第6章 化学反应速率与化学平衡 (含解析)单元检测题 2023-2024高一下学期化学沪科版(2020)必修第二册

第6章《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1.在恒温恒容的密闭容器中加入和,在一定条件下,发生反应:,则下列有关说法错误的是
A.加入适当的催化剂,反应速率加快
B.反应达到平衡状态后,的物质的量为0.5mol
C.当容器内压强不再变化时,反应处于平衡状态
D.反应过程中,和的速率之比是1∶2
2.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理如下图所示,
下列说法正确的是
A.该反应①中钛氧键断裂会释放能量 B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用作催化剂可降低反应热 D.催化过程中钛的价态没有变化
3.对于反应,下列有关说法不正确的是
A.在容器中充入4 mol 和5 mol ,一定条件下充分反应,反应结束后,电子转移的物质的量为20 mol
B.在恒容容器内,反应达到平衡后,通入Ar,压强增大,但v(正)和v(逆)都不变
C.断裂1 mol N-H键的同时,断裂1 mol O-H键,说明该反应达到平衡伏态
D.当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态
4.为了探究影响化学反应速率的因素,某同学分别设计了四个实验,其中实验对应结论不正确的是
选项 A B C D
实验
结论 盛有热水烧杯中的试管产生气泡更快 加入的的试管会立即出现沉淀 滴入少量溶液的试管产生气泡速率更快 镁条反应更快
A.A B.B C.C D.D
5.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 探究化学反应的限度 取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
B 比较Mg与Al的金属活动性 常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
C 探究不同催化剂对同一反应速率的影响 相同条件下,向两支盛有等体积等浓度H2O2溶液的试管中分别滴入5滴等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
D 探究浓度对化学反应速率的影响 常温下,相同的铁片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铁片先溶解完
A.A B.B C.C D.D
6.硫单质可以与活性中间体二氟卡宾(:CF2)在催化剂钯(Pa) 作用下可形成S=CF2,其反应历程如图所示:
下列叙述正确的是
A.决定总反应速率的基元反应的活化能为221.46kJ·mol-1
B.催化剂钯可改变总反应的焓变
C.上述反应历程中存在非极性键的断裂和生成
D.比稳定
7.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol的中,含有的中子数为0.6NA
B.1 mol/L的H2SO4溶液中,含有的H+数为0.2NA
C.标准状况下,2.24 L己烷在O2中完全燃烧,得到CO2分子数为0.6NA
D.密闭容器中充入1molN2与3molH2反应制备NH3,形成的N-H键数目为6NA
8.下列实验的实验目的、图示操作和实验现象不正确的是
A.探究不同催化剂对同一反应速率的影响 B.探究温度对化学平衡的影响
试剂:淀粉溶液、碘水、唾液、2mol/LH2SO4溶液 现象:图中左试管溶液蓝色一段时间后逐渐褪去,右试管溶液蓝色迅速褪去 试剂:烧瓶中各充入等质量的NO2 现象:一段时间后,右边烧瓶内气体颜色变浅,左边烧瓶内气体颜色变深
C.探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性强弱 D.验证牺牲阳极的阴极保护法
试剂:0.1mol/L醋酸溶液、饱和硼酸溶液、0.1mol/LNa2CO3溶液 现象:图中左试管内液面产生气泡,右试管无明显现象 试剂:酸化的3%的NaCl溶液、铁氰化钾溶液 现象:一段时间后,取少量烧杯中的液体于试管中,滴加2滴铁氰化钾溶液,不产生蓝色沉淀
A.A B.B C.C D.D
9.在密闭容器中进行反应:N2+3H22NH3,下列说法正确的是
A.升高温度能加快反应速率
B.充入氢气能减慢反应速率
C.达到平衡时,反应速率:v(正)=v(逆)=0
D.达到平衡时,N2和H2能100%转化为NH3
10.向恒温和绝热的两个体积均为2.0L的恒容密闭容器中分别充入4.0molNO和4.0molO3,发生反应:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g),在起始温度相同的条件下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(NO)随时间变化的情况如表。
时间/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40
甲 n(NO)/mol 4.0 3.0 2.2 1.6 1.2 0.8 0.6 0.6 0.6
