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文檔簡介
6.2化學反應的速率與限度(講練)考點一化學反應速率1.1.對化學反應速率(1)在同一反應中,用不同的物質表示同一時間的反應速率時,其數值可能不同,但表達的意義是相同的,都表示同一個反應的化學反應速率。各物質表示的化學反應速率等于它們的化學計量系數之比即:對于在一個容器中的一般反應
aA+bBpC+qD來說有:vA
:vB
:vC
:vD=a:b:p:q濃度是指物質的量濃度而不是物質的量或質量分數(3)化學反應速率與時間和濃度有關,無論是用反應物濃度的減少還是用生成物濃度的增加來表示,都取正值,所以化學反應速率一般為正值(4)化學反應速率有瞬時速率和平均速率之分,化學反應速率是指平均反應速率(5)純固體或純液體,因其反應是在表面進行的,單位體積里的物質的量是不變的,即物質的量濃度視為常數,因此其化學反應速率視為一常數2.化學反應速率大小的比較方法由于同一化學反應的反應速率用不同物質表示時數值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數值的大小,而要進行一定的轉化(1)歸一法①看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位②換算成同一物質表示的速率,再比較數值的大小(2)比值法將各物質表示的反應速率轉化成同一單位后,再除以對應各物質的化學計量數,然后對求出的數值進行大小排序,數值大的反應速率快【例11】(2023·河南)一定溫度下,向密閉容器中加入氣體和氣體,發(fā)生如下反應:,測得內反應物A的物質的量由降低到,則反應速率為A. B.C. D.【答案】A【解析】向密閉容器中加入氣體和氣體,起始時A的濃度為1mol/L,內反應物A的物質的量由降低到,則A的濃度減少了0.5mol/L,則,A正確;故選A。【例12】(2023江蘇)將等物質的量的A、B混合于2L的恒容密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經5min后測得D的濃度為1mol·L1,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.2mol·L1·min1.求:(1)反應開始前容器中A、B的物質的量:n(A)=n(B)=_______mol。(2)5min后A的濃度c(A)=_______mol·L1,(3)5min內B的平均反應速率:v(B)=_______mol·L1·min1。(4)x的值為_______?!敬鸢浮?1)6(2)1.5(3)0.1(4)2【解析】設起始時A、B的物質的量均為amol,依據題意建立如下三段式:(1)由5min后,c(A):c(B)=3:5,可得(a3):(a1)=3:5,解得a=6,即n(A)=n(B)=6mol;(2)由三段式數據可知,5min時c(A)==1.5mol/L;(3)由“三段式”數據可知,5min內:;(4)由速率之比等于系數之比,,C的平均反應速率為0.2mol·L1·min1,得x=2。【例13】(2023下·江蘇揚州·高一揚州中學??茧A段練習)對于反應,下列表示中反應速率最大的是A.v(A)=0.3mol?L1?s1 B.v(B)=0.4mol?L1?s1C.v(C)=0.5mol?L1?s1 D.v(D)=0.8mol?L1?min1【答案】A【解析】將選項中的速率都轉化為用A物質表示的反應速率且統(tǒng)一單位。A.v(A)=0.3mol·L1·s1;B.v(B)=0.4mol·L1·s1,此時v(A)≈0.133mol·L1·s1;C.v(C)=0.5mol?L1?s1,此時v(A)=0.25mol·L1·s1;D.v(D)=0.8mol?L1?min1,此時v(A)≈0.0067mol?L1?s1;故反應速率最大的為0.3mol·L1·s1,答案選A。【變式】1.(2023下·湖南邵陽·高一統(tǒng)考期末)反應,經過2min,B的濃度減少0.6mol/L,對此反應速率的表示正確的是A.用A表示的反應速率為0.4mol/(L·min)B.分別用B、C、D表示的反應速率的比值為3:2:1C.在2min末的反應速率,用B表示是:0.3mol/(L·min)D.在這2min內用D表示的化學反應速率為:0.2mol/(L·min)【答案】B【解析】A.A是固體,不能用A的濃度變化表示反應速率,故A錯誤;B.同一化學反應,用不同物質表示的速率比等于系數比,分別用B、C、D表示的反應速率的比值為3:2:1,故B正確;C.在2min內的平均反應速率,用B表示是:0.3mol/(L·min),故C錯誤;D.經過2min,B的濃度減少0.6mol/L,則D的濃度增大0.2mol/L,在這2min內用D表示的化學反應速率為:0.1mol/(L·min),故D錯誤;選B。2.(2023下·四川南充·高一四川省南充高級中學校考期中)在一定條件下,將3molA和1molB投入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)。2min末測得此時容器中C和D的濃度分別為0.2mol·L-1和0.4mol·L-1.下列敘述正確的是A.x=2 B.0-2min內用D表示的反應速率為0.2mol·L-1·min-1C.3v(A)=v(B) D.2min時,A的物質的量為2.4mol【答案】B【解析】A.2min末測得此時容器中C和D的濃度為0.2mol/L和0.4mol/L,根據濃度的變化量之比是相應的化學計量數之比可知x=1,A錯誤;B.0-2min內用D表示的反應速率為,B正確;C.由化學反應速率之比等于化學計量數之比,v(A)=3v(B),C錯誤;D.根據方程式可知消耗B應該是0.2mol/L,物質的量是0.4mol,則消耗A的物質的量為3×0.4mol/L=1.2mol,2min時,A的物質的量為3mol1.2mol=1.8mol,D錯誤;故選B。3.(2023下·陜西商洛·高一校考期中)在四個不同的容器中,不同條件下進行的合成氨反應N2+3H22NH3,其中生成氨氣速率最快的是A.v(N2)=0.3mol·L1·min1 B.v(NH3)=0.5mol·L1·min1C.v(H2)=0.01mol·L1·s1 D.v(N2)=0.2mol·L1·min1【答案】A【解析】A.=0.3mol·L1·min1;B.=0.25mol·L1·min1;C.=mol·L1·min1;D.=0.2mol·L1·min1;數值大者反應速率就大,所以A選項生成氨氣的速率最快。故選:A。4.(2023河南)反應A(g)+3B(g)2C(g)+3D(g)在四種不同情況下的反應速率如下,則反應速率由快到慢的順序為①v(A)=0.01mol·L1·s1
②v(B)=0.06mol·L1·s1③v(C)=2.4mol·L1·min1
④v(D)=3.5mol·L1·min1A.②>③>④>① B.④>②=③>①C.②=③>④>① D.④>①>②>③【答案】C【解析】反應速率單位相同時,用各物質表示的反應速率除以對應各物質的化學計量數,數值大的反應速率快,1mol·L1·s1=1×60mol·L1·min1,①v(A)=0.01mol·L1·s1=0.01×60=0.6mol·L1·min1,0.6/1=0.6,②v(B)=0.06mol·L1·s1=0.06×60=3.6mol·L1·min1,3.6/3=1.2,③v(C)=2.4mol·L1·min1,2.4/2=1.2,④v(D)=3.5mol·L1·min1,3.5/3=1.17,則反應速率由快到慢的順序為②=③>④>①,故選:C。故選D??键c二影響化學反應速率的因素化學反應速率的影響因素化學反應速率的影響因素影響因素規(guī)律(其他條件相同時)內因反應物本身的性質反應物的化學性質越活潑,化學反應速率越快外因反應物的溫度升高反應物的溫度,化學反應速率加快反應物的濃度增大反應物的濃度,化學反應速率加快氣態(tài)反應物的壓強增大氣態(tài)反應物的壓強,化學反應速率加快催化劑使用催化劑,化學反應速率加快固體反應物的表面積固體反應物的表面積越大,化學反應速率加快【例21】(2023·河南濮陽)一定溫度下,足量鋅與少量稀硫酸反應。向反應混合物中加入下列物質對生成氫氣的體積V(H2)和速率v(H2)的影響判斷正確的是A.