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- 2021-05-13 发布
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化学反应速率及影响因素
可能用到的相对原子质量:H~1 O~16 S~32 N~14 Cl~35.5 C~12 Na~23 Al~27 K~39 He~4 P~31 Cu~64 Ba~137 Ca~40 Cu~64 Mg~24
、选择题(本大题共15小题。)
某温度下,已知反应,在体积一定的密闭容器中达到平衡,下列叙述正确的是 ( )
A.反应速率 B.加入X,反应的增大
C.增加Y的物质的量,X的转化率增大 D.降低温度,的值变小
在500℃时,把0.3mol SO2和0.2mol O2充入一个体积为10L并盛有V2O5(催化剂)的真空密闭容器中,保持温度不变,经2min后,容器内的压强不再变化,此时容器内压强减小28.5%。下列说法正确的是
A.前2min SO2的平均反应速率0.01425mol(L·s) B.平衡时,SO2的浓度为0.01425mol/L
C.平衡时,SO2的转化率为95% D.平衡时,SO2的转化率为71.5%
(双选)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
(双选)一氧化碳与氢气在催化剂作用下合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在容积均为1 L的a.b.c.d.e 5个密闭容器中分别充入1 mol CO和2 mol H2等量混合气体,控温。实验测得相关数据如图甲和图乙。下列有关说法正确的是( )
A.K1>K2
B.该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应
C.反应进行到5 min时,a.b两容器中平衡正向移动,d.e两容器中平衡逆向移动
D.将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压
在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是 ( )
A.单位时间生成 n mol A,同时生成3n mol B B.A.B.C的浓度不再变化
C.A.B.C的分子数比为1∶3∶2 D.C的生成速率与A的消耗速率相等
下列图示与对应叙述相符合的是
A.图a表示在含等物质的量NaOH.Na2CO3的混合溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸至过量时,产生气体的体积与消耗盐酸的关系
B.图b表示Cl2通入H2S溶液中pH的变化
C.图c表示10 mL 0.01 mol·L-1KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4 溶液混合 时, 随时间的变化(Mn2+对该反应有催化作用)
D.图d表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件一定是加入催化剂
在一密闭容器中,加入物质A和B后发生反应aA(S)+bB(g) ,此反应是放热反应。关于化学反应速率的叙述正确的是 ( )
A. 升高温度时,正反应速率加快,逆反应速率减慢
B. 增加少量的A物质,正反应的化学反应速率加快
C. 增大压强,正反应速率加快,逆反应速率也加快
D. 达到平衡时消耗B的物质的量一定等于消耗C的物质的量
向两个容积均为的恒容容器甲.乙中,分别充入.和.,在相同温度下发生反应: ;。测得两容器中随时间t的变化如右图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.甲容器中用B的浓度变化表示的该反应
在秒内的平均反应速率为
C.其它条件不变,降低乙容器的温度,乙中A的平衡转化率将大于50%
D.其它条件不变,向平衡后的甲容器中再充入.,则达新平衡时甲中A的浓度为
某恒温密闭容器中,可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是
A.产物B的状态只能为固态或液态
B.平衡时,单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C.保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1molB和1molC,达到平衡时放出热量Q
在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应
X(g)+Y(g) 2Z(g) △H < 0, 一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是
A.反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前ν(逆)> ν(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大
取五等份NO2 ,分别加入温度不同.容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g) N2O4(g),ΔH<0 反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是( )
反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在不同情况下测得化学反应速率,其中最快的是( )
A. v(D) =0. 4mol / (L·S) B. v(C) =0. 5mol / (L·S)
C. v(B) =0. 6mol / (L·S) D. v(A) =0. 15mol / (L·S)
