高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡综合与测试单元测试课时训练
展开1. 下列说法中有明显错误的是( )
A.对有气体参加的化学反应,增大压强体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
B.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C.活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D.加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率
2. 用3g块状大理石与30mL 3ml/L盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是( )
①再加入30mL 3ml/L盐酸 ②改用30mL 6ml/L盐酸 ③改用3g粉末状大理石 ④适当升高温度
A.①②④B.②③④C.①③④D.①②③
3. 下列情况下,反应速率相同的是( )
A.等体积0.1 ml/L HCl和0.05 ml/L H2SO4分别与0.2 ml/L NaOH溶液反应
B.等质量锌粒和锌粉分别与等量1 ml/L HCl反应
C.等体积等浓度HCl和H2SO4分别与等质量的Na2CO3粉末反应
D.等体积0.2 ml/L HCl和0.1 ml/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应
4. 在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数(不为零)时,不能说明达到平衡状态的标志是( )
A.A的百分含量不再改变
B.各组分的浓度不再改变
C.反应速率υA:υB:υC:υD=m:n:p:q
D.单位时间内m ml A断键发生反应,同时p ml C也断键发生反应
5. 下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是( )
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
B.高压比常压有利于合成SO3的反应
C.由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深
D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
6. 高温下,某反应达平衡,平衡常数K=c(CO)⋅c(H2O)c(CO2)⋅c(H2).恒容时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O⇌CO2+H2
7. 常温常压下,在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里,分别充有二氧化氮和空气,现分别进行下列两个实验:(N2O4⇌2NO2△H>0)
(a)将两容器置于沸水中加热
(b)在活塞上都加2kg的砝码
在以上两情况下,甲和乙容器的体积大小的比较,正确的是( )
A.(a)甲>乙,(b)甲>乙B.(a)甲>乙,(b)甲=乙
C.(a)甲<乙,(b)甲>乙D.(a)甲>乙,(b)甲<乙
8. 已知反应mX(g)+nY(g)⇌qZ(g)的△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动
B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的mn倍
C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
D.增加X的物质的量,Y的转化率降低
9. 将4ml A气体和2ml B气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6ml⋅L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3ml⋅L-1⋅s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6ml⋅L-1⋅s-1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7ml⋅L-1
其中正确的是( )
A.①③B.①④C.②③D.③④
10. 一定条件下,在2L的密闭容器中充入2mlSO2和一定量的O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),进行到4min时,测得n(SO2)=0.4ml,若反应进行到前2min末时,容器中n(SO2)为( )
C.大于1.6mlD.小于1.2ml
11. 金属钾和金属钠的金属性相近,但K比Na略强,当利用金属钠与KCl共熔制金属钾时,发现钾与钠的共熔体难以分离,如调整温度到一定程度,则可利用钠与KCl反应制取K,下面是四种物质的熔沸点:
根据平衡移动原理,可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是( )
A.低于770∘CB.850∘C
C.高于882.9∘CD.1413∼1500∘C
12. 工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)⇌Si(s)+4HCl(g);△H=+Q kJ⋅ml-1(Q>0),某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1 ml,则达平衡时,吸收热量为Q kJ
C.反应4 min时,若HCl浓度为0.12 ml⋅L-1,则H2反应速率为0.03 ml⋅L-1⋅min-1
D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 ml⋅L-1的NaOH溶液恰好反应
13. 对一定温度下的恒容容器中的可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g),下列叙述不能作为平衡标志的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等; ②单位时间内生成a ml A,同时生成3a ml B;
③A、B、C的浓度不再变化; ④A、B、C的压强不再变化;
⑤混合气体的总压强不再变化; ⑥混合气体的物质的量不再变化;
⑦单位时间内消耗a ml A,同时生成3a ml B; ⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2.
