专题03 化学反应的速率与限度(广西专用)-【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
2025-05-27
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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
考向2 化学平衡
考向1 化学反应速率
1.(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.食品制成真空包装 B.在铁制品表面刷油漆
C.向锁芯里加入少量铅笔芯粉末 D.用冰箱冷藏食物
2.(22-23高一下·广西玉林·期末)反应A(g) + 3B(g) ⇌2C(g) + 2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是
A.υ(B)=0.6 mol / (L·s) B.υ(D)=0.4 mol / (L·s)
C.υ(C)=0.5 mol / (L·s) D.υ(A)=9.0 mol /( L·min)
3.(21-22高一下·广西玉林·期末)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中发生反应:,测得内,A的物质的量减小了,则内,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
4.(23-24高一下·广西河池·期末)将等物质的量的A、B混合通入到体积为的密闭容器中发生反应:,经后测得D的浓度为,,此时,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.时,A的转化率为 D.时,B的物质的量为
5.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)H2和N2合成NH3的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A.(N2)=0.8mol•L-1•min-1 B.(NH3)=0.9mol•L-1•min-1
C.(H2)=1.2mol•L-1•min-1 D.(H2)=0.03mol•L-1•s-1
6.(23-24高一下·广西桂林·期末)一定条件下,往固定容积为2L的密闭容器中充入3mol A气体和1mol B气体发生反应:,产物D的物质的量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.容器内气体质量不再改变时,该反应不一定达到限度
B.该反应1min时的正反应速率小于3min时的逆反应速率
C.当反应达到平衡时A和C的物质的量之比为3:1
D.从开始到平衡状态,用A表示的平均反应速率为
7.(23-24高一下·广西钦州·期末)一定温度下,在一恒容密闭容器中充入适量的CO和NO,加入催化剂,发生反应:,测得浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.时,正反应速率大于逆反应速率
B.时,充入氩气,反应速率不变
C.时,反应达到平衡状态
D.内,CO的平均速率
8.(23-24高一下·广西桂林·期末)某化学兴趣小组依据反应设计了3组实验探究影响化学反应速率的部分因素,实验情况如下表所示:
实验编号
加入溶液的体积/mL
加入溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
反应温度/℃
①
20
20
0
30
②
20
10
a
30
③
20
20
0
50
下列说法不正确的是
A.该反应理论上不能设计成原电池 B.
C.实验③反应速率最快 D.实验①和实验③可以探究温度对反应速率的影响
9.(22-23高一下·广西钦州·期末)已知密闭容器中发生反应,在四种不同条件下测得的反应速率分别如下:① ② ③ ④。
则四种条件下反应速率快慢的比较正确的是
A.②=③>④>① B.④>②=③>① C.③>②=④>① D.②>①>③>④
10.(22-23高一下·广西玉林·期末)某实验小组利用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2mol·L-1H2SO4溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下表:
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
10
5.0
10.0
0
t1
②
10
5.0
5.0
a
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
下列说法错误的是
A.研究温度的影响时,应将溶液混合后置于不同温度的水浴中
B.此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
C.实验②中a=5.0
D.t2>t1>t3
考向2 化学平衡
11.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)在一定温度下的恒容容器中,加入少量A发生反应A(s)⇌B(g)+2C(g)。当下列物理量不再发生变化,可以判断达到化学平衡的是
①B的体积分数;
②混合气体的压强;
③混合气体的总质量;
④混合气体的平均相对分子质量;
⑤2V(B)正=V(C)逆
A.仅②③ B.仅②③⑤ C.仅①④⑤ D.①②③④⑤
12.(22-23高一下·广西百色·期末)一定条件下,在体积为的恒容密闭容器中,充入气体M和气体N,生成气体P和固体Q,产物的物质的量随反应时间的变化图像如图,测得第时容器内剩余气体M和气体N,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.后,反应停止,正、逆反应速率均为0
C.升高反应温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.该条件下气体M的最大转化率为80%
13.(22-23高一下·广西桂林·期末)可逆反应在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示,下列叙述错误的是
A.时,Z的物质的量不再变化
B.时,
C.时,反应未达到限度
D.反应物按投料,X与Y的转化率相等
14.(21-22高一下·广西玉林·期末)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①
②的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④混合气体的体积不再变化
A.①②③ B.②④ C.②③ D.③④
15.(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)工业合成氨的反应:,是正向放热的可逆反应,该反应在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是
A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,可以实现100%转化
C.提高反应温度,可以加快反应速率
D.通过调控反应条件,可以提高反应进行的程度
16.(23-24高一下·广西百色·期末)500℃时,X、Y、Z三种气体在1L密闭容器中发生反应,物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.10s时,反应达到了该条件下的最大限度
B.反应的化学方程式为:
C.10s时,Z的反应速率为
D.反应进行到10s时,各物质的反应速率相等
17.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g)⇌2NO2(g),体系中各物质浓度随时间变化如图。下列有关说法不正确的是
A.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深
B.64s时N2O4和NO2的反应速率一定相等
C.当v正(NO2)=2v逆(N2O4),反应达到化学平衡状态
D.前100s内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol·L-1·s-1
18.(23-24高一下·广西北海·期末)我国科学工作者首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其合成路线中的第一步反应为。在不同温度、条件下,在容积为2L的恒容密闭容器中投入2mol和6mol,发生上述反应,实验测得两容器中或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.cd段用表示平均反应速率为
B.曲线cd对应条件下物质的量随时间的变化曲线
C.当容器中混合气体的密度不随时间变化时,该反应达到平衡状态
D.条件下达到平衡时,容器内的压强与起始压强之比
19.(21-22高一下·广西贺州·期末)T℃时,将15molA与10molB混合后通入容积为5L的密闭容器中,发生如下反应:,10s时反应达到平衡,此时,下列结论不正确的是
A.反应达平衡时,B的转化率为30%
B.该反应进行到10s时,生成了6mol的C
C.10s内用B表示的反应速率为
D.将容器的体积扩大至10L能使该反应的反应速率减小
20.(21-22高一下·广西贺州·期末)在密闭容器中加入和进行反应:,下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率 B.充分反应后,可以生成
C.达到平衡时:v(正)=v(逆)=0 D.体积不变,充入,能加快反应速率
