内容正文:
假期作业5 化学反应的速率与限度
化学
反应
的速
率与
限度
速
率
计算
→v
(A)=Δc
(A)
Δt
影响
因素→催化剂、浓度、温度、压强等
调
控
从化学反应速率视角→
从化学反应限度视角→
限
度
研究
对象→可逆反应
最大
限度→化学平衡状态;特征、判断
◆[知识点1] 化学反应速率
1.在N2+3H2 2NH3 的反应中,经过一段
时间后,NH3 的浓度增加了0.6molL-1,
在此时间内用 NH3 表示的反应速率为
0.30molL-1s-1,则此一段时间是
( )
A.1s B.2s C.0.44s D.1.33s
2.一定温度下,向一个2L的密闭容器中通
入等物质的量的A和B,发生反应:A(g)+
B(g)C(g)+xD(g),经2min后测得
C的浓度为0.5mol/L,n(A)∶n(D)=
2∶3,以D表示的平均反应速率v(D)=
0.75molL-1min-1,下列说法错误
的是 ( )
A.反应速率v(B)=0.25molL-1min-1
B.该化学方程式中x=3
C.2min时,A的转化率为50%
D.2min时,A的浓度为1mol/L
◆[知识点2] 化学反应速率的影响因素
3.10mL浓度为1molL-1的盐酸与过量的锌
粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应
速率但又不影响氢气生成量的是 ( )
A.K2SO4 溶液 B.H2SO4 溶液
C.CuSO4 溶液 D.Na2CO3 溶液
4.在不同条件下进行过氧化氢分解实验,
有关数据如下.四组实验中,收集相同
体积(折算成标准状况下)的氧气,所需
时间最短的一组是 ( )
实验条件
组别
A B C D
过氧化氢溶液的体积/mL 10 10 10 10
过氧化氢溶液的质量分数 6% 6% 3% 6%
温度/℃ 20 40 40 40
MnO2质量/g 0.05 0.05 0.05 0
5.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,可逆反应
2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)在
体积固定的密闭容
器中 进 行,反 应 过
程中测得 O2(g)的
浓度随时间t的变
化曲 线 如 图 所 示,
下列叙述错误的是 ( )
A.a~c段反应速率加快的原因可能是反
应放热
B.若向容器内充入一定体积的 NO2,化
学反应速率加快
C.向反 应 体 系 中 通 入 氢 气,反 应 速 率
降低
D.2~8min内的化学反应速率v(NO2)
=0.4molL-1min-1
6.某实验小组用0.1molL-1Na2S2O3 溶
液和0.1molL-1H2SO4 溶液为反应
物,探究外界条件对化学反应速率的影
响,实验记录如下:
实验
序号
温度
/℃
H2SO4
溶液体积
/mL
Na2S2O3
溶液体
积/mL
H2O
体积/mL
出现沉淀
所需的时
间/s
Ⅰ 30 10 5 5 t1
Ⅱ 30 5 5 a t2
Ⅲ 60 10 5 5 t3
已知:①Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4
+SO2↑+S↓+H2O ②实验结果:t2>t1
>t3.
下列说法错误的是 ( )
41
A.a=10
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快
该反应速率
C.除了用产生沉淀所需时间,还可以用
产生气泡所需时间来记录和比较反应
速率
D.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可依次向试管中加
入 H2SO4 溶液、H2O、Na2S2O3 溶液
7.某实验小组为探究酸性条件下碘化钾与
过氧化氢反应的化学反应速率,进行了
以下实验探究.
(1)实验一:向硫酸酸化的过氧化氢溶液
中 加 入 碘 化 钾、淀 粉 和 硫 代 硫 酸 钠
(Na2S2O3)的混合溶液,一段时间后溶液
变蓝.该小组查阅资料知体系中存在下
列两个主要反应:
反 应 ⅰ:H2O2 +2I- +2H+ I2
+2H2O;
反应ⅱ:I2+2S2O2-3 2I-+S4O2-6 .
为了证实上述反应过程,进行下列实验
(所用试剂浓度均为0.01molL-1)
实验二:向酸化的 H2O2 溶液中加入碘化
钾淀粉溶液,溶液几秒后变为蓝色.再
向已经变蓝的溶液中加入 Na2S2O3 溶
液,溶液立即褪色.
根据此现象可知反应ⅰ速率 反
应ⅱ的 速 率(填“大 于”“小 于”或“等
于”),解释实验一中溶液混合一段时间
后才变蓝的原因是
.
