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2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷:化学反应的速率与限度A卷(知识点总结 练习)
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这是一份2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷:化学反应的速率与限度A卷(知识点总结 练习),共13页。试卷主要包含了化学反应速率及其表示方法,化学反应速率的正确理解,化学反应速率的计算方法,反应速率大小比较的两种方法,影响化学反应速率的因素,“变量控制”实验探究题解题策略,01 ml·L-1的稀盐酸反应,【答案】D等内容,欢迎下载使用。
2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷:化学反应的速率与限度A卷
(对标知识点)
1.化学反应速率及其表示方法
2.化学反应速率的正确理解
3.化学反应速率的计算方法
(1)定义式法:利用公式v=计算化学反应速率,也可以利用公式计算
物质的量或物质的量浓度变化或时间等。
(2)关系式法:同一反应中,化学反应速率之比=物质的量浓度变化量之比=物质
的量变化量之比=化学计量数之比。另外,也可以利用该等量关系书写未知的化
学方程式或找各物质的速率关系。
4.反应速率大小比较的两种方法
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,应先统一单位,再比较:
(1)归一法:换算成同一物质、再比较数值大小。
(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA+bBcC,要
比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若>,则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
5.影响化学反应速率的因素
一.影响化学反应速率的主要因素——内因
反应物本身的性质决定化学反应速率的大小。
二.影响化学反应速率的外界因素——外因
(1)浓度
①固体或纯液体的浓度为常数,所以增加其用量时,化学反应速率不变。
②增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂,能增大化学反应速率。
(2)温度:对任何反应,升高温度,化学反应速率增大。
(3)催化剂:一般地,使用催化剂能大大加快化学反应速率。
(4)压强:压强对化学反应速率的影响,是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。
①对无气体参加的化学反应,改变压强时,化学反应速率基本不变。
如MgO+2HCl===MgCl2+H2O。
②对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解为
压强改变→
a.恒压时:增大压强体积缩小化学反应速率增大。
b.气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
恒容:充入“惰性气体”→总压增大→反应物浓度不变→化学反应速
率不变。
恒压:充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→化学反应速
率减小。
6.“变量控制”实验探究题解题策略
7.分析判断反应速率大小时应遵循的思路
2021-2022高中化学高二下零轮回归课本AB卷:化学反应的速率与限度A卷
(练习)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. (2020·全国·期末考试)关于反应速率、反应限度的下列说法中不正确的是( )
A. 其他条件不变时,升高温度化学反应速率加快
B. 其他条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快
C. 化学反应达到反应限度时,反应物的浓度与生成物的浓度相等
D. 化学反应达到反应限度时,正反应的速率与逆反应的速率相等
2. (2021·广东省·单元测试)下列关于化学反应的速率和限度的说法不正确的是( )
A. 任何可逆反应都有一定的限度
B. 影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等
C. 化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D. 决定反应速率的主要因素是物质本身的性质
3. (2021·云南省昆明市·期中考试)影响化学反应速率的因素有多方面,如浓度、压强、温度、催化剂等。下列有关说法不正确的是( )
A. 增大体系压强不一定能加快反应速率
B. 增大浓度能增加反应体系中活化分子的百分数
C. 催化剂能改变反应的活化能
D. 升高温度能增加反应物分子之间的有效碰撞次数
4. (2021·安徽省·单元测试)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时也可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入后无色气泡生成速率会明显加快
5. (2022·福建省·月考试卷)少量铁片与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应(盐酸过量),反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,如下方法中成立的是( )
A. 加入少量铁粉 B. 加入溶液
C. 滴入几滴硫酸铜溶液 D. 改用的稀盐酸
6. (2022·福建省·单元测试)向四个体积相同的恒容密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小的顺序排列正确的是( )
甲:500℃,10 mol SO2和5 mol O2反应
乙:500℃,V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2反应
丙:450℃,8 mol SO2和5 mol O2反应
丁:500℃,8 mol SO2和5 mol O2反应
A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁 C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、丙、乙、甲
7. (2022·福建省·单元测试)臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。下列有关说法正确的是( )
A. 增大压强可提高反应速率 B. 升高温度可减小反应速率
C. 达到平衡时,正逆 D. 达到平衡时,转化率为
8. (2021·全国·同步练习)下列说法正确的是( )
A. 对于的反应,加入,反应速率加快
B. 正反应放热,升高温度,反应速率减慢
C. 一定温度下,反应在密闭容器中进行,恒压,充入不改变反应速率
D. 稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
9. (2021·全国·同步练习)反应条件与环境对化学反应会产生影响,下列说法错误的是( )
选项
化学反应
影响因素
A.
