内容正文:
专题04 化学反应的速率与限度
2大高频考点概览
考点01 化学反应的速率
考点02 化学平衡
地 城
考点01
化学反应的速率
1.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下表中的实验内容能达到实验目的或能得出相应结论的是
选项
实验内容
实验目的或结论
A.
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变成黄色
氧化性:H2O2比Fe3+强
B.
比较不同浓度的Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1硫酸反应
根据相同时间内产生气泡的多少判断浓度对速率的影响
C.
比较不同反应的反应热数据大小
判断反应速率的大小
D.
测定稀醋酸和稀NaOH溶液反应的中和热数据,数值小于57.3kJ/mol
醋酸的电离过程吸热
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.硫酸酸化后,Fe(NO3)2中的在酸性条件下会氧化为,干扰H2O2的氧化性判断,无法证明H2O2的氧化性强于,A错误;
B.硫代硫酸钠与硫酸反应生成SO2气体,但SO2易溶于水,气泡现象可能不明显,且该反应通常通过沉淀(S)的生成速率来判断反应速率,而非气泡,实验设计存在缺陷,B错误;
C.反应热(ΔH)与反应速率无直接关系,反应速率由活化能决定,不能通过ΔH大小判断速率,C错误;
D.醋酸为弱酸,电离过程吸热,导致中和热数值小于57.3 kJ·mol-1,结论正确,D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)一定温度下,在密闭容器中,发生的反应,下列措施能加快反应速率的是
A.恒容时充入Z气体 B.恒容时充入Ne
C.增大容器的体积 D.恒压时充入Ne
【答案】A
【详解】A.恒容时充入Z气体,Z的浓度增加,导致逆反应速率立即增大,但正反应速率由X和Y的浓度决定,此时X和Y的浓度未变,故正反应速率不变,平衡逆向移动,导致X、Y的浓度也增大,正反应速率也加快,A符合题意;
B.恒容时充入Ne,虽然总压增大,但X、Y、Z的浓度未变,反应速率不变,B不合题意;
C.增大容器体积,各气体浓度降低,正、逆反应速率均减小,C不合题意;
D.恒压时充入Ne,容器体积增大,X、Y、Z的浓度降低,反应速率减小,D不合题意;
故答案为:A。
3.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下,将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂),模拟汽车尾气转化,容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.两种无毒气体是NO2和CO2
B.当反应进行到第10min时,
C.当反应进行到第5min时,
D.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可认为该反应达到化学平衡状态
【答案】D
【详解】A.将NO、CO转化为2种无毒气体是氮气和二氧化碳,反应的化学方程式是,A错误;
B.由图可知,反应开始至10min时,NO减少0.4mol-0.2mol=0.2mol,则CO2生成0.2mol, ,B错误;
C.第5min时,反应未达平衡(10min 时NO物质的量才稳定,即平衡时刻),故正反应速率>逆反应速率,C错误;
D.反应物与生成物都是气体,反应前后气体的质量不变,但反应是物质的量减小的反应,故反应中平均摩尔质量在改变,当容器内气体的平均摩尔质量不变,反应达到化学平衡状态, D正确;
故选D。
4.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量。下列影响化学反应速率的措施与浓度有关的是
A.用70%的硫酸溶液代替98.3%的浓硫酸与 Na2SO3反应制备SO2
B.用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
C.用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制备氢气
D.夏天将食物存放在冰箱中
【答案】A
【详解】A.用70%的硫酸代替98.3%的浓硫酸时,硫酸的浓度降低,但H+的浓度可能更高(因浓硫酸主要以分子形式存在,离解度低),导致反应速率加快,此措施与浓度有关,A正确;
B.用煤粉代替煤块是通过增大固体表面积加快反应速率,属于接触面积的影响,与浓度无关,B错误;
C.粗锌因杂质形成微电池,加快反应速率,属于原电池效应,与浓度无关,C错误;
D.冰箱通过降低温度减缓反应速率,属于温度影响,与浓度无关,D错误;
故选A。
5.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)我国科学家利用过渡金属氮化物()作催化剂,在常温下实现氨气的合成,其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.用进行合成反应,产物中只有 B.表面上的N原子被氧化为氨气
C.不参与氨气的合成反应 D.表面上氨脱附产生的空位有利于吸附
【答案】D
【详解】A.由分析可知,合成氨气有两种途径,15N2分子中的氮原子合成氨气,生成15NH3,金属氮化物(TMNS)表面的氮原子合成NH3,A错误;
B.由图像可知,金属氮化物(TMNS)中的氮原子与氢结合,生成氨气,氮元素价态下降得电子作氧化剂,被还原,B错误;
C.由图像可知,金属氮化物(TMNS)中的氮原子与氢结合,生成氨气,因此参与氨气的合成反应,C错误;
D.由图像可知,氮气分子进入催化剂表面的空位被吸附,因此TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2,D正确;
故选D。
6.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
B.铁与稀硫酸制氢气,加醋酸钠固体不改变反应速率
C.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
D.在恒容密闭容器进行,增加碳的质量,反应速率增大
【答案】A
【详解】A.除氧剂降低氧气浓度,减缓食品氧化速率,体现了浓度对反应速率的影响,A正确;
B.醋酸钠与H+结合生成弱酸CH3COOH,降低H+浓度,反应速率减慢,B错误;
C.粗锌与杂质形成原电池,加快反应速率,C错误;
D.C为固体,增加其质量不改变浓度,反应速率不变,D错误;
故选A。
7.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列关于各图像的解释或得出的结论错误的是
A.由甲图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B.由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
C.由丙图可知,A点:v(正)(逆)
D.由丁图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时v(正)(逆)
【答案】D
【详解】A.改变条件后,正逆反应速率增大且相等,若对前后气体分子数相等的化学反应,可能是加压,对于其他可逆反应,也可能是加了催化剂,A正确;
B.生成物的百分含量随温度的升高而增大,m为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,达到相应温度下的限度,即建立了相应温度下的平衡状态;继续升温生成物的百分含量减小,说明升温反应逆向移动,B正确;
C.A点位于曲线上方,表示已超过该温度下的最大转化率,此时平衡会向逆反应方向移动,v(正)(逆),C正确;
D.A点时c(反应物)=c(生成物),不一定达到平衡状态,D错误;
故选D。
8.(24-25高一下·辽宁大连·期中),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。下列说法错误的是
A.前内,A的平均反应速率为
B.前内,A和B反应放出的热量为
C.化学计量数之比
D.内,A的转化率为37.5%
【答案】B
【详解】A.由图知,前内,A的平均反应速率为,A正确 ;
B.前12s内,A浓度变化0.6,A物质的量变化0.6mol/L×2L=1.2mol,根据,则12s内A和B反应放出的热量为,B错误;
C.反应中各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比;12s内,A浓度变化0.6,B浓度变化0.2,C浓度变化,三者浓度变化比值为3∶1∶2,则b∶c=1∶2,C正确;
D.内,A的转化率为,D正确;
故选B。
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)由于性质很不活泼,直到1909年德国化学家经过反复实验研究后发现在,和锇为催化剂的条件下合成氨反应可以进行,使合成氨具有了工业化生产的可能。
(1)已知的燃烧热分别为、,写出合成氨的热化学反应方程式___________。
(2)锇催化的过程为:先吸附到锇表面,吸附后的分子才能发生反应生成,然后脱附得到产物。定义为催化剂的表面覆盖率,随压强的变化如图所示。值越大,催化效果越好。
合成氨条件需要控制在的原因是__________。
(3)在,体积为的密闭恒容容器中,对于合成氨反应,初始投料为、为为,则以下哪些条件可以判断反应达到平衡_________(填序号)。
①的体积分数不变 ②的物质的量分数不变
③气体总压不变 ④体系密度不变
(4)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示。
序号
0
20
40
60
80
A
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
B
a
1.20
0.80
0.40
x
C
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
①此实验结果说明,相同条件下,增加氨气浓度反应速率_________(填“增大”“减小”或“不变”);增大催化剂的表面积,反应速率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②实验A,_________。
③实验B,时处于平衡状态,x_________0.4(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1);
(2)压强太小,则小,催化效果差,且产率太小;压强太大,对设备要求高,成本高且不安全
(3)①③
(4) 不变 增大 1.00×10-5 <
【详解】(1)氢气的燃烧热为,氨气的燃烧热为,根据盖斯定律,合成氨的热化学反应方程式;
(2)合成氨条件需要控制在的原因是压强太小,则小,催化效果差,且产率太小;压强太大,对设备要求高,成本高且不安全;