A.②⑧B.①⑥C.②④D.③⑧
14. 根据如图有关图象,说法正确的是( )
A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的△H<0
B.由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大
C.由图Ⅱ知,t3时采取降低反应体系压强的措施
D.图Ⅲ表示在10 L容器、850∘C时的反应,由图知,到4 min时,反应放出51.6 kJ的热量
15. 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A.增加压强B.降低温度C.增大CO的浓度D.更换催化剂
二、填空
1. 通过实验测定反应速率的方法有多种,如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的________来实现;在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过测定________来测定该反应的速率;在Na2S2O3和H2SO4反应中,该反应的速率可通过________来测定.写出KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式:________.
2. 在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率:
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:_______。
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体:________。
(3)同浓度、同体积的盐酸中分别放入质量相同样的铁粉和铁钉,产生气体有快有慢:________。
(4)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象:________。
3. 如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3+Q达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是________;b c过程中改变的条件可能是________; 若增大压强时,反应速度变化情况画在c∼d处.
4. 在80∘C时,将0.4ml的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅.
(1)该反应的化学方程式为________,表中b________c(填“<”、“=”、“>”).
(2)20s时,N2O4的浓度为________ml/L,0∼20s内N2O4的平均反应速率为________.
(3)该反应的平衡常数表达式K=________,在80∘C时该反应的平衡常数K值为________(保留2位小数).
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时________.A、N2O4的转化率越高 B、NO2的产量越大C、N2O4与NO2的浓度之比越大 D、正反应进行的程度越大.
5. 高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe2O3(s)+CO(g)=23Fe(s)+CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=________,△H________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000∘C时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0ml,反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________、CO的平衡转化率=________:
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是( )。
A.减少Fe的量B.增加Fe203的量
C.移出部分CO2D.提高反应温度
E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂。
参考答案与试题解析
人教版选修4《第2章_化学反应速率和化学平衡》单元测试卷1
一、选择题(每小题只有1-2个选项符合题意
1.
【答案】
C
【考点】
化学反应速率的影响因素
【解析】
A、根据压强对反应速率的影响进行判断;
B、利用温度对反应速率的影响分析;
C、活化分子之间发生的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞;
D、催化剂对化学反应速率的影响进行判断.
【解答】
A、增大压强体系体积减小,对于有气体参加的反应,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率增大,故A说法正确;
B、升高温度,反应体系中物质的能量升高,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,故B说法正确;
C、由于活化分子之间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞,故C说法错误;
D、催化剂可使反应需要的能量减小,使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率,故D说法正确;
2.
【答案】
B
【考点】
化学反应速率的影响因素
【解析】
影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂、x射线、固体物质的表面积等。浓度:增加反应物浓度,使反应速率加快。温度:升高温度,使反应速率加快。压强:对于有气体参与的化学反应,除体积其它条件不变时,增大压强,使反应速率加快。使用正催化剂,使反应物速率加快。
【解答】
用3g块状大理石与30mL3ml/L盐酸反应制取CO2气体发生的反应为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,要增大反应速率,则:
①再加入30mL3ml/L盐酸,盐酸浓度未变,反应速率不变,故①错误;
②改用30mL6ml/L盐酸,盐酸浓度增大,增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率加快,故②正确;
③改用3g粉末状大理石,反应物大理石的表面积增大,反应速率加快,故③正确;
④升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,反应速率加大,故④正确;
通过以上分析可知②③④正确;
故选B。
3.
【答案】
A
【考点】
化学反应速率的影响因素
【解析】
A.两溶液中氢离子浓度相同,反应速率相同;
B.接触面积不同,反应速率不同;
C.氢离子浓度不同,反应速率不同;
D.反应生成的硫酸钙微溶,阻止反应的进行.
【解答】
A.因酸中的氢离子浓度相同,则反应速率相同,故A正确;
B.Zn的接触面积不同,锌粉反应速率快,故B错误;
C.等体积等浓度HCl和硫酸分别与等质量的Na2CO3粉末反应,氢离子浓度不同,反应速率本题,故C错误;
D.反应生成的硫酸钙微溶,阻止反应的进行,则盐酸反应的速率后来比硫酸反应的快,故D错误;
4.
【答案】
C
【考点】
化学平衡状态的判断
【解析】
可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体现中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变以及由此引起的一系列物理量不变,据此分析解答.
