新高考化学一轮复习考点过关练习第26练 化学反应速率(含解析)
展开专题10 化学反应速率与平衡
第26练 化学反应速率
1.化学反应速率(单位可用mol/(L∙s))表示单位时间内反应物或生成物( )
A.体积的变化 B.物质的量的变化
C.质量的变化 D.物质的量浓度的变化
【答案】D
【解析】化学反应速率(单位可用mol/(L∙s))表示单位时间内反应物或生成物物质的量浓度的变化,即v(B)=,故D正确。
2.下列对化学反应速率的理解正确的是( )
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示
D.化学反应速率可以是正值,也可以是负值
【答案】B
【解析】A项,化学反应速率表示化学反应进行的快慢,不表示反应进行的程度,A错误;B项,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少量来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增加量来表示,B正确;C项,化学反应速率不能用纯液体或纯固体的物质的量浓度的变化来表示,C错误;D项,化学反应速率都是正值,无负值,D错误;故选B。
3.100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的( )
A.碳酸钠(固体) B.水 C.硫酸铜溶液 D.硫酸铵(固体)
【答案】B
【解析】A项,碳酸钠(固体)与硫酸反应生成二氧化碳和水,消耗氢离子,放出的氢气量减小,故不选A;B项,硫酸中加水,氢离子物质的量不变,放出氢气的量不变,氢离子浓度降低,放出氢气的速率减慢,故选B;C项,加入硫酸铜溶液,锌置换出铜,构成原电池,锌与硫酸反应速率加快,故不选C;D项,硫酸铵和锌反应放出氢气,加入硫酸铵(固体),放出氢气的量增多,故不选D。故选B。
4.在2A(g)+B(g)=3C(g)+5D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=2mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D.v(D)=1mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】A项, v(A)=2 mol·L-1·min-1,转化为B并换算单位,v(B)=0.0167 mol·L-1·s-1;B项,v(B)=0.3 mol·L-1·s-1;C项, v(C)=0.8 mol·L-1·s-1,转化为B为v(B)=0.267 mol·L-1·s-1;
D项, v(D)=1 mol·L-1·s-1,转化为B为v(B)=0.2 mol·L-1·s-1;综上所述,0.3 mol·L-1·s-1数值最大,反应速率最快,故B正确;故选B。
5.反应2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为( )
A.②>④>①>③ B.③>④>②>① C.③>②>④>① D.④>③>②>①
【答案】C
【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比,把四个选项中物质的反应速率都转化成物质A的反应速率,则:①v (A) = 0.45mol • L-1 • min-1 ②v (A) = 36 mol • L-1 • min-1 ;③v (A) = 48 mol • L-1 • min-1 ④v (A) = 20 mol • L-1 • min-1 ;所以反应速率大小为: ③>②>④>①,故选C。
6.某反应2A(g)+B(g) C(g)经10s后A的物质的量浓度为0.2mol/L,B的物质的量浓度降低了0.02mol/L,则A物质的起始浓度为( )
A.0.24 mol/L B.0.6 mol/L C.2.4 mol/L D.4.2 mol/L
【答案】A
【解析】可逆反应2A(g)+B(g)C(g),经过10s后,B的浓度降低了0.02mol•L-1,则A的浓度降低了2×0.02mol•L-1=0.04mol•L-1,因此A的起始浓度为0.2mol•L-1+0.04mol•L-1=0.24mol•L-1;故选A。
7.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
【答案】C
【解析】对于任一化学反应,用不同的物质表示该反应的速率,其数值之比等于其化学计量数之比,v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2∶4∶3。v(W)=v(Z),A错误;3v(X)=2v(Z),B错误;2v(X)=v(Y),C正确;2v(W)=3v(X),D错误。
8.下列方法对2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的反应速率没有影响的是( )
A.加入SO3 B.容积不变,充入N2
C.压强不变,充入N2 D.降低温度
【答案】B
【解析】容积不变,充入N2后没有引起反应中各物质浓度的变化,故反应速率不变。
9.100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的( )
A.碳酸钠(固体) B.水 C.硫酸铜溶液 D.硫酸铵(固体)
【答案】B
【解析】A项,碳酸钠(固体)与硫酸反应生成二氧化碳和水,消耗氢离子,放出的氢气量减小,故不选A;B项,硫酸中加水,氢离子物质的量不变,放出氢气的量不变,氢离子浓度降低,放出氢气的速率减慢,故选B;C项,加入硫酸铜溶液,锌置换出铜,构成原电池,锌与硫酸反应速率加快,故不选C;D项,硫酸铵和锌反应放出氢气,加入硫酸铵(固体),放出氢气的量增多,故不选D。故选B。
10.在不同条件下,分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是( )
A.v(SO2)=4 mol·L-1·min-1 B.v(O2)=3 mol·L-1·min-1
C.v(SO2)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(O2)=0.1 mol·L-1·s-1
【答案】D
【解析】以SO2为标准,并将单位统一,A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A.v(SO2)=4 mol·L-1·min-1;B.v(SO2)=2v(O2)=6 mol·L-1·min-1;C.v(SO2)=0.1×60 mol·L-1·min-1=6 mol·L-1·min-1;D.v(SO2)=2v(O2)=2×0.1×60 mol·L-1·min-1=12 mol·L-1·min-1。
11.下列方法对2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的反应速率没有影响的是( )
A.加入SO2 B.压强不变,充入He
C.容积不变,充入N2 D.降低温度
【答案】C
