专题04 化学反应的速率与限度(期中真题汇编,江苏专用)高一化学下学期
2026-04-09
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内容正文:
专题04 化学反应的速率与限度
地 城
考点01
影响化学反应速率的因素
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
A
A
D
C
D
B
地 城
考点02
化学反应速率的计算
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
A
B
D
A
D
C
B
B
B
18.【答案】(1) ③
(2) ②④ ④
(3)
(4)
(5)各物质的速率之比等于方程式系数之比
地 城
考点03
活化能
题号
19
20
21
22
23
答案
A
A
B
C
C
24.【答案】(1)-93.7
(2)BC
(3) 50% 4
(4) < 反应②活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多,有效碰撞几率大,速率快 (或反应②活化能低,同条件下,活化分子百分数多,有效碰撞几率大,速率快)
(5) 减小 随着投料比 的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,减少
地 城
考点03
化学平衡
题号
25
26
27
28
29
答案
D
D
D
B
B
30.【答案】(1) 0.5 30% > b
(2)b
(3) 温度升高和催化剂活性增强共同使反应速率加快 催化剂Ⅰ 相同温度下,催化剂Ⅰ的催化效果较好,且达较高催化活性所需的温度低
31.【答案】(1)大于
(2)
(3)bc
(4)bcd
32.【答案】(1)
(2) 50%
(3)0.3mol/L
(4)①②③
(5)①③⑤⑥
33.【答案】(1) 吸收 180
(2)
(3)3A(g)+B(g)2C(g)
(4)40%
(5)A
(6)D
(7) 负 4mol(46.021023)
34.【答案】(1)I
(2)CD
(3)BC
(4) 放出 46
(5) 负 左
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
4大高频考点概览
考点01 影响化学反应速率的因素
考点02 化学反应速率的计算
考点03 活化能
考点04 化学平衡
地 城
考点01
影响化学反应速率的因素
1.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)某同学用相同质量的锌粉先后与1mol/L盐酸及相同体积未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)。下列说法正确的是
A.如果用1mol/L硫酸代替上述实验中的1mol/L盐酸,二者的反应速率相同
B.向1mol/L盐酸中加入KNO3溶液可以减慢反应速率且不改变生成H2的量
C.根据图示判断,该同学所用未知浓度的盐酸,其浓度是低于1mol/L
D.反应结束后,两种溶液中Zn2+的物质的量相同
2.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)对于反应下列说法不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率
B.增大的浓度能加快化学反应速率
C.与足量的反应达到化学平衡时,生成
D.增大压强可加快该反应的化学反应速率
3.(24-25高一下·江苏南京中华中学·期中)关于合成氨反应: N2+3H22NH3,下列说法正确的是
A.增加N2的浓度能加快反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂不影响反应速率
D.体系中c(N2):c(H2):c(NH3)= 1:3:2,说明反应达到平衡状态
4.(24-25高一下·江苏盐城亭五校联考·期中)Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂,脱除过程如图所示。其中,图甲和图乙表示脱除H2S时先进行的吸附步骤。下列说法不正确的是
A.Fe2O3对H2S的吸附能力:甲>乙
B.脱除过程中H元素的化合价未发生变化
C.时间一长,催化剂的活性降低
D.催化剂失效后,在氧气中加热又转化为Fe2O3
5.(24-25高一下·江苏淮安马坝高级中学·期中)不能加快反应速率的是
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.降低浓度
6.(24-25高一下·江苏扬州中学·月考)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH<0,反应过程示意图如下:
下列说法错误的是
A.过程I、过程II均为吸热过程
B.使用催化剂提高了该反应的反应速率
C.该反应中,CO(g)和H2O(g)的总能量低于CO2(g)和H2(g)的总能量
D.示意图中,起始时的2个H2O都参与了反应
7.(24-25高一下·江苏扬州新华中学·期中)反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.具有的能量大于
B.反应达平衡时,
C.一定条件下向密闭容器中充入与充分反应,转移电子数为4mol
D.该反应的热化学方程式为
8.(24-25高一下·江苏扬州第一中学·期中)形成正确的化学观念有助于学习。下列有关化学观念的表达正确的是
A.可逆反应的限度大小是不可改变的
B.化学反应中既有物质变化,也有能量变化
C.通过复分解反应可实现化学能向电能的转化
D.对氮气进行冷却或加压,液化为无色液体,该过程属于人工固氮
地 城
考点02
化学反应速率的计算
9.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)A、B、C、D均为气体,对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
10.(24-25高一下·江苏盐城亭五校联考·期中)为探究反应的速率影响因素,某实验小组利用溶液与溶液设计和探究实验如下表:
编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
10
10
0
②
20
10
5
③
50
10
10
0
下列说法正确的是
A.实验①②作为对比可探究浓度对化学反应速率的影响,则V=10
B.实验①③作为对比可探究温度对化学反应速率的影响
C.实验③10 s后浑浊不再增多,则前10s内
D.该实验最好应通过测SO2的体积变化来判断反应速率的快慢
11.变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量硫酸溶液分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是
选项
A
B
C
D
铁的状态
片状
粉状
片状
粉状
温度/℃
20
20
30
30
A.A B.B C.C D.D
12.(24-25高一下·江苏南京南京师范大学附属中学·期中)在一定温度下,体积为的密闭容器内发生某一反应,其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示,下列表述正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.若,时间内,气体的化学反应速率是
C.时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.时,、的量不再变化,化学反应停止了,正、逆反应速率为零
阅读下列材料,完成下面小题。
氮是生命的基础,氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为:;实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气;工业上用氨的催化氧化生产硝酸。
13.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)有关合成氨工业中,下列叙述不正确的是
A.使用高效率的催化剂,可提高单位时间内NH3产率
B.增大反应体系的压强,反应速率不一定增大
C.该反应为可逆反应,当有3mol电子转移时,生成1molNH3
D.在t1、t2时刻,NH3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,NH3(g)生成的平均反应速率为
14.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3。下列说法不正确的是
A.②→③过程,是吸热过程
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有共价键的NH3
C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
15.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
B.N2分子中存在NN键,化学性质稳定,可用作保护气
C.NH3极易溶于水,液氨可用作制冷剂
D.NH3分子之间形成氢键,NH3具有还原性
16.(24-25高一下·江苏扬州扬州中学·期中)一定温度下,向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:
B.物质A在0~6s内的平均反应速率为
C.反应进行到时,v(A)=v(C)
D.反应进行到时,各物质的浓度不再改变,反应停止
17.(24-25高一下·江苏连云港灌云县·期中)与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A.依据相同的时间段内生成的量,判断该反应为放热反应
B.反应在内生成的平均反应速率为
C.后,反应速率减小的主要原因是减小
D.反应开始后前内温度比浓度对反应速率的影响大
18.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)按要求回答下列问题。
Ⅰ.用下列物质:①;②NaCl;③;④NaOH。完成相应小题。
(1)共价化合物有_______(填序号),其电子式为_______。
(2)离子化合物有_______(填序号)。既含离子键又含共价键的有_______(填序号),其电子式为_______。
Ⅱ.反应在5L的密闭容器中反应30s后,NO增加了0.3mol。
(3)用NO的浓度变化表示反应的反应速率为_______。
(4)用的浓度变化来表示此反应速率是_______。
(5)各物质的速率之比与方程式系数之比的关系为_______。
地 城
考点03
活化能
19.(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)一定条件下发生反应: ,测得反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
B.升温能增大正反应速率,减小逆反应速率
C.
