内容正文:
西吉中学2026--2027年度高二化学10月阶段性测试卷
时间:75分钟 满分:100分
相对原子质量:H——1 N——14 O——16
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 合成氨的热化学方程式为,下列有关叙述错误的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 将1molN2(g)与3molH2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4 kJ
C. 形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D. 生成1molNH3(g)时放出46.2 kJ的热量
2. 某化学反应由两步反应A→B→C构成,A、B、C分别为三种物质,该反应中能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. A→C为放热反应,所以不需要任何条件
B. A比C更稳定
C. 破坏B中化学键吸收的能量低于形成C中新化学键释放的能量,所以B→C为放热反应
D. A→C的反应热
3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知正丁烷→异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B. kJ/mol,则的燃烧热kJ/mol
C. 已知 ; ,则
D. 已知在稀溶液 ,若将含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
4. 依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B. 石墨比金刚石稳定
C.
D.
5. 在反应中,下列表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
6. 将0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L的恒容密闭容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)= nI(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若测得以I的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则化学方程式中n的值为
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 实验室用如图所示装置测定化学反应速率,下列说法错误的是
A. 实验中可用秒表进行计时
B. 在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则ʋ(H2)增大
C. 可用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率
D. 为减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下
8. 下列有关有效碰撞理论说法正确的是
A. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B. 催化剂能降低活化能,增大有效碰撞几率,也能改变反应热
C. 升高温度,活化分子的百分数增大,有效碰撞的次数增多
D. 增大压强,活化分子的百分数增大,有效碰撞的次数增多
9. 反应在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入使体系压强增大 ④保持压强不变,充入使容器体积变大
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
10. “接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法正确的是
A. 使用催化剂只能加快正反应速率 B. 反应②的活化能比反应①大
C. 该反应的催化剂是V2O4 D. 过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
11. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫 B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 装有气体的瓶子,加压后颜色先变深后变浅 D. 工业合成氨过程中采用高温
12. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水增大了水的浓度,平衡正向移动
B. 2NO2(g)N2O4(g),压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. 2HI(g)H2(g)+I2(g),压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. ,升高温度,溶液由蓝色变为黄绿色
13. 已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应历程中包含3个基元反应
C. 使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D. 该历程中的最大能垒(活化能)
14. 某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的化学反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 时,,反应正向进行
B. 时,反应达到最大限度,反应停止
C. 时,若再通入一定量,正反应速率增大,逆反应速率随后也逐渐增大
D. 时,容器中充入增大压强,的转化率减小,平衡常数K不变
二、填空题
15. 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为_______________________________________________________________。
(2)已知,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是____________
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是____________________________________。
(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
①
②
该反应燃料的电子式为___________________________。
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为____________________________。
(5)与经催化重整,制得合成气的化学方程式
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-H
C=O
H-H
键能/
413
745
436
1075
则该反应的__________________。
