第二章化学反应速率与化学平衡测试题(含解析)高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1.下列说法中正确的是
A.熵减的吸热反应是自发反应
B.使用催化剂既不会改变反应的限度又不会改变反应的焓变
C.需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量
D.已知 ; ,则
2.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):,在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
A.适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B.c点反应速率
C.反应速率,平衡常数
D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
3.一定温度下,向容器相同的恒容密闭容器中充入1mol M和W的混合物气体和4mol N,发生如下反应
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
实验测得起始充入的与M和W的平衡转化率的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线表示起始充入的与M的平衡转化率的关系
B.x>1
C.若M和W的转化率均处于b点状态时,反应Ⅰ和Ⅱ均存在
D.若缩小容器的容积,达到新平衡后P的体积分数与原平衡相等
4.已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。为研究某种催化剂的催化效果,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(×10-3mol/L) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c(CO)(×10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列说法不正确的是
A.该反应在4s时已达到平衡状态
B.前2s内的平均反应速率v(N2)=1.875×10-4mol/(L·s)
C.NO和CO的平衡转化率相同
D.平衡状态时,c(CO2)=0.9×10-3mol/L
5.将4molSO2和2molO2充入2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应,经2s后测得SO3的浓度为0.6mol·L-1,下列说法中正确的是
①用O2表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
③2s时SO2的转化率为15%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L-1
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.以Fe3O4为原料炼铁,生产过程中主要发生如下反应:
反应I: Fe3O4 (s)+CO(g) 3 FeO (s)+CO2(g) ΔH=19.3 kJ·mol-1
反应II: Fe3O4 (s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g) ΔH
为研究温度对还原产物的影响,将一定体积CO气体通入装有Fe3O4粉末的反应器,保持其它多件不变,达平衡时,测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.反应II的 ΔH>0
B.反应温度越高,Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越低
C.在恒温、恒容的反应炉中,当压强保持不变时,反应I、II均达到平衡状态
D.温度高于1040℃时,反应I的化学平衡常数K>4
7.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.7.8g和混合物中所含的阴离子总数为0.1
B.1L0.1mol/L溶液中离子数为0.1
C.常温常压下,124g中所含P-P键的数目为4
D.向密闭容器中充入1mol与1mol充分反应后容器内的分子数小于2
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于平衡体系,增大压强(缩小容积)可使颜色变深
B.合成氨工业上,采用高压以提高的产率
C.氯水宜保存在低温、避光条件下
D.向氯水中加入适量石灰石,可增强漂白效果。
9.用钛(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成2mol液态HCOOH放出62.4kJ热量的图示如图,下列说法正确的是
A.图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂
B.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
C.该反应的活化能为62.4kJ mol-1
D.该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) △H=-31.2kJ mol-1
10.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子的百分数大大增加
11.一定条件下,在一密闭容器中用2.0mol·L-1N2与3.0mol·L-1H2合成氨,反应进行到2s时测得NH3的浓度为0.8mol·L-1,则用氮气表示该反应的反应速率为
A.0.2mol·(L·s)-1 B.0.4mol·(L·s)-1
