内容正文:
专题06 化学反应速率与限度
3大高频考点概览
考点01化学反应速率概念及简单计算
考点02影响化学反应速率的因素
考点03化学反应速率图象
考点04化学平衡状态判断
考点05化学反应速率调控
化学反应速率概念及简单计算
1.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光联盟高一下期中)化学反应速率的常用单位是( )
A. B. C. D.
2.(2024-2025学年·浙江省杭州市富阳区杭二富春高一下期中)已知20℃时,反应2A=B+3C,其vA=5 mol/(L·s),若温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍,则当其它条件不变温度升高至50℃时,此反应中C的反应速率vC为( )
A.20 mol/(L·s) B.40 mol/(L·s) C.60 mol/(L·s) D.15 mol/(L·s)
3.(2024-2025学年·浙江省台州市六校高一下期中)反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),在不同情况下测得反应速率,反应最快的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)对于反应:3A(g)+B(g)2C(g)+4D(g),表示该反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024-2025学年·浙江省新力量联盟高一下期中)对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最慢的是( )
A.v(A)=0.3mol•L-1•s-1 B.v(B)=0.6mol•L-1•s-1
C.v(C)=0.5mol•L-1•s-1 D.v(D)=0.9mol•L-1•s-1
6.(2024-2025学年·浙江省S9联盟高一下期中)一定条件下,在容积为2L的密闭容器中发生反应:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ,测得以下四种不同情况下的反应速率,其中反应速率最大的是( )
A. B.
C. D.
7.(2024-2025学年·浙江省浙东北县域名校发展联盟高一下期中)在的恒容密闭容器中发生反应A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),下列反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
8.(2024-2025学年·浙江省A9协作体高一下期中)在恒温条件下,将和两种气体混合于2L恒容密闭容器中,发生如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g)。2min末该反应达平衡,测得C的物质的量为0.8mol。下列判断正确的是( )
A.若升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.若再加入1mol氦气,该反应速率增大
C.平衡时B的物质的量浓度为0.4mol·L-1
D.气体A的平衡转化率α(A) =40%
影响化学反应速率的因素
1.(2024-2025学年·浙江省台州市六校高一下期中)过量的铁与稀硫酸反应,下列措施能减慢反应速率同时不改变生成H2的总量的是( )
A.减压 B.加入NaNO3溶液 C.加入少量CuSO4溶液 D.加水
2.(2024-2025学年·浙江省台州十校高一下期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是( )
A.双氧水分解时,添加少量FeCl3溶液,可以加快生成O2的速率
B.CaCO3与稀盐酸反应时,适当升高温度,增大生成CO2的速率
C.Zn与稀硫酸反应时,滴加几滴硫酸铜溶液,增大生成H2的速率
D.Al与稀硫酸的反应,将稀硫酸替换浓度为18.4 mol·L-1的硫酸,增大生成H2的速率
3.(2024-2025学年·浙江省9 +1联盟高一下期中)下列说法正确的是( )
A.催化剂的加入一定可以加快反应速率
B.可逆反应中,升高反应温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.合成氨的生产中,为提高氨的产率,压强越大越好
D.在给定条件下,达到平衡时可逆反应完成程度达到最大
4.(2024-2025学年·浙江省嘉兴市八校高一下期中)下列说法中正确的是( )
A.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等且为零
B.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素
C.增加反应物的用量一定能增大反应速率
D.化石燃料是可再生能源,燃烧时将化学能转化为热能
5.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)催化剂可以影响化学反应速率,下列说法正确的是( )
A.改变催化剂的用量或者状态均不会影响化学反应速率
B.催化剂一定能加快反应速率
C.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变
D.温度越高,催化剂的活性越强,反应速率也越快
6.(2024-2025学年·浙江省金砖高中联盟高一下期中)恒温恒容条件下,向容器中加入1molA和1molB,发生反应:A(g)+3B(g)2C(g)+D(s),下列一定能判断反应已到达平衡状态的是( )
A. B.A的体积分数保持不变
C.混合气体的密度保持不变 D.生成物D的浓度保持不变
7.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)下列说法中不正确的是( )
A.恒容容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),充入He增大压强,反应速率不变
B.用煤粉代替煤块,炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积
C.其它条件相同时,增大反应物浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大
D.H2O2溶液中加入MnO2能快速放出O2,是因为MnO2是H2O2分解的催化剂
8.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)下列说法中不正确的是( )
A.恒容容器中发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),充入He增大压强,反应速率不变
B.用煤粉代替煤块,炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积
C.其它条件相同时,增大反应物浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大
D.H2O2溶液中加入MnO2能快速放出O2,是因为MnO2是H2O2分解的催化剂
9.(2024-2025学年·浙江省9 +1联盟高一下期中)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·L-1 )随时间(min)变化的有关实验数据见下表。(已知:pH越小,酸性越强)
时间水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH=4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH=4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
下列说法不正确的是( )
A.在10~20min内,Ⅰ中M的分解速率为0.009mol/(L·min)
B.水样酸性越强,M的分解速率越快
C.在0~25min内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D.对比Ⅰ和Ⅲ,可以说明浓度越大,M的分解速率越快
10.(2024-2025学年·浙江省宁波六校联盟高一下期中)已知反应2X(g)+Y(g)2Z(g),某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时间段内的转化率,得到的数据如表,下列判断正确的是( )
t(min)
2
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A.时,该反应一定恰好达到平衡状态
B.反应在时,
C.9min时,容器中剩余0.6molY
D.恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,则反应速率加快
11.(2024-2025学年·浙江省台州十校高一下期中)杭州亚运会开幕式使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内“碳”的零排放。CO2转化为甲醇的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),现在容积为2L的恒容容器中加入2molCO2和6molH2,发生上述反应,5min时达到平衡,生成CH3OH1.5mol,下列说法不正确的是( )
A.反应达到平衡状态时容器内气体的压强不再改变
B.内H2的平均反应速率为0.45mol·L-1·min-1
C.该过程中CO2的转化率为
D.达到平衡后,充入1molHe使压强增大,正、逆反应速率都增大
12.(2024-2025学年·浙江省金台七校联盟高一下期中)在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成,并测得C的浓度为0.2mol•L-1。下列判断错误的是( )
A.x=1 B.2min内A的反应速率为0.3 mol•(L•min)-1
C.B的转化率为40% D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态
13.下列实验操作或做法正确且能达到目的的是( )
A.图1探究温度对化学反应速率的影响
B.图2探究浓度对化学反应速率的影响
C.图3证明KI与FeCl3反应是可逆反应
D.图4比较Cu2+和Fe3+的催化效果
14.(2024-2025学年·浙江省杭州市西湖区学军紫金港、学军海创园、学军西溪高一下期中)恒温恒压下,在起始容积为10L 的密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)3C(g)反应过程中的部分数据如下表。下列说法正确的是( )
t(min)
n(mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
3.2
0
5
2.4
10
1.8
A.5~10min内,用C表示的平均反应速率为
B.容器内压强不变,标志着反应已达到平衡状态
C.5min时,A的物质的量浓度为
D.5min时,升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
15.(2024-2025学年·浙江省衢州市五校联盟高一下期中)某课外兴趣小组为了探究化学反应速率的影响因素,分别用浓度均为0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液和稀硫酸设计如下实验。下列说法正确的是( )
实验编号
反应温度
液体体积
Na2S2O3溶液
稀硫酸
蒸馏水
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.若配制Na2S2O3溶液时,定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏低
B.实验①和②是探究浓度对反应速率的影响,V=10
C.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,①的反应速率更慢
D.该实验可通过相同时间内所收集到的气体体积判断反应的快慢
16.(2024-2025学年·浙江省嘉兴市八校高一下期中)在2L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+2H2O(g) 。测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是( )
组别
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
0.15
A.由实验数据可知,实验控制的温度:T1>T2
B.组别①中,0到20min内,CH4的反应速率为0.0375mol/(L•min)
C.40min时,表格中T1对应的NO2浓度为0.20mol/L
D.0到10min内,CH4的反应速率:①>②
17.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应,探究影响化学反应速率的因素(反应方程式为Na2S2O3+H2SO4= Na2SO4+S↓ +SO2↑+H2O),设计了如表系列实验。下列说法不正确的是( )
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
反应停止所需时间
V/mL
c/(mol·L-1 )
V/mL
c/(mol·L-1)
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
t1
2
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
t2
3
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
t3
