥混合气体分子总数是变化的,气体的物质的量变化,温度体积一定,气体的压强是变化的,当压强不变则反应达平衡状态,⑥符合题意;
⑦混合气体的质量始终不变,气体的物质的量时变化的,混合气体的平均相对分子质量是变化的,当混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态则反应达平衡状态, ⑦符合题意;
综合以上分析,①④⑥⑦符合题意,
故选A。
4.(22-23高一下·河南郑州·期末)在一定条件下,对于恒容密闭容器中进行的反应,能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.生成的速率与生成的速率相等
B.消耗的速率与生成的速率之比为
C.反应混合物中、、的浓度不再发生改变
D.反应混合物中、、的物质的量之比为
【答案】C
【详解】A.生成N2的速率与生成NH3的速率相等,同一物质表示的正、逆反应速率不相等,反应没有达到化学平衡状态,A项不符合题意;
B.消耗N2的速率与生成NH3的速率之比为1∶2,都只表示正反应速率,不能说明反应达到化学平衡状态,B项不符合题意;
C.反应混合物中N2、H2、NH3的浓度不再发生改变是该反应在一定条件下达到化学平衡状态的特征标志,能说明反应达到化学平衡状态,C项符合题意;
D.反应达到化学平衡状态时,各物质物质的量保持不变,但不一定等于化学计量数之比,即反应混合物中N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2时反应不一定达到化学平衡状态,D项不符合题意;
答案选C。
5.(22-23高一下·河南洛阳·期末)在一定温度下,容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)=C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是
A.混合气体的总物质的量 B.B的物质的量浓度
C.混合气体的压强 D.混合物的总质量
【答案】B
【详解】A.反应两边气体的化学计量数都是2,总的气体物质的量不会变化,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.B的物质的量浓度是化学反应处于平衡状态的特征,B正确;
C.反应两边气体的化学计量数都是2,总的气体物质的量不会变化,混合气体的压强也不会发生变化,压强不变不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.混合物的总质量始终遵循化学反应的质量守恒定律一直不变,D错误;
故选B。
6.(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)在一定温度下,在密闭容器中投入X(g)和Y(g),发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示:净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是
A.a点:正反应速率大于逆反应速率
B.b点:净反应速率等于零,反应处于停止状态
C.上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为
D.该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时,Y的平衡转化率为
【答案】B
【详解】A.a 点X的浓度继续减小,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,故A正确;
B.b 点各种物质浓度不再改变,反应达到平衡状态,但是化学平衡是动态平衡,反应没有停止,正、逆反应速率相等,净反应速率等于零,故B错误;
C.上述可逆反应中 X、Y、Z的浓度变化为分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L,化学计量数之比为,故C正确;
D.该条件下,Y的浓度变化为0.2mol/L,Y 的最大限度(平衡转化率)为,故D正确;
故选B。
7.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)T℃时,在一恒容密闭容器中加入1mol X和2mol Y,发生反应:。下列说法正确的是
A.仅增大X的物质的量,X的平衡转化率不可能增大
B.若X为固态,则反应达到平衡后,Z的体积分数可能为50%
C.若X为气态,则扩大容器容积,平衡逆向移动,平衡常数K减小
D.若X为液态,则仅压缩容器容积至原来的,Y的百分含量增大
【答案】A
【详解】A.未知反应物的状态,且增大物质自身的物质的量,虽然平衡正向移动,但只有部分X平衡移动被消耗,因此转化率是减小的,故A正确;
B.若X为固态,该反应为气体分子数不变的反应,该反应为可逆反应,Y不可能完全转化为Z和W,因此反应达到平衡后,Z的体积分数一定小于50%,B项错误;
C.平衡常数K只与温度有关,C项错误;
D.若X为液态,该反应为气体分子数不变的反应,仅改变容器体积,平衡不发生移动,因此Y的百分含量不变,D项错误;
故答案选A。
8.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)反应是工业上生产硫酸的重要化学过程之一、下列说法正确的是
A.加入高效催化剂,减小
B.反应物的总键能大于生成物的总键能
C.升高温度,、均增大,平衡逆向移动
D.与在一定条件下充分反应,放出98.9kJ能量
【答案】C
【详解】A.催化剂不改变反应的焓变,A错误;
B.该反应是放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能,B错误;
C.反应为放热反应,升高温度,、均增大,平衡逆向移动,C正确;
D.该反应是可逆反应,放出的能量小于98.9kJ,D错误;
答案选C。
9.(23-24高一下·河南新未来·期末)下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究化学反应的限度
取溶液,滴加溶液,充分反应,根据溶液中既含又含的实验事实判断该反应是可逆反应
B
探究溶液对分解速率的影响
相同条件下,向一支试管中加入的和,一支试管中加入的和溶液,观察并比较实验现象
C
验证石蜡油分解产物中含有乙烯
将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片,石蜡油分解,产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察酸性溶液是否褪色
D
比较S和的非金属性强弱
向溶液中通入,观察溶液中的现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.取溶液,滴加溶液,充分反应,其中溶液过量,不能通过溶液中既含又含的实验事实判断该反应是可逆反应,A错误;
B.由题知的浓度相同,通过观察实验现象可以得出溶液对分解是否有影响,B正确;
C.酸性高锰酸钾溶液褪色,只能说明石蜡油分解产物中含有不饱和烃,不能验证石蜡油分解产物中含有乙烯,C错误;
D.最高价氧化物的水化物的酸性越强,则元素的非金属越强,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不是最高价氧化物的水化物,不适合用于S和的非金属性强弱的比较,D错误;
故答案为:B。
10.(23-24高一下·河南洛阳·期末)某温度下,将一定量CO和NO投入盛有催化剂的10 L密闭容器中,发生反应: 。测得NO、CO的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.ab段CO的反应速率