乙 4.0 2.9 1.7 1.0 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8
下列说法错误的是
A.乙容器为绝热容器
B.该反应的△H<0
C.甲容器中用O2表示0~20s内的平均反应速率为1.4mol·L-1·s-1
D.若在甲容器中充入的是2.0molNO和2.0molO3,则平衡后得到1.7molO2
11.下列情况表示合成氨反应达到平衡状态的是
A.的消耗速率与的生成速率之比为3:2
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.的生成速率与的生成速率之比为2:1
D.密闭容器中、、的物质的量之比为3:1:2
12.在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:,测得CO和CH3OH(g)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。下列说法正确的是

A.该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
B.升温能增大正反应速率,减小逆反应速率
C.反应开始到3min时,平均反应速率为
D.当反应体系中时,反应一定达到平衡
13.用和催化合成乙烯的反应原理为:,向1L恒容密闭的催化反应器中充入和,测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是

A.容器内气体密度不变可以作为判断反应达到平衡状态的标志
B.生成乙烯的速率:M点一定大于N点
C.250℃时,反应5min后达到平衡状态,则5min内
D.升高温度,催化剂的催化效率降低
14.下列日常生活中的做法与调控反应速率无关的是
A.食品抽真空包装 B.用冰箱冷藏食物
C.向轴承中注入润滑油 D.用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
15.一定温度下,足量锌与少量稀硫酸反应。向反应混合物中加入下列物质对氢气体积不变,反应速率变大的是
A.加入固体 B.把锌粒改成锌粉
C.加入少许等浓度的稀硫酸 D.加入固体
二、填空题
16.完成下列问题。
(1)反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势,如图1所示。
①该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
②若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是 。(填字母)
A.改稀硫酸为98%的浓硫酸;
B.升高温度;
C.改铁片为铁粉
(2)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图3所示。回答下列问题:
①从反应开始到10s时,v(Z)= 。
②反应的化学方程式为 。
③10s后Z的生成速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)10s末Z的生成速率。
17.现有反应,达到平衡后,升高温度,B的转化率变大;减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,且 (填“>”“=”或“<”)p。
(2)在恒容条件下加入B,则A的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),B的转化率 。
18.氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应:
(1)合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。

(2)在2L密闭容器内,时发生反应,在体系中,随时间的变化如下表:
时间(min) 0 1 2 3 4 5
的物质的量(mol) 0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06
①上述反应在第时,的转化率为 ;
②用表示从内该反应的平均速率 ;
③根据上表数据,可以比较出第的平均反应速率比第 ,请说明这两个时间段反应速率不同的原因 ;
(3)在一定条件下,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中共存
B.的物质的量之比为1∶3∶2
C.容器中的压强不随时间变化
D.浓度相等
三、实验题
19.课堂上老师演示了下列实验:取一小片锌,打磨干净,置于试管中,加入的稀硫酸,让同学们观察,并描述现象。甲同学说:锌片快速溶解,溶液中冒出大量气泡;乙同学说:锌片缓慢溶解,溶液中冒出气泡:围绕着实验现象,老师提了几个问题,请你完成老师的问题。
(1)锌和硫酸反应到底是“快”还是“慢”呢?老师提出了一种衡量锌和硫酸反应快慢的物理量,化学反应速率v。其中a处填 ,b处填 。
化学反应速率定义 反应速率表达式 单位
方法1 单位时间内收集到一定温度和气压下氢气的体积 mL/s
方法2 单位时间内参加反应的锌的质量 a g/s
