高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度同步练习题
展开一、单选题
1.下列外界因素中不可能会引起化学平衡移动的是( )
A.反应物浓度B.催化剂C.压强D.温度
2.已知:CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq) ∆H<0。对含有大量CaSO4(s)的浊液改变一个条件,下列图像符合浊液中c(Ca2+)变化的是( )
A.加入少量BaCl2(s)
B.加少量蒸馏水
C.加少量硫酸
D.适当升高温度
3.一个5L的容器里,盛入8.0ml某气态反应物,5min后,测得这种气态反应物还剩余6.8ml,这种反应物的化学反应速率为( )
A.0.012ml/(L·min)B.0.024ml/(L·min)
C.0.036ml/(L·min)D.0.048ml/(L·min)
4.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是( )
A.为方便运输可用钢瓶储存浓硫酸但不可储存液氮
B.我国“神舟”飞船航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
C.化石燃料的脱硫脱氮、二氧化硫的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
D.决定化学反应速率的主要因素为反应物自身的性质
5.下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是( )
A.已知工业合成氨的正反应方向放热,所以升温正反应速率减小,逆反应速率增大
B.实验室用H2O2分解制备O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
C.2SO2+O2⇌2SO3反应中,SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
6.一定温度下,将和充入密闭容器中发生反应:,在时达到平衡。在、时分别改变反应的一个条件,测得容器中的浓度随时间变化情况如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.
B.时改变的条件是使用催化剂
C.时改变的条件是只增大生成物C的浓度
D.、阶段反应的平衡常数均为4
7.已知CaCO3和盐酸反应的化学方程式为CaCO3(s)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与盐酸接触面积改变的影响)( )
A.加大CaCO3的量B.加大盐酸的量
C.加大盐酸的浓度D.减小CaCl2的浓度
8.T℃时,某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:K= ,有关该平衡体系的说法正确的是( )
A.该反应可表示为X(g)+2Y(g)═2Z(g)+2W(g)
B.减小X浓度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小
C.增大反应容器的压强,该反应速率一定增大
D.升高温度,W(g)体积分数增加,则正反应是放热反应
9.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应,达到平衡后,在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如甲图所示,正逆反应速率随时间的变化如乙图所示。下列说法错误的是( )
A.前20minB的平均反应速率为
B.30~40min间该反应使用了催化剂
C.化学方程式中的,正反应为放热反应
D.30min、40min时分别改变的条件是减小压强、升高温度
10.在C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③通入CO2④恒容下充入He ⑤恒压下充入He ⑥加热其中能够使反应速率增大的措施是( )
A.①④B.②③⑤C.①③⑥D.①②④
11.在密闭容器中一定量混合气体发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡时测得A的浓度为0.6ml/L,在温度不变的条件下,将容器中的容积扩大到原来2倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.35ml/L,下列有关判断正确的是( )
A.x=3B.平衡向正反应方向移动
C.A的转化率降低D.B的浓度增大
12.对于A2+3B2 2C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.v(B2)=0.8ml/(L•s)B.v(A2)=0.4ml/(L•s)
C.v(C)=0.6ml/(L•s)D.v(B2)=4.2ml/(L•min)
13.在一密闭容器中,高温下发生下述反应(不考虑NO与氧气的反应):4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g).容器中NH3、O2、NO、H2O四种物质的物质的量n(ml)随时间t(min)的变化曲线如图所示.反应进行至2min时,只改变了某一条件,使曲线发生变化,该条件可能是下述中的( )
