内容正文:
高二化学人教版选择性必修一化学反应速率与化学平衡提高练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2024上·江西高二校联考阶段练习)工业制氢原理:
改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是
A.将炭块改为炭粉 B.加入高效催化剂
C.降低反应温度 D.增大水蒸气浓度
2.(2024上·北京高二北京二十中校考期末)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比分别为、、时,平衡转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高
D.若的初始浓度为,时,
3.(2024上·黑龙江哈尔滨高二哈尔滨三中校考阶段练习)下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C.步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D.步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
4.(2010上·重庆高二统考期中)某合成氨工厂测得进入合成塔中N2和H2混合气体的平均相对分子质量为12.4,从合成塔中出来的混合气体的平均相对分子质量为15.5。求该合成氨厂N2的转化率为
A.25% B.33% C.50% D.66.6%
5.(2022上·浙江丽水高二统考期末)下列关于化学反应方向及其判据的说法,正确的是
A.1 mol SO3在不同状态时的熵值:S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)]
B.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−77.6 kJ·mol−1,常温下该反应不能自发进行
C.放热反应都可以自发进行,吸热反应都不能自发进行
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在较高温度下能自发进行,是该反应ΔS的影响为主
6.(2024·四川成都统考二模)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验能达到实验目的的是
选项
A
B
实验
实验目的
模拟工业制备并检验
该装置可实现随关随停的操作
选项
C
D
实验
实验目的
用量气管准确测量气体体积
用手捂热试管检查该装置的气密性
A.A B.B C.C D.D
7.(河北省黄骅中学2018-2019学年高二上学期第二次月考化学试题)有关化学反应的说法,正确的是
A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应
C.非自发反应在一定条件下能实现 D.自发反应常温下一定能实现
8.(2023上·福建厦门高二福建省同安第一中学校考阶段练习)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ΔH=+247.1kJ·mol-1
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH=+41.2kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量之比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示,已知气体分压(p分)=总压(p总)×气体的物质的量分数,用各气体的平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,下列有关说法正确的是
A.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
C.其他条件相同时,使用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.若压强恒为p0,则800K时反应②的平衡常数Kp=1
9.(2021·全国校联考模拟预测)实验室测盐酸与亚氯酸钠制备二氧化氯气体的速率,装置如图所示。4mL0.2%NaClO2溶液预先装入二氧化氯发生器,37.5%HCl装入加料漏斗。开启真空泵抽气,反应开始后,每隔2min用注射器取样1mL,测定NaClO2溶液浓度。已知ClO2浓度过高时易爆炸。下列说法错误的是
A.碘化钾吸收瓶中发生的反应为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2 +4H2O
B.做实验时整套装置要先抽真空,再加入37.5%HCl防止ClO2聚集
C.分液漏斗作为空气入口,起到搅拌作用
D.实验过程中分液漏斗活塞保持关闭,防止ClO2逸出
10.(2024·广东佛山统考一模)密闭容器中,发生 和 两个竞争反应,反应历程如图所示.下列说法正确的是
A.增大压强,物质C的浓度不变
B.升高温度,平衡时体系内D的浓度增大
C.反应
D.加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
11.(2024·山东校联考模拟预测)将CaCO3加热至T℃,部分发生分解,达到平衡时Kp=p0kPa,T℃,在一真空密闭容器中加入过量的CaCO3,再充入一定量的H2,加入催化剂使其发生反应: (忽略其他副反应),测得该反应中物质分压如图所示(t1时刻前,CO2的分压未给出),则下列说法错误的是
A.t2时向容器中充入一定量CO2气体,CO2的物质分压变化曲线为①