D.完全反应生成时放出的热量是
20.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)一定条件下,合成甲醇的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“-”表示化学键未完全断裂或形成;甲醇的结构式为)。下列说法正确的是
A.反应的
B.发生上述反应,生成的氚代甲醇有3种
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.发生上述反应,相同时间氚代甲醇的产量:
21.(24-25高一下·江苏南京第二十九中学·期中)研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应的反应进程和能量变化如图所示:
i: 活化能
ii: 活化能
下列叙述正确的是
A.反应i是决速步骤
B.反应ii的
C.反应的
D.较小,故反应i的平衡转化率较反应ii的大
22.(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期中)臭氧分解过程如图所示,下列说法正确的是
A.催化反应①②均为放热反应
B.决定O3分解反应速率的是催化反应②
C.E2+是催化反应②对应的逆反应的活化能
D.温度升高,总反应的正反应速率增加,逆反应速率减小。
23.对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是
A.恒温恒容密闭容器中充入4molNH3和5molO2充分反应后放出热量为904kJ
B.该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.断裂1mol N-H键的同时,断裂1molO-H键,说明该反应达到平衡状态
D.达到平衡时,增大容器的体积,v(正)增加、v(逆)减小
24.(24-25高一下·江苏南京六校联合体·期中)CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l) ⇌H2O(l)+NH2CONH2(l) ΔH=___________kJ/mol。
(2)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.降低体系温度,有利于NH3的转化率增大
C.当混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态
D.充入气体He,体系的压强增大,反应速率加快
Ⅱ.可利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2),在一定温度下容积为2 L密闭容器中,充入各2mol的CH4和CO2,加入催化剂使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
(3)反应达平衡后,测得c(CO)为1 mol/L,则CH4的转化率为___________;该温度下平衡常数K= ___________。
(4)制备“合成气”反应历程分两步:
反应①: CH4(g)C(ads)+2H2(g)
反应②: C(ads)+CO2(g)2CO(g)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量图变化如图所示:
反应速率快慢比较:反应①___________反应②(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因___________。
(5)制备合成气(CO、H2)过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.0 kJ/mol,在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。反应体系中,随温度变化的关系如图所示:
随着进料比的增加,的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________。
地 城
考点04
化学平衡
25.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)一定温度下,反应的反应热为。现将充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
26.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)下列能说明反应,已达平衡状态的是
A.,,的浓度相等
B.分别用,,表示的速率比为
C.每生成,同时消耗
D.的浓度不再发生变化
27.(24-25高一下·江苏盐城五校联考·期中)温度和容积不变,能表明反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不再变化 B.反应不再进行
C.v(H2O)=v(H2) D.氢气浓度不再变化
28.(24-25高一下·江苏扬州第一中学·期中)将和充入2L密闭容器中发生如下反应:,2min后达到平衡时生成,测得Q的浓度为,下列叙述正确的是
A.a的值为3 B.Y的转化率为60%
C.反应速率 D.平衡时X的浓度为
29.(24-25高一下·江苏淮安马坝高级中学·期中)对反应,下列说法不正确的是
A.增大的浓度能加快反应速率
B.与足量的反应达到化学平衡时,可生成
C.在一定条件下,该反应达到平衡状态时,各成分浓度保持不变
D.达到平衡状态时,
30.(24-25高一下·江苏扬州邗江区·期中)把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度变化随时间变化如下图所示。
①从0min到3min,v(H2)=_______。
②8min末,混合气体中CH3OH的物质的量分数为_______。
③3min时的ν正(CH3OH)_______8min时的ν逆(CH3OH)(填“>”“=”“<”)。
④能说明上述反应达到平衡状态的是_______。(填字母)
a.
b.单位时间内每生成1molCH3OH,同时生成3molH2
c.反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为
d.反应中CO2和H2的物质的量浓度之比不变
(2)我国学者提出的CO2催化加氢合成CH3OH的机理如下图其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是_______。(填字母)
a.催化剂的使用能提高正反应速率、降低逆反应速率
b.反应机理表明H2O参与了CO2合成CH3OH的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
(3)向恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2,在不同催化剂作用下合成甲醇,反应进行相同时间后(均未达到化学平衡状态),CO2的转化率随反应温度的变化如下图所示。
①随温度升高,CO2转化率提高的原因是_______。
②你选择的催化剂种类为_______,理由是_______。
31.(24-25高一下·江苏盐城五校联考·期中)在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,n(NO)随时间的变化如下表。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图中,A点处v正_______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)上图中表示NO2变化的曲线是_______。用NO表示从0~2s内该反应的平均速率v=_______。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是_______。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
b.适当升高温度,可以加快反应速率,b符合题意;c.增大的浓度,物质浓度增大,可以加快反应速率,c符合题意;
d.选择高效的催化剂,可以加快反应速率,d符合题意;
32.(24-25高一·江苏无锡锡山区锡东高级中学·期中)化学反应中的能量变化和速率变化对生产生活有着重要意义。恒温下,在一个2L的恒容密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)从开始到平衡时,A的转化率为_______,B的平均反应速率为_______。
(3)该条件下某时刻B的体积分数为4%,此时C的浓度为_______。
(4)下列措施能增大反应速率的是_______。
①升高温度 ②缩小容器体积 ③加催化剂 ④分离出产物
(5)下列叙述能说明此条件下该反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
①A与C的浓度相等
②混合气体的密度不再发生变化
③混合气体的压强不再发生变化
④混合气体的总质量不再发生变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑥相同时间内消耗3n molA,同时生成3n molA
33.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)I.汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图:
(1)该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO,会_______(填“吸收”或“放出”)_______KJ能量。
II.已知反应,某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(2)从反应开始到12s时,用A的浓度变化表示的反应速率为_______。
(3)经测定,前4s内,则该反应的化学方程式为_______。
(4)反应达到平衡时,B的转化率是_______。
(5)只改变下列某一反应条件时,能使上述转化速率加快的是_______(填序号)
A.使用高效催化剂
B.向容器中充入与A、B、C三种不反应的氩气
C.降低温度
D.减小C的物质的量
(6)能判断该反应已达反应限度的是_______(填字母)。
A.容器中A浓度与B浓度之比为3∶1
B.容器中混合气体的质量保持不变
C.用A、B、C表示的反应速率之比为a∶b∶c
D.A体积分数保持不变
III.在碱性条件下,NH3和NO可设计为原电池装置,将一氧化氮转化为N2,电池的总反应为4NH3+6NO=5N2+6H2O。其工作原理如图所示:
(7)电极A为_______极(填“正”“负”)。电极B发生的电极反应为_______。标准状况下,若电极B上消耗44.8L一氧化氮时,则转移的电子总数为_______。
34.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)“碳中和”作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
I.CO与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成甲醇:
(1)最符合原子经济性的是反应___________(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度 C.恒温恒压下,向其中充入Ar D.减小H2浓度
(3)恒容绝热(与外界环境没有热量交换)密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。
A.