过氧化氢不稳定,向其溶液中加入少量MnO2后,分解速率明显加快
催化剂
B.
Na与O2反应既能生成Na2O也能生成Na2O2
温度
C.
20 mL过氧化氢比10 mL过氧化氢产生更多的O2
浓度
D.
过氧化氢在酸、碱、中性条件下将高锰酸钾分别还原成Mn2+、、MnO2
溶液的酸碱性
A. B. C. D.
10. (2019·湖北省黄冈市·月考试卷)研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的反应速率的影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z的起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 比较实验得出:升高温度,化学反应速率增大
B. 比较实验得出:增大反应物浓度,化学反应速率增大
C. 若实验只有一个条件不同,则实验使用了催化剂
D. 在内,实验的平均反应速率
11. (2019·湖北省孝感市·月考试卷)在某一容积为2 L的密闭容器中,A、B、C、D四种气体发生可逆反应,其物质的量n(mol) 随时间t(min) 的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()
A. ,的化学反应速率
B. 时,图像发生改变的原因只可能是增大压强
C. 增加气体的浓度,的化学反应速率减小
D. 其他条件不变,时体系的压强不再发生变化
12. (2019·全国·期末考试)为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某小组以反应2NO+2CO2CO2+N2为研究对象,设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
试验编号
T/℃
NO初始浓度/mol•L-1
CO初始浓度/mol•L-1
催化剂的比表面积/m2•g-1
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
Ⅱ
T1
C1
C3
124
Ⅲ
350
C2
C4
124
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
下列说法错误的是( )
A. 温度、压强和催化剂等均可以影响该反应的化学反应速率
B.
C. ;
D. 表中的三个实验条件下混合气体中浓度随时间变化的趋势曲线可能如图所示
二、实验题(本大题共5小题,共50.0分)
13. (2018·四川省成都市·期中考试)以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。
反应为C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1。
①该反应在常温下______(填“能”或“不能”)自发进行。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是______(填字母,下同)。
a.密闭容器的容积不再改变b。c(CO):c(H2)=1:1
c.形成 1mol H-H,同时形成2molH-O 健d。容器中的压强不变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
温度/℃
起始量mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
1
650
3
6
2.4
6
2
900
1
2
0.4
3
3
900
a
b
c
t>3
①实验1中,从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v(CO2)=______。
②该反应的正反应为______(填“吸热”或“放热”)反应,实验2条件下平衡常数K=______(取小数点后两位)。
③若实验3达到平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数相等,则a、b应满足的关系是______(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,达到平衡后下列措施中不能使c(CH3OH)增大的是______。
a.降低温度 b.再充入1molCO2和3molH2
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.充入He(g),使体系压强增大
14. (2020·河北省沧州市·期中考试)某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下:
(1)查阅资料知:NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,第一步反应的离子方程式为,则第二步反应的离子方程式为________;分两步进行的反应,其反应速率主要由慢反应决定,所以NaHSO3与过量KIO2反应中,慢反应是________(填“第一步”或“第二步”)反应。
(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响,记录如下:
编号
0.01 mol·L-1 NaHSO3溶液/mL
0.01 mol·L-1 KIO3溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
溶液变蓝所用时间t/s
①
4.0
14.0
2.0
15
t1
②
6.0
14.0
0
15
t2
③
6.0
a
b
25
t3
实验①②是探究________对反应速率的影响,表中t1________(填“>”“=”或“<”)t2;实验②③是探究温度对反应速率的影响,表中a=________,b=________。