(3)①在恒容条件下的体积分数保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故符合题意;
②N2的物质的量分数为定值,始终是50%,N2物质的量故不符合分数不变不能判断反应达到平衡状态,故不符合题意;
③恒容反应,合成氨反应正向是气体体积减小的方向,气体总压不变化学反应一定达到平衡,故符合题意;
④恒容反应,由于该反应中所有物质均为气体,根据质量守恒定律,体系质量在反应中不发生变化,则体系密度在反应中不发生变化,因此体系密度不变不能作为判断反应达到平衡的标志,故不符合题意;
故答案为①③;
(4)①实验A、实验B中0~20min、20min~40min 氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L,实验B中60min时反应达到平衡状态,实验A和实验B催化剂表面积相同,实验A中氨气初始浓度是实验B中氨气初始浓度的两倍,实验A60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率不变;实验A、实验C催化剂表面积I M 相同,氨气初始浓度相同,C在60min已达到平衡状态,而实验A未达到,说明增大催化剂的表面积,反应速率增大;
②实验A中v(NH3)==2.00×10-5mol-1•L-1•min-1,则v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5mol-1•L-1•min-1;
③催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验C中氨气初始浓度与实验A中一样,实验C达到平衡时氨气气浓度为4.00×10-4mol/L,则实验A达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4mol/L,而恒温恒容条件下,实验B相对于实验A为减小压强,平衡正向移动,因此实验B60min时处于平衡状态,x<0.4。
地 城
考点02
化学平衡
1.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化。在恒温恒容密闭容器中进行反应,下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①相同时间内,消耗1molSO2 的同时消耗1molSO3
②容器内混合气体的密度不变
③容器内混合气体的平均相对分子质量不变
④
⑤容器内气体的总压强不变
⑥SO2、O2、SO3的物质的量浓度之比为2:1:2
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.②④⑥
【答案】A
【详解】①正反应消耗与逆反应消耗的速率相等,说明正逆反应速率相等,达到平衡,符合题意;
②气体总质量不变,并且容器体积恒定,气体密度始终不变,不能作为平衡标志,不符合题意;
③气体总质量不变,但是反应前后气体的物质的量在变化,其平均相对分子质量在变化,当平均相对分子质量不变,说明达到平衡,符合题意;
④未指明正、逆反应,无法判断是否平衡,不符合题意;
⑤反应前后气体的物质的量在变化,当其不变,说明达到平衡,符合题意;
⑥的物质的量浓度之比不能作为平衡判断依据,应该以浓度不变作为判断依据,不符合题意;
故答案选A。
2.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·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说法正确的有
① ②CO的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化
④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 ⑦键断裂的同时有键形成
A.①③④⑤ B.①④⑦ C.①②③⑤⑥ D.①②④⑤⑦
【答案】C
【详解】①v正(H2O)=v逆(H2),反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,则反应达平衡状态,①符合题意;
②CO的体积分数不再变化,则表明正逆反应速率相等,反应达平衡状态,②符合题意;
③反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,压强不断发生改变,当容器内气体压强不再变化时,反应达平衡状态,③符合题意;
④H2O、CO的浓度之比为1:1,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,④不符合题意;
⑤反应前后混合气的质量不等,物质的量不等,则平衡摩尔质量不断发生变化,当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,反应达平衡状态,⑤符合题意;
⑥混合气体的质量不断改变,但体积不变,所以密度不断改变,当密度不再改变时,反应达平衡状态,⑥符合题意;
⑦2molH-O键断裂的同时有1molH-H键形成,虽然变化量之比等于化学计量数之比,但反应进行的方向相同,则反应不一定达平衡状态,⑦不符合题意;
综合以上分析,①②③⑤⑥符合题意,故选C。
3.(24-25高一下·吉林四平·期中)在一定条件下,将和充入容积为4L的恒温密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,测得生成D,。下列判断正确的是
A.通过计算可得出
B.0~2min内,A的平均反应速率为
C.开始时与平衡时容器内的压强之比为10:9
D.平衡时A与B的转化率相等,均为30%
【答案】C
【分析】2min末该反应达到平衡,测得生成1.6molD,,c(C)=0.2mol⋅L−1,C、D的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则x=1,n(C)=0.8mol,根据三段式得到:,A的转化率为:,B的转化率为:,据此分析回答。
【详解】A.2min末该反应达到平衡,测得生成1.6molD,,c(C)=0.2mol⋅L−1,C、D的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则x=1,故A错误;
B.A的浓度变化为,反应速率为:,故B错误;
C.初始总物质的量8mol,平衡时总物质的量7.2mol,压强比为8:7.2=10:9,故C正确;
D.由分析可知,A和B的转化率均为40%,故D错误;
故选C。
4.(24-25高一下·辽宁大连·期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的
选项
实验操作及现象
结论
A
取两支试管各加入溶液;另取两支试管各加入溶液;将四支试管分成两组(各有一支盛有溶液和溶液的试管),一组放入冷水,另一组放入热水,经过一段时间后,分别混合并震荡,热水条件下气泡出现的更快
热水中反应速率比冷水中快
B
向的Kl溶液中加入的溶液,充分反应,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红
与的反应为可逆反应
C
将稀硫酸滴入碳酸钠溶液中,并使产生的气体通入溶液中,观察到有白色沉淀出现
非金属性:
D
将红热的木炭放入装有浓硝酸的试管中,试管上部出现红棕色气体
木炭将浓硝酸还原成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.由于SO2在热水中溶解度小,更容易逸出,故应该记录出现浑浊的时间,故A错误;
B.Fe3+过量,滴加几滴KSCN溶液,溶液一定会变红,不能说明该反应为可逆反应,故B错误;
C.发生强酸制取弱酸的反应,则酸性为硫酸>碳酸>硅酸,可知非金属性S>C>Si,故C正确;
D.可能浓硝酸受热分解生成二氧化氮,试管中有红棕色气体产生,不能证明木炭与浓硝酸反应产生NO2,故D错误;
答案选C。
5.(24-25高一下·辽宁大连·期中)和存在平衡:。下列分析正确的是
A.在测定的相对分子质量时,适宜的条件为高温、低压
B.平衡混合气体中含N原子的物质的量小于
C.恒容升温,平衡逆向移动导致气体颜色变浅
D.恒温时,向恒容反应容器中充入稀有气体,反应速率减慢
【答案】A
【详解】A.高温低压有利于平衡逆向移动,使混合气体中NO2比例增大,测得的相对分子质量更接近NO2的真实值,A正确;
B.若1mol气体均为NO2,则含N原子1mol,若1mol气体均为N2O4,则含N原子2mol,因平衡混合气体中含NO2和N2O4,所以N原子在1mol~2mol之间,B错误;
C.升温使平衡逆向移动,NO2浓度增加,红棕色加深,气体颜色应变深而非变浅,C错误;
D.恒容充入Ar不改变反应物浓度,反应速率不变,D错误;
故选A。
6.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)向某容积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示,已知反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式以为3A2C
B.物质B可能是反应的催化剂
C.t1时刻,达到反应进行的限度
D.当容器内气体的压强不再变化时,反应达到平衡
【答案】C
【分析】由图可知,内A的浓度减少,则A为反应物,C的浓度增加,则C为生成物,由物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可知,A、C的化学计量数之比为;由题意可知,反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化,则该反应是气体体积不变的反应,所以B为生成物,故反应的化学方程式为。
【详解】A.由分析可知,反应的化学方程式为,故A错误;
B.由分析可知,B为反应的生成物,故B错误;
C.时刻,各物质的物质的量浓度都不再改变,即反应达到了最大限度,故C正确;
D.该反应是气体体积不变的反应,反应中容器内气体的压强始终不变,则容器内气体的压强不再变化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D错误;
故答案为:C。
7.(24-25高一下·吉林四平·期中)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中发生反应: 。X的物质的量浓度随时间变化如图。下列叙述错误的是
A.前5min M的平均反应速率为
B.反应达到平衡状态时,X的转化率为60%
C.其他条件保持不变,增大Y的用量,反应速率增大
D.混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.前5min X的平均反应速率为,同一化学反应用不同物质表达的速率之比等于化学计量数之比,M的平均反应速率为:,A正确;
B.反应达到平衡状态时,X的转化率为,B正确;
C.Y为固体,其他条件保持不变,增大Y的用量,不能改变反应速率,C错误;