(2)为了探究c(H+)对反应速率的影响,
设计两组对比实验,按下表中的试剂用
量将其迅速混合观察现象.(各实验均
在室温条件下进行)
实验
编号
试剂体积/mL
0.1mol/L
H2O2
溶液
1mol/L
H2SO4
溶液
0.01mol/L
Na2S2O3
溶液
0.1mol/L
KI溶液
(含淀粉)
H2O
溶液开
始变蓝
的时
间/s
Ⅰ 40 40 20 40 20 t1
Ⅱ V1 20 20 40 V2 t2
①V1= ,V2= .
②对比实验Ⅰ和实验Ⅱ,t1 t2
(填“>”“<”或“=”).
(3)利用实验Ⅰ的数据,计算反应ⅱ在
0~t1s的化学反应速率v(S2O2-3 )=
molL-1s-1;反应ⅰ在0~t1s
的化学反应速率v(H2O2)=
molL-1s-1.
◆[知识点3] 化学反应限度
8.一定温度下在2L
密闭容器中进行着
某一反应,X气体、
Y气体的物质的量
随时间变化的曲线
如图,下 列 叙 述 正
确的是 ( )
A.反应的化学方程式为:2YX
B.t1min时,物质Y的转化率为60%
C.t2min时,反应物的正反应速率大于
逆反应速率
D.t3min时,反应停止
9.在下列四种条件下,都能表明已经达到
平衡状态的可逆反应是 ( )
Ⅰ.恒温恒容时,气体的压强不再改变;
Ⅱ.恒温恒压时,气体的体积不再改变;
Ⅲ.恒温恒容时,气体的密度不再改变;
Ⅳ.恒温恒容时,气体的平均相对分子质
量不再改变.
A.2SO2(g)+O2(g)
催化剂
△ 2SO3
(g)
B.H2(g)+I2(g)
△
2HI(g)
C.C(s)+H2O(g)
高温
CO
(g)+H2(g)
D.NH2COONH4(s)
△
CO2
(g)+2NH3(g)
10.在一定温度下的密闭容器中,不能说明
可逆反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)已
经达到平衡状态的标志是 ( )
A.HI的生成速率与 HI的分解速率
相等
B.HI的生成速率与 H2 的生成速率之
比是2∶1
C.单位时间内一个 H—H 键断裂的同
时有两个 H—I键断裂
D.单位时间里断裂2molHI的同时生
成1molI2
51
11.NO2 和N2O4 可以相互转化:2NO2(g)
N2O4(g),反应过程放热,现将一定
量NO2 和 N2O4 的混合气体通入体积
为1L 的 恒 容 密 闭 容 器 中,NO2 和
N2O4 浓度随时间变化关系如图.下列
说法正确的是 ( )
A.a点时达到了化学平衡状态
B.反应速率v正(b点)>v正(c点)
C.25min时改变的条件是增大了N2O4
的浓度
D.容器内混合气体的平均摩尔质量不
变时可判断达到了化学平衡状态
12.在某一容积为5L的密闭容器内,加入
0.2mol的CO和0.2mol的 H2O(g),在
催化剂存在的条件下高温加热.发生如
下反应:CO(g)+H2O(g)
催化剂
高温 CO2(g)
+H2(g),反应放出热量.反应中CO2 的
浓度随时间变化的情况如图所示:
(1)根据图中数据,从反应开始至达到
平衡时,CO的化学反应速率为
;反应平衡时c(H2)= .
(2)判断该反应达到平衡的依据是
(填序号).
①CO减小的化学反应速率和CO2 减小
的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2 的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2 的浓度都不再发
生变化
④正、逆反应速率都为零
13.在容积为2L的密闭容器中进行如下反
应:A(g)+2B(g) 3C(g)+nD(g),
开始时A为4mol,B为6mol,5min末
时测得C的物质的量为3mol,D的化
学反 应 速 率 v(D)=0.2 mol/(L
min).请回答:
(1)5min末A的物质的量浓度为 .
(2)前5min内用B表示的化学反应速
率v(B)为 .
(3)前5min内A的转化率为 ;
(转化率是指某一反应物的转化百分率)
(4)化学方程式中n的值为 .
(5)此反应在四种不同情况下的反应速
率分别为:①v(A)=5mol/(Lmin)
②v(B)=6mol/(Lmin)
③v(C)=4.5mol/(Lmin)
④v(D)=8mol/(Lmin)
其中反应速率最快的是 (填编号).