B.容器内温度不再改变
C.的体积分数不再发生变化
D.单位时间内消耗,同时生成
(4)甲醇的结构式为,相关化学键的键能(常温常压下,断裂或形成化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示:
化学键
键能E
803
436
414
326
464
反应Ⅱ中,每生成,会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(5)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。
①通入的一端是电池___________(填“正”或“负”)极。
②电池工作过程中通过质子膜向___________(填“左”或“右”)移动。
③通入CO的一端发生的电极反应式为___________。
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
4大高频考点概览
考点01 影响化学反应速率的因素
考点02 化学反应速率的计算
考点03 活化能
考点04 化学平衡
地 城
考点01
影响化学反应速率的因素
1.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)某同学用相同质量的锌粉先后与1mol/L盐酸及相同体积未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)。下列说法正确的是
A.如果用1mol/L硫酸代替上述实验中的1mol/L盐酸,二者的反应速率相同
B.向1mol/L盐酸中加入KNO3溶液可以减慢反应速率且不改变生成H2的量
C.根据图示判断,该同学所用未知浓度的盐酸,其浓度是低于1mol/L
D.反应结束后,两种溶液中Zn2+的物质的量相同
【答案】D
【详解】A.相同浓度的硫酸中H+离子浓度大于盐酸的,故反应速率不同,故A错误;
B.向1mol/L盐酸中加入KNO3溶液形成了硝酸,硝酸和锌粉反应不能生成氢气,故B错误;
C.未知浓度的盐酸和锌粉反应速率加快,故浓度高于1mol/L,故C错误;
D.反应最终生成的氢气相同,故生成的Zn2+的物质的量相同,故D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)对于反应下列说法不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率
B.增大的浓度能加快化学反应速率
C.与足量的反应达到化学平衡时,生成
D.增大压强可加快该反应的化学反应速率
【答案】C
【详解】A.升高温度时,物质的内能增加,分子之间有效碰撞次数增加,能加快化学反应速率,A正确;
B.增大反应物浓度会提高单位体积内有效碰撞次数,加快反应速率,B正确;
C.可逆反应无法完全进行到底,1molN2无法全部转化为2molNH3,C错误;
D.增大压强会提高气体浓度,加快正、逆反应速率,D正确;
故选C。
3.(24-25高一下·江苏南京中华中学·期中)关于合成氨反应: N2+3H22NH3,下列说法正确的是
A.增加N2的浓度能加快反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂不影响反应速率
D.体系中c(N2):c(H2):c(NH3)= 1:3:2,说明反应达到平衡状态
【答案】A
【详解】A.反应物的浓度增大,反应速率增大,增加N2的浓度能加快反应速率,A正确;
B.升高温度能增大反应速率,则降低温度减小反应速率,B错误;
C.通常,使用催化剂能加快反应速率,C错误;
D.体系中c(N2):c(H2):c(NH3)= 1:3:2时,无法判断各反应物和生成物的浓度是否继续变化,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选A。
4.(24-25高一下·江苏盐城亭五校联考·期中)Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂,脱除过程如图所示。其中,图甲和图乙表示脱除H2S时先进行的吸附步骤。下列说法不正确的是
A.Fe2O3对H2S的吸附能力:甲>乙
B.脱除过程中H元素的化合价未发生变化
C.时间一长,催化剂的活性降低
D.催化剂失效后,在氧气中加热又转化为Fe2O3
【答案】A
【分析】根据题目信息可得到该脱除反应的化学方程式为:,据此信息解答。
【详解】A.Fe2O3中铁元素为+3价、氧元素为-2价,图甲Fe2O3中带正电荷的铁元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的斥力较大,而图乙Fe2O3中带负电荷的氧元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的引力较大,则图甲中Fe2O3对H2S的吸附能力弱于图乙,故A错误;
B.图中铁元素的化合价由+3价降低至+2价,硫元素的化合价由-2价升高至0价,氢元素的化合价未发生变化,故B正确;
C.脱除一段时间后,析出的硫单质附着在催化剂表面,会影响催化剂的活性,活性降低,故C正确;
D.催化剂失效后,FeS和O2反应生成Fe2O3和SO2,故D正确;
故选A。
5.(24-25高一下·江苏淮安马坝高级中学·期中)不能加快反应速率的是
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.降低浓度
【答案】D
【详解】A.升高温度,增加了活化分子数,能加快反应速率,A不符题意;
B.使用催化剂,能降低活化能,加快反应速率,B不符题意;
C.增大压强,可看成减小体积,增加了单位体积内的活化分子数,能加快反应速率,C不符题意;
D.降低浓度,会减慢速率,不能加快,故D符合题意;
故选D。
6.(24-25高一下·江苏扬州中学·月考)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH<0,反应过程示意图如下:
下列说法错误的是
A.过程I、过程II均为吸热过程
B.使用催化剂提高了该反应的反应速率
C.该反应中,CO(g)和H2O(g)的总能量低于CO2(g)和H2(g)的总能量
D.示意图中,起始时的2个H2O都参与了反应
【答案】C
【详解】A.根据图示可知,过程Ⅰ、过程Ⅱ均为水分子中O-H键的断裂,化学键的断裂为吸热过程,A正确;
B.使用催化剂可以降低反应物的活化能,从而提高反应速率,B正确;
C.ΔH=生成物总能量-反应物总能量<0,即生成物总能量小于反应物总能量,所以CO(g)和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量,C错误;
D.从示意图中可知,经过程Ⅰ、过程Ⅱ起始时的2个H2O分子中的O-H键均有断裂,则起始时的2个H2O都参与了反应,D正确;
故选C。
7.(24-25高一下·江苏扬州新华中学·期中)反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.具有的能量大于
B.反应达平衡时,
C.一定条件下向密闭容器中充入与充分反应,转移电子数为4mol
D.该反应的热化学方程式为
【答案】D
【详解】A.由图可知,2molSO2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molSO3(g)具有的总能量,则1molSO2(g)和0.5molO2(g)具有的总能量大于1molSO3(g)具有的总能量,不能说明1molSO2(g)能量大于1molSO3(g),故A错误;
B.初始投料比不同,平衡时各物质浓度不同,即反应达到平衡时,SO2、O2、SO3浓度之比不一定等于2∶1∶2,故B错误;
C.2molSO2和1molO2完全反应生成2molSO3转移4mol电子,由于反应可逆,因此转移电子数小于4mol,故C错误;
D.如图所示,反应放出(y-x)kJ/mol能量,ΔH=-(y-x)kJ/mol=(x-y)kJ/mol,即该反应的热化学方程式为,故D正确;
故答案为D。
8.(24-25高一下·江苏扬州第一中学·期中)形成正确的化学观念有助于学习。下列有关化学观念的表达正确的是
A.可逆反应的限度大小是不可改变的
B.化学反应中既有物质变化,也有能量变化
C.通过复分解反应可实现化学能向电能的转化
D.对氮气进行冷却或加压,液化为无色液体,该过程属于人工固氮
【答案】B
【详解】A.可逆反应的限度受外界条件(如温度、浓度、压强)影响,通过改变条件可以调整平衡状态,因此限度是可变的。A错误;
B.化学反应必然伴随旧键断裂和新键形成,过程中既有物质变化,也有能量变化(如吸热或放热)。B正确;
