内容正文:
1.下列关于化学反应速率说法中不正确的是( )
A.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0
B.决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质
C.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
D.增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率
解析:A [化学平衡是动态平衡,可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应都在进行,正、逆反应速率相等且不为0,A错误;决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质,例如:钾和水反应比钠和水反应快,是因为钾比钠的金属性强,B正确;反应速率用于衡量化学反应进行的快慢,C正确;增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率,D正确。]
2.在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了 0.6 mol·L-1,在此段时间内用N2表示的平均反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则此段时间是( )
A.1 s B.2 s
C.4 s D.1.33 s
解析:B [NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1,则N2的浓度减小了0.3 mol·L-1,根据v=,可得Δt===2 s,B正确。]
3.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1、
②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1、③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1、④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为( )
A.①>③=②>④ B.④>②=③>①
C.②>①=④>③ D.①>④>②=③
解析:D [同一化学反应中,在单位相同条件下,化学反应速率与其系数的比值越大,反应速率越快,
①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1;
②v(A)==×0.6 mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1;
③v(A)== mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1;
④v(A)== mol·L-1·s-1=0.225 mol·L-1·s-1;所以其反应速率快慢关系为①>④>②=③。]
4.某温度下按如图装置进行实验,锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 g·s-1
B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L-1·s-1
C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L-1·s-1
D.用H2表示的10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s-1
解析:C [0 ℃、101 kPa条件下,H2的体积为44.8 mL,其物质的量为0.002 mol,则根据Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑反应可知:Zn~H2SO4~ZnSO4~H2,Δn(Zn)=Δn(H2SO4)=Δn(ZnSO4)=Δn(H2)=0.002 mol;Δm(Zn)=0.002 mol×65 g·mol-1=0.13 g,v(Zn)==0.013 g·s-1,v(H+)==0.01 mol·L-1·s-1,v(Zn2+)==0.005 mol·L-1·s-1,v(H2)==0.000 2 mol·s-1,故C错误。]
5.可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的正反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3) mol·L-1·min-1表示,逆反应速率分别用v′(SO2)、v′(O2)、v′(SO3) mol·L-1·min-1表示。当反应达到化学平衡时,正确的关系是( )
A.v(O2)=v(SO2)=v(SO3)
B.v(SO3)=v′(SO2)
C.v′(O2)=v′(SO2)
D.v′(SO2)=v′(SO3)=v′(O2)
解析:B [当反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,用不同物质的浓度表示反应速率时,速率之比等于方程式中对应物质的系数之比。]
6.在一定温度下,10 mL 0.4 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表:
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min内的平均反应速率:v(H2O2)=3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B.6~10 min内的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol·L-1·min-1
C.反应到6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应到6 min时,H2O2分解了50%
解析:C [反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。0~6 min产生氧气的物质的量n(O2)==0.001 mol,消耗的H2O2的物质的量n(H2O2)=2n(O2)=0.002 mol,v(H2O2)=≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,A正确;0~6 min内生成氧气的平均速率为=3.73 mL·min-1,6~10 min内生成氧气的平均速率为=1.875 mL·min-1,3.73 mL·min-1>1.875 mL·min-1,故单位时间内产生氧气的量:0~6 min大于6~10 min,6~10 min内的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1,B正确;反应到6 min时,c(H2O2)=0.4 mol·L-1-=0.20 mol·L-1,C错误;反应到6 min时,H2O2的分解率为×100%=50%,D正确。]
7.把4 mol A和2.5 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+2B(s)xC(g)+D(g),5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.05 mol·L-1·min-1,下列有关说法错误的是( )
A.A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1
B.平衡时,C的浓度为0.25 mol·L-1
C.B的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
D.平衡时,容器内压强为原来的0.875
解析:C [5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,则x+1<3,x<2,故x=1;D的平均反应速率为0.05 mol·L-1·min-1,则生成的n(D)=2 L×5 min×0.05 mol·L-1·min-1=0.5 mol,则
3A(g)+2B(s)C(g)+D(g)
初始量/mol 4 0 0
转化量/mol 1.5 0.5 0.5
平衡量/mol 2.5 0.5 0.5
A的平均反应速率为3v(D)=3×0.05 mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1,故A正确;平衡时,C的浓度为=0.25 mol·L-1,故B正确;B为固体,浓度不变,不能用B表示反应速率,故C错误;平衡时,容器内压强为原来的=0.875,故D正确。]
8.(双选)已知可逆反应mA+nBxC(A、B、C均为气体)在t s内的平均反应速率为v(A)=a mol·L-1·s-1,v(B)=b mol·L-1·s-1,v(C)=c mol·L-1·s-1。则x为( )
