人教版2019必修第二册化学专题03化学反应的速率与限度含解析答案
展开一、单选题
1.关于A(g)+2B(g)=3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最大的是
A.v(A)=0.6ml/(L·min)B.v(B)=1.2 ml/(L·min)
C.v(B)=0.03 ml/(L·s)D.v(C)=1.2 ml/(L·min)
2.在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A.B.
C.D.
3.在铁粉与过量的稀硫酸反应中,为了减缓此反应速率而不改变H2的总量,下列方法错误的是
A.加NaCl溶液B.加蒸馏水
C.加入少量硫酸铜固体D.滴入少量醋酸钠溶液
4.在工业生产或实验中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
B.将Fe与稀反应中的稀换成稀
C.食品抽真空包装
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块
5.下列关于化学反应速率的说法错误的是
A.恒容时,,向密闭容器内充入He,化学反应速率不变
B.锌与稀硫酸反应时,加入氯化钠溶液,化学反应速率减小
C.制氯气时,增加二氧化锰的用量,能加快反应速率,浓盐酸被完全消耗
D.恒容时,,升高温度,正逆反应速率都增大
6.下列措施对增大反应速率明显有效的是
①Al在氧气中燃烧生成,将Al片改成Al粉
②Fe与稀硫酸反应制取时,改用98%浓硫酸
③Zn与稀硫酸反应制取时,滴加几滴溶液
④与溶液反应时,增大压强
⑤,升高温度
⑥钠与水反应时,增大水的用量
A.①③⑤B.②④⑥C.①②③⑤D.①⑤
7.为白色微溶物,常温下某小组对和的反应进行如下探究实验,测得随时间变化如图,实验过程中测得温度几乎无变化,下列说法正确的是
A.实验Ⅰ只发生反应:,灰黑色浑浊是单质Ag
B.图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用
C.图中由a→b急速变化的可能原因是反应放热
D.图中由a→b急速变化的可能原因是生成的起催化作用
8.下列说法错误的是
A.化学反应的限度可以通过改变条件来改变
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,该反应即停止
C.当一个可逆反应达到平衡状态时,该反应的正、逆反应速率相等
D.当一个可逆反应达到平衡状态时,该反应在此条件下就达到了反应限度
9.下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是
A.常温下,Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min,与浓硝酸接触收集的气体更多
B.铝片与过量的稀硫酸反应,加入溶液可减缓速率且不影响的产量
C.用双氧水制氧气时,加入少量粉末可显著加快反应速率
D.工业合成氨时,使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100%
10.一定温度下,将3 ml SO2和l ml O2充入一定容积的密闭容器中,在催化剂存在下进行下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),放热197 kJ,当达到平衡状态时,下列说法中正确的是
A.生成SO3的物质的量等于2 ml
B.反应放出的热量等于197 kJ
C.SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2
D.2v正(O2)=v逆(SO3)
11.某温度下,在恒容密闭容器中,利用甲烷可以除去,反应为。已知为黄色,下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应的生成物分子中的共价键都是单键
B.生成时,转移的电子数为
C.当容器内气体的颜色不再改变时,化学反应达到平衡状态
D.容器内气体的压强不变不可以作为反应达到化学平衡的标志
12.实验室模拟工业合成氨,,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。恒温恒容密闭容器中能说明该反应达到平衡状态的是
A.