A.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需V4=10.0,V5=6.0,t1<t3
B.设计该实验的基本原理为变量控制,实验说明可以通过改变反应条件调控化学反应的速率
C.若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则Δc(H+)=0.1mol/(L·min)
D.将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
18.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)为研究某水样中物质R的分解速率的影响因素,在相同温度下,R的物质的量浓度()随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间 水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=1)
0.80
0.56
0.38
0.26
0.20
0.18
Ⅱ(pH=3)
0.80
0.62
0.48
0.40
0.36
0.32
Ⅲ(pH=3)
0.40
0.30
0.23
0.18
0.14
0.10
Ⅳ(pH=1,含)
0.40
0.18
0.10
0.06
0.02
0
下列说法中正确的是( )
A.在0—15min内,Ⅱ中R的分解百分率比Ⅲ的小
B.比较Ⅲ、Ⅳ可知,由于催化剂的存在,Ⅳ中R的分解速率比Ⅲ快
C.比较Ⅰ、Ⅲ可知,水样的酸性越强则R的分解速率越快
D.在0—10min内,Ⅲ中R的分解速率为0.017
化学反应速率图象
1.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)把2.7g铝片投入100mL2mol·L-1稀硫酸中,实验过程中收集并持续记录生成的H2的体积,实验过程中产生氢气的速率v(H2)随时间的变化如图所示,下列推论错误的是( )
A.O→a段发生的主要反应为Al2O3+6H+= 2Al3++3H2O
B.b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是温度升高
C.实验进行到cmin时收集到的H2的总量最多
D.cmin后产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低
2.(2024-2025学年·浙江省杭州市富阳区杭二富春高一下期中)在容积固定的2 L密闭容器中,充入X、Y各2 mol,发生如下可逆反应:X(g)+2Y(g) ⇌ 2Z(g)并达平衡,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示。则下列Y的平衡浓度的表达式正确的是(S表示对应区域的面积) ( )
A.2-SaOb B.2-SbOd C.1-SaOb D.1-SbOd
3.(2024-2025学年·浙江省丽水发展共同体联盟高一下期中)在2L的恒温恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),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.2min时,
B.0~5min内用SO3表示的平均反应速率是1.6 mol·L-1·min-1
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O2的转化率为50%,则初始通入的O2的量为8mol
4.(2024-2025学年·浙江省浙南名校联盟高一下期中)向体积均为2L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g),其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.气体总物质的量:n(a)>n(c)
C.当t1=10s时,则t1内,c点乙容器反应的平均速率为:
D.反应速率:
5.(2024-2025学年·浙江省G5联盟高一下期中)汽车尾气中的CO和NO2在一定条件下可发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) 。恒温恒容条件下,向2L密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和NO2(g),反应经10min达到平衡,CO(g)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.用CO表示0~10min的平均反应速率为0.015 mol·L-1·min-1
B.10min后,容器中的颜色不再变化
C.容器内压强:t1<t2
D.达到平衡时,n(NO2):n(N2)=6:1
6.(2024-2025学年·浙江省台州市六校高一下期中)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CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),下列说法不正确的是( )
A.t1min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CO2消耗的速率
7.(2024-2025学年·浙江省S9联盟高一下期中)在一定温度下,体积为VL的密闭容器内发生某一反应,其中气体X、Y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.0~t1时间内,气体Y的化学反应速率是
B.该反应的化学方程式为2Y=X
C.t2时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.t3,X、Y的量不再变化,达到化学平衡状态,化学反应停止
8.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)工业上苯乙烯(C6H5CH=CH2)主要采用乙苯(C6H5CH2CH3)脱氢工艺来制备:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入3molC6H5CH2CH3,测得乙苯和苯乙烯的物质的量随时间变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.当反应进行到时,此时体系中的所有物质的浓度均为0.75mol/L
B.在保持容器体积不变的条件下充入氩气,可以增大压强,加快反应速率
C.时刻体系处于平衡状态,
D.当体系中混合气体的平均摩尔质量不变时,反应达到最大限度
9.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)某课外小组利用数字化实验设备探究镁与不同浓度盐酸的反应速率。取两份0.01g镁条分别与1mol/L和0.5mol/L的盐酸反应,盐酸的体积均为2mL,实验测得反应体系压强(p)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线I表示的是1mol/L盐酸与镁反应
B.理论上经历足够长时间,两条曲线最终会重合
C.若其他条件不变,将盐酸换成同浓度的硫酸,获得的曲线相同
D.向实验中滴加少量硫酸铜,反应速率变快
10.(2024-2025学年·浙江省杭州市上城区杭二东河高一下期中)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.达到化学平衡时,C的转化率为
D.若该反应为放热反应,升高温度反应速率降低
11.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)恒温下在2L密闭容器中,通入一定量的气体X和Y发生反应生成固体Z,三种物质的物质的量随时间变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式为3X(g) + Y (g)2Z(s)
B.0~2min内,X的平均反应速率为0.15 mol/ (L. min)
C.反应达平衡时体系的压强为开始时的0.6倍
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态
12.(2024-2025学年·浙江省金砖高中联盟高一下期中)已知反应,某温度下,在2L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,前2s内C的平均反应速率为,下列说法不正确的是( )
A.物质A的平衡转化率为75%
B.该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)
C.2s末,B的平均反应速率为
D.12s末容器内的压强是初始时容器压强的
13.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)某同学均用0.65g的锌粉先后与25mL的1盐酸及相同体积、未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如下图所示)。
下列说法不正确的是( )
A.两个过程最终生成的H2的量一定是相同的
B.未知浓度盐酸的浓度高于1mol·L-1
C.如果将1mol·L-1CH3COOH代替上述实验中的1mol·L-1HCl,则曲线可能变成c
D.如果往1mol·L-1HCl中加入NaCl溶液,则曲线不发生改变
14.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)反应X→2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为c(Y)随t的变化曲线
B. t1时,反应体系达到平衡状态
C.0~ t1内,体系中的降低速率等于c(Y)的增加速率
D.反应体系中始终存在:
15.(2024-2025学年·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一下期中)酸性KMnO4 溶液与H2C2O4(草酸,一种弱酸)溶液反应过程中,含粒子的浓度随时间变化如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.由图可知,能够氧化H2C2O4
B.0~13min,随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.0~13min内的平均反应速率:
D.总反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
16.(2024-2025学年·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一下期中)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化氧可以快速氧化,并释放出炭黑。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.有水或无水对生成活化氧的反应速率无影响
C.氧分子的活化是的断裂与的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中转化为SO3的催化剂
化学平衡状态判断
1.(2024-2025学年·浙江省S9联盟高一下期中)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法正确的有几个( )
① ②CO的物质的量不再变化
③容器内气体压强不再变化 ④H2O、CO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
⑦2molO-H键断裂的同时有2molH-H键断裂
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(2024-2025学年·浙江省丽水发展共同体联盟高一下期中)某温度下,在恒容密闭容器中进行反应:CaC2O4(s) CaO(s)+ CO(g)+CO2(g),下列情况一定能说明反应已达到化学平衡状态的是( )
①容器内固体的质量不随时间而变化 ②容器内压强不随时间而变化
③气体的密度不随时间而变化 ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑤单位时间内,消耗1molCO2同时生成1molCO
A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②④⑤
3.(2024-2025学年·浙江省金台七校联盟高一下期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有( )
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
4.(2024-2025学年·浙江省浙南名校联盟高一下期中)在一定温度下的恒容密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g),不能说明达到平衡状态的是( )
A.混合气体的压强不变 B.固体质量不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
5.(2024-2025学年·浙江省浙东北县域名校发展联盟高一下期中)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
6.(2024-2025学年·浙江省强基联盟高一下期中)绝热、恒容的密闭容器中,发生可逆反应:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g,该反应是放热反应,不能说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再改变
B.H2S气体的质量不再改变
C.