B.a点的坐标为(t1,p0)
C.0~t1内,H2的平衡转化率为
D.反应的压强平衡常数Kp=10
12.(2024·吉林统考高考真题)利用反应 可实现从燃煤烟气中回收硫。向三个体积相同的恒容密闭容器中通入和发生反应,反应体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.实验b中,40min内CO的平均反应速率
B.与实验a相比,实验b改变的条件是加入催化剂
C.实验b中的平衡转化率是75%
D.实验abc相应条件下的平衡常数:
13.(2024下·江西高一瑞昌市第一中学校联考阶段练习)化学与生产、生活息息相关。下列有关说法错误的是
A.天然气的主要成分是甲烷,燃烧时产生淡蓝色火焰
B.手机、照相机等数码产品所用电池大多为锂离子电池
C.将燃煤废气排入高空有利于酸雨的防治
D.通过调控反应条件,可以提高合成氨反应进行的速率和程度
14.(2024上·安徽六安高二六安一中校考阶段练习)某容器中只发生反应:aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是
A.相同温度下,分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1molX和1molY,tmin后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态,则A中一定达到平衡状态
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0
C.其他条件相同,改变起始时X的物质的量,平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y的转化率:C<A<B
D.其他条件相同,反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c
二、速率影响探究与K值计算
15.(2023上·高二课后作业)KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录:
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 。
(2)该实验的目的是 。
(3)实验试剂除了1 mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液外,还需要的试剂是 ,实验现象为 。
(4)实验操作中除了需要上述条件外,还必须控制 (填字母)不变。
A.温度 B.试剂的用量(体积) C.试剂添加的顺序
(5)由上述实验记录可得出的结论是 。
(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,你会采取的措施是 。
16.(2024上·湖北十堰高二校联考阶段练习)回答下列问题
(1)时,在体积的密闭容器中发生反应,随时间的变化如下表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①如下图中点处, (填“<”、“=”或“>”)。
②上图中表示的变化的曲线是 。
③下列不能使该反应的反应速率增大的是 。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度 C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
④该反应的化学平衡常数K表达式为 ;值为
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
T1
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
t
①通过实验,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,通过实验 (实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②组实验中溶液褪色时间t (填“<”、“=”或“>”)8s。
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①产物(或)是反应的催化剂:② 。
三、化学平衡状态判断以及等效平衡
17.(2011上·湖南湘西�高二校联考期末)一定温度下,在10L密闭容器中加入5molSO2和3molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),10min时,反应达到平衡状态,此时有3molSO2发生了反应。
(1)反应生成了 molSO3,v(SO2)= 。
(2)平衡时SO3的浓度是 ,SO2的转化率是 。
(3)平衡时容器内气体的总物质的量为 mol。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是 (填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3):n(O2):n(SO2)=2:1:2
(5)该温度下,SO3(g)SO2(g)+O2(g)的平衡常数K= 。
18.(2023上·高二课后作业)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正 v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(4)500℃时2L密闭容器中投入a mol H2、b mol CO发生反应①;测得平衡时H2(g)、CO2(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.2、0.1则:
①a= ,b= ,平衡时H2的转换率为 (保留一位有效数字)。
②若向平衡后的容器中再投入a mol H2、b mol CO,达平衡后,CH3OH的体积分数与原平衡相比 (填“增大”、“减小”或“不变”)
四、实验探究题
19.(2020上·湖北荆州�高二统考期末)现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器b的名称 。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为 。
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验Ⅰ
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10mL2%H2O2
甲组实验Ⅱ
①
298
②
10mL5%H2O2
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验数据可得出文字结论 。
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析:相同条件下,Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是 ;乙组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2,其化学反应方程式为 ;支持这一方案的理由是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《高二化学人教版选择性必修一化学反应速率与化学平衡提高练习题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
A
D
A
C
D
D
D
题号
11
12
13
14
答案
A
D
C
C
1.B
【难度】0.94
【详解】A.将炭块改为炭粉,可以增大C与H2O(g)的接触面积,可以使反应速率加快,但不能提高活化分子百分率,故A不符合题意;
B.加入高效催化剂,可以降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率,故B符合题意;
C.降低反应温度,速率变慢,故C不符合题意;
D.增大水蒸气浓度,可以加快反应速率,但不能提高活化分子百分率,故D不符合题意;
故选B。
2.D
【难度】0.94
【分析】相同条件下,增大的比值即增大HCl的浓度,促进反应正向进行,则O2的平衡转化率增大,而HCl自身的平衡转化率却减小,由图像信息可知,a所在曲线为投料曲线、bc 所在曲线为投料曲线,另一条曲线为投料曲线;
【详解】A.H-Cl键断裂表示正反应速率,而H-O键断裂表示逆反应速率,根据方程式可知,当键断裂的同时有键断裂时,即为正、逆反应速率相等,则反应达到了平衡状态,A正确;
B.由题干图像可知,其他条件相同时升高温度,HCl的平衡转化率减小,即升高温度平衡逆向移动,说明正反应是一个放热反应,即该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.其它条件下相同时,增大的比值即增大HCl的浓度,促进反应正向进行,则O2的平衡转化率增大,而HCl自身的平衡转化率却减小,反应为放热反应,其它条件下相同,升高温度,则氧气平衡转化率降低,结合分析,a所在曲线为投料曲线,a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高,C正确;
D.由题干图像可知,若的初始浓度为,时,400℃时HCl的平衡转化率为84%,由三段式分析:,则,D错误;
故选D。
3.A
【难度】0.85
【分析】加压既能提高反应速率,又能促进平衡正向移动,合成氨的反应为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但是低温下,催化剂活性低,反应速率也低,因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应,及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率,剩余的N2和H2再循环利用。
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒,故A正确;
B.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,故B错误;
C.催化剂的活性受温度影响,一定温度范围内,催化剂活性最佳,而不是温度越高越大,故C错误;
D.催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动,所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率,步骤③不利于提高原料的平衡转化率,故D错误;
故选A。
4.A
【难度】0.85
【详解】由已知N2和H2的平均相对分子质量为12.4,设N2为x mol, H2 为y mol, 则 (28x+2y)/(x+y)=12.4, 可以算出N2与H2的物质的量之比x:y为2:3;设N2为2mol,H2为3mol,参加反应的N2为a,则参加反应H2为3a,生成的氨气为2a,则有(228+32)/(2+3-3a-a+2a)=15.5,a=0.5,所以N2的转化率为0.5/2100%=25%;故A符合题意;
所以本题正确答案为:A。
5.D
【难度】0.85