方法3 单位时间内溶液中H+摩尔浓度的改变量 b
(2)老师改进了装置,把一定量的锌和足量某浓度稀硫酸溶液反应(装置图1),得如下数据(下列气体体积已经折算为0℃,105Pa对应的气体体积)

时间/秒 0 10 20 30 40 50 60
氢气体积/mL 0 5.6 16.8 50.4 72.8 90.2 101.5
反应最快的时间段是 ;反应最快的时间段用锌表示反应快慢: g/s。
(3)在同实验条件下,老师又进一步分别用等质量的和足量的等体积等浓度硫酸反应绘制了图2(纵坐标为氢气体积,横坐标为反应时间),则甲曲线代表金属 ,丙曲线代表金属 。

20.以高锰酸钾溶液(紫色)与草酸(H2C2O4)溶液(无色)的反应为例,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验方案如下表所示:
实验 编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至 无色所需时间/min
0.6mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2mol/L KMnO4溶液 3mol/L 稀硫酸
1 3.0 2.0 2.0 3.0 4.0
2 3.0 a 2.0 2.0 5.2
3 3.0 4.0 2.0 1.0 6.4
(1)补全离子方程式:2+5H2C2O4+ =2Mn2++ +8H2O
(2)表中a为 ;根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(3)利用实验1中数据计算该反应的平均反应速率v(KMnO4)= 。
21.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号 实验操作 实验现象
① 分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。 试管A中不再产生气泡;试管B中产生的气泡量增大。
② 另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液。 试管A、B中均未明显见到有气泡产生。
(1)实验①的目的是 ,实验中滴加FeCl3溶液的目的是 。
(2)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是 (用实验中所提供的几种试剂)。
(3)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图甲所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是 。
(4)对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图乙、丙所示的实验。请回答相关问题:
①定性分析:如图乙可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是 。
②定量分析:用图丙所示装置做对照实验,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。
(5)通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑 方法的应用。
试卷第4页,共10页
参考答案:
1.B
【详解】A.加入适当的催化剂可以降低活化能,加快反应速率,A正确;
B.根据题给条件,无法计算平衡时氧气的浓度,B错误;
C.该反应是在恒容的容器中进行的,且该反应的反应前后气体的计量系数不同,故压强不再变化可以证明反应达到平衡,C正确;
D.反应过程中速率之比等于计量系数之比,D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.断键吸收能量,则过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A错误;
B.该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和氧气,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;
C.催化剂降低反应所需活化能,不影响反应热,反应热与反应物和生成物总能量差有关,故C错误;
D.根据示意图可知反应中钛的价态有+3价和+4价,催化过程中钛的化合价发生了变化,故D错误;
故选B。
3.A
【详解】A.是可逆反应,在容器中充入4 mol 和5 mol ,反应物不能完全反应,电子转移的物质的量小于20 mol,故A错误;
B.在恒容容器内,反应达到平衡后,通入Ar,压强增大,各反应物和生成物的浓度都不发生变化,v(正)和v(逆)都不变,故B正确;
C.断裂1 mol N-H键的同时,断裂1 mol O-H键,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故C正确;
D.该反应过程中气体总质量不变,总物质的量减少,混合气体的平均摩尔质量变大,当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态,故D正确;
故选A。