A.充入了O2(g)B.降低温度
C.加了催化剂D.扩大了容器体积
14.一定条件下,通过下列反应可实现汽车尾气的合理排放:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)△H<0,若反应在恒容的密闭容器中进行,下列说法正确的是( )
A.随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.及时地分离出N2或CO2,正反应速率加快
C.升高温度(其它条件不变),可提高反应物的转化率
D.使用不同催化剂(其它条件不变),该反应的平衡常数不变
15.对于化学反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,下列说法正确的是( )
A.用盐酸和氯化钙在单位时间内浓度变化表示的反应速率数据不同,但所表示的意义相同
B.不能用碳酸钙的浓度变化来表示反应速率,但可用水来表示
C.用水和二氧化碳表示的化学反应速率相同
D.可用氯化钙浓度的减少表示其反应速率
16.CO2在Au纳米颗粒表面电催化还原制备CO的方法具有在常温下催化效率高的优点,其反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程为阴极反应历程
B.催化剂降低了反应的活化能
C.高温下一定能提高电催化制备CO的速率
D.电催化还原CO2的电极反应式为CO2+2H++2e−=CO+H2O
17.Fe3+与SCN-的配位平衡是研究化学热力学原理的重要载体。向5 mL0.005 ml/LFeCl3溶液中加入5 mL0.01 ml/LKSCN溶液,溶液变红,t秒时测得溶液中c(Fe3+)=0.001 ml/L,待稳定后将溶液均分于两支试管中,完成下列实验。
下列说法正确的是( )
A.离子方程式:
B.t时间内,反应平均速率v(Fe3+)=0.004/tml⋅L−1⋅s−1
C.试管Ⅰ溶液颜色加深说明该反应是可逆反应
D.将试管Ⅱ饱和FeCl3溶液换为KCl固体,现象相同
18.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.盛有2mL5%H2O2溶液的试管中加入MnO2作催化剂,试管中迅速产生大量气泡
B.工业合成氨中,将氨气液化分离以提高氨气产率
C.SO2氧化为SO3,使用过量的空气以提高SO2的利用率
D.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出泡沫
19.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )
A.加热B.不用铁片,改用铁粉
C.滴加少量CuSO4溶液D.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
20.下列不属于可逆反应的是( )
A.Pb+PbO2+4H++2SO42﹣ 2PbSO4+2H2O
B.2SO2+O2 2SO3
C.Cl2+H2O⇌HCl+HClO
D.2NO2⇌N2O4
二、综合题
21.黄铁矿是生产硫酸的原料,其主要成分为FeS2。850〜950℃时,在空气中煅烧,发生反应
4FeS2 + 11O22Fe2O3+8SO2
试回答下列问题:
(1)含硫35%的黄铁矿样品(杂质不含硫),其FeS2的含量为
(2)可用来表示该反应的化学反应速率的物质为 (填化学式)。
(3)某时刻测得生成SO2的速率为0.64 ml·L-1·s-1,则氧气减少的速率为
(4)为了提高SO2的生成速率,下列措施可行的是____(填选项字母)。
A.增加硫铁矿石的投入量B.增加炉的高度
C.将硫铁矿石粉碎D.升高温度
22.T℃、2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体,其余为气体).回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式 .
(2)反应开始至3min时,用D表示的平均反应速率为 ml/(L•min).
(3)若升高温度,则v(正) ,v(逆) (填“加快”或“减慢”)。
(4)若反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(A)=0.3 ml·L-1·min-1,乙中v(B)=0.2 ml·L-1·min-1,则 容器中反应更快。
23.
(1)在2L的恒容密闭容器中充入1mlCO和2mlH2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),测得CO和CH3OH的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
①从反应开始至达到平衡,以H2表示的平均反应速率υ(H2)= 。下列措施能增大正反应速率的是 (填字母)。
A.升高温度
B.恒容条件下充入He
C.减小CH3OH的浓度
D.加入合适的催化剂
②该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),已知断开1mlCO(g)和2mlH2(g)中的化学键共需要吸收的能量为1924 kJ,则断开1mlCH3OH(g)中的化学键共需要吸收 kJ的能量。