【详解】A.同一种物质的熵:气态>液态>固态,则1molSO3在不同状态时的熵值:S[SO3(s)]<S[SO3(1)]<S[SO3(g)],A错误;
B.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=−77.6 kJ·mol−1,ΔH<0,ΔS>0,则ΔG=ΔH-TΔS<0,常温下反应能自发进行,B错误;
C.反应自发进行的判断依据是ΔG=ΔH-TΔS<0,放热反应也可能是非自发的,吸热反应也可能是自发的,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,C错误;
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔS>0,ΔH>0,依据ΔG=ΔH-TΔS<0反应能自发进行,则此反应在较高温度下能自发进行,是该反应ΔS的影响为主,D正确;
答案选D。
6.A
【难度】0.65
【详解】A.N2和H2在Fe绒丝作催化剂且加热的条件下生成NH3,NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故A正确;
B. MnO2是黑色粉末,该装置不能实现随关随停的操作,故B错误;,
C.要上下移动量气管,使两边液面平齐时,再读数,故C错误;
D.装置通过长颈漏斗连接外接,用手捂热试管并不能使试管内压强增大,检查装置气密性,故D错误;
故选A。
7.C
【难度】0.65
【详解】A.焓变不是影响反应方向的唯一因素,有些吸热反应也能自发进行,故A错误;
B.熵变不是影响反应方向的唯一因素,有些熵减的反应也能自发进行,故B错误;
C.非自发反应在一定条件下也可以发生,故C正确;
D. 的反应,需在高温下才能自发进行,故D错误;
故选C。
8.D
【难度】0.65
【详解】A.由方程式可知,反应温度一定时,反应①和②均消耗二氧化碳,则物质的量相同的二氧化碳的转化率大于甲烷,则曲线A表示二氧化碳的平衡转化率随温度的变化,故A错误;
B.反应①为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲烷的转化率减小,故B错误;
C.其他条件相同时,使用高效催化剂能加快反应速率,但化学平衡不移动,反应物的转化率不变,所以曲线A和曲线B不可能重叠,故C错误;
D.由图可知,800K时二氧化碳和甲烷的转化率分别为40%和20%,设起始二氧化碳和甲烷的物质的量都为1mol,由题意可建立如下三段式:
由三段式数据可知,平衡时二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为0.6mol、0.8mol、0.2mol、0.6mol、0.2mol,气体总物质的量物质的量2.4mol,则反应②的平衡常数Kp==1,故D正确;
故选D。
9.D
【难度】0.65
【详解】A.污染空气,用酸性KI溶液吸收,A项正确;
B.实验前先打开真空泵,再打开分液漏斗活塞,让盐酸一次性加入发生装置,产生的快速被抽走,防止聚集爆炸,B项正确;
C.实验过程中,为使真空泵工作顺畅,分液漏斗活塞应保持打开状态,空气从分液漏斗快速进入发生装置,起到搅拌和曝气作用,C项正确,
D.由C知,分液漏斗活塞应保持打开状态,D项错误;
答案选D。
10.D
【难度】0.65
【详解】A.反应2为气体体积减小的反应,增大压强会使反应朝正向进行,导致A和B的浓度减小,从而导致反应1朝逆向进行,导致C的浓度减小,A错误;
B.根据反应历程可知,反应2为放热反应,反应1为吸热反应,升高温度会使反应2向逆向进行,使反应1向正向进行,最终会导致D的浓度减小,B错误;
C.根据盖斯定律可得:,C错误;
D.催化剂Ⅱ能够使反应2的活化能降的更低,故更有利于D的生成,D正确;
故选D。
11.A
【难度】0.65
【详解】A.由反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的平衡常数Kp=p0kPa可知,t2时向容器中充入一定量CO2气体,则CO2的平衡分压突然增大,但达到平衡时应于t2时刻相同,故曲线为①不为CO2的物质分压变化,A错误;
B.由反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的平衡常数Kp=p0kPa可知,A点二氧化碳的分压为p0kPa,则A点的坐标为(t1,P0),B正确;
C.由图可知,平衡时氢气的转化率为×100%=50%,C正确;
D.由图可知,平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气的平衡分压分别为p0kPa、10p0kPa、10p0kPa、10p0kPa,则分压平衡常数Kp===10,D正确;
12.D
【难度】0.4
【分析】反应为放热反应,三个反应容器体积相同且恒容,反应物起始量相同,实验a、b起始压强相同,说明反应温度相同,实验b达到平衡快,反应速率大,但两者平衡状态相同,说明实验b使用了催化剂;与实验a相比,实验c达到平衡快,反应速率大,且平衡时体系压强大,说明实验c的反应温度更高。
【详解】A.对反应,反应时混合气体减小的物质的量相同于消耗SO2的物质的量,根据压强之比等于物质的量之比,实验b中, 40min内体系压强减小了,相当于二氧化硫的分压强减小了40kPa,则CO的分压强减小了80kPa,故CO的平均反应速率为,A正确;
B.根据分析知实验b改变的条件是加入催化剂,B正确;
C.设达到平衡状态时,SO2消耗了,列三段式得:
40min达到平衡,此时压强为120kPa,根据压强之比等于物质的量之比,得:,解得,故二氧化硫的转化率为,C正确;