(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合,用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出假设,认为是生成的对反应起催化作用,故设计实验验证,试完成下表中的内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论
Ⅰ.在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)
Ⅱ.在烧杯乙中先加入少量____①____,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙)
若v(甲)____②____(填“>”“<”或“=”,下同)v(乙),则假设不成立;
若v(甲)____③____(乙),则假设成立
15. (2020·广东省·期中考试)影响化学反应速率的因素很多,某化学小组用实验的方法进行探究。
I.探究活动一
备选药品:铁片、锌片、0.5mol/L H2SO4、1.5mol/L H2SO4、18.4mol/L H2SO4
甲同学研究的实验报告
实验步骤
现象
结论
1.分别取等体积的1.5mol/L的硫酸于两支试管中;
2.分别投入大小、形状相同的铁、锌
反应速率:
锌>铁
(1)甲同学实验报告中的实验结论为__________________________________。
(2)甲同学的实验目的是_______________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是__________________
II.探究活动二:
备选药品:0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.2mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、0.2mol/L H2SO4溶液。
已知Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
实验
编号
Na2S2O3用量
H2SO4用量
温度(℃)
1
0.1mol/L 5mL
0.1mol/L 5mL
10
2
0.2mol/L 5mL
0.2mol/L 5mL
25
3
0.1mol/L 5mL
0.1mol/L 5mL
25
(1)若想探究温度对化学反应速率的影响,可选的实验编号有___________
(2)若想探究浓度对化学反应速率的影响,可选的实验编号有___________
(3)在该实验过程中,需要观察和记录_________,来比较化学反应速率的快慢。
(4)Na2S2O3在碱性溶液中可被I2氧化为Na2SO4,写出该反应的离子方程式___________________。
16. (2021·广东省江门市·月考试卷)某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。
(1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再分别滴入0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。②表中 V=_________mL。
(2)小组同学在进行(1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,一段时间后速率会突然加快。对此该小组的同学展开讨论:
①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热,温度升高,速率加快。
②乙同学认为随着反应的进行,因_________,故速率加快。
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
①装置乙中仪器A的名称为_________。
②定性分析:如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________________。
③定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_______________。
17. (2019·湖北省孝感市·月考试卷)Ⅰ.某实验小组对的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同的粉末状和块状的分别加入盛有l5ml 5%的溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需时间
粉末状
很烫
剧烈反应,带火星的木条复燃
3.5min
块状
微热
反应较慢,火星红亮但木条未复燃
30min
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式: ________.
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与________有关。
(3)某同学在10mL溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是________。
II.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行,在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(4)该反应的化学方程式为________。
(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为________。
(6)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a. V(A)= 2v(B)