(2)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此装置既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。请回答下列问题:
①B极的电极反应式 。
②阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。为使电池能持续放电,该离子交换膜最好选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
③当有8.96L NH3(标准状况)参加反应时,离子交换膜右侧质量减少 g。
24.过氧乙酸(CH3CO3H)是一种广谱高效消毒剂,不稳定、易分解,高浓度易爆炸。常用于空气、器材的消毒,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,热化学方程式为:CH3COOH(aq)+H2O2(aq)⇌CH3CO3H(aq)+H2O(l) △H=-13.7KJ/ml
(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是 。
(2)利用上述反应制备760 9 CH3CO3H,放出的热量为 kJ。
(3)取质量相等的冰醋酸和50% H2O2溶液混合均匀,在一定量硫酸催化下进行如下实验。
实验1:在25 ℃下,测定不同时间所得溶液中过氧乙酸的质量分数。数据如图1所示。
实验2:在不同温度下反应,测定24小时所得溶液中过氧乙酸的质量分数,数据如图2所示。
①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)= g/h(用含m的代数式表示)。
②综合图1、图2分析,与20 ℃相比,25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是 。(写出2条)。
(4)SV-1、SV-2是两种常用于实验研究的病毒,粒径分别为40 nm和70 nm。病毒在水中可能会聚集成团簇。不同pH下,病毒团簇粒径及过氧乙酸对两种病毒的相对杀灭速率分别如图3、图4所示。
依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是
25.反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变的容积的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其正反应速率的变化是 (填增大、不变、减小,以下相同)
(2)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其逆反应速率 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.若反应物是气态或液态,反应物浓度的改变会使正、逆反应速率不等,引起平衡移动,故A不选;
B.催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,不会影响化学平衡的移动,故B选;
C.对于有气体参加的反应且前后气体体积变化的反应,压强会使正、逆反应速率不等,引起平衡移动,故C不选;
D.任何化学反应一定伴随能量的变化,改变温度会使正、逆反应速率不等,使平衡发生移动,故D不选;
故答案为:B。
【分析】催化剂只能缩短达到平衡的时间,无法影响平衡移动。
2.【答案】C
【解析】【解答】A. 加少量BaCl2生成BaSO4沉淀,c(SO42-)减小,使CaSO4溶解平衡向溶解方向移动,c(Ca2+)增大,故A不符合题意;
B. 加少量蒸馏水,CaSO4(s)继续溶解至饱和,c(Ca2+)不变,故B不符合题意;
C. 加少量硫酸c(SO42-)增大,使CaSO4溶解平衡向沉淀方向移动,c(Ca2+)减小,故C符合题意;
D. 适当升高温度,使CaSO4溶解平衡向沉淀方向移动,c(Ca2+)减小,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】根据勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
3.【答案】D
【解析】【解答】v== 0.048ml/(L·min)
故答案为:D
【分析】此类算速率的题的易错点在于,容易忽略体积,只拿物质的量的变化量来算化学反应速率
4.【答案】A
【解析】【解答】A.常温下,浓硫酸使铁钝化,为方便运输可用钢瓶储存浓硫酸,干燥的氮气与铁不反应,也可储存液氮,故A符合题意;
B. 宇航服材料使用了多种聚酯类合成纤维,故B不符合题意;
C.化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物会导致酸雨的形成,化石燃料的脱硫脱氮、二氧化硫的回收利用和NOx的催化转化都能减少二氧化硫、氮氧化物的排放,它们都是减少酸雨产生的措施,故C不符合题意;
D.反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素,如与氧气反应时,火药爆炸、而食物腐败,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.常温下铁在浓硫酸中钝化,液氮和铁不反应;