21.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响,某同学按照表格中的试剂和条件进行实验,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
22.(22-23高一下·广西桂林·期末)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为: Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
A.A B.B C.C D.D
23.(21-22高一下·广西玉林·期末)某学习小组为了探究影响高锰酸钾酸性溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素,该小组设计如表实验方案。
实验
V(NaHSO3)/mL
c=0.1 mol/L
V(KMnO4)/mL
c=0.6 mol/L
V(H2SO4)/mL
c=0.1 mol/L
V(MnSO4)/mL
c=0.1 mol/L
V(H2O)/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
4.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法正确的是
A.该反应的离子方程式为:5+2+6H+=2Mn2++5+3H2O
B.a=1.0,b=0.5
C.实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v()=0.025 mol/(L∙min)
D.实验证明可能是该反应的催化剂
24.(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)科学家研究HCOOH在催化剂Pd表面脱氢,其反应历程和相对能量的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在催化剂Pd表面断裂O—H键比C—H键活化能低
B.在I~V中,II生成III的反应速率最慢
C.用DCOOH代替HCOOH反应,产物可能含有HD和CO2
D.HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应需吸收能量14.1a
25.(21-22高一下·广西北海·期末)少量铁片与的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率,不可以使用如下方法中的
A.升高温度(不考虑盐酸挥发) B.将铁片改为铁粉
C.加氯化钠溶液 D.加入盐酸
26.(21-22高一下·广西南宁第三中学·期末)一定条件下,A、B、C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。0~2min内该反应共吸收了a(a>0)kJ能量。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式为
B.该条件下,0.8molA(g)的总能量大于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量
C.0~2min内,A的平均反应速率是0.4mol/(L·min)
D.2min后,混合气体的平均相对分子质量不再改变
27.(22-23高一下·广西柳州铁一中·期末)如图所示为时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化情况,则下列说法错误的是
A.2min后反应达到平衡状态
B.前2min,A的分解速率为0.1
C.发生的反应可表示为
D.2min时,A、B、C的浓度之比为
28.(23-24高一下·广西桂林·期末)下列日常生活中的做法与反应速率调控无关的是
A.食品抽真空包装 B.在铁制品表面刷油漆
C.用冰箱冷藏食物 D.向门窗合页里注油
29.(23-24高一下·广西北海·期末)向恒温恒容的密闭容器中加入一定量的和,在一定条件下发生可逆反应:,反应一定达到平衡的标志是
A.气体的平均相对分子质量不变
B.混合气体的密度不变
C.、、的物质的量之比为
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mo 键形成
30.(23-24高一下·广西柳州铁一中·期末)工业制硫酸中的一步重要反应是:,当该反应达到化学平衡时,下列叙述错误的是
A.该条件下,反应达到了最大限度 B.SO2 转化率为100%
C.SO3的浓度不再发生变化 D.正反应速率和逆反应速率相等
31.(22-23高一下·广西河池·期末)一定量的一氧化氮和足量碳在恒容密闭容器中发生反应:,下列不能说明反应已达平衡状态的是
A.NO的转化率不再发生变化
B.容器内压强不再发生变化
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
D.容器内混合气体的密度不再发生变化
32.(22-23高一下·广西北海·期末)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下反应:。下列说法不能证明反应已达化学平衡状态的是
A.SiF4的体积分数不再变化
B.容器内气体压强不再变化
C.混合气体的密度保持不变
D.2molH-O键断裂的同时,有1molH-F键断裂
33.(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),在一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于一定体积密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.SO2和SO3浓度相等
B.混合气体颜色保持不变
C.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
D.容器中混合气体的密度保持不变
34.(21-22高一下·广西桂林·期末)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气体所用时间
①
5 mL 5% 溶液
25℃
2滴1 mol/L
②
5 mL 5% 溶液
45℃
2滴1 mol/L
③
5 mL 10% 溶液
25℃
2滴1 mol/L
④
5 mL 5% 溶液
25℃
不使用
下列说法中,不正确的是
A.通过实验①②,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
35.(21-22高一下·广西桂林·期末)消除的污染原理为:。在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的和进行上述反应。下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A.和浓度相同
B.容器中混合气体的平均密度不再变化
C.容器内的物质的量浓度不再变化
D.单位时间内,消耗2 mol 同时生成2 mol
36.(21-22高一下·广西河池·期末)利用甲烷可消除的污染,反应的化学方程式。在温度为T℃时,向5L恒容密闭容器中通入等物质的量的和进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/min
n.mol
0
5
10
15
20
4
3.2
2.3
4
0.8
0
1.7
下列说法正确的是
A.15min时,容器内
B.在该温度条件下,反应在未处于化学平衡状态
C.在内,用表示的平均反应速率为
D.通过调控反应条件,可以使完全转化为除去
37.(21-22高一下·广西百色·期末)在一定温度下的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是
A.
B.NH3的百分含量保持不变
C.单位时间内消耗nmolH2,同时消耗nmolNH3
D.单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolH2
38.(21-22高一下·广西南宁邕宁高级中学·期末)一定条件下,密闭容器中发生反应C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g),当反应达到平衡状态时,下列有关说法错误的是
A.正、逆反应速率相等
B.各物质的浓度不再变化
C.反应已经完全停止
D.改变温度,化学平衡状态将会被破坏
39.(21-22高一下·广西贵港·期末)C可与H2O反应制备合成气,在温度为T℃,向恒容密闭容器中通入一定量的水蒸气同时加入足量的碳,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.CO的生成速率与H2的生成速率相等时
B.容器内气体的总压强不再随时间而改变时
C.容器内物质的总质量不再改变时
D.CO、H2、H2O的浓度相等时
40.(23-24高一下·广西百色·期末)工业上以生产甲醇()是实现“碳中和”的重要途径。其能量。
(1)该反应的能量变化如图所示,该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
为探究反应原理,现进行如下实验,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入2.4mol的H2和0.8mol的,测得和的物质的量随时间变化如图。
请回答:
(2)2min内的反应速率为 。
(3)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是________(填序号)。
A.的质量保持不变
B.的含量保持不变
C.容器中浓度与浓度之比为
D.
