专题03 化学反应的速率与限度
考向1 化学反应速率
考向2 化学平衡状态
考向1 化学反应速率
(21-22高一下·河南平顶山·期末)
1.下列现象与化学反应速率有关且最快的是
A.加工馒头时添加膨松剂 B.进入公共场合需要佩戴口罩
C.黑火药爆炸 D.溶洞形成
(2022高二下·贵州·学业考试)
2.在不同条件下分别测得反应的化学反应速率如下,其中表示该反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
(21-22高一下·辽宁丹东·期末)
3.日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.发面时加入酵母 B.食品真空包装 C.冰箱冷藏食物 D.门窗合页里注油
(21-22高一下·辽宁锦州·期末)
4.反应X=2Z经历两步:①X→Y:②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线c为n(Z)随t的变化曲线
B.0~t1时间段内,反应速率v(X)=v(Y)=v(Z)
C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3时,n(Z)=2n0-n(Y)
(21-22高一下·辽宁抚顺·期末)
5.T℃时,在2L的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是
A.10s时反应生成了0.4mol C
B.该反应进行到10s时,消耗了0.4mol A
C.该反应的化学方程式为
D.10s内用B表示的反应速率为
(20-21高一下·辽宁沈阳·期末)
6.一定条件下,可逆反应,达到平衡状态,现进行如下操作:
①升高反应体系的温度; ②增加反应物C的用量; ③缩小反应体系的体积; ④减少体系中CO的量;⑤恒容状态下充入氮气。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是
A.①②③⑤ B.只有①③
C.只有①③⑤ D.只有①③④
(22-23高一下·辽宁阜新·期末)
7.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用表示,已知之间有以下关系:,,则此反应可表示为
A. B. C. D.
(21-22高一下·辽宁·期末)
8.将2mol A和2mol B在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应:,5min时测得C的浓度为,下列说法正确的是
A.5min内,B的平均反应速率为
B.反应时,向容器中通入氢气,容器内压强增大,化学反应速率加快
C.5min时,A的转化率为10%
D.升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小
(22-23高一下·海南·期末)
9.还原钼矿(主要成分为)制备单质钼,能防止污染,该反应原理为。向盛有一定比例、混合物的恒容密闭容器中通入使其起始浓度为,在一定条件下发生上述反应,测得容器中反应达到平衡状态时的浓度为。下列说法正确的是
A.若达到平衡所需时间为t s,则0~t s内用CO表示的平均反应速率
B.达到平衡状态时,
C.升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率
D.平衡后,再充入,反应速率不会改变
(22-23高一下·浙江嘉兴·期末)
10.反应,在200℃和℃时,X的物质的量浓度(单位:mol·L)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min 0 2 4 6 8 10
200℃ 1.60 1.10 0.70 0.40 0.30 0.30
t℃ 2.00 1.30 0.70 0.36 0.36 0.36
下列有关该反应的描述正确的是
A.在200℃时,4 min内用Y表示的化学反应速率为
B.t℃下,6 min时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内X的浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D.从表中可以看出
考向2 化学平衡状态
(21-22高一下·黑龙江牡丹江·期末)
11.一定条件下,密闭容器中发生反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g),当反应达到平衡状态时,下列有关说法错误的是
A.正、逆反应速率相等
B.各物质的浓度不再变化
C.反应已经完全停止
D.改变反应条件,化学平衡状态有可能会被破坏
(20-21高一下·辽宁大连·期末)
12.在恒容密闭容器中加入C(s)和H2O(g),对于进行的反应,下列说法错误的是
A.其他条件不变,充入少量He,则反应速率增大
B.若,则反应达到平衡状态
C.其他条件不变,增加的质量,反应速率不变
D.若混合气体的平均相对分子质量不再改变,则反应达到平衡状态
(21-22高一下·辽宁鞍山·期末)
13.向某容积一定的密闭绝热容器中充入2molNO和1molO2,一定条件下发生反应:,其反应速率与反应时间关系如下图所示,下列选项表明该反应达到平衡状态的是
A.NO、NO2物质的量相等
B.M、N、P、Q四点中,N点时反应已达平衡状态
C.混合气体的密度不再变化
D.单位时间内生成NO2和O2的物质的量之比为2∶1
(22-23高一下·广东广州·期末)
14.一定温度,向体积固定的密闭容器中通入一定量的和,进行合成氨反应,反应过程中部分物质的物质的量n随时间t变化如图所示。下列说法正确的是
A.Y表示的物质是
B.时刻,
C.时刻,Y的转化率为33.3%
D.a、b两点的正反应速率:a>b
(22-23高一下·四川宜宾·期末)
15.一定条件下的密闭容器中,发生反应。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.混合气体的总质量不再改变
B.混合气体的总物质的量不再改变
C.正反应速率等于逆反应速率
D.氨的含量不再改变
(21-22高一下·辽宁朝阳·期末)
16.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH):2CO(g) +4H2 (g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。在2 L密闭容器中充入反应物,其中n(CO)随时间的变化如下表所示:
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(CO)/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125
下列说法中正确的是
A.4s时,该反应恰好达到平衡状态
B.前2 s,CO的平均反应速率为0.375 mol·L-1·s-1
C.当v(CO)= 2v(CH3CH2OH),反应达到平衡状态
D.达到平衡时,CO的转化率为37.5%
(22-23高一下·辽宁·期末)
17.温度时,向容积为的密闭容器中加入D(足量)和A,发生反应,第后,温度调整到(忽略调整温度时所用的时间)。测得下列各时刻A的物质的量如下表所示。反应中没有使用催化剂,下列说法不正确的是
0
2.00 1.50 1.25 1.15 1.00 0.95 0.93
A.,生成B的平均速率为
B.可以利用混合气的平均相对分子质量不变,判断平衡建立
C.由表中数据可知
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,可以利用装置压强不变判断平衡建立
(22-23高一下·辽宁鞍山·期末)
18.在一定温度下,将等物质的量的A和B两种气体混合于恒容密闭容器中,发生如下反应:.末该反应达平衡,生成,,C的平均反应速率是.下列判断正确的是
A.