影响反应速率的因素
一、为什么抗菌素类的药物宜在饭后服用
抗菌素类药大部分是胺类化合物,人空腹
服用后药物易被胃中的胃酸分解,降低药
效,同时对胃壁产生较大的刺激作用.而
饭后服用药物,由于胃酸被食物稀释,药物
就不会被胃酸分解,因此抗菌素药物一般
在饭后服用.
二、阿司匹林能促使植物开花 20世纪70
年代以来,阿司匹林这种退烧、止痛的
常用药在农业上竟也大显身手.在即
将枯萎的插花上洒少许阿司匹林溶液,
花瓣又会生机盎然,未开的花苞受此药
的作用将迅速开花.化学分析表明,这
种花激素就是水杨酸,而水杨酸正是阿
司匹林的水解产物.
三、锌、铜与癌症关系的机理 锌控制着生
物膜的稳定性,可增强膜抵抗自由基攻
击和脂质过氧化物损伤的功能;另外,
锌对提高生物体的免疫功能有一定的
作用.铜进入肝细胞后与蛋白质、氨基
酸或一些化学致癌物质形成致癌作用
较强的金属大分子配合物;过量的铜离
子作用于DNA,导致恶性细胞的分裂和
生长.
61
假期作业4
1.D [过程Ⅰ,H2 和 O2 中的化学键断裂吸收能量,属于
吸热过程,A正确;过程Ⅲ,形成水分子中化学键的过程释
放能量,属于放热过程,B正确;H2 和 O2 反应生成 H2O,所
有旧化学键都断裂,且形成了新化学键,C正确;该反应中的
能量转化形式有化学能转化为化学能、化学能转化为热能
等,D错误.]
2.D [A.铁、碳与氯化铁溶液组成原电池,铁极失去电子
发生氧化反应,A正确;B.铁、银与硫酸铜溶液组成的原
电池中,银极得电子为正极,Cu2+ 和电子均向正极移动,
B正确;C.由图知反应物总能量高于生成物总能量,该
反应为放热反应,盐酸与氢氧化钠反应为放热反应,其
能量变化可用上图简单表示,C 正确;D.2H2+O2
点燃
2H2O的能量变化如图所示,根据反应热=反应物的键
能总和-生成物的键能总和,可推出反应物的键能总和
小于生成物的键能总和,D错误.]
3.B [A.N2(g)断键吸收的能量比 O2(g)多,因此 N2(g)
更稳定,A错误;B.1molN2(g)和1molO2(g)的反应吸
收的总能量为946kJ+498kJ=1444kJ,生成2molNO
(g)放出的总能量为2×632kJ=1264kJ,吸收的总能量
大于放出的总能量,反应是吸热反应,B正确;C.1molN2
(g)和1molO2(g)的反应吸收的总能量为946kJ+498kJ
=1444kJ,生成2molNO(g)放出的总能量为2×632kJ
=1264kJ,吸 收 的 能 量 比 放 出 的 能 量 多 180kJ,生 成
1molNO(g)吸收90kJ能量,C错误;D.因为反应为吸
热反应,所以1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量
小于2molNO(g)具有的总能量,D错误.]
4.解析:(1)反应后(a)中温度升高,(b)中温度降低,说明
(a)中反应为放热反应,(b)中反应为吸热反应.
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为
2Al+6H+ 2Al3+ +3H2↑.
(3)(b)中 反 应 为 吸 热 反 应,根 据 能 量 守 恒 定 律,
(b)中反应物的总能量应低于生成物的总能量.
答案:(1)放 吸
(2)2Al+6H+ 2Al3+ +3H2↑
(3)低于
5.D [A.氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装
置,不需要点燃,A 项错误;B.若电解质溶液为稀硫酸,
正极发生还原反应,电极反应式为 O2+4e- +4H+
2H2O,B项错误;C.若电解质溶液为氢氧化钠溶液,电
池工作时阴离子向负极发生移动,即电池工作时 OH-
向负极移动,C项错误;D.电解质为高温熔融碳酸盐时,
负极发生反应2H2+2CO2-3 -4e- 2H2O+2CO2,正
极发生的反应为 O2+2CO2+4e- 2CO2-3 ,转移电子
数相同的情况下生成和消耗的二氧化碳相等,可以实现
碳中和,D项正确.]
6.C [A.Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电
池,稀硫酸作电解质溶液,锌为负极、铜为正极,正极上
氢离子得到电子生成氢气,所以 Cu片上可看到有气体
产生,故 A正确;B.氢离子带正电荷,向正极移动,即向
Cu片移动,故B正确;C.图1没有形成原电池、图2形成
原电池,图1中气泡产生速度比图2慢,故 C错误;D.图
3中正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应得
到铜,Cu2+ +2e- Cu,故 D正确.]