D.混合气体密度,V不变,m总变化,密度变化,当密度不再变化时,该反应达到平衡状态,D正确;
故选C。
8.(24-25高一下·吉林白山·期中)化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。下列有关说法错误的是
A.向炉膛内鼓风、用煤粉代替煤块都可以使炉火更旺
B.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C.工业合成氨时,使用过量的,也不可能使的转化率达到100%
D.我国西周时期已经发明了用酒曲酿酒,其原理是催化剂能改变反应速率
【答案】B
【详解】A.相同条件下,增大反应物的浓度或增大反应物的接触面积均可加快反应速率,所以向炉膛内鼓风、用煤粉代替煤块都可以使炉火更旺,A正确;
B.低温冷藏只能减慢肉类食品的变质速率,并不能使其永远不会腐败变质,B错误;
C.工业合成氨反应是可逆反应,使用过量的,也不能完全转化,即不可能使的转化率达到100%,C正确;
D.酒曲中含有酶,在酿酒过程中作催化剂,能加快反应速率,D正确;
故选B。
9.(24-25高一下·内蒙古乌兰察布·期中)实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸(加热装置略)。
(1)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是_______(填字母)。
(2)高温时,,因此氨气与氧气反应难以生成NO2。;;。根据以上数据计算,当2molNO2分解时,反应会_____(填“吸收”或“放出”)______kJ能量。
(3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A为生物燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。
②正极反应式为_______。
③放电过程中,H+由_______极区向_______极区迁移(填“正”或“负”)。
④在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是_______。
(4)车尾气中的NOx是一种常见的大气污染物。在2L密闭容器中,800℃时发生反应:,体系中n(NO)随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
下图表示NO2的浓度变化的曲线是_______。
(5)0-2s内,v(O2)=_______。
(6)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
A.容器内气体的颜色不再变化 B.容器内气体的总质量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.NO、O2和NO2的物质的量之比为2:1:2
(7)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据。用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)。
该研究小组在设计方案时,考虑了______、______、______等因素对过氧化氢分解速率的影响。从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响:_______。
【答案】(1)A
(2) 吸收 113
(3) 正 负 正 22.4L
(4)b
(5)
(6)AC
(7) 浓度 温度 催化剂 他条件相同时,使用催化剂比不用催化剂H2O2分解速率更快 (或其他条件相同时,反应物H2O2的浓度越大,H2O2分解速率越快。或其他条件相同时,反应物H2O2的温度越高, H2O2分解速率越快。)
【分析】试管中发生氨的催化氧化生成NO,在装置A中NO进一步被氧气氧化生成二氧化氮,装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸,用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物,防止污染空气。
【详解】(1)当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,说明反应为放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,答案选A。
(2)由;;可知,反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=931kJ/mol×2-628kJ/mol×2-493kJ/mol=113kJ/mol,故当2molNO2分解时,反应会吸收113kJ能量。
(3)①分析题干中的电池的构造图可知:A极上O2得到电子生成H2O,故A为正极;
②A为正极,O2得到电子生成H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O,
③原电池中,阳离子向正极移动,则H+通过质子交换膜由负极区移向正极区;
④分析题干中的电池的构造图可知:C6H12O6在B电极上失去电子生成CO2,据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+,每消耗1mol O2外电路转移4mol e-,故负极区生成CO2的物质的量为=1mol,在标准状况下的体积为22.4L。
(4)由表格数据可知,3min反应达到平衡时一氧化氮的物质的量为0.007mol,由化学方程式的定量关系可知,平衡时反应生成二氧化氮的浓度为 =0.0065mol/L,由图可知,曲线b表示二氧化氮的浓度随时间的变化。
(5)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=v(NO)= =0.0015mol/(L•s)。
(6)A.该反应是气体颜色变深的反应,则容器内气体的颜色不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故A正确;
B.反应前后质量守恒,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.正反应和逆反应的速率相等,反应已达到平衡,故C正确;
D.NO、O2和NO2的物质的量之比为2:1:2,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D错误;
故答案为:AC。
(7)①根据表中给出的数据,无催化剂不加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应,在无催化剂加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都分解,说明过氧化氢的分解速率与温度有关,但是得到相同气体的时间不同,浓度越大,反应的速度越快,说明过氧化氢的分解速率与浓度有关;比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时,在无催化剂加热的时候,需要时间是360s,有催化剂加热的条件下,需要时间是10s,说明过氧化氢的分解速率与浓度、温度、催化剂有关;
②分析表中数据可以看出,他条件相同时,使用催化剂比不用催化剂H2O2分解速率更快 (或其他条件相同时,反应物H2O2的浓度越大,H2O2分解速率越快。或其他条件相同时,反应物H2O2的温度越高, H2O2分解速率越快)。
、
1.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应:,各物质的浓度随时间变化情况如图所示[阶段变化未画出]。下列说法正确的是
A. B.a点时,
C.,平均反应速率 D.时,反应容器中Y的浓度不为0
【答案】B
【详解】A.由图可知,,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,则,A错误;
B.a点后,c(X)继续减小至不变,a点时反应正向进行,所以,B正确;
C.,的平均反应速率为,C错误;
D.,的浓度增加,则Y的浓度增加,由图可知,平衡时Y的浓度为,故时,其浓度为0,D错误;
故选B。
2.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】在速率单位相同时,利用速率之比等于化学计量数之比转化为用同一物质表示的速率,然后再进行比较,或用速率和对应计量数之比进行比较,据此分析;
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
故选A。
3.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)常温下,某同学向两种浓度不同的盐酸中各加入等质量的锌粉,两溶液均恰好完全反应。反应过程中放出氢气的体积(已折算为标准状况下)随时间的变化如图所示,下列说法错误的是
A.曲线①对应的盐酸浓度大于
B.曲线①②对应的盐酸起始体积不同
C.若加水稀释上述的盐酸,则最终生成H2的体积减小
D.实验所用锌粉的质量为6.5g
【答案】C
【详解】A.曲线①表示的反应速率更快,对应的盐酸浓度大于 ,A正确;
B.根据题中加入等质量的锌粉,两溶液均恰好完全反应,盐酸物质的量相同,浓度不同,起始体积不同,B正确;
C.若加水稀释上述的盐酸,氢离子浓度变小,但氢离子物质的量不变,则最终生成H2的体积不变,C错误;
D.根据关系式,生成0.1mol氢气,所用锌粉的质量为6.5g,D正确;
故选C。
4.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)采用图装置和必要的计时工具,可以开展的研究型实验是
A.浓度对反应速率的影响(用2mol·L-1与18mol·L-1H2SO4)
B.固体颗粒的大小对反应速率的影响
C.催化剂对反应速率的影响(稀H2SO4中加入少量CuSO4)
D.压强对反应速率的影响
【答案】B
【详解】A.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;锌和浓硫酸发生氧化还原反应,生成硫酸锌和氢气,生成的物质不同,无法探究浓度对反应速率的影响,A不符合题意;
B.控制固体锌颗粒的大小不同,滴加同浓度的稀硫酸,通过单位时间内产生气体的体积比较反应速率的快慢,可以达到实验目的,B符合题意;
C.稀硫酸中滴加少量硫酸铜,锌置换出铜,形成Cu-Zn-H2SO4原电池,可加快反应速率,但无法探究催化剂对反应速率的影响,C不符合题意;
D.压强对于固液反应几乎无影响,无法探究压强对反应速率的影响,D不符合题意;
故选B。
5.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)常温下往烧杯中加入10mL溶液和10mLKI溶液,随时间的变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A.