C.0.6mol·(L·s)-1 D.0.8mol·(L·s)-1
12.概念是反映对象本质属性的思维形式,下列对化学概念的理解正确的是
A.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B.若某反应的ΔH<0、ΔS<0,则该反应在低温下可自发进行
C.v(SO2)=0.1mol·L-1·min-1表示在1min时,SO2的浓度为0.1mol·L-1
D.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1,则氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
13.在2L的恒容密闭容器中加入足量的固体A(s),充入2mol气体B(g),在一定条件下发生反应:,若经2s后测得气体C的物质的量为0.4mol,则下列说法正确的是
A.0~2s内用A表示的该反应的速率为
B.0~2s内用C表示的该反应的速率为
C.2s末时用C表示的该反应的速率为
D.0~2s内用B表示的该反应的速率为
14.催化还原: 。下列说法正确的是
A.使用催化剂提高的平衡脱除率
B.反应平衡常数
C.该反应一定能自发进行
D.其他条件不变,增大的用量有利于提高的转化率
15.。在存在时该反应机理为:①(快);②(慢)。下列说法不正确的是
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.基元反应发生的先决条件是反应物分子必须有足够的能量
C.的存在提高了该反应活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,反应速率加快
D.逆反应的活化能比正反应的活化能大
二、填空题
16.工业上合成氨的反应为 。
(1)在刚性密闭容器中发生上述反应,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ 200 400 600
平衡常数K 650 0.507 0.01
①判断△H_______0(填“>”“=”或“<”)
②在一定温度的条件下,进一步提高转化率的方法是_______(写出2种)。
(2)甲同学为了探究外界条件对反应的影响,在a、b两种条件下分别达到平衡,测得的浓度与反应时间的关系如图所示。
①a条件下,的平均反应速率_______。
②相对a而言,b可能改变的条件是_______。
(3)乙同学向一恒温恒压容器中充入9mol 和23mol ,模拟合成氨的反应,温度为T时平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图,若体系在60MPa下达到平衡。
①此时的平衡分压为_______MPa(分压=总压×物质的量分数)。
②的平衡转化率为_______%(结果保留1位小数)。
③经计算可得此时的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)。
17.文字表述
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,_____,直至达到平衡状态。
18.已知某可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g),在密闭容器中进行,下图表示在不同时间t、温度T、压强p与反应物B的百分含量的关系曲线,则由图象可知T1________T2;P1_____ P2;m+n_____p;△H___0。(填“>”、“<”或“=”)
19.已知在橙色K2Cr2O7水溶液中存在橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系: Cr2O + H2O CrO+ 2H+
(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液,溶液颜色将___________ ,平衡向___________方向移动;
(2)向原溶液中加入NaOH溶液,溶液颜色将___________ , 平衡向___________方向移动。
20.在恒温、恒容的密闭容器中,混合气体A、B、C的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如下表所示:
tc 初始 2min 4min 6min 8min
c(A)(mol·L-1) 2.50 2.20 2.00 2.00 2.20
c(B)(mol·L-1) 1.56 2.16 2.56 2.56. 2.16
c(C)(mol·L-1) 0.39 0.54 0.64. 0.64 1.54
请填空:
(1)前2min内,v(B)=___________。
(2)6min- 8min若只改变了反应体系中某一种物质的浓度,则应为___________ (填选项字母)
a.增大A的浓度 b.减小B的浓度 c.增大C的浓度
则该物质的浓度改变量为 ___________mol·L-1
(3)如果在相同条件下,要使该反应从逆反应方向开始进行,且达平衡时与第4min时各物质的物质的量浓度完全相同,则加入B的物质的量浓度的取值范围为___________。
21.(1)雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮的氧化物的常用方法之一。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表,则Tl℃时,该反应的平衡常数K=___。
时间/min浓度/mol·L-1 0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
(2)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ 15 20 25 30 35