D.形成2molH—S的同时,也形成1molH—H
7.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光联盟高一下期中)在恒温恒容密闭体系中发生:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列选项能说明已经达到平衡状态的是( )
A. B.容器内密度不变
C. D.值不变
8.(2024-2025学年·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一下期中)已知放热反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若起始按SO2和O2的物质的量之比为2:1投料反应,下列说法不正确的是( )
A.反应过程中,
B.SO2和O2的转化率相等,不能说明反应已达到平衡
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大
D.实际生产中,该反应常在使用催化剂、控温400~500℃的条件下进行
化学反应速率调控
1.(2024-2025学年·浙江省嘉兴市八校高一下期中)化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中,不正确的是( )
A.合成氨工业采用高压,能缩短反应达到平衡的时间
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D.降温加快H2O2的分解速率
2.(2024-2025学年·浙江省衢州市五校联盟高一下期中)工业制硫酸中的一步重要反应是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关说法正确的是( )
A.若使用18O2,一段时间后,只有O2和SO3中含有18O
B.通过调控反应的条件,可以将SO2100%转化为SO3
C.使用催化剂是为了加快化学反应速率,提高生产效率
D.恒温恒容条件下,若再充入一定量的稀有气体Ar,反应速率将变大
3.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)化学与生活、生产息息相关。下列做法与调控化学反应速率无关的是( )
A.用冰箱冷藏食物 B.制作糕点时添加少量碳酸氢铵
C.煅烧矿石时,向炉膛鼓风增强火势 D.将固体试剂溶于水配成溶液后进行实验
4.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)高炉炼铁的主要反应包含下面几个:下列说法中正确的是( )
①Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2
②C(焦炭)+O2CO2
③C(焦炭)+CO22CO
A.上述三个反应都是放热反应
B.从高炉顶出来的尾气中经常含有CO,可以通过增加高炉高度即延长CO与Fe2O3的接触时间,将CO除尽
C.对于反应①而言,当时,标志着反应达到平衡
D.Fe2O3与CO反应结束后,最终仍会有Fe2O3剩余
5.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光联盟高一下期中)合成氨工业流程如下图所示:
下列有关说法不正确的是( )
A.步骤II中天然气与水蒸气发生氧化还原反应
B.高压有利于增大反应速率和反应限度,故步骤Ⅱ中压强越大越好
C.合成氨生产在温度较低时氨的产率较高,但速率小,故常选用下进行
D.使用催化剂可以减少反应时间和降低反应能耗
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题06化学反应速率与限度
☆3大高频考点概览
考点01化学反应速率概念及简单计算
考点02影响化学反应速率的因素
考点03化学反应速率图象
考点04化学平衡状态判断
考点05化学反应速率调控
目目
考点01
化学反应速率概念及简单计算
题号
1
2
3
5
6
7
8
答案
B
B
B
0
目目
考点02
影响化学反应速率的因素
题号
2
3
4
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9
10
答案
0
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B
C
D
题号
W
12
13
14
15
16
17
18
答案
D
D
C
A
C
A
目目
考点03
化学反应速率图像
题号
2
4
6
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10
答案
C
C
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C
A
B
C
题号
11
12
13
14
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16
答案
B
C
D
D
B
D
目目
考点04
化学平状态判断
题号
1
2
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5
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8
答案
B
B
D
B
D
A
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让教与学更高效
目目
考点05
化学反应速率调控
题号
1
2
3
5
答案D
B
D
B
2/2
专题06 化学反应速率与限度
3大高频考点概览
考点01化学反应速率概念及简单计算
考点02影响化学反应速率的因素
考点03化学反应速率图象
考点04化学平衡状态判断
考点05化学反应速率调控
化学反应速率概念及简单计算
1.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光联盟高一下期中)化学反应速率的常用单位是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A项,mol/L是浓度的单位,不是反应速率的单位,A不符合题意,故A错误;B项,L/mol是浓度的倒数单位,与反应速率无关,B不符合题意,故B错误;C项,mol/(L·s)表示单位时间内浓度的变化,是化学反应速率的常用单位,故C正确;D项,L/(mol·s)不是反应速率的单位,D不符合题意,故D错误;故选C。
2.(2024-2025学年·浙江省杭州市富阳区杭二富春高一下期中)已知20℃时,反应2A=B+3C,其vA=5 mol/(L·s),若温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍,则当其它条件不变温度升高至50℃时,此反应中C的反应速率vC为( )
A.20 mol/(L·s) B.40 mol/(L·s) C.60 mol/(L·s) D.15 mol/(L·s)
【答案】C
【解析】20℃时以A物质表示的反应速率为5mol/(L•s),由温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍可知,在50℃时反应速率分别为v(A)=40mol/(L•s);速率之比等于化学方程式计量数之比,此时v(C)=v(A)=1.5×40mol/(L•s)=60mol/(L•s);故选C。
3.(2024-2025学年·浙江省台州市六校高一下期中)反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),在不同情况下测得反应速率,反应最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】比较反应速率大小,先统一单位,再求速率和化学计量数之比,最后比数值大小,越大速率越快。A项,v(NH3)=0.80 mol/(L·min),其速率需转换为秒:0.80/60 mol/(L·s)。根据化学计量数4,速率和化学计量数之比为 ;B项,v(O2)=0.45 mol/(L·s),O2的化学计量数为5,速率和化学计量数之比; C项,v(NO)=0.60 mol/(L·s),NO的化学计量数为4,速率和化学计量数之比为 ;D项,v(H2O)=0.72 mol/(L·s),H2O的化学计量数为6,速率和化学计量数之比为 ;最后比大小,速率最快的是C,故选C。
4.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)对于反应:3A(g)+B(g)2C(g)+4D(g),表示该反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据反应速率比等于化学计量数之比,将各选项统一换算为v(B)的速率:A的速率为0.6 mol/(L·s),对应;B的速率为0.4 mol/(L·s),直接表示v(B);C的速率为0.7 mol/(L·s),对应;D的速率为2.0 mol/(L·min),单位换算后为0.0333 mol/(L·s),对应;比较后,B的速率最大;故选B。
5.(2024-2025学年·浙江省新力量联盟高一下期中)对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最慢的是( )
A.v(A)=0.3mol•L-1•s-1 B.v(B)=0.6mol•L-1•s-1
C.v(C)=0.5mol•L-1•s-1 D.v(D)=0.9mol•L-1•s-1
【答案】B
【解析】根据反应速率比等于化学计量数比,将反应速率都转化为B的速率。则A.速率为0.9 mol•L-1•s-1;B.速率为0.6 mol•L-1•s-1;C.速率为0.75 mol•L-1•s-1;D.速率为2.7 mol•L-1•s-1。故速率最慢的为B。故选B。
6.(2024-2025学年·浙江省S9联盟高一下期中)一定条件下,在容积为2L的密闭容器中发生反应:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ,测得以下四种不同情况下的反应速率,其中反应速率最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】反应速率之比等于化学计量数之比。A项,;B项,;C项,D项,。故选C。
7.(2024-2025学年·浙江省浙东北县域名校发展联盟高一下期中)在的恒容密闭容器中发生反应A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),下列反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】比较反应速率大小可根据:反应速率与化学计量数的比值,比值越大,反应速率越快。还需要换算为统一的单位。A项,固体A的浓度在反应中不变,其反应速率无意义,无法比较,A不符合题意;B项, ;C项,;D项,;比较得出反应速率最快的为B;故选B。
8.(2024-2025学年·浙江省A9协作体高一下期中)在恒温条件下,将和两种气体混合于2L恒容密闭容器中,发生如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g)。2min末该反应达平衡,测得C的物质的量为0.8mol。下列判断正确的是( )
A.若升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.若再加入1mol氦气,该反应速率增大
C.平衡时B的物质的量浓度为0.4mol·L-1
D.气体A的平衡转化率α(A) =40%
【答案】D
【解析】A项,升高温度时,正、逆反应速率均增大,故A错误;B项,恒容条件下加入惰性气体(如氦气),反应物浓度不变,反应速率不变,故B错误;C项,平衡时B的物质的量为2mol - 1.6mol = 0.4mol,浓度为=0.2mol·L-1,故C错误;D项,A的初始物质的量为2mol,转化量为0.8mol,转化率α(A) =×100%=40%,故D正确;故选D。
影响化学反应速率的因素
1.(2024-2025学年·浙江省台州市六校高一下期中)过量的铁与稀硫酸反应,下列措施能减慢反应速率同时不改变生成H2的总量的是( )
A.减压 B.加入NaNO3溶液 C.加入少量CuSO4溶液 D.加水
【答案】D
【解析】A项,反应物中无气体,减压不会改变溶液中H+的浓度,反应速率不变,A错误;B项,加入NaNO3溶液后,酸性条件下NO3-会与Fe反应生成NO,导致H2的总量减少,B错误;C项,加入CuSO4溶液时,Fe置换出Cu,形成Fe-Cu微电池,反而加快反应速率,氢气的总量不变,C错误;D项,加水稀释降低了H+的浓度,从而减慢反应速率;由于铁过量,H+的总物质的量由硫酸决定,加水后总量不变,生成氢气量不变,D正确;故选D。
