内容正文:
2026~2027学年度上学期高二第一阶段学情反馈
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N-14 O-16 Mg-24 Ca:40 Cl:35.5
一、单项选择题(将答案填在答题纸相应位置上,共15小题,每小题3分,共45分。)
1. 反应在四个密闭容器中进行,化学反应速率分别如下。速率最快的是
A. B.
C. D.
2. 下列有关热化学方程式的叙述错误的是
A. 含0.5 mol NaOH的稀溶液与足量稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式可表示为NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH= −57.4 kJ/mol
B. 已知:H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH= +285.8 kJ/mol,水分解过程中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C. 已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则等质量的白磷比红磷所具有的能量高
D. 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=−483.6 kJ/mol,则1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出241.8 kJ热量
3. 对于反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应需要在高温下才能自发进行
B. 使用催化剂能降低反应的活化能,同时提高的平衡转化率
C. 增加SO2的浓度,不能增大活化分子百分数
D. 缩小体积使压强增大,增大了单位体积内活化分子的数目和活化分子百分数
4.某化学实验小组用简易量热计(装置如图)测量中和反应的反应热,实验采用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应,下列说法错误的是
A.采用稍过量的NaOH溶液是为了保证盐酸完全被中和
B.仪器a的作用是搅拌,减小测量误差
C.为使反应充分,NaOH溶液应分几次倒入装有盐酸的内筒中
D.反应前测完盐酸温度的温度计应洗净、擦干后再插入NaOH溶液中测量温度 简易量热计示意图
5. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A. 由图a可知,,该反应的m+n>p
B. 由图b可知,该反应
C. 对于该反应,升温,平衡逆向移动,平衡常数减小
D. 对于该反应,增压(缩小体积),平衡正向移动,平衡常数增大
6. 某反应X(g) ⇌Y(g) ΔH分两步进行:①X(g) ⇌Z(g) ΔH1;②Z(g) ⇌Y(g) ΔH2,其能量变化如图所示(TS代表过渡态)。下列叙述正确的是
A. 反应速率:①<② B. 可选择催化剂降低反应②的活化能来增大总反应速率
C. ΔH1>0,ΔH2>0 D. 平衡时,升高温度,X的转化率会增大
7. 下列物质摩尔燃烧焓数据如下表:
物质
C(s,石墨)
C(s,金刚石)
-393.5
-395.4
-285.8
-283.0
-890.3
下列表述正确的是
A.
B. C(s,石墨)
C. C(s,石墨)=C(s,金刚石)
D. C(s,石墨)
8. 关于工业合成氨 的条件选择说法不正确的是
A. 为了提高氮气的转化率,可适当增加氢气浓度
B. 选择,但不能用勒夏特列原理解释
C. 选择高压,不能改变反应平衡常数,但是可以增大正向进行程度
D. 原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
9. 利用丙烷制备丙烯的机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应的催化剂为 B. 反应的快慢主要取决于步骤I
C. 升高温度有利于提高丙烷的平衡转化率 D. 加入催化剂不可以改变该反应的焓变
10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
在盛有的过氧化氢溶液的两支试管中分别加入5滴的溶液和CuCl2溶液。
加入三氯化铁溶液的产生气泡速率更快。
其他条件相同时,分解,催化作用强于。
B
在盛有溶液的试管中加入 溶液,再滴加少量溶液。
出现少量黄色沉淀AgI。
证明该反应为可逆反应。
C
往烧杯中加入约研细的晶体和晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌。
有刺激性气味气体生成,烧杯底部与玻璃片之间有蒸汽放出。
该过程为放热反应。
D
两支试管中均盛有浓度分别为和的酸性溶液中,同时各加入溶液。
的酸性KMnO4溶液先褪色。
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
A. A B. B C. C D. D
