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暑假作业03 化学反应的速率和限度
1.在同一化学反应里,用不同物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故在描述反应速率时必须指明是何物质。
2.固体或纯液体的浓度视为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
3.化学反应速率是指一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
4.比较反应速率大小时,若将反应速率用同一种物质表示,要做到“两统一”:统一用同一种物质表示化学反应速率;统一单位。
5.固体的用量对反应速率无影响,但固体颗粒的大小会影响反应速率。
6.压强对反应速率的影响:有气体参加的反应,改变压强对反应速率的影响实质是改变体积,使反应物的浓度改变;改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率,否则,化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响:
①恒容时:充入非反应气体→压强增大,但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时:充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
7.可逆反应这一概念中的关键词是“同一条件”。如 2H2+02 点燃 2H20和2H20 通电 2H2↑+02↑ 不互为可逆反应。
8.正反应、逆反应方向的热效应相反。若正反应是吸(放)热反应则逆反应是放(吸)热反应。
9.绝大多数化学反应都有一定的可逆性,但有些反应的可逆程度很小,如H++OH- H2O和Ag++CI- AgCl可视为完全反应。
10.v(正)=v(逆)的理解:一是对同一物质而言,其生成速率等于其消耗速率;二是对不同物质而言,两种物质的反应方向不同,且反应速率之比等于其化学计量数之比。
11.判断可逆反应是否达到平衡时,防止犯以下错误:①若反应前后气体体积不变,则混合气体总体积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态;②若反应物和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比,不能说明达到平衡状态;③若反应前后气体的密度一定,不能说明一定达到平衡状态。
12.根据题给的图像计算化学反应速率时,一是注意容器的体积是多少,二是关注坐标的含义:是物质的量还是物质的量浓度等。
1.形成正确的化学观念有助于学习。下列有关化学观念的表达正确的是
A.组成相同的物质其性质相同 B.化学反应中既有物质变化也有能量变化
C.化学反应的限度大小是不可改变的 D.通过复分解反应可实现化学能向电能的转化
【答案】B
【解析】A.组成相同的物质可能是同分异构体,同分异构体的性质不相同,故A错误;
B.化学反应的实质是旧化学键断裂,新化学键形成的过程,所以化学反应中既有物质变化也有能量变化,故B正确;
C.化学平衡是动态平衡,改变外界条件,化学反应的限度大小会发生改变,故C错误;
D.复分解反应都是非氧化还原反应,所以通过复分解反应一定不能实现化学能向电能的转化,故D错误;
故选B。
2.在生产、生活中,下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A.洗衣粉中添加酶 B.口香糖中添加木糖醇
C.将鲜肉存放冰箱中 D.制硫酸时将黄铁矿石粉碎
【答案】B
【解析】A.洗衣粉中添加酶,作为蛋白质溶解的催化剂,可加快反应速率,A不符合题意;B.口香糖中添加木糖醇,可增加口香糖的甜度,增加人体的食欲,与调控反应速率无关,B符合题意;C.将鲜肉存放冰箱中,可降低温度,从而降低鲜肉变质的速率,C不符合题意;D.制硫酸时将黄铁矿石粉碎,可增大接触面积,从而加快反应速率,D不符合题意;故选B。
3.某实验小组用0.1 mol/L Na2S2O3溶液和0.1 mol/L H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。下列说法正确的是
已知:实验结果:t1>t2>t3。
序号
温度
Na2S2O3溶液体积
H2SO4溶液体积
H2O体积
出现沉淀的时间
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
b
5
10
t3
A.当 a=5,实验Ⅰ 、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响
B.根据实验结果可知b>5
C.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
D.用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理
【答案】D
【解析】A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,溶液的总体积一样,硫酸的浓度不同,探究的是硫酸的浓度对反应速率的影响,故A错误;B.根据实验III的数据,对比实验Ⅰ,应是探究温度对反应速率的影响,故b=5,故B错误;C.由于硫代硫酸钠和稀硫酸混合就反应,则进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2O、H2SO4溶液,故C错误;D.二氧化硫易溶于水生成亚硫酸,因此用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理,故D正确;答案选D。
4.把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示,其中影响AB段速率的主要因素是
A.H+的浓度 B.体系的压强 C.溶液的温度 D.Cl-的浓度
【答案】C
【解析】镁条与盐酸发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑,影响镁和盐酸反应产生氢气的速率的因素主要有两个:一是温度,反应放出热量,使体系的温度升高,产生氢气的速率增大;二是溶液中氢离子的浓度,反应过程中氢离子的浓度减小,产生氢气的速率减慢。图中AB段产生氢气的速率逐渐增大,说明这段时间内温度对反应速率的影响大于氢离子浓度对反应速率的影响,故影响AB段速率的主要因素是温度。
故选C。
5.一定条件下,反应 ,达到平衡后改变某一条件,反应速率随时间变化图像如下,有关改变条件正确的是
