第二章化学反应速率与化学平衡 单元测试题(含解析)-2023-2024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 单元测试题
一、单选题
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中加入固体后颜色变深
B.压缩盛有的容器体积时,气体颜色变深
C.对于合成氨的反应,较低温度有利于增大转化率
D.在一定条件下的密闭容器中发生反应: ,等压下通入稀有气体提高乙烷转化率
2.循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在催化剂作用下,催化释氢的反应机理如图所示。下列有关说法错误的是
A.催化释氢的方程式为
B.相同条件下,溶液催化释氢的速率小于催化释氢
C.以溶液催化释氢,是中间产物
D.催化释氢反应生成和
3.杭州亚运会主火炬燃料甲醇是利用焦炉气中的副产氢气和从工业尾气捕捉的二氧化碳合成,实现了二氧化碳资源化利用。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为: 。一定温度下,将1和3加入反应容器中,反应达到平衡后,下列有关说法错误的是
A.恒温恒压时,向容器内加入一定量氖气,的物质的量浓度增大
B.恒温恒容时,向容器内加入一定量,物质的量浓度增大
C.时,的转化率最大
D.升高温度,生成的速率增大,的物质的量分数减小
4.“氯化反应”一般指将氯元素引入化合物中的反应,一般包括置换氯化、加成氯化和氧化氯化。已知在制“氯乙烯反应”中, HC≡CH (g)+HCl(g)CH2=CHCl(g)的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.碳碳叁键的键能:M1大于CH≡CH
B.由题图可知M2→M3的变化过程是热能转变成化学能的过程
C.该氯乙烯反应的总反应速率取决于M2→M3的反应速率
D.HgCl2是“氯化反应”的催化剂,不会参与反应的过程
5.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关该反应的说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,v(正)和v(逆)增大
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,v(正)下降、v(逆)上升
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应速率增大
D.温度不变,将容器体积增大,反应速率也增大
6.我国科学家以MoS2为催化剂,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是
A.Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化
B.两种电解质溶液环境下从N2→NH3的焓变相同
C.MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量升高
D.N2的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程
7.下列不能用勒夏特列原理解释的是
①棕红色加压后颜色先变深后变浅
②溶液中加入固体后颜色变深
③配制溶液时加入过量铁粉
④催化氧化成的反应,往往加入过量的空气
⑤打开易拉罐有大量气泡冒出
⑥加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
A.③⑤ B.③⑥ C.②⑥ D.①③⑤⑥
8.在下,反应达到平衡。恒容时,温度升高,浓度减小。下列说法正确的是
A.该反应的焓变为正值 B.恒温下增大压强,反应体系的颜色加深
C.升高温度,逆反应速率减小 D.该反应平衡常数为
9.对于可逆反应,下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
B.降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.达到化学平衡时,5v正(O2)=4v逆(NO)
D.保持容器容积不变,向其中加入1 mol He,化学反应速率不变
10.一定条件下,发生可逆反应,现将A、B物质按照物质的量和充入恒容容器中发生反应,另发生数次为该次投料量倍的反应。反应达到平衡时物质转化率与投料比和温度的关系如下图所示,则下列说法不正确的是
A.若,则大于4
B.