(4)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”):①升高温度,化学反应速率 ;②充入1mol,化学反应速率 ;
(5)甲醇()是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示:
①电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极,该电极反应式为: ;
②当电路中通过1mol电子时,在电极B附近消耗的物质的量为 mol;③电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
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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 化学平衡
考向1 化学反应速率
1.(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.食品制成真空包装 B.在铁制品表面刷油漆
C.向锁芯里加入少量铅笔芯粉末 D.用冰箱冷藏食物
【答案】C
【分析】影响反应速率的外因有浓度、压强、温度、催化剂等。
【详解】A.食品抽真空包装是通过隔绝空气,来降低氧气浓度,从而降低反应速率,A不符合题意;
B.在铁制品表面刷油漆可以隔绝空气,从而减小氧气浓度,降低反应速率,B不符合题意;
C.向锁芯里加入少量铅笔芯粉末是用来减小摩擦的,而与调控反应速率无关,C符合题意;
D.用冰箱冷藏食物是通过降低温度来降低反应速率,D不符合题意;
故选C。
2.(22-23高一下·广西玉林·期末)反应A(g) + 3B(g) ⇌2C(g) + 2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是
A.υ(B)=0.6 mol / (L·s) B.υ(D)=0.4 mol / (L·s)
C.υ(C)=0.5 mol / (L·s) D.υ(A)=9.0 mol /( L·min)
【答案】C
【来源】广西壮族自治区玉林市2022-2023学年高一下学期7月期末化学试题
【详解】将选项中速率换算成A物质表示的速率:
A.υ(A)= υ(B)=0.2mol/(L·s);
B.υ(A)= υ(D)=0.2mol/(L·s);
C.υ(A)= υ(C)=0.25mol/(L·s);
D.υ(A)= mol/(L·s)=0.15 mol/(L·s);
反应速率最快的为C,答案选C。
3.(21-22高一下·广西玉林·期末)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中发生反应:,测得内,A的物质的量减小了,则内,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题目可得A的反应速率=5mol/10min·2L=0.25mol/(L·min),其余反应物的反应速率可通过与A的系数关系计算得出。
【详解】A.A的反应速率应为,A错误;
B.由A和B的系数可知,B的反应速率为A的3/2倍,应为,B错误;
C.由A和C的系数相等可知,C的反应速率等于A的反应速率,得C的反应速率为,C正确;
D.由A和D的系数可知,D的反应速率为A的2倍,得D的反应速率为,D错误;
故选C。
4.(23-24高一下·广西河池·期末)将等物质的量的A、B混合通入到体积为的密闭容器中发生反应:,经后测得D的浓度为,,此时,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.时,A的转化率为 D.时,B的物质的量为
【答案】C
【详解】A.根据题意得v(D)==0.25mol·L-1·min-1,则根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知v(B)=v(D)= 0.25mol·L-1·min-1,故A错误;
B.根据题意得v(D)= 0.25mol·L-1·min-1,以C表示的平均速率,根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知x=2,故B错误;
C.2min时,D的物质的量是0.5mol/L×1L=0.5mol,所以消耗A、B的物质的量分别是1.5mol、0.5mol,设A、B起始物质的量均为y,则剩余A、B的物质的量分别是y-1.5mol、y-0.5mol,根据c(A):c(B)=1:2,即(y-1.5):(y-0.5)=1:2,解得y=2.5mol,A的转化率为,故C正确;
D.由C项分析,2min时,B的物质的量为2.5mol-0.5mol=2mol,故D错误;
答案为C。
5.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)H2和N2合成NH3的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A.(N2)=0.8mol•L-1•min-1 B.(NH3)=0.9mol•L-1•min-1
C.(H2)=1.2mol•L-1•min-1 D.(H2)=0.03mol•L-1•s-1
【答案】A
【分析】根据速率之比等于其化学计量数之比,把用不同物质表示的反应速率换算成用同一物质表示的化学反应速率,然后比较速率快慢,注意单位要一致,据此分析解题。
【详解】A.(H2)=3(N2)=3×0.8mol•L-1•min-1=2.4mol•L-1•min-1;
B.(H2)=(NH3)=×0.9mol•L-1•min-1=1.35mol•L-1•min-1;
C.(H2)=1.2mol•L-1•min-1;
D.(H2)=0.03mol•L-1•s-1=1.8mol•L-1•min-1;
故反应速率由快到慢顺序:A>D>B>C,故答案为:A。
6.(23-24高一下·广西桂林·期末)一定条件下,往固定容积为2L的密闭容器中充入3mol A气体和1mol B气体发生反应:,产物D的物质的量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.容器内气体质量不再改变时,该反应不一定达到限度
B.该反应1min时的正反应速率小于3min时的逆反应速率
C.当反应达到平衡时A和C的物质的量之比为3:1
D.从开始到平衡状态,用A表示的平均反应速率为
【答案】D
【详解】A.反应为气体质量改变的反应,容器内气体质量不再改变时,该反应一定达到限度,故A错误;
B.1min时的正反应速率大于1min时的逆反应速率,随着反应的进行,反应物浓度减小,正反应速率减小,1min时的正反应速率大于3min时的正反应速率,又可知3min时的正反应速率等于3min时的逆反应速率,得到1min时的正反应速率大于3min时的逆反应速率,故B错误;
C.容器中充入3mol A,平衡时D变化0.8mol,根据化学计量数之比等于物质的量变化之比,则C变化0.4mol,则A变化1.2mol,当反应达到平衡时A和C的物质的量分别为1.8mol、0.4mol,物质的量之比为9:2,故C错误;
D.从开始到平衡状态,用时2min,用A表示的平均反应速率为,故D正确;
答案选D。
7.(23-24高一下·广西钦州·期末)一定温度下,在一恒容密闭容器中充入适量的CO和NO,加入催化剂,发生反应:,测得浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.时,正反应速率大于逆反应速率
B.时,充入氩气,反应速率不变
C.时,反应达到平衡状态
D.内,CO的平均速率
【答案】D
【详解】A.时反应没有达到平衡状态,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,A正确;
B.时,充入氩气,反应物浓度不变,反应速率不变,B正确;
C.时氮气浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,C正确;
D.内氮气浓度增加了()mol/L,消耗CO浓度是2()mol/L,CO的平均速率,D错误;
答案选D。
8.(23-24高一下·广西桂林·期末)某化学兴趣小组依据反应设计了3组实验探究影响化学反应速率的部分因素,实验情况如下表所示:
实验编号
加入溶液的体积/mL
加入溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
反应温度/℃
①
20
20
0
30
②
20
10
a
30
③
20
20
0
50
下列说法不正确的是
A.该反应理论上不能设计成原电池 B.
