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- 2021-05-13 发布
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化学反应速率
1.将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的量为1 mol,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析: 先计算出用D表示的该反应的反应速率:v(D)=1 mol÷2 L÷5 min=0.1 mol/(L·min),根据C与D的速率关系有x∶2=0.1 mol/(L·min)∶0.1 mol/(L·min),x=2。
答案: B
2.对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A.v(A)=0.01 mol/(L·s) B.v(B)=0.02 mol/(L·s)
C.v(B)=0.60 mol/(L·min) D.v(C)=1.00 mol/(L·min)
解析: A项:=0.01 mol/(L·s);B项:=0.006 7 mol/(L·s);C项:= mol/(L·s)=0.003 3 mol/(L·s);D项:= mol/(L·s)=0.008 3 mol/(L·s)。
答案: A
3.对于反应2SO2+O2 ≒ 2SO3,下列变化可增大活化分子百分数而使反应速率加快的是( )
①增大压强 ②升高温度 ③增大O2浓度 ④使用催化剂
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案: D
4.不足量的锌粉与100 mL 0.1 mol/L的稀硫酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O;②加NaOH固体;③滴入几滴浓盐酸;④加CH3COONa固体;⑤加NaCl溶液;⑥滴入几滴硫酸铜溶液;⑦升高温度;⑧改用10 mL 1 mol/L硫酸
A.①⑥⑦ B.③⑤⑧ C.③⑦⑧ D.⑤⑦⑧
解析: 本题要求增大反应速率但不能改变H2的产量,即与稀硫酸反应的锌的量不能改变,故排除⑥,也就排除了选项A;从影响反应速率的外界因素考虑,升高温度和增大H+的浓度,都能增大该反应的速率;③⑦⑧正确,而①②④⑤均是减小硫酸的浓度,故只有选项C正确。
答案: C
5.设C+CO22CO ΔH>0,反应速率为v1,N2+3H22NH3 ΔH<0,反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为( )
A.均增大 B.均减小 C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大
解析: 升高温度,单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率增大,与化学反应本身是吸热反应还是放热反应无关。
答案: A
6.一定条件下,分别对反应C(s)+CO2(g)2CO(g) (ΔH>0)进行如下操作(只改变该条件):①升高反应体系的温度;②增强反应物C的用量;③缩小反应体系的体积;④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是( )
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.①③
解析: 无论是吸热反应还是放热反应,升高温度时反应速率一定变大;因反应物C为固态,其浓度为常数,故增加C的用量对化学反应速率无影响;缩小反应体系的体积,导致CO、CO2气体的浓度变大,反应速率变大;减少CO的量,反应速率变小。
答案: D
7.制取水煤气的反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0;在一定条件下达到化学平衡后,在时间为t时突然改变条件,反应速率的变化如图所示,在t时所改变的条件是( )
A.加压 B.升温
C.增大水蒸气浓度 D.增大碳的物质的量
解析: 从图像来看,在时间t时,突然改变条件时,正逆反应速率均增加,有可能是升高温度,也可能是增大压强,从t后时间来看,v′正大于v′逆。说明平衡向正反应方向移动。只有升高温度才使平衡向正向移动,故为升高温度。
答案: B
8.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图。下列叙述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为5YX
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率
解析: 从图像可以看出,t2时刻X、Y两物质的物质的量相等,而不是反应速率相等,故C不正确;t3时,反应达到平衡状态,所以正反应速率等于逆反应速率,故D不正确;反应开始时Y物质为10 mol,X物质为2 mol,t1时刻,X为4 mol,增加2 mol,Y为6 mol,减少4 mol故反应的化学方程式为2YX。
答案: B
9.T ℃时,在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况如表所示。下列说法不正确的是( )
时间
c(H2)/(mol/L)
c(CH3OH)/(mol/L)
v(正)和v(逆)比较
t0
6
0
?