C.图像上任意一点都满足
D.若则、b、1的三条线段将重合
11.下列说法正确的是
A.增大压强,活化分子百分数增多,化学反应速率一定增大
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) H=+1.9 kJ/mol,则金刚石比石墨稳定
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0, S>0,则不论在何种条件下都不可能自发进行
D.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq) H>-57.3 kJ/mol
12.自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.三种中间产物中Z最稳定
B.生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应
C.相同条件下,中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)D.中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为26.31kJ·mol-1
13.用将转化为的反应为。在恒温恒容条件下测得反应过程中的实验数据如下表。下列说法错误的是
0 2 4 6
0 1.8 3.7 5.4
A.用表示的化学反应速率为
B.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可说明反应达到化学平衡状态
C.化学平衡常数:
D.增大压强,可以提高的平衡转化率
14.25℃时,向40 mL 0.05 mol/L的溶液中一次性加入10 mL 0.15 mol/L的KSCN溶液(体积变化忽略不计),发生反应,混合溶液中与反应时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.时向溶液中加入50 mL 0.1 mol/L KCl溶液,平衡逆向移动。
B.E点对应的坐标为(0,0.04)
C.在25℃时该反应的平衡常数为
D.分钟后加入少量KSCN固体,溶液红色加深,该现象可以证明与SCN-的反应是可逆反应
15.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯():CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.增大压强甲醇转化率增大
B.平衡常数,反应速率
C.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
D.b条件下延长反应时间,CO的转化率保持不变
16.由羟基丁酸生成丁内酯的反应如下:.在时,水溶液中羟基丁酸的初始浓度为,随着反应的进行,测得丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示:
21 50 80 100 120 160 220
0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
下列说法不正确的是
A.在内,以丁内酯的浓度变化表示的反应速率为
B.在时,该反应的平衡常数
C.及时移出了丁内酯,平衡时羟基丁酸的转化率提高,反应速率加快
D.时,羟基丁酸 转化率为
二、非选择题
17.在2L密闭容器中进行反应:,式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
X Y Z Q
起始/mol 1.2 0
2min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3min末/mol 0.8
已知内,。
(1)试确定以下物质的量:起始时 , 。
(2)化学方程式中m= ,n= ,p= ,q= 。
18.化学反应速率的影响因素
(1)内因
在相同条件下,反应速率首先是由反应物 决定的。
(2)浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 均出现浑浊,先后顺序为A、B、C
实验结论 c(Na2S2O3)增大,产生浑浊的速率加快
规律总结 其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率 ;减小反应物的浓度,反应速率
①浓度对化学反应速率的微观解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目 →单位时间内有效碰撞几率 →反应速率 ;反之,反应速率减慢。
②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
恒容:充入“惰性气体”→总压 →物质浓度 (活化分子浓度不变)→反应速率 。
恒压:充入“惰性气体”→体积 →物质浓度 (活化分子浓度减小)→反应速率 。
(3)压强对化学反应速率的影响
①研究对象——气体模型的理解
对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成 。如图所示:
对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积 ,反应物浓度 ,化学反应速率 。
②微观解释
增大压强→气体体积 →反应物浓度 →单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞几率 →反应速率 ;反之,反应速率 。
(4)温度对化学反应速率的影响
①实验探究
实验操作
实验现象 溶液紫红色褪去所需时间长短:
实验结论 其他条件相同时,反应物的温度越高,反应速率越
②影响规律:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率 ;降低温度,化学反应速率 。经验规律,一般温度每升高10 K,反应速率可增加2~4倍。
③微观解释
反之,反应速率减小。
(5)催化剂对反应速率的影响
①实验探究。
原理 2H2O22H2O+O2↑
实验操作 A B       C
实验现象 A试管中有气泡产生;B试管中迅速产生大量气泡;C试管中只观察到有少量气泡产生
结论 MnO2和FeCl3对H2O2分解都有催化作用,但MnO2催化作用较强,加入合适的催化剂能加快化学反应速率
②影响规律:当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率 。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用,都能加快H2O2的分解速率。
③用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大
19.氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:。该可反应达到平衡的标志是___________。
A.
B.单位时间生成的同时生成
C.容器内的总压强不再随时间而变化
D.混合气体的密度不再随时间变化
(2)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气:。
某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:
时间/min
0 0.40 1.00 0 0
5 0.80 0.02 0.60
7 0.20 0.20
10 0.21 0.81 0.19 0.64
①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态 (填“是”或“否”),前5min反应的平均反应速率 。
②反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。
A.减少的物质的量 B.降低温度
C.升高温度 D.充入
(3)氨的催化氧化:是工业制硝酸的重要反应。在1L密闭容器中充入和,保持其他条件不变,测得与温度的关系如图所示。该反应是 反应(填“放热”或“吸热”);温度下,的转化率为 。
20.在某一密闭容器中发生反应 ,不同时间段内该反应的反应速率随时间变化的曲线(反应达平衡后,某一时刻仅改变一个条件)如图所示。

回答下列问题:
(1)满足的时间段是 (填标号);若时刻改变压强,则为 (填“增大”或“减小”)压强。
A.   B.   C.   D.
(2)若、时刻均仅改变温度,则在下列时间段内,该反应的平衡常数最小的是 (填标号)。
A.     B.     C.
(3)时刻体系中除改变压强外,还可改变的条件为 。
(4)下列时间段内,的体积分数最高的是 (填标号,下同),的体积分数最高的是 。
A.     B.     C.
(5)在该反应中,每转移0.3mol电子,生成的HCl(g)的分子数为 。
(6)若该反应达到平衡时,测得的平衡转化率为,则平衡时的混合气体中, (用含的式子表示)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.加入固体,对于平衡体系,增大反应物浓度,平衡正向移动,溶液的颜色变深,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.反应过程中,压缩盛有的容器体积时,气体颜色变深是的浓度增大导致的,与勒夏特列原理无关,B符合题意;
C.合成氨反应的正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,有利于增大转化率,所以能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.等压下通入稀有气体,平衡正向移动,提高乙烷的转化率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案为:B。
2.B
【详解】A.由图中可催化释氢生成二氧化碳和氢气,反应的方程式为,A正确;
B.若将弱电解质HCOOH替换为强电解质HCOOK,HCOOK在溶液中快速电离有利于提高释放氢气的速率,相同条件下,溶液催化释氢的速率大于催化释氢,B错误;
C.由图可知,HCOOH催化释氢反应的机理中有H-离子生成,若将弱电解质HCOOH替换为强电解质HCOOK,HCOOK在溶液中快速电离出的K+离子能与H-离子反应生成KH,KH与水反应生成的氢氧化钾和氢气,是中间产物,C正确;
D.根据总反应方程式可知,催化释氢反应生成和,D正确;
故选B。
3.A
【详解】A.恒温恒压时,向容器内加入一定量氖气,容器体积变大,所有反应物质浓度均减小,的物质的量浓度减小,A错误;
B.恒温恒容时,向容器内加入一定量,平衡正向移动,物质的量浓度增大,B正确;
C.时,反应达到平衡,到达限度,的转化率最大,C正确;
D.反应放热,升高温度,生成的速率增大,平衡逆向移动,的物质的量分数减小,D正确;
故选A。
4.C
【分析】此题中判断反应是吸热反应还是放热反应可根据图象的纵坐标来判断。反应物总能量高是放热反应,生成物总能量高是吸热反应。C2H2→M1加入的HgCl2作催化剂,催化剂参与反应形成中间体,但总反应前后质量和性质不变,而且能使正逆反应的活化能都降低。M2→M3是放热反应,化学能转化为热能;总反应速率的快慢取决于各分步反应中速率较慢的那一步反应,M2→M3阶段较慢。
【详解】A.M1为乙炔与HgCl2形成的中间体,催化剂降低反应的活化能,也降低了逆反应的活化能,即加入催化剂HgCl2使C2H2→M1时M1的键能也降低,所以M1中碳碳三键的键能小于乙炔中碳碳三键的键能,故A错误;
B.由图可知,M2→M3放出热量,该过程中化学能转变成热能,故B错误;
C.总反应速率的快慢取决于各分步反应中速率较慢的那一步反应,即活化能较高的反应,因此M2→M3的反应速率决定了氯乙烯反应的总反应速率,故C正确;
D.根据反应机理图可知,HgCl2是该反应的催化剂。HgCl2在反应过程中与乙烯结合产生了中间体,参与了反应过程,然后中间体再分解又生成了该催化剂,所以反应前后质量和性质不变,故D错误。
答案选C。
5.A
【详解】A.其他条件不变,升高温度,v(正)和v(逆)增大,A正确;
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,生成物浓度降低,反应物浓度不变,故v(正)不变、v(逆)下降,B错误;
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应体系中各组分浓度不变,故反应速率不变,C错误;
D.温度不变,将容器体积增大,反应体系中各组分浓度减小,故反应速率减小,D错误;
故选A。
6.C
【详解】A.根据图示,Li2SO4溶液中 的能量较低,所以Li2SO4利于MoS2对N2的活化,故A正确;
B.催化剂不影响反应物、生成物的能量,所以两种电解质溶液环境下从N2→NH3的焓变相同,故B正确;
C.根据图示,*N2→*N2H 活化能最大,MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低,故C错误;
D.根据图示,N2的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程,故D正确;
选C。
7.B
【详解】①,加压,体积缩小,浓度增大,颜色变深,压强增大根据勒夏特列原理平衡正向移动,颜色变浅,①不符合条件;
②,加入SCN-,平衡正向进行,颜色变深,符合勒夏特勒原理,②不符合条件;