加入NH4HSO4固體,V(H2)不變,v(H2)變大B.加入少量鋅,V(H2)不變,v(H2)變大C.滴加少量CuSO4溶液,V(H2)變小,v(H2)不變D.加入CH3COONa固體,V(H2)不變,v(H2)變小【答案】D【解析】A.加入NH4HSO4固體,氫離子濃度增大,V(H2)變大,v(H2)變大,故A錯誤;B.加入少量鋅,氫離子濃度不變,V(H2)不變,v(H2)不變,故B錯誤;C.滴加少量CuSO4溶液,形成鋅銅原電池,反應速率加快,V(H2)不變,v(H2)變大,故C錯誤;D.加入CH3COONa固體,形成弱電解質醋酸,V(H2)不變,v(H2)變小,故D正確;故選:D。【例22】(2023·河北保定)某實驗小組為探究影響H2O2分解的因素設計表中實驗,下列有關說法錯誤的是溶液溫度時間(收集50mLO2)①10mL15%H2O2溶液25℃160s②10mL30%H2O2溶液25℃120s③10mL15%H2O2溶液50℃50s④10mL15%H2O2溶液+1mL5%FeCl3溶液50℃20sA.實驗①和②,可探究H2O2濃度對H2O2分解速率的影響B(tài).實驗①和③,可探究溫度對H2O2分解速率的影響C.實驗①和④,可探究催化劑對H2O2分解速率的影響D.由上述實驗可知,增大H2O2濃度、升高溫度都能加快H2O2分解速率【答案】C【解析】A.實驗①和②,變量為H2O2溶液濃度,可探究濃度對反應速率的影響,A正確;B.實驗①和③,變量為溫度,可探究溫度對反應速率的影響,B正確;C.實驗①和④相比,實驗中加入的FeCl3溶液導致兩組中H2O2的濃度略有差別,且二者溫度不同,不能探究催化劑對反應速率的影響,C錯誤;D.通過實驗數據及前面的分析可知,增大濃度、升高溫度、加入合適的催化劑都能加快反應速率,D正確。故選C。【變式】1.(2023下·海南??凇じ咭缓?谑虚L流中學??计谥校㈡V帶投入盛放在敞口容器內的鹽酸里,反應速率用產生的氫氣的速率表示,在下列因素中:①鹽酸的濃度②鎂帶的表面積③溶液的溫度④鹽酸的體積⑤氯離子的濃度,影響反應速率的因素是A.①④ B.③⑤ C.①②③⑤ D.①②③【答案】D【解析】鎂與鹽酸反應實質是:Mg+2H+=Mg2++H2↑,所以鹽酸(H+)濃度、鎂帶的表面積及溶液的溫度對速率有影響。故選D。2.(2023·江蘇揚州)容易生銹,除了本身化學性質以外,與外界條件也有很大關系。鐵與氧氣在有水的環(huán)境中反應,生成一種叫氧化鐵的物質,是鐵銹主要成分,鐵生銹的總反應為4Fe+3O2+xH2O=2Fe2O3?xH2O。鐵銹特別容易吸收水分,鐵表面的鐵銹如果不除去,鐵也就銹蝕的更快了。下列反應條件的改變對4Fe+3O2+xH2O=2Fe2O3?xH2O速率的影響不正確的是A.增大O2的濃度能加快生銹速率 B.潮濕環(huán)境中鐵生銹的速率更快C.干燥空氣中鐵生銹速率更快 D.升高溫度能加快生銹速率【答案】C【解析】A.增大O2的濃度,反應物濃度增大,反應速率加快,能加快生銹速率,故A正確;B.氧在有水的環(huán)境中與鐵反應,故潮濕環(huán)境中鐵生銹的速率更快,故B正確;C.干燥空氣中鐵不易生銹,故C錯誤;D.升高溫度,反應速率加快,能加快生銹速率,故D正確。故選C。3.(2023下·福建寧德·高一統(tǒng)考期末)探究酸性溶液與溶液反應速率的影響因素,現進行如表實驗(忽略溶液體積變化)。下列說法不正確的是編號酸性溶液體積/mL溶液體積/mL水的體積/mL反應溫度/℃反應時間/minⅠ2a0500.5Ⅱ220202.1Ⅲ2b1205.5A.a=2,b=1B.實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對化學反應速率的影響C.實驗Ⅱ、Ⅲ的目的是探究濃度對化學反應速率的影響D.若改用酸性溶液,將不能達到實驗目的【答案】B【解析】A.實驗Ⅰ、Ⅱ的變量為溫度,則其它量相同,溶液總體積相同,故a=2;實驗Ⅱ、Ⅲ的變量為草酸的濃度,則b=1,故A正確;B.實驗Ⅰ、Ⅲ有2個變量,不能探究溫度對化學反應速率的影響,故B錯誤;C.實驗Ⅱ、Ⅲ變量為草酸的濃度,目的是探究濃度對化學反應速率的影響,故C正確;D.高錳酸鉀溶液紅色,通過反應后溶液顏色變化判斷反應情況,若改用酸性溶液,則高錳酸鉀過量,反應后溶液仍為紅色,將不能達到實驗目的,故D正確;故選B。4.(2023·高一課時練習)已知:反應aA(g)+bB(g)cC(g),某溫度下,在2L的密閉容器中投入一定量的A和B,兩種氣體的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。(1)經測定,前4s內v(C)=0.05mol·L1·s1,v(A)=,則該反應的化學方程式為。(2)從反應開始到12s內,A的轉化率為。(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行,反應相同時間后,測得三個容器中的反應速率分別為:甲:v(A)=0.3mol·L1·s1;乙:v(B)=0.12mol·L1·s1;丙:v(C)=9.6mol·L1·min1,則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為。(4)下列條件的改變能加快上述反應的反應速率的是。①升高溫度②保持壓強不變,充入He③保持體積不變,充入He④增加A的濃度【答案】(1)0.075mol·L1·s13A(g)+B(g)?2C(g)(2)75%(3)乙>甲>丙(4)①④【解析】(1)化學反應速率之比等于化學方程式計量系數之比,平衡時A的濃度為0.2mol·L1,B的濃度為0.3mol·L1,,A與B的計量系數之比為4∶1,A前4s內,v(C)=0.05mol·L1·s1,則A與B計量系數之比為3∶2,反應方程式中A、B、C的化學計量數比為3∶1∶2,則該反應的化學方程式為;(2)從反應開始到12s內,A的轉化率為;(3)根據反應方程式中化學計量數關系,可得甲:v(A)=0.3mol·L1·s1;乙:v(B)=0.12mol·L1·s1,轉化為v(A)=3v(B)=0.36mol·L1·s1;丙:v(C)=9.6mol·L1·min1=0.16mol·L1·s1,轉化為v(A)=v(C)=0.24mol·L1·s1;所以甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為乙>甲>丙;(4)①升高溫度,反應速率加快,①正確;②保持壓強不變,充入He,體積增大,反應物和生成物的濃度減小,反應速率減慢,②錯誤;③保持體積不變,充入He,反應物和生成物的濃度不變,反應速率不變,③錯誤;④增加A的濃度,反應速率加快,④正確;故選①④??键c三化學平衡狀態(tài)的判斷1.1.可逆反應達到平衡狀態(tài)時主要有以下兩個特征:①v正=v逆;②混合物中各組分的百分含量不變(除百分含量外其他在反應過程中變化的量,達到平衡后均不再發(fā)生變化,即“變化量”達“定量”),以上兩個特征可作為判斷可逆反應達平衡的標志2.判斷化學反應達到平衡狀態(tài)的方法(1)直接標志:正、逆反應速率相等①同種物質:v正=v逆≠0,(同一種物質的生成速率等于消耗速率)②不同種物質:eq\f(v正(A),v逆(B))=eq\f(A化學計量數,B化學計量數)A.在化學方程式同一邊的不同物質的生成速率與消耗速率之比等于化學計量數之比B.在化學方程式兩邊的不同物質的生成(或消耗)速率之比等于化學計量數之比③各組分的濃度保持一定A.各組分的濃度不隨時間的改變而改變B.