7.A [①Y与 M 用导线连接放入稀硫酸中,形成原电池,
M 上冒 气 泡,则 M 是 正 极,Y 的 金 属 活 动 性 比 M 强.
②M、N 为电极,与 N 的盐溶液组成原电池,电子从 M
极流出,经过外电路流入 N 极,则 M 是负极,M 的金属
活动性比 N强;③Z能与冷水反应生成 H2,则 Z是非常
活泼的金属;④X 能置换出 Y,则 X 的金属活动性比 Y
强.综上所述,这五种金属的活动性按由强到弱的顺序
排列为Z>X>Y>M>N.]
8.D [能设计成原电池的化学反应属于自发进行的氧化
还原反应.A为非自发的氧化还原反应,B、C不属于氧
化还原反应,D为能自发进行的氧化还原反应.]
9.C [A.Ag无法置换硫酸铜中的铜,不存在自发的氧化
还原反应,不能实现化学能转化为电能,故 A错误;B.Zn
比 Cu活泼,故 Zn作负极,Cu作正极,正极发生还原反
应,故B错误;C.锌比银活泼,锌为负极,银为正极,负极
反应式为Zn-2e- Zn2+ ,正极反应式为 Cu2+ +2e-
Cu,转移0.2mol电子,生成0.1molCu,即正极质量
增加0.1mol×64g/mol=6.4g,故C正确;D.铁比铜活
泼,但铁遇浓硝酸会钝化,故铜作负极,负极反应式为 Cu
-2e- Cu2+ ,故 D错误.]
10.C [根据原电池的工作原理,由装置图知,电极b产生
气体,则b为正极,电极b为铝片,电极反应式为2H+
+2e- H2↑;电极a为镁片,作负极,电极反应式为
Mg-2e- Mg2+ ,电流经正极流向负极,阳离子移向
正极,阴离子移向负极,据此分析作答.A.由分析知,b
电极材料为铝片,A 项错误;B.由分析知,电极a为负
极,电极b为正极,电流由正极流向负极,即电流经b流
向a,B项错误;C.用 NaOH 溶液代替稀硫酸,则铝作负
极,阴离子移向负极,则溶液中的 OH- 移向铝片一极,
C项正确;D.未说明标准状况,无法计算量筒中收集气
体的物质的量,无法计算通过导线的电子的物质的量,
D项错误.]
11.D [A.从总反应看 Zn失电子发生氧化反应,为电池
的负极,而 MnO2 中 Mn的化合价降低发生还原反应,
为电池的正极,A 项错误;B.而 MnO2 中 Mn的化合价
降低,得电子发生了还原反应,B项错误;C.MnO2 为正
极发生还原反应生成 MnO(OH),电极反应式为 MnO2
+H2O+e- MnO(OH)+OH- ,C项错误;D.Zn-
2e- +2OH- ZnO+H2O,n(e- )=2mol,个数约为
2mol×602×1023 mol-1=1204×1024,D项正确.]
12.C [A.电池Ⅰ为原电池,Zn作负极,电子从锌流出沿
导线流向铜,电子不能通过电解质溶液,A 错误;B.电
池Ⅱ为锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极,MnO2 在正
极得电子发生还原反应,为氧化剂,B错误;C.电池Ⅲ
为铅酸蓄电池,是二次电池,充电时将电能转化为化学
能,C正确;D.电池Ⅳ为酸性氢氧燃料电池,氧气在正
极反应,电 极 反 应 式 为:O2+4H+ +4e- 2H2O,D
错误.]
13.解析:(1)Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu反应放热,反应
物的总能量大于生成物的总能量,该反应的能量变化
可用图2中的甲表示.
(2)若断开 K,锌直接与硫酸铜发生反应 Zn+CuSO4
ZnSO4+Cu,锌片上有氧化还原反应发生,没有形
成闭合电路,不能构成原电池,导线上无电流产生.
(3)连接 K,构成原电池,锌是负极,锌失电子发生氧化
反应,锌片上的电极反应式为Zn-2e- Zn2+ .铜片
发生反应 Cu2+ +2e- Cu,2min后测得锌片和铜片
之间的质量差为1.29g,设导线中通过电子的物质的
量为x mol.则 锌 片 消 耗 05x molZn、铜 片 上 生 成
05xmolCu,05x(65+64)=129,x=002mol.