A.图像A改变的条件是升高温度
B.图像B改变的条件是增大压强
C.图像C改变的条件是减少反应物浓度
D.图像D改变的条件是使用催化剂
【答案】D
【解析】A.升高温度则正、逆反应速率都会增大,而图像A中当时逆反应速率没有变,A错误;B.该反应气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,则增大压强,正速率会更大一些,B错误;C.减小反应物浓度时逆反应速率不变,C错误;D.使用催化剂平衡不移动,同时正、逆反应速率都增大,D正确;故选D。
6.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g),当HI、I2、H2 的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.反应已停止
B.单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2
C.HI全部转化为I2 和H2
D.HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1
【答案】B
【分析】一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g),当HI、I2、H2 的浓度不再变化时,反应处于化学平衡状态;
【解析】A.反应达到平衡状态时,反应仍在进行、并未停止,A不符合题意;B.反应处于化学平衡状态,说明此时正反应和逆反应速率相等,单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2,分别代表逆反应速率和正反应速率,且速率数值之比等于化学计量数之比, B符合题意;C.该反应是可逆反应,则HI不可能全部转化为I2 和H2,C不符合题意;D.HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1通常只能表示物质反应转化关系,但平衡时HI、I2、H2 的物质的量之比不一定为2∶1∶1,D不符合题意;故合理选项是B。
7.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。当CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.该反应已达化学平衡状态
B.正、逆反应速率均为零
C.CH3OH全部转化为CH3OCH3和H2O
D.CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度一定相等
【答案】A
【解析】A.根据CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化可知,该反应已达化学平衡状态,A正确;
B.化学平衡的特征为正、逆反应速率相等,但均不为零,即反应并未停止,B错误;
C.该反应是一个可逆反应,则CH3OH不可能全部转化为CH3OCH3和H2O,C错误;
D.化学平衡的特征之一是反应体系各物质的浓度保持不变而不是相等或成比例,故平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不一定相等,D错误;
故答案为:A。
8.在一密闭容器中进行反应,其逆反应速率随时间的变化情况如图所示,试判断下列说法不正确的是
A.时刻可能采取的措施是减少
B.时刻可能采取的措施是升温
C.时刻可能采取的措施是减压
D.时段,该反应处于不平衡状态
【答案】B
【解析】A.由图象,t3时刻v逆不变之后减小,是渐变不是突变,则是改变反应物的浓度引起的,A是固体,则可能是减少c(D),A正确;B.升温反应速率增大,而t5时刻,逆反应速率突然减小,之后慢慢增大,所以不可能是升温所致,B错误;C.t7时刻,逆反应速率减小,t7之后,逆反应速率不再改变,反应为气体分子总数不变的反应,所以可能是减小压强所致,C正确;D.结合选项A可知,时段,该时段反应速率在改变,则处于不平衡状态,D正确;答案选B。
9.一定温度下,将和充入容积为2L的恒容真空密闭容器中,发生反应,经历4min达到平衡状态,此时体系中有0.4mol的和的。下列说法正确的是
A.
B.当,说明反应达到平衡状态
C.混合气体的密度不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
D.平衡时的压强是起始时压强的0.8倍
【答案】B
【解析】A.4min时,B的物质的量变化量为,C的物质的量变化量为,则B和C的物质的量变化量之比为,所以,解得:,A项错误;
B.当时说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B项正确;
C.因为气体的质量和体积不变,所以密度一直不变,不可以作为平衡的标志,C项错误;
D.恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,平衡时A剩余0.6mol,B剩余0.4mol,生成0.8molC,平衡时体系中总物质的量为1.8mol,平衡时的压强是起始时压强的0.9倍,D项错误;
故选B。
10.天然排放的,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。回答下列问题:
(1)下列有关NO和气体的说法错误的是___________(填标号)。
A.雷雨天的空气中有少量NO B.属于酸性氧化物
C.可用水除去NO中的 D.可用NaOH溶液除去中的NO
(2)已知:在一密闭容器中发生反应,为无色气体,该反应为放热反应,下列措施能提高该反应速率的为 (填标号)。
A.其他条件不变,降低温度
B.选用合适的催化剂
C.温度不变,增大容器体积
D.恒温恒容条件下,再充入一定量
E.恒温恒压条件下,再充入一定量
(3)一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:,和的物质的量随时间变化的关系如图所示。
①图中曲线 (填“X”或“Y”)表示的物质的量变化。
②1min时,v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆),0~1min内,X的反应速率v(X)= 。
③已知:转化率,则该条件下反应达最大限度时Y的转化率为 。
④下列描述能表示该反应达平衡状态的是 (填标号)。
A.容器内气体的密度不再发生变化
B.混合气体的总物质的量不再发生变化
C.容器内气体的颜色不再改变
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
