专题05 化学反应的速率与限度(期中真题汇编)高一化学下学期(人教版)
2026-03-28
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 化学反应的速率与限度 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.65 MB |
| 发布时间 | 2026-03-28 |
| 更新时间 | 2026-03-28 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-03-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57062838.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 化学反应的速率与限度
4大高频考点概览
考点1 化学反应速率定义的理解及计算
考点2 影响化学反应速率的因素
考点3 化学平衡状态的判断
考点4 化学平衡的计算方法——三段式
地 城
考点01
化学反应速率定义的理解及计算
1.(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)下列说法正确的是
A.化学反应速率既有正值,又有负值
B.化学反应速率表示的是瞬时速率
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值可能相同
D.化学反应速率仅适用于可逆反应,不适用于非可逆反应
2.(24-25高一下·甘肃酒泉四校联考·期中)在四个不同的容器中进行合成氨反应:,生成氨的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)在2L的恒温密闭容器中,充入2molA和3molB发生反应,经2min后B的浓度减少。下列说法正确的是
A.用A表示2min内的反应速率是
B.比较B、D的反应速率:小于
C.2min时物质C的浓度为
D.2min末容器内气体的压强比起始时压强小
4.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应(生成物也为气体),反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断不合理的是
A.反应进行到1s时,
B.该反应的化学方程式为
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
5.(24-25高一下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是
A.化学反应达到限度时,正、逆反应速率最大
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C.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
D.若某化学反应的反应速率为,则表示在1s内反应物和生成物的浓度变化量都为
6.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)在一定条件下,将3mol A和1mol B混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成了0.6mol D,并测得C的浓度为。下列判断正确的是
A.2min内用A表示的反应速率为
B.
C.当时,反应达到了平衡状态
D.物质B的转化率为30%
7.(24-25高一下·甘肃白银靖远县多校联考·期中)不同温度下,在5L恒容密闭容器中通入一定量,发生反应,浓度和浓度随时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线a代表浓度随时间变化的关系
B.
C.m点时,
D.温度下,0~2min内,的平均反应速率为
8.(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)反应4E(s)+3F(g)=2G(g)+H(g),下列用不同物质表示的速率,其中速率最大的是
A.v(E)=0.5mol/(L·s) B.v(F)=0.3mol/(L·s)
C.v(G)=0.2mol/(L·min) D.v(H)=0.1mol/(L·min)
9.(24-25高一下·江西上饶·期中)a、b、c、d分别表示四种不同的纯净物气体。一定温度下,向容积为4L的恒容密闭容器中通入其中某两种气体,发生可逆反应,反应中各气体的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是
A.容器中发生反应的化学方程式中,c与d的化学计量数之比为2:1
B.内,b的平均反应速率为
C.点时,该反应的正反应速率大于逆反应速率
D.从反应开始至达到平衡状态,c的转化率为
10.(24-25高一下·湖北武汉部分级示范高中联考·期中)是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列说法不正确的是
A.0~20s内,平均反应速率
B.向该容器中充入,正逆反应速率均不变
C.达到平衡后,容器内的压强保持不变
D.10s时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡
11.(24-25高一下·湖北部分高中联考·期中)常温下,往烧杯中加入溶液和溶液,随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法错误的是
A.内,的反应速率为
B.
C.若将溶液换成溶液,反应速率将减慢
D.时,往烧杯中滴加溶液,溶液变红
12.(24-25高一下·河北衡水中学·期中)一定温度下,体积为的恒容密闭容器中进行合成氨反应,5min内的质量增加了,且反应达到平衡,已知该反应为放热反应。下列说法正确的是
A.从容器中将产物氨气分离出来,可以加快反应速率
B.用表示该反应内的平均速率为
C.达到平衡时,反应物的浓度之和与生成物浓度相等
D.升温时,正反应速率减小,逆反应速率增大
13.(24-25高一下·浙江台州六校联考·期中)一定温度下,在2L恒容密闭容器中加入100g铁粉并充入一定量的气体,发生反应:
,下列说法不正确的是
A.min时,
B.0-4min内,
C.若保持容器体积不变充入He使容器压强增大,化学反应速率加快
D.4min后,CO消耗的速率等于消耗的速率
14.(23-24高一下·广东广东实验中学·期中)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B.a点时,v正<v逆
C.反应过程中A和B的转化率之比为3:1
D.开始到平衡,用A表示的化学反应速率为0.3mol·L-1·min-1
15.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)时,向2L的恒容密闭容器中,充入和使之发生反应,测得各物质的物质的量浓度变化如图所示,下列说法错误的是
A.由图可知,的浓度随时间的变化为曲线a
B.2min内的平均反应速率
C.达到平衡时,的转化率为70%
D.反应至2min时,改变了某一条件,则改变的条件可能是升高温度
地 城
考点02
影响化学反应速率的因素
16.(24-25高一下·安徽宿州砀山县七校联考·期中)下列关于化学反应速率说法正确的是
A.增大压强一定能加快化学反应速率 B.增加反应物的用量一定能加快化学反应速率
C.浓度是决定化学反应速率的唯一因素 D.升高温度能加快化学反应速率
17.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)一定温度下,向容积一定的密闭容器中通入一定量的A(g),在某催化剂表面上发生反应的方程式为:,实验测得催化剂表面积变化时,A(g)的浓度与时间变化的关系如下表所示,下列说法错误的是
编号
0
20
40
60
80
①
2X
2.8
2.0
1.3
0.8
0.8
②
X
2.8
2.4
2.1
1.9
1.8
A.实验①,A(g)的分解速率:0~20min大于20~40min
B.实验①,在第60min时恰好达到化学平衡状态
C.实验②,在40~60min,v(B)=0.005mol/(L·min)
D.实验①、②说明,相同条件下增加催化剂的表面积,反应速率增大
18.(24-25高一下·河北衡水中学·期中)用溶液氧化废水中的还原性污染物,为研究降解效果设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响,实验测得的浓度与时间关系如图所示。
实验编号
温度/℃
pH
①
25
1
②
45
1
③
25
7
④
25
1
下列说法错误的是
A.实验①中在0-15minM的降解速率约为
B.对比实验①④说明的浓度越小,降解的速率越慢
C.实验①③证明越高,越不利于的降解
D.对比实验①②说明温度升高,降解速率加快
19.(24-25高一下·河北邢台卓越联盟·期中)6.5g锌粒与足量2mol·L-1稀硫酸反应生成H2,下列措施可以加快反应速率,但减少H2的最终生成量的是
A.将锌粒换成等质量的锌粉
B.向稀硫酸中加入少量K2SO4溶液
C.向稀硫酸中加入少量CuSO4固体
D.将该稀硫酸换成足量0.5mol·L-1稀硫酸
20.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.Zn与稀硫酸反应制取时,加入NaCl溶液
B.Al在中燃烧生成,用铝粉代替铝片
C.与稀盐酸反应生成时,适当升高温度
D.分解制取时,添加少量
21.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)在催化剂a和催化剂b的作用下,氮气分子参与反应的有关反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.过程①氮气会完全转化为氨气
B.过程②中参加反应的分子,化学键未完全断裂
C.过程①的反应若在恒压条件下充入氩气,反应速率不变
D.温度不变,缩小体积,过程①②的反应速率均增大
22.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.时刻,反应逆向进行
B.时刻,逆反应速率大于正反应速率
C.时刻,达到反应进行的限度
D.时刻,保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均加快
23.(24-25高一下·福建福州八县联盟校·期中)对于密闭容器中的反应:N2+3H22NH3,在673 K、30 MPa 下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.在点a的H2消耗速率比生成速率小
B.NH3在点a′的逆反应速率比点b′的逆反应速率小
C.点c反应达到平衡
D.点d(t1时刻),向此恒容密闭容器中通入氦气,H2的消耗速率增大
24.(24-25高一下·广东清远六校联考·期中)汽车尾气中含有NO。利用固体表面催化工艺进行NO分解的反应过程可用下图表示:
下列说法错误的是
A.NO和都属于共价化合物
B.催化剂能改变NO的分解速率
C.过程②吸收能量,过程③释放能量
D.上述过程的总化学方程式为
25.(24-25高一下·湖北武汉部分级示范高中联考·期中)少量的铁与的稀盐酸反应,为了加快反应速率且不改变的产量,可以使用如下方法中的
①加水 ②加溶液 ③滴入几滴浓盐酸 ④加入少量铁粉 ⑤加溶液
⑥加入粉末 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用的盐酸
A.②⑥⑦ B.③⑥⑦ C.③⑦⑧ D.④⑥⑦⑧
26.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)下列说法正确且均与化学反应速率有关的是
A.向门窗合页里注油
B.足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液
C.包装袋中放生石灰作为脱氧剂,可以延长保质期
D.炼铁高炉尾气中,增加高炉的高度,高炉尾气中CO的比例没有改变
27.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)某实验小组用溶液和溶液为反应物,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:。
实验
序号
温度/℃
溶液
体积
溶液
体积
体积
出现沉淀的时间
I
60
5
10
II
60
5
5
10
III
20
5
10
A.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
B.当,实验I、II的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响
C.根据实验结果可知
D.进行实验I、II时,依次向试管中加入溶液、溶液、
28.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
(2)反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率_______。
(3)2min后反应达到平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);混合气体的密度_______。
(4)将amolX与bmolY的混合气体通入2L的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则原混合气体中_______。
(5)下列措施能加快反应速率的是_______(填序号,下同)。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入X D.及时分离出Z E.升高温度 F.选择高效的催化剂
(6)下列说法正确的是_______。
A.升高温度改变化学反应的限度
B.已知正反应是吸热反应,升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.化学反应的限度与时间长短无关
D.化学反应的限度是不可能改变的
E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
29.(24-25高一下·湖北十堰六县一中教联体·期中)(1)以下反应:①木炭与水制备水煤气;②碳酸钙分解;③炸药爆炸;④酸与碱的中和反应;⑤生石灰与水作用制熟石灰;⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;⑦浓硫酸溶于水
属于放热反应的是___________(填序号)
(2)某温度时,在一个10L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示,根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为___________。
②反应从开始至2min,用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=___________。
③达到平衡时混合气体中Y的体积分数为___________。
④将amolX与bmolY的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n(Z),则原混合气体中a:b= ___________。
⑤在其他条件不变时,若改变下列条件,能使生成Z的速率变大的是___________(填字母)
A.升高温度
B.增大X的浓度
C.选择高效的催化剂
D.恒容下充入Ne(不参与体系反应)
E.恒容下充入气体Y
30.(24-25高一下·河南南阳新未来联考·期中)回答下列问题:
Ⅰ.一定温度下,在2L的恒容密闭绝热容器中,固体A和三种气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式是_______。
(2)0~10s内用Y表示的化学反应速率为_______。
(3)下列能表示该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
A.混合气体的总质量保持不变 B.X、Z的反应速率之比为
C.Y的体积分数保持不变 D.容器内温度保持不变
Ⅱ.某同学探究大苏打的水溶液(即溶液)与稀反应的速率影响因素时,设计了如下实验:
编号
反应温度/℃
溶液
稀
变浑浊时间
V/mL
V/mL
V/mL
t/min
Ⅰ
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
Ⅱ
40
10.0
0.10
0.50
0
a
Ⅲ
20
0.10
5.0
0.50
c
(4)与稀发生反应,既生成沉淀又有气体放出,该反应的离子方程式为_______。
(5)实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响,因此_______。
(6)实验Ⅰ、Ⅲ可探究_______对反应速率的影响,因此_______,_______;a_______c(填“>”“<”或“=”)。
(7)化工原料海波的主要成分为。欲测定某海波样品中的纯度,称取wg样品溶于水配制成100mL溶液,准确量取10.00mL配制的溶液于锥形瓶中,滴加碘水至恰好完全反应,最终消耗VmL碘水(已知:)。计算该样品纯度为_______(用含w、c、V的代数式表示)。
地 城
考点03
化学平衡状态的判断
31.(24-25高一下·湖北部分高中联考·期中)在恒温、恒容条件下,按投料,下列说法能判断反应:已达化学平衡状态的有
① ②混合气体的密度不变 ③混合气体平均相对分子质量不变 ④体系总压强不变 ⑤
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
32.(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)体积为的密闭容器中发生反应:。部分物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线代表的物质的量变化
B.时,生成的速率大于消耗的速率
C.时,反应达到平衡状态,
D.与的物质的量之比为2:1时,该反应达到平衡
33.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.消耗的同时生成 B.的质量保持不变
C.,,浓度比为 D.正、逆反应速率相等且均等于零
34.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)可逆反应:,在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有
①容器内总压强不再变化
②的百分含量保持不变
③的物质的量浓度之比为
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑦单位时间内生成的同时生成
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
35.(24-25高一下·湖北武汉常青联合体·期中)光气()在有机合成中常作氯化剂。工业上,用CO和合成光气(): 在恒温恒容密闭容器中充入1mol CO(g)和1mol (g)合成(g)。下列物理量随时间变化的图像正确且在tmin时反应达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
36.(24-25高一下·浙江杭州·期中)在恒温恒容密闭容器中进行反应:,下列能作为反应已达到平衡状态的依据是
A.不再变化
B.单位时间内消耗的CO和生成的物质的量相等
C.容器内气体的压强不再变化
D.容器内气体的密度不再变化
37.(24-25高一下·天津建华中学·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。当、的浓度不再变化时,下列说法不正确的是
A.全部转化为 B.该反应已达化学平衡状态
C.正、逆反应速率相等,但不等于零 D.容器中气体颜色不再发生变化
38.(24-25高一下·河南实验中学·期中)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有
① ②CO的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化 ④H2O、CO的浓度之比为1:1 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化 ⑥混合气体的密度不再改变 ⑦2molH-O键断裂的同时有2molH-H键断裂
A.①②④⑤⑦ B.①②③⑤⑥ C.①②⑤⑥⑦ D.①③④⑥⑦
39.(24-25高一下·天津第五十七中学·期中)在某恒容容器中发生反应,下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是
A.单位时间内每消耗,同时有2molHI生成
B.气体的总质量不再改变
C.压强不再随时间改变而改变
D.混合气体中各组成成分的含量不再改变
40.(24-25高一下·天津滨海新区紫云中学教育集团联考·期中)将4molA气体和2molB气体置于1L的密闭容器中,混合后发生如下反应:若经2s后测得C的浓度为下列说法不正确的是
A.用物质A表示2s时的反应速率为
B.当物质B的含量不变时,说明该反应达到化学平衡状态
C.一定温度下,增大反应压强,化学反应速率增大
D.反应后物质A与物质B的转化率相等
41.(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)在一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应。下列情况下能判断该反应达到平衡状态的是
A.在混合气体中的体积分数不再改变
B.容器气体的总质量不再改变
C.生成的速率与生成的速率相等
D.和的浓度之比为
42.(24-25高一下·河北雄安新区·期中)工业合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题。工业合成氨反应的化学方程式如下:。将、通入一密闭容器中,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是
A.在恒温恒容条件下,的体积分数不变
B.在恒温恒压条件下,混合气体的密度不变
C.在绝热容器中,容器中的温度不变
D.