4.B
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,所有盛有热水烧杯中的试管产生气泡更快,故A正确;
B.浓度越大,化学反应速率越快,所以加入的的试管产生沉淀的速率会快,但会立即出现沉淀,故B错误;
C.加入少量CuCl2溶液后,Fe置换出Cu附着在Fe的表面上形成原电子,使化学反应速率加快,故C正确;
D.镁比铝更活泼,所以与相同浓度的稀盐酸反应时,镁条反应更快,故D正确;
故选B。
5.C
【详解】A.取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5~6滴,,充分反应KI过量,所以溶液中既含I2又含I-,不能确定该反应是可逆反应,故A不符合题意;
B.常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池,Al和NaOH溶液发生氧化还原反应作负极,Mg和NaOH溶液不反应作正极,所以不能通过该反应判断Mg与Al的金属活动性,故B不符合题意;
C.相同条件下,向两支盛有等体积等浓度H2O2溶液的试管中分别滴入5滴等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液,根据产生气体的快慢程度可以判断不同催化剂对同一反应速率的影响,故C符合题意;
D.常温下,相同的铁片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸与铁片发生钝化反应,不能先溶解完,故D不符合题意;
故答案:C。
6.C
【详解】A.决定总反应速率的基元反应的活化能为37.29kJ/mol-(-28.8)kJ/mol=66.09kJ/mol,A错误;
B.催化剂不能改变反应焓变,B错误;
C.生成步骤中,存在S-S键的断裂和生成,C正确;
D.能量越低越稳定,由反应历程可知,比稳定,D错误;
答案选C。
7.A
【详解】A.1个中含有6个中子,则0.1 mol的中,含有的中子数为0.6NA,A正确;
B.1 mol/L的H2SO4溶液的体积未知,无法求出含有的H+数,B不正确;
C.标准状况下,己烷呈液态,无法求出2.24 L己烷的物质的量,也就无法求出在O2中完全燃烧得到CO2分子数,C不正确;
D.合成氨反应为可逆反应,反应不能进行完全,则1molN2与3molH2反应制备NH3,形成的N-H键数目小于6NA,D不正确;
故选A。
8.B
【详解】A.淀粉在硫酸或唾液的催化下水解生成葡萄糖,碘遇淀粉溶液变蓝色,淀粉水解生成葡萄糖时,葡萄糖和碘不反应,所以溶液褪色, A正确;
B.2NO2(g)N2O4 △H<0的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,降低温度平衡正向移动,所以一段时间后,右边烧瓶内气体颜色变深,左边烧瓶内气体颜色变浅,现象错误,B错误;
C.强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,醋酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,碳酸钠和硼酸不反应,所以现象图中左试管内液面产生气泡,右试管无明显现象,C正确;
D.该实验验证的是牺牲阳极的阴极保护法,属于原电池原理,锌比铁活泼,锌作负极,正极是溶解在NaCl溶液中的氧气的电子,而铁氰化钾是检验Fe2+的,Fe电极区没有蓝色沉淀,D正确;
故选B。
9.A
【详解】A.升高温度,反应物的能量增加,有效碰撞的次数增多,反应速率加快,A正确;
B.在密闭容器中充入氢气,能增大反应物的浓度,从而加快反应速率,B不正确;
C.达到平衡时,反应仍在进行,只是正反应与逆反应速率相等,所以反应速率:v(正)=v(逆)>0,C不正确;
D.合成氨反应为可逆反应,达到平衡时,反应仍在进行,N2和H2不能100%转化为NH3,D不正确;
故选A。
10.C
【详解】A.因为乙中反应先达到平衡,说明甲中反应速率较慢,体系温度较低,而平衡时NO变化量大,说明该反应为放热反应,乙中温度升高,是绝热容器,选项A正确;
B.因为乙中反应先达到平衡,说明甲中反应速率较慢,体系温度较低,而平衡时NO变化量大,说明该反应为放热反应,△H<0,选项B正确;
C.甲中,0~20s内,,选项C错误;
是气体体积不变的反应,其平衡常数为,在甲中充入2.0molNO和2.0mol,其中、均为充入4.0molNO和4.0mol时的一半,故平衡时为充入4.0molNO和4.0mol时的一半,即,选项D正确。
答案选C。
11.B
【详解】A. 的消耗速率与的生成速率均指正反应速率,二者比值始终为3:2,不能说明已达到平衡状态,A不符合;
B. 反应过程中气体的质量不变,气体的物质的量逐渐减小,因此混合气体的平均相对分子质量随着反应而改变,当其不再改变时,说明已达到平衡状态,B符合;
C. 的生成速率与的生成速率之比为2:1时,即的生成速率与的消耗速率之比为4:1时,说明正逆反应速率不相等,不能说明已达到平衡状态,C不符合;
D. 密闭容器中、、的物质的量之比为3:1:2与初始投料有关,不能判断各成分的量是否保持定值、不能说明已达到平衡状态,D不符合;
答案选B。
12.C