C.复分解反应是离子交换反应,无电子转移,无法形成电流,而化学能转化为电能需氧化还原反应(如原电池)。C错误;
D.氮气液化是物理变化,未生成含氮化合物,而固氮需将转化为化合态(如或)。D错误;
故选B。
地 城
考点02
化学反应速率的计算
9.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)A、B、C、D均为气体,对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据反应速率与化学计量数的比值判断快慢。将各物质的速率除以其化学计量数,转换为同一种物质的速率并统一单位进行对比(D需将分钟转换为秒),以A物质的速率作为参考进行对比。
【详解】A.作为参考,开展计算、对比;
B.;
C.;
D.;
故选A。
10.(24-25高一下·江苏盐城亭五校联考·期中)为探究反应的速率影响因素,某实验小组利用溶液与溶液设计和探究实验如下表:
编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
10
10
0
②
20
10
5
③
50
10
10
0
下列说法正确的是
A.实验①②作为对比可探究浓度对化学反应速率的影响,则V=10
B.实验①③作为对比可探究温度对化学反应速率的影响
C.实验③10 s后浑浊不再增多,则前10s内
D.该实验最好应通过测SO2的体积变化来判断反应速率的快慢
【答案】B
【详解】A.对比实验①②探究浓度对化学反应速率的影响,溶液总体积必须相同,所以,A错误;
B.实验①③中,温度不同,其他条件相同,可探究温度对化学反应速率的影响,故B正确;
C.实验③中,前10s内,故C错误;
D.二氧化硫易溶于水,不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢,否则误差太大,故D错误;
答案选B。
11.变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量硫酸溶液分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是
选项
A
B
C
D
铁的状态
片状
粉状
片状
粉状
温度/℃
20
20
30
30
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.接触面积和温度均最小,A不选;
B.接触面积大,但温度较低,B不选;
C.温度高,但接触面积小,C不选;
D.同时具备最大接触面积和更高温度,反应速率最大;D选;
综上所述,答案选D。
12.(24-25高一下·江苏南京南京师范大学附属中学·期中)在一定温度下,体积为的密闭容器内发生某一反应,其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示,下列表述正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.若,时间内,气体的化学反应速率是
C.时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.时,、的量不再变化,化学反应停止了,正、逆反应速率为零
【答案】A
【详解】A.达到平衡时Y减少8mol-2mol=6mol,X增加5mol-2mol=3mol,根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为,A正确;
B.若,时间内,气体的化学反应速率是,B错误;
C.平衡时反应体系各组分的含量不变,时之后,X、Y的量还在变化,反应未达到平衡状态,C错误;
D.时,X、Y的量不再变化,反应达到平衡状态,平衡状态为动态平衡,正逆反应速率相等,但不为零,D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题。
氮是生命的基础,氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为:;实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气;工业上用氨的催化氧化生产硝酸。
13.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)有关合成氨工业中,下列叙述不正确的是
A.使用高效率的催化剂,可提高单位时间内NH3产率
B.增大反应体系的压强,反应速率不一定增大
C.该反应为可逆反应,当有3mol电子转移时,生成1molNH3
D.在t1、t2时刻,NH3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,NH3(g)生成的平均反应速率为
14.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3。下列说法不正确的是
A.②→③过程,是吸热过程
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有共价键的NH3
C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
15.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
B.N2分子中存在NN键,化学性质稳定,可用作保护气
C.NH3极易溶于水,液氨可用作制冷剂
D.NH3分子之间形成氢键,NH3具有还原性
【答案】13.D 14.C 15.B
【解析】13.A.使用高效率的催化剂,能加快反应速率,可提高单位时间内NH3产率,正确;
B.增大反应体系的压强,反应速率不一定增大,例如恒容条件下充入不反应的氩气,反应速率不变,正确;
C.该反应为可逆反应,反应中氮化合价由0变为-3,,则当有3mol电子转移时,生成1molNH3,正确;
D.在t1、t2时刻,NH3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,NH3(g)生成的平均反应速率为,错误;
故选D;
14.A.②→③过程为断键过程,是吸热过程,正确;
B.由图,③→④过程,N原子和H原子形成了含有共价键的NH3,正确;
C.合成氨反应为放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,错误;
D.合成氨反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,正确;
故选C;
15.A.NH4HCO3含有氮元素,故可用作氮肥,错误;
B.N2分子中存在NN键,其键能很大,化学性质稳定,可用作保护气,正确;
C.NH3液化后气化吸热,使得液氨可用作制冷剂,错误;
D.NH3中氮元素化合价能升高,使得NH3具有还原性,错误;
故选B。
16.(24-25高一下·江苏扬州扬州中学·期中)一定温度下,向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为:
B.物质A在0~6s内的平均反应速率为
C.反应进行到时,v(A)=v(C)
D.反应进行到时,各物质的浓度不再改变,反应停止
【答案】B
【详解】A.根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内n(A)=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol:0.6mol:0.8mol:0.4mol=6:3:4:2,该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),A错误;
B.反应进行了6s,(A)===0.1mol•L-1•s-1,B正确;
C.同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,由A项分析可知,A、C的系数不相等,反应进行到1s时,所以,C错误;
D.由题干图示信息可知,反应进行到6s时,各物质的物质的量保持不变,即各物质的正逆反应速率相等,达到化学平衡状态,该过程是动态平衡,反应没有停止,D错误;
故选B。
17.(24-25高一下·江苏连云港灌云县·期中)与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A.依据相同的时间段内生成的量,判断该反应为放热反应
B.反应在内生成的平均反应速率为
C.后,反应速率减小的主要原因是减小
D.反应开始后前内温度比浓度对反应速率的影响大
【答案】B