B.该温度下,反应的平衡常数K=500
C.达平衡时,理论上该反应放出的热量约为3.36 kJ
D.利用该反应可以完全消除汽车尾气带来的环境污染
【答案】C
【详解】A.由图可知,ab段CO反应速率:,A错误;
B.列三段式:
反应平衡常数:,B错误;
C.由图可知4min反应达平衡,,根据题干热化学方程式可知,平衡时理论放热:,C正确;
D.该反应为可逆反应,利用该反应不能完全消除汽车尾气带来的环境污染,D错误;
答案选C。
11.(23-24高一下·河南驻马店·期末)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图:
实验序号
水样体积
纳米铁质量
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率
B.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
C.实验①中,小时内平均反应速率
D.实验③中,反应的离子方程式为:
【答案】A
【详解】A.综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,A正确;
B.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时的去除效果不一定越好,B错误;
C.实验①中,0~2小时内平均反应速率,C错误;
D.实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,D错误;
答案选A。
12.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)下列装置或操作一定能达到实验目的是
A
B
制备并收集少量干燥氨气
检验淀粉是否水解
C
D
比较和对分解的催化效果
验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氨气的密度小于空气,应该采用向下排空气法收集,不能用向上排空气法收集,故A错误;
B.检验淀粉是否水解实际上是检验葡萄糖,在加入新制氢氧化铜悬浊液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸,否则新制氢氧化铜和未反应的稀硫酸反应而干扰实验,故B错误;
C.H2O2的浓度不同,使用的催化剂也不同,有两个变量,故不能比较比较和对分解的催化效果,故C错误;
D.根据最高价含氧酸的酸性比较非金属元素的非金属性强弱,含N的酸是HNO3,饱和碳酸氢钠可以吸收挥发的硝酸,CO2通入硅酸钠溶液会生成硅酸沉淀,能验证非金属性:,故D正确;
答案选D。
13.(23-24高一下·河南南阳·期末)下列情境中的实验方案、现象及结论均正确的是
选项
方案
现象
结论
A
将某混合气体通入过量酸性溶液
溶液颜色变浅
该混合气体中一定含有乙烯
B
常温下,将片加入盛有浓的试管中
无明显现象
常温下,在浓中发生钝化
C
向试管中加入的溶液和2滴溶液,向试管中加入的溶液
试管中反应更剧烈
可以加快的分解
D
用电流表(指针偏向电子流入的一极)测试由、稀硫酸构成的简易电池
电流表指针偏向
金属活动性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有多种,如H2S、SO2、C2H4等,混合气体中不一定含有乙烯,A错误;
B.铜和浓硫酸要在加热条件下才能发生反应,常温下将Cu放入浓硫酸中,两者不反应而不是铜在浓硫酸中发生钝化,B错误;
C.要检验氯化铁是否能加快过氧化氢分解,则过氧化氢溶液的浓度应该相同,否则浓度的不同也会影响过氧化氢的分解速率,C错误;
D.用电流表测试由Mg、Al、稀硫酸构成的简易电池,发现电流表指针偏向Al,说明Al为正极,Mg为负极,则金属活动性Mg>Al,D正确;
故答案选D。
14.(23-24高一下·河南洛阳·期末)下列有关化学工业的说法正确的是
A.合成氨工业采用循环操作,主要是为了增大化学反应速率
B.和放电生成NO是工业制硝酸的基础
C.常压下生成的转化率很高,硫酸工业实际采用的压强为常压
D.工业上利用油脂生产肥皂,是因为油脂在碱性条件下发生酯化反应
【答案】C
【详解】A.合成氨工业采用循环操作,主要是为了提高原料的利用率,而不是增大化学反应速率,A 错误;
B.是工业制硝酸的第一步,后续还需要经过一系列反应才能得到硝酸,是工业制硝酸的基础,B 错误;
C.常压下,硫酸工业中SO2 转化为SO3的反应中反应物的转化率已经相当高,再增大压强只会增加消耗,SO2 的转化率提高不大,因此硫酸工业中SO2 转化为SO3 时采用常压,C正确;
D.皂化反应是油脂在碱性条件下与水发生水解反应,而不是酯化反应,D错误;
故选C。
15.(23-24高一下·河南驻马店·期末)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无+3价铁
B
在一支50mL的注射器中充入,然后吸入5mL水,再快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象
溶于水
C
向的溶液中分别加入溶液和溶液,观察溶液褪色快慢
浓度对反应速率的影响
D
向葡萄糖溶液中加入新制的悬浊液,加热,观察现象
葡萄糖具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.由于该反应2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液中可能不存在Fe3+,无法使KSCN显色检测Fe3+,A不符合题意;
B.根据反应2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应后气体体积减小,可证明NO2溶于水,B项符合题意;
C.2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据离子反应方程式可得,高锰酸钾和草酸恰好完全反应的物质的量之比为2:5,所以选项实验中高锰酸钾过量,溶液并不能完全褪色,C项不符合题意;
D.向葡萄糖溶液中加入新制的悬浊液,加热,观察到生成砖红色沉淀(Cu2O),证明葡萄糖具有还原性,D不符合题意;
故选B。
16.(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)向容积为的密闭容器中加入,和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是
A.若,则内反应速率
B.时的转化率为
C.反应的化学方程式
D.起始的浓度为
【答案】C
【分析】可结合题目信息列出三段式:
【详解】A.由分析知,,A不符合题意;
B.时A的转化率为,B不符合题意;
C.该反应的化学方程式为,为可逆反应,C符合题意;
D.起始B的物质的量为,则浓度为,D不符合题意;
故选C。
17.(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)请按要求完成下列问题。
(1)某温度下在容积为1L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。
(2)一定条件下,在5L密闭容器内,反应的物质的量随时间变化如表:
时间/s
①用表示内该反应的平均速率为 ,在第5s时,NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.升高温度b.恒容时充入He(g)
(3)反应,在一定温度下密闭容器内,在该反应已经达到平衡状态的是 。
a.b.容器内压强保持不变c.