16. 某小组学生利用控制变量法的科学思想,设计了如下定性探究影响化学反应速率因素的实验。可选试剂:5% 溶液、溶液、蒸馏水、溶液、溶液、溶液。请按要求回答下列问题。
(1)小组确定本次实验探究的反应原理及其对应的预期现象(填充空白)
化学方程式
预期的实验现象
ⅰ
①____________________________________________
产生气泡的快慢
ⅱ
溶液出现浑浊的快慢
(2)学生甲选择原理ⅰ,探究催化剂对该反应速率的影响,必选试剂除5% 溶液外,还应选_________________。
(3)学生乙选择原理ⅱ,设计如图所示对比实验,探究溶液浓度对该反应速率的影响,试剂X为______________________,其用量为:______________________。
(4)学生丙选择原理ⅱ设计对比实验,探究影响反应速率的因素,数据如下表所示:
实验
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
a
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
10
①对比实验Ⅰ、Ⅱ,为探究____________________对该反应速率的影响。
②________________________。
③________________________,加入V mL水的目的是________________________。
④对比上述实验数据,推测反应速率最快的是________________________(填实验编号)。
17. 回答下列问题:
(1)一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中进行反应:,M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中______________________。
②3 min时,以M表示的正、逆反应速率的大小比较为____________________。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是__________________。
A.M与N的物质的量相等
B.P的质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时消耗b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
(2)将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:,经5 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,,C的平均反应速率是。
①经5 min后A的浓度为_____________________。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为________________________。
③B的平均反应速率为________________________。
④已知上述反应在一定条件下达到平衡态Ⅰ,时刻改变条件后反应速率随时间变化情况如下图所示,则改变的条件可能为____________________。
18. 实验室利用反应,模拟实现汽车尾气的无害化处理。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。
(2)容器中的该反应已达到平衡,在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡_________移动(选填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)。
(3)一定温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中加入物质的量均为1 mol的NO(g)和CO(g),测得容器内压强(P)随时间(t)的变化如图所示。
①a点正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
②随时间推移,容器内压强逐渐减小的原因是________________________________________________。
③该温度下平衡时,该反应的K值为_____________。
④CO的平衡转化率为_________________。
⑤平衡时,的体积分数为_________________。
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西吉中学2026--2027年度高二化学10月阶段性测试卷
时间:75分钟 满分:100分
相对原子质量:H——1 N——14 O——16
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 合成氨的热化学方程式为,下列有关叙述错误的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 将1molN2(g)与3molH2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4 kJ
C. 形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D. 生成1molNH3(g)时放出46.2 kJ的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,A正确;
B.合成氨是可逆反应,反应不可能完全,将1molN2(g)与3molH2(g)无法完全反应,实际放出的热量小于92.4 kJ,B错误;
C.放热反应中,成键释放的能量大于断键吸收的能量,C正确;
D.反应放出的热量与化学反应方程式的计量数成正比,生成时放出92.4 kJ的热量,则生成时放出46.2 kJ的热量,D正确;
故选B。
2. 某化学反应由两步反应A→B→C构成,A、B、C分别为三种物质,该反应中能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. A→C为放热反应,所以不需要任何条件
B. A比C更稳定
C. 破坏B中化学键吸收的能量低于形成C中新化学键释放的能量,所以B→C为放热反应
D. A→C的反应热
【答案】C
【解析】
【分析】反应分两步:A→B→C;能量图像:A能量低于B,A→B吸热;B能量高于C,B→C放热;总反应A→C,反应物A总能量大于生成物C总能量,总反应放热。
【详解】A.反应吸放热和反应是否需要条件没有必然联系。放热反应也可能需要加热、引发等条件(比如燃烧),A错误;
B.物质能量越低,稳定性越强。图中C能量低于A,所以C比A稳定,B错误;
C.反应热本质:ΔH=反应物断键吸收总能量-生成物成键释放总能量。若ΔH<0,反应放热,对应:断键吸收能量<成键释放能量。B→C,反应物B总能量高于生成物C,属于放热反应,满足该关系,C正确;
D.分步写焓变:A→B:ΔH1=E1-E2,B→C:ΔH2=E3-E4,总反应A→C:ΔH=ΔH1+ΔH2=(E1-E2)+(E3-E4)=E1+E3-E2-E4,D错误;
故选C。
3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知正丁烷→异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B. kJ/mol,则的燃烧热kJ/mol