【分析】由图-1可计算反应速率以及平衡时各组分的物质的量,由图-2可得出该反应为放热反应;
【详解】A.由图-2可知该反应为放热反应,故反应物的总键能小于生成物的总键能,A错误;
B升温能够增大反应物和生成物的活化分子的百分数,故升温不仅增大正反应速率,也增大逆反应速率,B错误;
C.反应开始到3min时,CO的物质的量的变化量为0.75mol,故H2的物质的量的变化量为1.5mol,,C正确;
D.由图-1可看出当平衡时,,D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.,m、V不变,密度不可以作为判断反应达到平衡状态的标志,A错误;
B.温度升高使反应速率增大的程度与催化剂失去活性使反应速率减小的程度无法比较大小,则N点和M点生成乙烯速率快慢无法判断,B错误;
C.根据题意,H2和CO2的投料比等于改反应的系数之比,则平衡是图示CO2平衡转化率50%,H2平衡转化率也为50%,故,C正确;
D.250℃之前,温度升高,催化剂的催化效率升高,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.食品抽真空包装是防止食品被氧化腐坏,降低食品内的化学反应速率,故A正确;
B.降低温度可减小反应速率,故B正确;
C.加润滑油只是为了减小摩擦,故D错误;
D.增大接触面积可提高化学反应速率,故D正确;
所以本题选C.
【点睛】要掌握化学反应速率的影响因素,要根据实际例子来进行判断
15.B
【详解】A.加入固体,n(H+)增加,生成的氢气体积增加,A不符合题意;
B.把锌粒改成锌粉增大接触面积,反应速率变大,n(H+)不变,氢气体积不变,B符合题意;
C.加入少许等浓度的稀硫酸,n(H+)增加,生成的氢气体积增加,C不符合题意;
D.要消耗H+,c(H+)减小,反应速率变小,n(H+)减小,氢气体积减小,D不符合题意;
故选B。
16.(1) 放热 BC
(2) 0.079mol/(L·s) X(g)+Y(g) 2Z(g) 等于
【详解】(1)①从图可知,反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应;
②A.反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,改稀硫酸为98%的浓硫酸,发生钝化现象,不产生氢气,故A不选;
B.升高温度,反应速率增大,故B选;
C.改铁片为铁粉,增大了接触面积,反应速率增大,故C选;
故答案为:BC;
(2)据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加,说明X和Y是反应物、Z是生成物,参加反应的△n(X)=(1.20-0.41)mol=0.79mol、△n(Y)=(1.00-0.21)mol=0.79mol、△n(Z)=(1.58-0)mol=1.58mol,同一反应同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比,所以X、Y、Z的计量数之比为0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2,则该反应方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g);
①从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率v(Z)= =0.079mol/(L·s);
②根据以上分析可知其反应方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g);
③10s体系处于平衡状态,各成分的物质的量不再变化,则10s后Z的生成速率等于10s末Z的生成速率。
17.(1) 吸热 >
(2) 增大 减小
【解析】(1)
对反应,达到平衡后,升高温度,B的转化率变大,则该反应的正反应为吸热反应;减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,则该反应的正反应为气体体积减小的反应则>q,故答案为:吸热;>;
(2)
由(1)分析可知,该反应的正反应为气体体积减小且为吸热反应,所以在恒容条件下加入B,根据勒夏特列原理分析可知A的转化率增大,B本身的转化率降低,故答案为:增大;减小;
18.(1) 放热 小于
(2) 70% 0.09mol·L-1·min-1 快 随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减慢
(3)C
【详解】(1)根据图像可知反应物总能量高于生成物总能量,因此该反应是放热反应,由于断键吸热,形成化学键放热,所以其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量。
(2)①上述反应在第时剩余氮气是0.06mol,消耗氮气是0.2mol-0.06mol=0.14mol,的转化率为×100%=70%;
②前2分钟内消耗氮气是0.2mol-0.08mol=0.12mol,根据方程式可知消耗氢气是0.36mol,浓度是0.18mol/L,用表示从内该反应的平均速率0.18mol/L÷2min=0.09mol·L-1·min-1;