d.容器内的密度保持不变e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.g.容器内气体颜色不变
【答案】(1) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) >
(2) 0.0015 87.5% 60% a
(3)beg
【详解】(1)①物质的反应速率之比等于化学计量数之比,从图中可知,相同时间内,X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,且X、Y物质的量减少为反应物,Z物质的量增加为生成物,则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。
②4min时X、Y物质的量减少,Z物质的量增大,说明此时反应正向进行,正反应速率>逆反应速率。
(2)①0-2s内,NO2物质的量变化量为0.03mol,则v(NO2)=0.03mol/(5L⋅2s)=0.003mol⋅L−1⋅s−1,物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则v(N2O4)=0.0015mol⋅L−1⋅s−1。在第5s时,参与反应的NO2为0.035mol,则NO2的转化率为0.035÷0.04=87.5%。第2s时反应掉的NO2为0.03mol,则生成N2O40.015mol,此时剩余NO20.01mol,则N2O4的体积分数为0.015÷0.025=60%。
②a.升高温度,反应速率增大,a正确;b.恒容时充入He(g),反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,b错误;故答案选a。
(3)a.2v逆(NO)=v正(O2)=v正(NO),NO正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,a错误;
b.该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行容器压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,b正确;
c.v(NO2)=2v(O2)该等式未说明是正反应还是逆反应,无法得知反应是否达到平衡,c错误;
d.反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,容器内的密度始终不变,d错误;
e.该反应不是等体积反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量不断变化,混合气体平均分子质量不变,说明反应达到平衡,e正确;
f.与反应的初始投料比及反应进行程度有关,无法说明反应达到平衡,f错误;
g.NO和O2为无色气体,NO2为红棕色气体,随着反应进行NO2浓度不断变化,气体颜色不断变化,气体颜色不变说明反应达到平衡,g正确;
故答案选beg。
18.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)与反应可获得应用广泛的合成气和,其反应原理为。请回答下列问题:
(1)每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示:
物质
相对能量
0
①由表中数据推测,的相对能量 (填“”“”或“”)。
②反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
(2)在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别加入和,发生反应:,在不同温度下的物质的量与时间的关系如图所示。已知:转化率是指转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。
①乙容器中,内的平均反应速率 。
②反应温度 (填“”“”或“”,下同);正反应速率A点 B点。
③已知甲容器中B点时,的体积分数为的转化率为,则 , 。
【答案】(1) < 吸
(2) > > 1mol 1.5mol
【详解】(1)①物质由液态到气态需要吸收能量,因此液态水的相对能量低于气态水;
②根据反应 ,此反应为吸热反应;
(2)①乙容器中,内的平均反应速率;②甲先达到平衡,故甲容器温度高,A点未达到平衡,反应正向进行,继续产生CO,反应物浓度降低,则正反应速率A点>B点;③和发生反应,根据图像可得三段式:,根据的转化率为,可得,x=1mol,的体积分数为y=1.5mol;
19.(23-24高一下·河南南阳·)习近平总书记指出:“绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。必须加快发展方式绿色转型,助力碳达峰碳中和。“碳中和”是国家战略目标,其目的是实现CO2的排放量和利用量达到相等,将CO2资源化是实现“碳中和”目标的重要手段。利用H2还原CO2可实现碳循环,有利于碳中和目标的实现,CO2和H2在Cu/ZnO催化下发生反应可合成清洁能源甲醇:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),回答下列问题:
(1)下列措施有利于“碳中和”的是___________(填标号)。
A.植树造林,发展绿色经济 B.通过裂化将重油转化为汽油
C.在燃煤中添加CaO或CaCO3 D.大力开采和使用可燃冰
(2)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)实际上分两步进行。
①第一步:
第二步: (写出化学方程式)。
②已知某些化学键的键能(断裂1mol化学键或形成1mol化学键时吸收或释放的能量)数据如表所示。
化学键
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/(kJ·mol-1)
413.6
436.0
351.0
745.0
462.8
当反应生成0.5molCH3OH(g)时, (填“放出”或“吸收”) kJ能量。
(3)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,CO2和CH3OH的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据,回答下列问题。
①反应在0~2min内,v(H2)= mol/(L·min)。
②2min时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”);6min时,将容器的容积变为3L,此时逆反应速率如何变化并说明原因: 。
③对于上述反应,下列叙述正确的是 (填标号)。
A.提高反应的温度,可以实现CO2的完全转化
B.当各气体的物质的量不再改变时,该反应已达平衡状态
C.当该反应达到平衡后,n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