C.实验③反应速率最快 D.实验①和实验③可以探究温度对反应速率的影响
【答案】A
【详解】A.是氧化还原反应,理论上能设计成原电池,故A错误;
B.实验①②探究浓度对反应速率的影响,根据控制变量法,溶液总体积相等,所以,故B正确;
C.实验③温度最高,反应物浓度大,所以反应速率最快,故C正确;
D.实验①③的变量是温度,实验①和实验③可以探究温度对反应速率的影响,故D正确;
选A。
9.(22-23高一下·广西钦州·期末)已知密闭容器中发生反应,在四种不同条件下测得的反应速率分别如下:① ② ③ ④。
则四种条件下反应速率快慢的比较正确的是
A.②=③>④>① B.④>②=③>① C.③>②=④>① D.②>①>③>④
【答案】C
【分析】利用不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,据此分析;
【详解】①:mol/(L·min)=0.375mol/(L·min);②:mol/(L·min)=0.6mol/(L·min);③:mol/(L·min)=0.75mol/(L·min);④:mol/(L·min)=0.6mol/(L·min);反应速率快慢:③>②=④>①,选项C符合题意;故答案为C。
10.(22-23高一下·广西玉林·期末)某实验小组利用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2mol·L-1H2SO4溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下表:
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
10
5.0
10.0
0
t1
②
10
5.0
5.0
a
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
下列说法错误的是
A.研究温度的影响时,应将溶液混合后置于不同温度的水浴中
B.此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
C.实验②中a=5.0
D.t2>t1>t3
【答案】A
【详解】A. 由控制变量法可知,实验①、②、③中需要将各组实验H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定温度的水浴中一段时间后,再将H2SO4溶液迅速加入Na2S2O3溶液中实验,故A错误;
B. 实验①②中硫酸浓度不同,实验①③中温度不同,可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响,故B正确;
C. 由控制变量法可知,溶液总体积相同,则实验②中加入H2O的体积为5.0mL,才能保持c(Na2S2O3)与实验①一致,故C正确;
D. 温度越高、浓度越大,反应速率越快,实验①中硫酸的浓度大,实验③中的温度又比①高,因此反应速率③>①>②,则出现浑浊需要的时间t2>t1>t3,故D正确;
故选A。
考向2 化学平衡
11.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)在一定温度下的恒容容器中,加入少量A发生反应A(s)⇌B(g)+2C(g)。当下列物理量不再发生变化,可以判断达到化学平衡的是
①B的体积分数;
②混合气体的压强;
③混合气体的总质量;
④混合气体的平均相对分子质量;
⑤2V(B)正=V(C)逆
A.仅②③ B.仅②③⑤ C.仅①④⑤ D.①②③④⑤
【答案】B
【详解】①在该反应中只有生成物是气体,每反应产生1 mol B气体,就产生2 mol C气体,所以反应体系中B的体积分数始终保持不变,因此不能根据B的体积分数判断反应是否达到平衡状态,①不符合题意;
②该反应在恒温、恒容密闭容器中,反应物是固体,若反应未达到平衡状态,则气体的物质的量增加,体系的压强增大;若反应逆向进行,则气体的物质的量减小,体系的压强减小,因此当进行混合气体的压强不变时,气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态,②符合题意;
③反应混合物不都是气体,若反应正向进行,则混合气体质量增加;若反应逆向进行,则混合气体的质量会减小,若混合气体的总质量不变,则反应达到了平衡状态,③符合题意;
④反应体系中只有生成物B、C是气体,二者的物质的量的比始终是1:2,因此混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,故不能据此判断反应是否达到平衡状态,④不符合题意;
⑤2V(B)正=V(C)逆时反应达到平衡状态,⑤符合题意;
综上所述可知:可以判断反应达到平衡状态的序号是②③⑤,合理选项是B;
故选B。
12.(22-23高一下·广西百色·期末)一定条件下,在体积为的恒容密闭容器中,充入气体M和气体N,生成气体P和固体Q,产物的物质的量随反应时间的变化图像如图,测得第时容器内剩余气体M和气体N,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.后,反应停止,正、逆反应速率均为0
C.升高反应温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.该条件下气体M的最大转化率为80%
【答案】D
【分析】从图中可以看出,M、N为反应物,P、Q为生成物;第7min时,反应达平衡,容器内剩余0.2mol气体M和0.4mol气体N,则参加反应的M为0.8mol、N为1.6mol,生成P为1.6mol、Q为0.8mol。
【详解】A.该反应达平衡时,参加反应的M为0.8mol、N为1.6mol,生成P为1.6mol、Q为0.8mol,M、N、P、Q的化学计量数之比为1:2:2:1,则化学方程式为,A错误;
B.5min后,反应达到平衡,但并未停止,正反应速率与逆反应速率相等,但均大于0,B错误;
C.升高反应温度,反应物分子间有效碰撞的次数增多,化学反应速率加快,所以正逆反应速率均会增大,C错误;
D.该条件下气体M的最大转化率为,D正确;
故选D。
13.(22-23高一下·广西桂林·期末)可逆反应在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示,下列叙述错误的是
A.时,Z的物质的量不再变化
B.时,
C.时,反应未达到限度
D.反应物按投料,X与Y的转化率相等
【答案】C
【详解】A.时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,Z的物质的量不再变化,A正确;
B.任意时刻,化学反应速率之比等于化学计量数之比,由方程式可知,,故时,,B正确;
C.时开始,正、逆反应速率相等,达到了化学平衡状态,即反应达到限度,C错误;
D.反应物按投料,X与Y速率之比等于化学计量数之比,为1:3,故随着反应的进行(反应的时间相同),X与Y的转化率相等,D正确;
故选C。
14.(21-22高一下·广西玉林·期末)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①
②的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④混合气体的体积不再变化
A.①②③ B.②④ C.②③ D.③④
【答案】C
【详解】①当,反应达到平衡状态,故①错误;
②的体积分数不再变化,说明各物质的物质的量浓度不再变化,反应达到平衡状态,故②正确;
③该反应气体物质系数发生改变,容器内气体压强不再变化,说明气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,故③正确;