C. 已知 ; ,则
D. 已知在稀溶液 ,若将含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.表示正丁烷转化为异丁烷的反应放热,异丁烷能量更低,所以比正丁烷更稳定,A错误;
B.燃烧热是指1 mol物质完全燃烧的热效应,该方程式中为2 mol H2燃烧,故H2的燃烧热应为-285.8 kJ/mol,而非-571.6 kJ/mol。B错误;
C.生成CO₂的反应放热多于生成CO的反应,和均为负值,放热越多则越负,故,C错误;
D.浓硫酸稀释过程会放出热量,且与NaOH发生中和反应放热,因此总放热量大于57.3 kJ,D正确;
故答案选D。
4. 依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B. 石墨比金刚石稳定
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.按盖斯定律,反应Ⅴ=反应Ⅰ+反应Ⅳ,ΔH5=ΔH1+ΔH4,则ΔH4<ΔH5,A正确;
B.由反应Ⅰ:C(金刚石,s)= C(石墨,s) ΔH1=+1.9 kJ⋅mol-1知,等量的石墨能量比金刚石低,石墨比金刚石稳定,B正确;
C.由盖斯定律知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅳ-反应Ⅱ,则ΔH4=ΔH3-ΔH1-ΔH2=[(-393.5)-(+1.9)-(-283.0) ]kJ⋅mol-1=-112.4kJ⋅mol-1,C错误;
D.结合选项A和选项C,ΔH5=ΔH1+ΔH4=(+1.9-112.4)kJ⋅mol-1=-110.5 kJ⋅mol-1,由盖斯定律,2×反应Ⅴ-反应Ⅲ得目标反应:C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=2ΔH5-ΔH3=+172.5 kJ⋅mol-1,D正确;
故答案为:C。
5. 在反应中,下列表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】比较不同物质表示的反应速率时,要统一单位,再将各物质速率除以对应化学计量数,转化为同一参照标准进行对比。
【详解】A.,除以计量数2,可得;
B.,除以计量数1,可得;
C.,除以计量数3,可得;
D.先统一单位,,除以计量数1,可得;
对比四个换算后的数值,B选项数值最大,反应速率最快,故选B。
6. 将0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L的恒容密闭容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)= nI(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若测得以I的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则化学方程式中n的值为
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】计算,根据不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量系数之比,,即,解得,D正确;
故选D。
7. 实验室用如图所示装置测定化学反应速率,下列说法错误的是
A. 实验中可用秒表进行计时
B. 在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则ʋ(H2)增大
C. 可用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率
D. 为减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下
【答案】C
【解析】
【详解】A.该实验可用秒表计时,故A正确;
B.在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,NaHSO4完全电离,增大了H+浓度,则ʋ(H2)增大,故B正确;
C.反应产生氢气,推动活塞外移,体积在发生改变,不能用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率,故C错误;
D.为了防止气压过大液体不能够流下来,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下,减少误差,故D正确;
故答案为:C。
8. 下列有关有效碰撞理论说法正确的是
A. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B. 催化剂能降低活化能,增大有效碰撞几率,也能改变反应热
C. 升高温度,活化分子的百分数增大,有效碰撞的次数增多
D. 增大压强,活化分子的百分数增大,有效碰撞的次数增多
【答案】C
【解析】
【详解】A.活化分子的碰撞不一定是有效碰撞,A错误;
B.催化剂能降低活化能,增大有效碰撞几率,但不能改变反应热,B错误;
C.升高温度,物质的内能增加,有更多的普通分子变为活化分子,活化分子数增加,活化分子百分数增加,分子之间的有效碰撞次数增多,C正确;
D.增大压强,增大了单位体积内分子总数,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的次数增多,D错误;
故选C。
9. 反应在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入使体系压强增大 ④保持压强不变,充入使容器体积变大
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①增加固体C的量,浓度不变,反应速率不变,符合条件;
②体积缩小,气体反应物的浓度增大,反应速率会加快,不符合条件;
③体积不变,充入惰性气体,虽然总压增大,但反应体系中各气体的浓度均未改变,因此反应速率几乎无影响,符合条件;
④压强不变,充入惰性气体导致容器体积增大,气体反应物的浓度减小,反应速率会减慢,不符合条件。
故答案选A。
10. “接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法正确的是
A. 使用催化剂只能加快正反应速率 B. 反应②的活化能比反应①大
C. 该反应的催化剂是V2O4 D. 过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂能同等幅度地改变正、逆反应速率,加快正反应速率的同时也加快逆反应速率,故A错误;
B.一般情况下,反应的活化能越小,反应速率越快,故反应②的活化能比反应①小;故B错误;
C.催化剂是反应前后质量和化学性质都没有发生变化的物质,从反应历程图中可知,本反应的催化剂为V2O5,故C错误;
D.历程中反应①有V—O键的断裂,反应②有V—O键的形成,故D正确;
本题答案为:D
11. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫 B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 装有气体的瓶子,加压后颜色先变深后变浅 D. 工业合成氨过程中采用高温
【答案】D