D.由图可知,2min时CH3OH的生成速率大于6min时CH3OH的消耗速率
④在催化生成甲醇的反应过程中,还会发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。一段时间后,测得体系中n(CO2):n(CH3OH):n(CO)=a:b:c,CH3OH产率= (已知:CH3OH产率结果用含a、b、c的代数式表示)。
【答案】(1)A
(2) Cu/Zn*+CO2+2H2=Cu/ZnO*+CH3OH 放出 91.1
(3) 0.375 > 减小,(因为反应达到平衡后)增大容器体积,则生成物的浓度减小,逆反应速率减小(答案合理即可) BD
【分析】碳中和指在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”;根据催化剂的催化机理与原子守恒定律,可推出第二步反应的化学方程式为:;化学反应中能量变化是旧键断裂吸收的能量和新键形成释放能量的相对大小;2min、的物质的量仍在变化,反应仍在正向进行,故正反应速率大于递反应速率;反应到达平衡,将容器的容积变为3L,即容积增大,则生成物的浓度减少,逆反应速率减小。
【详解】(1)A.植树造林,利用植物的光合作用吸收更多CO2,有利于碳中和,A正确;
B.通过裂化将重油转化为汽油,提高汽油产量,与碳中和没有关系,B错误;
C.在燃煤中添加或目的是固硫,防止煤燃烧时产生SO2污染空气,与碳中和没有关系,C错误;
D.可燃冰主要成分是甲烷,大量使用会排放更多CO2,不利于碳中和,D错误;故选A;
(2)①根据催化剂的催化机理与原子守恒定律,可推出第二步反应的化学方程式为:,故答案为:;
②根据化学方程式,每生成1mol甲醇,需要断开2molC=O、3molH-H,生成3molC-H、1molC-O、3molO-H,断开化学键共吸收能量:(2×745+3×436)kJ=2798kJ,生成化学键共放出能量:(3×413.6+351+3×462.8)kJ=2980.2kJ,每生成1mol甲醇,共放出2980.2kJ -2798kJ =182.2kJ的热量,故每生成0.5mol甲醇,共放出91.1kJ的热量,
故答案为:放出;91.1;
(3)由图可知,在0~2min内,变化的物质的量之比等于化学计量数之比,,则,故答案为:0.375;
②2min、的物质的量仍在变化,反应仍在正向进行,故正反应速率大于递反应速率;反应到达平衡,将容器的容积变为3L,即容积增大,则生成物的浓度减少,逆反应速率减小,故答案为:>;减小(因为反应达到平衡后)增大容器体积,则生成物的浓度减小,逆反应速率减小(答案合理即可);
③
A.此反应是可逆反应,提高温度也不可能将完全转化,故A正确;
B.当各气体的物质的量不再改变时,同一种物质的正逆反应速率相等,该反应已达平衡状态,故B正确;
C.是否存在与是否达到平衡无关,故C错误;
D.由表可知,2min之后继续生成甲醇,则反应正向进行,故2min时,的生成速率大于6min时的分解速率,故D正确;
故答案为:BD;
④根据主反应:,副反应:,体系中,设体系中,根据碳元素守恒,起始的,产率=,故答案为:。
20.(23-24高一下·河南漯河·期末)Ⅰ.一定温度下,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为 ,Y的转化率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)下列能表示该反应达平衡状态的是______(填选项字母)。
A.容器内气体质量不再发生变化 B.容器内气体压强不再发生变化
C.X的体积分数不再改变 D.容器内混合气体的密度不再发生变化
(4)10s后保持其他条件不变,判断改变下列条件后反应速率的变化情况:
①继续通入一定量的X: (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②继续通入一定量的He: 。
Ⅱ.化工发展是我国能源安全的重要保证。近年来,我国煤化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目。
该研究发生的主要反应如下:
反应①CO与反应合成甲醇:________。
反应②与反应合成甲醇:
(5)上述反应①是原子经济性反应,写出化学反应方程式 。
(6)生成放出的能量,反应①中相关键能数据如下:
化学键
CO的
键能E(kJ)
根据相关数据计算拆开所需的能量 kJ。
(7)将反应②设计为原电池制备甲醇的工作原理如下图所示:
电池工作时,负极棒周围酸性 (填减弱、增强或不变),通入的一端发生的电极反应式为 。
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4) 增大 不变
(5)
(6)
(7) 增强
【详解】(1)由图像可知从反应开始到10s时,Z的物质的量增加了1.58mol,容器体积为2L,用Z表示的反应速率为,Y的物质的量减少了0.79mol,转化率为;
(2)由图像知从反应开始到10s时,Z的物质的量增加了1.58mol,X、Y的物质的量均减少了0.79mol,反应达到平衡,根据物质的量的变化比等于化学计量数之比,该反应的化学方程式为;
(3)根据恒温恒容密闭容器发生反应,且反应物生成物均为气体A.容器内反应物生成物均为气体,气体质量始终不变,当容器内气体质量不再发生变化不能说明反应是否平衡,A不符合要求;
B.容器内反应物生成物均为气体,反应前后气体系数和相等,气体物质的量始终不变,压强不变,当容器内气体压强不再发生变化,不能说明反应是否平衡, B不符合要求;
C.X的体积分数不再改变,说明X物质的量不变,说明反应达到平衡状态, C符合要求;
D.恒温恒容密闭容器,反应物生成物均为气体,气体质量始终不变,容器内混合气体的密度始终不变,当容器内混合气体的密度不再发生变化,不能说明反应是否平衡,D不符合要求;故选C。
(4)10s后保持其他条件不变, ①继续通入一定量的X,增大反应物浓度,反应速率增大;②继续通入一定量的He,因容器体积不变,反应物生成物浓度均不变,反应速率不变;
(5)反应①是原子经济性反应,说明生成物只有一种,可以写出方程式:;
(6)生成放出的能量,反应①为,则反应物断裂化学键键能之和减去生成物形成化学键键能之和等于生成放出的热量,得到的式子为:,得到;
(7)H2还原CO2电化学法制备甲醇的总反应为,氢气的化合价升高,作负极,电极反应为,负极棒周围酸性增强,二氧化碳的化合价降低,在正极上得电子,正极反应为:。
21.(23-24高一下·河南洛阳·期末)煤、石油、天然气加工过程中的硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。相关反应的热化学方程式如下:
①
②
计算反应③的ΔH= kJ/mol。
(2)另一种处理方法是利用高温热分解反应④,相比克劳斯工艺,高温热分解方法缺点是能耗高,其优点是 。
(3)一定温度和压强下,工业上进行热分解反应时一般要向中加入一些Ar(g)。从平衡移动的角度说明加入Ar(g)的原因是 。
(4)若在两个2 L的恒容密闭容器中分别加入2.0 mol 、1.0 mol ,测得不同温度下热分解反应的平衡转化率如图所示。
