2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应的速率
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一、单选题
1.(2023春·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习)室温下,气体M、N、P、Q之间存在如下转化关系:①MN+P;②MN+Q,反应①的速率可表示为v1=k1c(M),反应②的速率可表示为v2=k2c(M)(k1、k2为速率常数),在容积为10L的密闭容器中,反应体系中组分M、P的物质的量随时间的变化如表所示:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
M(mol)
1.00
0.76
0.56
0.40
0.36
0.36
0.36
P(mol)
0
0.06
0.11
0.15
0.16
0.16
0.16
下列说法正确的是
A.0~3min时间段内,Q的平均反应速率为0.15mol•L-1•min-1
B.反应①的活化能比反应②的活化能低
C.反应过程中P和Q的浓度之比逐渐减小
D.平衡时M生成Q的转化率为48%
2.(2023·广东·校联考模拟预测)某温度下,向V L恒容密闭容器中通入4 mol X(g),发生反应:①2X(g)=Y(g)+4Z(g),②。反应体系中X、Y、Z的物质的量随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.25 min时,气体X反应完全
B.0~10 min内,气体X的平均反应速率为
C.25 min时,向该体系中仅通入1 mol 后,反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变)
D.该温度下,反应②的平衡常数 L⋅mol
3.(2023春·河南郑州·高三河南省实验中学校考期中)已知反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A.该反应的反应物或生成物都能用来表示该反应的反应速率
B.1 mol NO2和1 mol CO的键能总和小于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和
C.若将该反应设计成燃料电池,则电极反应物不同,电极材料可能相同
D.1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量
4.(2023春·山东济宁·高三统考期中)在一定温度下,将和C(各0.16mol)充入10L恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后反应达到了平衡,反应过程中测得的数据如下表,下列说法正确的有几项
t/s
2
4
7
9
n(C)/mol
0.12
0.10
0.09
0.09
①反应前2s的平均反应速率
②反应进行至4s末时,的转化率为37.5%
③其他反应条件不变,加入一定量的C(s),反应速率一定加快
④反应达到平衡时,的物质的量浓度为
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2023春·山东济宁·高三济宁一中校考期中)在水中易分解。一定条件下,起始浓度均为的溶液,在不同的、温度下,发生分解反应,测得浓度减少一半所需的时间(t)如表所示:下列判断不正确的是
pH
t/min
T/℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
A.实验表明,升高温度能加快的分解速率
B.增大能加速分解,表明可能对的分解起催化作用
C.据表中的规律可推知,在下列条件下的分解速率
D.在30℃、时,的分解速率为
6.(2023春·山西太原·高三太原五中校考阶段练习)在一定温度下,物质的量之比为的和的混合气体在容积为的恒容密闭容器中发生反应:(正反应为放热反应),随时间变化关系如下表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.20
0.16
0.13
0.11
0.08
0.08
下列说法正确的是
A.反应达到平衡状态后,若升高温度,正反应速率减慢
B.该反应进行到第3分钟时,逆反应速率大于正反应速率
C.从反应开始到达到平衡,用表示的平均反应速率为
D.容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为
7.(2023春·山东枣庄·高三统考期中)在2L的恒容密闭容器中加入足量的固体A(s),充入2mol气体B(g),在一定条件下发生反应:,若经2s后测得气体C的物质的量为0.4mol,则下列说法正确的是
A.0~2s内用A表示的该反应的速率为
B.0~2s内用C表示的该反应的速率为
C.2s末时用C表示的该反应的速率为
D.0~2s内用B表示的该反应的速率为
8.(2023春·山东临沂·高三统考期中)某探究小组研究的反应速率与浓度的关系。反应速率可通过测定减半所需时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据。
实验序号
初始浓度
减半所需时间t/min
①
0.10
10.0
5.0
10
②
0.10
10.0
2.5
20
③
0.20
10.0
5.0
5
④
0.10
5.0
5.0
5
分析以上数据所得出的结论错误的是
A.增大增大 B.增大不变
C.实验①和②的不相等 D.实验③的为
9.(2023春·山东烟台·高三统考期中)为探究化学反应速率的影响因素,进行两组对照试验:①锌粒,稀硫酸;②锌粒,稀硫酸,比较两者收集的体积为(折合成标准状况)所用的时间。假设反应过程中溶液的体积保持不变,下列说法正确的是
A.实验①中用和表示的反应速率的关系为
B.若实验①用了,则用来表示的速率为
C.该实验所需要的主要仪器除以上装置中的仪器,不需要其它仪器
D.组装好仪器后,将注射器活塞拉出一段距离,若活塞能恢复原位,则装置气密性良好
10.(2023春·四川资阳·高三四川省资阳中学校考期中)NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)⇌N2O4(g),反应过程放热,现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是
A.NO2和N2O4在a点时浓度相等,a点达到了化学平衡状态
B.前10min内用v(N2O4)表示的平均反应速率为0.04mol/(L·min)
C.反应速率v正(b点)