B.容器内压强保持不变
C.体系内气体的密度保持不变
D.、和的体积分数之比为
13.向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的和的混合气体,发生反应: ,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
已知:为红棕色气体,为无色气体
A.64s时,反应达到化学平衡状态
B.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变浅
C.平衡时的转化率约为67%
D.前100s内,用浓度的变化表示的化学反应速率是
14.某研究小组为探究影响化学反应速率的因素,以反应为研究对象设计如下实验:在恒容密闭容器中,改变实验条件,得到反应物的浓度随反应时间的变化情况如图所示,已知初始时的起始浓度为0.下列说法错误的是
A.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
B.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
C.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快
D.内,实验②的平均反应速率
15.在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.方程式中,
B.前内,A的平均反应速率为
C.后,A的消耗速率等于B的生成速率
D.单位时间内生成的同时,生成,则反应达到平衡状态
16.向容积为的密闭容器中加入,和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是
A.若,则内反应速率
B.时的转化率为
C.反应的化学方程式
D.起始的浓度为
17.一定条件下的密闭容器中,发生反应,和的物质的量浓度变化如图,下列说法正确的是
A.0~时间段的平均速率
B.平衡时:
C.时间段内,生成HI的物质的量为0.8ml
D.时刻时,的正反应速率大于逆反应速率
18.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH):2CO(g) +4H2 (g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。在2 L密闭容器中充入反应物,其中n(CO)随时间的变化如下表所示:
下列说法中正确的是
A.4s时,该反应恰好达到平衡状态
B.前2 s,CO的平均反应速率为0.375 ml·L-1·s-1
C.当v(CO)= 2v(CH3CH2OH),反应达到平衡状态
D.达到平衡时,CO的转化率为37.5%
19.HI是一种常用的试剂,其受热会发生分解反应。已知时:。向密闭容器中充入,在时,体系中与反应时间t的关系如下表:
下列说法中,正确的是
A.内的平均反应速率可表示为
B.反应进行时,体系吸收的热量约为
C.气体颜色不再加深也可以作为反应达到平衡的标志
D.延长反应时间,容器内能生成
20.在一定温度下,加入和发生反应,下列叙述不能说明反应达到平衡的标志的是
①A与的浓度之比保持不变
②单位时间内生成,同时生成
③A、B、C的体积分数不再变化
④恒容容器,混合气体的密度不再变化
⑤恒容容器,混合气体的总压强不再变化
⑥恒压容器,混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑦固体D的质量不再变化
⑧A、B、C、D的分子数之比为
A.②⑤⑧B.②④⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧
21.还原钼矿(主要成分为)制备单质钼,能防止污染,该反应原理为。向盛有一定比例、混合物的恒容密闭容器中通入使其起始浓度为,在一定条件下发生上述反应,测得容器中反应达到平衡状态时的浓度为。下列说法正确的是
A.若达到平衡所需时间为t s,则0~t s内用CO表示的平均反应速率
B.达到平衡状态时,
C.升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率
D.平衡后,再充入,反应速率不会改变
二、填空题
22.请按要求完成下列问题。
(1)某温度下在容积为1L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。
(2)一定条件下,在5L密闭容器内,反应的物质的量随时间变化如表:
①用表示内该反应的平均速率为 ,在第5s时,NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.升高温度b.恒容时充入He(g)
(3)反应,在一定温度下密闭容器内,在该反应已经达到平衡状态的是 。
a.b.容器内压强保持不变c.
d.容器内的密度保持不变e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.g.容器内气体颜色不变
23.硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。
(1)工业可采用分解的方法制取氢气。在容积为的恒容密闭容器中,控制不同温度进行此反应。的起始物质的量均为,在相同时间内,的实际转化率和平衡转化率与温度的关系如图所示。(曲线a表示的平衡转化率,曲线b表示的实际转化率)
①已知各化学键的键能如下:
则分解产生和的热化学方程式为 。
②时,反应经过达到平衡状态,此时的转化率为,则用表示的反应速率为 。
③随着分解温度的升高,曲线b向曲线a逐渐靠近,其原因是 。