(4)铜片发生反应 Cu2+ +2e- Cu,连接 K 一段时间
后,测得铜片质量增加3.2g,则电路中转移0.1mol电子,
同时锌片质量减少3.3g,锌 失 电 子 的 物 质 的 量 约 为
010154mol,则这段时间内该装置消耗的化学能转化
为电能的百分比为 0.1
0.10154×100%≈98.48%
.
(5)t1s前,铝与浓硝酸发生反应,原电池的负极是铝,
t1s后,随着反应的进行,铝表面钝化形成氧化膜阻碍反
应进行,此时铜作负极,电流方向相反.
答案(1)甲 (2)有 无 (3)Zn-2e- Zn2+ 002
(4)9848%
(5)铝片 随着反应的进行,铝表面钝化形成氧化膜阻
碍反应进行,此时铜作负极,电流方向相反
假期作业5
1.B [根 据 公 式v(NH3)=
Δc
Δt
,可 得:Δt= Δcv(NH3)
=
0.6molL-1
0.30molL-1s-1
=2s.]
2.C [2min后生成的 C物质的量为0.5mol/L×2L=
1mol,生成的 D 物质的量为0.75molL-1×2min×
2L=3mol,物质的量的改变量之比等于其化学计量数
之比,故x=3;根据相关数据列三段式如下:
85
A(g)+B(g)C(g)+3D(g)
起始(mol) a a 0 0
改变(mol) 1 1 1 3
2min时(mol) a-1 a-1 1 3
n(A)∶n(D)=2∶3,则a-1=2,a=3.A.由上述分析可
知,反应速率v(B)= 1mol2L×2min=0.25mol
L-1min-1,
故 A正确;由分析可知B正确;C.2min时,A 的转化率
为1mol
3mol×100%≈33.3%
,故C错误;D.2min时 A的物
质的量为2mol,A的浓度为1mol/L,故 D正确.]
3.A [A.相 当 于 加 水,c(H+ )减 小,反 应 速 率 减 小;
B.c(H+ )增大,反应速率增大;C.构成 Zn-Cu-盐酸原
电池,反应速率增大;D.CO2-3 消耗 H+ ,使产生 H2 的量
减少.]
4.B [加入 MnO2 作催化剂时,温度越高,过氧化氢溶液
的质量分数越大,反应速率越大,制取相同体积的 O2 所
需的时间越短,故正确答案为B.]
5.C [A.随着反应的进行,a~c段反应速率反而加快的
原因可能是该反应放热,温度升高,反应速率加快,故 A
正确;B.若向容器内充入一定体积的 NO2,增大了 NO2
的浓度,化学反应速率加快,故B正确;C.恒容条件下,向反
应体系中通入不反应的氢气,反应速率不变,故 C错误;
D.2~8min内,氧 气 的 浓 度 变 化 量 为 1.6 molL-1 -
0.4molL-1 =1.2molL-1,则v(O2)=
1.2mol/L
6min =
0.2molL-1min-1,根据化学反应速率之比等于其化
学计量数之比可得,v(NO2)=0.4molL-1min-1,故
D正确.]
6.C [A.实验Ⅰ、Ⅱ的温度相同,比较 H2SO4 溶液的浓度
不同时,对反应速率产生的影响,则 Na2S2O3 溶液的浓
度应相同,溶液的总体积应相同,从而得出a=10,A 正
确;B.实验Ⅰ、Ⅲ中反应物的浓度都相同,实验结果:t1>
t3,对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率,B
正确;C.因为酸的浓度、温度都会影响 SO2 气体的溶解
度,所以不能用产生气泡所需时间来记录和比较反应速
率,C错误;D.因为 H2SO4 溶液的浓度不同,而 Na2S2O3
溶液的浓度相同,所以进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可依次向试管
中加入 H2SO4 溶液、H2O、Na2S2O3 溶液,D正确.]