【答案】(1)BD
(2)BD
(3)Y > 60% BCD
【解析】(1)A.雷雨天的空气中有少量一氧化氮是因为空气中的氮气和氧气能在放电条件下反应生成一氧化氮,故A正确;
B.二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,所以二氧化氮不是酸性氧化物,故B错误;
C.二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮,所以可用水除去一氧化氮中混有的二氧化氮,故C正确;
D.一氧化氮和二氧化氮能与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠和水,所以不能用氢氧化钠溶液除去二氧化氮中的一氧化氮,故D错误;
故选BD;
(2)A.其他条件不变,降低温度,反应速率减慢,故A错误;
B.选用合适的催化剂,反应速率加快,故B正确;
C.温度不变,增大容器体积,气体压强减小,反应速率减慢,故C错误;
D.恒温恒容条件下,再充入一定量二氧化氮,反应物浓度增大,反应速率加快,故D正确;
E.恒温恒压条件下,再充入一定量不参与反应的氮气,反应体系中各物质的浓度减小,反应速率减慢,故E错误;
故选BD;
(3)①由图可知,相同时间内,Y的物质的量减少量是X的物质的量增加量的2倍,由方程式可知,图中曲线Y表示二氧化氮的物质的量变化,故答案为:Y;
②由图可知,1min后,二氧化氮和四氧化二氮的物质的量继续发生变化,说明反应继续正向进行,则1min时正反应速率大于逆反应速率;1min时,四氧化二氮的物质的量为0.6mol,则0~1min内,X的反应速率为=,故答案为:>;;
③由图可知,2min反应达到平衡时,二氧化氮的物质的量为0.4mol,则二氧化氮的转化率为×100%=60%,故答案为:60%;
④A.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变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;
B.该反应是气体体积减小的反应,则混合气体的总物质的量不再发生变化,反应已达到平衡,故B正确;
C.二氧化氮为红棕色气体,四氧化二氮是无色气体,反应中气体颜色变浅,则容器内气体的颜色不再改变,说明反应已达到平衡,故C正确;
D.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应中气体的平均相对分子质量是变量,则容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡,故D正确;
故选BCD。
11.天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛。回答下列问题:
(1)①下图是一个简易测量某反应是放热反应还是吸热反应的实验装置。将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形管中液面A (填“上升”或“下降”),说明此反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
②若换为下列反应,则与①中U形管中现象不同的有 (填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:。下列措施不能使该反应速率加快的是 (填字母)。
A.使用合适的催化剂 B.升高温度
C.及时分离 D.把容器的体积缩小一倍
E.恒容条件下充入 F.恒容条件下充入Ne惰性气体
(3)作为重要的化工原料及清洁能源,一直备受关注。
Ⅰ.利用人工固氮,为解决人类温饱问题作出突出贡献,下表为部分化学键的键能(键能:断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量):
化学键
键能()
946
436
391
该反应热化学方程式为 。
Ⅱ.在时,将和置于容积为1L的恒容密闭容器中(压强为),若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化关系如图所示:
①内,用表示该反应的速率为 。
②的转化率为 。
【答案】(1)下降 放热 BD
(2)CF
(3) 0.01 40%
【解析】(1)①铝片与盐酸反应属于放热反应,使锥形瓶中气体受热膨胀,U形管中A的液面下降;
②A.氢氧化钡与氯化氢反应属于放热反应,A不符合题意;
B.碳酸氢钠与氯化氢反应属于吸热反应,B符合题意;
C.氧化钙与水反应为放热反应,C不符合题意;
D.八水氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应,D符合题意;
答案选BD;
(2)A.催化剂能降低活化能,增大单位体积内活化分子数,加快反应速率,A正确;
B.温度越高,化学反应速率加快,B正确;
C.分离出二氧化碳,二氧化碳浓度降低,反应速率减慢,C错误;
D.容器体积减小,压强增大,组分的浓度增大,反应速率加快,D正确;
E.恒容条件下充入二氧化氮,二氧化氮浓度增大,反应速率加快,E正确;
F.恒容条件下充入Ne惰性气体,恒容充入不参加反应的气体,压强增大,但物质的浓度不变,故速率不变,F错误;
答案选CF;
(3)Ⅰ:该反应化学方程式为,反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,;
Ⅱ:①由图可知,8min反应达到平衡,设氮气浓度的变化量为x,由题意可建立如下三段式:,根据反应前后压强之比可知,0.1-x+0.3-3x+2x=0.4×0.8,解得x=0.04,用NH3表示该反应的平均反应速率为0.08mol/L÷8min=0.01mol/(L·min);
②N2的平衡转化率为0.04mol/L÷0.1mol/L×100%=40%。
12.在一定温度和体积可变的密闭容器中,发生反应,可以加快化学反应速率的是
A.在温度不改变的条件下,将容器的体积扩大为原来的2倍
B.保持温度和压强不变,充入一定量与反应无关的气体
C.保持温度和体积不变,平衡后再充入一定量A气体
D.其他条件不变,D的物质的量增加1倍
【答案】C
【解析】A.保持温度不变,容器体积扩大为原来的2倍,浓度会变小,化学反应速率减慢,A项不符合题意;
B.保持温度和压强不变,充入无关气体,相当于扩大体积,浓度减小,化学反应速率减慢, B项不符合题意;
C.保持温度和体积不变,充入气体A,增大了A的浓度,速率加快,C项符合题意;
D.程式中D为固体,增加其物质的量,速率不变,D项不符合题意;
答案选C。