B.内B的反应速率为
C.A的转化率为60%
D.混合气体的密度不变或平均相对分子质量不变,都可以表明该反应已达到平衡状态
(22-23高一下·北京东城·期末)
19.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
(22-23高一下·辽宁·期末)
20.将、和充入某一恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应:。反应达到平衡时,下列数据合理的是
A. B.
C. D.
(22-23高一下·北京西城·期末)
21.下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.食盐中添加碘酸钾 B.食物存放在冰箱里
C.在铁制品表面刷油漆 D.糕点包装内放置除氧剂
(21-22高一下·辽宁丹东·期末)
22.下列说法错误的是
A.化学反应的限度可以通过改变条件来改变
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,该反应即停止
C.当一个可逆反应达到平衡状态时,该反应的正、逆反应速率相等
D.当一个可逆反应达到平衡状态时,该反应在此条件下就达到了反应限度
(22-23高一下·辽宁沈阳·期末)
23.一定温度下,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
(22-23高一下·辽宁铁岭·期末)
24.在某密闭容器中发生反应,不同条件下得到不同的反应速率,下列反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
(22-23高一下·北京海淀·期末)
25.在一定条件下,将和两种气体混合于2L恒容密闭容器中,发生如下反应:。末该反应达平衡,生成,并测得C的浓度为。下列判断正确的是
A.
B.A的转化率为
C.内B的反应速率为
D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应已达到平衡状态
(22-23高一下·北京朝阳·期末)
26.取两支试管,加入下列试剂,探究浓度对反应速率的影响,对比实验如下:
实验编号 加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积(mL) 加入水的体积(mL) 加入0.1mol/LH2SO4溶液的体积(mL)
1 2 0 2
2 1 1 2
下列分析不正确的是
A.实验需要记录溶液出现浑浊的时间
B.加入试剂的顺序是Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、水
C.试管中发生的反应为
D.加入1mL水的目的是减小c(Na2S2O3),并使初始c(H2SO4)与实验1相同
(22-23高一下·辽宁铁岭·期末)
27.向5个容积均为1 L的密闭容器中充入0.2 mol SO2和0.1 mol O2,发生反应: ,得到SO2的转化率与时间的关系所示,其中曲线①是在温度为T0、恒容时的反应得到的,相比曲线①,下列关于其他曲线的说法错误的是
A.其他条件相同,曲线②可能是加入更高效的催化剂导致的
B.其他条件相同,曲线③可能是降低反应温度导致的
C.其他条件相同,曲线④可能是通过扩大容器容积而减小压强导致的
D.其他条件相同,曲线⑤可能是通过缩小容器容积而增大压强导致的
(22-23高一下·北京西城·期末)
28.工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。
下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.反应到2min时,达到了化学平衡状态
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是
D.通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
(22-23高一下·北京昌平·期末)
29.光气在农药、医药等领域都有许多用途。一定温度下,恒容密闭容器中,与在催化剂的作用下发生反应:。下列说法中能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.消耗的同时消耗 B.的浓度相等
C.的浓度不再变化 D.在密闭容器中共存
(21-22高一下·辽宁·期末)
30.将2mol A和2mol B在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应:,5min时测得C的浓度为,下列说法正确的是
A.5min内,B的平均反应速率为
B.反应时,向容器中通入氢气,容器内压强增大,化学反应速率加快
C.5min时,A的转化率为10%
D.升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小
(21-22高一下·辽宁铁岭·期末)
31.少量铁粉与100 mL 0.1 mol/L的稀盐酸反应,若想减慢此反应速率而不改变的产量,可以使用如下方法中的
①加 ②加热 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体
⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦加溶液
A.①⑤⑦ B.③⑥ C.①②⑤ D.①④⑤
(22-23高一下·辽宁丹东·期末)
32.速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是
A.对于反应,其他条件不变时,增加木炭的量,反应速率不变
B.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
C.实验室用分解制,加入后,反应速率明显加快
D.对于反应,其他条件不变时,向恒容密闭容器中充入氦气,反应速率加快
(22-23高一下·辽宁丹东·期末)
33.某实验小组用0.1溶液和0.1溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。下列说法错误的是
已知:
实验序号 温度 溶液 溶液 出现沉淀所需的时间
I 10℃ 5 5 10 10s
Ⅱ 10℃ 5 10 a 8s
Ⅲ 10℃ 5 7 8 s
Ⅳ 30℃ 5 5 10 3s
A.实验Ⅱ中
B.实验Ⅲ中
C.对比实验I、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大
D.对比实验I、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
(22-23高一下·辽宁锦州·期末)
34.一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中投入一定量的气体A和B发生如下反应:,A和B的物质的量浓度随时间变化如图所示,时生成C的物质的量为。下列说法正确的是
A.若时升高反应温度,增大,减小 B.