43.(24-25高一下·陕西榆林·期中)一定温度下,反应在恒压的密闭容器中进行.下列情况不能说明反应达到平衡状态的是
A.的物质的量不随时间而变化 B.容器的体积不随时间而变化
C.CO的体积分数不随时间而变化 D.气体的平均相对分子质量不随时间而变化
44.(24-25高一下·浙江宁波六校l联盟·期中)可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1mol 和3mol ,一定条件下反应:,测得(g)和(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3min到9min,___________(计算保留2位有效数字)。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.反应中与的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.单位时间内生成1mol ,同时生成1mol
C.混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)平衡时混合气体中与的质量之为___________。
(4)第3分钟时___________第9分钟时(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。
45.(24-25高一下·河北邢台卓越联盟·期中)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入X、Y、Z三种气体,容器内三种气体的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)写出密闭容器中发生反应的化学方程式:_____(用X、Y、Z表示)。
(2)0~2min内,Y的平均反应速率为_____mol·L-1·min-1,X的转化率约为_____%(计算结果保留三位有效数字)。
(3)m点的正反应速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率。5min时,反应是否达到化学平衡状态?_____(填“是”“否”或“无法判断”)。
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.密闭容器中的压强不再变化
B.Z的物质的量浓度不再变化
C.密闭容器中混合气体的密度不再变化
D.消耗1molX的同时生成2molZ
(5)仅改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化,用“增大”“减小”或“不变”来回答:
①将容器体积变为1L,化学反应速率_____。
②保持容器体积不变,充入1molAr(Ar不参与容器内的反应),化学反应速率_____。
地 城
考点04
化学平衡的计算方法——三段式
46.(24-25高一下·浙江杭州·期中)在一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应:,已知、、、的初始浓度分别为、、、。当反应达到平衡时,各物质的浓度不可能为
A. B.
C. D.
47.(24-25高一下·浙江丽水发展共同体联盟·期中)在2L的恒温恒容密闭容器中发生反应:,测得反应过程中部分物质物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.内用表示的平均反应速率是
C.充入气体He,使压强增大,化学反应速率加快
D.反应达到平衡时,若的转化率为50%,则初始通入的的量为8mol
48.(24-25高一下·浙江浙东北县域名校发展联盟·期中)一定条件下0.3 molX(g)与0.3 molY(g)在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应:,下列说法正确的是
A.反应达平衡时,X的转化率可能为40%
B.投料后至反应达平衡时,X的体积分数不发生变化
C.投料后至反应达平衡时,气体平均摩尔质量不发生变化
D.混合气体的密度不变时,可说明反应已达平衡
49.(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)某温度下,在2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.当时,反应达到平衡状态
C.2min末,以表示的反应速率为
D.2min后,正、逆反应均不再进行,体系中的物质的量均不再变化
50.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入等物质的量的和,部分物质的物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A.时,的物质的量为
B.通过调控反应条件可以使完全转化为
C.时的转化率为
D.后,各物质的物质的量不再变化,说明反应已经停止
51.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)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
52.(24-25高一下·天津咸水沽第二中学·期中)一定温度下,容积为的恒容密闭容器中发生气相反应,反应物和生成物的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.内,
C.时,正逆反应速率均为0
D.时,Y的转化率为50%
53.(24-25高一下·浙江杭州钱塘区·期中)恒容条件下,可逆反应,若X、Y、Z起始浓度分别为、、(均不为0),平衡时X、Y、Z的浓度分别为、、,则下列判断不合理的是
A. B.X、Y的转化率不相等
C.平衡时,Y和Z的生成速率之比为 D.的取值范围为
54.(24-25高一下·北京师范大学附属中学·期中)一定条件下,密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.15 min时,反应处于化学平衡状态
B.15~20 min,正逆反应速率相等
C.达到平衡时,X的转化率为20%
D.反应的化学方程式为X +YZ
55.(24-25高一下·陕西西安·期中)工业上,常用水蒸气通过炽热的焦炭制得水煤气(主要成分为CO和),其反应的化学方程式为,请回答下列问题:
(1)上述反应的能量变化图像如图所示。下列反应的能量变化与上述反应相同的是_______。
A.铝粉与氧化铁的反应
B.氯化铵与的反应
C.锌片与稀硫酸的反应
D.钠与冷水的反应
(2)能使该反应速率加快的措施有______(任写一点)。
(3)一定条件下,焦炭和水蒸气在体积一定的密闭容器中进行反应,下列有关说法正确的是_______。
A.,说明反应达到平衡状态
B.容器中焦炭的质量不再变化,说明反应达到平衡状态
C.混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态
D.容器中水蒸气与氢气的体积比为时,说明反应达到平衡状态
(4)在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别加入相同质量的一定量炭粉和2.8mol水蒸气,在不同温度下反应的过程如下图所示:
①甲容器中,0~1min内的平均反应速率_______。
②甲容器中,A点正反应速率________B点的逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
③反应过程中,两个容器温度:甲_______乙(填“>”、“<”或“=”)。
④乙容器中C点时,CO的体积分数为________。
56.(24-25高一下·甘肃白银靖远县多校联考·期中)作为主要的温室气体,过度排放会导致地球变暖,如何有效利用并将其转化为燃料甲醇,是各国竞相研究的重点。
已知:
反应1:
反应2:
请回答下列问题:
(1)对于反应1:
每消耗,反应放出4.6kJ热量,则生成时,反应放出________kJ热量,该反应的反应物总键能________(填“大于”或“小于”)生成物的总键能。
(2)在恒温恒容密闭容器中仅发生反应2,下列说法能说明该反应达到平衡的是________(填标号)。
A.压强不再发生变化
B.的体积分数不再发生变化
C.每消耗,同时生成
D.与的物质的量之比不再发生变化
(3)某温度下,在5L的恒容密闭容器中充入和,发生反应1和反应2,的物质的量与的物质的量随时间的变化如表所示:
2
4
8
15
20
0.70
0.50
0.40
a
0.40
0.21
0.35
0.42
0.42
0.42
①________,理由是________。
②0~2min内,________;时,________。
③平衡时,的转化率为________。
57.(24-25高一下·云南楚雄彝族自治州·期中)对CO2实施循环再利用,是我国实现“双碳”目标的重要途径。一定条件下,在容积恒为2 L的密闭容器中发生反应(未配平),测得各物质的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)表示CO2的为曲线___________(填“A”“B”“C”或“D”)。
(3)___________;平衡时的转化率为___________%(保留1位小数)。
(4)下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中CH4与H2O的物质的量之比为1:2
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.每消耗1 mol CO2生成1 mol CH4
D.密闭容器中总压强保持不变
(5)保持其他条件不变,只改变一个反应条件时,该反应的化学反应速率如何变化(填“加快”“减慢”“无影响”)。
改变条件
降低温度
缩小容器体积
恒容充入适量氦气
加入催化剂
变化趋势
___________
___________
___________
___________
58.(24-25高一下·广西多校联考·期中)已知:反应,某温度下,在2L的恒容密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定,,,___________,则该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始到12s内,A的转化率为___________,此时正反应速率___________逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。容器内起始压强与平衡压强之比是___________。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.混合气体的总物质的量不再变化 B.A的浓度不再变化
C. D.混合气体的密度不再变化
E.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:;乙:;丙:,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为___________。
(5)改变下列条件,能加快上述反应的反应速率的是___________。
A.升高温度 B.保持压强不变,充入He
C.保持体积不变,充入He D.增加A的浓度
59.(24-25高一下·江西南昌第十中学·期中)回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是______。
②4min时,______(填“>”“<”或“=”)。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:,乙:,丙:,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为______。
④下列措施能增大该反应速率的有______(选填字母)。
A.恒容条件下充入氦气 B.恒压条件下充入氦气
C.升高温度 D.及时分离出Z
(2)反应,在一定温度下2L密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的有______(选填字母)。
A.
B.容器内压强保持不变
C.容器内的密度保持不变
D.容器内混合气体平均相对分子质量不变
E.