13.不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A.Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B.由②和③可知,pH越大,Fe2+氧化速率越快
C.由①和③可知,温度越高,Fe2+氧化速率越快
D.氧化过程的离子方程式为:4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O
【答案】B
【解析】A.由图象可知,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大,故A正确;
B.②和③变量为pH,由图象可知,由②和③可知,pH越小,Fe2+氧化速率越快,故B错误;
C.①和③变量为温度,由图象可知,①和③的溶液的pH相同,温度越高,Fe2+氧化速率越快,故C正确;
D.氧化过程发生的反应为酸性条件下,亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故D正确;
故选B。
14.化石燃料燃烧的过程中常产生等气体:若不进行尾气处理,将带来严重的污染。常用处理方法包括干法和湿法。
干法:
湿法:
干法装置简单、成本低廉、耗时短,但去除效果差:湿法操作繁琐,但去除效果好。某化学小组对影响湿法第二阶段反应速率的因素进行了研究。实验记录如下表。下列说法中,错误的是
实验一
温度(℃)
40
50
60
70
80
0.172
0.187
0.190
0.183
0.178
实验二
初始浓度
0.020
0.100
0.200
0.300
0.400
0.042
0.181
0.286
0.347
0.350
A.干法去除的效果差,可能是因为气体不易与固体充分接触
B.40~60℃之间,反应速率随温度升高而增大,说明该反应为吸热反应
C.60~80℃之间,反应速率随温度升高而降低可能因为在水中溶解度下降
D.初始浓度超过后,反应速率基本不变,可能与溶解较慢有关
【答案】B
【解析】A.干法去除时要使用石灰石,而固体表面积大或者是气体过快等原因导致的接触不充分,都会导致去除的效果差,故A 正确;
B.随着温度升高,反应速率随温度升高而增大,这是温度对反应速率的影响,并非是的浓度改变,不能判断平衡移动,因此不能说明该反应是吸热反应,故B错误;
C.温度过高,硫酸铵会分解或水解,浓度减小,也有可能是温度升高在水中溶解度下降,导致亚硫酸根转化为硫酸根的速率减小,故C 正确;
D.根据湿法可知,过程中需要与空气中的发生反应,反应物的浓度增大则反应速率随之增大,但是在该反应中亚硫酸根初始浓度超过后,反应速率基本不变,此时可能是与溶解较慢有关,故D正确;
故答案选B。
15.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质量的变化如图所示。下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到6s时,8的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】A.根据反应系数之比等于其物质的量变化之比,且反应物未消耗完全,根据图像可知,6s反应达平衡状态,则该反应为可逆反应,A物质增加1.2mol、D物质增加0.4mol、B物质减少0.6mol、C物质减少0.8mol,则该反应方程式,故A错误;
B.化学反应速率比等于化学计量数之比,根据可知,故B错误;
C.6s内,B物质消耗0.6mol,则B的平均反应速率:,故C正确;
D.反应进行到6s时,反应达平衡状态,各物质速率比等于化学计量数之比,化学计量数不同,则各物质的反应速率不相等,故D错误;
故选C。
16.在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:,时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.
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.前内,A的平均反应速率为
D.平衡时B的转化率为
【答案】A
【分析】由图可知,反应达到平衡时A、B的浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L,由各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得:(0.8mol/L—0.2mol/L):(0.5mol/L—0.3mol/L):=3:1:4,则b=1、c=4。
【解析】A.由分析可知,b=1、c=4,故A正确;
B.反应时,向恒容容器中通入不参与反应的氦气,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,故B错误;
C.由图可知,反应达到平衡时A的浓度为0.2mol/L,则前内,A的平均反应速率为=0.05mol/(L⋅s),故C错误;
D.由图可知,反应达到平衡时B的浓度为0.3mol/L,则B的转化率为×100%=40%,故D错误;
故选A。
17.一定温度下,把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的密闭容器里,发生如下反应:,经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为,同时生成1 mol D,下列叙述中错误的是
A.
B.反应达到平衡状态时A转化了1.5 mol
C.若D的浓度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D.反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
【答案】D
【解析】A.经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为,可知生成C为=2mol,同时生成1 mol D,则,故A正确;
B.由已知数据,列出三段式:
根据三段式确定A转化了1.5 mol,故B正确;
C.若D的浓度不再变化,说明正反应和逆反应的速率相等,则该可逆反应达到化学平衡状态,故C正确;
D.根据阿伏加德罗定律,同温同体积时,混合气体的压强与气体的物质的量成正比,即:,故D错误;
答案选D。
18.一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6 mol A和2 mol B,发生如下反应:;时,剩余1.2 mol B,并测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.