【详解】A.随着反应的进行,盐酸浓度减小,由图可知,相同的时间段内生成的量,是先增大,后减小,但是盐酸浓度是一直减小,故可判断该反应为放热反应,A正确;
B.没有给出体积,无法计算,B错误;
C.后,由图可知反应速率逐渐减小,此时温度较高,则反应速率减小的原因是c(H+)减小,C正确;
D.随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低。由图象可知,开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的,说明反应为放热反应,即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大,D正确;
故选B。
18.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)按要求回答下列问题。
Ⅰ.用下列物质:①;②NaCl;③;④NaOH。完成相应小题。
(1)共价化合物有_______(填序号),其电子式为_______。
(2)离子化合物有_______(填序号)。既含离子键又含共价键的有_______(填序号),其电子式为_______。
Ⅱ.反应在5L的密闭容器中反应30s后,NO增加了0.3mol。
(3)用NO的浓度变化表示反应的反应速率为_______。
(4)用的浓度变化来表示此反应速率是_______。
(5)各物质的速率之比与方程式系数之比的关系为_______。
【答案】(1) ③
(2) ②④ ④
(3)
(4)
(5)各物质的速率之比等于方程式系数之比
【分析】:①为单质;②NaCl为离子化合物,只含有离子键;③为共价化合物,只含有共价键;④NaOH为离子化合物,既含有离子键,有含有极性共价键,据此回答。
【详解】(1)
由分析知,③为共价化合物,只含有共价键,电子式为:;
(2)
由分析知,②NaCl为离子化合物,只含有离子键,④NaOH为离子化合物,既含有离子键,有含有极性共价键,NaOH的电子式为:;
(3)在5L的密闭容器中反应30s后,NO增加了0.3mol,用NO的浓度变化表示反应的反应速率为;
(4)由速率之比等于化学等于化学计量数之比可得,
(5)在可逆反应中,各物质的速率之比等于方程式系数之比。
地 城
考点03
活化能
19.(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)一定条件下发生反应: ,测得反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
B.升温能增大正反应速率,减小逆反应速率
C.
D.完全反应生成时放出的热量是
【答案】A
【详解】A.由图知,该反应中反应物总能量大于生成物总能量,A正确;
B.升高温度,无论正逆反应,反应速率都增大,B错误;
C.CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)是反应能量变化图所示反应的逆反应,反应后能量升高,是吸热反应,正确的热反应方程式为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH=+128.8kJ⋅mol−1,C错误;
D.能量变化图表示的是2molH2和1molCO完全反应生成1molCH3OH放热128.8kJ,若是1molH2(g)完全反应生成CH3OH(g)时放出的热量是64.4kJ,D错误;
本题选A。
20.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)一定条件下,合成甲醇的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“-”表示化学键未完全断裂或形成;甲醇的结构式为)。下列说法正确的是
A.反应的
B.发生上述反应,生成的氚代甲醇有3种
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.发生上述反应,相同时间氚代甲醇的产量:
【答案】A
【详解】A.由反应历程图可知,反应物a(CH4+FeO+)的能量高于产物e(CH3OH+Fe+),ΔH=产物总能量-反应物总能量<0,A正确;
B.CHT3中C连接1个H和3个T,反应中需夺取1个H或T形成羟基。夺取H时生成CT3OH,夺取T时生成CHT2OT,共2种氚代甲醇,B错误;
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;
D.CH2T2中,断裂C-H键(生成CHT2OH)比断裂C-T键(生成CH2TOT)速率快(重同位素使反应变慢),故相同时间内CHT2OH产量更高,即CHT2OH>CH2TOT,D错误;
故选A。
21.(24-25高一下·江苏南京第二十九中学·期中)研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应的反应进程和能量变化如图所示:
i: 活化能
ii: 活化能
下列叙述正确的是
A.反应i是决速步骤
B.反应ii的
C.反应的
D.较小,故反应i的平衡转化率较反应ii的大
【答案】B
【详解】A.由图可知反应ⅱ的活化能大于反应ⅰ,则反应ⅱ是决速步骤,A错误;
B.由图可知,反应ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量,则反应ⅱ为放热反应,反应ⅱ的,B正确;
C.生成物总能量-反应物总能量,反应的,而不是,C错误;
D.较小,只能说明反应i速率比反应ⅱ快,活化能大小与反应的平衡转化率无关,不能根据活化能大小判断平衡转化率大小,D错误;
故选B。
22.(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期中)臭氧分解过程如图所示,下列说法正确的是
A.催化反应①②均为放热反应
B.决定O3分解反应速率的是催化反应②
C.E2+是催化反应②对应的逆反应的活化能
D.温度升高,总反应的正反应速率增加,逆反应速率减小。
【答案】C
【详解】A.从图上可知,反应①中生成物能量高于反应物,反应①是吸热反应,A错误;
B.决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,据图可知催化反应①的正反应活化能更大,反应更慢,所以催化反应①决定臭氧的分解速率,B错误;
C.据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量,即催化反应①对应的正反应的活化能,E2+∆H为催化反应②生成物成键时释放的能量,即催化反应②对应的逆反应的活化能,则E2+是催化反应②对应的逆反应的活化能,C正确;
D.温度升高,总反应的正逆反应速率均增加,D错误;
故选C。
23.对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是
A.恒温恒容密闭容器中充入4molNH3和5molO2充分反应后放出热量为904kJ
B.该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.断裂1mol N-H键的同时,断裂1molO-H键,说明该反应达到平衡状态
D.达到平衡时,增大容器的体积,v(正)增加、v(逆)减小
【答案】C
【详解】A.根据热化学方程式可知4molNH3和5molO2完全反应时反应出904kJ热量,但可逆反应不能反应完全,充入4molNH3和5molO2充分反应后放出热量小于904kJ,故A错误;
B.该反应正向为放热反应,正反应活化能小于逆反应的活化能,故B错误;
C.断裂1mol N-H键的同时,断裂1molO-H键,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.达到平衡时,增大容器的体积,正逆反应速率均减小,故D错误;
故选:C。
24.(24-25高一下·江苏南京六校联合体·期中)CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l) ⇌H2O(l)+NH2CONH2(l) ΔH=___________kJ/mol。
(2)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.降低体系温度,有利于NH3的转化率增大
C.当混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态
D.充入气体He,体系的压强增大,反应速率加快