11.(2023春·浙江·高三校联考期中)一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入3种气体M、N和Q,它们的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式:3M+N=2Q
B.充入He,容器内压强增大,则化学反应速率增大
C.1min内N的平均反应速率为0.25mol/(L·min)
D.当容器内气体密度保持不变时,化学反应达到平衡状态
12.(2023·河北·高三专题练习)已知的速率方程为。,为探究反应速率与的关系,进行如下实验:向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0 mol⋅L 溶液、2.0 mol⋅L 溶液、1.0 mol⋅L醋酸和水,充分搅拌,保持体系温度为36℃,用秒表测量收集1.0 mL 所需要的时间(t),实验数据如下表。下列说法正确的是
实验
V/mL
t/s
溶液
溶液
醋酸
水
1
4.0
4.0
8.0
332
2
6.0
4.0
4.0
6.0
148
3
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
37
A.;
B.实验3用表示的反应平均速率mol·s
C.醋酸不参与反应,其浓度的大小对该反应速率无影响
D.速率方程中
13.(2023春·浙江嘉兴·高三校联考期中)如图所示为800°C时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是
A.发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)
B.反应开始至2 min A的平均速率为0.1 mol/(L·min)
C.反应开始时,正、逆反应同时进行
D.2 min时,A、B、C的浓度之比为2:3:1
14.(2023春·四川成都·高三成都七中校考期中)在容积为2 L的密闭容器中,保持体系内温度800℃不变,将一定量的NO和混合发生反应:,其中NO的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图所示。下列说法错误的是
A.若30 s时反应达到平衡,表示达到平衡过程的平均反应速率,则
B.图像中曲线Ⅱ表示NO的变化
C.800℃时,反应达平衡时放出a kJ热量,写出此条件下的热化学方程式为
D.
二、非选择题
15.(2023春·广东广州·高三广州市白云中学校考期中)在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
前2s内的平均反应速率___________,从表格看,已达化学平衡的时间段为:___________。
(2)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,发生反应,已知是红棕色气体,是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
下列叙述正确的是___________。
a.时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.时,反应达到平衡,反应不再进行
c.各物质浓度不再变化
d.各物质浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
(3)在压强为条件下,与的混合气体在催化剂作用下能自发放热反应生成甲醇:。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据:___________,___________。
实验编号
(℃)
①
180
0.1
②
5
③
350
5
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定___________来实现。
(5)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的反应速率由大到小排列___________
A. B.
C. D.
16.(2023春·江西萍乡·高三统考期中)I.某学习小组设计如图实验探究锌与盐酸反应过程中的能量变化与反应速率变化。
(1)利用如图简易装置验证锌与盐酸反应的能量变化将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,说明此反应是放热反应的现象是_______。
(2)在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况下的体积),实验记录如表(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
232
392
472
502
计算2~3min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为______mol/(L•min),______ 的(填“`0~1min”“1~2min”“2~3min”“3~4min”“4~5min”“5~6min”反应速率最快,原因是______。
(3)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在稀盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是______(填字母)。
A.K2SO4溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaNO3溶液 D.KCl溶液
Ⅱ.甲烷可以消除氮氧化物污染。如:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
(4)若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是______。
a.单位时间内生成lmolCO2同时生成2molNO2
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2)
f.混合气体的颜色不变
(5)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用KOH溶液为电解质,其工作原理如图所示:
①外电路电子移动方向:______(填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为______。
17.(2023春·湖南·高三校联考期中)化学反应是人类获取能量的重要途径,我们可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化。
Ⅰ.回答下列问题:
(1)从能量变化角度研究反应。下图能正确表示该反应中能量变化的是___________(填字母)。
A. B.
(2)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表:
化学键
H—H
0=0
H—O
键能(kJ/mol)
436
496
463
则常温常压下,1mol 在空气中充分燃烧,生成1mol (g)放出热量___________kJ。
Ⅱ.各类电池广泛用在交通工具(如电动汽车、电动自行车等)上,实现了节能减排,也为生活带来了极大的便利。
(3)传统汽车中使用的电池主要是铅蓄电池,其构造如图所示。
①电池工作时,电子由___________流出(填“Pb”或“”)。
②该电池的工作原理为,其工作时电解质溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)2020年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相,氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图所示:
①a处通入的气体是___________;
②电池每消耗标准状况下5.6L氢气,电路中通过的电子数目为___________。
Ⅲ.为了更好地利用化学反应中物质和能量的变化,在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和限度。能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要因素。某温度下,向2.0L的恒容密闭容器中充入2.0mol和2.0mol,发生反应,实验数据如下表所示:
t/s
0
50
150
250
350
/mol
0
0.24
0.36
0.40
0.40
(5)0~50s内的平均反应速率___________。
(6)为加快反应速率,可采取的措施是___________(填字母)。
a.升高温度 b.增大容器体积 c.加入合适的催化剂
(7)上述反应中,氢气的平衡转化率为___________。
18.(2023春·上海·高三期末)化学反应的速率与限度在社会生产、生活和科学研究中具有广泛的应用,对人类文明的进步和现代化建设具有重大的价值,与我们每个人息息相关。恒温条件下,在5L恒容密闭容器内充入1.5molX(g)与2.0molY(g),反应10min后达到平衡,此时X的物质的量减少1mol,Y的物质的量浓度为,0~10min内,生成Z的平均反应速率为。请回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为__________________。
(2)0~10min内,______
(3)反应达到平衡状态时,X、Y的转化率分别为______(保留三位有效数字)。
(4)若改变下列一个条件,推测该反应的速率变化(填“增大”、“减小”或“不变”):
①将容器的体积扩大为10L,化学反应速率______。
②充入1mol氦气,化学反应速率______。
(5)下列说法能判断该反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A.容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B.
C.容器内混合气体的压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
参考答案:
1.D
【详解】A.由表格数据可知,0~3min时,M的物质的量变化量为0.60mol、P的物质的量变化量为0.15mol,则反应生成的Q的物质的量为0.60mol—0.15mol=0.45mol,则Q的平均反应速率为,故A错误;
B.由表格数据可知,4min反应达到平衡时,M的物质的量变化量为0.64mol、P的物质的量变化量为0.16mol,则反应生成的Q的物质的量为0.64mol—0.16mol=0.48mol,则反应①的反应速率慢于反应②,反应速率越快,活化能越小,则反应①的活化能比反应②的活化能高,故B错误;
C.由化学反应速率定义可知,反应开始后,体系中P和Q的浓度变化量之比△c(P):△c(Q)=tv1:tv2=k1c(M):k2c(M)= k1:k2,k1、k2为定值,所以反应开始后,体系中P和Q的浓度之比保持不变,故C错误;
D.由表格数据可知,4min反应达到平衡时,M的物质的量变化量为0.64mol、P的物质的量变化量为0.16mol,则反应生成的Q的物质的量为0.64mol—0.16mol=0.48mol,M生成Q的转化率为×100%=48%,故D正确;
故选D。
2.D
【详解】A.由题干图像可知,25 min时,生成了2molY,根据反应方程①可知,消耗4molX,则气体X反应完全,A正确;
B.由题干图像可知,0~10 min内生成了1.6molY,则消耗3.2molX,故气体X的平均反应速率为=,B正确;
C.由A项分析可知,反应①不可逆反应,故25 min时反应①进行完全,恒温恒容下向该体系中仅通入1 mol Y(g)后,反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变),C正确;
D.由题干图像信息可知,25min时生成了2molY,同时反应①生成了8molZ,而Z的物质的量实际上最终为1.6mol,说明反应②消耗了6.4mol,生成了3.2molM,该温度下,反应②的平衡常数 L⋅mol,D错误;
故答案为:D。
3.D
【详解】A. 该反应的反应物或生成物均为气体,都能用来表示该反应的反应速率,故A正确;