b.容器内各物质的物质的量相等
c.
d.容器内气体的颜色保持不变
(7)由图求得平衡时A的转化率为________。
1.【答案】C
【对标知识点】影响速率的因素、化学平衡状态
【解析】其他条件不变时,升高温度化学反应速率加快,A项正确;其他条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快,B项正确;化学反应达到反应限度时,正、逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不一定相等,C项错误;化学反应达到反应限度时,正反应的速率与逆反应的速率相等,D项正确。
2.【答案】C
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、可逆反应与反应限度、影响化学反应速率的内因、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
本题主要考查化学反应的速率和限度,关键是理解化学反应的速率和限度的概念,难度不大。
【思路】
A.任何可逆反应都有一定的限度,符合可逆反应的规律,故A正确;
B.影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等,符合影响反应速率的因素,故B正确;
C.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不再变化时的状态,但不一定是相等的状态,故C错误;
D.决定反应速率的主要因素是物质本身的性质(内因),符合影响反应速率的因素,故D正确。
3.【答案】B
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、影响化学反应速率的内因、压强对化学反应速率的影响、活化能与基元反应、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查了化学反应速率的影响因素,难度一般,注意利用有效碰撞理论理解外界条件对反应速率的影响。
【思路】
A.恒温恒容下,通入不反应的气体,增大压强,反应气体物质的浓度不变,气体的反应速率不变,故A正确;
B.浓度增大,活化分子百分数不变,增大单位体积内分子总数,增大了单位体积内活化分子的数目,有效碰撞增大,反应速率加快,故B错误;
C.催化剂改变反应历程,降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大单位体积内的活化分子数目,有效碰撞增大,反应速率加快,故C正确;
D.升高温度,增大活化分子百分数,增大单位体积内的活化分子数目,有效碰撞增大,反应速率加快,故D正确。
故选B。
4.【答案】B
【对标知识点】影响速率的因素
【解析】
本题考查化学反应速率的影响因素,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基本理论知识的综合理解和运用的考查,难度不大,注意影响反应速率的内因和外因。
【思路】
A.硝酸的浓度不同,反应速率不同,浓度为外因,故A不选;
B.H2和F2在低温时也可发生爆炸,而和I2在加热条件下才能反应,说明化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质,故B选;
C. H2、O2混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应,温度和压强均为外界因素,故C不选;
D.H2O2可缓慢分解放出无色气泡,加入FeCl3后无色气泡生成速率会明显加快,FeCl3充当过氧化氢分解反应的催化剂,催化剂属于外界因素,故D不选。
故选B。
5.【答案】D
【对标知识点】影响速率的因素
【解析】盐酸过量,加入少量铁粉,铁与盐酸反应生成氢气的量增多,A项错误;
加入NaCl溶液,相当于稀释盐酸,氢离子浓度降低,故反应速率变慢,B项错误;
滴入几滴硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量,C项错误;
改用浓度较大的盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,盐酸过量,由铁的量决定氢气的产量,则氢气的量不变,D项正确。
6.【答案】C
【对标知识点】影响速率的因素
【解析】
本题主要考查影响化学反应速率的因素,注意结合温度、浓度和催化剂对化学反应速率的影响进行分析解答,题目难度不大。
【思路】
影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等,温度越高、浓度越大、催化剂的催化效率越高,反应速率越大。
容器恒容,甲与乙的温度相同,反应物的物质的量分别相同,即反应物的浓度相同,但乙加了催化剂,所以乙的反应速率比甲的快;甲与丁的温度相同,但丁的反应物的物质的量小,即丁的浓度小,所以甲的反应速率比丁快;丙与丁的物质的量分别相同,即反应物的浓度相同,但丙的温度低,所以丁的反应速率比丙快。综上所述,按反应速率由大到小的顺序排列正确的是乙、甲、丁、丙。
7.【答案】A
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断、可逆反应与反应限度、压强对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查化学反应速率的影响因素,化学平衡状态的特征,可逆反应的特点,题目较容易。
【思路】
A.该反应中有气体参与,增大压强能增大反应物浓度而能加快反应速率,所以增大压强能加快反应速率,故A正确;
B.无论吸热反应还是放热反应,升高温度加快正逆反应速率,所以升高温度能加快反应速率,故B错误;