请填写下列空白。
①的热分解反应是 (填“吸热”、“放热”)反应,图中代表加入2.0 mol 的曲线是 (填标号)。
A.M、P点所在曲线 B.N、O点所在曲线
②M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)最慢的是 。
③P点的平衡常数K= mol/L。
④下列能说明该条件下热分解反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.体系压强保持不变
B.和的体积比保持不变
C.混合气体的密度不再发生变化
D.的生成速率与的分解速率相等
【答案】(1)-722
(2)在生成单质硫的同时还有氢气生成
(3)恒温恒压条件下,加入Ar(g),容器体积增大,等效于反应体系的压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,即向正反应方向移动,从而提高的转化率
(4) 吸热 B v(M) 0.25 AD
【详解】(1)由盖斯定律可知,(2×①-②)×可得ΔH=()×=-722kJ/mol。
(2)根据盖斯定律(①+②)×可得2H2S(g)+O2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH=(-1036+94)kJ/mol×=-314kJ/mol,因此,克劳斯工艺的总反应是放热反应,高温热分解方法缺点是能耗高,其优点是在生成单质硫的同时还有氢气生成。
(3)一定温度和压强下,加入Ar(g),容器体积增大,等效于反应体系的压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,即向正反应方向移动,从而提高的转化率。
(4)①由图可知,升高温度,的平衡转化率增大,说明的热分解反应是吸热反应,恒温条件下增大的浓度,反应正向移动,但的平衡转化率减小,则图中代表加入2.0 mol 的曲线是N、O点所在曲线,故选B;
②温度越高,反应速率越快;浓度越大,反应速率越快。M 点和O 点温度相同,M点浓度小,N点温度高于 M 点和O 点,所以v(M)最慢;
③根据已知条件列出“三段式”
平衡常数K=mol/L=0.25 mol/L;
④A.因为反应前后气体分子数发生变化,反应过程中容器内气体压强会变化,压强不变说明各物质浓度不变,达到平衡状态,A选;
B.由方程式可知,反应过程中和的体积比是定值,当
C.该反应过程中气体的总体积和总质量都是定值,混合气体的密度是定值,当混合气体的密度不再发生变化时,不能说明反应达到平衡,C不选;
D.的生成速率与的分解速率相等,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,D选;
故选AD。
22.(22-23高一下·河南郑州·期末)某化学小组利用变量控制法研究外界条件对化学反应速率的影响,进行如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号
加入溶液的体积
加入水的体积
加入溶液的体积
加入稀的体积
室温下溶液褪色所需时间
1
3.0mL
2.0mL
3.0mL
2.0mL
4.0min
2
2.0mL
3.0mL
3.0mL
2.0mL
5.2min
3
1.0mL
amL
3.0mL
2.0mL
6.4min
(1)根据上表中的实验数据,得到的结论为 (填“”、“”或“稀”)的浓度增大,化学反应速率增大。
(2)利用实验1中数据进行计算,用的浓度变化表示的化学反应速率为 。
(3)实验3中加入的体积a为 mL。
(4)该小组同学查阅资料发现对该反应有催化作用。于是与实验1对比,设计实验4进行验证。
实验编号
加入溶液的体积
加入水的体积
加入溶液的体积
加入稀的体积
加入的物质
室温下溶液褪色所需时间
4
3.0mL
2.0mL
3.0mL
2.0mL
_________
t
①上述表格中,加入的物质是 。
②实验4中,t 4.0min(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)
(2)0.003
(3)4.0
(4) 硫酸锰 小于
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【详解】(1)实验中变量为草酸的浓度,故据上表中的实验数据,得到的结论为的浓度增大,化学反应速率增大。
(2)实验1中、、分别为、、,结合方程式可知,高锰酸钾不足完全反应, =0.003;
(3)实验要保持溶液总体积不变,则a=4.0mL;
(4)①探究对该反应有催化作用,则上述表格中,加入的物质是硫酸锰。
②催化剂加快反应的速率,故实验4中,t小于4.0min。
试卷第1页,共3页
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专题03 化学反应速率与限度
内容概览
考向01 化学反应的速率的表示、计算和比较
考向02 影响化学反应的速率的影响因素
考向03 化学平衡状态的判断
考向04 化学反应速率、平衡图像问题
考向05 有关化学反应速率和化学平衡的计算
考向01 化学反应的速率的表示、计算和比较
1.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)工业上能用焦炭消除污染,其反应原理为。一定温度下,在恒容密闭容器中发生该反应,若内的物质的量浓度变化为,下列说法正确的是
A.反应达到平衡时:
B.若起始时增大的用量,内的物质的量浓度变化大于
C.在末时,的物质的量浓度等于
D.在建立平衡的过程中,混合气体的平均摩尔质量呈减小趋势
2.(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·河南信阳·期末)下列各组反应(表中物质均为反应物),反应刚开始时,放出H2的速率最大的是
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg
0.1
6mol·L-1硝酸
10mL
30℃
B
Mg
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
60℃
C
Fe
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
30℃
D
Mg
0.1
3mol·L-1硫酸
10mL
60℃
A.A B.B C.C D.D
4.(22-23高一下·河南洛阳·期末)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,c(A) ∶ c(B)=3∶5,以C表示的平均速率为下列说法正确的是
A.该反应方程式中,x=2
B.反应速率:
C.2min时,B的物质的量为1.5mol
D.2min时,A的转化率为60%
考向02 影响化学反应的速率的影响因素
5.(23-24高一下·河南开封·期末)下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.用冰箱冷藏以保鲜食物 B.食盐中添加碘酸钾预防缺碘