【解答】
A.A的百分含量不再改变时,说明正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故A不选;
B.各组分的浓度不再改变时,正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故B不选;
C.无论该反应是否达到平衡状态,都存在反应速率υA:υB:υC:υD=m:n:p:q,所以不能据此判断平衡状态,故C选;
D.单位时间内m ml A断键发生反应,同时p ml C也断键发生反应,正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故D不选;
5.
【答案】
C
【考点】
化学平衡移动原理
【解析】
平衡移动原理是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,平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用平衡移动原理解释.
【解答】
A.存在平衡2NO2(g)⇌N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡正反应移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于移动的密度目的是减弱变化,而不是消除,故颜色仍不原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故A不选;
B.存在平衡2SO2+O2(g)⇌2SO3(g),正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应移动,有利于合成SO3,能用平衡移动原理解释,故B不选;
C.存在平衡H2+I2(g)⇌2HI(g),该反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡不移动,增大平衡体系的压强气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,不能用平衡移动原理解释,故C选;
D.对氯水中的次氯酸受光照射会分解,次氯酸浓度减小,使得化学平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO向右移动,能用平衡移动原理解释,故D不选;
6.
【答案】
A
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
高温下,某反应达平衡,平衡常数K=c(CO)⋅c(H2O)c(CO2)⋅c(H2),该反应为CO2+H2⇌CO+H2O,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应为吸热反应,以此来解答.
【解答】
A.恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应为吸热反应,所以△H>0,故A正确;
B.恒温恒容下,增大压强,若通入氢气,则H2浓度增大,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误;
D.由平衡常数可知,该反应为CO2+H2⇌CO+H2O,故D错误;
7.
【答案】
D
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
先分析条件变化引起体积如何变化,再根据甲中存在平衡,乙不存在,分析平衡移动对体积的进一步影响,据此解答.
【解答】
(a)在沸水中,气体体积都受热膨胀,甲中存在平衡N2O4⇌2NO2 △H>0,升高温度,平衡正向移动,使体积进一步增大,所以体积:甲>乙;
(b)都加2kg的砝码,压强增大,气体都缩小,甲中存在平衡N2O4⇌2NO2 △H>0,增大压强,平衡逆向移动,体积减小得更多,所以体积:甲<乙;
8.
【答案】
B
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
A、通入稀有气体总压增大,分压不变,平衡不动;
B、速率之比等于化学方程式的系数之比,平衡状态整你分压速率相同;
C、反应是放热反应,降温平衡正向进行,反应前后气体体积减小,过程中气体质量不变,相对分子质量增大;
D、增加X的量会提高Y的转化率,本身转化率减小;
【解答】
A、通入稀有气体总压增大,分压不变,平衡不动,故A错误;
B、速率之比等于化学方程式的系数之比,v(X)正:v(Y)正=m:n,平衡时,X的正反应速率是Y的逆反应速率的mn倍,故B正确;
C、反应是放热反应,降温平衡正向进行,反应前后气体体积减小,过程中气体质量不变,混合气体的相对分子质量增大,故C错误;
D、增加X的量会提高Y的转化率,Y的转化率降低,本身转化率减小;故D错误;
9.
【答案】
B
【考点】
化学平衡的计算
化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】
根据化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量及根据反应2A(g)+B(g)⇌2C(g),并利用三段式法计算,据此解答.
【解答】
解:利用三段式法计算:
起始A的浓度为4ml2L=2ml/L,B的浓度为 2ml2L=1ml/L
2A(g)+B(g)⇌2C(g),
起始: 2ml/L 1ml/L 0
变化: 0.6ml/L 0.3ml/L 0.6ml/L
2s时: 1.4ml/L 0.7ml/L 0.6ml/L
2s内,用物质A表示的反应的平均速率为v(A)=0.6ml/L2s=0.3ml⋅L-1⋅s-1;
2s内,用物质B表示的反应的平均速率为v(B)=0.3ml/L2s=0.15ml⋅L-1⋅s-1;
2s时物质A的转化率为α=0.6ml/L2ml/L×100%=30%;
2s时物质B的浓度为0.7ml⋅L-1,
显然①④正确,
故选:B。
10.