11. 常温下,在绝热恒容容器中充入气体X发生反应,容器中v(X)和c(X)随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线m表示v(X)随反应时间t的变化曲线
B.10 min时,
C.若绝热改为恒温,保持其他条件不变,平衡时容器中X的体积分数小于33.3%
D.3 min时,该反应的平衡常数约为1.11
12. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
反应②和③的反应速率分别满足和,其中、分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A.0~2min内,X的平均反应速率为
B.若增大容器容积,平衡时Z的产率增大
C.若,平衡时
D.若升高温度,平衡时减小
13. 有两个相同带活塞的容器,向容器a中充入NO2(g)待颜色不再变化,再向容器b中充入溴蒸汽,使两容器的颜色和体积相等〔注意:同浓度的NO2和Br2蒸汽颜色相同,2NO2(g)N2O4(g)(无色),迅速将两容器同时压缩(假设气体不液化),下列说法正确的是
A.a→a′过程中,颜色突然加深,然后逐渐变浅,最终颜色比原来的浅
B.若对a和b以极慢的速度缓缓压缩,则a和b的颜色均慢慢加深,但在每一个相同的时间点,b的颜色总比a的深
C.假设容器和活塞均为无色,从容器左侧观察a和a′,a′的颜色比a浅
D.气体的物质的量:na′一定大于nb′
14. 下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
向不同体积等浓度的溶液中分别加入滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较不同催化剂的催化效果
两支试管,都加入的酸性溶液,再同时向两支试管分别加入的溶液和的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入和的硫酸。比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对应速率影响
探究温度对反应速率的影响
15. 一定温度下,向容器中加入A发生如下反应:①A→B,②A→C,③BC。反应体系A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①的活化能小于反应② B. 该温度下,反应③的平衡常数小于1
C. t1时,B的消耗速率小于生成速率 D. t2时,c(C)>c0-c(B)
第Ⅱ卷 (共55分)
二、非选择题:本题包括4小题,共55分。
16.(14分)一种工业制硝酸的流程如下图所示,已知氨的沸点为-33.33℃,熔点为-77.7℃。
回答下列问题:
(1)“氧化1”的化学方程式为______________________,“操作X”具体为___________。
(2)“吸收”时通入空气的目的是____________________________________。
(3)用催化还原法处理硝酸工厂的尾气的化学方程式为。一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入NH3和NO2使其浓度均为0.25 mol/L,发生上述反应,测得部分气体的物质的量随时间变化关系如图所示。
①上图曲线A代表NO2,曲线B表示______________(填物质的化学式)的物质的量随时间的变化关系。
②NO2(g)在6 min内的化学反应速率为________________。(保留2位有效数字)
③图中c点处,_________(填“达到”或“未达到”)化学平衡状态;若保持其他条件不变,更换高效催化剂,c点对应纵轴的坐标__________(填变大,变小或者不变)。
17. (14分)某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下:
(1)查阅资料知:NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,第一步反应的离子方程式为,第二步反应的离子方程式为;分两步进行的反应,其反应速率主要由慢反应决定,所以NaHSO3与过量KIO3反应中,慢反应是___________(填“第一步”或“第二步”)反应。
(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响记录如表:
编号
0.01mol·L-1溶液/mL
0.01mol·L-1KIO3溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
液变蓝所用时间t/s
①
4.0
14.0
2.0
15
t1
②
6.0
14.0
0
15
t2
③
6.0
a
b
25
t3
实验①②是探究___________对反应速率的影响,表中t1___________(填“>”、“=”或“<”)t2;实验②③是探究温度对反应速率的影响,表中b=___________。