B.内,A的平均反应速率为
C.当容器内剩余0.4 mol B时,反应时间为4 min
D.其它条件相同,若起始时向2.5 L容器中充入6 mol A和2 mol B,当剩余1.2 mol B时,消耗时间等于2 min
【答案】A
【解析】A.在化学方程式中,转化物质的量之比等于化学计量数之比,2min时,,,因此x=2,A正确;B.内,A的平均反应速率为,B错误;C.随着反应进行反应物浓度减小,反应速率减小,所以再反应0.8molB剩余0.4molB,所需的时间超过2min,反应需要总时间大于4min,C错误;D.其它条件相同,容积缩小反应物浓度增大,反应速率较快,当剩余1.2mol B时,消耗时间小于2min,D错误;故选A。
19.某温度下N2O5按下式分解:。测得恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
下列说法不正确的是
A.4min时,
B.5min时,N2O5的转化率为83%
C.0~2min内平均反应速率
D.其他条件不变,若起始,则2min时
【答案】D
【解析】A.由三段式分析可知,, 4min时,c(NO2)=1.50mol/L,A正确;
B.5min时,N2O5的转化率=×100%=×100%=83%,B正确;
C.2min时消耗c(N2O5)=0.5mol/L,则2min时c(O2)=0.5mol/L÷2=0.25mol/L,(O2)==0.125mol/(L•min),C正确;
D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,浓度减小反应速率减小,则2min时c(N2O5)>0.25mol/L,D错误;
故答案为D。
20.甲醇()不仅是一种重要的有机化工原料,又在燃料电池和医药领域有着重要作用。在实验室中,可利用二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应合成甲醇,反应式为。一定温度下,在体积为的密闭容器中,充入和,实验中测得和的浓度随时间变化如图:
(1)前内的平均反应速率约为 (保留2位有效数字),末时 (填“<”“>”或“=”)。
(2)时,的生成速率 0(填“等于”或“不等于”)。
(3)下列措施能加快反应速率的是___________(填标号)
A.往容器中充入
B.往容器充入
C.适当的提高反应温度
D.选择高效的催化剂
(4)反应达到平衡时,的转化率为 。若起始气体压强为P,请在下图中画出在反应过程中气体的压强变化 。
(5)能说明反应已达平衡状态的是 。(填标号)
①容器内混合气体的平均摩尔质量不再变化
②体系的压强不再变化
③
④容器中浓度与浓度之比为
⑤混合气体的密度保持不变
⑥的生成速率是生成速率的3倍
【答案】(1) >
(2)不等于
(3)BCD
(4)
(5)①②⑥
【解析】(1)时,,前内的平均反应速率为;末时,反应正在向正反应方向进行中,未达到平衡,所以。
(2)时,反应达到平衡,但是是动态平衡,的生成速率不等于0。
(3)A. 恒容容器中充入,物质浓度不变,速率不变;B. 往容器充入,CO2的浓度变大,速率加快;C. 适当的提高反应温度,速率加快;D. 选择高效的催化剂,速率加快;故选BCD。
(4)列三段式:
的转化率=变化/起始。
由可知恒温恒容中,压强之比等于物质的量(浓度)之比,,平衡时的压强,故图像为。
(5)①由可知均是气体时,质量守恒,n不断减少,M增大至平衡不变,正确;②体系的压强一直减小至平衡不变,正确;③平衡是动态平衡速率不为零,错误;④容器中浓度与浓度之比始终为按化学计量数生成,错误;⑤混合气体的密度始终保持不变,错误;⑥的生成速率是生成速率的3倍,正逆速率等于系数比,达平衡,正确。故选①②⑥。
21.把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1mol 和3mol ,在一定条件下反应:,测得和的浓度变化随时间变化如图所示。
①从3min到8min, 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 。(填字母)
a.混合气体的压强不随时间的变化而变化
b.单位时间内每生成1mol ,同时生成3mol
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1
③平衡时的转化率为 。
④我国学者提出的催化加氢合成的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是 。(填字母)
a.催化剂的使用能提高的平衡转化率
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
(2)科学家利用电化学装置实现和两种分子转化为乙烯()和乙烷(),其原理如图所示。
①电极A上的反应式为 。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为1∶1,则消耗的和体积比为 。
【答案】(1)0.15 a、b 75% b
(2)CO2+2e−=CO+O2− 3∶4
【解析】(1)①从3min到8min,。
②a.反应中,气体的物质的量、压强会随着反应而变化,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,a正确;
b.单位时间内每生成1mol ,同时生成3mol ,则正反应速率和逆反应速率相等 ,符合化学平衡特征,b正确;
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1,取决于起始物质的量、不能说明各成分的量不变、不能说明已平衡,c错误;
选ab。
③平衡时的转化率为。
④a.催化剂的使用能提高反应速率,不能提供的平衡转化率,a错误;
b.由图知,反应③中吸附在催化剂表面的水参与了反应生成了甲醇,则反应机理表明参与了合成的反应,b正确;
c.反应④中H*+OH*=H2O,则不存在共价键的断裂,但是有共价键的生成,c错误;
选b。
(2)①电极A上CO2转变为CO被还原,则其电极反应式为CO2+2e−=CO+O2−。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为1∶1,则B电极反应为,按得失电子数守恒,存在关系式,则消耗的相同条件下和体积比即物质的量之比为3∶4。
22.回答下列问题:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是 (填序号)。
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的碳
⑤食物因氧化而腐败 ⑥与反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
(2)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1mol 过程中放出46kJ的热量。则的键能为 kJ/mol。
(3)工业上可以通过(g)与(g)反应制备(g):
△H<0
①保持温度不变,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ,能说明该反应已达平衡状态的是
(填字母)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
②在2L恒容密闭容器中,反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表:
反应时间
(mol)
(mol)
(mol)
0min
2
6
0
5min
1
15min
1.5
20min
1.5
0~5min内的平均反应速率 ;反应达平衡时, 。
③向恒容密闭容器中充入一定量和,在不同催化剂作用下合成甲醇,反应进行相同时间后(均未达到化学平衡状态),的转化率随反应温度的变化如图所示。其中a点的转化率高于b点的原因是 。