【答案】
D
【考点】
化学平衡的计算
【解析】
依据化学反应速率的概念进行分析计算,并注意浓度越大,反应速率越大来解答.
【解答】
根据化学反应速率的概念可知,进行到4min时,测得n (SO2)=0.4ml,此时反应的速率为V(SO2)=(2-0.4)ml2L4min=0.2ml/L⋅min;反应进行到前2min末时设二氧化硫物质的量为x,依据速率定义可得V'(SO2)=(2-x)ml2L2min;进行到2min时的物质浓度大于4min时的物质的浓度,所以反应时4min的反应速率小于2min的反应速率,即V'(SO2)=(2-x)ml2L2min0.2ml/L⋅min;整理得,x<1.2ml;
11.
【答案】
B
【考点】
化学平衡的调控作用
碱金属的性质
【解析】
根据平衡移动原理,为使反应向正反应方向进行,可使生成物从平衡体系中分离出来,根据Na和K的沸点大小,制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出,而钠为液体.
【解答】
制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出,而钠为液体,选择的温度应在774∘C∼882.9∘C之间,则只有B符合。
12.
【答案】
D
【考点】
化学平衡的影响因素
有关反应热的计算
【解析】
A.增大平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断;
B.该反应为可逆反应,1mlSiCl4不能完全转化,结合热化学方程式判断;
C.根据v=△c△t计算v(HCl),利用速率之比等于化学计量数之比计算判断;
D.根据反应吸收的热量计算生成的HCl的物质的量,据此判断.
【解答】
A.从方程式可以看出,反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小,故A错误;
B.该反应为可逆反应,1mlSiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于QkJ,故B错误;
C.反应至4min时,若HCl浓度为0.12ml/L,则v(HCl)=0.12ml/L4min=0.03ml/(L⋅min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=12×v(HCl)=12×0.03ml/(L⋅min)=0.015ml/(L⋅min),故C错误;
D.由方程式可知,当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成HCl的物质的量为:0.025QkJQkJ/ml=0.1ml,100mL1ml/L的NaOH的物质的量为0.1L×1ml/L=0.1ml,二者物质的量相等,恰好反应,故D正确;
13.
【答案】
A
【考点】
化学平衡状态的判断
【解析】
根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
【解答】
②单位时间内生成a mlA,同时生成3a mlB,A、B都是反应物,生成A、B的速率都是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故选(1)③A、B、C的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,故不选(2)④A、B、C的压强不再变化,说明各物质的量不变,反应达到平衡状态,故不选(3)⑤混合气体的总压强不再变化,反应前后气体体积不相同,压强不变说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故不选(4)⑥混合气体的总物质的量不再变化,反应前后气体物质的量不相同,气体总物质的量不变说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故不选(5)⑦单位时间消耗a ml A,同时生成3a mlB,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故不选(6)⑧A、B、C的分子数之比决定于开始加入物质的多少,与平衡状态无关,故选(7)故选:A。
14.
【答案】
C,D
【考点】
化学反应速率变化曲线及其应用
物质的量或浓度随时间的变化曲线
产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线
【解析】
A、反应物和生成物的体积分数相同时,反应不一定达到平衡状态,升高温度平衡向吸热反应方向移动;
B、t1时刻正逆反应速率相等,反应达到平衡状态;t2时刻正逆反应速率都增大且相等,改变的条件是加入催化剂,平衡不移动;t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,平衡逆向移动;t5时刻正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是升高温度,平衡逆向移动,t6时刻正逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
C、降低温度平衡向吸热反应方向移动;
D、根据反应热与反应物物质的量之间的关系式计算.