7.解析:(1)向酸化的 H2O2 溶液中加入碘化钾淀粉溶液,
溶液几秒后变为蓝色,说明反应生成碘单质;再向已经
变蓝的溶液中加入 Na2S2O3 溶液,溶液立即褪色,说明
Na2S2O3 和碘单质反应,导致溶液褪色;实验中褪色速
率大于变蓝 色 速 率,可 知 反 应ⅰ的 速 率 小 于 反 应 ⅱ 的
速率;
实验一中同时加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠,生成的
碘单质会立即和硫代硫酸钠反应,当硫代硫酸钠被消耗
完,再生成的I2 才能使淀粉溶液变蓝,故溶液混合一段
时间后才变蓝;
(2)探究c(H+ )对反应速率的影响,则实验变量为氢离
子浓度,其他因素要相同,故加入过氧化氢溶液要相同,
V1=40;溶液的总体积要相同,V2=40;反应中氢离子为
反应物,反应物浓度增加,反应速率加快,故对比实验Ⅰ
和实验Ⅱ,t1<t2;
(3)实 验 Ⅰ 中 混 合 后 溶 液 总 体 积 为 160 mL,H2O2、
Na2S2O3 的物质的量分别为0.01molL-1×40×10-3L=
0.4×10-3 mol、0.01molL-1×20×10-3 L=0.2×
10-3 mol,可知 H2O2 过量、Na2S2O3 不足,当溶液开始
变蓝时,Na2S2O3 反应完全,消耗时间为t1s,故反应ⅱ
在0~t1s的化学反应速率v(S2O2-3 )=
0.2×10-3 mol
160×10-3L
t1s
=
1.25×10-3
t1
molL-1s-1;根据反应ⅰ、ⅱ可知:H2O2~
I2~2S2O2-3 ,则反应ⅰ在0~t1s的化学反应速率
v(H2O2)=
1
2v
(S2O2-3 )=
6.25×10-4
t1
molL-1s-1.
答案:(1)小于 硫代硫酸钠被消耗完,再生成的I2 才能
使淀粉溶液变蓝
(2)①40 40 ② <
(3)1.25×10
-3
t1
6.25×10
-4
t1
8.C [A.由图可知,物质的量减小的 Y 为反应的反应物,
物质的量增大的 X为生成物,Y和 X的物质的量变化之
比为(10-3)mol∶(55-2)mol=2∶1,t3 min时,X、Y 的
物质的量不再变化说明反应达到平衡,该反应为可逆反
应,则反应的化学方程式为2Y X,故 A错误;B.由图
可知,t1 min时,Y的物质的量为6mol,则 Y的转化率为
10mol-6mol
10mol ×100%=40%
,故 B错误;C.由图可知,
t2 min时,X、Y的物质的量相等,但反应未达到平衡,是
平衡的形成过程,所以反应物的正反应速率大于逆反应
速率,故 C正确;D.由图可知,t3 min时,X、Y 的物质的
量不再变化说明反应达到平衡,正、逆反应速率相等,但
反应没有停止,故 D错误.]
9.C [A.该反应的反应物和生成物都是气体,恒温恒容条
件下,不管反应是否达到平衡状态,气体的密度始终不
变,在Ⅲ条件下不能说明反应达到平衡状态,A 错误;B.
该反应为等体积反应,恒温恒容条件下,不管反应是否
达到平衡状态,气体的压强、密度和平均相对分子质量
均不改变,恒温恒压条件下,气体体积不变也不能说明
反应达到平 衡,四 个 条 件 均 不 能 说 明 反 应 达 到 平 衡 状
态,B错误;C.该反应为气体体积增大的反应,且反应物
中有固体,恒 温 恒 容 条 件 下,气 体 的 压 强 不 变、密 度 不
变、平均相 对 分 子 质 量 不 变 均 可 说 明 反 应 达 到 平 衡 状
态,同时恒温恒压条件下,气体的体积不变可说明反应
达到平衡,C正确;D.该反应的反应物中没有气体,生成
物中二氧化碳和氨气的物质的量之比始终为1∶2,则不
管反应是否达到平衡状态,恒温恒容状态下,气体的平
均相对分子质量始终不变,D错误.]
10.D [A.HI的生成速率与 HI的分解速率相等,说明正
反应速率与逆反应速率相等,即达到平衡状态,A 项正
确;B.HI的生成速率与 H2 的生成速率之比是2∶1,根
据各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比
可知,当转换成同一物质 H2 后能反映出正反应速率与
逆反应速率相等,即可说明达到平衡状态,B项正确;
C.单位时间内一个H-H键断裂的 同 时 有 两 个 H-I
键断裂,说明正反应速率与逆反应速率相等,即达到平
衡状态,C项正确;D.单位时间里断裂2molHI的同时
生成1molI2,只代表逆反应方向的速率,不能说明正
反应速率是否等于逆反应速率,因此不能说明反应是
否达到平衡状态,D项错误.]
11.D [A.a点后物质浓度继续变化,此时没有达到了化
学平衡状态,A错误;B.c点物质浓度更大,则反应速率
更 快,故 反 应 速 率 v正 (b 点)<v正 (c 点),B 错 误;
C.25min时二氧化氮浓度瞬间增大、而四氧化二氮浓
度不变,则改变的条件是增大了 NO2 的浓度,C错误;
D.混合气体的平均摩尔质量为 M=mn
,气体质量不变,
但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以 M 会
发生改变,当 M 不变时,反应达到平衡,D正确.]