C.m点时 D.时容器内的压强为起始压强的
(21-22高一下·北京·期末)
35.不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示,
下列分析或推测不合理的是
A.Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B.由②和③可知,pH越大,Fe2+氧化速率不一定越快
C.由①和③可知,温度越高,Fe2+氧化速率越快
D.氧化过程的离子方程式为:4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-
(22-23高一下·辽宁·期末)
36.在Pd催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示。下列说法不正确的
A.分解生成和放出热量
B.由图可知:相同微粒被Pd催化剂吸附后形成的体系,可能具有不同的能量
C.用或代替,得到的产物都有HD和
D.由反应历程预测:在Pd表面积一定时,当达到一定值时,再增大可能对反应速率没有影响
(20-21高一下·辽宁朝阳·期末)
37.根据要求,回答下列问题:
I.把化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(1)装置①、②、③中,能组成原电池的是装置 。
(2)装置④中,正极材料是 ;负极的电极反应式为 ;电池工作时,总反应的离子方程式为 ;烧杯中向 电极移动(填“Cu”或“Ag”);导线中电子的流动方向为 (填“Cu到Ag”或“Ag到Cu”)。
II.某同学利用铁与盐酸的反应,探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同,盐酸均过量),实验设计如下:
实验编号 盐酸浓度/() 铁的状态 温度/K
1 2.00 块状 293
2 4.00 块状 293
3 4.00 粉末 293
4 4.00 块状 313
(1)若四组实验均以收集到448mL(标准状况)氢气为标准,则上述实验中还需要测定的数据是 。
(2)实验1和2是探究 对该反应速率的影响。实验 和 是探究温度对该反应速率的影响。
(3)不同时间t产生的氢气体积V如图甲所示,曲线c对应的实验编号是 。每一组实验中产生氢气的速率v随时间t变化的曲线如图乙所示,其中t1~t2速率变化的主要原因是 。
(4)若上述实验所用盐酸的体积均为250mL,实验3反应进行到2min时收集到448mL(标准状况)氢气,反应后溶液体积不变,则该条件下,该时间段内,以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率v(HCl)= 。
(22-23高一下·北京东城·期末)
38.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
通过图示信息可判断该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,判断的依据是 。
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为和。
①该反应的化学方程式为 。
②某温度下,在V L的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下表:
时间/s 0 1 2 3 …
…
用CO的浓度变化表示反应由开始到2s时的平均反应速率为 ;若恒温下保持起始投料量相同,容器体积变为2V L,则该反应的速率会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③下列可以表明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。
a.容器中的气体压强保持不变
b.NO、CO、、的浓度之比为2∶2∶2∶1
c.的浓度不再改变
d.相同时间内,反应消耗2mol NO的同时消耗1mol
(22-23高一下·辽宁大连·期末)
39.、等大气污染物的妥善处理对保护环境具有重要意义。
(1)某日8时,大连市空气质量监测数据如下:
主要污染物
数值() 107 57 5 9 46 6
主要污染物中会使雨水小于5.6的是 。
(2)汽车中的三元催化器能使尾气中的和发生反应转化为无污染的气体,主要反应的化学方程式为。
①下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为 。
②若在恒容密闭容器中,充入和,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.和的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.