各組分的質量分數、物質的量分數、體積分數不隨時間的改變而改變3、間接判斷依據:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例類型判斷依據是否是平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的含量①各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數一定平衡②各物質的質量或各物質質量分數一定平衡③各氣體的體積或體積分數一定平衡④總體積、總壓強、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關系①在單位時間內消耗了mmolA同時生成mmolA,即v(正)=v(逆)平衡②在單位時間內消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則v(正)=v(逆)平衡③在單位時間內生成nmolB,同時消耗了qmolD,因均指v(逆)不一定平衡④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡壓強①m+n≠p+q時,總壓強一定(其他條件一定)平衡②m+n=p+q時,總壓強一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體平均相對分子質量①一定時,只有當m+n≠p+q時平衡②一定時,但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時平衡顏色反應體系內有色物質的顏色一定平衡體系的密度恒溫恒容時,密度一定不一定平衡恒溫恒壓時,若m+n≠p+q,則密度一定時平衡恒溫恒壓時,若m+n≠p+q,則密度一定時【例31】(2023下·海南??冢┛梢猿浞终f明可逆反應A(g)+3B(g)3C(g)+D(g),在恒溫下達到平衡狀態(tài)的是A.反應器內壓強不隨時間變化而變化B.反應器內A、B、C、D四種氣共存C.生成A的速率和生成的D的速率相等D.生成1molA同時有3molC的消耗【答案】C【解析】A.該反應是反應前后氣體的物質的量不變的反應,所以無論平衡與否氣體的壓強都不會發(fā)生變化,反應器內壓強不變不能說明反應達到平衡狀態(tài),故A不選;B.該反應是可逆反應,故反應物和生成物均可共存,所以反應器內A、B、C、D四種氣體共存不能說明反應達到平衡狀態(tài),故B不選;C.A和D的系數一樣,生成A的速率和生成的D的速率相等,即v正=v逆,反應達到平衡,故C選;D.無論平衡與否,生成1molA的同時一定消耗3molC,不能說明反應達到平衡,故D不選;故選C。【例32】(2023陜西)在一個不傳熱的恒容密閉容器中,可逆反應達到平衡的標志是
①反應速率
②各組分的物質的量不變③體系的壓強不再發(fā)生變化
④混合氣體的密度不變(相同狀況)⑤體系的溫度不再發(fā)生變化
⑥⑦單位時間內3molH—H鍵斷裂參加反應,同時2molN—H鍵也斷裂參加反應A.①②③⑤⑥ B.②③④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.②③④⑥⑦【答案】C【解析】①在化學反應中,各物質的反應速率之比始終等于化學方程式中各物質的化學計量數之比,故題給條件不能證明反應達到平衡狀態(tài);②各組分的物質的量不再變化,可以證明反應達到平衡狀態(tài);③對于反應前后氣體分子數改變的反應,恒容條件下,體系的壓強不再變化,可以證明反應達到平衡狀態(tài);④恒容密閉容器中,混合氣體體積始終不變,混合氣體質量始終不變,故混合氣體的密度始終不變,所以混合氣體的密度不再變化,不能證明達到平衡狀態(tài);⑤反應前后有熱量變化,不傳熱的恒容密閉容器中,溫度會反生變化,體系的溫度不再發(fā)生變化,證明反應達到平衡狀態(tài);⑥用N2表示的正反應速率與用NH3表示的逆反應速率比等于方程式中化學計量數之比,證明反應達到平衡狀態(tài);⑦單位時間內3molH—H鍵斷裂參加反應,同時有6molN—H鍵斷裂才能證明正逆反應速率相等,反應達平衡。題給條件不能判斷反應達到平衡狀態(tài);所以②③⑤⑥符合題意。故選C?!纠?3】(2023·四川綿陽)恒溫下,將amolN2與24molH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應:(1)若反應進行到某時刻t時,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,a=。(2)反應達到平衡時,混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下),其中NH3的含量(體積分數)為25%;①n(NH3)=。②下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(填字母)。A.容器內的總壓強不隨時間而變化
B.反應后混合氣體的密度不再發(fā)生變化C.三種氣體的濃度相等
D.2v(NH3)(逆)=3v(H2)(正)E.混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生變化③H2的平衡轉化率為α(H2)=;原混合氣體與平衡混合氣體的壓強之比p(始)∶p(平)=。(要有必要的計算步驟)【答案】(1)16(2)8molAE0.55∶4【解析】(1)若反應進行到某時刻t時,n(NH3)=6mol,則反應消耗3molN2,此時n(N2)=13mol,則a=(13+3)mol=16mol;(2)①n(NH3)=;②A.反應前后氣體物質的量不同,壓強是變量,容器內的總壓強不隨時間而變化,反應一定達到平衡狀態(tài),故選A;
B.反應前后氣體總質量不變,容器體積不變,氣體密度是恒量,反應后混合氣體的密度不再發(fā)生變化,反應不一定平衡,故不選B;C.三種氣體的濃度相等,不能判斷是否還發(fā)生改變,反應不一定平衡,故不選C;
D.反應達到平衡時3v(NH3)(逆)=2v(H2)(正),2v(NH3)(逆)=3v(H2)(正)時反應不平衡,故不選D;E.反應前后氣體總質量不變,氣體物質的量不同,平均相對分子質量是變量,混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生變化,反應一定達到平衡狀態(tài),故選E;選AE;③反應生成8mol氨氣,消耗12molH2,H2的平衡轉化率為α(H2)=;根據可知,生成2mol氨氣,氣體物質的量減少2mol,該反應生成8mol氨氣,則氣體總物質的量減少8mol,則原混合氣體的物質的量為32mol+8mol=40mol,同溫同體積,壓強比等于物質的量之比,原混合氣體與平衡混合氣體的壓強之比p(始)∶p(平)=40:32=5:4?!咀兪健?.(2023下·四川遂寧·高一射洪中學??茧A段練習)在恒溫恒容的條件下,加入等物質的量的A和B發(fā)生A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反應,下列說法能作為該反應達到平衡狀態(tài)的標志的是①單位時間內消耗amolA,同時生成2amolC②混合氣體的密度不再變化③A、B的轉化率相等時④混合氣體的總壓強不再變化⑤A、B、C的分子數之比為1∶1∶2A.② B.②③ C.①③⑤ D.②④【答案】A【解析】A(g)+B(g)2C(g)+D(s)為氣體體積不變的可逆反應,該反應達到平衡狀態(tài)時,正反應速率與逆反應速率相等,各組分的濃度、百分含量等變量不再變化,以此進行判斷。①單位時間內消耗amolA,同時生成2amolC,表示的都是正反應速率,無法判斷平衡狀態(tài),①不合題意;②D為固態(tài),混合氣體的密度為變量,當混合氣體的密度不再變化時,表明達到平衡狀態(tài),②符合題意;③由題干已知A、B的起始量相等,根據反應方程式可知,A、B的轉化量相等,即A、B的轉化率一直相等,則A、B的轉化率相等時不一定為平衡狀態(tài),③不合題意;④該反應前后氣體體積不變,則壓強始終不變,不能根據混合氣體的總壓強判斷平衡狀態(tài),④不合題意;⑤平衡的特征之一是各物質的分子數保持不變,而不是相等或成比例,故A、B、C的分子數之比為1∶1∶2,不能說明反應達到化學平衡,⑤不合題意;綜上分析只有②符合題意,故答案為A。2.(2023·陜西)可逆反應:2NO22NO+O2在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部【答案】A【解析】①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2,反應進行的方向相反,且變化量之比等于化學計量數之比,則反應達平衡狀態(tài),①正確;②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO,反應進行的方向相同,不一定達平衡狀態(tài),②不正確;③在反應進行的任何階段,用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比都為2∶2∶1,反應不一定達平衡狀態(tài),③不正確;④混合氣體的顏色不再改變時,c(NO2)不變,反應達平衡狀態(tài),④正確;⑤混合氣體的質量不變、體積不變,則密度始終不變,所以密度不再改變時,反應不一定達平衡狀態(tài),⑤不正確;⑥反應前后氣體的物質的量不等,平衡前壓強在不斷發(fā)生改變,當混合氣體的壓強不再改變時,反應達平衡狀態(tài),⑥正確;⑦混合氣體的質量不變,物質的量發(fā)生改變,則平衡前混合氣體的平均相對分子質量不斷發(fā)生改變,當平均相對分子質量不再改變時,反應達平衡狀態(tài),⑦正確;綜合以上分析,①④⑥⑦正確,故選A。