C.可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不等于0,反应为动态平衡状态,故C错误;
D.该反应是可逆反应,存在化学反应限度,所以反应物不能完全转化为生成物,故D错误。
故选A。
8.【答案】D
【对标知识点】影响速率的因素
【解析】对于A(s)+B(g)C(g)+D(g)的反应,A为固体,加入A,A的浓度不变,反应速率不变,A错误;2NO2N2O4(正反应放热),升高温度,反应速率加快,B错误;一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压,充入He,容器的体积增大,浓度减小,反应速率减慢,C错误;100 mL 2 mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,锌与硫酸铜发生置换反应析出铜,形成原电池,生成氢气的速率加快,D正确。
9.【答案】C
【对标知识点】影响速率的因素
【解析】向H2O2溶液中加入少量MnO2后能加快反应速率,所以MnO2作H2O2分解的催化剂,A正确;钠和氧气在常温下生成氧化钠,在加热条件下生成过氧化钠,所以影响因素为反应温度,B正确;20 mL H2O2比10 mL H2O2产生更多的氧气,原因为H2O2量多,生成的氧气就多,C错误;过氧化氢在酸、碱、中性条件下将高锰酸钾分别还原成Mn2+、、MnO2,说明溶液的酸碱性不同,高锰酸钾的氧化性不同,D正确。
10.【答案】D
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、化学反应速率与化学计量数、化学反应速率的图像分析、化学反应速率计算、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查化学反应速率的探究,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握图象的变化曲线以及影响反应速率的因素,难度中等。
【思路】
A.实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④反应速率较大,则可得出升高温度,化学反应速率加快,故A正确;
B.①、②温度相同,但起始浓度不同,①浓度较大,可得出增大反应物浓度,化学反应速率加快,故B正确;
C.②、③温度、浓度相同,③反应速率较大,应为加入催化剂,故C正确;
D.在0~10min之间,实验②X的浓度变化为0.2mol/L,则v(Y)=v(X)=×=0.01mol•L-1•min-1,故D错误。
故选D。
11.【答案】D
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断、化学反应速率计算、压强对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,涉及反应速率计算、化学平衡及其影响、化学平衡状态的判断等知识,明确化学平衡及其影响为解答关键,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
【思路】
A.2min内,v(A)==0.075 mol/(L•min),故A错误;
B.在2min后反应速率加快,可能是增大压强或升高温度,故B错误;
C.A、B、C、D都是气体,增大D的浓度后,开始时其它物质的反应速率不变,之后A、B、D的反应速率都加快,故C错误;
D.根据图象可知,3min后各组分的浓度不再变化,说明此时达到平衡状态,若其他条件不变,则3min时体系的压强不再发生变化,故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、化学反应速率影响因素的探究实验、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】解:A.升高温度、增大压强、使用催化剂可加快反应速率,则温度、压强和催化剂等均可以影响该反应的化学反应速率,故A正确;
B.由控制变量法可知,实验I与II只有催化剂不同,则T1=280,故B正确;
C.由控制变量法可知,实验II与Ⅲ只有温度不同,则C1=C2=1.20×10-3;C3=C4=5.80×10-3,故C错误;
D.升高温度反应速率加快,且平衡逆向移动使NO的浓度增大;实验I与II只有催化剂不同,催化剂可加快反应速率,二者平衡状态相同,则图中曲线可表示实验中NO浓度变化,故D正确;
故选:C。
本题考查化学反应速率,为高频考点,把握速率的影响因素、控制变量法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意图中数据比较温度和催化剂对反应速率的影响,题目难度不大。
13.【答案】不能;a、c;0.2mol/(L•min);放热;0.17;2a=b且a<1;d
【对标知识点】化学平衡常数的相关计算、压强对化学平衡移动的影响、化学平衡状态的判断、转化率、产率等相关计算、化学反应速率计算、反应进行方向的判据及其应用、浓度对化学平衡移动的影响
【解析】解:(1)①反应△H>0,△S>0,反应自发进行的条件是高温,所以该反应在常温下不能自发进行,
故答案为:不能;
②a.反应达到平衡时,容器体积不再改变,故a正确;
b.c(CO):c(H2)=1:1与反应物的起始充入量和化学反应进行的程度有关,不能通过浓度之比判断化学反应是否达到平衡,故b错误;
c.v正=v逆,则形成 1mol H-H键,同时形成2molH-O键,故c正确;
d.反应为恒压容器,整个过程,体系压强始终不变,不能判断化学反应是否达到化学平衡,故d错误,
故答案为:a、c;
(2)①根据表中数据,H2的生成速率为v(H2)==0.2mol/(L•min),由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则CO2的生成速率为v(CO2)=v(H2)=0.2mol/(L•min),