(3)常见的烟道气中除去的方法之一:,若往2L的密闭容器中通入和进行上述反应,经测定在5min内气体的质量减少了12.8g,则0~5min的平均反应速率______,平衡时气体压强是起始时压强的______%(忽略液体体积)。
试卷第1页,共3页
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专题05 化学反应的速率与限度
4大高频考点概览
考点1 化学反应速率定义的理解及计算
考点2 影响化学反应速率的因素
考点3 化学平衡状态的判断
考点4 化学平衡的计算方法——三段式
地 城
考点01
化学反应速率定义的理解及计算
1.(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)下列说法正确的是
A.化学反应速率既有正值,又有负值
B.化学反应速率表示的是瞬时速率
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值可能相同
D.化学反应速率仅适用于可逆反应,不适用于非可逆反应
【答案】C
【详解】A.化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化量,无论是反应物浓度减的少还是生成物浓度的增加均取正值,不存在负值,A错误;
B.化学反应速率通常指平均速率,而非某一时刻的瞬时速率,B错误;
C.同一反应中,各物质的速率与其化学计量数成正比,若不同物质的计量数相同,则用它们表示的速率数值相同,C正确;
D.化学反应速率适用于所有反应,与是否为可逆反应无关,D错误;
故选C。
2.(24-25高一下·甘肃酒泉四校联考·期中)在四个不同的容器中进行合成氨反应:,生成氨的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,在不同条件下的反应,速率与计量数之比越大,反应速率越快,以此作答。
【详解】A中;
B中;
C中;
D中;
综上,B中速率与计量数之比的比值最大,所以反应速率最快,故选B。
3.(24-25高一下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)在2L的恒温密闭容器中,充入2molA和3molB发生反应,经2min后B的浓度减少。下列说法正确的是
A.用A表示2min内的反应速率是
B.比较B、D的反应速率:小于
C.2min时物质C的浓度为
D.2min末容器内气体的压强比起始时压强小
【答案】C
【详解】A.A是固体,其浓度视为常数,不能用浓度变化表示反应速率,A错误;
B.B的浓度减少0.6 mol/L,时间为2分钟,v(B)==0.3mol/(L·min)=0.005mol/(L·s),D的速率与B的速率比为2:3,故,两者速率相等,B错误;
C.根据反应比例,B减少0.6mol/L时,C的浓度增加量为×=0.2mol/L,C正确;
D.反应前后气体的化学计量数相等,故总物质的量不,压强不变,D错误;
故选C。
4.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应(生成物也为气体),反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断不合理的是
A.反应进行到1s时,
B.该反应的化学方程式为
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】D
【详解】A.反应进行到1s时,A和C的物质的量相等,所以,A正确;
B.B和C反应过程物质的量减少,为反应物,物质的量变化分别为、;A和D反应过程物质的量增加,为生成物,物质的量变化分别为、。反应后反应物未消耗完全,说明为可逆反应,结合物质的量变化比值可知反应方程式:,B正确;
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为,C正确;
D.反应进行到6s时,反应速率不变,速率比等于计量数之比,D错误;
故选D。
5.(24-25高一下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是
A.化学反应达到限度时,正、逆反应速率最大
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C.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
D.若某化学反应的反应速率为,则表示在1s内反应物和生成物的浓度变化量都为
【答案】C
【详解】A.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等且保持动态平衡,但并非达到最大值,正反应速率在初始阶段通常最大,随着反应物浓度降低逐渐减小,A错误;
B.反应速率快不一定现象明显,例如,酸碱中和反应速率快但现象可能不显著,而缓慢的金属腐蚀可能伴随明显现象,B错误;
C.合成氨反应()中,通过加压可同时提高反应速率和平衡转化率(程度),故调控条件可优化速率和程度,C正确;
D.反应速率与化学计量数相关,不同物质的浓度变化量不一定相等。例如,若反应为A2B,当A的速率为0.5mol/(L·s),B的浓度变化量应为1.0mol/L,D错误;
答案选C。
6.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)在一定条件下,将3mol A和1mol B混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成了0.6mol D,并测得C的浓度为。下列判断正确的是
A.2min内用A表示的反应速率为
B.
C.当时,反应达到了平衡状态
D.物质B的转化率为30%
【答案】D
【详解】A.A为固态,不能用A的浓度变化表示反应速率,A错误;
B.2min末生成C的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol,而D的物质的量为0.6mol,根据化学计量数之比等于物质的量变化量之比可知,C与D的化学计量数之比为0.3:0.6=1:2,则x=1,B错误;
C.反应速率之比始终等于化学计量数之比,因此恒成立,无法判断是否达平衡,C错误;
D.2min末D的物质的量为0.6mol,说明相同时间内B的消耗量为0.6mol=0.3mol,则B的转化率为=30%,D正确;
故选D。
7.(24-25高一下·甘肃白银靖远县多校联考·期中)不同温度下,在5L恒容密闭容器中通入一定量,发生反应,浓度和浓度随时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线a代表浓度随时间变化的关系
B.
C.m点时,
D.温度下,0~2min内,的平均反应速率为
【答案】C
【分析】是反应物,曲线a代表T1温度下的物质的量浓度随时间变化曲线,曲线b代表T2温度下SO2物质的量浓度随时间变化曲线。
【详解】A.由分析可知曲线a代表T1温度下的物质的量浓度随时间变化曲线,A错误;
B.0~2min,T1温度下的物质的量浓度减小0.15mol/L,则T1温度下SO2增大0.15mol/L,T2温度下SO2物质的量浓度增大0.2mol/L,则T2温度下反应更快,T2>T1,B错误;
C.m点时,,C正确;
D.温度下,0~2min内,S的平均反应速率=0.2mol/L÷2min=,根据方程式计量数可知的平均反应速率=0.05,D错误;
答案选C。
8.(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)反应4E(s)+3F(g)=2G(g)+H(g),下列用不同物质表示的速率,其中速率最大的是
A.v(E)=0.5mol/(L·s) B.v(F)=0.3mol/(L·s)
C.v(G)=0.2mol/(L·min) D.v(H)=0.1mol/(L·min)
【答案】B
【分析】可以比较,反应速率与化学计量数成正比,反应速率与化学计量数比值越大,反应速率越快,注意转化为同样的单位,以此解题。
【详解】A.E为固体,其浓度变化不参与反应速率的计算,A错误;
B.对于v (F),;
C.对于v (G),;
D.对于v (H),
B的数值最大;
故选B。
9.(24-25高一下·江西上饶·期中)a、b、c、d分别表示四种不同的纯净物气体。一定温度下,向容积为4L的恒容密闭容器中通入其中某两种气体,发生可逆反应,反应中各气体的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是
A.容器中发生反应的化学方程式中,c与d的化学计量数之比为2:1
B.内,b的平均反应速率为
C.点时,该反应的正反应速率大于逆反应速率
D.从反应开始至达到平衡状态,c的转化率为
【答案】B
【分析】由图可知b、c是反应物,a、d是生成物,从反应开始到6s,消耗0.6molb和0.8molc,同时生成1.2mola和0.4mold,所以密闭容器中发生的反应为。
【详解】A.由分析可知c与d的化学计量数之比=4:2=2:1,A正确;
B.内,a的平均反应速率==,反应速率之比=计量数之比,则b的反应速率为0.075,B错误;
C.M点时,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,C正确;
D.从反应开始至达到平衡状态,c的转化量为1.0mol-0.2mol=0.8mol,转化率为,D正确;
答案选B。
10.(24-25高一下·湖北武汉部分级示范高中联考·期中)是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列说法不正确的是
A.0~20s内,平均反应速率
B.向该容器中充入,正逆反应速率均不变
C.达到平衡后,容器内的压强保持不变
D.10s时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡
【答案】D
【详解】A.由图可知b在减少,因此b曲线为反应物(N2O5)的物质的量的变化关系,0~20s内物质的量的变化量为2.0mol,v==0.05 mol·L-1·s-1,v(O2)=v(N2O5)=0.025mol·L-1·s-1,A正确;
B.向该容器中充入He,容器为恒容容器,容器中各组分浓度均不变,因此正逆反应速率均不变,B正确;
C.该反应为气体体积增大的反应,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度不变,混合气体的压强保持不变,C正确;
D.由图可知,a前20s增加了4mol,根据方程式系数可知a为NO2,10s时,N2O5和NO2的物质的量相等,但10s后N2O5和NO2都发生了变化,因此没有达到平衡状态,D错误;
故选D。
11.(24-25高一下·湖北部分高中联考·期中)常温下,往烧杯中加入溶液和溶液,随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法错误的是
A.内,的反应速率为
B.