【解答】
A、由图Ⅰ知,反应在T1、T3处反应物和生成物的体积分数相对但反应不一定达到平衡,T2-T3升高温度,反应物体积分数增大,生成物体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,△H<0,故A错误;
B、由图Ⅱ知,t2时刻正逆反应速率都增大且相等,改变的条件是加入催化剂,平衡不移动;t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,平衡向逆反应方向移动;t5时刻正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以反应在t1时,NH3体积分数最大,故B错误;
C、由图Ⅱ知,t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,故C正确;
D、该反应是一个放热反应,1mlCO完全转化时放出43KJ能量,当转化(0.30-0.18)ml/L×10L=1.2mlCO时放出51.6kJ的热量,故D正确;
15.
【答案】
B
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
提高CO的转化率可以使平衡正向进行,根据化学平衡移动原理来回答判断.
【解答】
提高CO的转化率可以让平衡正向进行即可。
A、增加压强,该平衡不会发生移动,故A错误;
B、降低温度,化学平衡向着放热方向即正向进行,故B正确;
C、增大CO的浓度,化学平衡向着正方向进行,但是一氧化碳的转化率降低,故C错误;
D、催化剂不会引起化学平衡的移动,故D错误。
二、填空
1.
【答案】
时间,溶液褪色所需时间,出现浑浊的时间,2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
【考点】
离子方程式的书写
反应速率的定量表示方法
【解析】
通过测定收集等体积H2需要的时间来测定锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率;
KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,生成锰离子、水和二氧化碳,反应后,溶液由紫红色变为无色,故可通过测定溶液褪色所需时间来测定该反应的速率;
Na2S2O3和H2SO4发生氧化还原反应,生成单质硫,反应后,有淡黄色沉淀生成,故可通过出现浑浊的时间来测定该反应的速率.
【解答】
通过实验测定反应速率的方法有多种,如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的时间来实现;
在KMnO4与H2C2O4反应中,反应后,溶液的紫红色颜色会消失,故可通过测定溶液褪色所需时间来测定该反应的速率;
在Na2S2O3和H2SO4反应中,反应后,有淡黄色沉淀生成,故可通过出现浑浊的时间来测定该反应的速率;
KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,生成锰离子、水和二氧化碳,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4 +6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑,
2.
【答案】
(1)光照
(2)催化剂
(3)表面积
(4)温度
【考点】
化学反应速率的影响因素
【解析】
常见影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂以及固体的表面积等,一般来说浓度越大、温度越高、压强越大以及增大固体表面积、加入催化剂等,都可增大反应速率,以此解答.
【解答】
(1)镁燃烧时放出耀眼的白光,则光照为影响反应速率的因素;
故答案为:光照。
(2)MnO2为该反应的催化剂,可加快反应速率;
故答案为:催化剂。
(3)铁粉和铁钉的表面积不同,与同等条件的盐酸接触的表面积不同,则与盐酸反应的剧烈程度不同;
故答案为:表面积。
(4)冬天温度较低,食物腐败的反应速率较慢;
故答案为:温度。
3.
【答案】
升温,减小生成物浓度
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可作判断;根据压强对化学反应速率的影响可画出相关的图.
【解答】
根据图可知,在a时刻,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,即平衡逆向移动,因为反应的△H<0,根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可知,a∼b过程中改变的条件可能是升温;在b时刻,正反应速率不变,逆反应速率减小,且正反应速率大于逆反应速率,即平衡正向移动,根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可知,b∼c过程中改变的条件可能是减小生成物C的浓度;在b∼c过程后,若增大压强,正逆反应速率都会增大,由于该反应为体积缩小的反应,所以平衡正向移动,根据压强对化学反应速率的影响可画出相关的图为:;
4.
【答案】
N2O4⇌2NO2,>
0.14,0.003ml/L⋅s
c2(NO2)c(N2O4),0.54
ABD
【考点】
化学平衡的影响因素
化学平衡的计算
【解析】
(1)依据反应条件分析判断,结合化学平衡的三段式列式计算分析比较;
(2)化学平衡的三段式列式计算,结合化学反应速率概念计算0∼20s内N2O4的平均反应速率;
(3)依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数表达式,依据80∘C平衡状态下结合三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数.