【解析】
【详解】A.开启啤酒瓶后体系压强减小,的溶解平衡向生成气体的方向移动,产生大量泡沫,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.氯气与水存在可逆反应,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低了氯气的溶解度,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.体系存在平衡,加压时容器体积缩小,浓度瞬时增大颜色先变深,随后平衡向气体分子数减少的正向移动,浓度降低颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.合成氨反应为放热反应,根据勒夏特列原理低温更有利于氨生成,工业采用高温是为了提高反应速率、保证催化剂活性,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故答案选D。
12. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水增大了水的浓度,平衡正向移动
B. 2NO2(g)N2O4(g),压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. 2HI(g)H2(g)+I2(g),压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. ,升高温度,溶液由蓝色变为黄绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的浓度是定值,加水稀释时各离子浓度降低,平衡正向移动,但并非因水的浓度增大,A错误;
B.压缩体积增大压强,平衡正向移动,但总浓度增加导致颜色变深而非变浅,B错误;
C.反应前后气体分子数相等,平衡不移动,但压缩体积使浓度增大,颜色加深,C错误;
D.升温使吸热反应正向移动,增多,溶液由蓝色变为黄绿色,D正确;
故选D。
13. 已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应历程中包含3个基元反应
C. 使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D. 该历程中的最大能垒(活化能)
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的相对能量为,生成物的相对能量为,生成物总能量低于反应物总能量,因此该反应为放热反应,A错误;
B.基元反应对应“反应物→过渡态→中间体/生成物”的完整步骤,图中共有3个过渡态(TS1、TS2、TS3),对应3个基元反应,B正确;
C.催化剂可以降低反应所需的活化能,但只能改变反应路径,不能改变反应物和生成物的总能量差,因此反应热是不变的,C错误;
D.最大能垒是过渡态与前一个中间体/反应物的能量差:TS2对应的正反应活化能为,D错误;
故选B。
14. 某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的化学反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 时,,反应正向进行
B. 时,反应达到最大限度,反应停止
C. 时,若再通入一定量,正反应速率增大,逆反应速率随后也逐渐增大
D. 时,容器中充入增大压强,的转化率减小,平衡常数K不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.时正反应速率曲线在逆反应速率上方,说明,反应正向进行,A正确;
B.时正逆反应速率相等,反应达到化学平衡(即反应的最大限度),但化学平衡是动态平衡,正、逆反应并未停止,只是速率相等,B错误;
C.时为平衡状态,恒容下通入,反应物浓度瞬间增大,正反应速率立刻增大;平衡正向移动,生成物的浓度逐渐升高,逆反应速率会随之逐渐增大,C正确;
D.恒容下充入,平衡正向移动,但根据勒夏特列原理,自身的转化率会减小;平衡常数只与温度有关,温度不变则不变,D正确;
故选B。
二、填空题
15. 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为_______________________________________________________________。
(2)已知,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是____________
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是____________________________________。
(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
①
②
该反应燃料的电子式为___________________________。
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为____________________________。
(5)与经催化重整,制得合成气的化学方程式
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-H
C=O
H-H
键能/
413
745
436
1075
则该反应的__________________。
【答案】(1)
(2)408 (3)产物不会造成环境污染
(4) ①. ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
0.4 mol肼反应放出256 kJ热量,则1 mol肼完全反应放出的热量为,因此。反应的热化学方程式为。
【小问2详解】
16 g液态肼的物质的量为,0.5 mol液态肼与液态双氧水反应生成水蒸气时,放出的热量为,,因此凝结为液态水放出热量。0.5 mol肼完全反应生成,水蒸气凝结放热,放出的总热量为。
【小问3详解】
反应产物为N2和H2O,产物无污染,对环境友好。
【小问4详解】
的电子式为;由盖斯定律可得,,所以肼和二氧化氮反应的热化学方程式为。
【小问5详解】
反应物总键能 生成物总键能,,反应物,,生成物,,。
16. 某小组学生利用控制变量法的科学思想,设计了如下定性探究影响化学反应速率因素的实验。可选试剂:5% 溶液、溶液、蒸馏水、溶液、溶液、溶液。请按要求回答下列问题。
(1)小组确定本次实验探究的反应原理及其对应的预期现象(填充空白)
化学方程式
预期的实验现象
ⅰ
①____________________________________________
产生气泡的快慢
ⅱ
溶液出现浑浊的快慢
(2)学生甲选择原理ⅰ,探究催化剂对该反应速率的影响,必选试剂除5% 溶液外,还应选_________________。
(3)学生乙选择原理ⅱ,设计如图所示对比实验,探究溶液浓度对该反应速率的影响,试剂X为______________________,其用量为:______________________。
(4)学生丙选择原理ⅱ设计对比实验,探究影响反应速率的因素,数据如下表所示:
实验
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
a
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