3.(2023下·安徽銅陵·高一銅陵一中??计谥校┮阎悍磻猘A(g)+bB(g)?cC(g),某溫度下,在2L的密閉容器中投入一定量的A和B,兩種氣體的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。(1)經測定,前4s內v(C)=0.05mol·L1·s1,v(A)=,則該反應的化學方程式為。(2)從反應開始到12s內,A的轉化率為,若起始未充入C氣體,則反應前后壓強之比為。(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行,反應相同時間后,測得三個容器中的反應速率分別為:甲:v(A)=0.3mol·L1·s1;乙:v(B)=0.12mol·L1·s1;丙:v(C)=9.6mol·L1·min1,則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為。(4)下列條件的改變能加快上述反應的反應速率的是。①升高溫度②保持壓強不變,充入He③保持體積不變,充入He④增加A的濃度(5)下列敘述能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是。A.混合氣體的總物質的量不隨時間變化而變化B.單位時間內每消耗3molA,同時生成2molCC.混合氣體的體積不隨時間變化而變化D.混合氣體的密度不隨時間變化而變化E.混合氣體的平均摩爾質量不隨時間變化而變化F.v(A):v(B)=3:1【答案】(1)0.075mol?L1?s13A(g)+B(g)?2C(g)(2)75%13:9(3)乙>甲>丙(4)①④(5)AE【解析】(1)由圖可知,A、B的起始物質的量分別為0.8mol/L、0.5mol/L,4s時,A的物質的量為0.5mol/L,從反應開始到4s時,v(A)==0.075mol?L1?s1,則v(A):v(C)=3:2,則a:c=3:2,反應12s達到平衡,A、B平衡時物質的量分別為0.2mol?L1、0.3mol?L1,則△c(A)=(0.80.2)mol?L1=0.6mol?L1,△c(B)=(0.50.3)mol?L1=0.2mol?L1,則a:b=0.6:0.2=3:1,則a:b:c=3:1:2,則反應的化學方程式為:3A(g)+B(g)?2C(g),故答案為:0.075mol?L1?s1;3A(g)+B(g)?2C(g);(2)從反應開始到12s內,A的轉化率為,由3A(g)+B(g)?2C(g),消耗0.2mol/L物質B時生成0.4mol/L物質C,開始總物質的量為(0.8+0.5)mol/L×2L=2.6mol,12s后總物質的量為(0.3+0.2+0.4)mol/L×2L=1.8mol,在等溫等容時,壓強之比等于物質的量之比,則反應前后壓強之比為2.6:1.8=13:9;故答案為:75%;13:9;(3)根據化學反應速率之比等于化學計量數之比,甲:v(A)=0.3mol?L1?s1;乙:v(B)=0.12mol?L1?s1,v(A)=3×0.12mol?L1?s1=0.36mol?L1?s1;丙:v(C)=9.6mol?L1?s1,v(A)==0.24mol?L1?s1,則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為乙>甲>丙,故答案為:乙>甲>丙;(4)①升高溫度,化學反應速率加快,故①正確;②保持壓強不變,充入He,容器體積增大,反應物濃度減小,反應速率減慢,故②錯誤;③保持體積不變,充入He,反應物濃度不變,反應速率不變,故③錯誤;④增加A的濃度,化學反應速率加快,故④正確;故答案為:①④;(5)A.該反應是前后氣體物質的量會改變,則混合氣體的總物質的量不隨時間變化而變化時,說明該反應達到化學平衡狀態(tài),故A正確;B.單位時間內每消耗3molA,同時生成2molC,表示的都是正反應速率,故不能據此判斷反應是否達到平衡,故B錯誤;C.恒容條件下,混合氣體的體積始終不變,則不能據此判斷反應是否達到平衡,故C錯誤;D.根據質量守恒定律,該反應是前后氣體質量m(g)不變,恒容條件下,由知密度始終不改變,所以不能據此判斷反應是否達到平衡,故D錯誤;E.該反應是前后氣體質量m(g)不變、物質的量n(g)會改變,由知混合氣體的平均摩爾質量不隨時間變化而變化時,說明該反應達到化學平衡狀態(tài),故E正確;F.v(A):v(B)=3:1,沒有說明反應的方向,則不能據此判斷反應是否達到平衡,故F錯誤;故答案為:AE??键c四化學反應條件的控制1.化學反應條件控制的目的1.化學反應條件控制的目的(1)促進有利的化學反應:提高反應速率;提高反應物的轉化率,即原料的利用率。(2)抑制有害的化學反應:降低反應速率,控制副反應的發(fā)生,減少甚至消除有害物質的產生。2.化工生產中反應條件的調控化工生產中調控反應條件時,需要考慮控制反應條件的成本和實際可能性?!纠?】(2023·上海)關于合成氨工業(yè)的說法錯誤的是A.合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作,主要是為了提高氮氣和氫氣的利用率B.工業(yè)上一般選擇400500℃的主要原因是讓鐵觸媒的活性大,反應速率快C.從合成氨的原理出發(fā),增大壓強既有利于加快速率又有利于平衡右移,但壓強增大設備成本大幅度提升,所以實際工業(yè)中往往采用常壓D.為了防止催化劑“中毒”,原料氣需要經過凈化【答案】C【解析】A.合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作,主要是為了提高氮氣和氫氣的利用率,提高經濟效益,故A正確;B.合成氨反應使用鐵觸媒作催化劑,該催化劑在400500℃時活性最大,因此合成氨反應的溫度控制在400500℃,故B正確;C.合成氨反應為氣體體積減小的反應,增大壓強既有利于加快速率又有利于平衡右移,但壓強增大設備成本大幅度提升,綜合考慮以上影響因素,實際工業(yè)中采用壓強:2107~5107Pa,故C錯誤;D.合成氨反應使用鐵觸媒作催化劑,原料氣中含有雜質的氣體可能會造成催化劑中毒而活性減弱,因此原料氣需要經過凈化處理,故D正確;答案選C。【變式】1.(2023安徽)化學反應限度的調控在工業(yè)生產和環(huán)保技術等方面得到了廣泛的應用,如果設法提高化學反應的限度,下面的說法錯誤的是()A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產品的產量C.能夠提高經濟效益 D.能夠提高化學反應速率【答案】D【解析】提高了化學反應的限度,就是提高了反應物的轉化率,提高了產量,更能提高經濟效益,但不一定會提高反應的反應速率,所以選項D是錯誤的。答案選D。2.(2023·江蘇)化學反應條件的控制具有重要的現實意義。如下反應條件的控制中,不恰當的是A.利用鈉在點燃的條件下與氧氣反應,制備過氧化鈉B.為防止火災,在面粉廠、加油站等場所要嚴禁煙火C.為加快的分解速率而加入D.降溫加快的分解速率【答案】D【解析】A.鈉和氧氣在點燃或加熱條件下反應生成過氧化鈉,可以利用鈉在點燃的條件下與氧氣反應,制備過氧化鈉,故A正確;B.為防止火災,在面粉廠、加油站等場所要嚴禁煙火,故B正確;C.可以作為催化劑催化的分解反應,故C正確;D.降溫會減慢的分解速率,故D錯誤;故選D。3(2023·湖南長沙)某化工廠生產Z的反應為X(g)+2Y(g)2Z(g);△H<0,溫度、壓強對Y的轉化率的影響如下表所示:
壓強/MPa溫度/℃0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4工業(yè)合成Z的適宜條件是A.高溫、高壓 B.低溫、高壓 C.常溫、常壓 D.常壓較高溫度【答案】D【解析】該反應為可逆反應,正方向為體積減少的放熱反應,從化學平衡移動條件分析應該采用低溫高壓有利于生成Z;增大壓強可以使Y的轉化率增大;而根據表格中提供的數據發(fā)現,壓強的增加引起Y轉化率的變化并不明顯,所以工業(yè)上直接采用常壓;同時反應中使用催化劑,為了使催化劑的催化活性最強,根據表格中提供的數據應該采用400℃~500℃,工業(yè)合成Z的適宜條件是常壓較高溫度,故答案選:D??键c五圖像問題【例51】(2023·浙江杭州)在一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應生成另外兩種氣體,反應中各物質的量變化如圖所示,對該反應的推斷合理的是A.該反應的化學方程式為:2B(g)+C(g)6A(g)+2D(g)B.反應進行到6s時,v(B)=v(D)C.物質A在0~6s內的平均反應速率為0.1mol?L1?s1D.反應進行到6s時,各物質的濃度不再改變,反應停止【答案】C【解析】A.從圖中可知,BC為反應物,AD為生成物,且各物質的反應速率之比等于化學計量數之比,則該反應的化學方程式為3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),A錯誤;B.反應進行到6s時達到平衡狀態(tài),但是根據化學方程式可知,2v(B)=3v(D),B錯誤;C.物質A在06s內物質的量變化量為1.2mol,則v(A)=,C正確;D.反應進行到6s,此時反應達到平衡,化學平衡是動態(tài)平衡,反應并未停止,D錯誤;故答案選C?!纠?2】(2023·河南新鄉(xiāng))H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越慢B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液堿性越弱,H2O2分解速率越慢C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,c(Mn2+)對H2O2分解速率的影響大【答案】C【解析】A.圖甲中溶液的pH相同,但濃度不同,濃度越大,相同時間內濃度的變化量越大,由此得出相同pH條件下,雙氧水濃度越小,雙氧水分解速率越慢,故A正確;B.圖乙中H2O2濃度相同,但加入NaOH濃度不同,說明溶液的pH不同,NaOH濃度越大,相同時間內雙氧水濃度變化量越大,由此得出雙氧水濃度相同時,pH越小雙氧水分解速率越慢,故B正確;C.圖丙中少量Mn2+存在時,相同時間內雙氧水濃度變化量0.1mol/LNaOH溶液>1.0mol/LNaOH溶液>0mol/LNaOH溶液,由此得出錳離子作催化劑時受溶液pH的影響,但與溶液的pH值不成正比,故C錯誤;D.圖丁中pH相同,錳離子濃度越大,相同時間內雙氧水濃度變化量越大,圖丙中說明催化劑的催化效率受溶液的pH值影響,由此得出,堿性溶液中,c(Mn2+)對H2O2分解速率的影響大,故D正確;答案為C?!咀兪健?(2023·遼寧)一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應,反應中各物質的物質的量的變化如圖所示,下列對該反應的推斷不合理的是A.在0~6s內,C的化學反應速率約為0.067mol·L1·s1B.6s后,反應停止了C.該反應的化學方程式為3B+4C?6A+2DD.在0~4s內,v(A)=3v(D)【答案】B【解析】A.在0~6s內,C的化學反應速率約為,A正確;B.6s后,反應達平衡,正、逆反應速率相等但不等于零,反應沒有停止,只是達到動態(tài)平衡,B錯誤;C.由圖中信息可知,0~6s內B、C物質的量分別減小0.6mol、0.8mol,A、D物質的量分別增加1.2mol、0.4mol,所以B、C、A、D系數比為3∶4∶6∶2,該反應的化學方程式為3B+4C?6A+2D,C正確;D.在0~4s內,用不同物質表示表示反應速率,速率比等于方程式系數比,v(A)=3v(D),D正確;故答案選B。2.(2023·云南)某同學在實驗室進行了如下實驗探究:甲:在試管1中加入100mL4mol?L1鹽酸和20g顆粒狀石灰石。乙:在試管2中加入100mL4mol?L1鹽酸和10g粉末狀石灰石。則同溫同壓下﹐實驗甲、乙生成的CO2的體積V(CO2)與反應時間()的關系曲線圖合理的是A.B.C. D.【答案】C【解析】碳酸鈣和稀鹽酸反應的方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,由關系式:,經計算可知,兩組實驗中的均完全反應,實驗甲中石灰石的量比實驗乙中的大,故實驗甲產生的的體積更大,又因為固體粉末狀的速率比顆粒狀的大,故選:C。3.(2023福建)在1L的容器中,用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應制取CO2,反應生成CO2的體積隨時間的變化關系如圖所示(CO2的體積已折算為標準狀況下的體積)。下列分析正確的是A.OE段表示的平均反應速率最快B.F點收集到的CO2的量最多C.EF段,用HCl表示該反應的平均反應速率為D.OE、EF、FG三段中,該反應用二氧化碳表示的平均反應速率之比為2∶6∶7【答案】C【解析】A.由題圖可知相同時間內EF段產生的CO2最多,所以該段反應速率最快,A錯誤;B.G點收集到的CO2的量最多,B錯誤;C.EF段產生的CO2共=0.02mol,由于反應中,所以該段消耗的HCl的物質的量為0.04mol,時間是1min,所以用HCl表示的EF段平均反應速率是,C正確;D.由于時間都是1min,所以OE、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反應速率之比等于產生CO2的體積之比,即,D錯誤;答案選C。4.(2023廣西)用O2氧化一定濃度的FeCl2溶液,所測的三組實驗數據如圖所示。下列說法不正確的是A.其他條件相同時,溫度越高,Fe2+氧化率越大B.其他條件相同時,pH越小,Fe2+氧化率越大C.2h內,③條件下Fe2+被氧化的速率最小D.在3h時,溶液中Fe2+離子濃度一定是①最小【答案】D【解析】A.根據圖示可知:①③相比,其他條件相同時,溫度越高,Fe2+氧化速率越大,故A正確;B.根據圖示可知:②③相比,其他條件相同時,pH越小,Fe2+氧化率越大,故B正確;C.根據圖示可知,2h內③條件下Fe2+被氧化的速率最小,故C正確;D.根據圖示可知,在3h時,①和③的溫度不同,①和②的酸性不同,所以溶液中Fe2+離子濃度不一定是①最小,故D錯誤;答案選D。5.(2023黑龍江)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應為可逆反應(假設用2AA2表示該反應)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示,下列說法正確的是A.T1>T2B.a點的反應速率小于c點的反應速率C.a點的正反應速率大于b點的逆反應速率D.b點時環(huán)戊二烯的濃度為0.45mol/L【答案】C【解析】A.在相同時間內,環(huán)戊二烯濃度減小量越大,反應速率越快。根據圖象可知反應溫度:T2>T1,A錯誤;B.a、c兩點的溫度和濃度都不相同,因此無法比較a點和c點的反應速率大小,B錯誤;C.a點和b點溫度相同,a點時環(huán)戊二烯的濃度大于b點時環(huán)戊二烯的濃度,即a點的正反應速率大于b點的正反應速率,因為b點時反應未達到平衡,b點的正反應速率大于逆反應速率,故a點的正反應速率大于b點的逆反應速率,C正確;D.由圖象可知,b點時環(huán)戊二烯的濃度為0.6mol/L,D錯誤;故答案為C。1.(2023·寧夏)將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生反應:,經2min后測得D的濃度為0.5mol/L,,以C表示的平均反應速率,下列說法錯誤的是A.反應速率為v(B)=0.125mol·L1·min1 B.該化學方程式中,x=2C.時,的物質的量為 D.