【解答】
将0.4ml的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,反应的化学方程式为:N2O4⇌2NO2,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,说明反应逆向进行,逆向是放热反应,正向是吸热反应;依据化学平衡三段式列式计算分析判断;进行到40S和进行到60S时;
N2O4⇌2NO2
起始量(ml) 0.4 0
变化量(ml) 0.2 0.4
40S末(ml) 0.2 0.4
得到b=0.2ml/L;
进行到60S和进行到60S时;
N2O4⇌2NO2
起始量(ml) 0.4 0
变化量(ml) 0.22 0.44
60S末(ml) 0.18 0.44
c=0.18 ml/L
计算比较得到,b>c;
故答案为:N2O4⇌2NO2;>;
进行到20S;
N2O4⇌2NO2
起始量(ml) 0.4 0
变化量(ml) 0.12 0.24
20S末(ml) 0.28 0.24
20s时,N2O4的浓度=0.28ml2L=0.14ml/L;
0∼20s内N2O4的平均反应速率=0.12ml2L20s=0.003ml/L⋅s;
故答案为:0.14;0.003ml/L⋅s;
N2O4⇌2NO2,平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4);
80∘C平衡状态和60S是相同平衡状态,平衡浓度c(NO2)=0.22ml/L,c(N2O4)=0.09ml/L;
平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4)=;
故答案为:c2(NO2)c(N2O4);0.54;
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,说明反应逆向进行,逆向是放热反应,正向是吸热反应;该反应的K值越大,说明平衡正向进行,是温度降低的原因;
A、平衡正向进行N2O4的转化率越高,故A正确;
B、平衡正向进行NO2的产量越大,故B正确;
C、依据上述计算分析平衡正向进行,N2O4与NO2的浓度之比越小,故C错误;
D、该反应的K值越大,说明平衡正向进行,正反应进行的程度越大,故D正确;
故答案为:ABD.
5.
【答案】
c(CO2)c(CO),<
0.006ml/(L⋅min),60%
C
【考点】
化学平衡的影响因素
用化学平衡常数进行计算
反应速率的定量表示方法
化学平衡的计算
【解析】
(1)根据化学平衡常数的概念来书写表达式,并利用温度与化学平衡常数的关系来分析反应热;
(2)根据各物质的物质的量、化学平衡常数及三段法计算来平衡时的量,再计算反应速率及物质的转化率;
(3)根据影响化学平衡移动的因素可知,提高(2)中CO的平衡转化率则是分析能使平衡正向移动的措施来解答。
【解答】
由平衡常数是指在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,
但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数,不能出现在表达式中,则K=c(CO2)c(CO),又从表中数据可知随着温度的升高平衡常数逐渐减小,
则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即△H<0,故答案为:c(CO2)c(CO);<;
设CO转化的物质的量为x,则
13Fe2O3(s)+CO(g)=23Fe(s)+CO2(g)
起始量(ml) 1.0 1.0
转化的量(ml) x x
平衡时的量(ml) 1.0-x 1.0+x
又在1000∘C时K=4.0,则有1.0+x1.0-x=4.0,解得x=0.6,
CO2的浓度变化量为:c(CO2)=0.6ml10L=0.06ml/L,
则用二氧化碳表示的反应速率为0.06ml/L10min=0.006ml/(L.min),CO的转化率为×100%=60%,
故答案为:0.006ml/(L.min);60%;
若提高CO的平衡转化率,则化学平衡向正反应方向移动,
因Fe、Fe2O3都是固体,改变质量平衡不移动,故AB不选;
移出二氧化碳气体,减小生成物中气体的浓度,则平衡正向移动,故C选;
因反应为放热反应,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,故D不选;
因该反应前后气体的体积不变,则减小容器的容积,平衡不移动,故E不选;
因催化剂对平衡移动无影响,则加入合适的催化剂不能使平衡移动,故F不选;
故答案为:C。K
Na
KCl
NaCl
熔点(∘C)
63.6
97.8
770
801
沸点(∘C)
774
882.9
1500
1413
时间(s)
C(ml/L)
0
20
40
60
80
100
C(N2O4)
0.20
a
0.10
c
d
e
C(NO2)
0.00
0.12
b
0.22
0.22
0.22
温度/∘C
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
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