(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出假设,认为是生成的SO对反应起催化作用,故设计实验验证,试完成表中的内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论
Ⅰ.在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)
Ⅱ.在烧杯乙中先加入少量___________,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙)
若v(甲)___________(填“>”、“<”或“=”,下同)v(乙),则假设不成立;
若v(甲)___________v(乙),则假设成立。
18.(13分) 研究与的反应对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重大意义。
与发生反应Ⅰ:
在反应过程中还发生反应Ⅱ:
(1)反应Ⅰ在___________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)假设体系中只发生反应Ⅰ,要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施有___________(填字母)。
A.增大反应容器的容积 B.缩小反应容器的容积
C.从平衡体系中及时分离出CO D.升高温度 E.使用合适的催化剂
(3)在的密闭容器中,将与投料反应,和的平衡转化率随温度变化关系如图所示。
①时,的平衡转化率大于的原因是 。
②时,反应Ⅱ的化学平衡常数___________(计算结果保留小数点后两位)。
(4)以表面覆盖的二氧化钛为催化剂,可以将和直接转化成乙酸。
从催化剂的角度分析,及时从反应体系移走乙酸是为了 。
(5)大量研究表明、、三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。
①、、催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为、、,则脱氢过程的速率由小到大的关系为___________。
②甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是: (用化学方程式表示)。
19.(14分)色度计是通过测量透射光线的强度与入射光强度的比值来计算物质的透过率,所以溶液的透光率与其内部有色物质的浓度是反相关的。研究小组为探究反应物浓度对反应速率的影响,使用便携式色度计和数据记录器,测量并记录溶液的透光率从初始状态增加到100%所需的时间,来评估反应速率的快慢。
实验编号
反应温度
0.005mol·L-1 KMnO4体积
1.8mol·L-1 H2SO4体积
0.1mol·L-1 H2C2O4体积
蒸馏水体积
0.1mol·L-1 MnSO4体积
反应时间
1
25℃
4mL
0.4mL
2mL
0.1mL
0
t1
2
45℃
4mL
0.4mL
2mL
0.1mL
0
T2=17s
3
25℃
4mL
0.2mL
2mL
VmL
0
T3=132s
4
25℃
4mL
0.4mL
2mL
0
0.1mL
T4=30s
【实验数据】
已知:草酸为二元弱酸,具有还原性。回答下列问题:
(1)实验3中V为______。
(2)实验1中t1可能是______(填标号)。
A.153s B.68s C.22s D.11s
(3)草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为______________ _。
【发现问题】实验1中若使用含20%硫酸的0.001mol·L-1 KMnO4溶液,实验结果如下图。
(4)在实验条件下,增大草酸的浓度,褪色时间______(填“变大”、“变小”或“不变”);图示反应均为先慢后快,后快的原因可能是__________________ 。
(5)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中(压强为P)发生反应:。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
①T℃时,平衡后若再充入各1mol的CO、CO2混合气,平衡将___ __(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_____ _[分压=(总压×物质的量分数)]。
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高二第一阶段学情反馈 化学试卷答案
1、B 2、D 3、C 4 、C 5、C 6、A 7、D 8、A 9、B 10、A
11、D 12、D 13、B 14、D 15、A
非选择题除标注外每空2分
16.(1) 液化或冷却至-33.33℃
(2)使NO2充分被水吸收,减少氮氧化物(有毒气体)的排放
(3) H2O 0.017 达到 不变
17、(1)第一步 (2) ①. 溶液的浓度 ②. > ③. 0
(3) ①. Na2SO4粉末 ②. = ③. <
18、(1) 高温 (1分)
(2)D (3) ①. 反应I中CH4和CO2的转化率相同,CO2又发生反应Ⅱ,转化率增大 ②. 0.39