B.8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红
C.烧杯中发生反应的离子方程式为
D.3~8min内,的平均反应速率为
【答案】C
【分析】反应未开始时,c(I-)=,根据图像可知I-最终共消耗了0.2×20×10-3mol=4×10-3mol,I-有剩余,且Fe3+剩余(1×10×10-3-4×10-3)mol=6×10-3 mol>0,说明该反应为可逆反应:。
【详解】A.根据分析,反应未开始时,c(I-)=,A错误;
B.根据分析,该反应为可逆反应,Fe3+没有反应完,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液变红,B错误;
C.根据分析,该反应为可逆反应,离子方程式为,C正确;
D.3~8 min内,v(Fe3+)=v(I-) =,D错误;
故选C。
6.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下列说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.普通分子有时也能发生有效碰撞
C.升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的百分数
D.使用催化剂能提高反应速率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
【答案】C
【详解】A.活化分子间的碰撞需满足合适取向和足够能量才能反应,并非所有碰撞都有效,故A错误;
B.普通分子能量不足,无法成为活化分子,因此不能发生有效碰撞,故B错误;
C.升高温度使更多分子获得能量成为活化分子,增加活化分子百分数,从而加快反应速率,故C正确;
D.催化剂通过降低活化能提高有效碰撞频率,而非提高分子能量,故D错误;
故答案为C。
7.(24-25高一下·吉林四平·期中)实验小组设计的测定速率的实验如下表所示,则用H+表示的速率为(反应过程中溶液体积的变化忽略不计,气体的体积数据已转化为标准状况)
实验目的
测定速率
实验装置
药品用量
6.5g锌粒;40mL3mol·L-1的稀硫酸
实验数据
注射器初始刻度1mL,最终刻度45.8mL;反应时间10s
A.0.005mol⋅L-1·s B.0.015mol⋅L-1·s-1
C.0.01mol⋅L-1·s-1 D.0.02mol⋅L-1·s-1
【答案】C
【详解】10s内,注射器初始刻度1mL,最终刻度45.8mL,则该时间段内生成标准状况下氢气体积为(45.8-1)mL=44.8mL,根据方程式有,可求得消耗氢离子物质的量为,则用氢离子表示反应速率为。
综上所述,选C。
8.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)一定温度下,将2.5 mol A和2.5 mol B加入容积为2 L的恒容密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。经5 s反应达到平衡,在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,同时生成1 mol D。下列叙述正确的是
A.x=2
B.相同温度时,平衡时容器内气体的压强与起始时容器内气体的压强之比为5∶8
C.恒容条件下通入Ar,压强增大,但化学反应速率不变
D.反应达到平衡状态时,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
【答案】C
【详解】A.5s内生成n(C)=0.2mol•L-1•s-1×2L×5s=2mol,同一方程式同一段时间内生成的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比,则x:2=2:1,x=4,A错误;
B.由A可知,x=4,经5 s反应达到平衡,在此5s内生成n(C)=2mol,同时生成1 mol D,则A的物质的量为2.5mol-1mol×=1mol,则达到平衡状态时混合气体总物质的量(1+2+1)mol=4mol,恒温恒容条件下气体压强之比等于气体物质的量之比,则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=4mol:2.5mol=8:5,B错误;
C.恒容条件下通入Ar,压强增大,A、C、D的浓度均不变,则化学反应速率不变,C正确;
D.B为固体,不能用单位时间内B的浓度的变化量表示化学反应速率,D错误;
选C。
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)一定条件下,反应的速率方程为,已知:k为速率常数只与温度有关。某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是
A.的值为1
B.表中c的值为1
C.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大浓度,会使反应速率减小
D.反应体系的三种物质中,的浓度对反应速率影响最小
【答案】D
【分析】由第二、三组数据可得:,解得;由第一、二组数据可得:,解得;由第一、四组数据可得:,解得,据此解答。
【详解】A.由分析可知,的值为1,A正确;
B.由第一、五组数据可得:,解得,B正确;
C.由分析可知,,则在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大浓度,会使反应速率减小,C正确;
D.由分析可知,,即浓度的幂次方数最大,则反应体系的三种物质中,的浓度对反应速率影响最大,D错误;
故选D。
10.(24-25高一下·辽宁大连·期中)工业制氢原理:。改变下列条件既能提高产生氢气的速率又能提高活化分子百分数的是
①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂 ⑤缩小容器的体积 ⑥恒容下充入 ⑦恒压下充入
A.①②⑦ B.①③⑥ C.②④⑤ D.③④
【答案】D
【详解】①将炭块改为炭粉,可以增大C与的接触面积,可以使反应速率加快,但不能提高活化分子百分率,①错误;
②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,②错误;
③适当升高温度,可以使更多的普通分子变为活化分子,因此既能提高反应速率,也能提高活化分子百分率,③正确;
④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化为活化分子,既能提高反应速率,也能提高活化分子百分率,④正确;
⑤缩小容器的体积,相当于增大浓度,可以加快反应速率,但不能提高活化分子百分率,⑤错误;
⑥恒容下充入,氮气既不是反应物也不是生成物,不能改变反应速率,⑥错误;
⑦恒压下充入,反应容器的体积增大,浓度减小,反应速率减小,⑦错误;
故选D。
11.(24-25高一下·辽宁大连·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。
12.(24-25高一下·吉林白山·期中)已知:某反应物的转化率。利用催化还原可消除污染:,将一定量的置于恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,反应进行到时,测得的物质的量为的物质的量为内的平均反应速率为,下列说法正确的是
A.的初始浓度为
B.向容器中通入氩气能加快速率
C.时混合气体的压强是初始压强的2倍(保持温度不变)
D.时的转化率为
【答案】D
【详解】A.由题中数据可知,内生成的的物质的量为,则消耗的为的初始浓度为,A错误;
B.恒容条件下通入氩气不影响参与反应气体的浓度,故反应速率不变,B错误;
C.该反应气体前后计量数相等,总物质的量不发生变化,因此时混合气体的压强与初始压强相等,C错误;
D.根据计量数之比可知转化的的物质的量为,则时的转化率为,D正确;
故选D。
13.(24-25高一下·吉林松原·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说法正确的有
①
②的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④的浓度之比为
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
⑦键断裂的同时有键形成
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【详解】①中描述的是正反应速率和逆反应速率相等,表明该反应已达到化学平衡状态,正确;
②CO的体积分数不再变化,表明该反应已达到化学平衡状态,正确;
③温度、容器体积不变,反应前后气体系数和改变的反应,压强不再改变,即达到平衡,正确;
④、的浓度不变是平衡状态,二者一个是反应物一个是生成物,没给起始条件和反应限度,平衡浓度为1:1不能确定其浓度保持不变,无法判定是否为平衡状态,不正确;
⑤,气体的质量m和气体的物质的量n均是变量,至平衡时不变,正确;
⑥混合气体的密度,气体的质量m在达平衡前是变量,不变时即平衡,正确;
⑦键断裂的同时有键形成,描述的是的消耗速率和的生成速率相等,不符合化学计量数之比,不正确;
综上所述,正确的有5个,答案选C。
14.(24-25高一下·辽宁大连·期中)在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质生成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号表示。部分物质的如图所示,已知:、、的标准摩尔生成焓为0,下列有关判断正确的是
A.根据图中信息,可判断热稳定性:
B.;ΔH >-483.6kJ·mol-1
C.2mol的键能小于1mol与1mol的键能之和
D.燃烧热的热化学方程式为 ΔH =-534.2kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,和反应生成放热,而生成吸热,则的能量比低,热稳定性:,A错误;
B.由图中信息知: ,因为的能量低于,所以,B错误;
C.的标准摩尔生成焓为,则 ,由反应物的总键能-生成物的总键能,则的键能小于与的键能之和,C正确;
D.标准燃烧热的热化学方程式为,标准摩尔生成焓为,标准摩尔生成焓为,可以求出 ,因为的能量低于,D错误;
故答案选C。
15.(24-25高一下·吉林白山·期中)煤的工业加工过程中,可利用CO和H2合成甲醇,能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ
C.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1
D.1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量
【答案】D
【详解】A. 如图所示,反应物总能量高于生成物总能量,则该反应是放热反应,故A错误;
B. 90.1kJ是反应释放的能量,而非甲醇具有的能量,故B错误;
C. 图中甲醇为气态,所以应该为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1,故C错误;
D. 该反应为放热反应,所以1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量,故D正确;
故选D。
【点睛】反应放热还吸热可以根据反应物和生成物所具有的总能量大小来判断,也可以根据反应物及生成物的键能大小来判断。
16.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)二氧化硫的催化氧化反应为,该反应是工业制硫酸的关键步骤。回答下列问题:
(1)将一定量的和充入一带有活塞的容器中,不能使该反应的化学反应速率增大的措施是______(填字母)。
A.固定活塞位置,升高温度 B.选择更高效的催化剂
C.移动活塞,扩大容器体积 D.固定活塞位置,充入更多Ar
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的和进行该反应,各物质的浓度随时间变化如下图所示。
①图中对应的曲线为______(填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。
②反应进行到b点时,的正反应速率______的逆反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
③反应进行到a点时,的转化率为______%(保留小数点后1位)。
④下列物理量不再发生变化时,能够说明反应已达化学平衡状态的是______(填字母)。
A.气体的总质量 B.气体的总物质的量 C.气体密度 D.