(3)为研究如何增大和催化反应的速率,某课题组进行了以下实验探究。
编号 催化剂的比表面积
I 280 80.0
II 280 120.0
III 360 80.0
回答下列问题:
①第I组实验中,达到平衡时的浓度为 。
②由曲线I、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,该化学反应速率将 (“增大”、“减小”或“无影响”)。
③由实验I和Ⅲ可得出的结论是 。
(4)柴油发动机在工作中会产生更多的,需要加尿素去除。其工作原理:尿素水溶液热解产生的与尾气中的在和催化剂的条件下发生反应生成无污染气体,写出还原的化学方程式 。
(21-22高一下·辽宁丹东·期末)
40.化学反应速率与限度跟生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值,设溶液体积不变):
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段(指0-1min、1-2min、2-3min、3-4min或4-5min)反应速率最快? 。
②求2-4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率: 。
(2)另一学生也做同样的实验,为更准确测量氢气的体积,需减缓化学反应速率且不影响产生氢气的量,他欲在盐酸中加入下列试剂,你认为可行的是 。
A.溶液 B.KCl溶液 C.固体
(3)可与催化合成工业原料甲醇,恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应:,下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是_______。
A.的生成速率与的生成速率之比为1:3
B.容器内气体的密度不随时间而改变
C.容器内气体的总压强不再改变
D.、、的浓度相等
(4)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响,设计的实验方案如表(已知):
实验序号 体积/mL 温度℃
0.1mol/L溶液 水 0.1mol/L溶液
1 2.0 0.0 2.0 25
2 1.0 V 2.0 T
3 2.0 0.0 2.0 50
①请完成此实验方案,V= ,T= 。
②对比实验1和2的现象: ,由此得出结论:其他条件相同时,浓度对化学反应速率有影响。
③实验1和3表明:其他条件相同时, 对化学反应速率有影响。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A. 加工馒头时添加膨松剂,是为了让馒头更加松软可口,与调控化学反应速率无关,故A错误;
B. 进入公共场合需要佩戴口罩可防止病菌的传播,与调控化学反应速率无关,故B错误;
C. 黑火药爆炸能在瞬间完成,反应速率很快,故C符合;
D. 溶洞形成需要几十万年,反应速率很慢,故D不符合;
故选C。
2.B
【分析】同一个反应,用不同物质表示化学反应速率时,速率之比等于化学计量数之比,
即:::=3:1:2:2,比较时,将用不同物质表示的速率转化为用物质B来表示速率。
【详解】A.,则=;
B.;
C.,则=;
D.,则=;
用B表示的最大速率为3,故答案选B。
3.D
【详解】A.发面时加入酵母,可加快发面速率,与调控反应速率有关,A错误;
B.食品真空包装,可减缓食品腐败速率,与调控反应速率有关,B错误;
C.冰箱冷藏食物,温度降低,反应速率减小,从而减缓食品腐败速率,与调控反应速率有关,C错误;
D.门窗合页里注油,是为了增加润滑度,与调控反应速率无关,D正确;
答案选D。
4.C
【分析】反应X=2Z经历两步:①X→Y:②Y→2Z,则X的物质的量随时间逐渐减小,Z的物质的量随时间逐渐增大,Y的物质的量随时间先增大后减小,X、Y、Z分别对应曲线a、c、b。
【详解】A.根据分析可知,曲线c为n(Y)随t的变化曲线,A错误;
B.观察图可知,0-t1时间段内,X的消耗量大于Y和Z的生成量,则v(X)>v(Y)=v(Z),B错误;
C.t2时刻,Y的物质的量呈现下降的趋势,说明其消耗速率大于生成速率,C正确;
D.根据反应,,,由图可知,t3时n(X)=0,则n0=,则n(Z)=2n0-2n(Y),D错误;
故答案选C。
5.B
【详解】A.10s时C的浓度为0.4 mol L 1,则反应生成了0.8mol C,故A错误;
B.该反应进行到10s时,A的浓度改变了0.2 mol L 1,则反应消耗了0.4mol A,故B正确;
C.根据图中信息得到A、B、C浓度分别改变了0.2mol L 1、0.6mol L 1、0.4mol L 1,根据改变量之比等于计量系数之比得到该反应的化学方程式为,故C错误;
D.10s内用B表示的反应速率为,故D错误。
综上所述,答案为B。
6.B
【详解】①其它条件不变时,升温,既能使正反应速率明显增大,也能使逆反应速率明显增大,但吸热方向的速率增大程度更大,①正确;②单质碳是固体,增加固体的用量,不能加快反应速率,因为固体物质的浓度是一个常数(或不变量),②错误;③其它条件不变时,缩小容积,既能增大反应物的浓度,又能增大生成物的浓度,因此正反应速率明显增大,逆反应速率也明显增大,但是其实质是增大压强,气体体积减小方向的速率增大程度更大,③正确;④其它条件不变时,减小CO的量,就是减少生成物浓度,而此时反应物浓度不变,因此逆反应速率明显减小,而正反应速率先保持不变,然后因为平衡正向移动,导致正反应速率逐渐减小,直到达到新的平衡时保持不变,④错误;⑤恒容状态下充入氮气,氮气不参加反应,且容器为恒容,所以不影响速率;
答案选B。
7.A
【详解】在密闭容器中A与B反应生成C,有如下速率关系:3v(A)=2v(B),3v(C)=2v(B),故v(A):v(B):v(C)=2:3:2,不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故反应方程式为:2A+3B=2C;