Ⅱ.可利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2),在一定温度下容积为2 L密闭容器中,充入各2mol的CH4和CO2,加入催化剂使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
(3)反应达平衡后,测得c(CO)为1 mol/L,则CH4的转化率为___________;该温度下平衡常数K= ___________。
(4)制备“合成气”反应历程分两步:
反应①: CH4(g)C(ads)+2H2(g)
反应②: C(ads)+CO2(g)2CO(g)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量图变化如图所示:
反应速率快慢比较:反应①___________反应②(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因___________。
(5)制备合成气(CO、H2)过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.0 kJ/mol,在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。反应体系中,随温度变化的关系如图所示:
随着进料比的增加,的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________。
【答案】(1)-93.7
(2)BC
(3) 50% 4
(4) < 反应②活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多,有效碰撞几率大,速率快 (或反应②活化能低,同条件下,活化分子百分数多,有效碰撞几率大,速率快)
(5) 减小 随着投料比 的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,减少
【详解】(1)已知①2NH3(l)+CO2(l)=NH2COONH4(l)△H1=-109.2kJ/mol,②NH2COONH4(l)=H2O(l)+NH2CONH2(l)△H2=+15.5kJ/mol,由盖斯定律①+②可知液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l) ⇌ H2O(l)+NH2CONH2(l) △H=-109.2kJ/mol+15.5kJ/mol=-93.7kJ/mol。故答案为:-93.7;
(2)A.反应正向△H<0,正向气体减少△S<0,低温时.△H-T△S<0反应自发,故A错误;
B.降低温度,平衡正向移动,NH3的转化率增大,故B正确;
C.生成物存在固体,体系中气体总质量是变量,则混合气体的密度为变量,故当混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态,故C正确;
D.充入He,压强增大,但反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,故D错误;
故答案为:BC;
(3)CH4和CO2的起始浓度均为1mol/L,平衡时CO和氢气的浓度均为1mol/L,则甲烷和二氧化碳的浓度为(1-0.5)mol/L=0.5mol/L,CH4的转化率为×100%= 50%,平衡常数K==4;
(4)①由图象可知,反应②活化能低,反应速率快,则反应速率快慢比较:反应①<反应②,根据有效碰撞理论微观探析其原因:反应②活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多,有效碰撞几率大,速率快。故答案为:<;反应②活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多,有效碰撞几率大,速率快;
(5)可对比同一温度下,三条线的横坐标的大小,由图可知随着进料比的增加,的值减小,其原因是随着投料比 的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,减少。故答案为:减小;随着投料比 的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,减少。
地 城
考点04
化学平衡
25.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)一定温度下,反应的反应热为。现将充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
【答案】D
【详解】图①为气体密度随时间变化,反应体系气体总质量m守恒(均为气体),恒压下,反应N2O4(g)⇌2NO2(g)正向进行时气体分子数增多,体积V增大,密度ρ=m/V减小;平衡时n不变,V不变,ρ恒定,所以密度不变说明反应达到平衡状态,①正确;
图②为ΔH随时间变化,ΔH是反应的固有属性,只与始态和终态有关,反应过程中始终不变,不能说明达到平衡,②错误;
图③为v正随时间变化,反应开始时只有N2O4,正反应速率应从初始值逐渐减小(因反应物浓度降低),逆反应速率从0逐渐增大,平衡时正逆速率相等。图中v正(NO2、N2O4)均增大,与实际不符,③错误;
D.图④为N2O4转化率随时间变化,反应进行时转化率增大,平衡时转化量不再变化,转化率恒定,能说明达到平衡,④正确;
综上所述,①④符合题意,故选D。
26.(24-25高一下·江苏马坝高级中学·期中)下列能说明反应,已达平衡状态的是
A.,,的浓度相等
B.分别用,,表示的速率比为
C.每生成,同时消耗
D.的浓度不再发生变化
【答案】D
【详解】A.SO2、O2、SO3的浓度相等仅与初始条件和转化率有关,平衡时浓度不一定相等,A不符合题意;
B.用各物质表示的速率比为2:1:2在任意时刻均成立,不一定到达平衡状态,B不符合题意;
C.生成2molSO2和消耗2molSO3均来自逆反应,描述的是同一方向的过程,无法说明正逆反应速率相等,C不符合题意;
D.SO2的浓度不再变化表明正逆反应速率相等,是平衡状态的直接标志,D符合题意;
故选D。
27.(24-25高一下·江苏盐城五校联考·期中)温度和容积不变,能表明反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不再变化 B.反应不再进行
C.v(H2O)=v(H2) D.氢气浓度不再变化
【答案】D
【详解】A.反应前后气体物质的量相等(4mol H2O生成4mol H2),总物质的量不变,因此压强始终不变,无法作为平衡标志,A错误;
B.化学平衡是动态平衡,正逆反应速率相等但反应仍在进行,因此“反应不再进行”表述错误,B错误;
C.v(H2O)和v(H2)的速率关系需明确方向。根据反应系数,正反应中H2O的消耗速率等于H2的生成速率,但选项未区分正逆反应速率,此等式在任意时刻均成立,不能判断平衡,C错误;
D.H2是气体,其浓度由物质的量决定。当浓度不再变化时,说明反应达到平衡,D正确;
故选D。
28.(24-25高一下·江苏扬州第一中学·期中)将和充入2L密闭容器中发生如下反应:,2min后达到平衡时生成,测得Q的浓度为,下列叙述正确的是
A.a的值为3 B.Y的转化率为60%
C.反应速率 D.平衡时X的浓度为
【答案】B
【分析】列三段式有,据此分析;
【详解】A.参加反应的不同物质的浓度变化之比等于化学计量数之比,Z与Q的浓度变化相同,所以a=2,故A错误;
B.Y的转化率为,故B正确;
C.反应速率,故C错误;
D.平衡时X的浓度为,故D错误;
故选B。
29.(24-25高一下·江苏淮安马坝高级中学·期中)对反应,下列说法不正确的是
A.增大的浓度能加快反应速率
B.与足量的反应达到化学平衡时,可生成
C.在一定条件下,该反应达到平衡状态时,各成分浓度保持不变
D.达到平衡状态时,
【答案】B
【详解】A.增大的浓度即增加反应物浓度,能加快正反应速率,A正确;
B.可逆反应无法完全进行,无法全部转化为,B错误;
C.根据平衡状态的特征,化学平衡时各物质浓度不再变化,C正确;
D.根据平衡状态的特征,平衡时正、逆反应速率相等且不为零,D正确;
故选B。
30.(24-25高一下·江苏扬州邗江区·期中)把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度变化随时间变化如下图所示。
①从0min到3min,v(H2)=_______。
②8min末,混合气体中CH3OH的物质的量分数为_______。
③3min时的ν正(CH3OH)_______8min时的ν逆(CH3OH)(填“>”“=”“<”)。
④能说明上述反应达到平衡状态的是_______。(填字母)
a.