【解析】A项,加入SO2,反应物浓度增大,反应速率增大,故A错误;B项,压强不变,充入He,反应体系的体积增大,相当于压强减小,则反应速率减小,故B错误;C项,容积不变,充入N2,反应体系中各物质浓度不变,则反应速率不变,故C正确;D项,降低温度,反应速率减小,故D错误;故选C。
12.在两个锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸,装置如图。来比较以上两个反应的反应速率,下列说法正确的是( )
A.锌粒和40mL1mol/L硫酸反应过程中,用Zn和H+表示该反应的反应速率的关系为v(Zn):v(H+)=1:2
B.可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率
C.在相同条件下,1mol/L的硫酸与锌的反应速率更快
D.该实验所需要的主要仪器就是以上装置中的仪器,不需要其它仪器
【答案】B
【解析】A项,锌是固体,不能用来表示反应速率,故A错误;B项,锌相同,硫酸浓度不同,因此可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率,故B正确;C项,其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快,故40mL4mol/L的硫酸与锌反应的更快,故C错误;D项,测速率还需要测定时间,因此还需要计时器,故D错误;故选B。
13.下列对有关事实或解释不正确的是( )
编号
事实
解释
①
锌与稀盐酸反应,加入氯化钠固体,速率加快
增大了氯离子浓度,反应速率加快
②
锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,生成氢气的速率减慢
锌置换铜的反应干扰了锌置换氢的反应,致使生成氢气的速率变慢
③
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
④
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积大,反应速率加快
【答案】C
【解析】①锌与稀盐酸反应的实质是锌与氢离子反应,即Zn+2H+=Zn2++H2↑,而加入氯化钠固体,氢离子浓度没有改变,反应速率不变,故①错误;②加入较多硫酸铜溶液,铜离子氧化性大于氢离子,锌与硫酸铜反应生成铜,即Zn+Cu2+=Zn2++Cu,不一定有氢气生成,故②错误;③二氧化锰为双氧水的催化剂,即2H2O22H2O+O2↑,催化剂不能改变焓变,但可降低反应的活化能,反应速率加快,故③错误;④面粉生产车间的粉尘与空气形成气溶胶,增大了固体表面积,与氧气反应速率增大,遇到明火易爆炸,故④正确;由上分析①②③错误,C正确;故选C。
1.一定温度下,将1 mol A和2 mol B放入5 L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)C(g) + 2 D(g) △H<0,经5 min后,测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述正确的是( )
A.加入少量A,反应速率加快
B.在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 0.02mol/(L·min)
C.保持体积不变,向容器充入一定量氦气,压强增大,反应速率加快
D.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率加快
【答案】B
【解析】A项,固体的浓度为定值,增加固体的量,反应速率不变,则加入少量固体A,化学反应速率不变,故A错误;B项,由容器内反应物B的浓度减少了0.2 mol/L可知,生成物C增加的浓度为0.2 mol/L×=0.1 mol/L,则在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 =0.02mol/(L·min),故B正确;C项,保持体积不变,向容器充入一定量氦气,容器的压强增大,但参加反应的气体物质的浓度不变,反应速率不变,故C错误;D项,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故D错误;故选B。
2.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
B.用铁片和稀硫酸反应制取H2时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率
C.二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的NaCl溶液,生成H2的速率不变
【答案】A
【解析】A项,减小压强,单位体积活化分子数减小,反应速率减小,故A正确;B项,浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化,阻止反应的进行,故B错误;C项,升高温度,活化分子百分数增大,反应速率增大,故C错误;D项,加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减小,故D错误。故选A。
3.乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.第一步反应比第二步的快
B.第一步的逆反应活化能比第二步的小
C.两步反应的均小于0
D.增大压强可以使该反应的增大
【答案】B
【解析】A项,由图可知,第一部反应的活化能高于第二步,活化能越高反应速率越慢,所以第一步比第二步慢,A错误;B项,由图可知,第一步逆反应的活化能比第二步的小,B正确;C项,第一步反应为吸热反应,大于0,C错误;D项,对于确定的反应而言,反应热与压强无关,D错误;故选B。
4.反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,下列说法正确的是( )
A.增加Fe的量,其反应速率加快
B.将容器的体积缩小一半,其反应速率加快
C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其反应速率加快
D.保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其反应速率不变
【答案】B
【解析】A项,由于铁是固体,增加用量几乎对速率无影响,故A错误;B项,由于有气体参与反应,缩小容器体积,气体反应物浓度增大,反应速率增大,故B正确;C项,保持体积不变,充入N2,体系压强增大,但反应物的浓度未变,则速率也不变,故C错误;D项,保持压强不变,充入N2, 容器体积增大,反应物浓度降低,则化学反应速率减小,故D错误;故选B。
5.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是( )
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 mol·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,反应速率加快