平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度/10-3mol·L-1 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
根据表中数据,写出15℃时的分解平衡常数计算表达式及结果(结果保留三位有效数字):___。
(3)已知T℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①T℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=___。
②若在1L密闭容器中加入0.02molFeO(s),并通入xmolCO,T℃时反应达到平衡。此时FeO(s)的转化率为50%,则x=___。
22.探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。
I.某实验小组欲通过用酸性和(草酸)反应测定单位时间内生成的速率研究影响反应速率的因素,设计实验方案如下(溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
实验序号 A溶液 B溶液
① 溶液 溶液
② 溶液 溶液
(1)上述反应的离子方程式为:___________,该实验是探究___________对反应速率的影响。
(2)若实验①在2min末收集了(标准状况下),则在2min末,___________mol/L(假设混合溶液的体积为50mL,反应前后体积变化忽略不计)。
(3)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中时间内速率变快的主要原因可能是:___________。
Ⅱ.溶液中存在平衡(橙色)(黄色)。用溶液进行下列实验:
(4)向溶液中加入溶液,溶液呈___________色。向溶液中逐滴加入溶液(已知为黄色沉淀),则平衡向着___________方向移动,溶液颜色变化为___________。
(5)对比实验②和④可得出的结论是___________。
23.I.某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂: 30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。
小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:
操作 现象
甲 向I的锥形瓶中加入_______,向I的_______中加入 30% H2O2溶液,连接I、III,打开活塞 I中产生无色气体并伴随大量白雾; III中有气泡冒出,溶液迅速变蓝
乙 向II中加入KMnO4固体,连接II、III, 点燃酒精灯 III中有气泡冒出,溶液不变蓝
丙 向II中加入KMnO4固体,III中加入适量0. lmol/LH2SO4溶液,连接II、III,点燃酒精灯 III中有气泡冒出,溶液变蓝
(1)请完善甲组实验实验操作,向I的锥形瓶中加入_______, 向I的_______中加入30% H2O2溶液,连接I、III,打开活塞。
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是_______。
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是_______(酸性、 碱性、中性或者其他环境)。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是_______。
(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列溶液_______(填序号),证明了白雾中含有H2O2。
A.酸性KMnO4 B.FeCl3 C.氢硫酸 D.酚酞
II.为探讨化学反应速率的影响因素,某同学设计的实验方案如下表。(已知I2+2= +2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)
实验序号 体积V/mL 时间/s
Na2S2O3溶液 淀粉溶液 0.1mol/L碘水 水
① 10.0 2.0 4.0 0.0 40
② 7.0 2.0 4.0 3.0 t1
③ 5.0 2.0 4.0 Vx t2
(5)①该实验进行的目的是_______, 淀粉溶液的作用是________。
②实验①中用Na2S2O3表示反应速率v(Na2S2O3)= ________。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.熵增的反应易发生、放热反应易发生,熵减的吸热反应不能自发进行,故A错误;
B.催化剂不能使平衡移动,加入催化剂,降低反应活化能,反应物、生成物的能量不变,所以催化剂不会改变反应的焓变,故B正确;
C.反应吸放热与反应条件无关,需要加热的化学反应可能是放热反应,生成物的总能量不一定高于反应物的总能量,故C错误;
D.相同物质的量的碳完全燃烧放出的能量大于不完全燃烧放出的能量,放热反应焓变为负值, ; ,则,故D错误;
选B。
2.C
【分析】从图像中可以看出,当CO的转化率达到最高点后,再升高温度,CO的转化率降低,则表明平衡逆向移动,从而得出正反应为放热反应。
解析:A.因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以适当增大压强可使平衡正向移动,从而增大甲醇的平衡转化率,A合理;
B.c点时,CO的转化率小于该温度下的平衡转化率,则平衡正向移动,反应速率,B合理;
C.因为e点时温度高于b点时温度,所以e点反应速率比b点快,即反应速率,但正反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以平衡常数,C不合理;