故答案为:0.2mol/(L•min);
②实验1和实验2的反应物物质的量之比一致,实验1中H2O的转化率为=80%,实验2中H2O的转化率为=40%,即升高温度不利于化学反应正向进行,则正反应为放热反应,
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
起始(mol/L) 0.5 1
平衡(mol/L) 0.3 0.8 0.2 0.2
所以化学平衡常数为K===0.17,
故答案为:放热;0.17;
③若实验3达到平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数相等,说明实验3的反应物起始物质的量之比与实验2一致,注意到实验2和实验3温度相同,但实验3反应到达平衡的时间更长,说明实验3起始时反应物浓度较实验2低,所以存在关系为2a=b且a<1,
故答案为:2a=b且a<1;
(3)a.反应为放热反应,降低温度有利于反应正向进行,可使c(CH3OH)增大,故a不选;
b.再充入1molCO2和3molH2,促使反应正向进行,可使c(CH3OH)增大,故b不选;
c.将H2O(g)从体系中分离出来,产物浓度降低,促使平衡正向移动,可使c(CH3OH)增大,故c不选;
d.充入He(g),使体系压强增大,但不改变各组分的浓度,对化学平衡无影响,不能使c(CH3OH)增大,故d选,
故答案为:d。
(1)①反应△H>0,△S>0,反应自发进行的条件是高温;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,反应达到平衡时,容器体积不再改变,v正=v逆,据此逐项分析;
(2)①根据v=计算H2的生成速率,再由化学反应速率之比等于化学计量数之比计算CO2的生成速率;
②根据实验1和实验2的转化率分析温度对化学反应的影响,根据方程式计算各组分的平衡浓度,代入化学平衡表达式计算化学平衡常数的值;
③若实验3达到平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数相等,说明实验3的反应物起始物质的量之比与实验2一致,注意到实验2和实验3温度相同,但实验3反应到达平衡的时间更长,说明实验3起始时反应物浓度较实验2低;
(3)根据能量变化图分析,反应为放热反应,反应达到平衡后,采取措施增大c(CH3OH),从浓度,温度,压强角度分析,据此逐项分析。
本题考查学生影响化学反应速率的因素和影响化学平衡移动的因素,可以根据所学知识进行回答,难度不大。
14.【答案】(1);第一步
(2)NaHSO3溶液的浓度;>;14.0;0
(3)Na2SO4粉末;=;<
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、离子方程式的书写、化学反应速率影响因素的探究实验、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查了探究影响化学反应速率的因素的方法,题目难度中等,明确实验目的及对比实验的设计方法为解答关键,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意熟练掌握温度、催化剂、浓度等因素对化学反应速率的影响。
【思路】
(1)NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝色,说明产物中有碘单质生成,由于有第一步反应,且KIO3溶液过量,所以能产生碘单质的反应为;一段时间后,溶液突然变蓝,说明第二步反应速率较快,一旦第一步有发生就会发生第二步反应,则第一步为慢反应;
故答案为:;第一步;
(2)根据表格,对比①②的数据,可以看出NaHSO3的浓度不一样,所以实验①②是探究NaHSO3溶液的浓度对反应速率的影响;由于浓度越大,反应速率越快,则t2较小;实验②③是探究温度对反应速率的影响,所以此时两个实验中的浓度都应当相等,所以a=14.0、b=0;
故答案为:NaHSO3溶液的浓度;>;14.0;0;
(3)通过对比实验进行验证,具体步骤为在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定其起始时的反应速率v(甲);在烧杯乙中预先加入少量Na2SO4粉末,其他条件与甲完全相同,进行同一反应,用速率检测仪测定其起始阶段相同时间内的反应速率v(乙),若v (甲) =v (乙),则假设不成立,若v (甲)< v (乙),则假设成立;
故答案为:Na2SO4粉末;=;<。
15.【答案】I.
(1) 金属的性质越活泼,反应速率越快;
(2) 研究金属本身的性质与反应速率的关系;温度相同;
II.(1)①、③
(2)②、③
(3)生成等质量的沉淀所需的时间
(4) S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-+5H2O
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、浓硫酸的强氧化性、化学反应速率的测定、影响化学反应速率的内因、温度对化学反应速率的影响、离子方程式的书写、化学反应速率影响因素的探究实验
【解析】
本题考查化学探究实验的目的、原理,首先必须认真审题,明确实验的目的,弄清题目有哪些新的信息,结合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理、实验步骤等。
【思路】
I.
(1) 向盛有硫酸的试管中投入大小、形状相同的铁、锌,反应速率:锌>铁,说明金属的性质越活泼,反应速率越快;
故答案为:金属的性质越活泼,反应速率越快;
(2) 根据表中内容可知,金属的活泼性是金属本身的性质,甲同学的实验目的是研究金属本身的性质与反应速率的关系,注意在实验中一定要控制反应在相同的温度下进行,
故答案为:研究金属本身的性质与反应速率的关系;温度相同;
II.