12.解析:(1)由 图 可 知 10 min 时 反 应 达 到 平 衡,所 以
v(CO)=Δc
(CO)
Δt =
0.03molL-1
10min =0.003mol
L-1
min-1,反应时转化的浓度之比=化学方程式中化学计
量数之比,所以Δc(H2)=Δc(CO)=0.03molL-1.
(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一
定,浓度不变,正、逆反应速率相等且不为零.CO 减小
的化学反应速率是正反应速率,CO2 减小的化学反应
速率是逆反应速率,所以选①③.
答案:(1)0.003molL-1min-1 0.03molL-1
(2)①③
95
13.解析:D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(Lmin),
则生成D的物质的量浓度为c(D)=0.2mol/(Lmin)
×5min=1mol/L.从而建立以下三段式:
A(g) +2B(g) 3C(g)+nD(g)
起始量(mol/L) 2 3 0 0
变化量(mol/L) 0.5 1 1.5 1
平衡量(mol/L) 1.5 2 1.5 1
(1)由 上 面 分 析 可 知,5min末 A 的 物 质 的 量 浓 度 为
1.5mol/L.(2)前5min内用 B表示的化学反应速率
v(B)=1mol
/L
5min =0.2mol
/(Lmin).(3)前5min内 A的
转化率为0.5mol/L
2mol/L ×100%=25%
.(4)由浓度的变化量
之比等于其化学计量数之比,可得出n
3=
1mol/L
1.5mol/L
,n=
2.(5)为便于比较,将各物质表示的速率都转化为 A物质
表示的速率,则为:①v(A)=5mol/(Lmin);②v(B)=
6mol/(Lmin),v(A)=3mol/(Lmin);③v(C)=
4.5mol/(Lmin),v(A)=1.5mol/(Lmin);④v(D)=
8mol/(Lmin),v(A)=4mol/(Lmin);
以上速率中,5mol/(Lmin)最大,故反应速率最快的
是①.
答案:(1)1.5mol/L (2)0.2mol/(Lmin)
(3)25% (4)2 (5)①
假期作业6
1.D [A.①中碳原子与氢原子形成4个共价单键,说明碳
原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则,故
A正确;B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳
三键,且这两种烃属于不饱和烃,故 B正确;C.④⑤说明
碳原子之间可以形成碳链或碳环,剩余价键与氢原子结
合以满足“碳四价”原则,故 C正确;D.由⑤可推知多个
碳原子以碳碳单键形成碳链时,碳原子一定不在同一条
直线上,故 D错误.]
2.A [C8H8 分子中6个氢原子被6个氯原子取代时,产
物分子式为 C8H2Cl6;C8H8 分子中2个氢原子被2个氯
原子 取 代 时,产 物 分 子 式 为 C8H6Cl2,C8H2Cl6 和
C8H6Cl2 可看作是氯原子和氢原子互换位置,C8H6Cl2
的同分异构体中两个氯原子分别位于同一条棱上、面对
角线上、体对角线上,共3种.从而可得 C8H2Cl6 也有3
种同分异构体.]
3.B [A.等质量的甲烷、乙烯、苯完全燃烧耗氧量取决于
H 元 素 的 含 量,H 元 素 含 量 越 高,耗 氧 量 越 多,根 据
CxHy 中y/x 值判断,该值越大耗氧量越多:甲烷 CH4,
乙烯 C2H4 最简式为 CH2,苯 C6H6 的最简式为 CH,甲
烷中 H 元素质量分数最大,所以甲烷 CH4 耗氧量最大,
A错误;B.乙醇的结构简式为 CH3CH2OH,不存在对称
结构,故乙醇分子中含有3种不同类型的氢原子,B正
确;C.构成塑料的高分子链若发生交联形成网状结构,
则塑料的柔韧性会变差,C错误;D.硅橡胶是混合物,不
属于化合物,D错误.]
4.B [A 项,正戊烷有3种等效的 H 原子,其一氯代物有
3种;正己烷有3种等效的 H 原子,其一氯代物有3种,
二者一氯代物的数目相等;B项,新戊烷中所有 H 原子
等效,其一氯代物只有1种;
CH3C
CH3
HCH3
有2种等效
的 H 原子,其一氯代物有2种,二者一氯代物的数目不
相等;C项,环丙烷中所有 H 原子等效,其一氯代物只有
1种,乙烷中所有 H 原子等效,其一氯代物只有1种,二
者一氯代物的数目相等;D 项,丙烷有2种等效的 H 原
子,其一氯代物有2种;
CH3CH
CH3
CHCH3
CH3
有2种等效的
H 原子,其 一 氯 代 物 有 2 种,二 者 一 氯 代 物 的 数 目
相等.]