③根据表中数据可知第1分钟时消耗氮气是0.1mol,1~2min时消耗氮气是0.02mol,所以第的平均反应速率比第快,这是由于随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减慢,所以第的平均反应速率比第快;
(3)A. 容器中共存不能说明正逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,A错误;
B. 的物质的量之比为1∶3∶2不能说明正逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,B错误;
C. 正反应体积减小,压强是变量,容器中的压强不随时间变化,说明反应达到平衡状态,C正确;
D. 浓度相等不能说明正逆反应速率相等,反应不一定达到平衡状态,D错误;
答案选C。
19.(1)
(2)
(3) Mg Zn
【详解】(1)根据题目表格可知,方法2以单位时间内参加反应的锌的质量来表达化学反应速率,所以应用单位时间内锌的质量变化来表示,故可得a处反应速率表达式;方法3用氢离子单位时间浓度变化量来表示化学反应速率,故其单位为;
(2)根据题目表格数据可计算每10s产生氢气的体积,比较可得知在20s~30s产生的氢气最多,说明反应速率最快;此时段内产生氢气物质的量,根据化学反应方程式可知消耗Zn物质的量为0.75mol,对应质量为,则;
(3)用等质量的和足量的等体积等浓度硫酸反应,由于纵坐标为氢气体积,横坐标为反应时间,则斜率表示化学反应速率,其中Mg最活泼,化学反应速率最快,最先达到反应终点,对应曲线甲;Zn金属活泼性在三种金属中排第二,第二个达到反应终点,对应曲线丙。
20.(1) 6H+ 10CO2↑
(2) 3.0 其他条件相同时,增大硫酸浓度(或反应物浓度),反应速率增大
(3)0.01mol/(L·min)
【详解】(1)酸性高锰酸钾具有强氧化性,可氧化草酸生成二氧化碳,自身被还原为锰离子,根据氧化还原反应的配平原则可知,反应的离子方程式为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)为控制单一变量,需保证溶液总体积保持不变,所以实验编号2中水的体积应为3.0mL,根据三次实验数据可看出,稀硫酸的浓度越来越小,室温下溶液颜色褪至无色所需时间越来越长,则反应速率越来越小,故结论为:其他条件相同时,增大硫酸浓度(或反应物浓度),反应速率增大;
(3)实验1中数据中参加反应的高锰酸钾的浓度为,所以该反应的平均反应速率v(KMnO4)= 0.01mol/(L·min)。
21. 研究温度对H2O2分解速率的影响 加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察 将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液,观察产生气泡的速率 C 溶液中气泡产生的速率 排除氯离子的干扰(其他合理答案也给分) 收集40mL气体所需的时间 控制变量(或对比)
【详解】(1)分别在试管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液,各滴入1~2 滴1mol/L FeCl3溶液.待试管中均有适量气泡出现,说明过氧化氢分解能发生,试管A、B中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中,两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低,说明研究的是温度对反应速率的影响,而开始加滴加FeCl3溶液,目的加快H2O2分解,故答案为研究温度对H2O2分解速率的影响;加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察;
(2)影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积,另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和 5mL10%H2O2溶液,试管A、B中均未见气泡产生,为加快反应速率,可从温度、或催化剂的影响角度考虑,故答案为将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液,观察产生气泡的速率;
(3)该图象横坐标表示时间,纵坐标表示生成气体的体积,时间越短生成的气体越多,反应速率越快,所以速率最慢的为C,故答案为C点的即时速率;
(4)①由于反应中产生氧气,所以可通过观察溶液中气泡产生的速率来比较反应快慢;由于两种盐溶液中阴离子不同,所以为排除阴离子不同(或排除氯离子的干扰)而造成实验的不准确,将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理;
②要想定量分析,则必须测量收集40mL气体所需的时间来比较反应的快慢;
(5)通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑控制变量(或对比)方法的应用

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