(1) 若想探究温度对化学反应速率的影响,温度作为变量,其他条件作为实验条件必须保持一致,而表中其他条件一致的有①、③两组,
故答案为:①、③;
(2) 若想探究浓度对化学反应速率的影响,反应物浓度作为变量,而温度必须保持一致,表中温度一致的只有②、③两组,
故答案为:②、③;
(3) 在该实验设计中,所用的两种反应物Na2S2O3与H2SO4发生反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O,反应后有明显的淡黄色沉淀生成,因此可以通过观察生成一定质量的沉淀所需要的时间来衡量反应速率,
故答案为:生成等质量的沉淀所需的时间;
(4) Na2S2O3具有较强的还原性,在碱性溶液中易被I2氧化成SO42-,常用作脱氧剂,I2被还原为I-,该反应的离子方程式为S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-+5H2O,
故答案为:S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-。
16.【答案】(1)①温度;②4.0
(2)产物Mn2+可能对该反应具有催化作用
(3)①分液漏斗;②控制阴离子相同,排除阴离子的干扰;③收集40mL气体所需时间。
【对标知识点】浓度对化学反应速率的影响、化学实验方案的设计与评价、温度对化学反应速率的影响、化学反应速率影响因素的探究实验、常用化学仪器的识别与使用、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查影响化学反应速率的因素,掌握外界因素对化学反应速率的影响为解题关键,侧重考查分析能力和应用能力,难度不大。
【思路】
(1)①实验1、3物质的浓度相同,反应温度不同,则研究的是温度对化学反应速率的影响;
②表中,与实验1对比,溶液总体积相等,V=4.0;
(2)影响因素有温度和催化剂两个方面因素,甲说明了温度的影响,则乙从催化剂角度分析,故产物Mn2+可能对该反应具有催化作用;
(3)①装置乙中仪器A的名称为分液漏斗;
② 控制阴离子相同,排除阴离子的干扰,
③利用收集到同体积的气体所需时间多少,也可以比较反应速率,故答案为收集40mL气体所需时间。
17.【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;
(2)催化剂的表面积;
(3)C;
(4)2A+B2C;
(5)0.1 ;
(6)cd;
(7)40%。
【对标知识点】化学平衡常数的相关计算、化学平衡状态的判断、转化率、产率等相关计算、化学反应速率计算、影响化学反应速率的其他条件、催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
本题考查影响化学反应速率因素及化学平衡图象的计算,题目难度中等,注意把握由图象判断化学方程式的方法以及反应现象与结论的推断,试题侧重考查学生的分析能力及化学计算、化学实验能力。
【思路】
(1)上述实验中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,
故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)时间少,则反应速率快,则实验结果表明,催化剂的催化效果与催化剂的表面积有关,
故答案为:催化剂的表面积;
(3)由图可知,曲线斜率变小,反应速率减小,则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是C,
故答案为:C;
Ⅱ.(4)由图象可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,所以C为生成物,当反应到达2min时,△n(A)=2mol,△n(B)=1mol,△n(C)=2mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:2,所以反应的化学方程式为:2A+B⇌2C,
故答案为:2A+B⇌2C;
(5)由图象可以看出,反应开始至2分钟时,△n(B)=1mol,B的平均反应速率为:÷2min=0.1mol/(L•min),
故答案为:0.1mol/(L•min);
(6)a.v(A)=2v(B)不能说明正反应和逆反应的关系,故无法判断反应是否达到平衡,故a错误;
b.容器内各物质的物质的量相等,不能说明各组分的浓度不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故b错误;
c.在该反应中A和C的计量数相等,当v逆(A)=v正(C)时,正逆反应速率相等,说明反应已达平衡状态了,故c正确;
d.只有A为有色物质,当容器内气体的颜色保持不变,说明各组分的浓度不再变化,该反应已经达到平衡状态,故d正确;
故答案为:cd;
(7)由图象可知起始A的物质的量为5mol,达平衡时A的物质的量为3mol,平衡时A的转化率为×100%=40%,
故答案为:40%。
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