④该反应是在容积不变的密闭容器中进行,混合气体的体积不会变化,故④错误;
能说明反应达到平衡状态的是②③,故选C。
15.(22-23高一下·广西来宾示范性高中·期末)工业合成氨的反应:,是正向放热的可逆反应,该反应在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是
A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,可以实现100%转化
C.提高反应温度,可以加快反应速率
D.通过调控反应条件,可以提高反应进行的程度
【答案】B
【详解】A.催化剂可以加快反应速率,缩短生产时间,提高生产效率,A正确;
B.合成氨的反应是可逆反应,可逆反应不能进行彻底,因此N2不可能100%转化,B错误;
C.温度升高,可以使单位体积内的活化分子数增大,有效碰撞次数增多,反应速率加快,C正确;
D.通过调控反应条件,可以使化学平衡正向移动,提高反应进行的程度,D正确;
故选B。
16.(23-24高一下·广西百色·期末)500℃时,X、Y、Z三种气体在1L密闭容器中发生反应,物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.10s时,反应达到了该条件下的最大限度
B.反应的化学方程式为:
C.10s时,Z的反应速率为
D.反应进行到10s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【详解】A.由图可知,10s时各物质的量不再变化,说明反应达到平衡状态,达到该条件下的最大限度,A正确;
B.由图可知,10s内各物质的物质的量之比为X:Y:Z=0.79:0.79:1.58=1:1:2,物质的量之比等于反应计量数之比,则该反应的化学方程式为,B错误;
C.化学反应速率指的是平均反应速率,不是瞬时速率,10s内,C错误;
D.由分析可知,该反应的化学方程式为,各物质系数不完全相等,速率不等,D错误;
答案选A。
17.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g)⇌2NO2(g),体系中各物质浓度随时间变化如图。下列有关说法不正确的是
A.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深
B.64s时N2O4和NO2的反应速率一定相等
C.当v正(NO2)=2v逆(N2O4),反应达到化学平衡状态
D.前100s内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol·L-1·s-1
【答案】B
【详解】A.根据图示,达到平衡前,NO2的浓度在不断增大,因此混合气体的颜色逐渐变深,故A项正确;
B.64s后,N2O4和NO2的浓度仍在发生改变,因此并没有达到平衡,故B项错误;
C.正反应速率等于逆反应速率ν正(NO2)=2ν逆(N2O4),能据此判断反应达到平衡状态,故C项正确;
D.前100s,NO2的浓度从0.20mol·L-1变化为1.00mol·L-1,则ν(NO2)=0.80mol/L÷100s=0.008mol·L-1·s-1,故D项正确;
故本题选B。
18.(23-24高一下·广西北海·期末)我国科学工作者首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其合成路线中的第一步反应为。在不同温度、条件下,在容积为2L的恒容密闭容器中投入2mol和6mol,发生上述反应,实验测得两容器中或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.cd段用表示平均反应速率为
B.曲线cd对应条件下物质的量随时间的变化曲线
C.当容器中混合气体的密度不随时间变化时,该反应达到平衡状态
D.条件下达到平衡时,容器内的压强与起始压强之比
【答案】D
【分析】由图知,ab段物质的量增加,则为甲醇物质的量随时间的变化曲线;cd段物质的量减小,为二氧化碳物质的量随时间的变化曲线;且ab段曲线在10min达到平衡状态,cd段在12min达到平衡状态,故ab段对应的温度较高,cd对应的温度较低,曲线cd为条件下物质的量随时间的变化曲线,曲线ab为条件下的物质的量变化曲线。
【详解】A.cd段CO2的物质的量减少1.5mol,用表示平均反应速率为,故A错误;
B.cd段物质的量减小,为二氧化碳物质的量随时间的变化曲线,故B错误;
C.反应为恒容条件下的气体反应,总体积和总质量不变,密度是恒量,故容器中混合气体的密度不随时间变化时,反应不一定达到平衡状态,故C错误;
D.曲线ab为条件下的物质的量变化曲线。条件下达到平衡(b点)时,反应生成的物质的量为1.2mol,由方程式可得:
由阿伏加德罗定律可得,同温同体积下气体的压强之比等于气体的物质的量之比,
则平衡时容器内的压强与起始压强之比:,故D正确;
选D。
19.(21-22高一下·广西贺州·期末)T℃时,将15molA与10molB混合后通入容积为5L的密闭容器中,发生如下反应:,10s时反应达到平衡,此时,下列结论不正确的是
A.反应达平衡时,B的转化率为30%
B.该反应进行到10s时,生成了6mol的C
C.10s内用B表示的反应速率为
D.将容器的体积扩大至10L能使该反应的反应速率减小
【答案】C
【详解】A.平衡时A的物质的量为6mol,由方程式可知,B的转化率为×100%=30%,故A正确;
B.平衡时A的物质的量为6mol,由方程式可知,反应生成C的物质的量为(15mol—6mol) ×=6mol,故B正确;
C.平衡时A的物质的量为6mol,由方程式可知,10s内B的反应速率为=0.06 mol/(L·s),故C错误;
D.若将容器的体积扩大至10L,容器中的气体压强减小,反应的反应速率减小,故D正确;
故选C。
20.(21-22高一下·广西贺州·期末)在密闭容器中加入和进行反应:,下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率 B.充分反应后,可以生成
C.达到平衡时:v(正)=v(逆)=0 D.体积不变,充入,能加快反应速率
【答案】D
【详解】A.降低温度能减慢反应速率,A错误;
B.由于是可逆反应,反应不能进行到底,充分反应后,生成氨气的物质的量小于0.2mol,B错误;
C.化学平衡是动态平衡,达到平衡时:v(正)=v(逆) ≠0,C错误;
D.体积不变,充入,反应物浓度增大,能加快反应速率,D正确;
答案选D。
21.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响,某同学按照表格中的试剂和条件进行实验,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
【分析】根据反应原理,反应的离子方程式为。
【详解】A.根据对比实验的单一变量原则,溶液总体积为20mL,V1=5,V2=0,故A正确;
B.实验Ⅲ中,0~t3 s内的平均反应速率,故B错误;
C.实验Ⅰ和实验Ⅲ的反应温度不同,可探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.结合反应原理,反应的离子方程式为,故D正确;
故选B。
22.(22-23高一下·广西桂林·期末)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为: Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】“最先出现浑浊”,即反应速率最快;A项与B项温度相同、H2SO4浓度相同,B项中Na2S2O3的浓度比A项大,反应速率:B项>A项;C项与D项温度相同、H2SO4浓度相同,D项中Na2S2O3的浓度比C项大,反应速率:D项>C项;B项与D项Na2S2O3、H2SO4浓度都相同,D项温度高于B项,反应速率:D项>B项;则反应最快的是D项,D项最先出现浑浊,答案选D。