2.(2024-2025学年·浙江省台州十校高一下期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是( )
A.双氧水分解时,添加少量FeCl3溶液,可以加快生成O2的速率
B.CaCO3与稀盐酸反应时,适当升高温度,增大生成CO2的速率
C.Zn与稀硫酸反应时,滴加几滴硫酸铜溶液,增大生成H2的速率
D.Al与稀硫酸的反应,将稀硫酸替换浓度为18.4 mol·L-1的硫酸,增大生成H2的速率
【答案】D
【解析】A项,FeCl3是双氧水分解的催化剂,能加快双氧水分解速率,故不选A;B项,升高温度提高反应物能量,加快CaCO3与盐酸反应的速率,故不选B;C项,Zn置换出硫酸铜中的铜,构成铜锌原电池,加快Zn和硫酸反应的速率,故不选C;D项,浓硫酸会使Al钝化,阻碍反应,且浓硫酸与金属反应不放出氢气,故选D;故选D。
3.(2024-2025学年·浙江省9 +1联盟高一下期中)下列说法正确的是( )
A.催化剂的加入一定可以加快反应速率
B.可逆反应中,升高反应温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.合成氨的生产中,为提高氨的产率,压强越大越好
D.在给定条件下,达到平衡时可逆反应完成程度达到最大
【答案】D
【解析】A项,催化剂可能加快或减慢反应速率,但通常指正催化剂,但题目中“一定可以”表述绝对,未考虑负催化剂情况,A错误;B项,升高温度会同时增大正、逆反应速率,只是增幅不同,B错误;C项,增大压强理论上有利于合成氨,但实际需考虑设备成本和安全,并非“越大越好”,C错误;D项,化学平衡时反应物和产物的转化率达到该条件下的最大值,完成程度最大,D正确;故选D。
4.(2024-2025学年·浙江省嘉兴市八校高一下期中)下列说法中正确的是( )
A.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等且为零
B.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素
C.增加反应物的用量一定能增大反应速率
D.化石燃料是可再生能源,燃烧时将化学能转化为热能
【答案】B
【解析】A项,当可逆反应达到平衡时,各物质的消耗等于自身的生成,正、逆反应速率相等,但速率不为零(动态平衡),A错误;B项,反应物性质(如活泼性、结构)是决定反应速率的主要因素(如金属钠与水反应比镁与水剧烈),B正确;C项,若反应物为固体或纯液体,增加用量不会改变浓度,反应速率不变,C错误;D项,化石燃料是不可再生能源,且燃烧时化学能转化为热能和光能等形式,D错误;故选B。
5.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)催化剂可以影响化学反应速率,下列说法正确的是( )
A.改变催化剂的用量或者状态均不会影响化学反应速率
B.催化剂一定能加快反应速率
C.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变
D.温度越高,催化剂的活性越强,反应速率也越快
【答案】C
【解析】A项,催化剂的用量或状态改变可能影响反应速率,如粉末状比块状比表面积大,速率更快,A错误;B项,催化剂也可能减慢反应速率(如负催化剂),B错误;C项,催化剂在反应前后化学性质和质量不变,符合定义,C正确;D项,催化剂有最佳活性温度,过高温度可能使其失活,D错误;故选C。
6.(2024-2025学年·浙江省金砖高中联盟高一下期中)恒温恒容条件下,向容器中加入1molA和1molB,发生反应:A(g)+3B(g)2C(g)+D(s),下列一定能判断反应已到达平衡状态的是( )
A. B.A的体积分数保持不变
C.混合气体的密度保持不变 D.生成物D的浓度保持不变
【答案】C
【解析】A项,没有指明是正反应,还是逆反应,不能证明反应达到平衡,A错误;B项,假设反应一段时间后,参加反应的A的物质的量为amol,结合题给信息得到以下三段式,
则平衡时A的体积分数,即其体积分数是恒定不变的,则其不变时,不能证明反应达到平衡,B错误;C项,该反应中存在固态物质D,则反应过程中,总质量会发生变化,体积恒定,则密度是变量,则混合气体的密度保持不变可以证明反应达到平衡,C正确;D项,D为固体,其浓度是恒定不变的,则生成物D的浓度保持不变不能证明反应达到平衡,D错误;故选C。
7.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)下列说法中不正确的是( )
A.恒容容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),充入He增大压强,反应速率不变
B.用煤粉代替煤块,炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积
C.其它条件相同时,增大反应物浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大
D.H2O2溶液中加入MnO2能快速放出O2,是因为MnO2是H2O2分解的催化剂
【答案】C
【解析】A项,恒容条件下充入He,总压增大但反应物浓度未变,反应速率不变,A正确;B项,煤粉表面积增大,与氧气接触更充分,反应速率加快,B正确;C项,浓度增加仅提高活化分子总数,活化分子百分数未改变,C错误;D项,MnO2作为催化剂,通过降低活化能加快H2O2分解反应速率,D正确;故选C。
8.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)下列说法中不正确的是( )
A.恒容容器中发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),充入He增大压强,反应速率不变
B.用煤粉代替煤块,炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积
C.其它条件相同时,增大反应物浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大
D.H2O2溶液中加入MnO2能快速放出O2,是因为MnO2是H2O2分解的催化剂
【答案】C
【解析】A项,恒容条件下充入He,总压增大但反应物浓度未变,反应速率不变,A正确;B项,煤粉表面积增大,与氧气接触更充分,反应速率加快,B正确;C项,浓度增加仅提高活化分子总数,活化分子百分数未改变,C错误;D项,MnO2作为催化剂,通过降低活化能加快H2O2分解反应速率,D正确;故选C。
9.(2024-2025学年·浙江省9 +1联盟高一下期中)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·L-1 )随时间(min)变化的有关实验数据见下表。(已知:pH越小,酸性越强)
时间水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH=4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH=4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
下列说法不正确的是( )
A.在10~20min内,Ⅰ中M的分解速率为0.009mol/(L·min)
B.水样酸性越强,M的分解速率越快
C.在0~25min内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D.对比Ⅰ和Ⅲ,可以说明浓度越大,M的分解速率越快
【答案】D
【解析】A项,在10~20min内,Ⅰ中M的浓度从0.19降至0.10,变化量为0.09mol/L,时间10min,速率为0.09/10=0.009mol/(L·min),A正确;B项,对比Ⅰ(pH=2)和Ⅱ(pH=4),Ⅰ分解更快,说明酸性强时速率快,B正确;C项,Ⅲ分解率=(0.20-0.05)/0.20=75%,Ⅱ分解率=(0.40-0.16)/0.40=60%,Ⅲ分解百分率更大,C正确;D项,Ⅰ和Ⅲ的pH不同(2和 4),无法单独证明浓度影响速率,变量不唯一,D错误;故选D。
10.(2024-2025学年·浙江省宁波六校联盟高一下期中)已知反应2X(g)+Y(g)2Z(g),某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时间段内的转化率,得到的数据如表,下列判断正确的是( )
t(min)
2
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A.时,该反应一定恰好达到平衡状态
B.反应在时,
C.9min时,容器中剩余0.6molY
D.恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,则反应速率加快
【答案】C
【解析】A项,通过表格可知,8min时,X转化率不再变化,反应达到平衡,但不能说明反应恰好达到平衡状态,A错误;B项,反应在8.5min时处于平衡状态,,B错误;C项,9min时,X转化率为70%,X反应2.8mol,则Y反应1.4mol,剩余0.6mol,C正确;D项,恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,但反应物质浓度不变,则反应速率不变,D错误;故选C。
11.(2024-2025学年·浙江省台州十校高一下期中)杭州亚运会开幕式使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内“碳”的零排放。CO2转化为甲醇的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),现在容积为2L的恒容容器中加入2molCO2和6molH2,发生上述反应,5min时达到平衡,生成CH3OH1.5mol,下列说法不正确的是( )
A.反应达到平衡状态时容器内气体的压强不再改变
B.内H2的平均反应速率为0.45mol·L-1·min-1
C.该过程中CO2的转化率为
D.达到平衡后,充入1molHe使压强增大,正、逆反应速率都增大
【答案】D
【解析】A项,反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,混合气的压强不断减小,当压强不再变化时,反应达平衡状态,A正确;B项,生成CH3OH1.5mol,则H2消耗量为4.5mol,浓度变化为=2.25mol/L,速率为=0.45 mol·L-1·min-1,B正确;C项,CO2初始2mol,消耗1.5mol,转化率为=75%,C正确;D项,恒容条件下充入He,反应物浓度不变,正逆反应速率均不变,D不正确;故选D。
12.(2024-2025学年·浙江省金台七校联盟高一下期中)在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成,并测得C的浓度为0.2mol•L-1。下列判断错误的是( )
A.x=1 B.2min内A的反应速率为0.3 mol•(L•min)-1
C.B的转化率为40% D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】A项,平衡时生成的C的物质的量为0.2mol•L-1×2L=0.4mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故0.4mol:0.8mol=x:2,解得x=1,故A正确;B项,2min内生成0.8mol D,故2 min内D的反应速率v(D)==0.2 mol•(L•min)-1,速率之比等于化学计量数之比,故v(A)=v(D)=×0.2 mol•(L•min)-1=0.3 mol•(L•min)-1,故B正确;C项,2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,由方程式3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)可知,参加反应的B的物质的量为:0.8mol×=0.4mol,故B的转化率为0.4mol1mol×100%=40%,故C正确;D项,容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度为定值,始终不变,故混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;故选D。
13.下列实验操作或做法正确且能达到目的的是( )
A.图1探究温度对化学反应速率的影响
B.图2探究浓度对化学反应速率的影响
C.图3证明KI与FeCl3反应是可逆反应
D.图4比较Cu2+和Fe3+的催化效果
【答案】C