【答案】(1)④⑥
(2)946
(3)b a和b均未达到平衡,b点比a点温度高,速率快,但是a点催化剂I的效率比催化剂Ⅱ的高,化学反应速率更快
【解析】(1)①物质燃烧属于放热反应;②炸药爆炸是物质急速燃烧属于放热反应;③酸碱中和反应属于放热反应;④二氧化碳通过炽热的碳属于吸热反应;⑤食物因氧化而腐败是氧化还原反应属于放热反应;⑥与反应属于吸热反应;⑦铁粉与稀盐酸反应属于放热反应;吸热反应的是④⑥;
(2)利用,可求出则的键能为946kJ/mol;
(3)①保持温度不变,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ,
a.都是生成物且系数相同,始终相等,不一定是平衡,故不选; b.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器内压强保持不变,反应一定达到平衡状态,故选b;c.达到平衡状态,正逆反应速率比等于系数比,反应达到平衡,故c不选,选b;
②在2L恒容密闭容器中,0~5min内消耗1mol,则生成1mol甲醇,平均反应速率;反应达平衡时,生成1.5mol甲醇,消耗1.5mol
③a和b均未达到平衡,b点比a点温度高,速率快,但是a点催化剂I的效率比催化剂Ⅱ的高,化学反应速率更快,a点的转化率高于b点。
23.探究Cu与溶液的反应,进行如下实验。
实验①:向10mL0.2mol/L溶液(pH≈1)中加入0.1gCu粉,振荡后静置,取上层清液,滴加溶液,有蓝色沉淀产生。6h后,溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生,溶液的pH几乎不变。
实验②:在密闭容器中向10mL0.6mol/L溶液中加入0.1gCu粉,10h后溶液变为淡蓝色。
实验③:在密闭容器中向10mL0.6mol/L溶液中分别加入0.1gCu粉和0.1g固体,0.5h溶液变黄,3h溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是
A.实验①中发生了反应:
B.推测实验②的离子方程式是:
C.对比实验①和②,①中溶解Cu的主是
D.对比实验②和③,与反应的速率大于与Cu反应的速率
【答案】C
【解析】A.实验①中取上层清液,滴加溶液,有蓝色沉淀产生,说明产生了亚铁离子。6h后,溶液由棕黄色变为蓝绿色,说明有铜离子生成,故发生了反应:,A正确;
B.实验②溶液变为淡蓝色,说明生成了铜离子,则推测实验②的离子方程式是:,B正确;
C.对比实验①和②,①中溶解Cu的主是铁离子,不是硝酸根离子,C错误;
D.对比实验②和③,③中显生成铁离子,后生成铜离子,说明与反应的速率大于与Cu反应的速率,D正确;
故选C。
24.HI受热发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)一定温度时,向1L恒容密闭容器中充入1molHI,体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法错误的是
A.0~40 min内,v(H2)=1.875×10-3 mol/(L·min)
B.20 min时,HI的转化率为9%
C.120 min时,2v正(HI)=v逆(I2)
D.加入高效催化剂,达到平衡时t<120 min
【答案】C
【解析】A.0~40min内,v(HI)==0.00375 mol⋅L−1⋅min−1,则v(H2)=1.875×10−3mol⋅L−1⋅min−1,故A正确;B.20min时,HI的转化率为=9%,故B正确;C. 120min时达到平衡状态,则v正(HI)=2v逆(),故C错误;D.加入高效催化剂,化学反应速率加快,达到平衡时t<120min,故D正确;故选C。
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限时练习:45min 完成时间: 月 日 天气:
暑假作业03 化学反应的速率和限度
1.在同一化学反应里,用不同物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故在描述反应速率时必须指明是何物质。
2.固体或纯液体的浓度视为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
3.化学反应速率是指一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
4.比较反应速率大小时,若将反应速率用同一种物质表示,要做到“两统一”:统一用同一种物质表示化学反应速率;统一单位。
5.固体的用量对反应速率无影响,但固体颗粒的大小会影响反应速率。
6.压强对反应速率的影响:有气体参加的反应,改变压强对反应速率的影响实质是改变体积,使反应物的浓度改变;改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率,否则,化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响:
①恒容时:充入非反应气体→压强增大,但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时:充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
7.可逆反应这一概念中的关键词是“同一条件”。如 2H2+02 点燃 2H20和2H20 通电 2H2↑+02↑ 不互为可逆反应。
8.正反应、逆反应方向的热效应相反。若正反应是吸(放)热反应则逆反应是放(吸)热反应。
9.绝大多数化学反应都有一定的可逆性,但有些反应的可逆程度很小,如H++OH- H2O和Ag++CI- AgCl可视为完全反应。
10.v(正)=v(逆)的理解:一是对同一物质而言,其生成速率等于其消耗速率;二是对不同物质而言,两种物质的反应方向不同,且反应速率之比等于其化学计量数之比。
11.判断可逆反应是否达到平衡时,防止犯以下错误:①若反应前后气体体积不变,则混合气体总体积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态;②若反应物和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比,不能说明达到平衡状态;③若反应前后气体的密度一定,不能说明一定达到平衡状态。
12.根据题给的图像计算化学反应速率时,一是注意容器的体积是多少,二是关注坐标的含义:是物质的量还是物质的量浓度等。
1.形成正确的化学观念有助于学习。下列有关化学观念的表达正确的是
A.组成相同的物质其性质相同 B.化学反应中既有物质变化也有能量变化
C.化学反应的限度大小是不可改变的 D.通过复分解反应可实现化学能向电能的转化
2.在生产、生活中,下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A.洗衣粉中添加酶 B.口香糖中添加木糖醇
C.将鲜肉存放冰箱中 D.制硫酸时将黄铁矿石粉碎
3.某实验小组用0.1 mol/L Na2S2O3溶液和0.1 mol/L H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。下列说法正确的是
已知:实验结果:t1>t2>t3。
序号
温度
Na2S2O3溶液体积
H2SO4溶液体积
H2O体积
出现沉淀的时间
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
b
5
10
t3
A.当 a=5,实验Ⅰ 、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响
B.根据实验结果可知b>5
C.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