D.80~85℃时,CO的转化率已经达到95.5%以上,且反应速率较快,所以生产时反应温度宜控制在80~85℃,D合理;
故选C。
3.B
解析:A.W只是Ⅱ的反应物,增大,W的平衡转化率增大,表示起始充入的与W的平衡转化率的关系,A项错误;
B.根据2个反应方程式可知,当x=1时,即M和W等物质的量,M的平衡转化率大于W,当x>1时,M的平衡转化率才可能等于W,B项正确;
C.对于反应Ⅰ:,对于反应Ⅱ:,C项错误;
D.缩小容器体积,反应Ⅱ正向进行,M减小,Q增多,反应Ⅰ逆向进行,P的体积分数改变,D项错误;
故选B。
4.C
解析:A.该反应在4s时反应物浓度不再变化,达到平衡状态,A正确;
B.前2s内NO浓度减少了7.5×10-4mol/L,因此根据方程式可知生成氮气浓度是3.75×10-4mol/L,则氮气的平均反应速率==1.875×10-4 mol/(L·s),B正确;
C.NO和CO的起始浓度不是1:1的,而反应是按照1:1转化的,因此平衡转化率不相同,C错误;
D.平衡状态时消耗CO是9×10-4mol/L,则根据方程式可知平衡时c(CO2)=9×10-4 mol/L,D正确;
答案选C。
5.D
解析:2SO2+O2 2SO3
起始浓度 2 1 0
转化浓度 0.6 0.3 0.6
平衡浓度 1.4 0.7 0.6
①用O2表示的反应的平均速率为0.15mol·L-1·s-1
②用SO2表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
③2s时SO2的转化率为30%
④2s时O2的浓度为0.7mol·L-1
②、④正确,故选D
6.D
解析:A.由方程式可知,反应I为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,一氧化碳的体积分数减小,由图可知,570℃前,一氧化碳的体积分数增大说明反应②是放热反应,ΔH小于0,故A错误;
B.由图可知,温度高于570℃,温度升高,一氧化碳的体积分数减小,反应以反应①为主说明反应温度越高,四氧化三铁主要还原产物中铁元素的价态越高,故B错误;
C.反应Ⅰ、Ⅱ均为反应前后气体体积不变的反应,因此在恒温、恒容的反应炉中,无论反应是否达到平衡,体系的压强始终不变,则压强保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应Ⅰ、Ⅱ是否达到平衡状态,故C错误;
D.由图可知,1040℃时,发生的反应为反应Ⅰ,一氧化碳的体积分数为20%,反应的平衡常数K==4,反应①是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,则温度高于1040℃时,反应I的化学平衡常数K>4,故D正确;
故选D。
7.A
解析:A.过氧化钠是由1个钠离子和1个过氧根离子构成的、硫化钠是由1个钠离子和1个硫离子构成的,1分子中均含有1个阴离子,且两者的相对分子质量均为78;则和混合物可看作NaM,且物质的量为0.1mol,其所含的阴离子总数为,A正确;
B.溶液中存在Cr2O+H2O2CrO+2H+,导致离子数小于,B错误;
C.1分子P4中存在6个P-P键,常温常压下,(物质的量为1mol)中所含键的数目为,C错误;
D.向密闭容器中充入1mol与1mol,反应为等分子数的反应,故容器内的分子数等于,D错误;
故选A。
8.A
解析:A.反应为气体分子数不变的反应,对于平衡体系,增大压强(缩小容积),物质浓度变大,可使颜色变深,但是平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.合成氨为气体分子数减小的反应,采用高压平衡正向,可以提高的产率,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.低温、避光条件下可以防止平衡向次氯酸分解的方向移动,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.向氯水中加入适量石灰石,碳酸钙和氢离子反应导致氯水和水的反应正向移动,次氯酸浓度变大,可增强漂白效果,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选A。
9.D
解析:A.从图示中可以看出,物质Ⅱ为该反应的中间产物,不属于催化剂,A不正确;
B.图示中参与循环的物质只有H2O,CO2和H2完全反应生成HCOOH,B不正确;
C.该反应的△H=-62.4kJ mol-1,是正、逆反应的活化能之差,由图不能判断反应的活化能,C不正确;
D.CO2(g)和H2(g)反应生成2mol液态HCOOH放出62.4kJ热量,则该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) △H=-31.2kJ mol-1,D正确;
故选D。
10.D
解析:A.浓硫酸具有强氧化性,常温下,与铁发生钝化反应,不生成氢气,选项A错误;
B.盐酸跟锌片反应的实质为氢离子与锌的反应,加入氯化钠溶液,溶液体积增大,浓度减小,反应速率减小,选项B错误;
C.升高温度,活化分子的百分数增加,反应速率增大,选项C错误;
D.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子数目大大增加,反应速率加快,选项D正确。
故选D。
11.A
解析:氨气的反应速率为:=0.4mol·(L·s)-1,相同时间内反应速率之比等于化学计量数之比,则=,解得v(N2)=0.2mol·(L·s)-1,答案选A。
12.B
解析:A.活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞,A错误;
B.ΔH-TΔS<0的反应可以自发,若某反应的ΔH<0、ΔS<0,则该反应在低温下可自发进行,B正确;