(3)研究在水溶液中的歧化反应,对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知在的催化下可与水发生反应生成某种强酸和某种单质,某实验小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素。
实验序号
反应温度
KI溶液
稀
饱和溶液
V/mL
Ⅰ
25℃
0
0.4
0
0.2
a
18mL
Ⅱ
25℃
2
0.4
0
0.2
0
18mL
Ⅲ
25℃
0
0.4
1
0.2
1
18mL
Ⅳ
50℃
2
0.4
0
0.2
0
18mL
①写出在的催化下与水发生反应的化学方程式:______。
②利用实验Ⅰ和实验Ⅱ验证可催化与水发生歧化反应,a值应为______。
③验证温度对反应速率的影响,应选择实验______(填实验序号)。
④利用实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究______对速率是否有影响。
【答案】(1)CD
(2) 曲线2 大于 33.3 B
(3) 2 Ⅱ、Ⅳ 稀硫酸用量(或浓度,合理即可)
【详解】(1)A.固定活塞位置(体积不变),升高温度→速率增大,A不选;
B.催化剂能提高反应速率,选择更高效的催化剂→速率增大,B不选;
C.移动活塞,扩大容器体积→反应物浓度减小→速率减小,C选;
D.固定活塞位置(体积不变),充入更多Ar→反应物分压不变→速率不变,D选;
故选CD;
(2)①和是反应物,随着反应进行浓度逐渐减少,且相同时间内和的浓度变化之比为,据此可知对应的曲线为曲线2,对应的曲线为曲线3;
②点时,反应还未达到平衡,反应正向进行,故的正反应速率大于的逆反应速率;
③设到a点时,转化了,列三段式如下: ,a点时和的浓度相等,故,解得,;
④A.根据质量守恒定律,气体的总质量始终为定值,A错误;
B.随着反应进行,气体总物质的量逐渐减小,平衡时不再发生变化,B正确;
C.气体总质量为定值,气体体积为定值,故气体密度始终不变,C错误;
D.与投料比等于系数比,反应过程中始终保持为定值,D错误;
故答案选B;
(3)①在I⁻的催化下可与水发生反应生成硫酸和硫单质,化学方程式:;
②为了保证实验I和实验Ⅱ中的浓度相同,混合溶液的体积应保持相等,故需要在实验I中加入水;
③由表中数据可知,根据控制变量的原则,其他影响速率的因素应保持一致,因此应选择实验Ⅱ和实验Ⅳ;
④实验I和实验Ⅲ不同之处在于实验Ⅲ中使用了稀硫酸,因此利用实验I和实验Ⅲ可探究稀硫酸或浓度对速率是否有影响。
17.(24-25高一下·吉林长春·期中)汽车发动机工作时会引发吸入空气中的和反应生成氮氧化物。
(1)发动机工作时生成NO的反应能量变化如图所示:
图中三种分子最稳定的是___________;若反应生成气体应___________(填“释放”或“吸收”)___________kJ能量。
(2)氮氧化物是重要的大气污染物,下图是监测NO含量的传感器工作原理示意图。NiO电极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,Pt电极上的电极反应式为___________。
(3)在汽车尾气系统中,催化转化器可有效降低的排放,就是其中一个将污染气体转化为无毒气体的反应。在一定条件下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入、,使之在催化剂作用下发生上述反应,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①由图中数据分析,曲线Ⅰ表示的是___________(填分子式)的物质的量随时间变化的曲线;0~2min内,NO的平均反应速率为___________;反应达到平衡时,CO的转化率为___________。
②下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.反应速率: B.混合气体的压强不再改变
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变 D.混合气体的密度不再改变
【答案】(1) 吸收 180
(2) 氧化
(3) 0.5 80% BC
【详解】(1)共价分子的键能越大越稳定,三种物质中最稳定的是N2,由图可知:,故反应生成气体应吸收180kJ能量;
(2)由图可知NiO电极上NO转化为NO2,N元素化合价升高,发生氧化反应,NiO电极为负极,Pt电极为正极,Pt电极上的电极反应式为:;
(3)①化学反应速率之比等于化学计量数之比,随着反应的进行,生成物的物质的量增大,相同时间内I的物质的量增加量为II的两倍,故I代表的物质的量随时间变化的曲线;III为反应物,反应物的化学计量数相同,故III代表NO、CO的物质的量随时间变化的曲线,,反应达到平衡时,CO的物质的量为2mol,转化率为:;
②A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,始终存在,不能判断达到平衡状态,A错误;
B.该反应前后气体分子数减少,一定条件下,恒容密闭容器中,混合气体的压强不再改变时可以判断达到平衡状态,B正确;
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变时达到平衡状态,C正确;
D.恒容密闭容器中,气体的总质量和总体积均不变,混合气体的密度一直不改变,不能判断达到平衡状态,D错误;
故选BC。
18.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)向5L恒容密闭容器中加入6molA和2molB,发生;2min末该反应达到平衡,剩余1.2mol B,并测得C的浓度为0.16mol/L。
(1)x=_______。
(2)达到平衡时用A的平均反应速率为_______,B的转化率为_______,达到平衡时的压强是反应前压强的_______倍。
(3)下列不能表示该反应达到平衡状态的是_______。
A.容器内气体的密度不再发生变化
B.混合气体的总压强不再发生变化
C.单位时间内消耗3mol A同时生成2mol D
D.