C.若将溶液换成溶液,反应速率将减慢
D.时,往烧杯中滴加溶液,溶液变红
【答案】A
【详解】A. 内,的反应速率为:;A错误
B.经过混合后,因为是等体积混合所以:=1,B正确;
C.替换后浓度减小导致反应速率减小,C正确;
D.根据图像可知最终共消耗了,有剩余,且剩余,说明该反应为可逆反应,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液变红,D正确;
故答案选A。
12.(24-25高一下·河北衡水中学·期中)一定温度下,体积为的恒容密闭容器中进行合成氨反应,5min内的质量增加了,且反应达到平衡,已知该反应为放热反应。下列说法正确的是
A.从容器中将产物氨气分离出来,可以加快反应速率
B.用表示该反应内的平均速率为
C.达到平衡时,反应物的浓度之和与生成物浓度相等
D.升温时,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】B
【详解】A.从容器中分离出氨气,降低生成物浓度,减慢反应速率,A错误;
B.5min内的质量增加了,,,,B正确;
C.平衡时反应物和生成物浓度不再变化,但浓度之和不一定相等,C错误;
D.升温时正、逆反应速率均增大,D错误;
故答案为:B。
13.(24-25高一下·浙江台州六校联考·期中)一定温度下,在2L恒容密闭容器中加入100g铁粉并充入一定量的气体,发生反应:
,下列说法不正确的是
A.min时,
B.0-4min内,
C.若保持容器体积不变充入He使容器压强增大,化学反应速率加快
D.4min后,CO消耗的速率等于消耗的速率
【答案】C
【分析】由图示可知,CO2的初始浓度为0.7mol/L,平衡浓度为0.2mol/L,浓度变化量为0.5mol/L,CO的初始浓度为0mol/L,平衡浓度为0.5mol/L,浓度变化量为0.5mol/L。
【详解】A.min后CO浓度仍在升高,CO2浓度仍在降低,min时未达到平衡状态,反应正向移动,故,A正确;
B.0-4min内,,B正确;
C.若保持容器体积不变充入He使容器压强增大,各物质浓度不变,化学反应速率不变,C错误;
D.4min后,个物质浓度不变,反应达到平衡状态,正逆反应速率相等,化学反应速率之比等于化学计量数之比,故CO消耗的速率等于消耗的速率,D正确;
故选C。
14.(23-24高一下·广东广东实验中学·期中)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B.a点时,v正<v逆
C.反应过程中A和B的转化率之比为3:1
D.开始到平衡,用A表示的化学反应速率为0.3mol·L-1·min-1
【答案】D
【详解】A.反应在恒容条件下进行且反应中只有气体参与,气体总质量始终不变,所以密度不是变量,若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态,故A错误;
B.a点时,D的物质的量还在增加,反应在向正反应方向进行,v正>v逆,故B错误;
C.投料比等于系数比,各反应物的转化率相同,反应过程中A和B的转化率之比为1:1,故C错误;
D.从开始到平衡,生成D的物质的量为0.8mol,消耗1.2molA,用A表示的化学反应速率为mol·L-1·min-1=0.3mol·L-1·min-1,故D正确;
故答案选D。
15.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)时,向2L的恒容密闭容器中,充入和使之发生反应,测得各物质的物质的量浓度变化如图所示,下列说法错误的是
A.由图可知,的浓度随时间的变化为曲线a
B.2min内的平均反应速率
C.达到平衡时,的转化率为70%
D.反应至2min时,改变了某一条件,则改变的条件可能是升高温度
【答案】C
【详解】A.根据化学计量数可知,a为的变化曲线,b为的变化曲线,c为产物的变化曲线,A正确;
B.2min内的平均反应速率,B正确;
C.达到平衡时,的转化率为=30%,C错误;
D.反应至2min时,可能是升高温度,各物质的反应速率均加快,D正确;
答案为C。
地 城
考点02
影响化学反应速率的因素
16.(24-25高一下·安徽宿州砀山县七校联考·期中)下列关于化学反应速率说法正确的是
A.增大压强一定能加快化学反应速率 B.增加反应物的用量一定能加快化学反应速率
C.浓度是决定化学反应速率的唯一因素 D.升高温度能加快化学反应速率
【答案】D
【详解】A.压强对反应速率的影响只适用于有气体参与的反应,即改变压强,反应速率不一定改变,A错误;
B.若反应物有固体,增加固体的量,不改变化学反应速率,B错误;
C.物质本身的性质是决定化学反应速率的主要因素,反应物浓度是其外界影响因素,C错误;
D.升高温度,活化分子数增多,化学反应速率加快,D正确;
答案选D。
17.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)一定温度下,向容积一定的密闭容器中通入一定量的A(g),在某催化剂表面上发生反应的方程式为:,实验测得催化剂表面积变化时,A(g)的浓度与时间变化的关系如下表所示,下列说法错误的是
编号
0
20
40
60
80
①
2X
2.8
2.0
1.3
0.8
0.8
②
X
2.8
2.4
2.1
1.9
1.8
A.实验①,A(g)的分解速率:0~20min大于20~40min
B.实验①,在第60min时恰好达到化学平衡状态
C.实验②,在40~60min,v(B)=0.005mol/(L·min)
D.实验①、②说明,相同条件下增加催化剂的表面积,反应速率增大
【答案】B
【详解】A.实验①,由表格中数据可知,0~20minA浓度减小0.8mol/L,20~40minA浓度减小0.7mol/L,A(g)的分解速率0~20min速率大于20~40min的速率,A正确;
B.根据表格中的数据可知,实验①,60min之后的浓度一直没发生变化,只能说明60min时已经达到平衡状态,但不能说明第60min时恰好达到平衡状态,有可能是60min之前;B错误,
C.实验②在40-60min,,B与A的化学计量数之比为1:2,所以,C正确;
D.实验①,催化剂表面积为2Xcm2,根据表格中数据可知,0~20min,,实验②,催化剂表面积为Xcm2,根据表格中数据可知,0~20min,,可知相同条件下增加催化剂的表面积,使反应速率增大,故D正确;
故选B。
18.(24-25高一下·河北衡水中学·期中)用溶液氧化废水中的还原性污染物,为研究降解效果设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响,实验测得的浓度与时间关系如图所示。
实验编号
温度/℃
pH
①
25
1
②
45
1
③
25
7
④
25
1
下列说法错误的是
A.实验①中在0-15minM的降解速率约为
B.对比实验①④说明的浓度越小,降解的速率越慢
C.实验①③证明越高,越不利于的降解
D.对比实验①②说明温度升高,降解速率加快
【答案】A
【详解】A.由图中数据,可知15 min内,则 ,A错误;
B.实验①和实验④的反应温度相同、pH相同,起始浓度不同,0~15min内,实验④中M浓度的变化量小于实验①中M的浓度变化量,说明M的浓度越小,降解的速率越慢,B正确;
C.由图中曲线变化可看出实验①③,温度相同,M的起始浓度相同,由表中数据可知,其他条件相同,实验③的pH高, M的浓度大,说明pH越高,越不利于M的降解,C正确;
D.根据表中信息可知,实验①②,M的起始浓度相同,pH相同,温度不同,温度越高,相同条件下M的浓度越小,降解速率越快,D正确;
故答案为:A。
19.(24-25高一下·河北邢台卓越联盟·期中)6.5g锌粒与足量2mol·L-1稀硫酸反应生成H2,下列措施可以加快反应速率,但减少H2的最终生成量的是
A.将锌粒换成等质量的锌粉
B.向稀硫酸中加入少量K2SO4溶液
C.向稀硫酸中加入少量CuSO4固体
D.将该稀硫酸换成足量0.5mol·L-1稀硫酸
【答案】C
【详解】A.将锌粒换成锌粉增大了接触面积,反应速率加快,锌的总量未变,H2的生成量不变,故不选A;
B.加入K2SO4溶液稀释了硫酸,H⁺浓度降低,反应速率减慢,锌的总量未变,H2的生成量不变,故不选B;
C.加入CuSO4固体后,锌置换出Cu,消耗部分锌,与硫酸反应的锌减少,H2生成量减少,同时形成Cu-Zn原电池,加快反应速率,故选C;
D.换成低浓度硫酸会减慢反应速率,且H2的总量由锌的量决定(硫酸足量),放出氢气的量不变,故不选D;
选C。
20.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.Zn与稀硫酸反应制取时,加入NaCl溶液
B.Al在中燃烧生成,用铝粉代替铝片
C.与稀盐酸反应生成时,适当升高温度
D.分解制取时,添加少量
【答案】A
【详解】A.加入NaCl溶液会降低H⁺浓度,导致反应速率减慢,A符合题意;
B.铝粉比铝片表面积更大,增大接触面积,反应速率加快,B不符合题意;
C.升高温度可以提高有效碰撞频率,加快反应速率,C不符合题意;
D.MnO2作为催化剂,可以降低反应活化能,加快反应速率,D不符合题意;
故选A。
21.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)在催化剂a和催化剂b的作用下,氮气分子参与反应的有关反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.过程①氮气会完全转化为氨气
B.过程②中参加反应的分子,化学键未完全断裂
C.过程①的反应若在恒压条件下充入氩气,反应速率不变
D.温度不变,缩小体积,过程①②的反应速率均增大
【答案】D
【详解】A.N2和H2生成NH3的反应是可逆反应,氮气不能完全转化为氨气,故A错误;
B.过程②中参加反应的分子是氨气和氧气,反应过程中全部反应生成NO和水,化学键完全断裂,故B错误;
C.过程①的反应若在恒压条件下充入氩气,容器体积增大,反应物和生成物浓度减小,反应速率减小,故C错误;
D.温度不变,缩小体积,混合气体压强增大,反应速率增大,过程①②的反应速率均增大,故D正确;
故选D。
22.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.时刻,反应逆向进行
B.时刻,逆反应速率大于正反应速率
C.时刻,达到反应进行的限度
D.时刻,保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均加快
【答案】D
【详解】A.由图可知时刻,正反应速率大于逆反应速率,所以反应正向进行,A错误;
B.由图可知时刻,正反应速率大于逆反应速率,B错误;
C.由图可知时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,反应没有达到最大限度,C错误;
D.时刻,保持其他条件不变,升高温度,分子能量升高,有效碰撞频率增大,正、逆反应速率均加快,D正确;
故选D。
23.(24-25高一下·福建福州八县联盟校·期中)对于密闭容器中的反应:N2+3H22NH3,在673 K、30 MPa 下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.在点a的H2消耗速率比生成速率小
B.NH3在点a′的逆反应速率比点b′的逆反应速率小
C.点c反应达到平衡
D.点d(t1时刻),向此恒容密闭容器中通入氦气,H2的消耗速率增大
【答案】B
【详解】A.点a时H2的物质的量随时间减小,说明反应正向进行,H2的消耗速率(正反应速率)大于生成速率(逆反应速率),A错误;
B.NH3的逆反应速率(分解速率)与NH3浓度成正比,a′点时间早于b′点,NH3的物质的量:a′<b′,则逆反应速率:a′<b′,B正确;
C.反应达到平衡时各物质的物质的量不再变化,点c后H2和NH3的物质的量仍在变化(H2继续减少、NH3继续增加),未达平衡,C错误;
D.恒容容器中通入氦气,各反应物浓度不变,H2的消耗速率(正反应速率)不变,D错误;
故答案选B。
24.(24-25高一下·广东清远六校联考·期中)汽车尾气中含有NO。利用固体表面催化工艺进行NO分解的反应过程可用下图表示:
下列说法错误的是
A.NO和都属于共价化合物
B.催化剂能改变NO的分解速率
C.过程②吸收能量,过程③释放能量
D.上述过程的总化学方程式为
【答案】A
【详解】A.为非金属单质,不属于共价化合物,A错误;
B.催化剂可以加快NO分解的速率,B正确;
C.过程②是破坏化学键的过程,吸收能量;过程③是形成化学键的过程,释放能量,C正确;
D.上述过程的反应物是NO,生成物是氮气和氧气,总化学方程式为,D正确;
故选A。
25.(24-25高一下·湖北武汉部分级示范高中联考·期中)少量的铁与的稀盐酸反应,为了加快反应速率且不改变的产量,可以使用如下方法中的
①加水 ②加溶液 ③滴入几滴浓盐酸 ④加入少量铁粉 ⑤加溶液
⑥加入粉末 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用的盐酸
A.②⑥⑦ B.③⑥⑦ C.③⑦⑧ D.④⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】①加水,氢离子浓度减小,反应速率减慢,不符合题意;
②加入KNO3溶液会引入硝酸根,在酸性条件下与Fe反应生成NO而非H2,减少H2产量,不符合题意;
③滴浓盐酸增加H+浓度,加快速率,少量的铁决定氢气产量,不改变产量,符合题意;
④加铁粉会增加H2产量,不符合题意;
⑤加溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,不符合题意;
⑥加入CuSO4会消耗Fe,减少H2产量,不符合题意;
⑦升高温度加快反应速率且不影响产量,符合题意;
⑧改用高浓度盐酸加快速率且H⁺总量不变,H2产量由Fe决定,符合题意;
综上,③⑦⑧符合题意,故选C。
26.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)下列说法正确且均与化学反应速率有关的是
A.向门窗合页里注油
B.足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液
C.包装袋中放生石灰作为脱氧剂,可以延长保质期
D.炼铁高炉尾气中,增加高炉的高度,高炉尾气中CO的比例没有改变
【答案】B
【详解】A.向门窗合页里注油是增加润滑性且起到隔绝氧气和水的作用,A不符合题意;
B.锌置换出硫酸铜溶液中的铜,锌、铜和稀硫酸构成原电池,加快化学反应速率,B符合题意;
C.生石灰是干燥剂,与脱氧无关,C不符合题意;