23.(21-22高一下·广西玉林·期末)某学习小组为了探究影响高锰酸钾酸性溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素,该小组设计如表实验方案。
实验
V(NaHSO3)/mL
c=0.1 mol/L
V(KMnO4)/mL
c=0.6 mol/L
V(H2SO4)/mL
c=0.1 mol/L
V(MnSO4)/mL
c=0.1 mol/L
V(H2O)/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
4.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法正确的是
A.该反应的离子方程式为:5+2+6H+=2Mn2++5+3H2O
B.a=1.0,b=0.5
C.实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v()=0.025 mol/(L∙min)
D.实验证明可能是该反应的催化剂
【答案】B
【详解】A.是弱酸的酸式酸根离子,不能拆写,该反应的离子方程式为,A错误;
B.据题意可知,4组实验溶液总体积应相同,则,,B正确;
C.由,故反应完全,实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率,C错误;
D.实验4与实验1相比,其它条件相同条件下,实验4加了MnSO4,反应混合溶液褪色时间只有3min,由于溶液中已经加了H2SO4,说明SO不是该反应的催化剂,而可能是该反应的催化剂,D错误;
故选B。
24.(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)科学家研究HCOOH在催化剂Pd表面脱氢,其反应历程和相对能量的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在催化剂Pd表面断裂O—H键比C—H键活化能低
B.在I~V中,II生成III的反应速率最慢
C.用DCOOH代替HCOOH反应,产物可能含有HD和CO2
D.HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应需吸收能量14.1a
【答案】C
【详解】A.由图可知,第I步断裂O−H键,活化能为44.7akJ/mol,第III步断裂C−H键,活化能为36.7akJ/mol,断裂O−H键比C−H键活化能高,故A错误;
B.由图可知,II生成III的过程活化能最低,则反应速率最快,故B错误;
C.由图可知,HCOOH在Pd催化剂下,C−H、O−H均发生断裂,最终生成H2和CO2,因此用DCOOH代替HCOOH,得产物可能含有HD、D2和H2以及CO2,故C正确;
D.HCOOH在催化剂Pd表面脱氢反应生成CO2和H2,由图可知,该反应放热,需要放出能量14.1a,故D错误;
故选C。
25.(21-22高一下·广西北海·期末)少量铁片与的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率,不可以使用如下方法中的
A.升高温度(不考虑盐酸挥发) B.将铁片改为铁粉
C.加氯化钠溶液 D.加入盐酸
【答案】C
【详解】A.升高温度,反应速率加快,A正确;
B.将铁片改为铁粉,增大反应物的接触面积,反应速率加快,B正确;
C.加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸浓度,故反应速率变慢,C错误;
D.加的盐酸,浓度增大,反应速率加快,D正确;
故答案选C。
26.(21-22高一下·广西南宁第三中学·期末)一定条件下,A、B、C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。0~2min内该反应共吸收了a(a>0)kJ能量。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式为
B.该条件下,0.8molA(g)的总能量大于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量
C.0~2min内,A的平均反应速率是0.4mol/(L·min)
D.2min后,混合气体的平均相对分子质量不再改变
【答案】B
【详解】A.从图中可以看出,A为反应物,B、C为生成物,2min后反应达平衡,由各物质的浓度的变化量之比等于化学计量数之比,可确定反应的化学方程式为,A正确;
B.由“0~2min内该反应共吸收了a(a>0)kJ能量”可知,该反应为吸热反应,所以该条件下,0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量,B错误;
C.0~2min内,A的平均反应速率是=0.4mol/(L·min),C正确;
D.2min后,反应达平衡,此时混合气体的物质的量不变,质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变,D正确;
故选B。
27.(22-23高一下·广西柳州铁一中·期末)如图所示为时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化情况,则下列说法错误的是
A.2min后反应达到平衡状态
B.前2min,A的分解速率为0.1
C.发生的反应可表示为
D.2min时,A、B、C的浓度之比为
【答案】C
【详解】A.2min后A、B、C的浓度不再变化,反应达到平衡状态,故A正确;
B.前2min,A的分解速率为,故B正确;
C.根据图像可知,反应过程中A的浓度减小,B、C的浓度增大,因此A为反应物,B、C为生成物,根据0~2min内浓度的变化量∆c(A)=(0.4-0.2)mol/L=0.2mol/L、∆c(B)=(0.3-0.1)mol/L=0.2mol/L、∆c(C)=0.1mol/L,变化量与化学计量数成正比,可以确定反应为,故C错误;
D.据图可知2min时,A、B、C的浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L 、0.1mol/L,比值为2:3:1,故D正确;
故答案为C。
28.(23-24高一下·广西桂林·期末)下列日常生活中的做法与反应速率调控无关的是
A.食品抽真空包装 B.在铁制品表面刷油漆
C.用冰箱冷藏食物 D.向门窗合页里注油
【答案】D
【详解】A.食品抽真空包装,降低氧气浓度,反应速率减慢,故不选A;
B.在铁制品表面刷油漆,隔绝空气,减慢反应速率,故不选B;
C.用冰箱冷藏食物,绝对温度,反应速率减慢,故不选C;
D.向门窗合页里注油,减小摩擦力,与反应速率无关,故选D;
选D。
29.(23-24高一下·广西北海·期末)向恒温恒容的密闭容器中加入一定量的和,在一定条件下发生可逆反应:,反应一定达到平衡的标志是
A.气体的平均相对分子质量不变
B.混合气体的密度不变
C.、、的物质的量之比为
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mo 键形成
【答案】A
【详解】A.反应前后气体的总物质的量减少,总质量不变由可知,当反应达到平衡时,总物质的量不变,气体的平均相对分子质量不变,A符合题意;
B.容器内混合气体的总质量与总体积没有改变,所以反应前后混合气体的密度不变,B不符合题意;
