(16)化学反应速率与限度
1.在不同条件下进行反应,生成氨的反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
2.某温度下,浓度均为的两种气体和在恒容密闭容器中发生反应生成气体Z,经过后,测得各物质的浓度分别为,则该反应的化学方程式可表示为( )
A. B.
C. D.
3.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
4.某温度下,在一个容积为1L的密闭容器中进行以下化学反应:,其中反应物A的物质的量在5s内从2.0mol减少到1.0mol。在这段时间内,用A的浓度变化表示的平均反应速率为( )
A. B. C. D.
5.下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是( )
选项 化学反应 测量依据(单位时间内)
A 颜色深浅
B 体积变化
C 压强变化
D 沉淀质量变化
A.A B.B C.C D.D
6.某温度下按下式分解:。测得恒容密闭容器内,的浓度随时间的变化如下表:
0 1 2 3 4 5 ……
1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17
下列说法不正确的是( )
A.时,
B.5 min时,的转化率为
C.内平均反应速率
D.其他条件不变,若起始,则2 min时
7.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量
B.化学反应速率是指某一时刻,某种反应物的瞬时速率
C.在反应过程中,反应物的浓度逐渐减小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
D.同一反应,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比
8.已知298 K时,合成氨反应,将此温度下的和放在一密闭容器中,在催化剂存在条件下进行反应,测得反应放出的热量(假定测量过程中没有热量损失)( )
A.一定小于92.0 kJ B.一定大于92.0 kJ C.一定等于92.0 kJ D.无法确定
9.在密闭容器中发生反应: ,下列说法正确的是( )
A.当的消耗速率等于的生成速率时,反应达到化学平衡
B.加入催化剂,平衡时乙烯的体积分数增大
C.恒容时通入稀有气体,可以提高乙烷的转化率
D.若把容器的容积减小到原来的一半,正反应速率增大
10.一定温度下,在恒容、密闭容器中发生反应:。当、、、的浓度不再变化时,下列说法正确的是( )
A.该反应已达到化学平衡状态
B.正、逆反应速率相等且等于零
C.和全部转化为和
D.、、、的浓度一定相等
11.一定温度下,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下图所示,下列描述不正确的是( )
A.6min时反应达到平衡状态
B.该反应为可逆反应
C.该反应中,X和Z是反应物,Y是生成物
D.10min内,用Z表示的反应速率为
12.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应的原理为,下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A.恒温恒容条件下,混合气体的压强不再发生变化
B.两个H—O键断裂的同时有两个C=O键断裂
C.在恒容密闭容器中,气体密度不再发生变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
13.观察图:对合成氨反应中,下列叙述错误的是( )
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C.反应到达时,正反应速率与逆反应速率相等,反应停止
D.反应在之后,正反应速率与逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态
14.氮是生命的基础,氮及其化合物在生产、生活中具有广泛应用。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,转移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状态
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
15.时,在恒容密闭容器中通入一定量的HCl和,发生反应:,测得HCl和的浓度变化如表所示:
时间/s 0 2 4 6
1.00 0.25 0.10 0.10
HCl 4.60 1.6 1.00 1.00
下列说法一定正确的是( )
A.若升高温度,则反应达到平衡的时间将缩短
B.0~2 s内,用表示的平均速率为
C.若使用催化剂,则2 s时的将大于
D.4 s时,反应恰好达到该条件下的最大限度,且气体压强不再变化
答案以及解析
1.答案:A
解析:将所有选项的化学反应速率换算为的反应速率来比较,注意单位统一。A项,;B项,;C项,;D项,。综上,A项生成氨的速率最快。故选A。
2.答案:A
解析:由题意可知,,则,故该反应的化学方程式可表示为,根据质量守恒定律可知Z为,A项正确。
3.答案:C
解析: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。
4.答案:A
解析:A的浓度5s内从变,则,反应速率,故选A。
5.答案:C