D.炼铁高炉尾气中增加高炉的高度,高炉尾气中CO的比例没有改变,说明一氧化碳还原氧化铁的反应是可逆反应,与化学反应速率无关,D不符合题意;
故选B。
27.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)某实验小组用溶液和溶液为反应物,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:。
实验
序号
温度/℃
溶液
体积
溶液
体积
体积
出现沉淀的时间
I
60
5
10
II
60
5
5
10
III
20
5
10
A.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
B.当,实验I、II的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响
C.根据实验结果可知
D.进行实验I、II时,依次向试管中加入溶液、溶液、
【答案】A
【详解】A.SO2易溶于水,生成H2SO3,导致气泡产生不明显,而沉淀的出现更易观察,因此用沉淀时间比较反应速率更合理,A正确;
B.实验I和II中H2SO4体积不同(10mL和5mL),若a=5,总体积相同,变量为H2SO4浓度,而非水的用量,B错误;
C.实验III(20℃)与实验II(60℃)比较温度对化学反应速率的影响,需保持其他条件相同,故b=5,故C错误;
D.正确操作应为先加Na2S2O3溶液,再加H2O,最后加H2SO4以确保反应起始时间准确,D错误;
故选A。
28.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
(2)反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率_______。
(3)2min后反应达到平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);混合气体的密度_______。
(4)将amolX与bmolY的混合气体通入2L的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则原混合气体中_______。
(5)下列措施能加快反应速率的是_______(填序号,下同)。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入X D.及时分离出Z E.升高温度 F.选择高效的催化剂
(6)下列说法正确的是_______。
A.升高温度改变化学反应的限度
B.已知正反应是吸热反应,升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.化学反应的限度与时间长短无关
D.化学反应的限度是不可能改变的
E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
【答案】(1)
(2)
(3) 增大 不变
(4)
(5)CEF
(6)AC
【详解】(1)由图中所给数据分析,X的变化量为0.3mol,Y变化量为0.1mol,Z的变化量为0.2mol,根据变化量与方程式计量数成比例,得该反应的化学方程式为;
(2)
(3)2min后反应达到平衡,容器内气体质量不变,混合气体的总物质的量减小,根据,得平均相对分子质量比起始时增大;容器内气体质量不变,容器体积不变,根据得混合气体的密度不变;
(4),当时,,得 ;
(5)A.恒压时充入He,容器体积增大,反应物浓度降低,速率减慢;
B.恒容时充入He,容器体积不变,反应物浓度不变,速率不变;
C.恒容时充入X,X的浓度增大,速率加快;
D.及时分离出Z,Z的浓度降低,速率减慢;
E.升高温度,速率加快;
F.选择高效的催化剂,速率加快;
故选CEF;
(6)A.升高温度可改变化学反应的限度,故A正确;
B.正反应是吸热反应,升高温度正逆反应速率均加快,故B错误;
C.化学反应的限度与时间长短无关,故C正确;
D.化学反应的限度是可以通过改变条件进行改变的,故D错误;
E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率开始不变,之后会加快,故E错误;
故选AC。
29.(24-25高一下·湖北十堰六县一中教联体·期中)(1)以下反应:①木炭与水制备水煤气;②碳酸钙分解;③炸药爆炸;④酸与碱的中和反应;⑤生石灰与水作用制熟石灰;⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;⑦浓硫酸溶于水
属于放热反应的是___________(填序号)
(2)某温度时,在一个10L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示,根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为___________。
②反应从开始至2min,用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=___________。
③达到平衡时混合气体中Y的体积分数为___________。
④将amolX与bmolY的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n(Z),则原混合气体中a:b= ___________。
⑤在其他条件不变时,若改变下列条件,能使生成Z的速率变大的是___________(填字母)
A.升高温度
B.增大X的浓度
C.选择高效的催化剂
D.恒容下充入Ne(不参与体系反应)
E.恒容下充入气体Y
【答案】(1)③④⑤
(2) 3X(g)+Y(g)2Z(g) 0.015mol(L·min)或0.015mol·L-1·min-l 50%或0.5 5:3 ABCE
【详解】(1)①木炭与水反应生成一氧化碳和氢气,属于吸热反应;②碳酸钙分解,属于吸热反应;③炸药爆炸属于放热反应;④酸与碱的中和反应,属于放热反应;⑤生石灰与水反应生成氢氧化钙,属于放热反应;⑥与 反应放出氨气,属于吸热反应;⑦浓硫酸溶于水,浓硫酸溶于水属于放热过程,不是化学反应,不属于放热反应;所以属于放热反应的是③④⑤;
(2)①根据图中数据可知,2min内参加反应的X的物质的量为(1.0−0.7)mol=0.3mol,参加反应的Y的物质的量为(1.0−0.9)mol=0.1mol,生成的Z的物质的量为0.2mol,且2min以后X、Y、Z的物质的量不变,说明该反应为可逆反应,根据参加反应的物质的量之比等于化学计量数之比,该反应的化学方程式为:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);
②在2min时间内,用X表示反应的平均速率0.015mol(L·min)或0.015mol·L-1·min-l;
③在2min时达到平衡,混合气体中Y的体积分数为;
④利用三段式计算:,因为n(X)=n(Y)=n(Z),所以:a-3n=b-n;a-3n=2n,解得:a=5n;b=3n,因此a:b=5:3;
⑤A.升高温度,反应速率加快,故选A;
B.增大反应物浓度,反应速率加快,故选B;
C.使用催化剂,能加快反应速率,故选C;
D.恒容下充入Ne(不参与体系反应),反应物浓度不变,反应速率不变,故不选D;
E.恒容下充入气体Y,增大反应物浓度,反应速率加快,故选E;
故选ABCE。
30.(24-25高一下·河南南阳新未来联考·期中)回答下列问题:
Ⅰ.一定温度下,在2L的恒容密闭绝热容器中,固体A和三种气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式是_______。
(2)0~10s内用Y表示的化学反应速率为_______。
(3)下列能表示该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
A.混合气体的总质量保持不变 B.X、Z的反应速率之比为
C.Y的体积分数保持不变 D.容器内温度保持不变
Ⅱ.某同学探究大苏打的水溶液(即溶液)与稀反应的速率影响因素时,设计了如下实验:
编号
反应温度/℃
溶液
稀
变浑浊时间
V/mL
V/mL
V/mL
t/min
Ⅰ
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
Ⅱ
40
10.0
0.10
0.50
0
a
Ⅲ
20
0.10
5.0
0.50
c
(4)与稀发生反应,既生成沉淀又有气体放出,该反应的离子方程式为_______。
(5)实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响,因此_______。
(6)实验Ⅰ、Ⅲ可探究_______对反应速率的影响,因此_______,_______;a_______c(填“>”“<”或“=”)。
(7)化工原料海波的主要成分为。欲测定某海波样品中的纯度,称取wg样品溶于水配制成100mL溶液,准确量取10.00mL配制的溶液于锥形瓶中,滴加碘水至恰好完全反应,最终消耗VmL碘水(已知:)。计算该样品纯度为_______(用含w、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)CD
(4)
(5)10.0
(6) 浓度(或硫酸浓度) 10.0 5 <
(7)
【详解】(1)由图像知A的物质的量不变,则A是催化剂;X的物质的量减少0.79mol、Y的物质的量减少0.79mol、Z的物质的量增加1.58mol,则X、Y是反应物、Z是生成物,系数之比等于变化量之比,所以该反应的化学方程式为;
(2)0~10s内Y的物质的量减少0.79mol,容器体积为2L,因此0~10s内用Y表示的化学反应速率为;
(3)混合气体的总质量保持不变,反应不一定平衡,A错误;同一化学反应,速率之比等于系数之比,X、Z的反应速率之比为为恒量,反应不一定平衡,B错误;容器体积不变,Y的体积分数保持不变,说明Y的物质的量不变,反应达到平衡状态,C正确;该反应在绝热容器中进行,化学反应伴随能量变化,温度是变量,容器内温度保持不变,反应一定达到平衡状态,D正确;
(4)溶液在酸性条件下发生歧化反应,离子方程式为;
(5)分析实验Ⅰ、Ⅱ可知,探究温度对反应速率的影响,其他条件应相同,故;
(6)分析实验Ⅰ、Ⅲ可知,硫酸所用体积不同,故其他条件应该相同,故实验Ⅰ、Ⅲ可探究浓度对反应速率的影响,满足除硫酸的用量不同,但所用溶液的总体积相等,因此,;浓度越大,温度越高,反应速率越快,变浑浊时间越短,则;
(7)根据反应关系可知,则样品中的物质的量为,纯度为,化简后为。
地 城
考点03
化学平衡状态的判断
31.(24-25高一下·湖北部分高中联考·期中)在恒温、恒容条件下,按投料,下列说法能判断反应:已达化学平衡状态的有
① ②混合气体的密度不变 ③混合气体平均相对分子质量不变 ④体系总压强不变 ⑤
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】条件①中,正反应的速率等于3倍逆反应的速率,符合化学计量关系,说明正逆反应速率相等,①正确;
条件②中,反应前后气体总质量不变且体积恒定,密度始终不变,无法判断平衡,②错误;
条件③中,平均相对分子质量=总质量/总物质的量,总物质的量变化导致其变化,当其不变时说明平衡,③正确;
条件④中,反应前后气体物质的量减少,总压强变化,当其不变时说明平衡,④正确;
条件⑤中,初始投料比为1:3,反应中消耗比例也为1:3,浓度比始终为1:3,无法判断平衡,⑤错误;
故答案选C。
32.(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)体积为的密闭容器中发生反应:。部分物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线代表的物质的量变化
B.时,生成的速率大于消耗的速率
C.时,反应达到平衡状态,
D.与的物质的量之比为2:1时,该反应达到平衡
【答案】B
【分析】根据反应,产物中可知曲线I表示,可知曲线Ⅱ表示,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,曲线代表的物质的量变化,A错误;
B.时,反应还未达到平衡,还在向正反应方向移动,则有生成的速率大于消耗的速率,B正确;
C.时,反应达到平衡状态,只是,但不为0,C错误;
D.根据反应方程式可知,在整个反应的任何阶段都有,所以当与的物质的量之比为2:1时,无法确定该反应已经达到平衡,D错误;
故答案为:B。
33.(24-25高一下·湖北武汉江岸区等3地联考·期中)在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.消耗的同时生成 B.的质量保持不变
C.,,浓度比为 D.正、逆反应速率相等且均等于零
【答案】B
【详解】A.消耗2mol SO2的同时生成2mol SO3,均为正反应过程,未体现正、逆反应速率相等,无法说明达到平衡状态,A错误;
B.SO2的质量保持不变,表明其生成与消耗速率相等,说明反应达到平衡,B正确;
C.,,的浓度比为2:1:2与是否平衡无关,可能出现在非平衡状态,C错误;
D.平衡时正逆反应速率相等但不为零,若速率为零则反应停止,不符合动态平衡的概念,D错误;
故选B。
34.(24-25高一下·云南昭通一中教研联盟·期中)可逆反应:,在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有
①容器内总压强不再变化
②的百分含量保持不变
③的物质的量浓度之比为
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑦单位时间内生成的同时生成
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【详解】①反应前后气体物质的量变化导致压强改变,压强不变说明平衡,达到平衡;
②的百分含量不变表明各物质浓度不变,达到平衡;
③各物质浓度不变才能说明达到平衡,不一定平衡;
④以上气体中只有二氧化氮是红棕色,其余气体无色,当混合气体颜色不变,说明各气体浓度不变,达到平衡;
⑤容器的体积不变,并且气体的质量反应前后均不变,无论是否平衡,混合气体的密度都不变,不一定平衡;
⑥该反应前后气体总物质的量变化。若未平衡,总物质的量会改变,导致平均相对分子质量变化,当其不变,说明达到平衡;
⑦该描述仅涉及正反应速率(生成和均为正反应),未体现逆反应速率,生成的速率比为是正反应的固有比例,无法判断是否平衡;
所以一定达到平衡的是①②④⑥。