故选A。
8.D
【详解】A.B是固体,其浓度视为常数,不能用B表示化学反应速率,A错误;
B.该反应是在恒容密闭容器中反应,通入氢气,反应物的浓度不变,化学反应速率不变,B错误;
C.5min内, n(C)=0.2mol/L×2L=0.4mol,则 n(A)= 0.4mol,A的转化率为,C错误;
D.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,降低温度,活化分子百分数减小,化学反应速率减小,D正确;
故选:D。
9.C
【详解】A.若达到平衡所需时间为t s,氢气浓度改变量为2 mol L 1,CO浓度改变量为1 mol L 1,则0~t s内用CO表示的平均反应速率,故A错误;
B.达到平衡状态时,,故B错误;
C.升高温度、使用催化剂均能加快该反应的反应速率,故C正确;
D.平衡后,再充入,氢气浓度增大,则反应速率增大,故D错误。
综上所述,答案为C。
10.C
【详解】A.v(X)==0.225 mol·L-1·min-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比可以看出:v(Y)=4×0.225mol·L-1·min-1=0.9 mol·L-1·min-1,故A错误;
B.从表中可以看出t℃时6min已经达到平衡,但不一定就是第6min达到平衡,故B错误;
C.要比较浓度对反应速率的影响,就只能是其他外界条件相同,所以选择200℃这组数据看出0~2min的速率为=0.25mol·L-1·min-1,而2~4min的速率==0.20 mol·L-1·min-1,这说明随着反应的进行浓度在下降,反应速率在变小,故C正确;
D.4min时两组数据起始浓度均为0.70 mol·L-1,比较单一变量温度,200℃和t℃4~6min的反应速率,t℃速率快,所以t>200,故D错误;
故答案为:C。
11.C
【详解】A.正、逆反应速率相等且不等于零,故A正确;
B.各物质的物质的量、质量、质量分数、浓度不再变化,故B正确;
C.反应并没有停止,仍然在反应,且正、逆反应速率相等,故C错误;
D.改变反应条件,化学平衡状态有可能会被破坏,比如升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
12.A
【详解】A.恒容密闭容器中充入少量He,反应物和生成物的浓度均不发生改变,反应速率不变,A错误;
B.一氧化碳和水蒸气的化学计量数相等,若,则反应达到平衡状态,B正确;
C.其他条件不变,增加或者减少固体的质量,反应速率不变,改变固体的状态,影响反应速率,C正确;
D.混合气体的平均相对分子质量等于混合气体总质量与混合气体总物质的量的比值,此反应未平衡时平均相对分子质量改变,若不再改变,可以说明反应达到平衡状态,D正确;
答案为:A。
13.D
【详解】A.题中不知道NO或O2的转化率,无法判断NO、NO2物质的量相等,说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.达到平衡时,化学速率保持不变,根据图象可知,N点后化学反应速率还在变化,Q点后化学反应不变,即Q点达到平衡,故B不符合题意;
C.组分都是气体,混合气体总质量保持不变,容器为恒容,因此混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡,故C不符合题意;
D.用不同物质的化学速率表示达到平衡,要求反应方向一正一逆,且化学反应速率比值等于化学计量数之比,因此单位时间内生成NO2和O2的物质的量之比为2∶1,说明反应达到平衡,故D符合题意;
答案为D。
14.D
【分析】反应物逐渐减少,生成物逐渐增加,曲线变化说明X代表NH3,各物质该变量之比等于系数之比,从图中可知,达到平衡时,X增加了1mol,Y减少了0.5mol,二者比值为2:1,则说明Y代表N2。
【详解】A.据分析,Y表示的物质是N2,A错误;
B.t1时刻后,X继续增加,Y继续减小,说明反应继续朝正向进行,即正反应速率大于逆反应速率,,B错误;
C.t2时刻,该反应达到平衡,Y从1mol降低到0.5mol,则其转化率为50%,C错误;
D.随着反应物浓度的减少,正反应速率下降,则a、b两点的正反应速率:a>b,D正确;
故选D。
15.A
【详解】A.反应前后各物质均为气体,反应过程中元素均以气体形式存在,则混合气体的总质量始终不变,不能说明反应达到化学平衡,故A符合题意;
B.反应前后气体分子数发生变化,即反应过程中混合气体的总物质的量不断变化,当混合气体的总物质的量不再改变,说明反应达到化学平衡,故B不符合题意;
C.可逆反应达化学平衡,则正逆反应速率相等,故C不符合题意;
D.反应进行过程中,氨的含量不断增大,当氨的含量不再改变,说明反应达到化学平衡,故D不符合题意;
答案选A。
16.B
【详解】A.根据表格数据,可能在3~4s间某一时刻CO的物质的量不再改变,所以可能是3~4s间某一时刻恰好达到平衡状态,故A错误;
B.前2 s,CO的物质的量减少(3-1.5)mol,CO的平均反应速率为 mol·L-1·s-1,故B正确;
C.任意时刻,反应速率比都等于系数比,当v(CO)= 2v(CH3CH2OH),反应不一定达到平衡状态,故C错误;
D.达到平衡时,CO的转化率为,故D错误;
选B。
17.C
【详解】A.由表中数据可知,内,用A表示的平均反应速率为:,由得:,A正确;
B.由于该反应由固体参与,所以气体质量是改变的,由可知是变量,由变量不变得,可判断平衡建立,B正确;
C.由表中数据可知,T1温度下10-15min,5min内变化量为0.10mol,T2温度下15-20min,5min内变化量为0.15mol,速率加快,温度升高,则,C错误;
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,由于该反应要产生热效应,故压强要发生改变,利用变量不变,可判断平衡建立,D正确;