E.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
(4)下列措施能提高该反应速率的为_______。
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A
E.恒温恒容条件下,再充入一定量He
F.恒温恒压条件下,再充入一定量He
【答案】(1)1
(2) 0.24mol/(L·min) 40% 0.9
(3)AC
(4)BD
【分析】反应,2min末该反应达到平衡,测得生成C的物质的量为0.16mol/L×5L=0.8mol,反应的B的物质的量为2mol-1.2mol=0.8mol,反应的物质的量之比等于化学计量数之比,,解得x=1,根据题意列出三段式:
【详解】(1)根据分析,x=1;
(2)2min内A的反应速率为;B的转化率为×100%=40%;压强之比等于物质的量之比,达到平衡时的压强是反应前压强的=0.9;
(3)A.反应前后气体总质量不变,容器体积不变,所以密度ρ=是恒量,混合气体的密度不再发生变化,反应不一定平衡,A符合题意;
B.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器内气体压强不再发生变化,反应一定达到平衡状态,B不符合题意;
C.消耗3mol A同时生成2mol D均为正反应,没有逆反应的速率,故不能判定平衡,C符合题意;
D.v(A)逆=3v(B)正既有正反应又有逆反应,且与系数成正比,可以判定平衡,D不符合题意;
E.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量是变量,所以平均相对分子质量M=是变量,混合气体的平均相对分子质量不再发生变化,反应一定达到平衡状态,E不符合题意;
故选AC;
(4)A.降低温度,单位体积内活化分子百分数减少,有效碰撞次数减少,反应速率减慢,A不符合题意;
B.合适的催化剂能降低反应的活化能,单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快,B符合题意;
C.温度不变,增大容器体积导致浓度减小,单位体积内活化分子数目减少,有效碰撞次数减少,反应速率减慢,C不符合题意;
D.恒温恒容条件下,再充入一定量A,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数目增大,有效碰撞次数增大,反应速率加快,D符合题意;
E.恒温恒容条件下,再充入一定量He,反应物和产物各组分浓度不变,反应速率不变,E不符合题意;
F.恒温恒压条件下,再充入一定量He,体积增大,导致浓度减小,单位体积内活化分子数目减少,有效碰撞次数减少,反应速率减慢,F不符合题意;
故选BD。
19.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)在2L恒温恒容密闭容器中加入X(g)、Y(g)、R(g)、Q(s)四种物质,发生可逆反应,在0-2min内,各物质的物质的量与反应时间的关系如表所示。
n(X)/mol
n(Y)/mol
n(R)/mol
n(Q)/mol
起始
1.5
1.0
0.2
1min末
0.9
0.8
1.3
0.6
2min末
n2
0.7
1.7
0.8
请回答下列问题:
(1)0-2min内,该容器中发生反应的化学方程式为_______(用X、Y、R、Q表示)。
(2)n1=_______,n2=_______。
(3)0-1min内,_______。
(4)若仅改变下列一个条件,推测该反应的反应速率的变化,用“增大”“减小”或“不变”来回答。
①再加入0.2molQ(s),化学反应速率_______。
②保持容器温度和体积不变,向容器中通入 Ar(Ar不参与反应),化学反应速率_______。
(5)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.容器内混合气体的质量不再变化
b.容器内混合气体的物质的量不再变化
c.X、Y、R的物质的量浓度之比为3:2:1
d.相同时间内,消耗3molX的同时生成3molX
【答案】(1)3X(g)+Y(g)4R(g)+2Q(s)
(2) 0.5mol 0.6mol
(3)0.4
(4) 不变 不变
(5)ad
【分析】X、Y的物质的量减小,1min内,消耗的X、Y的物质的量分别为0.6mol、0.2mol,生成R、Q的物质的量分别为(1.3-n1) mol、0.4mol;物质的量变化量之比等于化学计量数之比,可得X、Y、Q的化学计量数之比为3:1:2,1~2min内,改变的X、Y、R、Q的物质的量分别为(0.9-n2)、0.1mol、0.4mol、0.2mol,Y、R、Q的化学计量数之比为1:4:2,综上X、Y、R、Q的化学计量数之比为3:1:4:2,则发生反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)4R(g)+2Q(s);
【详解】(1)据分析,0-2min内,该容器中发生反应的化学方程式为:3X(g)+Y(g)4R(g)+2Q(s)。
(2)(1.3-n1) mol:0.4mol=4:2,n1=0.5mol;(0.9-n2) mol:0.2mol=3:2,n2=0.6mol。
(3)0-1min内,。
(4)①再加入0.2molQ(s),固体Q浓度是常数,对反应速率无影响,化学反应速率不变。
②保持容器温度和体积不变,向容器中通入 Ar(Ar不参与反应),与反应相关的各物质浓度不变,反应速率不变。
(5)a.Q为固体,则反应中气体的质量发生变化,因此容器内混合气体的质量不再变化说明反应已经达到平衡,正确;
b.Q为固体,该反应反应前后气体分子数不变,即气体总物质的量始终不变,不能说明反应已经达到平衡,错误;
c.各气体的浓度与起始量有关,X、Y、R的物质的量浓度之比为3:2:1,不能说明正逆反应速率相等、不能说明反应已经达到平衡,错误;
d.相同时间内,消耗3molX的同时生成3molX,说明正逆反应速率相等,能说明反应已经达到平衡,正确;
选ad。
20.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)图表蕴含大量的信息,是分析解决化学问题的重要工具。
I.结合如图回答问题
(1)图中三种分子最稳定的是_____(填化学式)。
(2)若反应生成2molNO气体_____(选“吸收”或“放出”)_____kJ热量。
II.一定温度下,容积为2L的恒容密闭容器中发生气相反应,反应物和生成物均为气体,它们的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(3)该反应的化学方程式为_____。
(4)内,_____。
(5)4min时,Y的转化率为_____。
(6)不能说明该反应已达到平衡状态的是_____。
A.当X的体积分数不再改变 B.
C.混合气体的平均摩尔质量不再改变 D.的浓度相等
(7)当改变下列条件时,反应速率会减小的是_____。
A.降低温度 B.容器体积不变,充入少量He
C.使用高效催化剂 D.扩大容器体积
【答案】(1)
(2) 吸收 180
(3)
(4)
(5)或
(6)BD
(7)AD
【详解】(1)键能越大,分子越稳定。图中 的键能(946kJ/mol)最大,故最稳定的分子为;
(2)由反应物键能总和-生成物键能总和,故,,反应吸收热量;生成 2molNO时,吸收热量180kJ;
(3)由图知,,,,化学计量数比:,故方程式为:;
(4)由可得,,,所以,V=2L,,则;
(5),消耗的Y的物质的量为 6mol-2mol = 4mol,起始Y的物质的量为 6mol,转化率}=(或66.7%)
(6)A.X体积分数不变,即X浓度不变,反应达到平衡,A错误;
B.,即速率比为1:1,与计量数2:1不符,正逆速率不等,反应未达平衡,B正确;
C.平均摩尔质量,反应中变化,M不变时不变,反应达到平衡,C错误;
D.浓度相等≠浓度不变,平衡是 “浓度不变”,而非“相等”,D正确;
故选BD。
(7)A.降低温度,导致活化分子数减少,速率减小,A正确;
B.恒容充 He ,各物质浓度不变,速率不变,B错误;
C.使用催化剂,降低活化能,速率加快,C错误;
D.扩大体积,导致浓度降低,速率减小,D正确;
故选AD。
试卷第1页,共3页
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专题04 化学反应的速率与限度
2大高频考点概览
考点01 化学反应的速率
考点02 化学平衡
地 城
考点01
化学反应的速率
1.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下表中的实验内容能达到实验目的或能得出相应结论的是
选项
实验内容
实验目的或结论
A.
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变成黄色
氧化性:H2O2比Fe3+强
B.
比较不同浓度的Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1硫酸反应
根据相同时间内产生气泡的多少判断浓度对速率的影响
C.
比较不同反应的反应热数据大小
判断反应速率的大小
D.