故选B。
35.(24-25高一下·湖北武汉常青联合体·期中)光气()在有机合成中常作氯化剂。工业上,用CO和合成光气(): 在恒温恒容密闭容器中充入1mol CO(g)和1mol (g)合成(g)。下列物理量随时间变化的图像正确且在tmin时反应达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.在恒温恒容条件下,气体的总质量不变,密度始终不变,A错误;
B.反应正向进行时,气体的总物质的量由多到少,总压强由大到小,B错误;
C.气体的总质量不变,气体的总物质的量由多到少,混合气体的平均相对分子质量由小到大,平衡时不变,C错误;
D.的浓度由0到大,不变时反应达到平衡,D正确;
故选D。
36.(24-25高一下·浙江杭州·期中)在恒温恒容密闭容器中进行反应:,下列能作为反应已达到平衡状态的依据是
A.不再变化
B.单位时间内消耗的CO和生成的物质的量相等
C.容器内气体的压强不再变化
D.容器内气体的密度不再变化
【答案】A
【详解】A.K=,平衡常数只与温度有关,一定温度下K为定值,当不变时说明Qc=K,反应达到平衡,A正确;
B.消耗CO和生成CO2均为正反应方向,不符合v正=v逆,无法判断平衡,B错误;
C.反应前后气体物质的量总和相等,恒温恒容下压强始终不变,因此压强不再变化不能作为平衡依据,C错误;
D.混合气体的密度ρ=,根据质量守恒定律m为定值,恒容V为定值,故ρ为定值,无法判定平衡,D错误;
故选A。
37.(24-25高一下·天津建华中学·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。当、的浓度不再变化时,下列说法不正确的是
A.全部转化为 B.该反应已达化学平衡状态
C.正、逆反应速率相等,但不等于零 D.容器中气体颜色不再发生变化
【答案】A
【详解】A.可逆反应无法完全转化,NO2不可能全部转化为N2O4,A错误;
B.当 NO2 、 N2O4 的浓度不再变化浓度,说明反应达到了化学平衡的标志,B正确;
C.化学平衡是动态平衡,平衡时正逆反应速率相等且不为零,C正确;
D.NO2为红棕色,其浓度不变时颜色不再变化,D正确;
故答案为:A。
38.(24-25高一下·河南实验中学·期中)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有
① ②CO的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化 ④H2O、CO的浓度之比为1:1 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化 ⑥混合气体的密度不再改变 ⑦2molH-O键断裂的同时有2molH-H键断裂
A.①②④⑤⑦ B.①②③⑤⑥ C.①②⑤⑥⑦ D.①③④⑥⑦
【答案】B
【详解】① :正反应消耗水的速率等于逆反应消耗氢气的速率,方向相反且速率比等于化学计量数,表明正逆反应速率相等,符合平衡条件,正确。
② CO体积分数不变,表明正逆反应速率相等,符合平衡特征,正确。
③ 反应前后气体分子数从1变为2,压强不变说明物质的量不再变化,能表明该反应已达到化学平衡状态,正确。
④H2O、CO的浓度之比为1:1 取决于起始的投料,可能出现在反应过程中,不能表明正逆反应速率相等,不一定是平衡状态,错误。
⑤ 气体总质量、总物质的量、混合气体的平均摩尔质量均随反应而变化,混合气体的平均摩尔质量不再变化时,说明平衡,正确。
⑥ 碳是固体,气体总质量、混合气体的密度随反应变化,混合气体的密度不再改变不时,密度不再变化时,说明平衡,正确。
⑦ 2molH-O键断裂的同时有2molH-H键断裂,即每1mol水消耗同时有2mol氢气消耗,则正逆反应速率不相等,不符合平衡条件,错误。
综上,①②③⑤⑥正确,对应选项B。
39.(24-25高一下·天津第五十七中学·期中)在某恒容容器中发生反应,下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是
A.单位时间内每消耗,同时有2molHI生成
B.气体的总质量不再改变
C.压强不再随时间改变而改变
D.混合气体中各组成成分的含量不再改变
【答案】D
【详解】A.单位时间内每消耗,同时有2molHI生成,都是指正反应速率,不能说明反应已达到平衡状态,A错误;
B.反应前后遵循质量守恒,气体的总质量不再改变,不能说明反应已达到平衡状态,B错误;
C.该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,所以无论是否达到平衡状态,混合气体的压强始终不变,所以不能判断平衡状态,C错误;
D.混合气体中各组成成分的含量不再改变时,说明反应已达到平衡状态,D正确;
故选D。
40.(24-25高一下·天津滨海新区紫云中学教育集团联考·期中)将4molA气体和2molB气体置于1L的密闭容器中,混合后发生如下反应:若经2s后测得C的浓度为下列说法不正确的是
A.用物质A表示2s时的反应速率为
B.当物质B的含量不变时,说明该反应达到化学平衡状态
C.一定温度下,增大反应压强,化学反应速率增大
D.反应后物质A与物质B的转化率相等
【答案】A
【分析】根据三段式分析:,据此分析;
【详解】A.化学反应速率为平均速率而非瞬时速率,A错误;
B.化学平衡的标志是各物质的浓度(或含量)不再变化,B的含量不变说明反应达平衡,B正确;
C.增大压强(如缩小容器体积)会提高反应物、生成物的浓度,正逆反应速率均增大,C正确;
D.根据题意,A的转化率为=30%,B的转化率为=30%,转化率相等,D正确;
故选A。
41.(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)在一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应。下列情况下能判断该反应达到平衡状态的是
A.在混合气体中的体积分数不再改变
B.容器气体的总质量不再改变
C.生成的速率与生成的速率相等
D.和的浓度之比为
【答案】A
【详解】A.SO3的体积分数与各物质的浓度相关,当其不再变化时,表明正逆反应速率相等,系统达到平衡。A符合题意;
B.反应中所有物质均为气体,总质量始终守恒,无法作为平衡标志。B不符合题意;
C.根据反应速率关系,正反应中生成SO3的速率为2v正,逆反应中生成O2的速率为v逆。平衡时v正=v逆,但此时v逆≠2v正,故条件不成立。C不符合题意;
D.浓度比与初始条件相关,可能出现在非平衡状态,不能作为平衡依据。D不符合题意;
故选A。
42.(24-25高一下·河北雄安新区·期中)工业合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题。工业合成氨反应的化学方程式如下:。将、通入一密闭容器中,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是
A.在恒温恒容条件下,的体积分数不变
B.在恒温恒压条件下,混合气体的密度不变
C.在绝热容器中,容器中的温度不变
D.
【答案】A
【详解】A.在恒温恒容条件下,设某时刻时N2、H2和NH3的变化量如下:起始时的体积分数为,某时刻时的体积分数为,所以的体积分数始终不变,不能作为判断是否达到平衡的标志,故A错误;
B.恒温恒压下,总质量始终不变,体积随着反应的进行发生改变,所以密度刚开始随着反应的进行也在变,当其不变时,说明达到平衡状态,故B正确;
C.绝热容器中,反应放热导致温度升高,温度不变说明热量不再变化,即达到平衡,故C正确;
D.根据反应速率关系,正反应中v正(NH3)=2v正(N2),逆反应中v逆(H2)=3v逆(N2)。平衡时v正(N2)=v逆(N2),代入得3v正(NH3)=2v逆(H2),该等式仅在平衡时成立,故D正确;
故答案为:A。
43.(24-25高一下·陕西榆林·期中)一定温度下,反应在恒压的密闭容器中进行.下列情况不能说明反应达到平衡状态的是
A.的物质的量不随时间而变化 B.容器的体积不随时间而变化
C.CO的体积分数不随时间而变化 D.气体的平均相对分子质量不随时间而变化
【答案】B
【详解】A.的物质的量不随时间变化,说明反应物和生成物的量不再变化,反应达到平衡,A不符合题意;
B.恒压条件下,反应前后气体总物质的量相等(3mol CO→3mol ),温度恒定,体积始终不变,因此容器体积不变不能说明反应是否平衡,B符合题意;
C.CO的体积分数不变,表明各气体组分的浓度不再变化,说明反应达到平衡,C不符合题意;
D.气体总物质的量不变,但总质量随CO转化为而增加,平均相对分子质量()不变时,说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故选B。
44.(24-25高一下·浙江宁波六校l联盟·期中)可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1mol 和3mol ,一定条件下反应:,测得(g)和(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3min到9min,___________(计算保留2位有效数字)。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.反应中与的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.单位时间内生成1mol ,同时生成1mol
C.混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)平衡时混合气体中与的质量之为___________。
(4)第3分钟时___________第9分钟时(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。
【答案】(1)0.042
(2)CD
(3)1∶16
(4)>
【详解】(1)从3min到9min,=。
(2)A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点),之后各成分的浓度还在继续变化,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.单位时间内生成3molH2同时生成1molCH3OH,正、逆反应速率才相等,单位时间内生成同时生成时,正、逆反应速率不相等,B错误;
C.混合气体的物质的量为变量,则压强为变量,随着反应的进行,混合气体的压强不随时间的变化而变化,此时反应达到平衡,C正确;
D.混合气体的质量不变,混合气体的物质的量是变量,则平均相对分子质量不随时间的变化而变化,此时反应达到平衡,D正确;
故选CD。
(3)平衡时CO2消耗0.75mol,则生成CH3OH为0.75mol,消耗H2为0.75mol×3=2.25mol,剩余H2为3mol-2.25mol=0.75mol,与的质量之为(0.75mol×2g/mol):(0.75mol×32g/mol)=1:16。
(4)第3分钟时反应未达到平衡,则,第9分钟时反应达到平衡状态,,所以。
45.(24-25高一下·河北邢台卓越联盟·期中)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入X、Y、Z三种气体,容器内三种气体的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)写出密闭容器中发生反应的化学方程式:_____(用X、Y、Z表示)。
(2)0~2min内,Y的平均反应速率为_____mol·L-1·min-1,X的转化率约为_____%(计算结果保留三位有效数字)。
(3)m点的正反应速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率。5min时,反应是否达到化学平衡状态?_____(填“是”“否”或“无法判断”)。
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.密闭容器中的压强不再变化
B.Z的物质的量浓度不再变化
C.密闭容器中混合气体的密度不再变化
D.消耗1molX的同时生成2molZ
(5)仅改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化,用“增大”“减小”或“不变”来回答:
①将容器体积变为1L,化学反应速率_____。
②保持容器体积不变,充入1molAr(Ar不参与容器内的反应),化学反应速率_____。
【答案】(1)
(2) 0.1 13.3
(3) 大于 是
(4)AB
(5) 增大 不变
【详解】(1)由图像可知,0~4min内,X和Y分别减少了0.2mol和0.6mol,Z增加了0.4mol,所以密闭容器中发生反应的化学方程式为:,故答案为:;
(2)①0~2min内,Y的物质的量减少了0.4mol,Y的平均反应速率为:,故答案为:0.1;
②0~2min内,Y的物质的量减少了0.4mol,X的物质的量减少了约0.133mol,X的转化率约为:,故答案为:13.3%;
(3)①根据图中m点,可知此时X和Y的物质的量在减小,Z的物质的量在增大,该反应未达到平衡状态,向正反应方向进行,所以正反应速率大于逆反应速率,故答案为:大于;
②5min时,X、Y和Z的物质的量均不变,此时反应是达到了化学平衡状态,故答案为:是;
(4)A.该反应前后气体分子数减小,说明反应过程中容器内压强一直在变化,当该密闭容器中的压强不再变化时,则反应达到了平衡状态,故A项正确;
B.Z的物质的量浓度不再变化时,该反应达到了平衡状态,故B项正确;
C.根据密度公式:,该反应体系中物质均为气体,根据质量守恒定律,可知气体总质量不变,且容器体积不变,所以混合气体的密度是恒量。当密闭容器中混合气体的密度不再变化时,不能说明该反应达到了平衡状态,故C项错误;
D.消耗1molX的同时生成2molZ,表示都是正反应方向,不能说明该反应达到了平衡状态,故D项错误;
故答案为:AB;
(5)①将容器体积变为1L,容器体积减小,压强增大,化学反应速率也增大,故答案为:增大;
②保持容器体积不变,充入1molAr(Ar不参与容器内的反应),容器内各气体的物质的量浓度不变,化学反应速率不变,故答案为:不变。
地 城
考点04
化学平衡的计算方法——三段式
46.(24-25高一下·浙江杭州·期中)在一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应:,已知、、、的初始浓度分别为、、、。当反应达到平衡时,各物质的浓度不可能为