B. 1 mol NO2和1 mol CO的键能总和小于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和,反应是放热反应,故B正确;
C. 若将该反应设计成燃料电池,则电极反应物不同,CO在负极发生氧化反应,NO2在正极发生还原反应,电极材料可能相同,故C正确;
D. 1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量,反应放热,故D错误;
故选D。
4.C
【详解】①由表格数据可知,2s时碳的物质的量为0.12mol,由方程式可知,反应前2s一氧化碳的平均反应速率为=4×10—3 mol/(L·s),故正确;
②由表格数据可知,4s时碳的物质的量为0.10mol,由方程式可知,反应进行至4s末时,二氧化碳的转化率为×100%=37.5%,故正确;
③其他反应条件不变,加入一定量的浓度为定值的碳固体,化学反应速率不变,故错误;
④由表格数据可知,7s反应达到平衡时,碳的物质的量为0.09mol,由方程式可知,二氧化碳的浓度为=0.009mol/L,故正确;
①②④正确,故选C。
5.C
【详解】A.根据表格中纵列分析,实验表明,升高温度能加快的分解速率,故A正确;
B.根据表格中横行分析,增大能加速分解,表明可能对的分解起催化作用,故B正确;
C.据表中的规律可推知,在时分解一半所需时间大于31min,在时分解一半所需时间小于15min,因此分解速率,故C错误;
D.在30℃、时,的分解速率为,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.D
【详解】A.升高温度正逆反应速率均会增大,故A错误;
B.根据表中数据可知,第3分钟后二氧化硫的量仍然减小,则反应进行到第3分钟时没有达到平衡状态,反应向正反应方向进行,则逆反应速率小于正反应速率,故B错误;
C.由表格数据可知,4min时达到平衡,消耗二氧化硫为0.20mol-0.08mol=0.12mol,即生成SO3为0.12mol,浓度是0.06mol/L,则用SO3表示的平均反应速率为0.06mol/L÷4min=0.015 mol/(L•min),故C错误;
D.开始SO2和O2的物质的量分别为0.2mol、0.1mol,由表格数据可知平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.08mol、0.04mol、0.12mol,由压强之比等于物质的量之比可知,达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为(0.08+0.04+0.12)/(0.2+0.1)=4:5,故D正确;
答案选D。
7.B
【详解】A.A是固体,不能用A表示的该反应的反应速率,A错误;
B.0~2s内用C表示的该反应的速率为=,B正确;
C.0~2s内用C表示的该反应的速率为,为平均反应速率,不是瞬时反应速率,C错误;
D.反应速率之比是化学计量数之比,则0~2s内用B表示的该反应的速率为,D错误;
答案选B。
8.B
【详解】A.比较①③数据可以判断出,增大,时间减半,v(Cr3+)增大,故A正确;
B.对比①②组数据,可以判断出增大c(Ag+),v(Cr3+)增大,故B错误;
C.实验①的v(Cr3+)=ΔcΔt=5mol/L10min=,实验②的v(Cr3+)=ΔcΔt=5mol/L20min=,两组实验速率不相等,C正确;
D.实验③的v(Cr3+)=ΔcΔt=5mol/L5min=,故D正确;
故选B。
9.D
【详解】A.Zn+2H+=Zn2++H2,化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(Zn2+):v(H+)=1:2,A错误;
B.若实验①用了10s,标准状况下112mL氢气的物质的量为0.005mol,消耗氢离子的物质的量为0.01mol,溶液中的H+的物质的量为0.04L×1mol/L=0.04mol,氢离子有剩余,则用H+来表示的速率为,B错误;
C.该实验所需要的主要仪器除以上装置中的仪器,还需要秒表,C错误;
D.组装好仪器后,将注射器活塞拉出一段距离,若活塞能恢复原位,则装置气密性良好,D正确;
故答案为:D。
10.C
【分析】从图分析,10min内Y变化量为0.6-0.4=0.2mol/L,而X为0.6-0.2=0.4mol/L。所以Y为N2O4而X为NO2。
【详解】A.化学平衡时各物质的浓度不再发生变化,但a点之后各物质浓度发生变化,所以a不是平衡,A项错误;
B.由上分析N2O4的变化量为0.2mol/L,则v=,B项错误;
C.如图d点NO2的浓度高于b点,所以v正(b点)
故选C。
11.C
【分析】根据图示可知,M、N为反应物,Q为生成物,根据反应速率之比等于化学计量数之比,同时该反应为可逆反应,该反应的化学方程式为3M+N2Q。
【详解】A.各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,根据图示可知,M、N、Q三种物质的反应速率之比为3:1:2,但是该反应为可逆反应,则反应的化学方程式为3M+N2Q,A错误;
B.充入He,恒容密闭容器中,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B错误;
C.1min内N的物质的量变化量为0.5mol,则1min内N的平均反应速率为,C正确;
D.该反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,无论反应是否达到平衡状态,气体的密度始终不变,D错误;