C.题中未给出加入的和的物质的量及转化率,所以无法判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mol 键形成,反应均向正向进行,D不符合题意;
故选A。
30.(23-24高一下·广西柳州铁一中·期末)工业制硫酸中的一步重要反应是:,当该反应达到化学平衡时,下列叙述错误的是
A.该条件下,反应达到了最大限度 B.SO2 转化率为100%
C.SO3的浓度不再发生变化 D.正反应速率和逆反应速率相等
【答案】B
【详解】A.该条件下,化学反应达到平衡状态,反应达到了最大限度,A正确;
B.该反应为可逆反应,则SO2不可能100%的转化为SO3,B错误;
C.随着化学反应的不断进行,生成物的浓度不断增加,当反应达平衡时,SO3的浓度不会再发生变化,C正确;
D.可逆反应为动态平衡,正逆反应速率相等,D正确;
故选B。
31.(22-23高一下·广西河池·期末)一定量的一氧化氮和足量碳在恒容密闭容器中发生反应:,下列不能说明反应已达平衡状态的是
A.NO的转化率不再发生变化
B.容器内压强不再发生变化
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
D.容器内混合气体的密度不再发生变化
【答案】B
【详解】A.反应达到平衡前转化率在不断增大,转化率不再发生变化,可以说明反应已达平衡状态,A正确;
B.该反应是反应前后气体分子数不变的反应,所以在平衡前后压强始终不变,容器内压强不再发生变化,不能说明反应已达平衡状态,B错误;
C.平衡前,气体质量在增大,气体的物质的量不变,故混合气体的平均摩尔质量在增大,所以容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化,说明反应已达平衡状态,C正确;
D.平衡前,气体的质量增大,容器体积不变,混合气体的密度在增大,故容器内混合气体的密度不再发生变化,说明反应达平衡状态,D正确。
答案选B。
32.(22-23高一下·广西北海·期末)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下反应:。下列说法不能证明反应已达化学平衡状态的是
A.SiF4的体积分数不再变化
B.容器内气体压强不再变化
C.混合气体的密度保持不变
D.2molH-O键断裂的同时,有1molH-F键断裂
【答案】D
【详解】A.SiF4的体积分数不再变化,说明各物质的物质的量浓度不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.容器内气体压强不再变化,说明气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,B正确;
C.根据,混合气体的体积保持不变,反应达到平衡状态之前,气体的质量在变化,当气体的质量保持不变时,即混合气体的密度保持不变,反应达到平衡状态,C正确;
D.平衡时,有4molH-O键断裂的同时有4molH-F键断裂,D错误;
故选D。
33.(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),在一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于一定体积密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.SO2和SO3浓度相等
B.混合气体颜色保持不变
C.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
D.容器中混合气体的密度保持不变
【答案】B
【详解】A.二氧化硫和三氧化硫的浓度相等取决于反应物初始投料比和反应进行程度,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.该反应中除了二氧化氮为红棕色,其他气体均是无色气体,混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度保持不变,则反应达到平衡,B正确;
C.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2,两者皆表示逆反应速率,无法证明反应达到平衡,C错误;
D.该反应在恒容密闭容器中进行,无论是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,D错误;
故答案选B。
34.(21-22高一下·广西桂林·期末)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气体所用时间
①
5 mL 5% 溶液
25℃
2滴1 mol/L
②
5 mL 5% 溶液
45℃
2滴1 mol/L
③
5 mL 10% 溶液
25℃
2滴1 mol/L
④
5 mL 5% 溶液
25℃
不使用
下列说法中,不正确的是
A.通过实验①②,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】D
【详解】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正确;
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正确;
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中有浓度和催化剂两个变量,故不能比较反应速率:③<④,D错误;
故选D。
35.(21-22高一下·广西桂林·期末)消除的污染原理为:。在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的和进行上述反应。下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A.和浓度相同
B.容器中混合气体的平均密度不再变化
C.容器内的物质的量浓度不再变化
D.单位时间内,消耗2 mol 同时生成2 mol
【答案】C
【详解】A.和浓度相同不一定达到平衡,浓度不再改变才能说明平衡,故A不符合题意;
B.气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,当容器中混合气体的平均密度不再变化,不能作为判断平衡的标志,故B不符合题意;
C.正向反应,二氧化氮物质的量浓度不断减小,当容器内的物质的量浓度不再变化,说明已达到平衡,故C符合题意;
D.单位时间内,消耗2 mol ,正向反应,同时生成2 mol ,正向反应,同一个方向,不能说明达到平衡,故D不符合题意;
综上所述,答案为C。
36.(21-22高一下·广西河池·期末)利用甲烷可消除的污染,反应的化学方程式。在温度为T℃时,向5L恒容密闭容器中通入等物质的量的和进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/min
n.mol
0
5
10
15
20
4
3.2
2.3
4
0.8
0
1.7
下列说法正确的是
A.15min时,容器内
B.在该温度条件下,反应在未处于化学平衡状态
C.在内,用表示的平均反应速率为
D.通过调控反应条件,可以使完全转化为除去
【答案】C
【详解】A.由化学方程式可知时,,则此时,A项错误;
B.,时,,说明在该温度条件下,反应在内处于化学平衡状态,B项错误;
C.在内,用表示的平均反应速率为,C项正确;
D.该反应为可逆反应,通过调控反应条件,不可能完全转化为,D项错误;
答案选C。
37.(21-22高一下·广西百色·期末)在一定温度下的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是
A.