故选C。
18.A
【分析】已知C的平均反应速率是,,之比等于计量系数之比,故,利用三段式处理数据 a=2.4 , 据分析答题。
【详解】A.据以上分析可知,A正确;
B.,B错误;
C.A的转化率为,C错误;
D.,气体质量是定值,容器体积恒定,因此混合气体的密度不变不能说明达到平衡状态,,气体质量是定值,但气体的物质的量是变量,平均相对分子质量不变,因此可以说明达到平衡状态,D错误;
故选A。
19.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。
20.A
【详解】A.,A正确;
B.当氨气完全分解时,,可是该反应为可逆反应,平衡时氨气不会消耗完,即氮气和氢气的物质的量的和不会是0.8mol,B错误;
C.当氨气完全分解时,氮气的质量为5.6g,可是该反应为可逆反应,平衡时氨气不会消耗完,即氮气的质量不会是5.6g,C错误;
D.当氮气和氢气完全反应时,氨气的物质的量为0.4mol,可是该反应为可逆反应,平衡时氮气和氢气不会完全反应,即氨气的物质的量不能为0.4mol,D错误;
故选A。
21.A
【详解】A.食盐中添加碘酸钾是为了提供碘元素,与反应速率无关,A符合题意;
B.食物存放在冰箱里,降低温度,减慢化学反应速率,B不符合题意;
C.在铁制品表面刷油漆,隔绝氧气,减慢化学反应速率,C不符合题意;
D.糕点包装内放置除氧剂,消耗氧气,减慢化学反应速率,D不符合题意;
故选A。
22.B
【详解】A.若改变影响化学平衡的某一条件,原平衡被破坏,化学平衡会发生移动,化学反应的限度发生改变,A正确;
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不等于零,为动态平衡,反应没有停止,B错误;
C.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不等于零,各组分的浓度不再变化,C正确;
D.当一个可逆反应达到平衡状态时,在此条件下反应物的转化率达到最大,即该反应达到了反应限度,D正确;
答案选B。
23.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。
24.D
【分析】用不同物质表示的速率除以其系数,所得数值越大,则速率越快,同时注意化解为同一单位,以此解题。
【详解】A.,不符合题意,A错误;
B.,不符合题意,B错误;
C.,不符合题意,C错误;
D.,符合题意,D正确;
故选D。
25.D
【详解】A.末该反应达平衡,生成,并测得C的浓度为,则C的物质的量改变量为,根据改变量之比等于计量系数之比,则,故A错误;
B.根据D改变量为0.8mol,则A的改变量为1.2mol,则A的转化率为,故B错误;
C.根据D改变量为0.8mol,则B的改变量为0.4mol,内B的反应速率为,故C错误;
D.该反应是体积减小的反应,正向移动,气体质量不变,气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应已达到平衡状态,故D正确。
综上所述,答案为D。
26.B
【详解】A.Na2S2O3可以和稀硫酸发生歧化反应生成二氧化硫和硫单质,其化学方程式为,会产生淡黄色沉淀,故要记录溶液出现浑浊的时间来评价反应速率的快慢,A正确;
B.最后加水不能保证稀硫酸溶液的浓度是一个定值,未控制单一变量,B错误;
C.Na2S2O3可以和稀硫酸发生歧化反应生成二氧化硫和硫单质,其化学方程式为,C正确;
D.加入1mL水的目的是保证溶液的总体积不变,从而保证硫酸溶液的浓度不变只有c(Na2S2O3)一个变量,D正确;
故选B。
27.B
【详解】A.曲线①是在温度为T0、恒容时的反应得到的,其他条件相同,曲线②达到平衡所需时间缩短,但平衡时SO2的转化率不变,可能是加入更高效的催化剂导致的,A正确;
B.根据图像可知:曲线③比曲线①达到平衡所需时间更长,但平衡时SO2的转化率不变,说明反应速率减慢,平衡不发生移动。若是降低反应温度,反应速率减慢,但化学平衡会向放热的正反应方向移动,导致SO2的转化率增大,与图像不吻合,B错误;
C.在其他条件相同时,扩大容器容积而减小压强,化学反应速率减慢,化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动,导致SO2的转化率减小,与曲线④吻合,C正确;
D.在其他条件相同时,缩小容器容积而增大压强,会使反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;同时化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,导致SO2的转化率增大,与曲线⑤吻合,D正确;
故合理选项是B。
28.D
【详解】A.由图可知该反应为可逆反应,反应方程式为,A错误;
B.反应到5min时,达到了化学平衡状态,B错误;
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是,C错误;
D.该反应正向气体分子数减小,且为放热反应,可通过调控反应条件,如改变压强和温度,可以使转化率高于80%,D正确;
故选D。
29.C
【详解】A.只要反应发生就有每生成1mol光气,消耗1mol一氧化碳,故A错误;
B.平衡时CO、Cl2、COCl2的浓度不变,但不一定相等,故B错误;
C.CO、Cl2、COCl2的浓度不再变化,说明正、逆反应的速率相等,反应达平衡状态,故C正确;
D.只要反应发生,就有CO、Cl2、COCl2在密闭容器中共存,故D错误;
故选:C。
30.D
【详解】A.B是固体,其浓度视为常数,不能用B表示化学反应速率,A错误;
B.该反应是在恒容密闭容器中反应,通入氢气,反应物的浓度不变,化学反应速率不变,B错误;
C.5min内, n(C)=0.2mol/L×2L=0.4mol,则 n(A)= 0.4mol,A的转化率为,C错误;