時,的轉化率為【答案】D【解析】經2min后測得D的濃度為0.5mol/L,v(D)==0.25mol?L1?min1,C表示的平均速率v(C)=0.25mol?L1?min1,由速率之比等于化學計量數之比可知,x=2,設A、B的起始物質的量均為nmol,生成D為2L×0.5mol/L=1mol,則c(A)∶c(B)=3∶5,則=,解得n=3。A.v(B)==0.125mol?L1?min1,故A正確;B.由上述分析可知,x=2,故B正確;C.2min時,A的物質的量為3mol1.5mol=1.5mol,故C正確;D.2min時,A的轉化率為×100%=50%,故的D錯誤;故選D。2.(2023下·河南南陽·高一校聯(lián)考期中)向5L恒容密閉容器中充入一定量和,發(fā)生反應:,其中、NO的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。則0~10min內用NO濃度變化表示的平均反應速率為A.0.04mol·L1·min1 B.0.02mol·L1·min1C.0.004mol·L1·min1 D.0.008mol·L1·min1【答案】D【解析】從化學方程式可知,NO為產物,則在反應過程中NO的物質的量逐漸增大,則上升的曲線表示NO的物質的量隨反應時間變化的情況,010min內,NO物質的量增大0.4mol,則v(NO)=,故答案選D。3.(2023下·遼寧鐵嶺·高一校聯(lián)考期末)在某密閉容器中發(fā)生反應,不同條件下得到不同的反應速率,下列反應速率最慢的是A. B.C. D.【答案】D【解析】A.,不符合題意,A錯誤;B.,不符合題意,B錯誤;C.,不符合題意,C錯誤;D.,符合題意,D正確;故選D。4.(2023下·河南開封·高一校聯(lián)考期末)在四個不同的容器中,在不同的條件下進行合成氨反應,根據下列在相同時間內測得的結果判斷,生成氨的化學反應速率最快的是A. B.C. D.【答案】A【解析】化學反應速率之比是相應的化學計量數之比,根據合成氨的化學方程式可知如果A、B、C、D四個選項都用氨氣來表示化學反應速率,分別為、、、,則反應速率最快的是,故A符合題意。綜上所述,答案為A。5.(2023下·甘肅臨夏·高一統(tǒng)考期末)一定條件下,在2L密閉容器中發(fā)生反應:。開始時充入4molA、6molB和2molC,在2min末測得C的物質的量為3mol。下列說法正確的是A.2min末,A的濃度為2.5B.2min末,B的轉化率為16.7%C.用C的濃度變化表示反應的平均速率為0.75D.若將容器的體積變?yōu)?L,其他條件不變,則化學反應速率減慢【答案】D【解析】A.在2min末測得C的物質的量是3mol,則C的物質的量變化量為1mol,根據計量系數與反應物質的量變化量關系,A的物質的量變化量為1.5×1mol=1.5mol,2min末用A的濃度變化表示反應的平均速率為=1.25mol/L,故A錯誤;B.在2min末測得C的物質的量是3mol,則C的物質的量變化量為1mol,根據計量系數與反應物質的量變化量關系,B的物質的量變化量為0.5×1mol=0.5mol,2min末,B的轉化率為=8.3%,B錯誤;C.在2min末測得C的物質的量是3mol,則C的物質的量變化量為1mol,用C的濃度變化表示反應的平均速率為,C錯誤;D.若將容器的體積變?yōu)?L,其他條件不變,反應體系各組分的濃度減小,化學反應速率降低,故D正確;故答案為:D。6(2023·遼寧大連)反應在四種不同情況下的反應速率如下,則反應速率由快到慢的順序為①②v(B)=36mol·L-1·min-1③
④A.②>④>③>①B.②=③>④>① C.①>②=③>④ D.④>①>②>③【答案】B【解析】①②③
④故反應速率由快到慢的順序為②=③>④>①;故選B。7.(2023下·黑龍江大慶·高一鐵人中學校考期末)已知反應:4CO+2NO2N2+4CO2在不同條件下的化學反應速率如下①v(CO)=1.5mol·L1·min1②v(NO2)=0.7mol·L1·min1③v(N2)=0.4mol·L1·min1④v(CO2)=1.1mol·L1·min1⑤v(NO2)=0.01mol·L1·s1請比較上述5種情況反應的快慢A.③>①>②>④>⑤B.③>①>②>⑤>④C.①>④>②>③>⑤ D.⑤>③>①>④>②【答案】B【解析】由歸一法,將②③④⑤均轉化為用表示的化學反應速率,則②;③;④;⑤;故反應速率由大到小的順序為。A.由分析知,反應速率由大到小的順序為,A錯誤;B.由分析知,反應速率由大到小的順序為,B正確;C.由分析知,反應速率由大到小的順序為,C錯誤;D.由分析知,反應速率由大到小的順序為,D錯誤;故選B。8.(2023下·寧夏石嘴山·高一石嘴山市第三中學校考期末)過量鐵粉與100mL0.01mol·L1的稀硫酸反應,反應速率太慢。為了加快此反應速率而不改變H2的產量,可以使用如下方法中的①加H2O②改用濃硫酸③加CuO固體④加NaCl溶液⑤滴加幾滴硫酸銅溶液⑥適當升高溫度A.①⑤ B.②④⑥ C.③⑤⑥ D.⑤⑥【答案】D【解析】加水,稀釋了硫酸的濃度,故反應速率變慢;②滴入幾滴濃硫酸,氫離子濃度增大,反應速率加快,由于鐵過量,則生成的氫氣量增大;③加CuO固體與硫酸反應生成硫酸銅和水,硫酸銅再與鐵發(fā)生置換反應生成銅,構成原電池,反應速率加快,由于消耗了酸,氫氣總量減??;④加氯化鈉溶液,相當于稀釋硫酸,濃度變小,故反應速率變慢;⑤滴加幾滴硫酸銅溶液,硫酸銅再與鐵發(fā)生置換反應生成銅,構成原電池,反應速率加快,由于消耗了鐵,氫氣總量不變;⑥溫度升高,反應速率加快,且不影響氫氣量。因此符合條件的是⑥。答案選D。9.(2013·新疆烏魯木齊·高一統(tǒng)考期中)在密閉系統(tǒng)中有反應,能使反應速率加快的措施是①通過減小容器體積增大壓強
②升高溫度
③將炭粉碎
④恒容通入
⑤增加炭的量
⑥恒容條件下通入A.①②③⑥ B.①②④⑥ C.①②③④ D.①②③④⑤【答案】C【解析】①反應有氣體參加,減小容器體積增大壓強,反應物的濃度增大,反應速率增大,故①正確;②升高溫度,反應速率增大,故②正確;③將C粉碎,固體表面積增大,反應速率增大,故③正確;④通恒容通入CO2氣體,反應物的濃度增大,反應速率增大,故④正確;⑤增加炭的量,固體的濃度不變,反應速率不變,故⑤錯誤;⑥恒容條件下通入N2,參加反應的氣體的濃度不變,反應速率不變,故⑥錯誤;故選C。10.(2023下·河北·高一校聯(lián)考階段練習)用10mL1mol/L鹽酸與過量的鋅粉反應,若加入適量的下列物質,能減慢反應速率但又不影響氫氣生成的是A.粉末 B. C.Mg粉 D.溶液【答案】D【解析】A.與稀鹽酸反應生成的會逸出,消耗溶液中的,使最終產生的減少,故A錯誤;B.加入,使溶液中的增大,使H2產生的量增大,故B錯誤;C.加入Mg粉,會加快氫氣的生成速率,故C錯誤;D.加入溶液可以起稀釋作用,使反應速率減緩,且不影響溶液中的,故D正確;故本題選D。11.(2023下·遼寧鐵嶺·高一校聯(lián)考期末)向5個容積均為1L的密閉容器中充入0.2molSO2和0.1molO2,發(fā)生反應:,得到SO2的轉化率與時間的關系所示,其中曲線①是在溫度為T0、恒容時的反應得到的,相比曲線①,下列關于其他曲線的說法錯誤的是A.其他條件相同,曲線②可能是加入更高效的催化劑導致的B.其他條件相同,曲線③可能是降低反應溫度導致的C.其他條件相同,曲線④可能是通過擴大容器容積而減小壓強導致的D.其他條件相同,曲線⑤可能是通過縮小容器容積而增大壓強導致的【答案】B【解析】A.曲線①是在溫度為T0、恒容時的反應得到的,其他條件相同,曲線②達到平衡所需時間縮短,但平衡時SO2的轉化率不變,可能是加入更高效的催化劑導致的,A正確;B.根據圖像可知:曲線③比曲線①達到平衡所需時間更長,但平衡時SO2的轉化率不變,說明反應速率減慢,平衡不發(fā)生移動。若是降低反應溫度,反應速率減慢,但化學平衡會向放熱的正反應方向移動,導致SO2的轉化率增大,與圖像不吻合,B錯誤;C.在其他條件相同時,擴大容器容積而減小壓強,化學反應速率減慢,化學平衡向氣體體積擴大的逆反應方向移動,導致SO2的轉化率減小,與曲線④吻合,C正確;D.在其他條件相同時,縮小容器容積而增大壓強,會使反應速率加快,達到平衡所需時間縮短;同時化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動,導致SO2的轉化率增大,與曲線⑤吻合,D正確;故合理選項是B。12.(2023下·安徽蕪湖·高一統(tǒng)考期末)下列措施中,不能加快化學反應速率的是A.鋅與稀硫酸反應制時,適當增大壓強B.氮氣與氫氣合成時,適當升高溫度C.雙氧水分解制時,加入幾滴溶液D.碳酸鈣與稀鹽酸反應制時,適當增大鹽酸濃度【答案】A【解析】A.鋅與稀硫酸反應制H2時,適當增大壓強,對反應物的濃度、溫度等都不產生影響,所以不能加快化學反應速率,A正確;B.氮氣與氫氣合成NH3時,適當升高溫度,可增大分子間有效碰撞的次數,從而加快反應速率,B錯誤;C.雙氧水分解制O2時,加入幾滴FeCl3溶液,由于FeCl3是雙氧水分解的催化劑,所以可加快反應速率,C錯誤;D.碳酸鈣與稀鹽酸反應制CO2時,適當增大鹽酸濃度提高氫離子濃度,加快反應速率,D錯誤;故選A。13(2023下·福建廈門·高一校考期中)在鋅與某濃度的鹽酸反應的實驗中,得到如下結果:實驗序號鋅的質量(g)鋅的形狀溫度(℃)鋅完全溶解的時間(min)13薄片10623粉末10t233粉末40t3下列說法正確的是①t2<6