可逆反应M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. M.N.Q三种物质的量浓度一定相等 B. M.N全都变成了Q
C. 反应混合物各成分的百分组成不再变化 D. 反应已经停止
(双选)一定温度下,在容积均为2 L的甲.乙两固定容积的密闭容器中,发生反应:,达到平衡时测得有关数据见下表:
容器
甲
乙
起始时,反应物的投入量
2 mol SO2,1 mol O2
4 mol SO3
平衡时,(SO3)/mol
1.6
反应物的转化率
下列说法正确的是 ( )
A. B.1.6<<3.2
C.若甲中反应2 min时达到平衡,则2 min内的平均速率(O2)=0.2 mol·L-1·min-1
D.甲平衡后如再加入0.2 mol SO2 ,0.2 mol O2和0.4 mol SO3,平衡向正反应方向移动
某温度下,在容积一定的密闭容器中,反应2A(g)+B(g ) 2C(g)达到平衡时,A.B和C的物质的量分别为4mol.2 mol和4 mol。保持温度不变,向容器中再加入1mol A.0.5mol B和1 mol C,则下列说法正确的是 ( )
A. 正.逆反应速率都增大,平衡不移动 B. 正.逆反应速率都增大,平衡向右移动
C. 正.逆反应速率都增大,平衡向左移动 D. 正.逆反应速率都不变,平衡不移动
、填空(本大题共3小题)
某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡,混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案:
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol•L-1
体积/mL
浓度/mol•L-1
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
(1)该反应的离子方程式为 ;
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 ;
(3)实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40 s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMn04)= mol·L-1·min-1;
(4)已知50℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时c(Mn04-)~t的变化曲线示意图。
煤的气化过程中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),若在恒温压容器中充入1 mol CO和3 mol 水蒸气发生
上述反应,达到平衡时测得反应物与生成物的物质的量之比为5∶3,且吸收热量180 kJ,请回答下列问题:
⑴该反应的热化学方程式可写为 。
⑵两种反应物的转化率之和为 。
⑶该条件下此反应的平衡常数为 。
⑷若要在相同的温度下和相同的容器中,按下列物料配比充入,建立平衡后CO的体积百分含量与题干平衡相同,下列选项中可行的是 。
物质
选项
n(CO)
n(H2O)
n(CO2)
n(H2)
A
0 mol
4 mol
2 mol
2 mol
B
0.5 mol
2.5 mol
0.5 mol
0.5 mol
C
1 mol
4 mol
0.5 mol
0.5 mol
D
0 mol
0 mol
1 mol
3 mol
⑸若要在相同的温度下和相同的容器中,充入下列物料建立平衡,平衡后CO2的体积分数与题干平衡的CO2的体积分数相同,但CO的体积分数与题干平衡中CO的体积分数不同的是 。
物质
选项
n(CO)
n(H2O)
n(CO2)
n(H2)
A
0 mol
0 mol
1 mol
3 mol
B
2.5 mol
0.5 mol
0.5 mol
0.5 mol
C
3 mol
1 mol
0 mol
0 mol
D
0 mol
0 mol
3 mol
1 mol
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小,可采用的措施是 。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3‾)、c(NO2-)和c(CH3COO‾)由大到小的顺序为 。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L‾1,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d..向溶液B中加适量NaOH
2016万卷作业卷(化学反应速率及影响因素)答案解析
、选择题
C
C
A .D
AD【解析】该题结合图象考查平衡常数与平衡的移动等,较难。由图甲可推知正反应为放热反应,升温则平衡常数变小,故选项A正确.B错误;由图乙知d.e容器在5 min时已达到平衡,故选项C错误;由c容器转到d时,甲醇的含量降低,可采取升温或降压(反应均向逆反应方向进行),选项D说法正确。
B
C
C
C
BC【解析】若B为气体,且原平衡时B与C的浓度相等时,因容器保持恒温,缩小容器体积,达到新平衡时平衡常数不变,则气体C的浓度也一定不变,故A项错误;平衡时,各物质的量不再改变,因此单位时间内n(A)消耗=n(C)消耗,B项正确;保持体积不变,若B为气态,则向平衡体系中加入B,平衡逆向移动,C项正确;因反应为可逆反应,故加入1molB和1molC至反应达到平衡时不能完全消耗,放出热量小于Q,D项错误。
C
B【解析】在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间。那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,D不正确。
B