(4)防止其覆盖在催化剂表面占据活性位点,从而避免催化剂失活
(5) ①. v2<v3<v1 ②. 或
19(1)0.3
(2)B
(3)
(4) 变大 生成物对反应起催化作用
(5) 不移动 23.04P
高二第一阶段学情反馈 化学试卷答案解析
1 B
【详解】因为的计量系数是1,将A、C两项都折算为的反应速率,依据化学反应速率之比是化学计量数之比可知A为,C为,即,W是固体,不能用单位时间内浓度的变化衡量反应速率,排除D项;故反应速率最快的是B项。
2 D
【详解】A.0.5 mol 稀溶液与稀硫酸完全中和放出热量,则1 mol 反应放出热量为57.4KJ,热化学方程式书写正确,A正确;
B.该反应为吸热反应,反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,B正确;
C.该反应为吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故等质量的白磷能量高于红磷,C正确;
D.题给热化学方程式中生成物为气态水,气态水液化会放出额外热量,因此1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量大于,D错误;
3 C
【详解】A.该反应,且反应后气体分子数减少,故,根据反应自发判据可知,低温下反应可自发进行,高温下,反应非自发,A错误;
B.使用催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但催化剂不改变平衡状态,不能提高的平衡转化率,B错误;
C.增加的浓度,仅能增大单位体积内活化分子的数目,活化分子百分数不变(只有温度、催化剂可改变活化分子百分数),C正确;
D.缩小体积使压强增大,反应物浓度均增大,单位体积内活化分子的数目增大,由于温度未发生变化,活化分子百分数不变,D错误;
4 、C
5 C
【分析】由图a可知,温度越高,反应速率越快,达到平衡时间越短,曲线先达到平衡,则;平衡时对应C%低于,说明升温平衡逆向移动,正反应放热();
由图b可知,温度相同时,增大压强, C%增大,说明平衡正向移动,正反应为气体分子数减少方向(m+n>p)。
【详解】A.由分析可知,,该反应的,但 m+n>p需要从b图得出, 故A错误;
B.只能从图a中得出,故B错误;
C.该反应(放热),升温平衡逆向移动,平衡常数减小(只与温度有关,放热反应升温减小),C正确;
D.增压(缩小体积)时,因m+n>p,平衡正向移动,但平衡常数只与温度有关,压强变化不影响,不变,D错误;
6、 A
【详解】A.反应的活化能越小,反应速率越快,由图可知,反应①的活化能大于反应②,所以反应速率①<②,A正确;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应的反应速率由慢反应决定,由图可知,反应①的活化能大于反应②,反应①是慢反应,所以可选择催化剂降低反应①的活化能来增大总反应速率,B错误;
C.由图可知,反应①是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则焓变ΔH1>0;反应②是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则焓变ΔH2<0,C错误;
D.由图可知,总反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X转化率减小,D错误;
7 D
【分析】摩尔燃烧焓是指一摩尔物质在标准状况下完全燃烧时的反应焓变。
【详解】A.氢气的摩尔燃烧焓是指一摩尔氢气在标准状况下完全燃烧时的反应焓变,,故A错误;
B.根据盖斯定律,C(s,石墨),故B错误;
C.根据盖斯定律,C(s,石墨)=C(s,金刚石) ,故C错误;
D.根据盖斯定律,C(s,石墨),H2O(l)的能量小于H2O(g)的能量,所以C(s,石墨),故D正确;
8 A
【详解】A.适当增大反应物的浓度,平衡正向移动,的消耗量增加,转化率提高,但合成成本增加,A错误;
B.合成氨反应正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,选择是因为该温度下催化剂活性高、反应速率较快,不影响平衡,故不能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.平衡常数仅与温度有关,高压不会改变平衡常数,该反应正反应气体分子数减小,加压平衡正向移动,可增大反应正向进行程度,C正确;
D.原料气中的杂质会导致催化剂活性丧失(催化剂中毒),因此进入合成塔前必须经过干燥净化,D正确;
9 B
【详解】A.M-H在反应开始时参与反应,最终产物中又生成M-H,反应前后M-H不变,符合催化剂“参与反应、前后不变”的特点,A正确;
B.反应速率由活化能最大的步骤决定。步骤Ⅰ活化能=38.2-0.0=38.2 kJ,步骤Ⅱ活化能=49.0-3.2=45.8 kJ,步骤Ⅲ活化能=44.7-9.3=35.4 kJ,步骤Ⅱ活化能最大,为慢反应,决定总反应速率,B错;