解析:化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。,是红棕色气体,是无色气体,可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢,故A项正确;
可以用单位时间内气体体积变化多少来衡量反应的快慢,故B项正确;
该反应是气体体积不变的反应,反应前后压强不变,无法测量反应速率,故C项错误;
单位时间内产生的沉淀的质量越大,速率越大,故D项正确;
故选C
6.答案:D
解析:A.由题给表格数据可知,4 min时,的消耗量为,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成,故A正确;B.5 min时,的消耗量,则的转化率为,故B正确;C.内,的消耗量为,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成,则,故C正确;D.由题给表格数据可知,2 min时的消耗浓度为起始的一半,其他条件不变,若起始,反应物浓度减小,化学反应速率减慢,反应消耗的浓度小于起始的一半,则2min时,故D错误。
7.答案:D
解析:A不能用固体或纯液体表示化学反应速率,可利用单位时间内反应物或生成物的浓度变化表示反应速率,故A错误:B.反应速率为平均速率,不是瞬时速率,故B错误;C反应过程中,反应物浓度逐渐变小,但用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值,故C错误;D.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,速率之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,故D正确。
8.答案:A
解析:92.0 kJ表示的是和完全反应所放出的热量,由于该反应是可逆反应,反应不可能进行完全,所以反应放出的热量一定小于92.0 kJ。
9.答案:D
解析:的消耗速率和的生成速率都是正反应速率,不能判断是否达到平衡,A错误;
催化剂不会使化学平衡发生移动,B错误;
恒容时通入稀有气体,各物质的浓度不变,平衡不移动,C错误;
容积减小,反应物浓度增大,正反应速率增大,D正确。
10.答案:A
解析:A.当反应物和生成物的浓度都不再变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A正确;
B.反应物和生成物浓度不变可说明反应达到平衡,但是化学平衡为动态平衡,正逆反应速率相等但不等于零,B错误;
C.该反应为可逆反应,反应物不可能全部转化为产物,C错误;
D.题干中只说明了反应物和产物的浓度不再变化,但是其浓度不一定相等,这与反应进行程度和初始投料比有关,D错误;故答案选A。
11.答案:A
解析:A.由图可知,反应进行到6min时X、Z的物质的量仍在减少,Y的物质的量仍在增多,则反应没有达到平衡状态,A错误;
B.反应进行到10min时各物质的物质的量不变,即达到平衡状态,则反应为可逆反应,B正确;
C.由图可知,反应中X、Z的物质的量在减少,Y的物质的量在增多,则X和Z是反应物,Y是生成物,C正确;
D.10min内,用Z表示的反应速率,D正确;
故选A。
12.答案:B
解析:A.由反应可知,该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强不变,所以混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.两个键断裂表示的是正反应速率,两个C=O键断裂表示的是逆反应速率,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.在恒容密闭容器中,混合气体的质量和体积始终不变,则混合气体的密度始终不变,所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应,根据,可知混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化,所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故答案:B。
13.答案:C
解析:A.反应开始时,反应物的浓度最大,正反应速率最大,生成物的浓度为零,逆反应速率为零,故A正确;
B.随着反应的进行,反应物的浓度降低,则正反应速率逐渐减小,生成物的浓度增大,则逆反应速率逐渐增大,故B正确;
C.反应到达时,正反应速率与逆反应速率相等,但都不为零,反应没有停止,故C错误;
D.反应在之后,正反应速率与逆反应速率相等,但都不为零,达到化学平衡状态,故D正确;故选C。
14.答案:A
解析:该反应中反应物完全转化时,转移20 mol ,但该反应为可逆反应,不能完全转化,故转移电子的物质的量小于20 mol,A错误;在恒容容器内,反应达到平衡后,通入Ar,总压强增大,但反应中各物质浓度均不变,v(正)和v(逆)都不变,B正确;从化学方程式可以看出,断裂12 mol N—H键的同时,断裂12 mol O—H键(即断裂1 mol N—H键的同时,断裂1 mol O—H键),v(正)=v(逆),说明该反应达到平衡状态,C正确;该反应前后气体分子数增加,气体总质量不变,平均摩尔质量减小,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,D正确。
15.答案:A
解析:升高温度,反应速率会加快,则反应达到平衡的时间将缩短,A正确;0~2 s内,的浓度减小量为,用表示的平均速率,B错误;使用催化剂,反应速率会加快,则2 s时的,C错误;可能是2~4 s内某一时刻反应恰好达到该条件下的最大限度,不一定是4 s时反应恰好达到该条件下的最大限度,D错误。