b.单位时间内每生成1molCH3OH,同时生成3molH2
c.反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为
d.反应中CO2和H2的物质的量浓度之比不变
(2)我国学者提出的CO2催化加氢合成CH3OH的机理如下图其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是_______。(填字母)
a.催化剂的使用能提高正反应速率、降低逆反应速率
b.反应机理表明H2O参与了CO2合成CH3OH的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
(3)向恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2,在不同催化剂作用下合成甲醇,反应进行相同时间后(均未达到化学平衡状态),CO2的转化率随反应温度的变化如下图所示。
①随温度升高,CO2转化率提高的原因是_______。
②你选择的催化剂种类为_______,理由是_______。
【答案】(1) 0.5 30% > b
(2)b
(3) 温度升高和催化剂活性增强共同使反应速率加快 催化剂Ⅰ 相同温度下,催化剂Ⅰ的催化效果较好,且达较高催化活性所需的温度低
【详解】(1)①从0min到3min,参加反应的CO2的物质的量为0.5mol/L,则参加反应的H2的物质的量为1.5mol/L,v(H2)== 0.5;
②8min末,反应达到平衡状态,,,,则混合气体中甲醇的质量分数为;
③3min时,反应尚未达到平衡状态,此时,3min到8min是建立平衡的过程,正反应速率减小,逆反应速率变大,到达8min时,;
④a.当是,化学计量数之比不等于速率之比,无法判定平衡状态,a不选;
b.单位时间内每生成1molCH3OH,同时生成3molH2,表示正逆反应速率相等,b选;
c.反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为,不代表其浓度保持不变,c不选;
d.根据投料比等于系数比可知,反应中CO2和H2的物质的量浓度之比始终为1:3,其比值不变不能说明平衡状态,d不选;
故选b;
(2)a.催化剂的使用能提高正反应速率、也能提高逆反应速率,a错误;
b.反应机理表明③和④中H2O参与了CO2合成CH3OH的反应,b正确;
c.反应④中只存在中的形成,以及甲醇和水脱附的过程,不存在共价键的断裂,c错误;
故选b;
(3)①进行相同时间后(均未达到化学平衡状态),说明不是平衡移动的结果,则CO2转化率提高的原因是温度升高和催化剂活性增强共同使反应速率加快;
②相同温度下,催化剂Ⅰ的CO2转化率高,到达较高催化活性所需的温度低,故催化剂Ⅰ催化效果较好。
31.(24-25高一下·江苏盐城五校联考·期中)在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,n(NO)随时间的变化如下表。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图中,A点处v正_______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)上图中表示NO2变化的曲线是_______。用NO表示从0~2s内该反应的平均速率v=_______。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是_______。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
【答案】(1)大于
(2)
(3)bc
(4)bcd
【详解】(1)图中表明A点的反应时间小于,表格中数据表明在内呈减小状态,则反应在向右进行,所以。
(2)上述反应向右进行,则由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡,的减小量为,则二氧化氮的增加量为。上述反应容器的容积为,则平衡时,则表示变化的曲线是。表格中数据表明,在减小量为,
(3)a.化学平衡状态中正、逆反应速率相等,体现了上述反应中正、逆反应速率相等,则不可以,a不符合题意;
b.该反应是气体物质的量变化的反应,即压强在发生变化,当压强不变,达到平衡,b符合题意;
c.根据速率比的关系,当达到平衡,速率比为:,达到平衡,c符合题意;
d.由于反应所有物质均是气体,并且容器体积不变,密度始终不变,故不一定平衡,d不符合题意;
故选bc。
(4)a.及时分离出气体,各物质浓度均下降,反应速率降低,a不符合题意;
b.适当升高温度,可以加快反应速率,b符合题意;c.增大的浓度,物质浓度增大,可以加快反应速率,c符合题意;
d.选择高效的催化剂,可以加快反应速率,d符合题意;
故选bcd。
32.(24-25高一·江苏无锡锡山区锡东高级中学·期中)化学反应中的能量变化和速率变化对生产生活有着重要意义。恒温下,在一个2L的恒容密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)从开始到平衡时,A的转化率为_______,B的平均反应速率为_______。
(3)该条件下某时刻B的体积分数为4%,此时C的浓度为_______。
(4)下列措施能增大反应速率的是_______。
①升高温度 ②缩小容器体积 ③加催化剂 ④分离出产物
(5)下列叙述能说明此条件下该反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
①A与C的浓度相等
②混合气体的密度不再发生变化
③混合气体的压强不再发生变化
④混合气体的总质量不再发生变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑥相同时间内消耗3n molA,同时生成3n molA
【答案】(1)
(2) 50%
(3)0.3mol/L
(4)①②③
(5)①③⑤⑥
【详解】(1)根据图像可知:0~2min内A浓度减小1.2mol/L,B浓度增加0.4mol/L,C浓度增加1.2mol/L,根据不同物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得化学方程式为:;
(2)2min时,达到平衡,A的转化率为;B的浓度增加了0.4mol/L,则;
(3)设某时刻转化了xmol/L,根据已知列三段式:,,x=0.1mol/L,此时C的浓度为0.3mol/L;
(4)①升高温度,增大反应速率;②缩小容器体积,相当于压强增大,增大反应速率;③加催化剂,增大反应速率;④分离出产物,产物浓度降低,降低反应速率,故选①②③;
(5)①根据图示可知,在平衡时,A与C的浓度相等,①正确;
②恒容密闭容器,质量不变,故混合气体的密度为恒值,当密度不再发生变化不能说明是平衡状态,②错误;
③正反应是气体物质的量增加的反应,压强增大,该混合气体的压强不再发生变化能说明是平衡状态,③正确;