C.总反应焓变ΔH=产物能量-反应物能量=19.2-0.0=+19.2 kJ/mol(吸热反应),升高温度平衡正向移动,丙烷平衡转化率提高,C正确;
D.焓变由反应物和产物的能量差决定,与路径无关,催化剂只改变活化能,不改变焓变,D正确;
10 A
【详解】A.加入的和CuCl2的阴离子相同、阳离子不相同,只存在1个变量,故可证明催化作用强于,A正确;
B.反应物过量,反应后溶液中本身就有大量,滴加溶液一定会生成沉淀,不能证明反应可逆,B错误;
C.该过程为吸热反应,故现象和结论均错误,C错误;
D.根据反应计算,两组实验中均过量,溶液不会褪色,实验现象描述错误,D错误;
11 D
【分析】常温下,发生反应,c(X)持续减小,v(X)因X浓度的减小而降低,曲线m随反应时间先增大后减小,说明在绝热容器中该反应放热,温度升高反应速率加快,后由于X浓度降低使反应速率减小,所以曲线m代表v(X)随反应时间t的变化曲线,曲线n代表c(X)随反应时间t的变化曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线m表示v(X)随反应时间t的变化曲线,A正确;
B.平衡体系中,,由图可知,平衡时,,因此,D正确;
C.10 min时,该反应已达到平衡状态,此时容器中c(X)为,则,X的体积分数为,将绝热改为恒温,保持其他条件不变,会使平衡时体系的温度低于绝热时的温度,由于降温向生成Y的方向移动,所以X的转化率增大,其体积分数小于33.3%,C正确;
D.3 min后v(X)、c(X)都减小,说明3 min时反应没有达到平衡状态,无法求反应的平衡常数,D错误;
12、D
【解析】A.由表知内∆c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L,生成∆c(X)=2∆c(W)=0.16mol/L,但一部分X转化为Z,造成∆c(X)<0.16mol/L,则v(X)<,故A错误;
B.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,若增大容器容积相当于减小压强,对反应平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,平衡时Z的产率减小,故B错误;
C.由速率之比等于系数比,平衡时2v逆(X)=v正(Z),即,2=,若,平衡时,故C错误;
D.反应③的活化能大于反应②,∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0,则,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时减小,故D正确;
13 B
【分析】a→a′过程中,增大压强,2NO2⇌N2O4平衡正向移动,有一定量的NO2转化成N2O4,但是新平衡时各气体物质的浓度均比旧平衡时大;b→b′过程中,溴蒸汽的物质的量不变,浓度增大,据此分析解题。
【详解】A.a→a′过程中,开始时容器的容积瞬间减小,NO2的浓度瞬间增大,则颜色突然加深,2NO2⇌N2O4平衡正向移动,NO2的浓度逐渐减小,则颜色又逐渐变浅,但是新平衡时各气体物质的浓度均比旧平衡时大,则最终颜色比原来的深,A错误;
B.在以极慢的速度缓缓压缩的过程中,a中2NO2⇌N2O4平衡正向移动,有一定量的NO2转化成N2O4,而b→b′过程中,溴蒸汽的物质的量不变,但在每一个相同的时间点,溴蒸汽的浓度总是比NO2的浓度大,故b的颜色总比a的深,B正确;
C.开始浓度相同,压缩时使浓度增大,增大压强时平衡正向移动,但浓度增大,颜色加深,则容器左侧观察a和a′,a′颜色更深,C错误;
D.开始时物质的量相同,b中始终不变,a在压缩时气体的物质的量减小,则气体的物质的量:na′小于nb′,D错误;
14 D
【解析】A.浓度不同,阴离子不同,无法比较Cu2+和Fe3+的催化效率,A错误;B.两组实验中草酸均不足量,高锰酸钾均无法褪色,B错误;C.18mol·L-1的硫酸为浓硫酸,浓硫酸锌粒反应生成物为SO2,无H2产生,无法比较产生H2的速率,C错误;D.该组实验中只有温度不同,可以用来探究温度对反应速率的影响,D正确;故选D。
15 A
【详解】A.初始阶段浓度上升速率快于,说明反应①速率更快,活化能更低,故反应①活化能小于反应②,A错误;
B.反应③平衡常数,平衡时,故,B错误;
C.时的浓度处于下降趋势,说明的消耗速率大于生成速率,C错误;
D.时完全反应,,根据物料守恒,故,D错误;
16.(1) 液化或冷却至-33.33℃
(2)使NO2充分被水吸收,减少氮氧化物(有毒气体)的排放
(3) H2O 0.017 达到 不变
【分析】空气净化和液氨汽化后混合,“氧化1”步骤中氧气和氨气在催化剂作用下发生的催化氧化,得到,干燥后冷却液化分离出未反应的,“氧化2”步骤中进一步被空气中的氧化得,“吸收”步骤中和空气中的一起通入水中反应得,进一步处理将得到的粗转化为浓。
【详解】(1)由分析可知,这一步是氨的催化氧化,生成NO和水,所以“氧化1”的反应为;流程中操作X是为了分离出液氨循环利用,由于氨的沸点为-33.33℃,将反应后混合气降温到该温度,可使氨气液化为液态,和其他气体分离;