10
①对比实验Ⅰ、Ⅱ,为探究____________________对该反应速率的影响。
②________________________。
③________________________,加入V mL水的目的是________________________。
④对比上述实验数据,推测反应速率最快的是________________________(填实验编号)。
【答案】(1)
(2)溶液
(3) ①. 溶液 ②. 溶液 2 mL
(4) ①. 浓度 ②. 30 ③. 8 ④. 控制溶液总体积均为10 mL ⑤. Ⅱ
【解析】
【分析】原理ⅰ是过氧化氢的催化分解反应,通过观察气泡产生的快慢,判断化学反应速率,原理ⅱ生成淡黄色硫单质沉淀,因此通过观察溶液变浑浊(出现淡黄色沉淀)的快慢判断反应速率;
【小问1详解】
原理ⅰ是过氧化氢的催化分解反应,生成水和氧气,该化学方程式为:;
【小问2详解】
探究催化剂对分解速率的影响,必须选择能催化分解的试剂,故可选择溶液作为催化剂;
【小问3详解】
探究浓度对反应速率的影响,需控制浓度、体积相同(均为),体积相同(均为2 mL),仅改变浓度。右侧加入溶液,因此左侧试剂X为溶液,用量也为,保证仅硫酸浓度为唯一变量;
【小问4详解】
①实验Ⅰ、Ⅱ中温度、硫酸的浓度体积均相同,仅的用量不同,因此是探究浓度对反应速率的影响;
②实验Ⅱ和Ⅲ是探究温度对速率的影响,要保证其他条件一致,因此a和实验Ⅰ温度相同,为;
③实验Ⅱ总体积为,为保证Ⅰ、Ⅱ体系总体积相同,故,加水的目的是控制总体积一致,让两组除浓度外的其他物质浓度均相同,符合单一变量原则;
④反应速率受浓度和温度共同影响:实验Ⅱ的浓度比Ⅰ大,温度比Ⅲ高,因此反应速率最快。
17. 回答下列问题:
(1)一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中进行反应:,M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中______________________。
②3 min时,以M表示的正、逆反应速率的大小比较为____________________。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是__________________。
A.M与N的物质的量相等
B.P的质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时消耗b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
(2)将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:,经5 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,,C的平均反应速率是。
①经5 min后A的浓度为_____________________。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为________________________。
③B的平均反应速率为________________________。
④已知上述反应在一定条件下达到平衡态Ⅰ,时刻改变条件后反应速率随时间变化情况如下图所示,则改变的条件可能为____________________。
【答案】(1) ①. ②. > ③. BD
(2) ①. ②. ③. ④. 通入一定量A或通入一定量B或通入一定量A和B
【解析】
【小问1详解】
①反应中各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,由图可知,内,,,,故;
②时,M的物质的量仍在增大,说明M的生成速率大于消耗速率,故 > ;
③平衡时正、逆反应速率相等,各组分的含量保持不变:
A.M与N的物质的量相等,不能说明其物质的量不再变化,不一定达到平衡,A错误;
B.P的质量不变,说明P的生成速率等于消耗速率,反应达到平衡,B正确;
C.由①可知,反应为,反应前后气体总物质的量不变,故总物质的量不变不能说明达到平衡,C错误;
D.消耗 N为正反应,消耗 M为逆反应;二者在单位时间内消耗量之比等于化学计量数之比,说明正、逆反应速率相等,D正确;
E.恒温恒容时,压强与气体总物质的量成正比;该反应的气体总物质的量始终不变,压强也始终不变,故压强不变不能说明达到平衡,E错误;
故选BD;
【小问2详解】
设反应开始前A、B的物质的量均为,后,,列三段式:,由,得,解得;
①后,,;
②反应开始前B的物质的量为;
③;
④时刻,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬间不变,随后正反应速率减小、逆反应速率增大,说明增大了反应物浓度,平衡正向移动,因此改变的条件可能为通入一定量A或通入一定量B或通入一定量A和B。
18. 实验室利用反应,模拟实现汽车尾气的无害化处理。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。
(2)容器中的该反应已达到平衡,在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡_________移动(选填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)。
(3)一定温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中加入物质的量均为1 mol的NO(g)和CO(g),测得容器内压强(P)随时间(t)的变化如图所示。
①a点正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
②随时间推移,容器内压强逐渐减小的原因是________________________________________________。
③该温度下平衡时,该反应的K值为_____________。
④CO的平衡转化率为_________________。
⑤平衡时,的体积分数为_________________。
【答案】(1)
(2)向逆反应方向 (3) ①. > ②. 随着反应的进行,气体物质的量逐渐减小,压强逐渐减小 ③. 320 ④. 80% ⑤. 25%
【解析】
【小问1详解】
平衡常数K等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,的平衡常数。
【小问2详解】
该反应前后气体分子总数目减少,扩大容器体积,压强减小,平衡向气体分子增多的方向移动,即向逆反应方向移动。
【小问3详解】
①由图,a点没有达到平衡,反应还在正向进行,故a点正反应速率>逆反应速率。
②该反应反应前后气体分子总数目减少,随着反应的进行,气体物质的量逐渐减小,压强逐渐减小。
③恒温恒容,平衡时,容器的压强变为初始的0.8倍,即气体的物质的量变为初始时的0.8倍,起始时气体的总物质的量为2 mol,平衡时气体总物质的量为,设生成的氮气为。
列三段式可得:
平衡时气体总物质的量: ,解得。则平衡时,,,。
④CO的平衡转化率为。
⑤同温同压下,气体的体积分数等于物质的量分数,氮气的体积分数为:。
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