B.航天服使用了具有特殊性质的多种合成纤维;
C.氮氧化物会形成硝酸型酸雨;
D.化学反应速率主要由物质自身性质决定。
5.【答案】A
【解析】【解答】A. 正反应方向 放热,升温反应速率无论正逆都会增大,只是放热方向增加的更少而已,故错误;
B. MnO2 作催化剂,可以加快 H2O2分解,故正确 ;
C. 2SO2+O2⇌2SO3 为可逆反应,反应不能进行到底,所以 SO2的转化率不能达到100%,故正确 ;
D. 相同质量的粉末状碳酸钙比块状接触面积大,所以反应要快 ,故正确 。
故答案为:A。
【分析】A.升高温度,反应速率无论正逆都会增大,反之降温无论正逆,反应速率都会减小;
B. MnO2 作催化剂,可以加快 H2O2分解;
C.可逆反应反应物转化率能达到100%;
D.接触面积越大,反应速率越快。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.时C的浓度瞬间增大,的浓度不变,说明平衡不移动,应是减小容器容积造成的,容器容积减小,气体压强增大,压强不影响该平衡,D为固体,所以,A项错误;
B.加入催化剂后C的浓度应该瞬间不发生变化,不符合图示变化规律,B项错误;
C.如果 时改变的条件是只增大生成物C的浓度,C的浓度立即增大,但平衡逆向移动,C的浓度随时间而逐渐减小,C项错误;
D. 阶段温度相同,平衡常数相同,可计算 阶段平衡常数K,反应三段式为: A+B⇌2C+D开始(ml/L)转化(ml/L)平衡(ml/L)
,D项正确。
故选D。
【分析】A.t2C的浓度突然增大,且平衡不移动,说明是压缩体积,压强改变平衡不移动,说明该反应是一个气体体积不变的反应,x=2;
B.加入催化剂的话,C的浓度不会增大;
C.值增大C的浓度的话,t3时图像不连续,且平衡逆向移动,C的浓度增大后会减小;
D.t3之前温度相同,利用三段式计算t1-t2时间端的K。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 增大碳酸钙固体的用量,固体加量不影响反应速率,则反应速率不变,A项不符合题意;
B. 盐酸浓度不变,使用量增大,用量不影响反应速率,则反应速率不变,B项不符合题意;
C. 加大盐酸的浓度,反应速率加快,C项符合题意;
D. 由于给定的反应不是可逆反应,减小氯化钙的浓度,不影响反应速率,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】固体反应物的加入不影响化学反应速率;反应物的浓度越大,反应速率越大,反之降低反应物的浓度,反应速率降低;若反应不是可逆反应,减少生成物的量不影响反应速率,以此分析解答。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、依据平衡常数表达式书写化学方程式;
B、依据化学平衡分析,X为生成物,平衡常数随温度变化;
C、恒容条件下充入惰性气体,总压增大分压不变;
D、升高温度,W(g)体积分数增加,说明平衡逆向进行,正反应为放热反应;
【解答】解:A、平衡常数是用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积,反应的化学方程式为:2Z(g)+2W(g)═X(g)+2Y(g),故A错误;
B、依据化学平衡分析,2Z(g)+2W(g)═X(g)+2Y(g),X为生成物,平衡常数随温度变化,减小X浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数K不变,故B错误;
C、恒容条件下充入惰性气体,总压增大分压不变,反应速率不变,故C错误;
D、升高温度,W(g)体积分数增加,说明平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,故D正确;
故选D.
9.【答案】B
【解析】【解答】A.前20minB的平均反应速率为=,故A不符合题意;
B.30min时C和A、B的浓度都下降了,而催化剂只会改变反应速率,不会瞬间改变反应物的浓度,故B符合题意;
C.由图可知,A、B的浓度变化相同,故A、B的化学计量数相同,则x=1;40min时正逆反应速率都增大,则改变的条件为升高温度,而条件改变后C浓度减小、A、B浓度增大,说明平衡发生了逆向移动,则正反应为放热反应,故C不符合题意;
D.40min时改变的条件为升高温度;30min时,C和A、B的浓度都下降了,反应速率也减小,但是平衡不移动,该反应前后气体分子不变,则改变的条件为减小压强,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据计算;
C.40min时正逆反应速率都增大,改变的条件为升高温度,40min后C的浓度减小,说明平衡逆向移动;
D.30min时只有反应速率减少了,反应仍处于平衡状态,则改变的条件是降低压强。
10.【答案】C
【解析】【解答】解:①缩小体积,增大压强,有气体参加反应,则反应速率加快,故选;
②C为纯固体,增加碳的量,反应速率不变,故不选;
③通入CO2,浓度增大,反应速率加快,故选;
④恒容下充入He,反应体系中物质的浓度不变,反应速率不变,故不选;
⑤恒压下充入He,体积增大,参加反应气体的浓度减小,反应速率减小,故不选;
⑥加热可增大反应速率,故选;
故选C.
【分析】增大压强、浓度、温度等,均可加快反应速率,以此来解答.