C.用煤粉代替煤块使炉火更旺 D.食品包装内放置除氧剂延长保质期
6.(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)下列措施能明显提高化学反应速率的是
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀H2SO4反应制取H2时,改用98%的浓H2SO4
C.AgNO3溶液与盐酸反应时,增大压强
D.恒温恒容条件下,进行工业合成氨反应时,增加氮气的量
7.(23-24高一下·河南郑州·期末)扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下,依据流程下列推论错误的是
A.制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B.退浆环节:加入催化剂能大幅度加快化学反应速率
C.染色环节:升高体系温度化学反应速率加快
D.上述流程涵盖了影响化学反应速率的所有因素
8.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)控制变量法是科学研究的重要方法之一、下列碳酸钙和酸反应制备的组合中,开始阶段化学反应速率最大的是
选项
碳酸钙的状态
酸
实验温度/℃
A
粉末
盐酸
20
B
粉末
硫酸
30
C
块状
盐酸
20
D
粉末
盐酸
30
A.A B.B C.C D.D
考向03 化学平衡状态的判断
9.(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g) + I2(s)。下列事实不能说明该反应到平衡状态的是
A.断裂1 mol Cl-Cl键同时形成1 mol H-Cl键 B.容器内气体密度不再改变
C.容器内气体压强不再改变 D.容器内气体颜色不再改变
10.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡状态,下列有关叙述正确的有( )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动;②加入催化剂,B的转化率提高;③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变;④增大B的浓度,v(正)> v(逆);⑤升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.(23-24高一下·河南商丘商师联盟·期末)在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W,发生反应W(l)═P(g)+2Q(g)。下列可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是
A.2v正(P)=v逆(Q) B.Q的体积分数保持不变
C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.c(P):c(Q)=1:2
12.(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)在一定温度下,加入和发生反应,下列叙述不能说明反应达到平衡的标志的是
①A与的浓度之比保持不变
②单位时间内生成,同时生成
③A、B、C的体积分数不再变化
④恒容容器,混合气体的密度不再变化
⑤恒容容器,混合气体的总压强不再变化
⑥恒压容器,混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑦固体D的质量不再变化
⑧A、B、C、D的分子数之比为
A.②⑤⑧ B.②④⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
考向04 化学反应速率、平衡图像问题
13.(23-24高一下·河南开封·期末)一定温度下,在2L容器中,A、B两种气体转化时,其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.4min时,
B.该反应的化学方程式为
C.8min后,容器中A、B的百分含量不再变化
D.反应开始至4min,用A表示的平均反应速率为
14.(23-24高一下·河南南阳·)反应物转化为产物(或)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程I是放热反应 B.平衡时P的产率:II>I
C.生成P的速率:III<II D.进程IV中,Z没有催化作用
15.(23-24高一下·河南新未来·期末)向绝热恒容密闭容器中通入和,一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列叙述错误的是
A.反应在c点均达到最大值
B.反应物浓度:c点小于b点
C.段速率增大的原因是该反应放热,温度升高
D.时,的转化率:段小于段
16.(23-24高一下·河南南阳·)用CO2和H2催化合成乙烯的反应原理为: ,向1L恒容密闭的催化反应器中充入3molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是
A.升高温度,催化剂的催化效率降低
B.生成乙烯的速率:M点一定大于N点
C.250℃反应达到平衡时,容器内的压强为起始时的
D.容器内气体密度保持不变可以作为判断反应达到平衡状态的标志
考向05 有关化学反应速率和化学平衡的计算
17.(23-24高一下·河南南阳·)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法错误的是
编号
时间/min
c(NH3)/(10-3mol⋅L-1)
表面积/cm2
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.实验①达到平衡状态时,c(NH3)=4.00×10-4mol/L
B.实验②,60min时处于平衡状态,
C.实验③达到平衡后,H2的体积分数约为68.2%
D.相同条件下,增加NH3的浓度,反应速率一定增大
18.(23-24高一下·河南商丘商师联盟·期末)温度时,向容积为的密闭容器中加入A(足量)和B,发生反应,第时,温度调整到(忽略调整温度时所用的时间且反应中没有使用催化剂)。测得各时刻B的物质的量如下表所示。下列说法正确的是
0
2.00
1.50
1.25
1.15
1.00
0.88
0.78
A.,用A表示该反应的平均化学反应速率为
B.混合气的平均相对分子质量不变时,该反应已达到平衡状态
C.由表中数据可知
D.若时反应达到平衡,B的转化率为
19.(23-24高一下·河南南阳·期末)某化学兴趣小组同学设计了三组实验,探究反应温度、反应物浓度对化学反应速率的影响,具体情况如表所示。
实验编号
溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
1
10
0
25
2
10
5
25
3
10
0
60
下列有关说法错误的是
A.
B.