(2)将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是 。
②图示中反应Ⅲ的离子方程式为 。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含,可采取的措施有 。(写出一条即可)
三、解答题
24.同一个化学反应,因为外界条件的不同,化学反应速率不同,通过控制变量可以测定不同条件对化学反应速率的影响。利用酸性与的反应原理,某化学兴趣小组对反应速率的影响因素进行了探究。回答下列问题:
(1)溶液用稀硫酸酸化,能将氧化为,写出该反应的化学方程式: 。
(2)利用图1装置测定生成的体积,以此测定该反应的化学反应速率。向锥形瓶中加入120mL的溶液,通过分液漏斗滴加一定浓度的酸性溶液。
①图2是的体积随反应时间的变化曲线。100s后,曲线斜率明显减小,解释其原因: 。
②分别计算0~80s、80~200s内生成的平均反应速率: 、 (保留3位小数)。
(3)某同学通过测定酸性溶液褪色所需的时间来探究化学反应速率快慢的影响因素。该同学在室温下完成了下表中的实验:
①实验3的V= 。
②比较三组实验,得出的结论是 。
③反应过程中,观察到开始阶段反应较慢,溶液褪色无明显变化,但之后反应速率明显加快。导致该现象的原因可能是 (填一种)。
25.以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中,充入和,180℃下反应得甲醇(沸点64.7℃)和物质X,测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图:
(1)和化学反应方程式为 。
(2)内,氢气的平均反应速率为 。
(3)时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.的生成速率是生成速率的3倍
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.反应中与的物质的量浓度之比为
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(5)上述体系达到平衡时,混合气体中甲醇的体积分数为 。(保留三位有效数字)
(6)其他条件不变,将该恒容容器改为体积可变的恒压容器,初始体积为。某时刻,测得的转化率为60%,此时容器体积为,则等于 。
26.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入1mlCO2和3mlH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
(1)从3min到9min,v(H2)= 。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mlH2,同时生成1mlH₂O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
银上发生的电极反应式为 ,电路中每转移1ml电子,理论上电解质溶液 (填“增加”或“减少”)质量 g。
(4)工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。已知拆开1ml化学键所需要的能量叫键能。相关键能数据如表:
结合表中所给信息。计算生成2mlNH3时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。
27.现代社会的一切活动都离不开能源,为了更好的利用化学反应中的物质和能量变化,需要关注化学反应的快慢和程度。
Ⅰ.化学变化过程中均存在物质变化与能量变化,某化学兴趣小组进行如图1所示实验,以验证此结论。请回答下列问题。
(1)进行实验时,温度计水银柱液面的变化:①升高;②降低.则反应①中,反应物断键吸收的能量 生成物成键释放的能量填“大于”或“小于”;反应②中,反应物的总能量 生成物的总能量填“高于”或“低于”。
Ⅱ.某小组利用溶液和稀硫酸的反应,通过比较反应完全所用时间长短验证不同因素对化学反应速率的影响.实验设计如表所示:
(2)和稀硫酸反应的离子方程式为 。
(3)①依据化学反应原理判断平均用时 5(填“”“”或“”)。
②用溶液的浓度变化表示实验的平均反应速率为 (忽略混合前后溶液的体积变化)。
(4)通过对比实验a和c,验证稀的浓度对反应速率的影响。该小组发现实验c存在不科学性,请提出对实验c的改进方案 。
Ⅲ.某同学用等质量的锌粉先后与盐酸及相同体积、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(如图2所示)。
(5)c(未知浓度的盐酸) (填“”“”或“”),若用硫酸代替上述实验中的盐酸,二者的反应速率是否相同?理由是 。
(6)为控制反应速率,防止因反应过快而难以测量体积,且不改变生成的量,事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。下列试剂中,不可行的是_______。
A.蒸馏水B.溶液C.溶液D.溶液
28.NH3是一种重要的化工产品,可用于生产尿素[CO(NH2)2]、处理烟气等。
I.工业上合成尿素的反应:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH
(1)已知合成尿素的反应分两步进行:
2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1
NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2
其能量变化曲线如图所示,则∆H、∆H1和∆H2由小到大的顺序为 。