D.用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理
4.把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示,其中影响AB段速率的主要因素是
A.H+的浓度 B.体系的压强 C.溶液的温度 D.Cl-的浓度
5.一定条件下,反应 ,达到平衡后改变某一条件,反应速率随时间变化图像如下,有关改变条件正确的是
A.图像A改变的条件是升高温度
B.图像B改变的条件是增大压强
C.图像C改变的条件是减少反应物浓度
D.图像D改变的条件是使用催化剂
6.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g),当HI、I2、H2 的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.反应已停止
B.单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2
C.HI全部转化为I2 和H2
D.HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1
7.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。当CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.该反应已达化学平衡状态
B.正、逆反应速率均为零
C.CH3OH全部转化为CH3OCH3和H2O
D.CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度一定相等
8.在一密闭容器中进行反应,其逆反应速率随时间的变化情况如图所示,试判断下列说法不正确的是
A.时刻可能采取的措施是减少
B.时刻可能采取的措施是升温
C.时刻可能采取的措施是减压
D.时段,该反应处于不平衡状态
9.一定温度下,将和充入容积为2L的恒容真空密闭容器中,发生反应,经历4min达到平衡状态,此时体系中有0.4mol的和的。下列说法正确的是
A.
B.当,说明反应达到平衡状态
C.混合气体的密度不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
D.平衡时的压强是起始时压强的0.8倍
10.天然排放的,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。回答下列问题:
(1)下列有关NO和气体的说法错误的是___________(填标号)。
A.雷雨天的空气中有少量NO B.属于酸性氧化物
C.可用水除去NO中的 D.可用NaOH溶液除去中的NO
(2)已知:在一密闭容器中发生反应,为无色气体,该反应为放热反应,下列措施能提高该反应速率的为 (填标号)。
A.其他条件不变,降低温度
B.选用合适的催化剂
C.温度不变,增大容器体积
D.恒温恒容条件下,再充入一定量
E.恒温恒压条件下,再充入一定量
(3)一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:,和的物质的量随时间变化的关系如图所示。
①图中曲线 (填“X”或“Y”)表示的物质的量变化。
②1min时,v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆),0~1min内,X的反应速率v(X)= 。
③已知:转化率,则该条件下反应达最大限度时Y的转化率为 。
④下列描述能表示该反应达平衡状态的是 (填标号)。
A.容器内气体的密度不再发生变化
B.混合气体的总物质的量不再发生变化
C.容器内气体的颜色不再改变
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
11.天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛。回答下列问题:
(1)①下图是一个简易测量某反应是放热反应还是吸热反应的实验装置。将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形管中液面A (填“上升”或“下降”),说明此反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
②若换为下列反应,则与①中U形管中现象不同的有 (填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:。下列措施不能使该反应速率加快的是 (填字母)。
A.使用合适的催化剂 B.升高温度
C.及时分离 D.把容器的体积缩小一倍
E.恒容条件下充入 F.恒容条件下充入Ne惰性气体
(3)作为重要的化工原料及清洁能源,一直备受关注。
Ⅰ.利用人工固氮,为解决人类温饱问题作出突出贡献,下表为部分化学键的键能(键能:断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量):
化学键
键能()
946
436
391
该反应热化学方程式为 。
Ⅱ.在时,将和置于容积为1L的恒容密闭容器中(压强为),若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化关系如图所示:
①内,用表示该反应的速率为 。
②的转化率为 。
12.在一定温度和体积可变的密闭容器中,发生反应,可以加快化学反应速率的是
A.在温度不改变的条件下,将容器的体积扩大为原来的2倍
B.保持温度和压强不变,充入一定量与反应无关的气体
C.保持温度和体积不变,平衡后再充入一定量A气体
D.其他条件不变,D的物质的量增加1倍
13.不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A.Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B.由②和③可知,pH越大,Fe2+氧化速率越快
C.由①和③可知,温度越高,Fe2+氧化速率越快
D.氧化过程的离子方程式为:4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O
14.化石燃料燃烧的过程中常产生等气体:若不进行尾气处理,将带来严重的污染。常用处理方法包括干法和湿法。
干法:
湿法:
干法装置简单、成本低廉、耗时短,但去除效果差:湿法操作繁琐,但去除效果好。某化学小组对影响湿法第二阶段反应速率的因素进行了研究。实验记录如下表。下列说法中,错误的是
实验一
温度(℃)
40
50
60
70
80
0.172
0.187
0.190
0.183
0.178
实验二
初始浓度
0.020
0.100
0.200
0.300
0.400
0.042
0.181
0.286
0.347
0.350
A.干法去除的效果差,可能是因为气体不易与固体充分接触
B.40~60℃之间,反应速率随温度升高而增大,说明该反应为吸热反应
C.60~80℃之间,反应速率随温度升高而降低可能因为在水中溶解度下降
D.初始浓度超过后,反应速率基本不变,可能与溶解较慢有关
15.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质量的变化如图所示。下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到6s时,8的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
16.在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:,时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.