④密闭容器,质量守恒,混合气体的总质量不再发生变化,不能说明是平衡状态,④错误;
⑤混合气体质量不变,正反应是气体物质的量增加的反应,平均相对分子质量不再发生变化能说明是平衡状态,⑤正确;
⑥相同时间内消耗3nmolA,同时生成3nmolA,正逆反应速率相等,能说明是平衡状态,⑥正确;
正确的是①③⑤⑥。
33.(24-25高一下·江苏宿迁沭阳县·期中)I.汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图:
(1)该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO,会_______(填“吸收”或“放出”)_______KJ能量。
II.已知反应,某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(2)从反应开始到12s时,用A的浓度变化表示的反应速率为_______。
(3)经测定,前4s内,则该反应的化学方程式为_______。
(4)反应达到平衡时,B的转化率是_______。
(5)只改变下列某一反应条件时,能使上述转化速率加快的是_______(填序号)
A.使用高效催化剂
B.向容器中充入与A、B、C三种不反应的氩气
C.降低温度
D.减小C的物质的量
(6)能判断该反应已达反应限度的是_______(填字母)。
A.容器中A浓度与B浓度之比为3∶1
B.容器中混合气体的质量保持不变
C.用A、B、C表示的反应速率之比为a∶b∶c
D.A体积分数保持不变
III.在碱性条件下,NH3和NO可设计为原电池装置,将一氧化氮转化为N2,电池的总反应为4NH3+6NO=5N2+6H2O。其工作原理如图所示:
(7)电极A为_______极(填“正”“负”)。电极B发生的电极反应为_______。标准状况下,若电极B上消耗44.8L一氧化氮时,则转移的电子总数为_______。
【答案】(1) 吸收 180
(2)
(3)3A(g)+B(g)2C(g)
(4)40%
(5)A
(6)D
(7) 负 4mol(46.021023)
【详解】(1),反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成化学键释放出的能量,该反应的反应热,所以这是一个吸热反应,完全反应生成NO会吸收的能量。
(2)A的浓度从,其速率为:。
(3)前内,A的浓度变化是,其速率为:,,平衡时,,,根据速率之比等于物质的量系数之比,方程式为:。
(4)反应达到平衡时,,转化率为:。
(5)A.使用高效催化剂,转化速率加快,A符合题意;
B.容器体积不变,充入氩气,各气体浓度不变,反应速率无变化,B不符合题意;
C.降低温度,反应速率降低,C不符合题意;
D.减小C的物质的量,平衡正移,各物质浓度均降低,反应速率降低,D不符合题意;
故选A。
(6)A.反应物A和B的反应消耗的量之比为3:1,二者剩余的量之比为3:1不能判断是否平衡,A不符合题意;
B.所有物质均是气体,无论是否平衡,气体质量不变化,B不符合题意;
C.任何时刻,无论是否平衡,反应速率之比均是方程式系数之比,此时不一定平衡,C不符合题意;
D.A体积分数保持不变,说明各物质的浓度不变,达到平衡状态,D符合题意;
故选D。
(7)一氧化氮转化为,氮元素化合价降低,电极B作正极,其电极反应式为:;氨气中氮元素化合价升高,失去电子,电极A作负极。根据电极反应式关系:,标准状况下,若电极B上消耗一氧化氮。转移电子为,转移的电子总数为。
34.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)“碳中和”作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
I.CO与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成甲醇:
(1)最符合原子经济性的是反应___________(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度 C.恒温恒压下,向其中充入Ar D.减小H2浓度
(3)恒容绝热(与外界环境没有热量交换)密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。
A.
B.容器内温度不再改变
C.的体积分数不再发生变化
D.单位时间内消耗,同时生成
(4)甲醇的结构式为,相关化学键的键能(常温常压下,断裂或形成化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示:
化学键
键能E
803
436
414
326
464
反应Ⅱ中,每生成,会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(5)还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。
①通入的一端是电池___________(填“正”或“负”)极。
②电池工作过程中通过质子膜向___________(填“左”或“右”)移动。
③通入CO的一端发生的电极反应式为___________。
【答案】(1)I
(2)CD
(3)BC
(4) 放出 46
(5) 负 左
【详解】(1)原子经济性指的是反应物原子全部转移到目标产物中,原子利用率是100%。反应Ⅰ和Ⅱ中符合原子经济性的是反应Ⅰ;
(2)A.恒温恒容下,再充入CO,增大了反应物浓度,反应速率加快,故A错误;
B.升高温度可以加快反应速率,故B错误;
C.恒温恒压下,向其中充入Ar,容器体积增大,各物质浓度均减小,反应速率减小,故C正确;
D.减小H2浓度,反应速率减小,故D正确;
故答案为:CD;
(3)A.,没有强调反应方向,不能说明达到平衡,故A不选;
B.在绝热的条件下,容器内温度不再改变,可以说明达到平衡,故B选;
C.如果没有达到平衡,向右进行时的体积分数增大,的体积分数不再发生变化可以说明达到平衡,故C选;
D.单位时间内消耗,同时生成,都描述的是正反应方向,不能说明达到平衡,故D不选;
答案为BC;
(4)根据反应,反应物断键吸收的能量为[2×803+3×436]kJ=2914kJ,生成物成键放出的能量为[3×414+326+464+2×464]=2960kJ,因此,每生成1mol CH3OH(g),会放出2960kJ -2914kJ =46kJ能量;
(5)①左侧一氧化碳生成甲醇,得到电子,作电池的正极;右侧氢气失去电子,作负极;
②右侧氢气失去电子,作负极,通入CO的一端在酸性环境下生成甲醇,电极反应式为:CO+4H++4e-=CH3OH,右侧电极反应式为:H2-2e-=2H+,根据电子转移守恒和电荷守恒,两侧转移相同物质的量的电子,消耗和生成的氢离子相同,同时有相应的氢离子从右侧通过质子膜转移到左侧,保证电荷守恒;
③由上述小问的分析可知,通入CO的一端发生的电极反应式为。
试卷第1页,共3页
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