【解析】A项,Na2S2O3 与H2SO4发生反应:Na2S2O3 +H2SO4=Na2SO4+S↓ +SO2↑+H2O,温度和浓度都有变化,所以无法探究温度对反应速率的影响,A错误;B项,NaHSO3溶液与H2O2溶液反应无明显现象,不能探究浓度对反应速率的影响,B错误;C项,KI与FeCl3反应时的关系式为:2Fe3++2I-==I2+2Fe2+,氯化铁不足,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变血红色,说明I-过量时Fe3+仍不能完全反应,则KI与FeCl3的反应有一定限度,C正确;D项,对比实验中,阴离子种类不同,无法比较Cu2+和Fe3+的催化效率,D错误;故选C。
14.(2024-2025学年·浙江省杭州市西湖区学军紫金港、学军海创园、学军西溪高一下期中)恒温恒压下,在起始容积为10L 的密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)3C(g)反应过程中的部分数据如下表。下列说法正确的是( )
t(min)
n(mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
3.2
0
5
2.4
10
1.8
A.5~10min内,用C表示的平均反应速率为
B.容器内压强不变,标志着反应已达到平衡状态
C.5min时,A的物质的量浓度为
D.5min时,升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】A
【解析】A项,5~10min内,C的物质的量从1.2mol增至1.8mol,变化量为0.6mol,体积为10L,时间5min,,A正确;B项,反应前后气体总物质的量相等(1+2=3),恒温恒压下压强始终不变,不能作为平衡标志,B错误;C项,5min时A的物质的量为2.0-0.4=1.6mol,,C错误;D项,升高温度会同时增大正、逆反应速率,而非正反应速率减小,逆反应速率增大,D错误;故选A。
15.(2024-2025学年·浙江省衢州市五校联盟高一下期中)某课外兴趣小组为了探究化学反应速率的影响因素,分别用浓度均为0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液和稀硫酸设计如下实验。下列说法正确的是( )
实验编号
反应温度
液体体积
Na2S2O3溶液
稀硫酸
蒸馏水
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.若配制Na2S2O3溶液时,定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏低
B.实验①和②是探究浓度对反应速率的影响,V=10
C.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,①的反应速率更慢
D.该实验可通过相同时间内所收集到的气体体积判断反应的快慢
【答案】C
【解析】A项,配制溶液时,定容俯视会导致溶液体积小于刻度线,实际浓度偏高,A错误;B项,实验①和②的温度均为25℃,但实验②中加入5mL蒸馏水稀释了Na2S2O3溶液的浓度,根据控制变量的原则,溶液总体积应保持一致,若实验①总液体体积为30mL,则实验②中V应为5mL,B错误;C项,由题干表中数据可知,实验①和③只有温度一个变量,故可探究温度对反应速率的影响,且温度越高反应速率越快,故①的反应速率更慢,C正确;D项,该实验中产生了S沉淀,可观察到溶液变浑浊的现象,故可通过产生浑浊的时间判断反应的快慢,D错误;故选C。
16.(2024-2025学年·浙江省嘉兴市八校高一下期中)在2L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+2H2O(g) 。测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是( )
组别
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
0.15
A.由实验数据可知,实验控制的温度:T1>T2
B.组别①中,0到20min内,CH4的反应速率为0.0375mol/(L•min)
C.40min时,表格中T1对应的NO2浓度为0.20mol/L
D.0到10min内,CH4的反应速率:①>②
【答案】C
【解析】A项,相同时间内实验②中CH4的消耗量比①中大,说明实验②中反应速率更快,温度更高,因此T1<T2,A错误;B项,组别①中,0~20min内,CH4的物质的量变化为0.50mol-0.25mol=0.25mol,则CH4的反应速率为,B错误;C项,T1温度下,40min时,CH4反应了0.50mol-0.10mol=0.40mol,对应NO2减少0.80mol,40min时NO2的浓度为,C正确;D项,0~10min内,①中甲烷的速率为,②中甲烷的速率为,故①<②,D错误;故选C。
17.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应,探究影响化学反应速率的因素(反应方程式为Na2S2O3+H2SO4= Na2SO4+S↓ +SO2↑+H2O),设计了如表系列实验。下列说法不正确的是( )
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
反应停止所需时间
V/mL
c/(mol·L-1 )
V/mL
c/(mol·L-1)
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
t1
2
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
t2
3
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
t3
A.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需V4=10.0,V5=6.0,t1<t3
B.设计该实验的基本原理为变量控制,实验说明可以通过改变反应条件调控化学反应的速率
C.若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则Δc(H+)=0.1mol/(L·min)
D.将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
【答案】C
【解析】A项,实验1和3需保持其他条件相同,仅改变硫酸浓度,实验1总体积为20mL,实验3中V4=10.0mL(Na2S2O3体积不变),V5=6.0mL(补足总体积至20mL),此时硫酸实际浓度降低为0.10mol/L(原浓度0.50mol/L×4.0mL/20mL),因此t1(浓度高)应小于t3,A正确;B项,实验设计通过控制单一变量(如温度、浓度)来探究反应速率的影响因素,符合控制变量法原理,B正确;C项,实验1中H+过量,反应速率由Na2S2O3的消耗决定,0.001mol Na2S2O3消耗0.002mol H+,Δc(H+)==0.1mol/L,v(H+)==0.02mol/(L·min),C错误;D项,Na2SO4为反应产物,替换水为Na2SO4溶液不会改变反应物浓度,对实验结果无影响,D正确;故选C。
18.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)为研究某水样中物质R的分解速率的影响因素,在相同温度下,R的物质的量浓度()随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间 水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=1)
0.80
0.56
0.38
0.26
0.20
0.18
Ⅱ(pH=3)
0.80
0.62
0.48
0.40
0.36
0.32
Ⅲ(pH=3)
0.40
0.30
0.23
0.18
0.14
0.10
Ⅳ(pH=1,含)
0.40
0.18
0.10
0.06
0.02
0
下列说法中正确的是( )
A.在0—15min内,Ⅱ中R的分解百分率比Ⅲ的小
B.比较Ⅲ、Ⅳ可知,由于催化剂的存在,Ⅳ中R的分解速率比Ⅲ快
C.比较Ⅰ、Ⅲ可知,水样的酸性越强则R的分解速率越快
D.在0—10min内,Ⅲ中R的分解速率为0.017
【答案】A
【解析】A项,在0—15min内,Ⅱ中R的分解百分率为,Ⅲ中为,Ⅱ的分解百分率更小,A正确;B项,Ⅲ中pH=3,Ⅳ中pH=1,且含Mn2+,无法单独确定催化剂Mn2+的作用,变量未控制,B错误;C项,Ⅰ中pH=1,初始浓度0.80mol·L-1,Ⅲ中pH=3,初始浓度0.40mol·L-1,初始浓度和pH均不同,无法直接推断酸性强弱对速率的影响,C错误;D项,Ⅲ中0—10min内浓度变化为,时间为600秒,速率为 0.000283mol·L-1· s-1,与选项中的0.017不符,D错误;故选A。
化学反应速率图象
1.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)把2.7g铝片投入100mL2mol·L-1稀硫酸中,实验过程中收集并持续记录生成的H2的体积,实验过程中产生氢气的速率v(H2)随时间的变化如图所示,下列推论错误的是( )
A.O→a段发生的主要反应为Al2O3+6H+= 2Al3++3H2O
B.b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是温度升高
C.实验进行到cmin时收集到的H2的总量最多
D.cmin后产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低
【答案】C
【解析】A项,铝表面有氧化膜,因此曲线O→a段不产生氢气,即表面的氧化物和稀盐酸反应,方程式为:Al2O3+6H+= 2Al3++3H2O,A正确;B项,随着反应的进行,H+浓度逐渐减小,但曲线b→c段产生氢气的速率仍然增大,则产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是反应放热,溶液温度升高,B正确;C项,实验进行到cmin之后,反应依然在进行,继续产生氢气,只是速率减小,C错误;D项,随着反应进行,体系内温度会升高,盐酸浓度会下降,因此t>c时,产生氢气速率降低的主要原因是盐酸浓度下降,D正确;故选C。
2.(2024-2025学年·浙江省杭州市富阳区杭二富春高一下期中)在容积固定的2 L密闭容器中,充入X、Y各2 mol,发生如下可逆反应:X(g)+2Y(g) ⇌ 2Z(g)并达平衡,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示。则下列Y的平衡浓度的表达式正确的是(S表示对应区域的面积) ( )
A.2-SaOb B.2-SbOd C.1-SaOb D.1-SbOd
【答案】C
【解析】由v=可知,v正与t的乘积为浓度的减小量,v逆与t的乘积为浓度的增加量,所以SaOb为正反应Y的浓度减少与逆反应Y的浓度增加的差,即为Y浓度的减少,Y的起始浓度为1 mol/L,则Y的平衡浓度(mol/L)为1-SaOb,故选C。
3.(2024-2025学年·浙江省丽水发展共同体联盟高一下期中)在2L的恒温恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),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.2min时,
B.0~5min内用SO3表示的平均反应速率是1.6 mol·L-1·min-1
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O2的转化率为50%,则初始通入的O2的量为8mol
【答案】D
【解析】A项,2min时,SO2还在减少,SO3还在增多,,A错误;B项,0~5min内用SO3表示的平均反应速率是,B错误;C项,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项,5min反应达到平衡,此时SO2反应了8mol,需要4molO2反应,若O2的转化率为50%,则初始通入的O2的量为=8mol,D正确;故选D。
4.(2024-2025学年·浙江省浙南名校联盟高一下期中)向体积均为2L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g),其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.气体总物质的量:n(a)>n(c)
C.当t1=10s时,则t1内,c点乙容器反应的平均速率为:
D.反应速率:
【答案】C