(2)某实验小组为了模拟工业上合成尿素,在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g),反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率v正(CO2)(填“>”、“<”或“=”)。
②下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填代号)。
a.NH3、CO2、H2O的分子数之比为2:1:1 b.体系的压强保持不变
c.单位时间内消耗1mlCO2同时生成2mlNH3 d.2v正(NH3)=v逆(H2O)
③对于有气体参与的反应,平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为10MPa,列式计算该反应的平衡常数Kp= (提示:写出Kp的表达式再代入数据进行计算,分压=总压×体积分数)。
④L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,该反应CO2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
X代表的物理量为 ,判断L1、L2的大小关系 ,并简述理由: 。
实验
操作
现象
Ⅰ
向溶液中,加入溶液
几分钟后,出现大量灰黑色浑浊
Ⅱ
先向试管中加入几滴溶液,然后重复实验Ⅰ的操作
现象与实验Ⅰ相同
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(CO)/ml
3
2
1.5
1.25
1.125
1.125
0
20
40
120
140
1.00
0.91
0.85
0.78
0.78
时间/s
化学键
键能()
436
425
347
实验组号
溶液/mL
酸性溶液/mL
蒸馏水/mL
褪色时间/s
1
2.5
2.5
5
38
2
5
2.5
2.5
19
3
7.5
2.5
V
9
共价键
H-H
N≡N
N-H
键能(kJ•ml-1)
436.0
945.0
391.0
实验编号
溶液
稀溶液
反应完全所用时间秒
s
a
298
0.1
10
0.2
10
b
323
0.1
10
0.2
10
5
c
298
0.1
10
0.2
5
参考答案:
1.C
【分析】化学反应中速率比等于化学计量数之比。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
答案选C。
2.A
【详解】化学反应速率之比是相应的化学计量数之比,根据合成氨的化学方程式可知如果A、B、C、D四个选项都用氨气来表示化学反应速率,分别为、、、,则反应速率最快的是,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
3.C
【详解】A.加NaCl溶液,相当于稀释溶液,导致氢离子浓度减少,反应速率减慢,但氢离子的总量和铁的量不变,生成的氢气总量不变,故A正确;
B.加水,稀释了盐酸的浓度,则反应速率变慢,但氢离子的总量和铁的量不变,生成的氢气总量不变,故B正确;
C.加入少量硫酸铜固体,置换出少量的铜,与铁构成原电池,加快反应速率,铁的量减少,生成氢气的总量减少,故C错误;
D.加入少量醋酸钠溶液,生成了醋酸,导致氢离子浓度减少,反应速率减慢,但提供氢离子的能力不变,生成的氢气总量不变,故D正确;
故选C。
【点睛】解答本题的关键是不能改变氢气的总量,即溶液中氢离子的总量不变。本题的易错点为C,要注意,随着反应的进行,醋酸会陆续电离出氢离子。
4.B
【详解】A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气,氧气浓度增大,反应速率加快,火势增强,故不选A;
B.将稀换成稀,铁与稀硝酸不能放出氢气,与反应速率无关,故选B;
C.食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢食物氧化速率,故不选C;
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块,增大接触面积,反应速率加快,故不选D;
选B。
5.C
【详解】A.恒容时,向密闭容器内充入He,反应物气体浓度不变,反应速率不变,故A正确;
B.锌与稀硫酸反应时,加入氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,反应速率减小,故B正确;
C.制氯气时,增加二氧化锰的用量,二氧化锰是固体,反应物浓度不变,反应速率不变,故C错误;
D.升高温度,正逆反应速率都增大,故D正确;
答案选C。
6.A
【详解】①Al在氧气中燃烧生成,将Al片改成Al粉即增大反应物的接触面积,能加快反应速率,①正确;
②Fe与稀硫酸反应制取时,改用98%浓硫酸,浓硫酸和铁在常温下发生钝化反应,不产生氢气,②错误;
③Zn与稀硫酸反应制取时,滴加几滴溶液,Zn能够从硫酸铜溶液中置换出单质Cu,形成铜锌原电池,加快反应速率,③正确;
④与溶液反应时,增大压强几乎对溶液的浓度无影响,不改变反应速率,④错误;
⑤,升高温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,⑤正确;
⑥水的浓度是一个常数,增大水的用量不改变反应物的浓度,不改变钠与水反应的反应速率,⑥错误;
综上分析,①③⑤正确,答案选A。
7.B
【详解】A. 实验Ⅰ中有银离子和硫酸根离子,会生成硫酸银沉淀,由于几分钟后,出现大量灰黑色浑浊,因此还发生反应:,灰黑色浑浊是单质Ag,故A错误;
B. 根据题意几分钟后,出现大量灰黑色浑浊,说明图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用,故B正确;