11.【答案】C
【解析】【解答】A.由题意可知,将容器体积扩大为原先的两倍的时候,如果平衡不移动,A的浓度为0.30ml/L,现在A的浓度为0.35ml/L,说明平衡向逆反应方向移动,则x<3,A项不符合题意;
B.由A项分析可知,平衡向逆反应方向移动,B项不符合题意;
C.改变容积后,平衡向逆反应方向移动,即生成A的方向移动,则A的转化率降低,C项符合题意;
D.增大容器的容积,B的浓度减小,平衡向逆反应方向移动,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据化学平衡移动原理分析;
12.【答案】B
【解析】【解答】解:根据反应A2+3B2 2C,可以选B2为参照,根据化学反应速率之比=方程式的系数之比这一结论,转化为用同种物质表示的反应速率分别为:
A、V(B2)=0.8ml/(L•s);
B、v(B2)=1.2ml/(L•s);
C、v(B2)=0.9ml/(L•s)
D、v(B2)=0.07ml/(L•s),所以最大的是B.
故选B.
【分析】对于这中题目要:(1)把单位统一成相同单位;(2)转化为用同种物质表示的反应速率,依据是:化学反应速率之比=方程式的系数之比.
13.【答案】C
【解析】【解答】解:反应进行至2min时,改变了某一条件,使曲线发生变化,可以看出反应速率加快.
A、充入了O2(g)会使其浓度迅速增加,但是氧气的浓度在2min并未改变,故A错误;
B、降低温度会使得反应速率减慢,故B错误;
C、加了催化剂可以加快反应速率,故C正确;
D、扩大了容器体积,各物质的浓度减小,速率减慢,故D错误.
故选C.
【分析】反应进行至2min时,改变了某一条件,使曲线发生变化,可以看出反应速率加快,升高温度,加压、加催化剂等因素可以加快反应速率,根据影响反应速率的因素来回答.
14.【答案】D
【解析】【解答】解:A.反应前后气体体积减小,气体压强之比等于气体物质的量之比,随着反应的进行,容器内压强始终改变,达到平衡状态,气体压强不变,故A错误;
B.及时地分离出N2或CO2,生成物浓度减小,反应速率减小,正逆反应速率减小,故B错误;
C.反应是放热反应,升温平衡逆向进行,反应物的转化率减小,故C错误;
D.催化剂改变反应速率不改变化学平衡,平衡常数随温度变化,使用不同催化剂(其它条件不变),该反应的平衡常数不变,故D正确;
故选D.
【分析】A.反应前后气体体积减小,气体压强之比等于气体物质的量之比分析;
B.及时地分离出N2或CO2,生成物浓度减小,反应速率减小;
C.反应是放热反应,升温平衡逆向进行;
D.催化剂改变反应速率不改变化学平衡,平衡常数随温度变化.
15.【答案】A
【解析】【解答】A.在同一反应中,各物质表示的反应速率之比等于同一时间内各物质的浓度变化之比,因此用盐酸和氯化钙在单位时间内浓度变化表示的反应速率数据不同,但所表示的意义相同,A符合题意;
B.CaCO3是固体,H2O为纯液体不能用来表示化学反应速率,B不符合题意;
C.H2O为纯液体,不能用来表示化学反应速率,C不符合题意;
D.CaCl2是生成物,不能用它的浓度的减少来表示,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.根据反应速率的意义进行判断;
B.碳酸钙为固体,固体、水和纯液体,都不能表示反应速率;
C.不能用水表示反应速率;
D.用氯化钙浓度的增加表示反应速率。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.CO2转化为CO为还原反应,阴极得电子发生还原反应,A不符合题意;
B.催化剂通过改变反应路径降低反应的活化能,B不符合题意;
C.温度过高可能会使催化剂失活,从而降低反应速率,C符合题意;
D.根据电子守恒、元素守恒可知电催化还原CO2的电极反应式为CO2+2H++2e−=CO+H2O,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、化合价降低,得到电子发生还原反应;
B、催化剂可以降低反应活化能;
C、温度过高可以使催化剂失去活性;
D、结合电子守恒和元素守恒判断。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.反应产生的Fe(SCN)3不是难溶性物质,而是属于弱电解质,离子方程式应该为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,A不符合题意;
B.将两种溶液刚混合时,溶液中c(Fe3+)=0.0025 ml/L,t秒时c(Fe3+)=0.001 ml/L,则用Fe3+浓度变化表示反应速率v(Fe3+)=,B不符合题意;
C.试管Ⅰ溶液颜色加深说明,再加入KSCN溶液时,反应正向进行,产生更多的Fe(SCN)3,使Fe(SCN)3的浓度增大,因此证明该反应是可逆反应,C符合题意;
D.FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,向其中加入KCl固体,不能改变反应体系中任何微粒的浓度,因此化学平衡不移动,溶液的颜色不会加深,因此二者的实验现象不同,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Fe(SCN)3不是难溶性物质;