C
CD【命题立意】本题考查等效平衡的建立.化学平衡的移动.反应速率的计算。难度较大。
【解题思路】根据甲的有关数据计算可得1==80%,假想中间过程,将乙容器中的反应物分别放在两个容积是2 L的容器中,则两个容器中与甲建立的是等效平衡,故达到平衡时SO3的物质的量均是1.6 mol,再将两个容器混合,则容器中的SO3的物质的量是3.2mol,再将容器加压至容器的体积变为2 L,则平衡向正反应方向移动,故SO3的物质的量增大,所以a>3.2 mol,B不对;又因a>3.2 mol,故平衡中转化的SO3的物质的量小于0.8 mol,,,A不对。
【一题多解】在解答D时,也可以通过比较“Q与K”进行定量的判断。该方法在判断平衡移动的方向中起着很重要的作用。
B
、填空、
【答案】(1)16H++5H2C2O4+2MnO4 -=2Mn2++10CO2↑+8H2O (2)②③;①② (3)0.010或1.0×10-2
(4)
试题分析:(1)根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,则离子方程式为
16H++5H2C2O4+2MnO4-=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:16H++5H2C2O4+2MnO4 -=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:②和③;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是①和②,故答案为:②和③; ①和②;
(3)草酸的物质的量为:0.10mol•L-1×0.002L=0.0002mol,高锰酸钾的物质的量为:0.010mol•L-1×0.004L=0.00004mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为:0.0002mol:0.00004mol=5:1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:
(0.010mol/L×0.004L)÷(0.002L+0.004L)=×0.010mol/L,
这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=×0.010mol/L÷40s/60s/min=0.010mol•L-1•min-1,
故答案为:0.010或1.0×10-2
(4)25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图为:,故答案为:。
考点:考查探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度随时间变化的曲线
【答案】每空3分
⑴CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g),△H=+240 kJ/mol
⑵1 ⑶1 ⑷ABC ⑸BC
解析:⑴ CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)
起始:1 3
变化:x x x x
平衡1-x 3-x x x,( x)÷2x=5:3,x=0.75mol,则生成1mol H2吸热180÷0.75=240,反应的热化学方程式是CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g),△=+240 kJ/mol⑵CO(g)的转化率是75%,H2O的转化率是25%,二者之和是1
⑶平衡常数为0.75×0.75/(0.75)(0.75)=1
⑷CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)是气体计量数不变的反应,因此只要按照化学计量数之比转化为左半边物质使CO(g)与H2O比值为1:3即可建立等效平衡,平衡后CO的体积百分含量与题干平衡相同,因此选ABC
⑸与⑷同理,只不过CO的量不同,只要按照化学计量数之比转化为左半边物质,此时容器中的物质是CO、H2O即可,选BC。
【思路点拨】本题的化学平衡常数求算不需要容器的体积,因为该反应是气体体积不变的反应。
【答案】(1)(2)0.025;75%;>;不变;升高温度 (3)c(NO3‾) > c(NO2-) > c(CH3COO‾);b、c
【解析】(1)(I)×2(II)即可得到4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),所以平衡常数K=;
(2)ClNO的浓度变化△c(ClNO)=7.5×mol•L,所以ClNO的物质的量变化△n(ClNO)=0.15mol,所以Cl2的物质的量变化率△n(Cl2)=0.075mol,则平衡后n(Cl2)
=0.1mol-0.075mol=0.025mol;转化的n(NO)=0.15mol,则NO的转化率а1==75%;其他条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,则反应(II)的压强大于反应(I)的压强,则平衡有利于向正方向移动,所以平衡时NO的转化率а2>а1;因为温度不变,所以化学平衡常数不变;因为反应(II)的∆H < 0,为放热反应,所以要减小化学平衡常数,就要使平衡向逆方向移动,可以采取加热的方法;
(3)根据盐类水解规律,越弱越水解,所以CH3COO‾的水解程度大于NO2-,故离子浓度大小是c(NO3‾)>c(NO2-)>c(CH3COO‾); 因为CH3COO‾的水解程度大于NO2-,所以溶液A的PH小于溶液B的PH。 a.向溶液A中加适量水 (使A的PH减小),b.向溶液A中加适量NaOH(使A的PH增大),c.向溶液B中加适量水(使B的PH减小),d..向溶液B中加适量NaOH (使B的PH增大),只有bc满足题意。