t1
3
1
v(正)=v(逆)
A.t0~t1,v(H2)= mol/(L·min)
B.t1时,若升高温度或再充入CO2气体,都可以提高H2的转化率
C.t0时,v(正)>v(逆)
D.T ℃时,平衡常数K=,CO2与H2的转化率相等
解析: t0~t1,v(H2)= mol/(L·min),A项正确;t1时,处于平衡状态,升高温度平衡向逆反应方向移动,H2的转化率减小,B项不正确;t0时,反应向正反应方向进行,v(正)>v(逆),C项正确;T ℃时,平衡常数K=,CO2与H2的转化率均为50%,D项正确。
答案: B
10.某研究小组在实验室用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵(NH2COONH4)溶液在不同温度下进行水解实验:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O,测得c(NH2COO-)与反应时间的关系如图所示。据图判断下列说法中正确的是( )
A.0~12 min,初始浓度越大的实验,水解反应速率越大
B.c(NH2COO-)将随反应时间的不断延长而不断减小
C.25 ℃时,0~6 min,v(NH2COO-)为0.05 mol·L-1·min-1
D.15 ℃时,第30 min时,c(NH2COO-)为2.0 mol·L-1
解析: A项,0~12 min,25 ℃时的水解反应速率最大,错误;B项,随着反应时间的不断延长,反应达到平衡状态后,c(NH2COO-)不再减小,错误;C项,0~6 min,v(NH2COO-)==0.05 mol·L-1·min-1,正确;D项,随着反应的进行,反应速率不断减小,v(24 min~30 min)2.0 mol·L-1,错误。
答案: C
11.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示:
(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为________,X的物质的量浓度减少了________,Y的转化率为________。
(2)该反应的化学方程式为_____________
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如下图所示:
则下列说法符合该图像的是________。
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂
解析: (1)分析图像知:
Δc(Z)==0.79 mol·L-1,
v(Z)==0.079 mol·L-1·s-1,
Δc(X)==0.395 mol·L-1。
Y的转化率α(Y)=×100%=79.0%。
(2)由各物质转化的量:X为0.79 mol,Y为0.79 mol,Z为1.58 mol可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2,则化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。
(3)由图像可知,外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B错误。由(1)中的解析可知,该反应为反应前后气体体积不变的反应,缩小容器体积或增大压强,均可同等程度地增大正、逆反应速率,C正确。D使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,D正确。
答案: (1)0.079 mol·L-1·s-1 0.395 mol·L-1 79.0%
(2)X(g)+Y(g)2Z(g) (3)CD
12.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:
MnO+H2C2O4+H+―→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)
用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:
组别
10%硫酸
体积/mL
温度/℃
其他物质
Ⅰ
2
20
Ⅱ
2
20
10滴饱和
MnSO4溶液
Ⅲ
2
30
Ⅳ
1
20
1 mL蒸馏水
(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
(2)①如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验________和________(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同)。
②如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验________和________。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究______________________对化学反应速率的影响,实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是____________。
解析: (1)根据电子守恒列式可得:
n(MnO)×(7-2)=n(H2C2O4)×2×(4-3),
则n(MnO)∶n(H2C2O4)=2∶5。
(2)研究某一因素对化学反应速率的影响时,要保证其他各条件完全相同。
(3)对比Ⅰ和Ⅳ,反应的温度、溶液的体积等都相同,仅有c(H+)不同,故可研究c(H+)对反应速率的影响。加1 mL水的目的是确保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变。
答案: (1)2∶5
(2)①Ⅰ Ⅱ ②Ⅰ Ⅲ
(3)c(H+)(或硫酸溶液的浓度)
确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变
13.某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据表中数据,在图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90
(2)体系中发生反应的化学方程式是__________;
(3)列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率:___________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于_________。
答案: (1)
(2)X(g)+2Y(g)2Z(g)
(3)≈0.083 mol·L-1·min-1
(4)45%
14.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是____________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为______________。
(3)实验①和②的目的是_____________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是_________________。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是____________。
答案: (1)降低了活化能
(2)H2O2H++HO
(3)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率
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