B.依据计算;
C.依据化学平衡移动原理判断反应是可逆反应;
D.依据反应的实质和化学平衡移动原理判断。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.催化剂不影响平衡移动,A符合题意;
B.合成氨中将生成物NH3液化分离,即减小了NH3浓度,促进平衡正向移动,提高氨产率,B不符合题意;
C.使用过量的空气,可以提高SO2的平衡转化率,C不符合题意;
D.根据反应:,打开啤酒瓶盖相当于减小压强,平衡正向移动,CO2逸出,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】勒夏特列原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动。
19.【答案】D
【解析】【解答】A. 加热使物质内能增加,反应速率加快,A不符合题意;
B. 使用铁粉,使物质接触面积增大,反应速率加快,B不符合题意;
C. 滴加少量CuSO4溶液,Fe与CuSO4发生置换反应产生Cu单质,Fe、Cu及H2SO4构成原电池,Fe作负极,使反应速率大大加快,C不符合题意;
D. 98%浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在,溶液中H+浓度降低,使反应速率降低,且在室温下浓硫酸使Fe表面产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步反应,即发生钝化,也不能使反应速率加快,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 加热会使温度升高,则反应速率会加快;
B. 铁粉比铁块接触面积大,则反应速率加快;
C.原电池会使反应速率加快;
D. 98%浓硫酸和铁不能生成氢气。
20.【答案】A
【解析】【解答】解:A.Pb+PbO2+4H++2SO42﹣ 2PbSO4+2H2O,可充电电池的反应中向两个方向反应的条件不同,为不可逆反应,故A选;
B.2SO2+O2 2SO3,同一条件下,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行,属于可逆反应,故B不选;
C.Cl2溶解于水,Cl2+H2O⇌HClO+HCl,属于可逆反应,故C不选;
D.2NO2⇌N2O4,同一条件下,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行属于可逆反应,故D不选;
故选:A.
【分析】可逆反应是指在同一条件下,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行的反应.注意条件相同,同时向正逆两个方向进行.
21.【答案】(1)65.625%
(2)SO2和O2
(3)0.88 ml • L-1 •s-1
(4)C;D
【解析】【解答】(1)FeS2的质量分数×FeS2中S元素质量分数=硫铁矿样品中S元素质量分数,故FeS2的质量分数==65.625%,故答案为65.625%;
(2)根据方程式,FeS2 和Fe2O3是固体,因此可以用来表示该反应的化学反应速率的物质为SO2和O2,故答案为SO2和O2;
(3)某时刻测得生成SO2的速率为0.64 ml·L-1·s-1,则氧气的反应速率为0.64 ml·L-1·s-1× =0.88 ml·L-1·s-1,故答案为0.88 ml·L-1·s-1;
(4)A.增加硫铁矿石的投入量,不能改变硫铁矿的浓度,不能提高SO2的生成速率,不正确;B.增加炉的高度,不能改变二氧化硫的浓度,不能提高SO2的生成速率,不正确;
C.将硫铁矿石粉碎,增大了接触面积,可以提高SO2的生成速率,正确D.升高温度,反应速率加快,正确;
故答案为:CD。
【分析】(1)FeS2的质量分数×FeS2中S元素质量分数=硫铁矿样品中S元素质量分数;
(2)不能用固体物质的浓度表示化学反应速率;
(3)各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比
(4)依据影响反应速率的因素分析。
22.【答案】(1)2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s)
(2)0.1
(3)加快;加快
(4)乙
【解析】【解答】(1)根据图象曲线变化可以知道A、B为反应物,C、D为生成物,A的物质的量变化为1.0ml-0.6ml=0.4ml,B的物质的量变化为1.0ml-0.8ml=0.2ml,D的物质的量变化为0.6ml,E的物质的量变化为0.2ml,根据物质的量变化与化学计量数成正比可以知道A、BD、E的计量数之比为0.4ml:0.2ml:0.6ml:0.2ml=2:1:3:1,所以该反应的化学方程式为:2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s),因此,本题正确答案是:2A(g)+B(g) 3D(g)+E(s);(2)反应开始至3min时,D的物质的量变化为0.6ml,则用D表示的平均反应速率为v(D)= ml/(L•min)=0.1 ml/(L•min),故答案为:0.1;(3)若升高温度,则增加活化分子数,正逆反应速率均增大,故答案为:加快;加快;(4)甲中v(A)=0.3 ml·L-1·min-1;乙中v(B)=0.2 ml·L-1·min-1,换算成v(A)=0.4ml·L-1·min-1,则乙容器中反应更快,故答案为:乙。