【解析】由图可知,绝热条件下,甲容器中压强开始开始增大,说明反应发生后,容器中的反应温度升高,该反应为放热反应。A项,由分析可知,该反应为放热反应,A错误;B项,由分析可知,该反应为放热反应,由图可知,a、c两点气体压强相同,a点的反应温度高于c点,由理想气体状态方程可知,a点气体的总物质的量小于c点,B错误;C项,乙为恒温容器,初始压强2p,t1时压强p ,恒温恒容,压强与物质的量成正比,初始物质的量3mol(2 molX+1 molY),t1时物质的量为1.5mol(压强减半),设转化Y物质的量为x ,则反应:
总物质的量:3-2x=1.5,解得x=0.75mol,,C正确;D项,c 点乙容器未达平衡(压强仍在减小),反应正向进行,;b点达平衡,,未达平衡前,逐渐增大,则,故,D错误; 故选C。
5.(2024-2025学年·浙江省G5联盟高一下期中)汽车尾气中的CO和NO2在一定条件下可发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) 。恒温恒容条件下,向2L密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和NO2(g),反应经10min达到平衡,CO(g)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.用CO表示0~10min的平均反应速率为0.015 mol·L-1·min-1
B.10min后,容器中的颜色不再变化
C.容器内压强:t1<t2
D.达到平衡时,n(NO2):n(N2)=6:1
【答案】C
【解析】A项,根据反应速率公式,,则,A正确;B项,10min后反应达到平衡,各物质的浓度不再改变,NO2是红棕色气体,所以容器中的颜色不再变化,B正确;C项,该反应4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) 是气体分子数减小的反应,在恒温恒容条件下,气体压强与物质的量成正比。随着反应进行,气体总物质的量减小,压强减小,t1时刻反应未达到平衡,t2时刻反应达到平衡,所以容器内压强t1> t2,C错误;D项,起始时充入等物质的量的CO(g)和NO2(g),CO起始物质的量为0.6mol,则NO2起始物质的量也为0.6mol,根据化学方程式,CO反应的物质的量为0.6mol-0.3mol=0.3mol,则NO2反应的物质的量为,平衡时n(NO2)=0.6mol-0.15mol=0.45mol;生成N2的物质的量为,所以达到平衡时,n(NO2):n(N2)=0.45mol:0.075mol=6:1,D正确;故选C。
6.(2024-2025学年·浙江省台州市六校高一下期中)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CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),下列说法不正确的是( )
A.t1min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CO2消耗的速率
【答案】C
【解析】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。A项,t1min后CO浓度仍在升高,CO2浓度仍在降低,t1min时未达到平衡状态,反应正向移动,故,A正确;B项,0-4min内,,B正确;C项,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项,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CO2消耗的速率,D正确;故选C。
7.(2024-2025学年·浙江省S9联盟高一下期中)在一定温度下,体积为VL的密闭容器内发生某一反应,其中气体X、Y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.0~t1时间内,气体Y的化学反应速率是
B.该反应的化学方程式为2Y=X
C.t2时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.t3,X、Y的量不再变化,达到化学平衡状态,化学反应停止
【答案】A
【解析】A项,0~t1时间内Y减少8mol-6mol=2mol,气体Y的化学反应速率是,A正确;B项,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2Y(g) X(g),B错误;C项,平衡时反应体系各组分的含量不变,t2时之后,X、Y的量还在变化,反应未达到平衡状态,C错误;D项,t3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。
8.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)工业上苯乙烯(C6H5CH=CH2)主要采用乙苯(C6H5CH2CH3)脱氢工艺来制备:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入3molC6H5CH2CH3,测得乙苯和苯乙烯的物质的量随时间变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.当反应进行到时,此时体系中的所有物质的浓度均为0.75mol/L
B.在保持容器体积不变的条件下充入氩气,可以增大压强,加快反应速率
C.时刻体系处于平衡状态,
D.当体系中混合气体的平均摩尔质量不变时,反应达到最大限度
【答案】B
【解析】t0min时C6H5CH=CH2和C6H5CH2CH3的物质的量相同,设C6H5CH2CH3转化了xmol,则此时C6H5CH2CH3的物质的量为(3-x)mol,C6H5CH=CH2的物质的量为xmol,3-x=x,解得x=1.5,即此时H2、C6H5CH=CH2、C6H5CH2CH3的物质的量均为1.5mol。A项,根据分析,当反应进行到t0时,H2、C6H5CH=CH2、C6H5CH2CH3的物质的量均为1.5mol,此时体系中的所有物质的浓度均为,A正确;B项,在保持容器体积不变的条件下充入氩气,可以增大压强,但反应物和生成物浓度均不变,反应速率不变,B错误;C项,t1时刻各物质的物质的量均不发生变化,体系处于平衡状态,,C正确;D项,反应前后气体分子数变化,气体的总质量不变,混合气体的平均摩尔质量:,当体系中混合气体的平均摩尔质量不变时,达到平衡状态,即反应达到最大限度,D正确;故选B。
9.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)某课外小组利用数字化实验设备探究镁与不同浓度盐酸的反应速率。取两份0.01g镁条分别与1mol/L和0.5mol/L的盐酸反应,盐酸的体积均为2mL,实验测得反应体系压强(p)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线I表示的是1mol/L盐酸与镁反应
B.理论上经历足够长时间,两条曲线最终会重合
C.若其他条件不变,将盐酸换成同浓度的硫酸,获得的曲线相同
D.向实验中滴加少量硫酸铜,反应速率变快
【答案】C
【解析】A项,盐酸浓度越大,反应速率越快,曲线I压强增大更快,对应1mol/L盐酸(浓度大,速率快),A正确;B项,0.01gMg物质的量固定,无论盐酸浓度,最终生成H2量相同(Mg完全反应),压强相同,曲线最终重合,B正确;C项,同浓度硫酸中H+浓度是盐酸的2倍(1mol/L硫酸中H+浓度2mol/L H+),反应速率更快,曲线不同,C错误;D项,滴加少量硫酸铜,Mg置换出Cu,形成Mg-Cu原电池,加快反应速率,D正确;故选C。
10.(2024-2025学年·浙江省杭州市上城区杭二东河高一下期中)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.达到化学平衡时,C的转化率为
D.若该反应为放热反应,升高温度反应速率降低
【答案】C
【解析】A项,根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内Δn(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、Δn(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、Δn(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、Δn(D)=(0.4-0)mol=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项,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、B的系数不相等,反应进行到1s时,所以,B错误;C项,结合题给信息可知,反应进行到6s达到最大限度,C的转化率为=80%,C正确;D项,无论反应吸热,还是放热,升高温度,反应速率都增大,D错误;故选C。
11.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)恒温下在2L密闭容器中,通入一定量的气体X和Y发生反应生成固体Z,三种物质的物质的量随时间变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式为3X(g) + Y (g)2Z(s)
B.0~2min内,X的平均反应速率为0.15 mol/ (L. min)
C.反应达平衡时体系的压强为开始时的0.6倍
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A项,参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比,由图可知,X和Y为反应物,Z为生成物,则X、Y、Z的物质的量的变化量分别为0.6、0.2、 0.4,则该反应的化学方程式为3X(g) + Y (g)2Z(s),故A正确;B项,0 ~ 2 min内,X的平均反应速率为v(X)=mol/ (L. min),故B错误;C项,恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,反应前各物质的物质的量总和为2.0mol,平衡时各物质的物质的量总和为1.2mol,则平衡体系的压强为开始时的0.6倍,故C正确;D项,随着反应的进行,容器内混合气体的平均相对分子质量会发生变化,因此容器内混合气体的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡,故D正确;故选B。
12.(2024-2025学年·浙江省金砖高中联盟高一下期中)已知反应,某温度下,在2L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,前2s内C的平均反应速率为,下列说法不正确的是( )
A.物质A的平衡转化率为75%
B.该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)
C.2s末,B的平均反应速率为
D.12s末容器内的压强是初始时容器压强的
【答案】C
【解析】A项,由图可知,物质A的平衡转化率为75%,A正确;B项,经测定前2s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1,则生成C的浓度是0.2mol•L-1,根据图像可知,2s时,消耗A是0.3mol/L,因此a:c=3:2;反应进行到12s时消耗A和B分别是0.6mol/L、0.2mol/L,因此a:b=3:1,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g),B正确;C项,2s末是速率为瞬时速率,无法计算,C错误;D项,12s末容器内A为0.2mol/L×2L=0.4mol,B为0.3mol/L×2L=0.6mol,C为(0.5mol/L-0.3mol/L)×2×2=0.8mol,此时总物质的量0.4mol+0.6mol+0.4mol=1.8mol,开始时气体总物质的量,0.8mol/L×2L+0.5mol/L×2L=2.6mol,则12s末容器内的压强是初始时容器压强的,D正确;故选C。
13.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)某同学均用0.65g的锌粉先后与25mL的1盐酸及相同体积、未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如下图所示)。
下列说法不正确的是( )
A.两个过程最终生成的H2的量一定是相同的
B.未知浓度盐酸的浓度高于1mol·L-1
C.如果将1mol·L-1CH3COOH代替上述实验中的1mol·L-1HCl,则曲线可能变成c
D.如果往1mol·L-1HCl中加入NaCl溶液,则曲线不发生改变