D.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,降低温度,活化分子百分数减小,化学反应速率减小,D正确;
故选:D。
31.D
【详解】①加H2O氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气量不变,故①正确;
②加热加快反应速率,但是生成氢气量不变,故②错误;
③滴入几滴浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,故③错误;
④加CH3COONa固体,生成醋酸,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气量不变,故④正确;
⑤加NaCl溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气量不变,故⑤正确;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,置换出铜覆盖在铁表面、构成原电池,反应速率加快,但Fe少量,导致生成的氢气减少,故⑥错误;
⑦加KNO3溶液,酸性条件下硝酸根离子有强氧化性、和Fe反应生成NO而不是氢气,生成的氢气量减少,故⑦错误;
故选D。
32.D
【详解】A.炭是固体,对于反应,其他条件不变时,增加木炭的量,反应速率不变,故A正确;
B.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙接触面积大,反应速率要快,故B正确;
C.实验室用分解制,加入后,作催化剂,反应速率明显加快,故C正确;
D.对于反应,其他条件不变时,向恒容密闭容器中充入氦气,反应物浓度不变,反应速率不变,故D错误;
选D。
33.B
【详解】A.实验I、Ⅱ探究硫酸浓度对反应速率的影响,为控制的浓度相同,所以 ,故A正确;
B.实验Ⅱ 、Ⅲ作比较,II中硫酸浓度大于Ⅲ,Ⅱ反应速率大于Ⅲ,所以,故B错误;
C.对比实验I、Ⅳ,Ⅳ的温度大于I,I的反应速率小于Ⅳ,可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,故C正确;
D.对比实验I、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,硫酸能使越大,反应速率越快,增大反应物浓度,化学反应速率增大,故D正确;
选B。
34.D
【分析】可结合题目信息列出三段式:
根据转化浓度之比等于化学计量数之比得:0.6:0.2:0.6=3:b:c,则b=1,c=3。
【详解】A.升高反应温度,增大,也增大,A错误;
B.由分析知,b:c=1:3,B错误;
C.m点还未达到平衡状态,,C错误;
D.恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比等于浓度之比,起始容器内气体的总物质的量浓度为,时容器内气体总物质的量浓度为,故时容器内的压强为起始压强的,D正确;
故选D。
35.D
【分析】在酸性条件下,Fe2+和氧气、氢离子反应生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,由图象可知,当pH相同温度不同时,温度越高Fe2+的氧化率越大;当温度相同pH不同时,pH越大,Fe2+的氧化率越小。
【详解】A.由图象可知,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大,故A正确;
B.由②和③可知,当温度相同pH不同时,pH越大,Fe2+的氧化速率越小,不一定越快,故B正确;
C.由①和③可知,当pH相同温度不同时,温度越高Fe2+的氧化速率越大,故C正确;
D.在酸性条件下,Fe2+和氧气、氢离子反应生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故D错误;
故选D。
36.A
【详解】A.分解生成和放出热量,A错误;
B.物质Ⅱ、Ⅲ可知,相同微粒被Pd催化剂吸附后形成的体系,可能具有不同的能量,B正确;
C.根据在Pd催化剂表面脱氢反应的机理图可知化学反应为,即中的两个H原子被解离出来形成氢气,则用或代替,得到的产物都有HD和,C正确;
D.由反应历程预测:在Pd表面积一定时,当达到一定值时,再增大不会增加Pd对甲酸的吸附值,所以对反应速率没有影响,D正确;
故选A。
37. ② Ag Cu Cu到Ag 收集448mL氢气所需的时间 盐酸浓度 2 4 2 铁与盐酸的反应是放热反应,温度升高,反应速率加快
【详解】I.(1)装置①无电解质溶液,不能构成原电池;
装置②有两个电极,稀硫酸是电解池溶液,形成闭合回路,Fe和硫酸反应生成硫酸锌和氢气是自发的氧化还原反应,能构成原电池;
装置③没有形成闭合回路,不能构成原电池;
选②;
(2)装置④中,Cu比Ag活泼,Cu失电子作负极,正极材料是Ag;负极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+;电池工作时,总反应的离子方程式为;原电池中阴离子向负极移动,则烧杯中向Cu电极移动;原电池中,电子移动方向为负极→导线→正极,因此导线中电子的流动方向为Cu到Ag;
II.(1)要探究影响反应速率的因素,则需要测定反应的快慢,可通过测定产生相同体积氢气所需的时间或测定相同时间内产生氢气的体积,因此若四组实验均以收集到448mL(标准状况)氢气为标准,则上述实验中还需要测定的数据收集448mL氢气所需的时间;
(2)实验1和2是只有盐酸浓度不同,是探究盐酸浓度对该反应速率的影响;实验2和4只有温度不同,是探究温度对该反应速率的影响;
(3)实验1和2相比,实验2比实验1快,实验2和实验3相比,实验3快,实验2和实验4相比,实验4快,则实验1反应最慢,实验2反应第二慢,则曲线c对应的实验编号是2;每一组反应开始后盐酸浓度逐渐减小,其会导致反应速率减小,但由图乙可知t1~t2速率增大,原因是反应放热,这一阶段温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响,即铁与盐酸的反应是放热反应,温度升高,反应速率加快;