B.NH3的百分含量保持不变
C.单位时间内消耗nmolH2,同时消耗nmolNH3
D.单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolH2
【答案】B
【分析】为气体体积缩小的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,据此判断。
【详解】A.,不能说明各物质的浓度不变,所以反应不一定达到平衡状态;故A不选;
B.的百分含量保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B选;
C.单位时间内消耗,表示正反应速率,同时消耗,表示逆反应速率,但两者速率之比与计量数之比不等,说明反应未达到平衡状态,故C不选;
D.单位时间内生成,同时生成3,表示的都是逆反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故D不选。
答案选B。
38.(21-22高一下·广西南宁邕宁高级中学·期末)一定条件下,密闭容器中发生反应C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g),当反应达到平衡状态时,下列有关说法错误的是
A.正、逆反应速率相等
B.各物质的浓度不再变化
C.反应已经完全停止
D.改变温度,化学平衡状态将会被破坏
【答案】C
【详解】A.当反应达到平衡状态时,同种物质的正逆反应速率一定相等,故A项正确;
B.当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再发生改变,故B项正确;
C.化学平衡状态是一种动态平衡,正逆反应速率相等,但不等于零,故C项错误;
D.由于化学反应通常都伴随着热量的变化,改变温度,化学平衡会发生移动,经过一段时间后达到新的平衡状态,故D项正确;
答案选C。
39.(21-22高一下·广西贵港·期末)C可与H2O反应制备合成气,在温度为T℃,向恒容密闭容器中通入一定量的水蒸气同时加入足量的碳,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.CO的生成速率与H2的生成速率相等时
B.容器内气体的总压强不再随时间而改变时
C.容器内物质的总质量不再改变时
D.CO、H2、H2O的浓度相等时
【答案】B
【详解】A.CO和H2均为生成物,且二者化学计量数之比为1:1,CO的生成速率与H2的生成速率始终相等,故CO的生成速率与H2的生成速率相等时,不能说明该反应已经达到化学平衡状态,A项不选;
B.该反应为气体分子数增大的反应,当容器内气体的总压强不再随时间而改变时,说明各组分的物质的量不变,反应达到平衡状态,B项选;
C.该反应在密闭容器中进行,容器内物质的总质量始终不变,故容器内物质的总质量不再改变时,不能说明该反应已经达到化学平衡状态,C项不选;
D.CO、H2、H2O的浓度相等时,不能说明各组分的浓度不变,不能说明该反应已经达到化学平衡状态,D项不选;
答案选B。
40.(23-24高一下·广西百色·期末)工业上以生产甲醇()是实现“碳中和”的重要途径。其能量。
(1)该反应的能量变化如图所示,该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
为探究反应原理,现进行如下实验,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入2.4mol的H2和0.8mol的,测得和的物质的量随时间变化如图。
请回答:
(2)2min内的反应速率为 。
(3)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是________(填序号)。
A.的质量保持不变
B.的含量保持不变
C.容器中浓度与浓度之比为
D.
(4)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”):①升高温度,化学反应速率 ;②充入1mol,化学反应速率 ;
(5)甲醇()是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示:
①电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极,该电极反应式为: ;
②当电路中通过1mol电子时,在电极B附近消耗的物质的量为 mol;③电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】(1)放热
(2)0.3mol/(L·min)
(3)AB
(4)减小 不变
(5)负 0.25 减弱
【详解】(1)由图可知,该反应为反应物的总能量大于生成物的总能量的放热反应,故答案为:放热;
(2)由图可知,2min时,甲醇的物质的量为0.4mol,由方程式可知,2min内氢气的反应速率为=0.3mol/(L·min),故答案为:0.3mol/(L·min);
(3)A.甲醇的质量保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
B.二氧化碳的含量保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
C.容器中浓度与浓度之比为不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
D.由方程式可知,说明正逆反应速率相等,则3v正(H2)=v逆(CH3OH)时未平衡,故错误;
故选AB;
(4)①升高温度,化学反应速率增大,故答案为:增大;
②恒容条件下充入不参与反应的氮气,反应体系中反应物和生成物的浓度和分压比都不会发生改变,化学反应速率不变,故答案为:不变;
(5)由图可知,通入甲醇的电极a为负极,碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为,通入氧气的电极B为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为,电池总反应为;
①由分析可知,电极A为燃料电池的负极,碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为,故答案为:负极;;
②由分析可知,通入氧气的电极B为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为,则当电路中通过1mol电子时,在电极B附近消耗氧气的物质的量为1mol×=0.25mol,故答案为:0.25;
③由分析可知,电池总反应为,所以电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性减弱,故答案为:减弱。
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