5.解析:(1)7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互为同
系物;若碳原 子 数 相 同,而 结 构 不 同,则 互 为 同 分 异 构
体;若碳原子数相同,且结构也相同,则为同一种物质.
7种物质的分子式分别为①C5H12 ②C5H12 ③C6H14
④C6H14 ⑤C6H14 ⑥C6H14 ⑦C6H14.所以①②
中任一物质与③④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物;①
②结构相同,属于同种物质,④⑥结构相同,属于同种物质;
③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体.(2)C5H12的烷烃共
有3种:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3 CH
CH3
CH2 CH3 、
CCH3
CH3
CH3
CH3
,在 CH3CH2CH2CH2CH3 中,位 置 等
同的氢原子(即等效氢原子)有3种,对应的烃基有3种;
在 CH3CH2C
CH3
HCH3 中,位置等同的氢原子有4种,对
应的烃基有4种;在 CCH3
CH3
CH3
CH3
中,所有氢原子位
置相同,对应的烃基有1种.把烃基中氢的位置换上 F,
即为 C5H11F.
答案:(1)BD E AF (2)8 8
6.A [烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规
律性变化,沸 点 逐 渐 升 高;碳 原 子 数 相 同 的 烃,支 链 越
多,熔沸点越低.②、④中碳原子都是5个,②无支链,所
以沸点:②>④>③;①③中碳原子数为4,③的支链比
①多,比②④中碳原子数都少,所以沸点:②>④>①>
③;故沸点按由高到低的顺序排列是:②④①③.]
7.C [A.碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低,所以沸
点:正戊烷>2甲基丁烷>2,2二甲基丙烷,故 A 错误;
B.氢的质量分数:甲烷>乙烯>苯,故 B错误;C.密度:
溴苯>H2O>苯,故 C正确;D.己烷、苯、C6H5COOH 的
分子式分别是 C6H14、C6H6、C6H6(CO2),所以等物质的
量的物质燃烧耗 O2 量:己 烷 > 苯 =C6H5COOH,故 D
错误.]
8.B [A 项,新 戊 烷 为 含 5 个 碳 原 子 的 烷 烃,分 子 式 为
C5H12,A正确;B 项,碳 原 子 数 相 同 的 烷 烃,含 支 链 越
多,沸点越低,故新戊烷沸点比正戊烷低,B错误;C项,
由图可知,新戊烷中所有氢原子等效,新戊烷的一氯代
物只有一种,C正确;D项,新戊烷为烷烃,在光照条件下
能与溴发生取代反应,D正确.]
9.D [①戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,
与乙烷互为同系物,错误;②自制的米酒变酸是因为乙
醇在酶的作用下生成了乙酸,正确;③蛋白质水解产物
为氨基酸,油脂水解产物为高级脂肪酸(盐)和甘油,错
误;④煤 的 干 馏 和 石 油 的 裂 化 都 是 化 学 变 化,正 确;
⑤1mol甲烷与4mol氯气在光照条件下反应可生成 一
氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,物质的量之和
为1mol,错误.]
10.AC [A.甲烷中的氢原子 被 氯 原 子 取 代 生 成 氯 代 甲
烷,属于取代反应,故 A错误;B.该反应的条件是光照,
故B正确;C.CH4 和 Cl2 在光照下反应生成了气态的
CH3Cl和 HCl,液 态 的 CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4,共 5
种,故 C错误;D.甲烷可以和氯气发生取代反应,生成
的产物均无色,所以试管中气体颜色会变浅,生成的二
氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,一氯甲
烷和 HCl是气体,氯化氢极易溶于水,所以量筒内液面
上升并产生白雾,故D正确.]
11.C [A项,常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体,在
常温下 C4H10是气体,故 A 正确;B项,分子结构相似,
分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的有机物互
为同系物,则 C4H10与 CH4 互为同系物,故 B正确;C
项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,沸点等物理性质
不同,两者的性质不完全相同,故 C错误;D 项,正丁烷
是折线形或锯齿形结构,正丁烷中四个碳原子不在同
一直线上,故 D正确.]
12.解析:(1)二氯取代物不存在同分异构体,证明甲烷为
正四面体结构,故选②;(2)根据碳原子的四个价键,D
中碳原子为5共价键,所以不可能合成;(3)①烷烃的通
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