③配制FeSO4溶液,为了防止亚铁离子被氧化,加入铁粉,属于氧化还原,不属于勒夏特勒原理,③符合题意;
④,加入O2(g),平衡正向进行,符合勒夏特勒原理,④不符合题意;
⑤,打开易拉罐,压强减小,平衡逆向进行,气体体积增大,冒出气体,符合勒夏特列原理,⑤不符合题意;
⑥催化剂只能加快反应速度,不能影响平衡的移动,不符合勒席特列原理,⑥符合题意;
故答案为:B。
8.B
【详解】A.恒容时升高温度c(NO)减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,焓变为负值,故A错误;
B.恒温下增大压强,缩小容器体积,导致c(NO2)增大,则气体颜色加深,故B正确;
C.升高温度,升高温度增大活化分子百分数,则正逆反应速率都增大,故C错误;
D.根据化学方程式,则K=,故D错误。
答案选B。
9.D
【详解】A.当反应达到化学平衡时,若增加容器体积,则反应物、生成物的浓度都减小,因此正反应速率减小,逆反应速率也减小,A错误;
B.降低温度,反应物、生成物的能量降低,分子之间的有效碰撞次数减少,反应速率减小,次数正反应速率减小,逆反应速率也减小,B错误;
C.达到化学平衡时,任何物质的浓度不变,不同物质之间反应速率关系应该为:4v正(O2)=5v逆(NO),若5v正(O2)=4v逆(NO),则反应正向进行,未达到平衡状态,C错误;
D.保持容器容积不变,向其中加入1 mol He,由于不能改变体系中任何一种物质的浓度,因此化学反应速率不变,D正确;
故合理选项是D。
10.A
【详解】A.由图可知,相同温度小,X为a时,A的转化率最大,若,则说明投料越多,A的转化率越大,增大投料量,相当于给体系加压,平衡正移,说明正反应为气体体积减小的反应,则m小于4,A错误;
B.由图可知,当投料量固定时,温度越高,A的转化率越小,说明反应为放热反应,则,B正确;
C.将A、B物质按照物质的量和充入恒容容器中发生反应,A、B按比例参与反应,则图像上任意一点都满足,C正确;
D.若,则反应为反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不移动,故投料量对化学平衡无影响,则、b、1的三条线段将重合,D正确;
故选A。
11.D
【详解】A.增大压强,单位体积为活化分子数增大,但活化分子数百分数不变,故A错误;
B.物质能量越高越不稳定,由C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/mol,可知石墨能量比金刚石低,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0, S>0,根据△H-T△S<0反应可自发进行可知该反应在高温下可自发进行,故C错误;
D.醋酸为弱酸电离吸收热量,则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq) H>-57.3 kJ/mol,故D正确;
答案选D。
12.C
【详解】A.根据能量越低越稳定,可知中间产物中Z最稳定,故A正确;
B.活化能越大,反应速率越慢,整体反应速率的快慢,取决于最慢的基元反应,所以生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应,故B正确;
C.由图可知,相同条件下中间产物Z转化为产物P1的活化能小于转化为产物P2的活化能,活化能越小,反应速率越快,则中间产物Z转化为产物P1的反应速率快于转化为产物P2的反应速率,故C错误;
D.由图可知中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为14.15 kJ·mol-1-(-12.16 kJ·mol-1)=26.31kJ·mol-1,故D正确;
选C。
13.A
【详解】A.用表示的化学反应速率为,故A错误;
B.反应是体积变化的反应,气体的物质的量变化、质量不变,因此气体的平均摩尔质量是个变化值,不变说明各组分含量不再改变,达到平衡,故B正确;
C.反应正向放热,升高温度,平衡逆向移动平衡常数减小,故,故C正确;
D.反应正向体积减小,增大压强平衡正向移动,HCl的转化率增大,故D正确;
故选A。
14.D
【详解】A.t4时刻向溶液中加入50mL 0.1mol/L的KCl溶液,溶液总体积增大,离子浓度减小,化学平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡逆向移动,A正确;
B.40mL 0.05mol/L的FeCl3溶液中一次性加入10mL0.15mol/L的KSCN溶液,t=0时刻反应尚未开始,溶液总体积为50mL,c(Fe3+)==0.04mol/L,E坐标为(0,0.04),B正确;
C.从图中可知,平衡时c(Fe3+)=m mol/L,消耗掉Fe3+(0.002-0.05m)mol,则消耗掉SCN-(0.006-0.15m)mol,平衡时c(SCN-)=(3m-0.09)mol/L,生成Fe(SCN)3(0.002-0.05m)mol,平衡时浓度为c=(0.04-m)mol/L,则该反应的平衡常数=,C正确;