(2)由分析可知,这一步会发生反应,和空气中一起通入水中反应得,如果不通入氧气,则会发生反应,反应生成一氧化氮,所以“吸收”时通入空气的目的是使充分被水吸收,减少氮氧化物(有毒气体)的排放;
(3)①5 min内,A物质的物质的量的变化量为0.2 mol,B物质的物质的量的变化量为0.4 mol,所以A和B在该反应中的化学计量数之比为,由化学方程式可知A为,B为;
②由图像可知,在5 min内消耗了0.2 mol,由于反应在体积为2 L的恒容密闭容器中发生,所以在6min内的平均反应速率为0.017;
③由图像可知,c点之后A、B的物质的量保持稳定,c点处已达到该条件下该反应的限度,达到化学平衡状态;若保持其他条件不变,更换高效催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,故c点对应纵坐轴的数值不变。
17、(1)第一步 (2) ①. 溶液的浓度 ②. > ③. 0
(3) ①. Na2SO4粉末 ②. = ③. <
【解析】
【小问1详解】
NaHSO4与过量KIO3反应分为两步进行,第一步反应的离子方程式为,第二步反应的离子方程式为,其反应速率主要由慢反应决定,一段时间后,溶液突然变蓝,则第一步为慢反应,故答案为:第一步;
【小问2详解】
实验①②是探究NaHSO3溶液浓度对反应速率的影响,浓度越大、反应速率越快,则表中t1>t2;实验②③是探究温度对反应速率的影响,表中a=14.0,b=0,故答案为:NaHSO3溶液浓度;>;0;
【小问3详解】
生成的SO对反应起催化作用,可作对比实验证明,甲为参照物,则实验为
实验步骤
预期实验现象和结论
Ⅰ.在烧杯甲中将一定量NaHSO4溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)
Ⅱ.在烧杯乙中先加入少量①Na2SO4粉末,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙)
若v(甲)=v(乙),则假设不成立;若v(甲)<v(乙),则假设成立
故答案为:Na2SO4粉末;=;<。
18、(1) 高温 (1分)
(2)D (3) ①. 反应I中CH4和CO2的转化率相同,CO2又发生反应Ⅱ,转化率增大 ②. 0.39
(4)防止其覆盖在催化剂表面占据活性位点,从而避免催化剂失活
(5) ①. v2<v3<v1 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ的 且 ,根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在高温条件下能自发进行;
【小问2详解】
A.增大容器容积,反应物浓度减小,反应速率减慢,不符合题意;
B.缩小容器容积,反应物浓度增大,反应速率加快,但平衡逆向移动,不符合题意;
C.分离出,生成物浓度减小,反应速率减慢,不符合题意;
D.升高温度,反应速率加快,且正反应为吸热反应,平衡正向移动,符合题意;
E.使用催化剂能加快反应速率,但平衡不移动,不符合题意;
故选D;
【小问3详解】
①在反应过程中,除了发生反应Ⅰ消耗 和 外,还发生了反应Ⅱ,反应Ⅱ继续消耗 ,因此 的平衡转化率大于 ;
② 时, 的转化率为 ,消耗 为 。根据反应Ⅰ可知,生成 和 各 ,消耗 为 。 的总转化率为 ,总消耗 为 ,则反应Ⅱ消耗的 为 。根据反应Ⅱ可知,消耗 为 ,生成 和 各 ,平衡时,容器体积为 ,各物质的浓度分别为:,,,。反应Ⅱ的平衡常数 ;
【小问4详解】
及时移走产物乙酸,可以防止其覆盖在催化剂表面占据活性位点,从而避免催化剂失活;
【小问5详解】
①多步反应中,活化能最大的步骤决定总反应速率,根据图2可知,三种催化剂催化脱氢的决速步均为 。计算该步骤的活化能: 约为 ,约 为 , 约为 ,活化能越大,反应速率越慢,因此脱氢过程的速率由小到大的关系为 ;
②由①的分析可知,决定速率快慢的反应步骤是活化能最大的步骤,即 或;
19(1)0.3
(2)B
(3)
(4) 变大 生成物对反应起催化作用
(5) 不移动 23.04P
【详解】(1)探究反应物浓度对反应速率的影响需控制总体积不变,保证各组初始、的浓度一致。实验1的溶液总体积为(4+0.4+2+0.1+0)mL=6.5mL,因此实验3中V=(6.5-4-0.2-2-0)mL=0.3mL;
(2)对比各组控制变量:实验1和实验3温度均为25℃,实验1的浓度更大,反应速率更快,因此t1小于实验3的132s;实验1和实验4温度、反应物浓度均相同,实验4加入了催化剂,反应速率远快于实验1,因此t1大于实验4的30s,只有68s符合该范围,故选B;
(3)酸性将氧化为,自身被还原为,离子方程式为;
(4)从图像可知,草酸浓度越高,透光率达到100%的时间越慢,即褪色时间变大;该反应为自催化反应,反应过程中生成的作为催化剂,使反应后期速率显著加快;
(5)①T℃时CO和体积分数均为50%,恒压条件下再充入各1mol的CO、,新体系中二者物质的量分数仍为50%,与原平衡状态完全一致,因此平衡不移动;
②925℃时CO体积分数为96%,为4%,分压分别为和,代入分压平衡常数公式:。
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