C.v(SO2)=0.1mol·L-1·min-1表示二氧化硫的反应速率,不能说明SO2的浓度数值,C错误;
D.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,D错误;
故选B。
13.B
解析:A.A是固体,不能用A表示的该反应的反应速率,A错误;
B.0~2s内用C表示的该反应的速率为=,B正确;
C.0~2s内用C表示的该反应的速率为,为平均反应速率,不是瞬时反应速率,C错误;
D.反应速率之比是化学计量数之比,则0~2s内用B表示的该反应的速率为,D错误;
答案选B。
14.C
解析:A.使用催化剂不能使平衡发生移动,所以使用催化剂不能提高的平衡脱除率,A项错误;
B.固体和纯液体浓度视为常数,一般不列入平衡常数中,但该反应中H2O为气态,应写入表达式中,则正确的反应平衡常数为:,B项错误;
C.该反应是熵增大的反应,即,且,则,反应一定能自发进行,C项正确;
D.其他条件不变,增大的用量,平衡正向移动,但是的转化量小于投入量,所以NO的转化率降低,D项错误;
答案选C。
15.B
解析:A.总反应速率是由慢反应决定,根据题中信息可知,该反应速率是由第②基元反应决定,故A正确;
B.基元反应发生的先决条件是由足够的能量和碰撞方向,故B错误;
C.V2O5为该反应的催化剂,降低该反应的活化能,提高反应的活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,反应速率加快,故C正确;
D.198kJ/mol为该反应的焓变,该反应为放热反应,逆反应的活化能比正反应的活化能大,故D正确;
答案为B。
二、填空题
16.(1) < 增加反应体系压强、及时移去产物(答案合理即可)
(2) 增大的浓度(合理即可)
(3) 9 78.3 0.043
解析:(1)在刚性密闭容器中发生反应,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ 200 400 600
平衡常数K 650 0.507 0.01
①由于合成氨随温度升高,化学平衡常数减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,所以△H<0;
②若想提高的转化率,应该促使平衡正向移动,该反应为气体体积减小的反应,根据勒夏特列原理,可以增大压强,使平衡正向移动;也可以及时移去产物,减小产物浓度,使平衡正向移动;答案为:<;增加反应体系压强、及时移去产物(答案合理即可);
(2)①a条件下,0~的平均反应速率。
②a、b氢气起始浓度不相同,但b到达平衡的时间缩短,说明反应速率增大,平衡时氢气的浓度减小,说明平衡正向移动,所以可能改变的条件是增大的浓度。答案为:;增大的浓度(合理即可);
(3)若体系在60MPa下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量分数,设平衡时为x mol,则:
平衡时氨气的体积分数,解得x=12;
①氮气的分压。氨气的分压;氢气的分压;
②的平衡转化率为;
③此时的平衡常数;
答案为: 9;78.3;0.043。
17.自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行
解析:略
18. > < < >
【分析】根据压强、温度对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析判断。
解析:在压强相同都是P2时,升高温度化学反应速率加快,达到平衡所需时间缩短。根据图象可知:在温度为T1时比温度是T2时先达到平衡,说明温度:T1>T2;升高温度,B%降低,说明升高温度,化学平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故△H>0;
在温度为T1时,在压强为P2时先达到平衡,说明压强:P2>P1,即压强:P1<P2;在其它条件不变时,增大压强,B%的含量增大,说明增大压强,化学平衡逆向移动。根据平衡移动原理:在其它条件不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,故逆反应方向为气体体积减小的方向,故m+n<p。
19.(1) 变深橙或橙色加深 逆反应
(2) 变黄或黄色加深 正反应
解析:(1)向Cr2O + H2O CrO+ 2H+平衡体系中加入浓硫酸溶液,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液颜色将变深橙或橙色加深;故答案为:变深橙或橙色加深;逆反应。
(2)向Cr2O + H2O CrO+ 2H+平衡体系中加入NaOH溶液,氢氧根消耗氢离子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,因此溶液颜色将变黄或黄色加深;故答案为:变黄或黄色加深;正反应。
20.30mol·L-1·min-1 c 1.00 2. 56mol·L-1<c(B)≤6. 56mol·L-1
解析:略
21. K=c2(NH3)·c(CO2)=(1.6×10-3)2×0.8×10-3=2.05×10-9 4:1 0.05
【分析】本题利用日常生活中的常见问题考查化学平衡常数、转化率以及各物质的平衡量之比,总体难度不大。
解析:(1)根据反应方程式C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1,利用表中数据,40min后各组分的浓度不再变化,此时即为平衡浓度,该反应达到平衡,K===,故答案为:;
(2)该分解反应的平衡常数计算表达式是K=c2(NH3)·c(CO2),15℃时平衡时总浓度是2.4×10-3mol·L-1,又根据反应方程式可知,c(NH3):c(CO2)=2:1,则c(NH3)=1.6×10-3mol·L-1,c(CO2)=0.8×10-3mol·L-1,将数值代入上式可得:
K=c2(NH3)·c(CO2)=×0.8×10-3=2.05×10-9,故答案为:K=c2(NH3)·c(CO2);2.05×10-9;
(3)①在T℃时,根据反应方程式可知平衡常数表达式为:K=,故有K===0.25,则=4,故答案为:4:1;
②根据化学平衡中的三段式分析:
K====0.25,求得x=0.05,故答案为:0.05。
22.(1) 2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 浓度
(2)0.0052
(3)反应放热或产物Mn2+是反应的催化剂
(4) 黄 正反应 橙色逐渐变浅,最后变为无色
(5)K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
【分析】影响反应速率的条件有反应物的浓度、温度、催化剂等,探究影响反应速率的因素时,需要进行单因子变量控制;探究浓度对反应速率的影响,那么做对比实验时,反应物的浓度就是唯一变量,其余条件都需相同,据此回答。
解析:(1)上述反应中草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳、高锰酸根被还原为锰离子,反应的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;两次试验,草酸浓度不同,所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响;
(2)若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下),二氧化碳的物质的量为0.0002mol,根据2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,反应消耗0.00004mol MnO,则在2min末,c(MnO)=mol·L-1;
(3)图乙中t1~t2时间内反应速率加快,主要原因可能是反应放热或产物Mn2+是反应的催化剂;
(4)向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液,氢离子浓度减小,Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+平衡正向移动,溶液呈黄色;若向溶液中逐滴加入溶液,则产生黄色沉淀,CrO浓度减小,平衡向着正反应方向移动,溶液中Cr2O 、CrO的浓度均减小,则溶液颜色变化为橙色逐渐变浅,最后变为无色;
(5)根据实验②可知,酸性条件下K2Cr2O7能氧化乙醇;根据实验④可知,碱性条件下K2Cr2O7不能氧化乙醇,对比实验②和④,可得出的结论是K2Cr2O7酸性溶液氧化性强。
23.(1) MnO2固体 分液漏斗
(2)O2+4I- +4H+ =2I2+ 2H2O
(3) 酸性 使用不同浓度的稀硫酸作对比实验
(4)A
(5) 探究浓度对反应速率的影响 显色剂、检验I2的存在 或1.25×10-3mol/(L·s)
【分析】(1)根据装置I不需要加热制取氧气可知利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质分析。
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式。
(3)对比乙丙实验可知,氧气和碘化钾溶液发生反应的适宜条件为酸性环境,酸溶液中氢离子浓度不同,出现蓝色的速率不同。
(4)利用氧气和双氧水的不同性质进行检验。
(5)根据实验中变量分析实验目的,并根据反应速率的计算公式计算。
解析:(1)甲实验:根据装置I不需要加热制取氧气可知利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向I的锥形瓶中加入MnO2固体,向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液,连接I、Ⅲ,打开活塞,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质,故①为MnO2固体,②为分液漏斗。
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I- +4H+ =2I2+ 2H2O;
(3)向I中加入KMnO4固体,连接I、Ⅲ,点燃酒精灯,M中有气泡冒出,溶液不变蓝,向I中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液,连接I、Ⅲ,点燃酒精灯,M中有气泡冒出,溶液变蓝对比乙、实验可知, O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境,为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验。
(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化,导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色就可以证明混合气体中含有双氧水,故正确。B.氯化铁不能和双氧水反应,故错误;C.硫化钠能和氧气或双氧水反应,都能生成硫,不能证明,故错误;D.酚酞不能证明双氧水,故错误。故选A。
(5)①表中只有硫代硫酸钠的浓度不同,该实验进行的目的是探究浓度对反应速率的影响, 淀粉溶液的作用是显色剂,检验碘单质的存在。
②实验①中用Na2S2O3表示反应速率v(Na2S2O3)=

延伸阅读:

标签:

上一篇:2023年安徽省滁州市定远县第二中学中考化学6月第二次阶段试卷(含解析)

下一篇:第2章微粒间相互作用与物质性质检测题(含解析)高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2