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.前内,A的平均反应速率为
D.平衡时B的转化率为
17.一定温度下,把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的密闭容器里,发生如下反应:,经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为,同时生成1 mol D,下列叙述中错误的是
A.
B.反应达到平衡状态时A转化了1.5 mol
C.若D的浓度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D.反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
18.一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6 mol A和2 mol B,发生如下反应:;时,剩余1.2 mol B,并测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.
B.内,A的平均反应速率为
C.当容器内剩余0.4 mol B时,反应时间为4 min
D.其它条件相同,若起始时向2.5 L容器中充入6 mol A和2 mol B,当剩余1.2 mol B时,消耗时间等于2 min
19.某温度下N2O5按下式分解:。测得恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
下列说法不正确的是
A.4min时,
B.5min时,N2O5的转化率为83%
C.0~2min内平均反应速率
D.其他条件不变,若起始,则2min时
20.甲醇()不仅是一种重要的有机化工原料,又在燃料电池和医药领域有着重要作用。在实验室中,可利用二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应合成甲醇,反应式为。一定温度下,在体积为的密闭容器中,充入和,实验中测得和的浓度随时间变化如图:
(1)前内的平均反应速率约为 (保留2位有效数字),末时 (填“<”“>”或“=”)。
(2)时,的生成速率 0(填“等于”或“不等于”)。
(3)下列措施能加快反应速率的是___________(填标号)
A.往容器中充入
B.往容器充入
C.适当的提高反应温度
D.选择高效的催化剂
(4)反应达到平衡时,的转化率为 。若起始气体压强为P,请在下图中画出在反应过程中气体的压强变化 。
(5)能说明反应已达平衡状态的是 。(填标号)
①容器内混合气体的平均摩尔质量不再变化
②体系的压强不再变化
③
④容器中浓度与浓度之比为
⑤混合气体的密度保持不变
⑥的生成速率是生成速率的3倍
21.把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1mol 和3mol ,在一定条件下反应:,测得和的浓度变化随时间变化如图所示。
①从3min到8min, 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 。(填字母)
a.混合气体的压强不随时间的变化而变化
b.单位时间内每生成1mol ,同时生成3mol
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1
③平衡时的转化率为 。
④我国学者提出的催化加氢合成的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是 。(填字母)
a.催化剂的使用能提高的平衡转化率
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
(2)科学家利用电化学装置实现和两种分子转化为乙烯()和乙烷(),其原理如图所示。
①电极A上的反应式为 。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为1∶1,则消耗的和体积比为 。
22.回答下列问题:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是 (填序号)。
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的碳
⑤食物因氧化而腐败 ⑥与反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
(2)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1mol 过程中放出46kJ的热量。则的键能为 kJ/mol。
(3)工业上可以通过(g)与(g)反应制备(g):
△H<0
①保持温度不变,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ,能说明该反应已达平衡状态的是
(填字母)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
②在2L恒容密闭容器中,反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表:
反应时间
(mol)
(mol)
(mol)
0min
2
6
0
5min
1
15min
1.5
20min
1.5
0~5min内的平均反应速率 ;反应达平衡时, 。
③向恒容密闭容器中充入一定量和,在不同催化剂作用下合成甲醇,反应进行相同时间后(均未达到化学平衡状态),的转化率随反应温度的变化如图所示。其中a点的转化率高于b点的原因是 。
23.探究Cu与溶液的反应,进行如下实验。
实验①:向10mL0.2mol/L溶液(pH≈1)中加入0.1gCu粉,振荡后静置,取上层清液,滴加溶液,有蓝色沉淀产生。6h后,溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生,溶液的pH几乎不变。
实验②:在密闭容器中向10mL0.6mol/L溶液中加入0.1gCu粉,10h后溶液变为淡蓝色。
实验③:在密闭容器中向10mL0.6mol/L溶液中分别加入0.1gCu粉和0.1g固体,0.5h溶液变黄,3h溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是
A.实验①中发生了反应:
B.推测实验②的离子方程式是:
C.对比实验①和②,①中溶解Cu的主是
D.对比实验②和③,与反应的速率大于与Cu反应的速率
24.HI受热发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)一定温度时,向1L恒容密闭容器中充入1molHI,体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法错误的是
A.0~40 min内,v(H2)=1.875×10-3 mol/(L·min) B.20 min时,HI的转化率为9%
C.120 min时,2v正(HI)=v逆(I2) D.加入高效催化剂,达到平衡时t<120 min
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