【分析】(1)根据达到平衡时各物质的物质的量变化关系,得出化学方程式中各物质的计量数之比,据此写出化学方程式;
(2)利用图象得出3min时D的物质的量变化,再根据v=计算出答案;
(3)升温正逆反应速率均增大;
(4)将乙容器中的速率转化为用A来表示,从而比较两容器中的速率大小。
23.【答案】(1)0.25ml/(L·min);AD;放热;2052.8
(2)2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;阴;10.8
【解析】【解答】(1)①根据图1可知,参加反应的n(CO)=1.00ml-0.25ml=0.75ml,根据反应方程式,反应的n(H2)=2n(CO)=1.5ml,v(H2)= =0.25ml/(L·min);
A.升高温度,活化分子的百分含量增大,有效碰撞几率增大,反应速率增大,A正确;
B.恒容条件下充入He,对反应体系中各物质的浓度无影响,反应速率不变,B与题意不符;
C.减小CH3OH的浓度,逆反应速率瞬间减小,然后,正反应速率暂时不变,随后减小,C与题意不符;
D.加入合适的催化剂,降低反应的活化能,增大活化分子的含量,有效碰撞几率增大,反应速率增大,D正确;
答案为AD。
②根据图2,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应;化学键断开吸收的能量与结合释放的能量相等,1924 kJ-1mlCH3OH(g)键能=-128.8kJ,则断开1mlCH3OH(g)键能=2052.8 kJ;
(2)①根据图示,电极B通入的二氧化氮得电子生成氮气,电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;
②电解质溶液呈碱性,则电极A为氨气失电子与氢氧根离子反应生成氮气和水,则交换膜为阴离子交换膜;
③8.96L NH3(标准状况)即0.4ml参加反应时,转移1.2ml电子,需要0.3ml的NO2参与反应,生成0.15ml的氮气,转移1.2ml的氢氧根离子,离子交换膜右侧改变质量=0.3ml×46g/ml-0.15ml×28g/ml-1.2ml×17g/ml=-10.8g,则质量减少10.8g。
【分析】(1)①根据图1及反应方程式计算;
②根据图2,反应物的总能量大于生成物的总能量及化学键断开吸收的能量与结合释放的能量相等计算;
(2)①根据图示及电池总反应式判断电极反应式;
②根据溶液的酸碱性,判断电极产物,结合确定溶液中离子的移动方向判断离子交换膜种类;
③根据电极反应式及阴离子交换膜中离子的移动计算。
24.【答案】(1)高浓度易爆炸(或不稳定,或易分解)
(2)137
(3)0.1m/6;温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降
(4)随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快
【解析】【解答】(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是不稳定、易分解,高浓度易爆炸。(2)利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算。 利用上述反应制备760 g CH3CO3H,物质的量是10ml,所以放出的热量是方程式中反应热的10倍为137kJ。(3)①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=0.1②综合图1、图2分析,与20 ℃相比,25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降 。(4)依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快。
【分析】(1)过氧乙酸(CH3CO3H)不稳定、易分解,高浓度易爆炸,为了安全市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%(2)利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算(3)结合图象分析计算
25.【答案】(1)不变
(2)不变
【解析】【解答】(1)因铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,所以不能改变反应速率,即其正反应速率的变化是不变;
(2)体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变。
【分析】根据外界条件对化学反应速率的影响判断。试管
操作
现象
Ⅰ
滴入1 ml/LKSCN溶液4滴
溶液红色加深
Ⅱ
加入饱和FeCl3溶液4滴
溶液红色加深
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