C.实验1和实验3是探究反应温度对反应速率的影响
D.实验1中发生反应的离子方程式为
20.(23-24高一下·河南驻马店·期末)反应,在和时,X的物质的量浓度(单位:)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
1.60
1.10
0.70
0.40
0.30
0.30
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.从表中可以看出
B.下,时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内X的浓度变化可知,其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越大
D.由上表数据分析可知,反应物起始浓度不同,反应限度不同
1.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)下列说法错误的是
A.化学反应速率越大,实验现象一定越明显
B.活化分子之间的碰撞不一定能发生化学反应
C.物质发生化学变化的同时一定伴有能量变化
D.向1mol稀盐酸中加入1mol NaOH固体充分反应,放出的热量大于57.3kJ
2.(23-24高一下·河南漯河·期末)下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.向门窗合页里注油 B.用煤粉代替煤块使炉火更旺
C.用冰箱冷藏以保鲜食物 D.糕点包装袋内放置除氧剂
3.(23-24高一下·河南漯河·期末)可逆反应:在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②
③用、NO、表示的反应速率的比为的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
4.(22-23高一下·河南郑州·期末)在一定条件下,对于恒容密闭容器中进行的反应,能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.生成的速率与生成的速率相等
B.消耗的速率与生成的速率之比为
C.反应混合物中、、的浓度不再发生改变
D.反应混合物中、、的物质的量之比为
5.(22-23高一下·河南洛阳·期末)在一定温度下,容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)=C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是
A.混合气体的总物质的量 B.B的物质的量浓度
C.混合气体的压强 D.混合物的总质量
6.(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)在一定温度下,在密闭容器中投入X(g)和Y(g),发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示:净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是
A.a点:正反应速率大于逆反应速率
B.b点:净反应速率等于零,反应处于停止状态
C.上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为
D.该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时,Y的平衡转化率为
7.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)T℃时,在一恒容密闭容器中加入1mol X和2mol Y,发生反应:。下列说法正确的是
A.仅增大X的物质的量,X的平衡转化率不可能增大
B.若X为固态,则反应达到平衡后,Z的体积分数可能为50%
C.若X为气态,则扩大容器容积,平衡逆向移动,平衡常数K减小
D.若X为液态,则仅压缩容器容积至原来的,Y的百分含量增大
8.(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)反应是工业上生产硫酸的重要化学过程之一、下列说法正确的是
A.加入高效催化剂,减小
B.反应物的总键能大于生成物的总键能
C.升高温度,、均增大,平衡逆向移动
D.与在一定条件下充分反应,放出98.9kJ能量
9.(23-24高一下·河南新未来·期末)下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究化学反应的限度
取溶液,滴加溶液,充分反应,根据溶液中既含又含的实验事实判断该反应是可逆反应
B
探究溶液对分解速率的影响
相同条件下,向一支试管中加入的和,一支试管中加入的和溶液,观察并比较实验现象
C
验证石蜡油分解产物中含有乙烯
将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片,石蜡油分解,产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察酸性溶液是否褪色
D
比较S和的非金属性强弱
向溶液中通入,观察溶液中的现象
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高一下·河南洛阳·期末)某温度下,将一定量CO和NO投入盛有催化剂的10 L密闭容器中,发生反应: 。测得NO、CO的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.ab段CO的反应速率
B.该温度下,反应的平衡常数K=500
C.达平衡时,理论上该反应放出的热量约为3.36 kJ
D.利用该反应可以完全消除汽车尾气带来的环境污染
11.(23-24高一下·河南驻马店·期末)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图:
实验序号
水样体积
纳米铁质量
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率
B.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
C.实验①中,小时内平均反应速率
D.实验③中,反应的离子方程式为:
12.(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)下列装置或操作一定能达到实验目的是
A
B
制备并收集少量干燥氨气
检验淀粉是否水解
C
D
比较和对分解的催化效果
验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
13.(23-24高一下·河南南阳·期末)下列情境中的实验方案、现象及结论均正确的是
选项
方案
现象
结论
A
将某混合气体通入过量酸性溶液
溶液颜色变浅
该混合气体中一定含有乙烯
B
常温下,将片加入盛有浓的试管中
无明显现象
常温下,在浓中发生钝化
C
向试管中加入的溶液和2滴溶液,向试管中加入的溶液
试管中反应更剧烈
可以加快的分解
D
用电流表(指针偏向电子流入的一极)测试由、稀硫酸构成的简易电池
电流表指针偏向
金属活动性:
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高一下·河南洛阳·期末)下列有关化学工业的说法正确的是
A.合成氨工业采用循环操作,主要是为了增大化学反应速率
B.和放电生成NO是工业制硝酸的基础
C.常压下生成的转化率很高,硫酸工业实际采用的压强为常压
D.工业上利用油脂生产肥皂,是因为油脂在碱性条件下发生酯化反应
15.(23-24高一下·河南驻马店·期末)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无+3价铁
B
在一支50mL的注射器中充入,然后吸入5mL水,再快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象
溶于水
C
向的溶液中分别加入溶液和溶液,观察溶液褪色快慢
浓度对反应速率的影响
D
向葡萄糖溶液中加入新制的悬浊液,加热,观察现象
葡萄糖具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
16.(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)向容积为的密闭容器中加入,和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是
A.若,则内反应速率
B.时的转化率为
C.反应的化学方程式
D.起始的浓度为
17.(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)请按要求完成下列问题。
(1)某温度下在容积为1L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。
(2)一定条件下,在5L密闭容器内,反应的物质的量随时间变化如表:
时间/s
①用表示内该反应的平均速率为 ,在第5s时,NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.升高温度b.恒容时充入He(g)
(3)反应,在一定温度下密闭容器内,在该反应已经达到平衡状态的是 。
a.b.容器内压强保持不变c.