D.Fe3+初始物质的量为0.002mol,SCN-初始物质的量为0.0015mol,根据反应的方程式可知Fe3+过量,故即使该反应不是可逆反应,加入KSCN固体后,剩余的铁离子也会与SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液红色加深,无法证明该反应是可逆反应,D错误;
故答案选D。
15.D
【分析】由图可知,一定时间内,反应未达平衡之前,温度升高,反应速率增大,一氧化碳转化率增大,平衡之后,温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳转化率减小,说明反应为放热反应;
【详解】A.由于该反应是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,即增大甲醇的转化率,A正确;
B.温度超过约83℃左右时,随着温度的升高,CO的转化率降低,则说明该反应是放热反应;对于放热反应而言,温度越高,平衡常数K越小,故K(75℃)>K(85℃);b点的温度比d点的低,故反应速率,B正确;
C.根据图可知,温度在80~85℃的范围内,CO的转化率最高,超过该温度范围,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明反应的最适温度在80~85℃之间,故生产时反应温度控制在80~85℃为宜,C正确;
D.b条件下反应未达到平衡状态,延长反应时间,CO的转化率增大,D错误;
答案选D。
16.C
【详解】A.在50~80min内,以γ-丁内酯的浓度变化表示的反速率为==7.00×10-4mol/(L min),A正确;
B.根据表格数据可知平衡时c(γ-丁内酯)=0.132mol/L,c(γ-羟基丁酸)=c(γ-丁内酯)=0.132mol/L,所以平衡时c(γ-羟基丁酸)=(0.180-0.132)mol/L=0.048mol/L,K===2.75,B正确;
C.及时移出了丁内酯,即减小生成物浓度,逆反应速率突然减慢,化学平衡正向移动,导致反应物浓度减小,正反应速率也逐渐减慢,故平衡时羟基丁酸的转化率提高,但反应速率减慢,C错误;
D.0~120min内,c(γ-丁内酯)=(0.090-0)mol/L=0.090mol/L,根据方程式知,相同时间内消耗的c(γ-羟基丁酸)=c(γ-丁内酯)=0.090mol/L,在120m时,γ-羟基丁酸的转化率为×100%=×100%=50%,D正确;
故答案为:C。
17.(1) 3.9mol 1.5mol
(2) 1 3 2 3
【详解】(1)2min内v(Q)=0.3mol L-1 min-1,则生成Q的物质的量为0.3 mol L-1 min-1×2min×2L=1.2mol,则起始时通入Q的物质的量为(2.7-1.2)mol=1.5mol,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,,则变化的Y的物质的量为0.8mol×=1.2mol,即起始通入Y的物质的量(2.7+1.2)mol=3.9mol,故答案为:3.9mol;1.5mol;
(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,由表可知变化的物质的量分别为1.2-0.8=0.4mol,3.9-2.7=1.2mol,0.8mol,2.7-1.5=1.2mol,比值分别为0.4:1.2:0.8:1.2=1:3:2:3,则化学方程式中m=1,n=3,p=2,q=3。
18.(1)自身的性质
(2) 增大 减小 增多 增加 加快 增大 不变 不变 增大 减小 减小
(3) 反比 减小 增大 增大 减小 增大 增多 增加 增大 减小
(4) 甲>丙>乙 快 增大 减小
(5)增大
【详解】(1)在相同条件下,反应速率首先是由反应物自身的性质决定的,内因为决定性因素,不能改变;
(2)其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物的浓度,反应速率减小;
①浓度对化学反应速率的微观解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→单位时间内有效碰撞几率增大→反应速率加快;反之,反应速率减慢。
②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变 (活化分子浓度不变)→反应速率不变。
恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小 (活化分子浓度减小)→反应速率减小。
(3)①对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比。
如图所示:
对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,反应物浓度增大,化学反应速率增大。
②微观解释
增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增大→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(4)①其他条件相同时,温度越高,反应速率越快,溶液紫红色褪去所需时间长短:甲>丙>乙;其他条件相同时,反应物的温度越高,反应速率越快;