(4)实验3进行到2min时收集到448mL(标准状况)氢气,则生成氢气的物质的量为448ml÷22.4L/mol=0.02mol,则消耗HCl的物质的量为0.04mol,则以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率v(HCl)== 。
38.(1) 吸热 断键吸收能量>成键放出能量
(2) 减小 acd
【详解】(1)该条件下,和完全反应生成NO,断键吸收的热量为946 kJ mol 1+498 kJ mol 1=1444 kJ mol 1,生成NO放出的热量为632 kJ mol 1×2=1264 kJ mol 1,则放出的热量少,因此整个反应是吸收能量;故答案为:吸热;断键吸收能量>成键放出能量;
(2)①利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为和,其化学方程式为,故答案为:;
②根据表中信息CO浓度改变量为,用CO的浓度变化表示的平均反应速率为;若恒温下保持起始投料量相同,容器体积由VL变为2V L,增大体积,相当于减小压强,则该反应的速率会减小,故答案为:;减小;
③a.该反应是体积减小的反应,压强在不断减小,当容器中的气体压强保持不变,说明已经达到平衡,故a符合题意;
b.NO、CO、、的浓度之比为不能作为判断平衡标志,只能说浓度不再改变,故b不符合题意;
c.的浓度不再改变,能作为判断平衡标志,故c符合题意;
d.相同时间内,反应消耗,正向反应,同时消耗,逆向反应,速率之比等于计量系数之比,能作为判断平衡标志,故d符合题意;
综上所述,答案为:acd;
39.(1)和
(2) PtO-CeO2-OMS、250℃ B
(3) 增大 一般条件下,当其它条件相同时,升高温度,化学反应速率增大
(4)
【详解】(1)和均属于酸性氧化物,溶于水分别生成硝酸和亚硫酸,故主要污染物中会使雨水小于5.6的是和;
(2)①由图知,当催化剂为PtO-CeO2-OMS、温度在250℃左右时的转化率已经比较高了,故该反应最佳的催化剂与温度为:PtO-CeO2-OMS、250℃;
②A.由于充入的和的物质的量分别为和,反应时消耗的和的物质的量相同,那么当和的物质的量之比不变时,说明反应达到了平衡,A不符合题意;
B.气体总质量不变,容器恒容,则混合气体的密度一直不变,故密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态,B符合题意;
C.该反应前后气体的总物质的量不同,那么在恒温恒容条件下,混合气体的压强一直在变化,当混合气体的压强保持不变时说明反应达到了平衡,C不符合题意;
D.说明正逆反应程度相当,反应达到了平衡,D不符合题意;
故选B;
(3)①由图知,第I组实验中,从开始反应到达到平衡,的浓度减少了,则的浓度也减少这么多,达到平衡时的浓度为;
②实验I和Ⅱ的反应物浓度相同而Ⅱ中催化剂比表面积较大,由图中I、Ⅱ对应的曲线知,二者平衡时各组分浓度相同,但曲线Ⅱ先达到平衡,说明增大催化剂比表面积,该化学反应速率将增大;
③实验I和Ⅲ的反应物浓度和催化剂比表面积均相同,Ⅲ的温度高于I,由图中I、Ⅲ对应的曲线知,曲线Ⅲ先达到平衡,故由实验I和Ⅲ可得出的结论是:一般条件下,当其它条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;
(4)反应生成的无污染气体为氮气,则与尾气中的在和催化剂的条件下发生了氧化还原反应,化学方程式为:
。
40.(1) 2-3min 0.0375mol·L-1·min-1
(2)B
(3)C
(4) 1.0 25 实验1气泡的冒出速率和沉淀的生成速率更快 温度
【详解】(1)①单位时间内,产生气体体积越多反应速率越大,在0-1min、1-2min、2-3min、3-4min、 4-5min时间段内,产生气体体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL,因此反应速率最快的时间段为:2-3min。
②在2-4min时间段氢气的物质的量变化量为=0.015mol,依据2HCl~H2可知,HCl的消耗量为0.03mol,则v(HCl)==0.0375mol·L-1·min-1。
(2)A.加入溶液,盐酸会与碳酸氢钠反应产生二氧化碳,A错误;
B.加入KCl溶液,可降低盐酸浓度,使反应速率减小,B正确;
C.加入固体,锌会与硫酸铜反应生成铜,形成铜锌原电池,加快反应速率,C错误;
答案选B。
(3)A.任何时刻,化学反应速率之比都等于化学计量数之比,因此的生成速率与的生成速率之比为1:3,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.依据质量守恒定律,气体质量一直不变,容器为恒容密闭容器,则气体密度一直不变,因此容器内气体的密度不随时间而改变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.该反应为反应前后气体分子数改变的反应,因此容器内气体的总压强不再改变,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.、、的浓度若保持不变,说明反应达到平衡状态,三者浓度相等不能说明反应达到平衡状态,D错误;
答案选C。
(4)①探究一个影响因素时,其他条件应保持不变,实验1和实验2是探究浓度对反应速率的影响,因此V=1.0,T=25。
②其他条件相同时,浓度对化学反应速率有影响,浓度较大的一组反应速率较快,因此对比实验1和2的现象为:实验1气泡的冒出速率和沉淀的生成速率更快。
③实验1和3中,温度不同,其他条件相同,因此探究的是温度对化学反应速率的影响。
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