A. B.
C. D.
解析:BC [由m∶n∶x=a∶b∶c,得x=或]
9.用纯净的CaCO3固体与100 mL稀盐酸反应制取CO2,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中CO2的体积变化如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是( )
A.0E段表示的平均反应速率最大
B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1
C.0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.0~3 min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)=0.23 mol·L-1·min-1
解析:D [由图可知EF段表示的平均反应速率最大,故A项错误;由图可知EF段生成的二氧化碳的体积为672 mL-224 mL=448 mL,所以二氧化碳的物质的量为0.448 L÷22.4 L·mol-1=0.02 mol,根据反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,可知参加反应的HCl的物质的量为0.04 mol,所以EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04 mol÷0.1 L÷1 min=0.4 mol·L-1·min-1,故B项错误;0E、EF、FG三段生成的二氧化碳体积分别为224 mL、448 mL、112 mL,所以0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为224 mL∶448 mL∶112 mL=2∶4∶1,故C项错误;0~3 min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)=≈0.23 mol·L-1·min-1,故D项正确。]
10.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)
解析:C [由图像可知,X、Y的物质的量逐渐减少,为反应物,Z的物质的量逐渐增多,为反应产物。它们的物质的量变化分别为X:(1.20-0.41)mol=0.79 mol;Y:(1.00-0.21) mol=0.79 mol;Z:(1.58-0) mol=1.58 mol。故该反应的化学方程式为X+Y2Z,D项错误;A项,v(Z)===0.079 mol·L-1·s-1,A项错误;B项,Δc(X)===0.395 mol·L-1,B项错误;C项,Y的转化率=×100%=79.0%,C项正确。]
11.已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),回答下列问题:
(1)若开始反应时只充入了A和B,则此时v正 ________ (填“最大”或“最小”,后同),而v逆 ________ 。
(2)若开始反应时只充入了C和D,则在达到平衡前都有v正 ________ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)若达到平衡过程中,c(A)增大了mol·L-1,则在此过程中c(B) ________ (填“增大”或“减少”)了 ________ mol·L-1;c(C) ________ (填“增大”或“减少”)了 ________ mol·L-1;若反应时间为t s,则用v(D)表示该反应的速率为 ________ mol·L-1·s-1,且v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= ________ 。
解析:(1)开始反应时只充入了A和B,说明反应是向正反应方向开始的,刚开始时,v正最大,v逆最小,反应过程中v正逐渐减小,v逆逐渐增大。(2)开始反应时只充入了C和D,说明反应是向逆反应方向开始的,刚开始时,v正为零,v逆最大,在达到平衡前的过程中,始终存在v正<v逆。(3)若c(A)增加了 mol·L-1,表示此过程中c(B)增大,c(C)、c(D)减小。 由=,可知Δc(B)=· mol·L-1= mol·L-1;由=,可知Δc(C)=· mol·L-1= mol·L-1;同理,Δc(D)=· mol·L-1= mol·L-1则v(D)== mol·L-1·s-1。用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比,故有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
答案:(1)最大 最小 (2)< (3)增大 减少 a∶b∶c∶d
12.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。
(1)反应从开始到12 s时,用A表示的平均反应速率为 ________ 。
(2)经测定前4 s内,用C表示的平均反应速率v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经过相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为
甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;
乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1;
丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1。
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 ________ 。
解析:(1)从0到12 s,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,v(A)==0.05 mol·L-1·s-1。
(2)前4 s内,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1,v(A)==0.075 mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=a∶c=0.075 mol·L-1·s-1∶0.05 mol·L-1·s-1=3∶2。 由图像知,在0~12 s内,Δc(A)∶Δc(B)=0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1=3∶1=a∶b,则a∶b∶c=3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。
(3)丙容器中v(C)=9.6 mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,则甲容器中v(B)===0.1 mol·L-1·s-1,乙容器中v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙容器中v(B)===0.08 mol·L-1·s-1,故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
答案:(1)0.05 mol·L-1·s-1 (2)3A(g)+B(g)2C(g) (3)乙>甲>丙
13.某学生设计如图Ⅰ装置,测定2 mol·L-1的硫酸溶液分别与锌粒、锌粉反应的速率。
请回答:
(1)装置图Ⅰ中盛放硫酸溶液的仪器名称是 ________ 。
(2)按照图Ⅰ装置实验时,已限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是 ________ 。
(3)实验结束后,得到的结论是_______________________________________________。
(4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该学生准备读取水准管上液面所在处的刻度数,发现水准管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是________________________________________________________________________。
解析:(1)根据装置的特点可知,装置图Ⅰ中盛放硫酸溶液的仪器名称是分液漏斗。
(2)根据v=可知,要测定反应速率,则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。
(3)由于增大反应物的接触面积可以加快反应速率,所以该实验中得出的结论是其他条件相同时,锌粉与硫酸反应的速率比锌粒与硫酸反应的速率快。
(4)由于气体的体积受压强的影响大,所以在读数之前还需要采取的措施是调节水准管的高度,使得两侧液面相平。
答案:(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)其他条件相同时,锌粉与硫酸反应的速率比锌粒与硫酸反应的速率快
(4)调节水准管的高度使得两侧液面相平
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