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】假设反应正向进行到底,A完全消耗,B减少0.5 mol/L(剩余0.3mol/L),C增加0.4mol/L(达0.8mol/L),D增加0.6mol/L(达1.4mol/L);逆向进行到底时,C完全消耗,D减少0.6mol/L(剩余0.2mol/L),A增加0.4mol/L(达0.8mol/L),B增加0.5mol/L(达1.3mol/L)。实际为可逆反应,各物质浓度应在两极限之间但无法取到极值。
【详解】A.A的浓度在0~0.8mol/L之间,A不符合;
B.B的浓度在0.3~1.3mol/L之间,B不符合;
C.C的浓度在0~0.8mol/L之间,C不符合;
D.D的浓度在0.2~1.4mol/L之间,不可能等于1.4mol/L,D符合;
答案选D。
47.(24-25高一下·浙江丽水发展共同体联盟·期中)在2L的恒温恒容密闭容器中发生反应:,测得反应过程中部分物质物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.内用表示的平均反应速率是
C.充入气体He,使压强增大,化学反应速率加快
D.反应达到平衡时,若的转化率为50%,则初始通入的的量为8mol
【答案】D
【详解】A.时,SO2还在减少,SO3还在增多,,A错误;
B.内用表示的平均反应速率是,B错误;
C.充入气体He,压强增大,但是各物质浓度不变,化学反应速率不变,C错误;
D.5min反应达到平衡,此时SO2反应了8mol,需要4molO2反应,若的转化率为50%,则初始通入的的量为=8mol,D正确;
故选D。
48.(24-25高一下·浙江浙东北县域名校发展联盟·期中)一定条件下0.3 molX(g)与0.3 molY(g)在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应:,下列说法正确的是
A.反应达平衡时,X的转化率可能为40%
B.投料后至反应达平衡时,X的体积分数不发生变化
C.投料后至反应达平衡时,气体平均摩尔质量不发生变化
D.混合气体的密度不变时,可说明反应已达平衡
【答案】B
【详解】A.若X的转化率为40%,反应消耗X的物质的量是△n(X)=0.3 mol×40%=0.12 mol,根据反应方程式可知:X、Y转化的物质的量的比是1:3,则Y的消耗量为0.36 mol,0.36 mol>0.3 mol,超过其初始量0.3 mol,不可能实现,A错误;
B.根据起始充入的0.3molX(g)与0.3molY(g),则起始X的体积分数为50%,设达到平衡时X的变化量为amol,根据三段式有:,则平衡时X的体积分数为,可见:投料后至反应达平衡时,X的体积分数始终不变,B正确;
C.气体平均摩尔质量,由于反应混合物都是气体,气体的总质量不变,但由于反应后总物质的量减少,因此平均摩尔质量逐渐增大,直到平衡时才不再增大,C错误;
D.混合气体的密度,由于反应混合物都是气体,气体的总质量不变;反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积均不变,气体密度始终不变,因此不能根据密度不变来判断可逆反应是否达到平衡状态,D错误;
故合理选项是B。
49.(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)某温度下,在2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.当时,反应达到平衡状态
C.2min末,以表示的反应速率为
D.2min后,正、逆反应均不再进行,体系中的物质的量均不再变化
【答案】B
【分析】由题干图像信息可知,2min内X的物质的量减少了1.0mol-0.9mol=0.1mol,Y的物质的量减少了1.0mol-0.7mol=0.3mol,Z的物质的量增加了0.2mol,根据变化量之比等于化学计量数之比可知,X、Y、Z的系数比为:0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2,则该反应的化学方程式为:X(g)+3Y(g)2Z(g),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),A错误;
B.根据化学反应速率之比等于化学计量系数之比,结合分析可知,当时反应的正、逆反应速率相等,则反应达到平衡状态,B正确;
C.2min末的反应速率为瞬时速率,而化学反应速率为平均速率,C错误;
D.2min后体系中的物质的量均不再变化,说明反应达到化学平衡,即正、逆反应速率相等,但均不为0即还在继续反应,D错误;
故答案为:B。
50.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入等物质的量的和,部分物质的物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A.时,的物质的量为
B.通过调控反应条件可以使完全转化为
C.时的转化率为
D.后,各物质的物质的量不再变化,说明反应已经停止
【答案】C
【详解】A.在VL的恒容密闭容器中,充入等物质的量的SO2和O2,由图可知SO2和O2的起始量均为10mol,2min内SO2的变化量为5mol,根据反应:,O2的变化量为2.5mol,则2min时,O2的物质的量为10mol-2.5mol=7.5mol,A错误;
B.二氧化硫与氧气为可逆反应,通过调控反应条件不可以使SO2完全转化为SO3,B错误;
C.5min时,SO2的变化量为8mol,起始物质的量为10mol,则SO2的转化率为,C正确;
D.5min时,各物质物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态,是一种动态平衡,反应并未停止,D错误;
故选C。
51.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)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。
52.(24-25高一下·天津咸水沽第二中学·期中)一定温度下,容积为的恒容密闭容器中发生气相反应,反应物和生成物的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.内,
C.时,正逆反应速率均为0
D.时,Y的转化率为50%
【答案】B
【详解】A.反应中X的物质的量从0逐渐增大至不变,Y、Z的物质的量从最大逐渐减小至不变,所以X为生成物,Y、Z为反应物且反应为可逆反应,从开始到四分钟平衡,Y、Z、X的物质的量的变化量分别为6-2=4mol、4-2=2mol、4mol,所以该反应的化学方程式为,故A错误;
B.内,X的物质的量的变化量为2mol,,故B正确;
C.时反应达到动态平衡,正、逆反应速率相等,但不为零,故C错误;
D.时,转化的Y的物质的量为6-2=4mol,则Y的转化率为,故D错误;
故答案为:B。
53.(24-25高一下·浙江杭州钱塘区·期中)恒容条件下,可逆反应,若X、Y、Z起始浓度分别为、、(均不为0),平衡时X、Y、Z的浓度分别为、、,则下列判断不合理的是
A. B.X、Y的转化率不相等
C.平衡时,Y和Z的生成速率之比为 D.的取值范围为
【答案】B
【分析】根据题意,
【详解】A.根据平衡时X和Y的浓度关系推导,无论反应方向如何, 或,起始浓度比c1:c2始终为2:3,故A正确;
B.起始浓度比等于化学计量数比,X和Y的转化率应相等,故B错误;
C.平衡时,正逆反应速率比等于化学计量数之比,平衡时Y的生成速率(逆反应)与Z的生成速率(正反应)之比为3:4,故C正确;
D.通过极限分析,若Z完全由X、Y反应生成,则消耗X的浓度为3mol/L,所以c1的最大值趋近于5mol/L,若X由Z分解生成,则c1的极小值为0,根据题意,起始浓度不为零,故0<c1<5mol/L,故D正确;
选B。
54.(24-25高一下·北京师范大学附属中学·期中)一定条件下,密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.15 min时,反应处于化学平衡状态
B.15~20 min,正逆反应速率相等
C.达到平衡时,X的转化率为20%
D.反应的化学方程式为X +YZ
【答案】D
【详解】A.由图可知,15min时,各物质的物质的量保持不变,处于化学平衡状态,故A正确;
B.反应达到平衡状态时,同一物质的正逆反应速率相等,15~20min时该反应达到平衡状态,则15~20min时正逆反应速率相等,故B正确;
C.达到平衡时,X减少0.20mol-0.16mol=0.04mol,X的转化率×100%=20%,故C正确;
D.开始至平衡时,X减少0.20mol-0.16mol=0.04mol,Y减少0.10mol-0.08mol=0.02mol,Z增加0.04mol-0=0.04mol,物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为2X+Y⇌2Z,故D错误;
故选:D。
55.(24-25高一下·陕西西安·期中)工业上,常用水蒸气通过炽热的焦炭制得水煤气(主要成分为CO和),其反应的化学方程式为,请回答下列问题:
(1)上述反应的能量变化图像如图所示。下列反应的能量变化与上述反应相同的是_______。
A.铝粉与氧化铁的反应
B.氯化铵与的反应
C.锌片与稀硫酸的反应
D.钠与冷水的反应
(2)能使该反应速率加快的措施有______(任写一点)。
(3)一定条件下,焦炭和水蒸气在体积一定的密闭容器中进行反应,下列有关说法正确的是_______。
A.,说明反应达到平衡状态
B.容器中焦炭的质量不再变化,说明反应达到平衡状态
C.混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态
D.容器中水蒸气与氢气的体积比为时,说明反应达到平衡状态
(4)在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别加入相同质量的一定量炭粉和2.8mol水蒸气,在不同温度下反应的过程如下图所示:
①甲容器中,0~1min内的平均反应速率_______。
②甲容器中,A点正反应速率________B点的逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
③反应过程中,两个容器温度:甲_______乙(填“>”、“<”或“=”)。
④乙容器中C点时,CO的体积分数为________。
【答案】(1)B
(2)提高温度 (使用催化剂等)
(3)ABC
(4) 0.75mol•L-1•min-1 > > 30%
【详解】(1)由能量变化图像可知该反应为吸热反应;
A.铝热反应为放热反应,A不合题意,
B.NH4Cl与Ba(OH)2•8H2O的反应为吸热反应,B符合题意;
C.锌片与稀硫酸的反应为放热反应,C不合题意;
D.钠与冷水的反应为放热反应,D不合题意;
故答案为:B;
(2)从反应速率的影响因素考虑,能使该反应速率加快的措施有提高温度 (使用催化剂等);
(3)A.说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.反应未平衡时容器中焦炭的质量不断变化,当其质量不变,反应达到平衡,B正确;
C.反应过程中混合气体总质量不断变化,体积一定条件下,混合气体密度在反应过程中不断变化,混合气体密度不变,说明反应达到平衡,C正确;
D.容器中水蒸气与氢气的体积比为时,不能判断浓度是否发生改变,反应不一定达到平衡状态,D错误;
答案选ABC;
(4)①根据反应速率之比等于化合计量系数之比, ===0.75mol•L-1•min-1;
②由图可知A没有达到平状态,随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,B处于平衡状态,所以A点正反应速率大于B点的逆反应速率;
③由图可知,甲容器先达到平衡状态,说明甲容器中反应速度大于乙容器中,故T甲>T乙;
④列三段式有:,则CO的体积分数为。
56.(24-25高一下·甘肃白银靖远县多校联考·期中)作为主要的温室气体,过度排放会导致地球变暖,如何有效利用并将其转化为燃料甲醇,是各国竞相研究的重点。
已知:
反应1:
反应2:
请回答下列问题:
(1)对于反应1:
每消耗,反应放出4.6kJ热量,则生成时,反应放出________kJ热量,该反应的反应物总键能________(填“大于”或“小于”)生成物的总键能。
(2)在恒温恒容密闭容器中仅发生反应2,下列说法能说明该反应达到平衡的是________(填标号)。
A.压强不再发生变化
B.的体积分数不再发生变化
C.每消耗,同时生成
D.与的物质的量之比不再发生变化
(3)某温度下,在5L的恒容密闭容器中充入和,发生反应1和反应2,的物质的量与的物质的量随时间的变化如表所示:
2
4
8
15
20
0.70
0.50
0.40
a
0.40
0.21
0.35
0.42
0.42
0.42
①________,理由是________。
②0~2min内,________;时,________。
③平衡时,的转化率为________。
【答案】(1) 46 小于
(2)BC
(3) 0.40 由表中数据可知,8min时反应达到了平衡,的物质的量不再发生改变 0.021 0.12 48%
【详解】(1)4.4gCO2的物质的量为0.1mol,反应放热4.6kJ,生成1molCH3OH时,由可知,消耗1molCO2,反应放出热量 ;该反应为放热反应,说明反应物总键能小于生成物总键能;
(2)A.反应2是气体分子数不变的反应,恒温恒容下压强始终不变,不能说明平衡,A错误;
B.体积分数不变,说明各物质浓度不变,能说明平衡,B正确;
C.消耗表示正反应方向,生成表示逆反应方向,速率相等,能说明平衡,C正确;
D.与物质的量之比始终为1:1(反应式系数 ),不能说明平衡,D错误;
故选BC;
(3)①由表中数据可知,8min时反应达到了平衡,的物质的量不再发生改变,所以a=0.40;
②0~2min内, ;10min时,反应达到平衡(因8min已平衡 ),生成 为0.42mol(反应 1),反应1消耗的物质的量为0.42mol,总消耗的物质的量为1mol-0.40mol=0.6mol,则反应2消耗消耗的物质的量为0.6mol-0.42mol=0.18mol,反应2生成H2O物质的量为0.18mol,反应1生成H2O的物质的量为0.42mol,则;
③平衡时,反应1消耗的物质的量为0.42mol×3=1.26mol,反应2消耗的物质的量为0.18mol,总消耗的物质的量为1.26 mol +0.18 mol =1.44mol,转化率。