C. 根据题意,实验过程中测得温度几乎无变化,故C错误;
D. 根据实验Ⅱ的现象是与实验Ⅰ相同,说明图中由a→b急速变化不可能是生成的起催化作用,故D错误。
综上所述,答案为B。
8.B
【详解】A.若改变影响化学平衡的某一条件,原平衡被破坏,化学平衡会发生移动,化学反应的限度发生改变,A正确;
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不等于零,为动态平衡,反应没有停止,B错误;
C.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不等于零,各组分的浓度不再变化,C正确;
D.当一个可逆反应达到平衡状态时,在此条件下反应物的转化率达到最大,即该反应达到了反应限度,D正确;
答案选B。
9.C
【详解】A.常温下,铝片在浓硝酸中钝化,故A错误;
B.加入,Al在酸性条件下与发生反应,会产生NO气体,影响氢气的产量,故B错误;
C.做催化剂,加快分解,故C正确;
D.合成氨的反应为可逆反应,不能完全转化,故的转化率不能达到100%,故D错误。
综上所述,答案为C。
10.D
【详解】A.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以反应达到限度时,二氧化硫转化率小于100%,则生成的SO3小于2 ml,故A错误;
B.反应达到一定限度时,反应达到平衡状态,消耗的SO2物质的量小于2ml,则放出的热量小于197kJ,故B错误;
C.反应达到限度时,反应物和生成物分子数之比不一定等于2:1:2,与反应物的转化率有关,故C错误;
D.达到平衡时正逆反应速率相等,2v正(O2)=v正(SO3)=v逆(SO3),故D正确;
故选D。
11.C
【详解】A.二氧化碳分子中含有碳氧双键,A错误;
B.反应中碳元素化合价由-4变为+4,结合化学方程式可知,电子转移为,则生成时,转移的电子4ml,数目为4×,B错误;
C.已知为黄色当容器内气体的颜色不再改变时,说明平衡不再移动,化学反应达到平衡状态,C正确;
D.反应是气体分子数改变的的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,D错误;
故选C。
12.B
【详解】A.反应速率比等于系数比,时,正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应是气体分子数改变的的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,B符合题意;
C.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,C不符合题意;
D.、和的体积分数之比为,不能说明正逆反应速率相等,不能判断平衡状态,D不符合题意;
故选B。
13.D
【详解】A.由图可知,64s后二氧化氮和四氧化二氮的浓度仍在发生改变,说明64s时反应没有达到平衡状态,故A错误;
B.由图可知,无色气体四氧化二氮为反应物,二氧化氮为生成物,则到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深,故B错误;
C.由图可知,四氧化二氮的起始浓度为1.20ml/L,平衡时四氧化二氮的浓度为0.80 ml/L,则四氧化二氮的转化率为×100%≈33%,故C错误;
D.由图可知,100s时二氧化氮的浓度为1.00 ml/L,则二氧化氮的反应速率为=0.008 ml/(L·s),故D正确;
故选D。
14.D
【详解】A.实验①②温度相同,时间相同,反应物浓度不同,浓度越大反应速率快,故增大反应物浓度,化学反应速率加快,A正确;
B.实验②③温度相同,时间相同,实验③速率快,则是使用了催化剂,B正确;
C.实验②④对比,④温度高,先平衡,则升高温度,化学反应速率加快,C正确;
D.0∼10min内,实验②的平均反应速率v(HI)=反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=v(HI)=0.01ml⋅L−1⋅min−1 ,D错误;
故答案为:D。
15.D
【详解】A.前12s内,A的浓度变化量为,A反应的物质的量为,生成C的物质的量为,故A、C的系数比为,故c=4,B的浓度变化量为,故A、B的系数比为,故,故A错误;
B.前12s内,A的浓度变化量为,A的平均反应速率为,故B错误;
C.前12s内,A的浓度变化量为,B的浓度变化量为,故A、B的系数比为,故b=1,12s后反应达到平衡状态,A的消耗速率与B的生成速率比为3:1,故C错误;
D.前12s内,A的浓度变化量为,A反应的物质的量为,生成C的物质的量为,故A、C的系数比为,单位时间内生成的同时,生成,正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
16.C
【分析】可结合题目信息列出三段式:
【详解】A.由分析知,,A不符合题意;
B.时A的转化率为,B不符合题意;
C.该反应的化学方程式为,为可逆反应,C符合题意;
D.起始B的物质的量为,则浓度为,D不符合题意;
故选C。
17.D
【详解】A.速率之比等于计量系数之比,,则平均速率,故A错误;
B.时刻浓度不再变化,说明达到平衡,题目中未知,所以平衡时不一定有,故B错误;
C.时间段内,HI的物质的量浓度增加了0.8 ml/L,体积未知,无法求算HI的物质的量,故C错误;
D.时刻时,未达到平衡,根据图中信息得到该反应是正向建立平衡,则的正反应速率大于逆反应速率,故D正确。
综上所述,答案为D。
18.B
【详解】A.根据表格数据,可能在3~4s间某一时刻CO的物质的量不再改变,所以可能是3~4s间某一时刻恰好达到平衡状态,故A错误;