测定稀醋酸和稀NaOH溶液反应的中和热数据,数值小于57.3kJ/mol
醋酸的电离过程吸热
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)一定温度下,在密闭容器中,发生的反应,下列措施能加快反应速率的是
A.恒容时充入Z气体 B.恒容时充入Ne
C.增大容器的体积 D.恒压时充入Ne
3.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下,将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂),模拟汽车尾气转化,容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.两种无毒气体是NO2和CO2
B.当反应进行到第10min时,
C.当反应进行到第5min时,
D.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可认为该反应达到化学平衡状态
4.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量。下列影响化学反应速率的措施与浓度有关的是
A.用70%的硫酸溶液代替98.3%的浓硫酸与 Na2SO3反应制备SO2
B.用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
C.用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制备氢气
D.夏天将食物存放在冰箱中
5.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)我国科学家利用过渡金属氮化物()作催化剂,在常温下实现氨气的合成,其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.用进行合成反应,产物中只有 B.表面上的N原子被氧化为氨气
C.不参与氨气的合成反应 D.表面上氨脱附产生的空位有利于吸附
6.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
B.铁与稀硫酸制氢气,加醋酸钠固体不改变反应速率
C.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
D.在恒容密闭容器进行,增加碳的质量,反应速率增大
7.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列关于各图像的解释或得出的结论错误的是
A.由甲图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B.由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
C.由丙图可知,A点:v(正)(逆)
D.由丁图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时v(正)(逆)
8.(24-25高一下·辽宁大连·期中),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。下列说法错误的是
A.前内,A的平均反应速率为
B.前内,A和B反应放出的热量为
C.化学计量数之比
D.内,A的转化率为37.5%
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)由于性质很不活泼,直到1909年德国化学家经过反复实验研究后发现在,和锇为催化剂的条件下合成氨反应可以进行,使合成氨具有了工业化生产的可能。
(1)已知的燃烧热分别为、,写出合成氨的热化学反应方程式___________。
(2)锇催化的过程为:先吸附到锇表面,吸附后的分子才能发生反应生成,然后脱附得到产物。定义为催化剂的表面覆盖率,随压强的变化如图所示。值越大,催化效果越好。
合成氨条件需要控制在的原因是__________。
(3)在,体积为的密闭恒容容器中,对于合成氨反应,初始投料为、为为,则以下哪些条件可以判断反应达到平衡_________(填序号)。
①的体积分数不变 ②的物质的量分数不变
③气体总压不变 ④体系密度不变
(4)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示。
序号
0
20
40
60
80
A
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
B
a
1.20
0.80
0.40
x
C
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
①此实验结果说明,相同条件下,增加氨气浓度反应速率_________(填“增大”“减小”或“不变”);增大催化剂的表面积,反应速率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②实验A,_________。
③实验B,时处于平衡状态,x_________0.4(填“>”、“<”或“=”)。
地 城
考点02
化学平衡
1.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化。在恒温恒容密闭容器中进行反应,下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①相同时间内,消耗1molSO2 的同时消耗1molSO3
②容器内混合气体的密度不变
③容器内混合气体的平均相对分子质量不变
④
⑤容器内气体的总压强不变
⑥SO2、O2、SO3的物质的量浓度之比为2:1:2
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.②④⑥
2.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·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说法正确的有
① ②CO的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化
④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 ⑦键断裂的同时有键形成
A.①③④⑤ B.①④⑦ C.①②③⑤⑥ D.①②④⑤⑦
3.(24-25高一下·吉林四平·期中)在一定条件下,将和充入容积为4L的恒温密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,测得生成D,。下列判断正确的是
A.通过计算可得出
B.0~2min内,A的平均反应速率为
C.开始时与平衡时容器内的压强之比为10:9
D.平衡时A与B的转化率相等,均为30%
4.(24-25高一下·辽宁大连·期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的
选项
实验操作及现象
结论
A
取两支试管各加入溶液;另取两支试管各加入溶液;将四支试管分成两组(各有一支盛有溶液和溶液的试管),一组放入冷水,另一组放入热水,经过一段时间后,分别混合并震荡,热水条件下气泡出现的更快
热水中反应速率比冷水中快
B
向的Kl溶液中加入的溶液,充分反应,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红
与的反应为可逆反应
C
将稀硫酸滴入碳酸钠溶液中,并使产生的气体通入溶液中,观察到有白色沉淀出现
非金属性:
D
将红热的木炭放入装有浓硝酸的试管中,试管上部出现红棕色气体
木炭将浓硝酸还原成
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高一下·辽宁大连·期中)和存在平衡:。下列分析正确的是
A.在测定的相对分子质量时,适宜的条件为高温、低压
B.平衡混合气体中含N原子的物质的量小于
C.恒容升温,平衡逆向移动导致气体颜色变浅
D.恒温时,向恒容反应容器中充入稀有气体,反应速率减慢
6.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)向某容积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示,已知反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式以为3A2C
B.物质B可能是反应的催化剂
C.t1时刻,达到反应进行的限度
D.当容器内气体的压强不再变化时,反应达到平衡
7.(24-25高一下·吉林四平·期中)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中发生反应: 。X的物质的量浓度随时间变化如图。下列叙述错误的是
A.前5min M的平均反应速率为
B.反应达到平衡状态时,X的转化率为60%
C.其他条件保持不变,增大Y的用量,反应速率增大
D.混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
8.(24-25高一下·吉林白山·期中)化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。下列有关说法错误的是
A.向炉膛内鼓风、用煤粉代替煤块都可以使炉火更旺
B.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C.工业合成氨时,使用过量的,也不可能使的转化率达到100%
D.我国西周时期已经发明了用酒曲酿酒,其原理是催化剂能改变反应速率
9.(24-25高一下·内蒙古乌兰察布·期中)实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸(加热装置略)。
(1)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是_______(填字母)。
(2)高温时,,因此氨气与氧气反应难以生成NO2。;;。根据以上数据计算,当2molNO2分解时,反应会_____(填“吸收”或“放出”)______kJ能量。
(3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A为生物燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。
②正极反应式为_______。
③放电过程中,H+由_______极区向_______极区迁移(填“正”或“负”)。
④在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是_______。
(4)车尾气中的NOx是一种常见的大气污染物。在2L密闭容器中,800℃时发生反应:,体系中n(NO)随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
下图表示NO2的浓度变化的曲线是_______。
(5)0-2s内,v(O2)=_______。
(6)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
A.容器内气体的颜色不再变化 B.容器内气体的总质量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.NO、O2和NO2的物质的量之比为2:1:2
(7)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据。用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)。
该研究小组在设计方案时,考虑了______、______、______等因素对过氧化氢分解速率的影响。从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响:_______。
、
1.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应:,各物质的浓度随时间变化情况如图所示[阶段变化未画出]。下列说法正确的是
A. B.a点时,
C.,平均反应速率 D.时,反应容器中Y的浓度不为0
2.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)常温下,某同学向两种浓度不同的盐酸中各加入等质量的锌粉,两溶液均恰好完全反应。反应过程中放出氢气的体积(已折算为标准状况下)随时间的变化如图所示,下列说法错误的是
A.曲线①对应的盐酸浓度大于
B.曲线①②对应的盐酸起始体积不同
C.若加水稀释上述的盐酸,则最终生成H2的体积减小
D.实验所用锌粉的质量为6.5g
4.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)采用图装置和必要的计时工具,可以开展的研究型实验是
A.浓度对反应速率的影响(用2mol·L-1与18mol·L-1H2SO4)
B.固体颗粒的大小对反应速率的影响
C.催化剂对反应速率的影响(稀H2SO4中加入少量CuSO4)
D.压强对反应速率的影响
5.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)常温下往烧杯中加入10mL溶液和10mLKI溶液,随时间的变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A.