57.(24-25高一下·云南楚雄彝族自治州·期中)对CO2实施循环再利用,是我国实现“双碳”目标的重要途径。一定条件下,在容积恒为2 L的密闭容器中发生反应(未配平),测得各物质的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)表示CO2的为曲线___________(填“A”“B”“C”或“D”)。
(3)___________;平衡时的转化率为___________%(保留1位小数)。
(4)下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中CH4与H2O的物质的量之比为1:2
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.每消耗1 mol CO2生成1 mol CH4
D.密闭容器中总压强保持不变
(5)保持其他条件不变,只改变一个反应条件时,该反应的化学反应速率如何变化(填“加快”“减慢”“无影响”)。
改变条件
降低温度
缩小容器体积
恒容充入适量氦气
加入催化剂
变化趋势
___________
___________
___________
___________
【答案】(1)
(2)A
(3) 86.7
(4)BD
(5) 减慢 加快 无影响 加快
【详解】(1)根据图示可知:CO2、H2反应生成CH4、H2O的反应为可逆反应,根据质量守恒定律,可得化学反应方程式配平后为:;
(2)根据图示可知:在5 min内A物质反应消耗了1.3 mol,D物质反应消耗了5.2 mol,同时反应生成了2.6molB、1.3 mol C,在5 min后四种物质都存在则该反应是可逆反应,它们转化物质的量的比为△n(A):△n(D):△n(B):△n(C)=1.3 mol:5.2 mol:2.6 mol:1.3 mol=1:4:2:1,故曲线A表示的物质是CO2;曲线B表示的物质是H2;曲线C表示的物质是H2O,曲线D表示的物质是CH4;
(3)根据曲线可知:在5 min内反应消耗H2的物质的量是5.2 mol,容器的容积是2 L,则用H2的浓度变化表示的化学反应速率v(H2)=;
结合(2)的分析可知:曲线B表示的物质是H2;根据曲线变化可知,在反应开始时加入了6.0 molH2,在5 min内反应达到平衡时消耗H2的物质的量是5.2 mol,则H2的平衡转化率为:=86.7%;
(4)A.CH4、H2O都是生成物,无论反应是否达到平衡,反应生成二者的物质的量的比始终是1:2,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应混合物都是气体,气体的质量不变;正反应是气体物质的量减少的反应,当反应达到平衡时,气体的物质的量不变,气体的摩尔质量就不变。当气体的平均摩尔质量是以g/mol为单位时,在数值上等于气体的平均相对分子质量,故当混合气体的平均相对分子质量不变时,反应达到了平衡状态,B符合题意;
C.CO2是反应物,CH4是生成物,根据反应方程式可知:在任何时刻都存在着每消耗1 mol CO2生成1 mol CH4,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变;气体的物质的量减小,气体的压强就减小。该反应的正反应是气体物质的量减少的反应,当反应达到平衡时,气体的物质的量不变,则气体的压强就不变,因此可据此判断反应是否达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是BD;
(5)在研究外界条件对化学反应速率的影响时,要采用控制变量方法研究。
在保持其他条件不变时,降低反应温度,化学反应速率减慢;
在保持其他条件不变时,缩小容器体积,会导致体系内气体物质的压强增大,化学反应速率加快;
在保持其他条件不变时,恒容充入适量氦气,反应混合物中任意一组分的浓度不变,反应速率不变,即该改变条件对化学反应速率无影响;
在保持其他条件不变时,加入催化剂,能够降低反应的活化能,使反应速率加快。
58.(24-25高一下·广西多校联考·期中)已知:反应,某温度下,在2L的恒容密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定,,,___________,则该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始到12s内,A的转化率为___________,此时正反应速率___________逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。容器内起始压强与平衡压强之比是___________。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.混合气体的总物质的量不再变化 B.A的浓度不再变化
C. D.混合气体的密度不再变化
E.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:;乙:;丙:,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为___________。
(5)改变下列条件,能加快上述反应的反应速率的是___________。
A.升高温度 B.保持压强不变,充入He
C.保持体积不变,充入He D.增加A的浓度
【答案】(1)
(2) 75% =
(3)CD
(4)乙>甲>丙
(5)AD
【详解】(1), =;根据速率之比等于化学计量数之比,a:c=3:2,浓度变化量之比等于化学计量数之比,a:b=3:1,该反应的化学方程式为;
(2)反应开始到12s内,A的转化率为=75%;此时反应达到平衡,正反应速率等于逆反应速率;根据图示,达到平衡时A、B的物质的量分别为0.4mol、0.6mol,生成C0.8mol,平衡时气体总物质的量为1.8mol,起始气体总的物质的量为(0.8+0.5)×2mol=2.6mol,恒温恒容,气体压强之比等于物质的量之比,容器内起始压强与平衡压强之比是2.6:1.8=13:9;
(3)A.该反应是非等体积反应,混合气体的总物质的量不再变化,能判断该反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.A的浓度不再变化能判断该反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.不代表正逆反应速率相等,不能判断该反应达到平衡状态,C符合题意;
D.根据质量守恒,恒容条件混合气体的密度是定值,密度不再变化不能判断该反应达到平衡状态,D符合题意;
E.根据质量守恒,混合气体的平均摩尔质量不再变化,说明混合气体的总物质的量不再变化,能判断该反应达到平衡状态,E不符合题意;
故选CD;
(4)转化为同一物质表示的反应速率,统一单位,再进行比较,甲:;乙:;丙:,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙;
(5)A.升高温度,反应速率加快,A正确;
B.保持压强不变,充入He,容器体积变大,反应物浓度减小,反应速率减小,B错误;
C.保持体积不变,充入He,反应物浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.增加A的浓度,反应物浓度增大,反应速率加快,D正确;
故选AD。
59.(24-25高一下·江西南昌第十中学·期中)回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是______。
②4min时,______(填“>”“<”或“=”)。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:,乙:,丙:,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为______。
④下列措施能增大该反应速率的有______(选填字母)。
A.恒容条件下充入氦气 B.恒压条件下充入氦气
C.升高温度 D.及时分离出Z
(2)反应,在一定温度下2L密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的有______(选填字母)。
A.
B.容器内压强保持不变
C.容器内的密度保持不变
D.容器内混合气体平均相对分子质量不变
E.
(3)常见的烟道气中除去的方法之一:,若往2L的密闭容器中通入和进行上述反应,经测定在5min内气体的质量减少了12.8g,则0~5min的平均反应速率______,平衡时气体压强是起始时压强的______%(忽略液体体积)。
【答案】(1) 3X(g)+Y(g)2Z(g) > 乙>甲>丙 C
(2)BD
(3) 90%
【详解】(1)①反应过程中,X、Y、Z物质的量变化量之比等于化学计量数之比,从图中可知,相同时间内,X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,且X、Y物质的量减少为反应物,Z物质的量增加为生成物,则化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g);
②4min后,X、Y物质的量减少,Z物质的量增大,说明此时反应正向进行,正反应速率>逆反应速率;
③确定X的速率为:
甲:v(X)=0.3mol·L-1·s-1;
乙:v(Y)=0.12mol·L-1·s-1,故v(X)=3×0.12mol·L-1·s-1=0.36mol·L-1·s-1;
丙:v(Z)=9.6mol·L-1·min-1==0.16mol·L-1·s-1,故v(X)=×0.16mol·L-1·s-1=0.24mol·L-1·s-1,
故最快的是乙,最慢的是丙,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为:乙>甲>丙;
④A.恒容条件下充入He气,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,错误;
B.恒压条件下充入氦气,将反应容器容积增大,反应物浓度减小,反应速率减小,错误;
C.升高温度,反应速率增大,正确;
D.及时分离出Z,生成物浓度减小,反应向正反应方向进行,随着反应进行反应物浓度也减小,反应物和生成物浓度都减小,反应速率减小,错误;
故答案为C。
(2)A.2v逆(NO)=v正(O2),v正(O2)=v正(NO), NO正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,错误;
B.该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行容器压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,正确;
C.反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,容器内的密度始终不变,错误;
D.该反应不是等体积反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量不断变化,混合气体平均分子质量不变,说明反应达到平衡,正确;
E.c(NO)∶c(O2)∶c(NO2)=2∶1∶2与反应的初始投料比及反应进行程度有关,正逆反应速率是否相等未知,无法说明反应达到平衡,错误;
故答案为BD。
(3)结合化学方程式,根据反应过程中质量守恒可知,气体质量减少的质量等于生成的硫的质量,经测定在5min内气体的质量减小了12.8g,则生成硫的质量为12.8g,物质的量为0.4mol,根据方程式可知消耗CO的物质的量为0.8mol,则0~5min的平均反应速率;反应开始时体系中存在2molCO和2molSO2,反应消耗CO和SO2的物质的量为0.8mol和0.4mol,生成CO2的物质的量为0.8mol,平衡时CO、SO2、CO2的物质的量分别为1.2mol、1.6mol、0.8mol,则平衡时和初始气体的物质的量比为,气体的物质的量比等于压强比,则平衡时气体压强是起始时压强的90%。
试卷第1页,共3页
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专题05 化学反应的速率与限度
地 城
考点01
化学反应速率定义的理解及计算
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
B
C
D
C
D
C
B
C
D
A
B
C
D
C
地 城
考点02
影响化学反应速率的因素
题号
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
答案
D
B
A
C
A
D
D
B
A
C
B
A
28.(1)
(2)
(3) 增大 不变
(4)
(5)CEF
(6)AC
29.(1)③④⑤
(2) 3X(g)+Y(g)2Z(g) 0.015mol(L·min)或0.015mol·L-1·min-l 50%或0.5 5:3 ABCE
30.(1)
(2)
(3)CD
(4)
(5)10.0
(6) 浓度(或硫酸浓度) 10.0 5 <
(7)
地 城
考点03
化学平衡状态的判断
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
答案
C
B
B
B
D
A
A
B
D
A
A
A
B
44.(1)0.042
(2)CD
(3)1∶16
(4)>
45.(1)
(2) 0.1 13.3
(3) 大于 是
(4)AB
(5) 增大 不变
地 城
考点04
化学平衡的计算方法——三段式
题号
46
47
48
49
50
51
52
53
54
答案
D
D
B
B
C
C
B
B
D
55.(1)B
(2)提高温度 (使用催化剂等)
(3)ABC
(4) 0.75mol•L-1•min-1 > > 30%
56.(1) 46 小于
(2)BC
(3) 0.40 由表中数据可知,8min时反应达到了平衡,的物质的量不再发生改变 0.021 0.12 48%
57.(1)
(2)A
(3) 86.7
(4)BD
(5) 减慢 加快 无影响 加快
58.(1)
(2) 75% =
(3)CD
(4)乙>甲>丙
(5)AD
59. 3X(g)+Y(g)2Z(g) > 乙>甲>丙 C
(2)BD
(3) 90%
试卷第1页,共3页
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