【答案】D
【解析】锌与盐酸反应的离子方程式为:Zn +2H+ == Zn2+ +H2↑,0.65gZn的物质的量为:,25mL的1mol·L-1盐酸中氢离子的物质的量为:,由离子方程式可知氢离子过量。A项,由图可知未知浓度盐酸与锌反应速率更大,故其浓度大于1mol/L,两个过程中锌Zn完全反应,产生氢气的体积相同,A正确;B项,根据A分析,未知浓度盐酸浓度大于1mol/L,B正确;C项,如果将1mol·L-1CH3COOH代替上述实验中的1mol·L-1HCl,则氢离子浓度减小,反应速率减慢,故曲线可能变成c,C正确;D项,如果往1mol·L-1HCl中加入NaCl溶液,氢离子浓度降低,反应速率减慢则,曲线发生改变,D错误;故选D。
14.(2024-2025学年·浙江省杭州市滨江区杭二东河高一下期中)反应X→2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为c(Y)随t的变化曲线
B. t1时,反应体系达到平衡状态
C.0~ t1内,体系中的降低速率等于c(Y)的增加速率
D.反应体系中始终存在:
【答案】D
【解析】由题中信息可知,反应X→2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z,因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。A项,由分析可知,a线为X的浓度c随时间t的变化曲线,A错误;B项,由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻,因此,t1时c(X)= c(Y)= c(Z),但之后X、Y、Z的物质的量还在变化,说明反应没有达到平衡状态,B错误;C项,0~ t1内,Y的浓度在不断增大,说明①的速率大于②的速率,故X的降低速率大于Y的增加速率,C错误;D项,反应X→2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z,反应刚开始时,由反应的系数关系可知,X的消耗量等于Y的生产量,Y的消耗量等于Z生成量的一半,则反应体系中始终存在:,D正确;故选D。
15.(2024-2025学年·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一下期中)酸性KMnO4 溶液与H2C2O4(草酸,一种弱酸)溶液反应过程中,含粒子的浓度随时间变化如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.由图可知,能够氧化H2C2O4
B.0~13min,随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.0~13min内的平均反应速率:
D.总反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
【答案】B
【解析】约13min前,随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0,Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(Ⅲ);约13min后,随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少,Mn(Ⅱ)的浓度增大。A项,由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ), 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A正确;B项,随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)浓度增大,Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,因此13min后反应速率会加快,B错误;C项,0~13min内的平均反应速率,C正确;D项,高锰酸根离子被还原为锰离子,H2C2O4被氧化为二氧化碳,H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,故总反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,D正确;故选B。
16.(2024-2025学年·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一下期中)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化氧可以快速氧化,并释放出炭黑。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.有水或无水对生成活化氧的反应速率无影响
C.氧分子的活化是的断裂与的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中转化为SO3的催化剂
【答案】D
【解析】A项,由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出0.29eV能量,A错误;B项,有水时反应的活化能更低,反应速率更快,故有水和无水对生成活化氧的反应速率有影响,B错误;C项,由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-O的生成过程,C错误;D项,活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂,D正确;故选D。
化学平衡状态判断
1.(2024-2025学年·浙江省S9联盟高一下期中)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法正确的有几个( )
① ②CO的物质的量不再变化
③容器内气体压强不再变化 ④H2O、CO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
⑦2molO-H键断裂的同时有2molH-H键断裂
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】① ,则正逆反应速率相等,说明已平衡时,正确。② CO的物质的量不再变化是平衡的直接标志,正确。③固体C参与反应, 反应前后气体物质的量不相等,故气体压强也随反应变化,压强不变时说明已平衡,正确。④H2O、CO的浓度之比与起始条件和反应程度有关,不能作为平衡标志,错误。⑤固体C参与反应,气体总质量和总物质的量均为变量,则平均摩尔质量随反应而变化,当它不变时说明已平衡,正确。⑥ 固体C参与反应,气体总质量随反应变化,则气体密度随反应而变化,当它不变时说明已平衡,正确。⑦ H-O键断裂代表正反应,H-H键断裂代表逆反应,平衡时二者的速率应为化学计量数之比,比值为2:1,则当2molO-H键断裂的同时有2molH-H键断裂,正逆反应速率不相等,说明未平衡,错误。综上,正确选项为①、②、③、⑤、⑥,共5个,故选C。
2.(2024-2025学年·浙江省丽水发展共同体联盟高一下期中)某温度下,在恒容密闭容器中进行反应:CaC2O4(s) CaO(s)+ CO(g)+CO2(g),下列情况一定能说明反应已达到化学平衡状态的是( )
①容器内固体的质量不随时间而变化 ②容器内压强不随时间而变化
③气体的密度不随时间而变化 ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑤单位时间内,消耗1molCO2同时生成1molCO
A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②④⑤
【答案】B
【解析】①固体质量不变时,反应物和生成物的固体量不再变化,说明反应达到平衡状态,故选①;②正反应气体物质的量增多,压强是变量,压强不变说明反应达到平衡状态,故选②;③正反应气体物质的量增多,气体质量随反应增加,容器体积不变,密度是变量,密度不变说明反应达到平衡状态,故选③;④CO2和CO的物质的量始终相等,平均摩尔质量恒为36g/mol,混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化,反应不一定平衡,故不选④;⑤单位时间内,消耗1molCO2同时生成1molCO,说明正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故选⑤。综上,一定能说明反应已达到化学平衡状态的是①②③⑤,选B。
3.(2024-2025学年·浙江省金台七校联盟高一下期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有( )
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】B
【解析】①由方程式可知, 说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;②该反应是气体体积增大的反应,反应中密闭容器中总压强增大,则密闭容器中总压强不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;③由质量守恒定律可知,反应中气体质量增大,密闭容器中混合气体的密度增大,则密闭容器中混合气体的密度不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;④由方程式可知,反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,则密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;⑤该反应为气体物质的量增大的反应,则密闭容器混合气体的总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;⑥由方程式可知,反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变,二氧化碳的体积分数始终不变,则密闭容器中二氧化碳的体积分数不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;⑦由质量守恒定律可知,反应中气体质量增大,则混合气体总质量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;则④⑥不正确,故选B。
4.(2024-2025学年·浙江省浙南名校联盟高一下期中)在一定温度下的恒容密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g),不能说明达到平衡状态的是( )
A.混合气体的压强不变 B.固体质量不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
【答案】D
【解析】A项,恒容条件下,反应正向进行时,气体物质的量增大,压强增大,压强不变说明气体物质的量不再变化,能说明反应达到平衡状态,不符合题意,A错误;B项,固体NH2COONH4(s)分解,固体质量减小,固体质量不变说明分解速率与生成速率相等,能说明反应达到平衡状态,不符合题意,B错误;C项,恒容容器,气体质量随反应进行增大(固体分解为气体),密度,密度不变说明气体质量不变,能说明反应达到平衡状态,不符合题意,C错误;D项,气体产物只有NH3和CO2,且物质的量比恒为2:1,混合气体平均相对分子质量(固定值),无论是否平衡,都不变,不能说明达平衡,符合题意,D正确;故选D。
5.(2024-2025学年·浙江省浙东北县域名校发展联盟高一下期中)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
【解析】A项,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项,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项,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项,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;故选B。
6.(2024-2025学年·浙江省强基联盟高一下期中)绝热、恒容的密闭容器中,发生可逆反应:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g,该反应是放热反应,不能说明该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再改变
B.H2S气体的质量不再改变
C.