【答案】D
【解析】0~15 s内,v(I2)=v(HI)=×=0.001 mol·L-1·s-1,A项错误;随着反应的进行,c(HI)减小,v(HI)减小,故c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间大于10 s,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项错误;减小反应体系的体积,压强增大,反应速率加快,D项正确。
6. A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)===cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:
n(B)/mol
n(C)/mol
n(D)/mol
反应时间/min
0.12
0.06
0.10
t1
0.06
0.12
0.20
t2
下列说法正确的是( )
A.0~t1内,平均反应速率v(B)= mol·L-1·min-1
B.若起始时n(D)=0,则t2时v(D)= mol·L-1·min-1
C.升高温度,v(B)、v(C)、v(D)均增大
D.b∶d=6∶1
【答案】C
【解析】不能确定起始时B的物质的量,因此0~t1时间段内,不能确定B的变化量,则不能计算其反应速率,A项错误;反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B项错误;t1~t2时间段内,B和D的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.1 mol,所以b∶d=3∶5,D项错误。
7.为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响,某同学在4支试管中分别加入3mLH2O2溶液,并测量收集VmL气体时所需的时间,实验记录如下:
实验序号
H2O2溶液浓度
H2O2溶液温度(℃)
催化剂
所用时间
①
5%
20
2滴1mol/LFeCl3
t1
②
5%
40
2滴1mol/LFeCl3
t2
③
10%
20
2滴1mol/LFeCl3
t3
④
5%
20
不使用
t4
下列说法中,不正确的是( )
A.实验①②研究温度对反应速率的影响
B.实验②④研究催化剂对反应速率的影响
C.获得相同体积的O2:t1>t3
D.实验③与④比较:t3
【解析】A项, 实验①②中只有温度不同,故是研究温度对反应速率的影响,故A正确;B项,实验②④中反应温度不同,不能研究催化剂对反应速率的影响,故B错误;C项,①和③比较,③中过氧化氢的浓度大,反应速率快,若获得相同体积的氧气,①的用时长,故C正确;D项,实验③与④比较, ③中过氧化氢的浓度大,使用催化剂,故反应速率快,时间短,故D正确; 故选B
8.对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度()随时间(min)变化有关实验数据见表。下列说法不正确的是( )
时间
水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH=4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH=4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH=4,含Cu2+)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
A.在内,Ⅰ中M的平均分解速率为0.015mol/(L·min)
B.其它条件相同时,水样酸性越强,M的分解速率越快
C.在内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D.对比I、Ⅳ可知,Cu2+的存在可加快M的分解速率
【答案】D
【解析】A项,在 0∼20min 内 , Ⅰ中 M 的物质的量浓度变化 0.3mol/L,则 , Ⅰ中 M 的分解速率为 ,故A正确; B项,对比Ⅰ、Ⅱ组数据, 0−5min 内,Ⅰ中 M 的物质的量浓度变化 0.12mol/L ,Ⅱ中 M 的物质的量浓度变化 0.09mol/L ,则酸性增强,速率增大,故B正确;C项,在 0∼25min 内 ,Ⅲ中 M 的浓度变化 0.15mol,分解率为 ,Ⅱ中变化 0.24mol,分解率为 ,则Ⅲ中 M 的分解百分率比Ⅱ大,故C正确;D项,I和IV中pH不同,因此不能说明Cu2+存在,IV中M的分解速率大于I,故D错误;故选D。
9.取50过氧化氢水溶液,在少量存在下分解:2 H2O2=2 H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2 的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:
0
20
40
60
80
c/(mol/L)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.0050
下列说法正确的是( )
A.催化剂可以减少反应热量的放出
B.反应20时,测得O2体积为224L(标准状况)
C.20~40,消耗H2O2的平均速率为0.010mol/(L·min)
D.第30时的瞬时速率小于第50时的瞬时速率
【答案】C
【解析】A项,催化剂只能改变焓变,不能减少反应热量的放出,故A错误;B项,反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4mol/L,说明分解的过氧化氢的物质的量,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol,标况下的体积,故B错误;C项,20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L,则这段时间内的平均速率=0.010mol/(L·min),故C正确;D项,随着反应的不断进行,过氧化氢的浓度不断减小,某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小,故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,故D错误;故选C。
10.将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应X(s)+3 Y(g)2Z(g),10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是( )
A.10min内,X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)
B.第10min时,Z的浓度为0.4mol/L
C.10min时,X的转化率为20%
D.反应时,向容器中通入He,容器内压强增大,反应速率加快
【答案】C