B.前2 s,CO的物质的量减少(3-1.5)ml,CO的平均反应速率为 ml·L-1·s-1,故B正确;
C.任意时刻,反应速率比都等于系数比,当v(CO)= 2v(CH3CH2OH),反应不一定达到平衡状态,故C错误;
D.达到平衡时,CO的转化率为,故D错误;
选B。
19.C
【详解】A.时HI浓度改变量为,则内的平均反应速率可表示为,故A错误;
B.反应进行时,HI浓度改变量为,再根据,则体系吸收的热量约为,故B错误;
C.该反应正向移动,单质碘浓度不断增大,颜色不断加深,当气体颜色不再加深,可以作为反应达到平衡的标志,故C正确;
D.达到平衡是HI浓度改变量为,I2物质的量改变量为,延长反应时间,由于该反应是可逆反应,因此容器内不能增加,只能是原来平衡的量即0.22ml ,故D错误。
综上所述,答案为C。
20.A
【详解】①A为反应物,为生成物,A与的浓度之比保持不变,反应达到平衡,①不符合题意;
②单位时间内生成a ml A,同时生成3a ml B,该叙述中A和B的物质的量的变化均表示逆反应方向,则不能说明该反应达到了平衡状态,②符合题意;
③A、B、C的体积分数不再变化,说明正逆反应速率相等,该反应达到了平衡状态,③不符合题意;
④该反应是气体质量减小的反应,恒容容器内的气体体积不变,则该反应是气体密度减小的反应,混合气体密度不再变化,说明该反应达到了平衡状态,④不符合题意;
⑤该反应是气体总物质的量不变的反应,恒容容器内,反应前后气体的总压强不变,故混合气体的总压强不在变化,不能说明该反应达到了平衡状态,⑤符合题意;
⑥该反应是气体质量减小、气体总物质的量不变的反应,反应前后气体的平均摩尔质量减小,故混合气体的平均摩尔质量不再变化,说明该反应达到了平衡状态,⑥不符合题意;
⑦固体D的质量不再变化,说明该反应达到了平衡状态,⑦不符合题意;
⑧A、B、C、D的分子数之比为,不能说明该反应达到了平衡状态,⑧符合题意;
综上所述,符合题意的有②⑤⑧,故选A。
21.C
【详解】A.若达到平衡所需时间为t s,氢气浓度改变量为2 ml∙L−1,CO浓度改变量为1 ml∙L−1,则0~t s内用CO表示的平均反应速率,故A错误;
B.达到平衡状态时,,故B错误;
C.升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率,故C正确;
D.平衡后,再充入,氢气浓度增大,则反应速率增大,故D错误。
综上所述,答案为C。
22.(1) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) >
(2) 0.0015 87.5% 60% a
(3)beg
【详解】(1)①物质的反应速率之比等于化学计量数之比,从图中可知,相同时间内,X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,且X、Y物质的量减少为反应物,Z物质的量增加为生成物,则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。
②4min时X、Y物质的量减少,Z物质的量增大,说明此时反应正向进行,正反应速率>逆反应速率。
(2)①0-2s内,NO2物质的量变化量为0.03ml,则v(NO2)=0.03ml/(5L⋅2s)=0.003ml⋅L−1⋅s−1,物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则v(N2O4)=0.0015ml⋅L−1⋅s−1。在第5s时,参与反应的NO2为0.035ml,则NO2的转化率为0.035÷0.04=87.5%。第2s时反应掉的NO2为0.03ml,则生成N2O40.015ml,此时剩余NO20.01ml,则N2O4的体积分数为0.015÷0.025=60%。
②a.升高温度,反应速率增大,a正确;b.恒容时充入He(g),反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,b错误;故答案选a。
(3)a.2v逆(NO)=v正(O2)=v正(NO),NO正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,a错误;
b.该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行容器压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,b正确;
c.v(NO2)=2v(O2)该等式未说明是正反应还是逆反应,无法得知反应是否达到平衡,c错误;
d.反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,容器内的密度始终不变,d错误;
e.该反应不是等体积反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量不断变化,混合气体平均分子质量不变,说明反应达到平衡,e正确;
f.与反应的初始投料比及反应进行程度有关,无法说明反应达到平衡,f错误;
g.NO和O2为无色气体,NO2为红棕色气体,随着反应进行NO2浓度不断变化,气体颜色不断变化,气体颜色不变说明反应达到平衡,g正确;
故答案选beg。
23.(1) △H= 温度升高,反应速率都增大,达到平衡所需时间缩短
(2) H、Cu、Cl 增大铁离子浓度或氧气的通入量
【详解】(1)①则分解产生和的热化学方程式为 △H=;故答案为: △H=。
②时,反应经过达到平衡状态,此时的转化率为,则硫化氢改变量为0.4ml,则用表示的反应速率为;故答案为:。