d.容器内的密度保持不变e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.g.容器内气体颜色不变
18.(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)与反应可获得应用广泛的合成气和,其反应原理为。请回答下列问题:
(1)每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示:
物质
相对能量
0
①由表中数据推测,的相对能量 (填“”“”或“”)。
②反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
(2)在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别加入和,发生反应:,在不同温度下的物质的量与时间的关系如图所示。已知:转化率是指转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。
①乙容器中,内的平均反应速率 。
②反应温度 (填“”“”或“”,下同);正反应速率A点 B点。
③已知甲容器中B点时,的体积分数为的转化率为,则 , 。
19.(23-24高一下·河南南阳·)习近平总书记指出:“绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。必须加快发展方式绿色转型,助力碳达峰碳中和。“碳中和”是国家战略目标,其目的是实现CO2的排放量和利用量达到相等,将CO2资源化是实现“碳中和”目标的重要手段。利用H2还原CO2可实现碳循环,有利于碳中和目标的实现,CO2和H2在Cu/ZnO催化下发生反应可合成清洁能源甲醇:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),回答下列问题:
(1)下列措施有利于“碳中和”的是___________(填标号)。
A.植树造林,发展绿色经济 B.通过裂化将重油转化为汽油
C.在燃煤中添加CaO或CaCO3 D.大力开采和使用可燃冰
(2)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)实际上分两步进行。
①第一步:
第二步: (写出化学方程式)。
②已知某些化学键的键能(断裂1mol化学键或形成1mol化学键时吸收或释放的能量)数据如表所示。
化学键
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/(kJ·mol-1)
413.6
436.0
351.0
745.0
462.8
当反应生成0.5molCH3OH(g)时, (填“放出”或“吸收”) kJ能量。
(3)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,CO2和CH3OH的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据,回答下列问题。
①反应在0~2min内,v(H2)= mol/(L·min)。
②2min时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”);6min时,将容器的容积变为3L,此时逆反应速率如何变化并说明原因: 。
③对于上述反应,下列叙述正确的是 (填标号)。
A.提高反应的温度,可以实现CO2的完全转化
B.当各气体的物质的量不再改变时,该反应已达平衡状态
C.当该反应达到平衡后,n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
D.由图可知,2min时CH3OH的生成速率大于6min时CH3OH的消耗速率
④在催化生成甲醇的反应过程中,还会发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。一段时间后,测得体系中n(CO2):n(CH3OH):n(CO)=a:b:c,CH3OH产率= (已知:CH3OH产率结果用含a、b、c的代数式表示)。
20.(23-24高一下·河南漯河·期末)Ⅰ.一定温度下,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为 ,Y的转化率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)下列能表示该反应达平衡状态的是______(填选项字母)。
A.容器内气体质量不再发生变化 B.容器内气体压强不再发生变化
C.X的体积分数不再改变 D.容器内混合气体的密度不再发生变化
(4)10s后保持其他条件不变,判断改变下列条件后反应速率的变化情况:
①继续通入一定量的X: (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②继续通入一定量的He: 。
Ⅱ.化工发展是我国能源安全的重要保证。近年来,我国煤化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目。
该研究发生的主要反应如下:
反应①CO与反应合成甲醇:________。
反应②与反应合成甲醇:
(5)上述反应①是原子经济性反应,写出化学反应方程式 。
(6)生成放出的能量,反应①中相关键能数据如下:
化学键
CO的
键能E(kJ)
根据相关数据计算拆开所需的能量 kJ。
(7)将反应②设计为原电池制备甲醇的工作原理如下图所示:
电池工作时,负极棒周围酸性 (填减弱、增强或不变),通入的一端发生的电极反应式为 。
21.(23-24高一下·河南洛阳·期末)煤、石油、天然气加工过程中的硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。相关反应的热化学方程式如下:
①
②
计算反应③的ΔH= kJ/mol。
(2)另一种处理方法是利用高温热分解反应④,相比克劳斯工艺,高温热分解方法缺点是能耗高,其优点是 。
(3)一定温度和压强下,工业上进行热分解反应时一般要向中加入一些Ar(g)。从平衡移动的角度说明加入Ar(g)的原因是 。
(4)若在两个2 L的恒容密闭容器中分别加入2.0 mol 、1.0 mol ,测得不同温度下热分解反应的平衡转化率如图所示。
请填写下列空白。
①的热分解反应是 (填“吸热”、“放热”)反应,图中代表加入2.0 mol 的曲线是 (填标号)。
A.M、P点所在曲线 B.N、O点所在曲线
②M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)最慢的是 。
③P点的平衡常数K= mol/L。
④下列能说明该条件下热分解反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.体系压强保持不变
B.和的体积比保持不变
C.混合气体的密度不再发生变化
D.的生成速率与的分解速率相等
22.(22-23高一下·河南郑州·期末)某化学小组利用变量控制法研究外界条件对化学反应速率的影响,进行如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号
加入溶液的体积
加入水的体积
加入溶液的体积
加入稀的体积
室温下溶液褪色所需时间
1
3.0mL
2.0mL
3.0mL
2.0mL
4.0min
2
2.0mL
3.0mL
3.0mL
2.0mL
5.2min
3
1.0mL
amL
3.0mL
2.0mL
6.4min
(1)根据上表中的实验数据,得到的结论为 (填“”、“”或“稀”)的浓度增大,化学反应速率增大。
(2)利用实验1中数据进行计算,用的浓度变化表示的化学反应速率为 。
(3)实验3中加入的体积a为 mL。
(4)该小组同学查阅资料发现对该反应有催化作用。于是与实验1对比,设计实验4进行验证。
实验编号
加入溶液的体积
加入水的体积
加入溶液的体积
加入稀的体积
加入的物质
室温下溶液褪色所需时间
4
3.0mL
2.0mL
3.0mL
2.0mL
_________
t
①上述表格中,加入的物质是 。
②实验4中,t 4.0min(填“大于”或“小于”)。
试卷第1页,共3页
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