【解析】A项,X是固体,其浓度不变,因此不能用X表示化学反应速率,A错误; B项,反应开始时n(Y)=3 mol,10 min时测得Y的物质的量为2.4 mol,则△n(Y)=3 mol-2.4 mol=0.6 mol,△n(Z)= 0.4 mol,第10min时,Z的浓度为0.2mol/L,B错误;C项,10min内Y改变的物质的量是0.6 mol,根据物质反应转化关系可知△n(X)=0.2 mol,则10 min时, X的转化率为,C正确;D项,反应时,向容器中通入He,导致容器内气体压强增大,但由于容器的容积不变,则反应物的浓度不变,所以反应速率不变,D错误;故选C。
11.将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应X(s)+3 Y(g)2Z(g),10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是( )
A.10min内,X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)
B.第10min时,Z的浓度为0.4mol/L
C.10min时,X的转化率为20%
D.反应时,向容器中通入He,容器内压强增大,反应速率加快
【答案】C
【解析】A项,X是固体,其浓度不变,因此不能用X表示化学反应速率,A错误; B项,反应开始时n(Y)=3 mol,10 min时测得Y的物质的量为2.4 mol,则△n(Y)=3 mol-2.4 mol=0.6 mol,△n(Z)= 0.4 mol,第10min时,Z的浓度为0.2mol/L,B错误;C项,10min内Y改变的物质的量是0.6 mol,根据物质反应转化关系可知△n(X)=0.2 mol,则10 min时, X的转化率为,C正确;D项,反应时,向容器中通入He,导致容器内气体压强增大,但由于容器的容积不变,则反应物的浓度不变,所以反应速率不变,D错误;故选C。
1.(2022•广东选择性考试)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A项,由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;B项,由图可知,催化剂I比催化剂II催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;C项,由图可知,使用催化剂II时,在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂II时X浓度随时间t的变化,故C错误;D项,使用催化剂I时,在0~2min 内,Y的浓度变化了4.0mol/L,则v (Y) ===2.0 mol·L-1·min-1,v (X) =(Y) =2.0 mol·L-1·min-1=1.0 mol·L-1·min-1,故D正确;故选D。
2.(2021•浙江1月选考)取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I- 存在下分解:2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法不正确的是( )
A.反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况)
B.20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
【答案】C
【解析】A项,反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4mol/L,说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol,标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,A正确;B项,20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20 mol·L-1,则这段时间内的平均速率v===0.010 mol·L-1·min-1,B正确;C项,随着反应的不断进行,过氧化氢的浓度不断减小,某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小,故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,C错误;D项,I-在反应中起到催化的作用,故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替,D正确;故选C。
3.(2021•浙江6月选考)一定温度下:在N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:2N2O54NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1
B.反应2220 s时,放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3930
【答案】D
【解析】A项,600~1200 s,N2O5的变化量为(0.96-0.66) mol·L-1==0.3 mol·L-1,在此时间段内NO2的变化量为其2倍,即0.6 mol·L-1,因此,生成NO2的平均速率为1.0×10-3 mol·L-1·s-1,A不正确;B项,由表中数据可知,反应2220 s时,N2O5的变化量为(1.40-0.35) mol·L-1==1.05 mol·L-1,其物质的量的变化量为1.05 mol·L-1´0.1L=0.105mol,O2的变化量是其,即0.0525mol,因此,放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol ´22.4L/mol=1.176L ,B不正确;C项,反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,2v正(N2O5)=v逆(NO2),C不正确;D项,分析表中数据可知,该反应经过1110s(600-1710,1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的,因此,N2O5的浓度由0.24 mol·L-1变为0.12 mol·L-1时,可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930,D正确。故选D。