③随着分解温度的升高,曲线b向曲线a逐渐靠近,其原因是随着温度升高,正逆反应速率都增大,达到平衡所需时间缩短,所以曲线b向曲线a逼近;故答案为:温度升高,反应速率都增大,达到平衡所需时间缩短。
(2)①在图示的转化中,化合价不变的元素是H、Cu、Cl,变化的价态是Fe、S、O;故答案为:H、Cu、Cl。
②图示中反应Ⅲ是铁离子和硫化铜反应生成硫单质、亚铁离子和铜离子,其反应的离子方程式为;故答案为:。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含,根据反应Ⅲ,可采取的措施有增大铁离子浓度或氧气的通入量;故答案为:增大铁离子浓度或氧气的通入量。
24.(1)
(2) 草酸浓度降低,反应速率减小 3.38 1.58
(3) 0 其他条件相同,草酸浓度越大,反应速率越快 反应生成的锰离子对反应速率起催化作用
【分析】草酸和高锰酸钾在稀硫酸条件下反应生成硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水,开始生成二氧化碳较缓慢,一段时间反应速率加快,可能是生成的锰离子对反应其催化作用,再过一段,反应速率明显下降,主要是草酸浓度降低,反应速率减慢,探究浓度对应速率的影响时,其他条件相同,溶液体积要相同,而草酸浓度不同对反应速率的影响。
【详解】(1)溶液用稀硫酸酸化,能将氧化为,则该反应的化学方程式:;故答案为:。
(2)①图2是的体积随反应时间的变化曲线。100s后,曲线斜率明显减小,解释其原因:草酸浓度降低,反应速率减小;故答案为:草酸浓度降低,反应速率减小。
②分别计算0~80s、80~200s内生成的平均反应速率:、;故答案为:3.38;1.58。
(3)①为探究浓度对反应速率的影响,混合溶液的体积要相同,因此实验3的V=0;故答案为:0。
②比较三组实验,得出的结论是其他条件相同,草酸浓度越大,反应速率越快;故答案为:其他条件相同,草酸浓度越大,反应速率越快。
③反应过程中,观察到开始阶段反应较慢,溶液褪色无明显变化,但之后反应速率明显加快,导致该现象的原因可能是反应生成的锰离子对反应速率起催化作用;故答案为:反应生成的锰离子对反应速率起催化作用。
25.(1)
(2)
(3)=
(4)AD
(5)7.69%
(6)
【详解】(1)根据图示之比等于计量系数之比以及元素守恒可知和化学反应方程式为;
(2)内,氢气的平均反应速率为;
(3)由图可知,6min时反应达到平衡状态,正反应速率=逆反应速率;
(4)A.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍,即v逆 (H2) =3v正 (H2O),正逆反应速率之比符合反应计量数之比,反应达到平衡状态,故A正确; B.反应体系中各物质均为气体,则混合气体的密度始终不变,即混合气体的密度不随时间的变化而变化的状态不一定是平衡状态,故B错误; C.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1的状态不一定是平衡状态,与反应物的起始量和转化率有关,故C错误; D.正反应是气体分子数减小的反应,混合气体的质量不变,则混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化的状态是平衡状态,故D正确
(5)达到平衡时n (CH3OH) =0.1ml,反应物总量为1.5ml,反应为,则混合气体的变化量,则混合气体的总量为,甲醇的体积分数为;
(6)起始时反应物总量为1.5ml,某时刻,测得H2的转化率为60%,即,反应为,则混合气体的变化量,则混合气体的总量为1.5ml-0.2ml=1.3ml,恒温恒压条件下气体的体积之比等于其物质的量之比,所以=1.5ml:1.3ml=15:13。
26.(1)0.125
(2)D
(3) Cu2++2e-=Cu 增加 0.5
(4) 放出 93.0kJ
【详解】(1)3min到9min,CO2浓度变化为0.5ml/L-0.25ml/L=0.25ml/L,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H2浓度变化,H2反应速率为。
(2)A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点),浓度相等而不是不变,反应未达到平衡状态,故A错误;
B.反应前后气体质量不变,容器体积不变,则气体密度始终不变,不能判断是否平衡,故B错误;
C.单位时间内每消耗3mlH2,同时生成1mlH2O,均是正反应方向,从反应开始到平衡始终相等,不能判断是否达平衡,故C错误;
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故D正确;
故选D。
(3)Zn做负极,Zn-2e-=Zn2+,Ag做正极,发生还原反应,电极反应式Cu2++2e-=Cu,电路中每转移1ml电子,析出0.5mlCu即32g,负极会溶解0.5mlZn即32.5g,所以理论上电解质溶液质量增加0.5g。
(4)生成2mlNH3,需要断开1mlN2中的N≡N键和3mlH2中的H-H键,断开1mlN2中的N≡N键需要吸收的能量为945.0kJ,断开3mlH2中的H-H键需要吸收的能量为3×436.0kJ=1308.0kJ,形成2mlNH3中的N-H键放出的能量为6×391.0kJ=2346.0kJ,所以生成2mlNH3时放出的热量是2346.0kJ-945.0kJ-1308.0kJ=93.0kJ。
27.(1) 小于 低于
(2)
(3) > 0.01
(4)溶液混合后再加入水
(5) > 不相同,该反应实质为与反应,等浓度的盐酸和硫酸溶液中,硫酸的更大,反应速率更快
(6)CD