②t3>t2③實驗2與實驗3比較,單位時間內消耗的鋅的質量:m2>m3A.只有① B.只有② C.①② D.②③【答案】A【解析】①由表格數據可知,實驗1、2中反應溫度相同,鋅的形狀不同,固體的表面積越大,反應速率越快,粉末鋅的表面積大于薄片鋅,與酸反應速率快于薄片鋅,則鋅完全溶解于酸的時間少于薄片鋅,t2<6,故①正確;②由表格數據可知,實驗2、3中鋅的質量和形狀均相同,但反應溫度不同,溫度越高,反應速率越快,則3中反應速率快于2,鋅完全溶解于酸的時間少于2,t3<t2,故②錯誤;③由表格數據可知,實驗2和3中鋅的質量和形狀均相同,但反應溫度不同,溫度越高,反應速率越快,則3中反應速率快于2,單位時間內消耗的鋅的質量大于實驗2,m2<m3,故③錯誤;①正確;故選A。14.(2023下·黑龍江齊齊哈爾·高一齊齊哈爾市第八中學校??计谀┠硿囟认?,在一密閉容器中投入一定量的A、B,發(fā)生反應,下列說法正確的是A.平衡時,B.容器內壓強不隨時間的變化而變化C.恒容條件下,充入惰性氣體X,反應速率加快D.恒壓條件下,充入惰性氣體X,反應速率加快【答案】A【解析】A.化學反應速率比等于系數比,平衡時,,故A正確;B.反應為氣體分子數改變的反應,達到平衡前,容器內壓強隨時間的變化而變化,故B錯誤;C.恒容條件下,充入惰性氣體X,不影響反應中該物質的濃度,反應速率不變,故C錯誤;D.恒壓條件下,充入惰性氣體X,體積變大,物質濃度減小,反應速率減小,故D錯誤;故選A。15.(2023下·湖北武漢·高一校聯(lián)考期末)某實驗小組用0.1mol/L溶液和0.1mol/L溶液為反應物,探究外界條件對化學反應速率的影響,實驗記錄如下表。已知:實驗序號溫度/℃溶液體積/mL溶液體積/mL體積/mL出現沉淀所需的時間/sⅠ205510Ⅱ20510aⅢ605510實驗結果:。下列說法正確的是A.實驗研究了濃度對反應速率的影響,B.對比實驗Ⅰ、Ⅲ可知,升高溫度能加快該反應速率C.對比實驗Ⅰ、Ⅱ可知,越大,反應速率越快D.進行實驗Ⅰ、Ⅱ時,依次向試管中加入溶液、溶液、【答案】B【解析】A.研究H2SO4濃度對該反應速率的影響,應該保持溶液總體積相等,則a=5+5+10510=5,故A錯誤;B.實驗Ⅱ、Ⅲ溫度不同,其他條件相同,t1>t3,說明升高溫度能加快該反應速率,故B正確;C.實驗Ⅰ、Ⅱ的c(H2SO4)不同,其他條件相同,t1>t2,說明c(H2SO4)越大,反應速率越快,故C錯誤;D.實驗Ⅰ、Ⅱ研究H2SO4濃度對該反應速率的影響,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液接觸就會反應,未準確記錄反應時間,依次向試管中加入Na2S2O3溶液、H2O、H2SO4溶液,故D錯誤;故選B。16.(2023下·寧夏石嘴山·高一石嘴山市第三中學校考期末)一定條件下,將一定量的N2和H2的混合氣體充入某恒容密閉容器中,一段時間后,下列敘述能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是A.容器中N2、H2、NH3共存 B.N2、H2、NH3的物質的量之比為1∶3∶2C.容器中的壓強不隨時間變化 D.N2、NH3濃度相等【答案】C【解析】A.可逆反應就是反應物和生成物共存的體系,故A錯誤;B.體系達平衡狀態(tài)時,N2、H2、NH3的物質的量之比可能為1∶3∶2,也可能不是1∶3∶2,與各物質的初始濃度及轉化率有關,故B錯誤;C.當反應容器中壓強不隨時間變化,說明氣體的總物質的量不變,反應達平衡狀態(tài),故C正確;D.N2、NH3的濃度相等,無法判斷各組分的濃度是否變化,掌握無法判斷是否達到平衡狀態(tài),故D錯誤;故選C。17.(2023下·貴州銅仁·高一??计谥校┑巧幕A,氮及其化合物在生產生活中具有廣泛應用。對于反應N2+3H22NH3,下列有關說法不正確的是A.在容器中充入1molN2和3molH2,一定條件下充分反應,轉移電子的物質的量為6molB.在恒容容器內,反應達到平衡后,通入,壓強增大,但和都不變C.斷裂6molN—H鍵的同時,斷裂鍵3molH—H,說明該反應達到平衡伏態(tài)D.絕熱條件下當體系溫度不變時,說明該反應達到平衡狀態(tài)【答案】A【解析】A.氮氣與氫氣生成氨氣的反應為可逆反應,可逆反應不可能完全反應,則在容器中充入1mol氮氣和3mol氫氣,一定條件下充分反應,轉移電子的物質的量小于6mol,故A錯誤;B.在恒容容器內,反應達到平衡后,通入氬氣,容器內氣體壓強增大,但反應體系中各物質的濃度不變,所以正、逆反應速率不變,故B正確;C.斷裂6molN—H鍵的同時,斷裂鍵3molH—H說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故C正確;D.合成氨反應為放熱反應,絕熱條件下當體系溫度不變說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故D正確;故選A。18.(2023下·山東青島·高一山東省青島第五十八中學??计谀┫蚪^熱恒容密閉容器中通入和,在一定條件下發(fā)生反應:,正反應速率隨時間變化的示意圖如下圖,下列結論中正確的個數為①反應在c點到達平衡②濃度:a點小于c點③反應物的總能量高于生成物的總能量④,段的消耗量小于段的消耗量⑤混合物顏色不再變化,說明反應達到平衡⑥體系壓強不再變化,說明反應達到平衡⑦逆反應速率圖像在此時間段內和上圖趨勢相同⑧混合氣體的平均摩爾質量不再變化,說明反應達到平衡A.3個 B.4個 C.5個 D.6個【答案】B【解析】①當正反應速率不變時,達到化學平衡狀態(tài),由圖可知,c點正反應速率開始減少,所以c點不是平衡點,故①錯誤;②反應向正反應進行,隨著反應的進行,反應物濃度逐漸降低,所以SO2濃度a點大于b點,故②錯誤;③從a到c正反應速率增大,之后正反應速率減小,說明反應剛開始時溫度升高、對正反應速率的影響大于濃度減小對正反應速率的影響,說明該反應為放熱反應,即反應物的總能量高于生成物的總能量,故③正確;④時,v△t=△c,根據圖像可知,ab段反應物濃度變化△c小于bc段,則ab段參加反應的物質的量小于bc段,由于反應初始物質的量相等,所以SO2的轉化率:a~b段小于b~c段,故④正確;⑤混合物顏色不再變化,說明二氧化氮濃度不再變化,可以說明反應達到平衡,故⑤正確;⑥在絕熱條件下,溫度改變,則該反應壓強也發(fā)生改變,故體系壓強不再變化,能說明反應達到平衡,故⑥正確;⑦該時間段內,在達到平衡之前,生成物濃度一直在變大,逆反應速率應該一直變大,故⑦錯誤;⑧該反應前后氣體的系數和相等,混合氣體的總物質的量不變,恒容容器內混合氣體的總質量不變,則混合氣體的平均摩爾質量一直不變,不能說明反應達到平衡,故⑧錯誤;故③④⑤⑥正確;故選:B。19.(2023下·云南昭通·高一云南云天化中學教育管理校聯(lián)考期末)將氣體和氣體置于的密閉容器中,混合后發(fā)生如下反應:,若經后測得的濃度為,下列說法不正確的是A.用物質表示的平均反應速率為B.當物質的含量不變時,說明該反應達到化學平衡狀態(tài)C.一定溫度下,增大反應壓強,化學反應速率增大D.