②影响规律:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。经验规律,一般温度每升高10 K,反应速率可增加2~4倍。
(5)②由实验现象可知,当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率增大。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用,都能加快H2O2的分解速率。
19.(1)C
(2) 是 0.02 mol·L-1·min-1 D
(3) 放热 75%
【分析】(1)可逆反应N2+3H2 2NH3达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化;该反应前后都是气体,容器容积固定,则气体的密度始终不变;
(2)①化学平衡状态时各组分的浓度不再随时间的改变而改变;
②根据影响化学平衡移动的因素来分析;
(3)在1L密闭容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g),保持其他条件不变,测得c(NO)与温度的关系如图所示随温度升高,NO浓度增大后减小说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H<0;根据N原子守恒可计算转化率。
【详解】(1)A.根据方程式可知3v正(H2)=2v逆(NH3)时正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故A错误;
B.无论反应是否达到平衡状态都存在“单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2”,不能据此判断平衡状态,故B错误;
C.恒温恒容条件下,容器内总压强与气体的物质的量成正比,反应前后气体的物质的量减小,压强减小,当容器内的总压强不再随时间而变化,反应达到平衡状态,故C正确;
D.反应前后气体的总质量不变、容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,不能据此判断平衡状态,故D错误;
故答案为:C;
(2)①5min内△n(H2O)=(1.00-0.80)mol=0.20mol、△n(H2)=(0.60-0)mol=0.60mol,根据原子守恒知,△n(CO)=△n(H2O)=(c-0)mol=0.20mol,所以c=0.20,根据碳原子守恒得△n(CH4)=(0.40-a)mol=0.20mol,a=0.20mol,则该反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);各物质的物质的量不变时,反应达到平衡状态,5min和7min时各物质的物质的量不变,所以5min时反应达到平衡状态;前5min反应的平均反应速率v(CH4)= mol/(L min)=0.02mol/(L min),故答案为:是;0.02mol·L-1·min-1;
②与5min相比,反应物的物质的量增大,CO的物质的量减少,H2的物质的量增大,则改变的条件是增大氢气的量,所以D选项正确,故答案为:D;
(3)b点反应NO的浓度最大,此时反应达到平衡状态,升高温度NO的浓度降低,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,所以ΔH<0;T0℃下,c(NO)=3.0mol/L,生成n(NO)=3.0mol/L×1L=3.0mol,根据N原子守恒知,消耗n(NH3)=n(NO)=3.0mol,NH3的转化率=×100%=75%,故答案为:<;75%。
20.(1) AC 增大
(2)B
(3)适当地降低温度
(4) A BC
(5)0.3
(6)
【详解】(1)由图知,满足的时间段是、、,故选AC;时刻正反应速率和逆反应速率都增大,若此时为改变压器,则为增大压强,反应速率加快;
(2)若、时刻均仅改变温度,则时为升高温度,,平衡逆向移动,平衡常数K减小,为使用催化剂,平衡常数不变,时为降低温度,平衡正向移动,K值增大,故在时间段内,该反应的平衡常数最小;
(3)由图知,反应速率减慢,但是平衡向正反向方向移动,故可以是减小压强和降低温度,故除改变压强外,还可改变适当降低温度;
(4)时,升高温度或者增大压强,平衡逆向移动,氮气的体积分数减小,氯气的体积分数增加,时使用催化剂,平衡不移动,氮气和氯气的体积分数均不变,时减小压强和降低温度,反应速率减慢,平衡正向移动,氮气的体积分数增大,氯气的体积分数减小,故时的体积分数最高,和时的体积分数最高;
(5)由知,生成1个HCl(g)分子时,转移6个电子,故转移0.3mol电子,生成的HCl(g)的分子数为0.3;
(6)设反应前加入的氯气为a mol,由反应方程得,,氯气的转化率为,则剩余的氯气为,生成的氮气为,

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