【详解】(1)进行实验时,温度计水银柱液面的变化:①升高;②降低,则反应①是放热反应,②是吸热反应,所以反应①中反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量,反应②中反应物的总能量低于生成物的总能量,故答案为:小于;低于;
(2)和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3),则硫酸过量,,故答案为:0.01;
(4)实验和用于探究稀浓度大小对化学反应速率的影响,应保证溶液总体积不变,的浓度不变,所以实验的改进方案:再加入水,故答案为:溶液混合后再加入水;
(5)由图2可知,未知浓度盐酸与反应产生等量氢气所需的时间更短,反应速率更快,其浓度更大,所以(未知浓度的盐酸);与盐酸或硫酸反应实质为与氢离子反应,硫酸是二元强酸,而是一元强酸,浓度均为的硫酸和盐酸溶液中,硫酸中更大,反应速率更快,所以二者反应速率不相同,故答案为:;不相同,该反应实质为与反应,等浓度的盐酸和硫酸溶液中,硫酸的更大,反应速率更快;
(6)A.加入蒸馏水,盐酸浓度减小,反应速率减慢,的总量不变,不改变生成的量,方法可行,故A正确;
B.加入溶液,盐酸浓度减小,反应速率减慢,的总量不变,不改变生成的量,方法可行,故B正确;
C.加入溶液,硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性,反应生成,不能生成,方法不可行,故C错误;
D.加入硫酸铜溶液,能置换形成铜锌原电池,生成速率加快,且生成的量减小,方法不可行,故D错误;
故答案为:CD。
28. ∆H1<∆H<∆H2 < bc 0.15MPa-2 温度 L1>L2 该反应为正向气体分子数缩小的反应,加压强平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大
【详解】(1)根据能量图可知,2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)为放热反应,所以∆H<0,2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)为放热反应,所以∆H1<0,并且∆H1<∆H<0,NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)为吸热反应,所以∆H2>0,所以∆H1<∆H<∆H2;
(2)①据图可知A点未达到平衡,此时平衡正向移动,B点开始氨气的体积分数不再改变,说明B点达到平衡,所以A点v逆(CO2)<B点v逆(CO2),而B点v逆(CO2)=B点v正(CO2),所以A点v逆(CO2)<B点v正(CO2);
②a.NH3、CO2、H2O的分子数之比与投料比和转化率有关,可能存在某一时刻NH3、CO2、H2O的分子数之比为2:1:1,但无法判断反应是否处于平衡状态,a错误;
b.该反应为气体体积减小的反应,容器恒容,未平衡时压强会变,所以当压强不变时,说明反应处于平衡状态,b正确;
c.单位时间内消耗1ml CO2同时生成2ml NH3,说明正逆反应速率相等,所以反应处于平衡状态,c正确;
d.2v正(NH3)=v逆(H2O),即4v正(H2O)=v逆(H2O),说明逆反应速率大于正反应速率,所以生未处于平衡状态,d错误;
故选:bc;
③开始氨气的体积分数为50%,则CO2的体积分数也为50%,不妨设初始时NH3和CO2的物质的量均为2ml,平衡时∆n(NH3)=x ml,则列三段式有:
平衡时氨气的体积分数为20%,则有=20%,解得x=1.5,则平衡时p(NH3)=10MPa×20%=2MPa,p(CO2)=10MPa×=5MPa,p(H2O)= 10MPa×=3MPa,所以Kp==0.15MPa-2;
④由图可知,X越大,转化率越低,该反应正反应为气体体积减小的反应,如果增大压强,二氧化碳的转化率大,所以X表示温度,温度升高,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率下降;L代表压强,温度相同时,该反应为正向气体分子数缩小的反应,加压强平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,所以L1>L2。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
B
C
A
B
B
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
B
D
D
D
C
D
B
C
A
题号
21
答案
C
暑假作业03 化学反应的速率和限度-【暑假专题复习】2024年高一化学暑假培优练(人教版2019必修第二册): 这是一份暑假作业03 化学反应的速率和限度-【暑假专题复习】2024年高一化学暑假培优练(人教版2019必修第二册),文件包含暑假作业03化学反应的速率和限度原卷版docx、暑假作业03化学反应的速率和限度解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。
(人教版2019必修第二册)高一化学下学期 专题05 化学反应的速率与限度(原卷版+解析): 这是一份(人教版2019必修第二册)高一化学下学期 专题05 化学反应的速率与限度(原卷版+解析),共61页。
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: 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度同步练习题,共4页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。