B.8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红
C.烧杯中发生反应的离子方程式为
D.3~8min内,的平均反应速率为
6.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下列说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.普通分子有时也能发生有效碰撞
C.升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的百分数
D.使用催化剂能提高反应速率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
7.(24-25高一下·吉林四平·期中)实验小组设计的测定速率的实验如下表所示,则用H+表示的速率为(反应过程中溶液体积的变化忽略不计,气体的体积数据已转化为标准状况)
实验目的
测定速率
实验装置
药品用量
6.5g锌粒;40mL3mol·L-1的稀硫酸
实验数据
注射器初始刻度1mL,最终刻度45.8mL;反应时间10s
A.0.005mol⋅L-1·s B.0.015mol⋅L-1·s-1
C.0.01mol⋅L-1·s-1 D.0.02mol⋅L-1·s-1
8.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)一定温度下,将2.5 mol A和2.5 mol B加入容积为2 L的恒容密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。经5 s反应达到平衡,在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,同时生成1 mol D。下列叙述正确的是
A.x=2
B.相同温度时,平衡时容器内气体的压强与起始时容器内气体的压强之比为5∶8
C.恒容条件下通入Ar,压强增大,但化学反应速率不变
D.反应达到平衡状态时,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)一定条件下,反应的速率方程为,已知:k为速率常数只与温度有关。某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是
A.的值为1
B.表中c的值为1
C.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大浓度,会使反应速率减小
D.反应体系的三种物质中,的浓度对反应速率影响最小
10.(24-25高一下·辽宁大连·期中)工业制氢原理:。改变下列条件既能提高产生氢气的速率又能提高活化分子百分数的是
①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂 ⑤缩小容器的体积 ⑥恒容下充入 ⑦恒压下充入
A.①②⑦ B.①③⑥ C.②④⑤ D.③④
11.(24-25高一下·辽宁大连·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
12.(24-25高一下·吉林白山·期中)已知:某反应物的转化率。利用催化还原可消除污染:,将一定量的置于恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,反应进行到时,测得的物质的量为的物质的量为内的平均反应速率为,下列说法正确的是
A.的初始浓度为
B.向容器中通入氩气能加快速率
C.时混合气体的压强是初始压强的2倍(保持温度不变)
D.时的转化率为
13.(24-25高一下·吉林松原·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说法正确的有
①
②的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④的浓度之比为
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
⑦键断裂的同时有键形成
A.3 B.4 C.5 D.6
14.(24-25高一下·辽宁大连·期中)在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质生成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号表示。部分物质的如图所示,已知:、、的标准摩尔生成焓为0,下列有关判断正确的是
A.根据图中信息,可判断热稳定性:
B.;ΔH >-483.6kJ·mol-1
C.2mol的键能小于1mol与1mol的键能之和
D.燃烧热的热化学方程式为 ΔH =-534.2kJ·mol-1
15.(24-25高一下·吉林白山·期中)煤的工业加工过程中,可利用CO和H2合成甲醇,能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ
C.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1
D.1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量
16.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)二氧化硫的催化氧化反应为,该反应是工业制硫酸的关键步骤。回答下列问题:
(1)将一定量的和充入一带有活塞的容器中,不能使该反应的化学反应速率增大的措施是______(填字母)。
A.固定活塞位置,升高温度 B.选择更高效的催化剂
C.移动活塞,扩大容器体积 D.固定活塞位置,充入更多Ar
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的和进行该反应,各物质的浓度随时间变化如下图所示。
①图中对应的曲线为______(填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。
②反应进行到b点时,的正反应速率______的逆反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
③反应进行到a点时,的转化率为______%(保留小数点后1位)。
④下列物理量不再发生变化时,能够说明反应已达化学平衡状态的是______(填字母)。
A.气体的总质量 B.气体的总物质的量 C.气体密度 D.
(3)研究在水溶液中的歧化反应,对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知在的催化下可与水发生反应生成某种强酸和某种单质,某实验小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素。
实验序号
反应温度
KI溶液
稀
饱和溶液
V/mL
Ⅰ
25℃
0
0.4
0
0.2
a
18mL
Ⅱ
25℃
2
0.4
0
0.2
0
18mL
Ⅲ
25℃
0
0.4
1
0.2
1
18mL
Ⅳ
50℃
2
0.4
0
0.2
0
18mL
①写出在的催化下与水发生反应的化学方程式:______。
②利用实验Ⅰ和实验Ⅱ验证可催化与水发生歧化反应,a值应为______。
③验证温度对反应速率的影响,应选择实验______(填实验序号)。
④利用实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究______对速率是否有影响。
17.(24-25高一下·吉林长春·期中)汽车发动机工作时会引发吸入空气中的和反应生成氮氧化物。
(1)发动机工作时生成NO的反应能量变化如图所示:
图中三种分子最稳定的是___________;若反应生成气体应___________(填“释放”或“吸收”)___________kJ能量。
(2)氮氧化物是重要的大气污染物,下图是监测NO含量的传感器工作原理示意图。NiO电极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,Pt电极上的电极反应式为___________。
(3)在汽车尾气系统中,催化转化器可有效降低的排放,就是其中一个将污染气体转化为无毒气体的反应。在一定条件下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入、,使之在催化剂作用下发生上述反应,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①由图中数据分析,曲线Ⅰ表示的是___________(填分子式)的物质的量随时间变化的曲线;0~2min内,NO的平均反应速率为___________;反应达到平衡时,CO的转化率为___________。
②下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.反应速率: B.混合气体的压强不再改变
C.混合气体中NO的物质的量分数保持不变 D.混合气体的密度不再改变
18.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)向5L恒容密闭容器中加入6molA和2molB,发生;2min末该反应达到平衡,剩余1.2mol B,并测得C的浓度为0.16mol/L。
(1)x=_______。
(2)达到平衡时用A的平均反应速率为_______,B的转化率为_______,达到平衡时的压强是反应前压强的_______倍。
(3)下列不能表示该反应达到平衡状态的是_______。
A.容器内气体的密度不再发生变化
B.混合气体的总压强不再发生变化
C.单位时间内消耗3mol A同时生成2mol D
D.
E.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
(4)下列措施能提高该反应速率的为_______。
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A
E.恒温恒容条件下,再充入一定量He
F.恒温恒压条件下,再充入一定量He
19.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)在2L恒温恒容密闭容器中加入X(g)、Y(g)、R(g)、Q(s)四种物质,发生可逆反应,在0-2min内,各物质的物质的量与反应时间的关系如表所示。
n(X)/mol
n(Y)/mol
n(R)/mol
n(Q)/mol
起始
1.5
1.0
0.2
1min末
0.9
0.8
1.3
0.6
2min末
n2
0.7
1.7
0.8
请回答下列问题:
(1)0-2min内,该容器中发生反应的化学方程式为_______(用X、Y、R、Q表示)。
(2)n1=_______,n2=_______。
(3)0-1min内,_______。
(4)若仅改变下列一个条件,推测该反应的反应速率的变化,用“增大”“减小”或“不变”来回答。
①再加入0.2molQ(s),化学反应速率_______。
②保持容器温度和体积不变,向容器中通入 Ar(Ar不参与反应),化学反应速率_______。
(5)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.容器内混合气体的质量不再变化
b.容器内混合气体的物质的量不再变化
c.X、Y、R的物质的量浓度之比为3:2:1
d.相同时间内,消耗3molX的同时生成3molX
20.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)图表蕴含大量的信息,是分析解决化学问题的重要工具。
I.结合如图回答问题
(1)图中三种分子最稳定的是_____(填化学式)。
(2)若反应生成2molNO气体_____(选“吸收”或“放出”)_____kJ热量。
II.一定温度下,容积为2L的恒容密闭容器中发生气相反应,反应物和生成物均为气体,它们的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(3)该反应的化学方程式为_____。
(4)内,_____。
(5)4min时,Y的转化率为_____。
(6)不能说明该反应已达到平衡状态的是_____。
A.当X的体积分数不再改变 B.
C.混合气体的平均摩尔质量不再改变 D.的浓度相等
(7)当改变下列条件时,反应速率会减小的是_____。
A.降低温度 B.容器体积不变,充入少量He
C.使用高效催化剂 D.扩大容器体积
试卷第1页,共3页
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专题04 化学反应的速率与限度
地 城
考点01
化学反应速率
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
A
D
A
D
B
9.(1);
(2)压强太小,则小,催化效果差,且产率太小;压强太大,对设备要求高,成本高且不安全
(3)①③
(4)不变 增大 1.00×10-5 <
地 城
考点02
化学平衡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
C
A
C
C
B
9.(1)A
(2)吸收 113
(3)正 负 正 22.4L
(4)b
(5)
(6)AC
(7) 浓度 温度 催化剂 他条件相同时,使用催化剂比不用催化剂H2O2分解速率更快 (或其他条件相同时,反应物H2O2的浓度越大,H2O2分解速率越快。或其他条件相同时,反应物H2O2的温度越高, H2O2分解速率越快。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
B
C
C
C
C
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
D
C
C
D
16.(1)CD
(2) 曲线2 大于 33.3 B
(3) 2 Ⅱ、Ⅳ 稀硫酸用量(或浓度,合理即可)
17.(1) 吸收 180
(2)氧化
(3) 0.5 80% BC
18.(1)1
(2) 0.24mol/(L·min) 40% 0.9
(3)AC
(4)BD
19.(1)3X(g)+Y(g)4R(g)+2Q(s)
(2) 0.5mol 0.6mol
(3)0.4
(4) 不变 不变
(5)ad
20.(1)
(2)吸收 180
(3)
(4)
(5)或
(6)BD
(7)AD
试卷第1页,共3页
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