4.(2021•河北选择性考试)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y;②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】A项,由图中数据可知,30 min时,M、Z的浓度分别为0.300 mol•L-1和0.125 mol•L-1,则M的变化量为0.5 mol•L-1-0.300 mol•L-1=0.200 mol•L-1,其中转化为Y的变化量为0.200 mol•L-1-0.125 mol•L-1=0.075 mol•L-1。因此,0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为 ,A不正确;B项,由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变,B正确; C项,结合A、B的分析可知因此反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即62.5%的M转化为Z,C正确;D项,由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D说法正确。故选A。
5.(2021•广东选择性考试)反应X=2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a为c(X)随t的变化曲线
B.t1时,c(X)= c(Y)= c(Z)
C.t2时,的消耗速率大于生成速率
D.t3后, c(Z)=2c0- c(Y)
【答案】D
【解析】由题中信息可知,反应X=2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度c随时间t的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。A项,X是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,a为c(X)随t的变化曲线,A正确;B项,由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻,因此,t1时c(X)= c(Y)= c(Z),B正确;C项,由图中信息可知,t2时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,即t2时Y的消耗速率大于生成速率,C正确;D项,由图可知,t3时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则c(Y) =c0,由于反应②Y→2Z的发生,t3时刻Y浓度的变化量为c0- c(Y),变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为2[c0- c(Y)],这种关系在t3后仍成立, 因此,D不正确。故选D。
6.在一定的条件下,某反应X(g)====Y(g)+Z(g)分解的部分实验数据如下:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
c(X)/mol·L-1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反应时间/min
60
70
80
90
100
c(X)/mol·L-1
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下列有关说法正确的是( )
A.X的浓度越大,反应速率越大 B.X的浓度越大,消耗一半时所用的时间越短
C.X的分解速率先快后慢 D.X分解的速率与其浓度无关
【答案】D
【解析】由表中数据可知,X的分解速率是匀速的,与其浓度无关,故A、C错误,D正确;X的分解速率不变,X的浓度越大,消耗一半时所用的时间越长,故B错误。故选D。
7.钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.c(H+)越大,腐蚀速率越快
B.当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是浓硫酸使铁钝化
C.要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为
D.酸溶液较低时,Cl -对碳素钢的腐蚀作用大于SO42-,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸
【答案】C
【解析】A项,由图可知,对于盐酸和硫酸的浓度越大,腐蚀速率越大,所以c(H+)越大,腐蚀速率越大,故A正确;B项,当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁钝化,起到防腐蚀作用,故B正确;C项,根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,腐蚀效果最好,即浓度比为1:1,所以钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时,缓蚀效果最优,故C错误;D项,碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,可知Cl-有利于碳钢的腐蚀,则酸溶液较低时,Cl-对碳素钢的腐蚀作用大于SO42-,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸,故D正确;故选C。
8. 法常用于处理含难降解有机物p -CP的工业废水,在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,使产生的羟基自由基氧化降解污染物p -CP。控制p -CP的初始浓度相同,其余实验条件见下表,探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法不正确的是( )
实验编号
H2O2溶液
Fe2+溶液
蒸馏水
温度
T/K
①
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
298
②
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
313
③
6.0
3.5
0.30
3.5
x
3
298
④
6.0
1.5
0.30
4.5
9
3
298
⑤
6.0
1.5
0.30
3.5
10
10
298
A.实验①、⑤的目的是探究pH对p-CP降解速率的影响
B.实验②、④探究的是其它条件不变时,温度对p-CP降解速率的影响
C.实验③中,x=8
D.实验测得温度过高时,降解反应速率减小,可能的原因是H2O2受热分解
【答案】B
【解析】A项,由表格数据可知,实验①、⑤所加试剂的体积、浓度和反应温度均相同,只有溶液pH不同,则实验①、⑤的目的是探究溶液pH对p—CP降解速率的影响,故A正确;B项,由表格数据可知,实验②、④所加亚铁离子溶液的浓度和反应温度都不同,实验时变量不唯一化,无法探究温度对p—CP降解速率的影响,故B错误;C项,由表格数据可知,实验①、③是探究过氧化氢浓度对降解速率的影响,实验时应保持单一变量,溶液总体积应为15mL,则x=15−3.5−3.5=8,故C错误;D项,若实验时温度过高,过氧化氢受热分解,反应物浓度减小,p—CP降解速率减小,故D正确;故选B。
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