反應后容器【答案】D【解析】A.2s后C的濃度為1.2mol/L,則生成C1.2mol,根據化學方程式可知,消耗A1.2mol,則02s內A的平均反應速率為1.2mol÷1L÷2s=0.6mol·L1·s1,A正確;B.隨著反應進行,A和B不斷被消耗,當物質B的含量不變,說明反應達到平衡,B正確;C.反應在密閉容器中進行,一定溫度下增大壓強,化學反應速率增大,C正確;D.反應后生成C1.2mol,消耗B0.6mol,剩余B1.4mol,則反應后容器中n(B):n(C)=1.4mol:1.2mol=7:6,D錯誤;故答案選D。20.(2023下·上海黃浦·高一上海外國語大學附屬大境中學??计谀┈F有反應,在一體積可調的密閉容器中進行,采取下列措施對其反應速率幾乎無影響的是A.增加H2O(g)的量B.將容器體積縮小一半C.保持容器內體積不變,充入Ar使體系壓強增大D.充入Ar,保持容器內壓強不變【答案】C【解析】A.增加H2O(g)的量,反應物的濃度變大,反應速率加快,故A錯誤;B.將容器體積縮小一半,體積縮小各組分的濃度都變大,反應速率加快,故B錯誤;C.保持容器內體積不變,充入Ar使體系壓強增大,但反應氣體的濃度不變,反應速率不變,所以反應速率幾乎無影響,故C正確;D.充入Ar,保持容器內壓強不變,體積變大,各組分的濃度減小,所以反應速率變小,故D錯誤;故選:C。21.(2023下·廣東東莞·高一東莞實驗中學??计谥校┭芯炕瘜W反應的快慢和限度,對工農業(yè)生產和人們生活有重要的意義。Ⅰ.某化學課外小組的同學通過鐵和稀鹽酸的反應探究外界條件對化學反應速率的影響,下表是實驗過程中的數據及相關信息:序號反應溫度/℃V(H2O)/mL10gFe的形狀t/min①2025V1塊狀1②202100塊狀1③202100粉末1④402100塊狀1(注:氣體體積均在相同條件下測得)(1)實驗①和②探究鹽酸濃度對反應速率的影響,即V1為mL;實驗②和③表明對反應速率的影響。(2)實驗室在制氫氣時,可在鋅和鹽酸反應的容器中加入少量硫酸銅固體,原因是。(用文字表達)(3)分析其中一組實驗,發(fā)現產生氫氣的速率隨時間的變化情況都是開始速率慢慢增大,后來慢慢減小。前期速率慢慢增大的主要原因是;后期速率慢慢減小的主要原因是。Ⅱ.工業(yè)制硫酸的反應之一為:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在1L恒容絕熱密閉容器中投入2molSO2和適當過量的O2,在一定條件下充分反應,如圖是SO2和SO3隨時間的變化曲線。(4)10min內,SO2的反應速率為;平衡時SO2的轉化率為。(5)下列敘述不能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是;a.容器中壓強不再改變b.容器中氣體密度不再改變c.O2的物質的量濃度不再改變d.SO3的質量不再改變e.2V正(SO2)=V逆(O2)【答案】(1)5反應物接觸面積或固體接觸面積(2)鋅與硫酸銅反應,置換出銅,與鋅形成原電池反應,反應速率增大(3)反應放熱,溫度升高,反應速率增大反應物濃度減少,反應速率降低(4)0.1mol/(L·min)70%(5)be【解析】(1)根據控制變量法,實驗①②探究鹽酸濃度對反應速率的影響,溶液最體積應相等,即V1=5mL,實驗②③鐵的形狀不同,研究的是反應物接觸面積或固體接觸面積對反應速率的影響;故答案為5;反應物接觸面積或固體接觸面積;(2)鋅與硫酸銅反應置換出銅單質,鋅、銅、鹽酸構成原電池,能加快反應速率,故答案為鋅與硫酸銅反應,置換出銅,與鋅形成原電池反應,反應速率增大;(3)金屬與鹽酸反應為放熱反應,隨著反應進行,溫度升高,反應速率加快,前期溫度為主要因素;隨著反應進行鹽酸濃度逐漸降低,后期濃度對反應速率影響為主要因素,鹽酸濃度降低,化學反應速率降低,故答案為反應放熱,溫度升高,反應速率增大;反應物濃度減少,反應速率降低;(4)二氧化硫為反應物,三氧化硫為生成物,根據化學反應速率數學表達式,v(SO2)==0.1mol/(L·min);達到平衡時,消耗二氧化硫物質的量為(2.00.6)mol=1.4mol,則二氧化硫的轉化率為=70%;故答案為0.1mol/(L·min);70%;(5)a.相同條件下,氣體壓強之比等于氣體物質的量之比,該反應為氣體物質的量減少的反應,即當容器中壓強不再改變,說明反應達到平衡,故a不符合題意;b.組分都是氣體,混合氣體總質量不變,容器為恒容,混合氣體總體積不變,根據密度的定義,混合氣體密度始終相等,因此混合氣體密度不變,不能說明反應達到平衡,故b符合題意;c.根據化學平衡狀態(tài)的定義,氧氣物質的量濃度不再改變,說明反應達到平衡,故c不符合題意;d.根據化學平衡狀態(tài)的定義,三氧化硫的質量不再改變,說明反應達到平衡,故d不符合題意;e.v正(SO2)=2v逆(O2)說明反應達到平衡,故e符合題意;綜上所述,符合題意的是be;答案為be。22.(2023下·吉林·高一校聯(lián)考期中)某溫度時,在一個2L的密閉容器中A、B、C三種氣體物質的濃度隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據,回答下列問題:(1)該反應的化學方程式為。(2)從開始至2min,B的平均反應速率為;平衡時,C的濃度為,A的轉化率為。(3)反應達平衡時體系的壓強是開始時的倍(用分數表示)。(4)下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是___________(填字母標號)。A.B的體積分數不再發(fā)生變化B.相同時間內消耗3nmolA,同時消耗nmol的BC.混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化D.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化(5)在某一時刻采取下列措施能使該反應速率減小的是___________(填字母標號)。A.增大壓強 B.降低溫度C.體積不變,充入A D.體積不變,從容器中分離出A【答案】(1)3AB+3C(2)0.2mol/(L?min)或0.2mol?L1?min11.2mol/L50%(3)(4)AB(5)BD【解析】(1)從圖中可以看出,A為反應物,B、C為生成物,該反應經2min達平衡,則為可逆反應;A、B、C的濃度變化量分別為1.2mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L,則化學計量數之比為3:1:3,由此得出化學方程式為3AB+3C。答案為:3AB+3C;(2)從開始至2min,B的平均反應速率為=0.2mol/(L?min)或0.2mol?L1?min1;從圖中可以看出,平衡時,C的濃度為1.2mol/L,A的轉化率為=50%。答案為:0.2mol/(L?min)或0.2mol?L1?min1;1.2mol/L;50%;(3)反應前,氣體的總濃度為2.4mol/L,反應后氣體的總濃度為(1.2+1.2+0.4)mol/L=2.8mol/L,反應達平衡時體系的壓強是開始時的=倍。答案為:;(4)A.B的體積分數不再發(fā)生變化,則正、逆反應速率相等,反應達平衡狀態(tài);B.相同時間內消耗3nmolA,同時消耗nmolB,反應進行的方向相反,且物質的量的變化量之比等于化學計量數之比,則反應達平衡狀態(tài);C.不管反應是否達到平衡,混合氣體的總質量始終保持不變,則反應不一定達平衡狀態(tài);D.混合氣體的質量不變、體積不變,則密度始終不變,反應不一定達平衡狀態(tài);故選AB。答案為:AB;(5)A.增大壓強,增大了氣體的濃度,反應速率加快,A不符合題意;B.降低溫度,反應物的能量降低,反應速率減小,B符合題意;C.體積不變,充入A,增大A的濃度,反應速率加快,C不符合題意;D.體積不變,從容器中分離出A,減小A的濃度,反應速率減小,D符合題意;故選BD。答案為:BD。23.(2023下·廣西河池·高一統(tǒng)考期末)Ⅰ.在一定溫度下,4L恒容密閉容器內某一反應中氣體M、氣體N的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據題中數據寫出該反應的化學方程式:
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