D.平衡常数只受温度影响,根据分析知实验a、b反应温度相同,则。反应,说明该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,实验c 温度比实验a、b高,则,D错误;
故选D。
13.C
【难度】0.4
【详解】A.天然气的主要成分是甲烷,燃烧时产生淡蓝色火焰,故A项正确;
B.数码产品所用电池大多为锂离子电池,故B项正确;
C.燃煤废气中的SO2、NO2 等在高空仍然会形成酸雨,故C项错误;
D.通过增大压强或者降低温度等都可以使该反应正向移动,因此通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度,故D项正确;
故本题选C。
14.C
【难度】0.4
【详解】A.A容器体积小,压强大,反应速率比B快,B点达到平衡状态,故A一定达到平衡状态,A正确;
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示,X转化率最高点,即达到平衡,平衡后,温度升高平衡向吸热方向移动,X转化率降低,则该反应的△H<0,B正确;
C.X的物质的量越多,则Y的转化率越高,平衡时Y的转化率: A<B<C,C错误;
D.压强增大平衡向气体体积减小的方向移动,平衡向逆向进行,则a+b<c,D正确;
故选C。
15.(1)4H++4I-+O2=2I2+2H2O
(2)探究温度对反应速率的影响
(3) 淀粉溶液 无色溶液变蓝
(4)BC
(5)温度每升高10 ℃,反应速率约增大2倍
(6)保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验
【难度】0.85
【详解】(1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒,可得该反应的离子方程式为4H++4I-+O2=2I2+2H2O。故答案为:4H++4I-+O2=2I2+2H2O;
(2)表中数据只有温度和显色时间,故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。故答案为:探究温度对反应速率的影响;
(3)为测定显色时间,产物中有碘单质生成,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象为无色溶液变为蓝色。故答案为:淀粉溶液;无色溶液变为蓝;
(4)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确的结论,故还必须控制试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序不变。故答案为:BC;
(5)分析实验数据,温度每升高10 ℃,显色时间缩短到原来的一半,故可得出结论是温度每升高10 ℃,反应速率约增大2倍。故答案为:温度每升高10 ℃,反应速率约增大2倍;
(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,需保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验。故答案为:保证其他实验条件不变,采用不同浓度的溶液进行对比实验。
16.(1) > b A 1970.8
(2) B、C < 该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,加快了反应速率
【难度】0.85
【详解】(1)①图中A点仅表示a和c浓度相等,反应还没有达到平衡状态,v正>v逆;
②根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量,所以表示NO2的变化的曲线是b;
③A.及时分离除NO2气体平衡向右移动,但反应速率减小,故A选;
B.适当升高温度,反应速率增大,故B不选;
C.增大O2的浓度反应速率增大,故C不选;
D.选择高效催化剂能增大反应速率,故D不选;
答案为A;
④平衡时n(NO)=0.007mol,浓度为0.0035mol/L,列出三段式有,该反应的化学平衡常数K表达式为,则K=;
(2)①实验A、B,从表中数据可知改变的条件是草酸浓度,故通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响;溶液的总体积相同,根据实验A可知溶液总体积为6mL,所以V1=1mL;温度T1=203;其他条件相同,探究温度对化学反应速率的影响,则V2=3mL,故实验B、C应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响;
②实验C温度较大,则反应速率较大,t<8s;
③时间内速率变快的主要原因可能是:①产物锰离子有催化作用②该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,加快了反应速率;
17.(1) 3 0.03mol·L-1·min-1
(2) 0.3mol·L-1 60%
(3)6.5
(4)①③④
(5)
【难度】0.85
【详解】(1)由反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,10min时,有3molSO2发生了反应时,会生成SO3为3mol,v(SO2)=;故答案为:3;0.03mol·L-1·min-1。
(2)10min时,反应达到平衡状态,有3molSO2发生了反应,生成SO3为3mol,则平衡时SO3的浓度为:;SO2的转化率为:;故答案为:0.3mol·L-1;60%。