D.形成2molH—S的同时,也形成1molH—H
【答案】C
【解析】A项,由于反应前后气体物质的量相等,但绝热条件下温度变化会引起压强变化;当压强不变时,说明温度不再变化,反应达到平衡,A不符合题意;B项,H2S是反应物,其质量不变说明各物质浓度不再变化,达到平衡,B不符合题意;C项,CO的消耗和COS的生成均为正反应方向,速率比始终为1:1,与是否平衡无关,无法判断平衡状态,C符合题意;D项,正反应中生成H2形成H-H键,逆反应中生成H2S形成H-S键;形成2molH—S的同时、也形成1molH—H,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D不符合题意;故选C。
7.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光联盟高一下期中)在恒温恒容密闭体系中发生:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列选项能说明已经达到平衡状态的是( )
A. B.容器内密度不变
C. D.值不变
【答案】D
【解析】A项,反应式中CO2和H2O的化学计量数均为1,同一方向的速率始终满足v(CO2)=v(H2O),例如正反应中CO2的消耗速率始终等于H2O的生成速率,无论是否达到平衡,该等式均成立,因此不能作为平衡标志,A错误;B项,反应前后气体总质量守恒,恒容条件下密度=总质量/体积,总质量和体积均不变,密度始终不变,与是否平衡无关,B错误;C项,CO2和H2O的浓度相等是某一时刻的瞬时状态,可能出现在反应过程中,但平衡时浓度关系由平衡常数决定,不一定相等,C错误;D项,c(H2O)/c(CO2)的比值固定,说明各物质的浓度不再变化,说明体系处于平衡状态,D正确;故选D。
8.(2024-2025学年·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一下期中)已知放热反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若起始按SO2和O2的物质的量之比为2:1投料反应,下列说法不正确的是( )
A.反应过程中,
B.SO2和O2的转化率相等,不能说明反应已达到平衡
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大
D.实际生产中,该反应常在使用催化剂、控温400~500℃的条件下进行
【答案】A
【解析】A项,时,反应达到化学平衡状态,过程中不一定成立,A错误;B项,两者投料比等于计量数之比,所以它们的转化率始终相等,不能作为平衡判据,B正确;C项,其他条件不变,升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率均加快,C正确;D项,400~500℃、常压,SO2的转化率就很高,所以实际生产中,该反应常采用400~500℃、常压并使用催化剂,D正确;故选A。
化学反应速率调控
1.(2024-2025学年·浙江省嘉兴市八校高一下期中)化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中,不正确的是( )
A.合成氨工业采用高压,能缩短反应达到平衡的时间
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D.降温加快H2O2的分解速率
【答案】D
【解析】A项,合成氨的反应方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),采用高压可加快反应速率,从而缩短反应达到平衡的时间,A正确;B项,面粉厂有可燃性粉尘,加油站有可燃性油气,遇明火爆炸,这些场所必须严禁烟火,B正确;C项,KClO3的分解反应中,MnO2是反应的催化剂,可加快分解速率,C正确;D项,温度降低会减缓反应速率,降温会降低H2O2的分解速率,D错误;故选D。
2.(2024-2025学年·浙江省衢州市五校联盟高一下期中)工业制硫酸中的一步重要反应是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关说法正确的是( )
A.若使用18O2,一段时间后,只有O2和SO3中含有18O
B.通过调控反应的条件,可以将SO2100%转化为SO3
C.使用催化剂是为了加快化学反应速率,提高生产效率
D.恒温恒容条件下,若再充入一定量的稀有气体Ar,反应速率将变大
【答案】C
【解析】A项,该反应为可逆反应,若使用18O2,一段时间后,O2、SO2和SO3中均含有18O,A错误;B项,可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,调控反应的条件,也不能将SO2100%转化为SO3,B错误;C项,使用催化剂可以加快化学反应速率,缩短反应时间,提高生产效率,C正确;D项,恒温恒容条件下,若再充入一定量的稀有气体Ar,各物质浓度不变,反应速率将不变,D错误;故选C。
3.(2024-2025学年·浙江省三锋联盟高一下期中)化学与生活、生产息息相关。下列做法与调控化学反应速率无关的是( )
A.用冰箱冷藏食物 B.制作糕点时添加少量碳酸氢铵
C.煅烧矿石时,向炉膛鼓风增强火势 D.将固体试剂溶于水配成溶液后进行实验
【答案】B
【解析】A项,用冰箱冷藏食物是通过降低温度减缓食物腐败的化学反应速率,与调控速率有关,A不符合题意;B项,制作糕点时添加碳酸氢铵是为了利用其分解产生CO2使糕点蓬松,属于利用反应产物,而非调控反应速率,B符合题意;C项,煅烧矿石时鼓风增加氧气浓度,加快燃烧速率,与调控速率有关,C不符合题意;D项,将固体试剂配成溶液可增大接触面积,加快反应速率,与调控速率有关,D不符合题意;故选B。
4.(2024-2025学年·浙江省金兰教育联盟高一下期中)高炉炼铁的主要反应包含下面几个:下列说法中正确的是( )
①Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2
②C(焦炭)+O2CO2
③C(焦炭)+CO22CO
A.上述三个反应都是放热反应
B.从高炉顶出来的尾气中经常含有CO,可以通过增加高炉高度即延长CO与Fe2O3的接触时间,将CO除尽
C.对于反应①而言,当时,标志着反应达到平衡
D.Fe2O3与CO反应结束后,最终仍会有Fe2O3剩余
【答案】D
【解析】A项,反应①(Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2)是放热反应,反应②(C+O2CO2)是放热反应,但反应③(C+CO22CO)是吸热反应,A项错误;B项,可逆反应达到平衡后,CO浓度不再变化,增加高炉高度无法改变平衡状态,B项错误;C项,质量相等仅代表某一时刻的转化程度,当时,不代表其质量不在改变,不能判定为平衡状态,C项错误;D项,可逆反应中反应物无法完全转化,Fe3O4必然有剩余,D项正确;故选D。
5.(2024-2025学年·浙江省七彩阳光联盟高一下期中)合成氨工业流程如下图所示:
下列有关说法不正确的是( )
A.步骤II中天然气与水蒸气发生氧化还原反应
B.高压有利于增大反应速率和反应限度,故步骤Ⅱ中压强越大越好
C.合成氨生产在温度较低时氨的产率较高,但速率小,故常选用下进行
D.使用催化剂可以减少反应时间和降低反应能耗
【答案】B
【解析】步骤Ⅰ:天然气脱硫,去除天然气中含硫杂质,避免后续反应催化剂中毒,保障生产顺利。步骤Ⅱ: 制氢气,天然气与水蒸气发生反应(如CH4+H2O(g)CO+3H2),生成H2,同时产生CO,为合成氨提供H2原料。步骤Ⅲ:N2、H2加压,合成氨反应(N2(g)+3H2(g)2NH3(g))是气体分子数减小的反应,加压利于提高反应速率、促进平衡正向移动,提升氨的产率,为合成氨创造条件。步骤Ⅳ:热交换,利用合成氨反应的热量,预热原料气(N2、H2),实现能量循环利用,降低能耗。步骤Ⅴ:合成氨,在合适温度、压强及催化剂下,N2和H2反应生成NH3,是流程的目标环节。步骤Ⅵ:冷却,冷却混合气体,使NH3液化分离,未反应的N2、H2可循环回反应系统,提高原料利用率。A项,步骤Ⅱ中天然气(主要成分CH4)与水蒸气反应生成CO和H2,C、H元素化合价变化,是氧化还原反应,A正确;B项,高压虽利于增大反应速率和反应限度,但压强过大,对设备要求高、能耗大,并非越大越好,B错误;C项,合成氨反应放热,低温氨产率高但速率小,兼顾速率和催化剂活性,C正确;D项,催化剂降低活化能,加快反应速率、减少时间和能耗,D正确;故选B。
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