(3)容器中初始加入5molSO2和3molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),10min时,反应达到平衡状态,有3molSO2发生了反应,同时有1.5molO2发生了反应,并生成了3mol的SO3,所以达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为:2mol、1.5mol、3mol,则平衡时容器内气体的总物质的量为6.5mol;故答案为:6.5。
(4)①反应前后气体的物质的量减小,所以压强为变量,当体系内压强不再改变,反应达到平衡状态,故①正确;
②反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则容器内气体的密度始终不变,不能据此判断反应达到平衡状态,故②错误;
③反应前后气体总质量不变、气体的物质的量减小,则混合气体平均相对分子质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明反应达到平衡状态,故③正确;
④v正(SO3)=2v逆(O2),正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,故④正确;
⑤n(SO3):n(O2):n(SO2)=2:1:2,反应不一定达到平衡状态,与反应初始物质的量和转化率有关,不能据此判断平衡状态,故⑤错误;
故答案为①③④。
(5)该温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为:,则SO3(g)SO2(g)+O2(g)的平衡常数K=;故答案为:。
18. K1×K2 < > 0.44 0.22 0.09(或9%) 增大
【难度】0.65
【分析】平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积。
【详解】(1)反应③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g),依据反应①+②得到反应③,所以平衡常数K3=K1×K2;
(2)500℃时K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,,8 00℃时K3=K1×K2=0.15×2.5=0.375,升高温度, K3值减小,正反应方向为放热方向,ΔH<0;
(3)在500℃测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,Q==0.87<K=2.5,反应正向进行,V正>V逆;
(4)①根据题意:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
初始物质的量:a b 0
变化物质的量:a-0.4 b-0.2 或 b-0.2
平衡物质的量:0.4 0.2 b-0.2
500℃时K1==2.5得 a=0.44
K1==2.5得 b=0.22
平衡时H2的转换率==9%
②若向平衡后的容器中再投入a mol H2、b mol CO,则相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡向正反应方向进行,增大, CH3OH的体积分数与原平衡相比增大。
【点睛】依据某时刻浓度商计算和平衡常数比较判断反应进行的方向:
①Qc=K,v(正)=v(逆),处于化学平衡状态;
②Qc<K,v(正)>v(逆),向正反应方向进行;
③Qc>K,v(正)<v(逆),向逆反应方向进行。
19.(1)分液漏斗
(2)2H2O22H2O + O2↑
(3) 探究反应物浓度对反应速率的影响 3滴氯化铁溶液
(4) 在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越大 K2O2 Ba2O2+ H2SO4=BaSO4+H2O2 制备H2O2的环境为酸性环境,H2O2的分解速率较慢
【难度】0.65
【详解】(1)仪器b的名称:分液漏斗;
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(3)①甲组实验Ⅰ与甲组实验Ⅱ的变量是H2O2浓度分别为2%、5%,因此甲组实验Ⅱ的实验目的为:探究反应物浓度对反应速率的影响;
②单一变量原则,除自变量外的无关变量必须一致,因此催化剂与甲组实验Ⅰ一致:3滴氯化铁溶液;
(4)①在氧气体积-时间图象中,斜率即可代表化学反应速率,由甲组实验两条曲线可知,甲组实验Ⅱ斜率大,因此由甲组实验数据可得出文字结论:在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越大;
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析可知碱性越强,放出气体的速率越快,而相同条件下,氢氧化钾的碱性大于氢氧化钠的碱性,因此K2O2溶于水放出气体速率较快,可得结论:相同条件下,Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是K2O2,故答案为:K2O2;
③用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2,根据原子守恒可知另一种产物为硫酸钡,化学反应方程式为:Ba2O2+H2SO4=BaSO4+H2O2;
④由图可知酸性条件下,H2O2分解的速率慢,故支持这一方案的理由是:制备H2O2的环境为酸性环境,H2O2的分解速率较慢。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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