故答案选C。
12.D
【详解】A.为探究反应速率与的关系,浓度不变,根据数据2可知溶液总体积为20mL,根据变量单一可知 为4.0mL,为8.0mL,为0mL,A错误;
B.实验3,没有在标准状况下,不能用22.4来计算物质的量,B错误;
C.反应前后醋酸不变,所以醋酸是催化剂,醋酸的浓度也会影响反应速率,C错误;
D.浓度增大速率加快,根据1和3组数据分析,3的是1的2倍,1和3所用的时间比,根据分析可知速率和浓度的平方成正比,故m=2,D正确;
故选D。
13.C
【详解】A.根据图像得出浓度改变量为Δc(A)=0.2mol∙L−1,Δc(B)=0.2mol∙L−1,Δc(C)=0.1mol∙L−1,根据改变量之比等于计量系数之比得出反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g),选项A正确;
B.反应开始至2 min A的分解速率为,选项B正确;
C.开始时,C的浓度为0,因此该平衡是正向开始建立的平衡,选项C错误;
D.2 min时,c(A)=0.2mol∙L−1,c(B)=0.3mol∙L−1,c(C)=0.1mol∙L−1,因此A、B、C的浓度之比为2∶3∶1,选项D正确;
答案选C。
14.C
【分析】反应开始时加入的是反应物NO和O2,所以反应物NO和O2的物质的量在平衡建立过程中逐渐减小,生成物NO2的物质的量在平衡建立过程中逐渐增多,从开始到30s时,曲线Ⅰ和Ⅱ变化的量相同,所以曲线Ⅱ表示NO物质的量的变化,曲线Ⅰ表示NO2物质的量的变化,从开始到平衡,NO的物质的量减少了0.20mol-0.07mol=0.13mol,所以NO2的物质的量增加了0.13mol,即平衡时NO2的物质的量为0.13mol。
【详解】A.从开始到平衡,NO的物质的量减少了0.13mol,所以O2的物质的量减少了0.065mol,则v(O2)= =1.1×10-3mol·L-1·s-1,故A正确;
B.由以上分析可知,图像中曲线Ⅱ表示NO的变化,故B正确;
C.化学方程式的系数的含义是物质的量。消耗0.065molO2,放出akJ的热量,则消耗1molO2,放出的热量为= kJ/mol,所以此条件下的热化学方程式为2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △H=-200a/13kJ/mol,故C错误;
D.根据速率之比等于系数之比,则,故D正确;
故选C。
15.(1) 1.875×10-4mol/(L•s) 4s
(2)ace
(3) 180 2:3
(4)溶液出现浑浊的时间
(5)BADC
【详解】(1)前 2s 内(NO)=mol/(L•s)=3.75×10-4mol/(L•s),相同时间内同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,故 (N2)=(NO)=×3.75×10-4mol/(L•s)=1.875×10-4mol/(L•s);反应达到平衡时各物质的物质的量浓度不变,4s时各物质的浓度不变,此时该反应达到平衡状态,故答案为:1.875×10-4mol/(L•s);4s;
(2)a.t1时,反应未达到平衡,反应正向进行,反应物的浓度减小,则二氧化氮浓度减小,a正确;
b.t2时,反应达到平衡,正逆反应速率相等等不等于0,所以反应没有停止,b错误;
c.t2~t3段为平衡状态,各物质的浓度不变,c正确;
d.t2~t3段为平衡状态,各物质的量浓度不变但不相等,d错误;
e.0~t2段反应正向进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,则N2O4浓度增大,e正确;
f.二氧化氮浓度越大,气体颜色越深,0~t2段反应正向进行,二氧化氮浓度减小,气体颜色变浅,f错误;
故答案为:ace;
(3)寻找合成甲醇的适宜温度和压强,故温度压强为变量,相同,m=2:3;①②中压强不同,则温度相同为180℃,故答案为:180;2:3;
(4)已知Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定溶液出现浑浊的时间来实现,故答案为:溶液出现浑浊的时间;
(5)将反应速率全部转化为氢气的反应速率进行比较,A.(H2)=0.6mol/(L•min);B. (N2)=0.3mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.9mol/(L•min);C. (NH3)=0.15mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.225mol/(L•min);D. (H2)=0.3mol/(L•min);所以该反应的速率由大到小的顺序是:B>A>D>C,故答案为:B>A>D>C。
16.(1)“U”形管液面左低右高
(2) 0.1 3~4min 该反应是放热反应,温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率
(3)AD
(4)acf
(5) a→b
【详解】(1)根据题意,该反应是放热反应,使的锥形瓶中压强增大,气体体积膨胀,因此看到的现象是“U”形管液面左低右高;故答案为:“U”形管液面左低右高。
(2)2~3min时间段氢气体积改变量为112mL,氢气物质的量为0.005mol,则盐酸消耗了0.01mol,以盐酸的浓度变化表示的该反应速度为,0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min、5~6min产生氢气的量分别为50mL、70mL、112mL、160mL、80mL、30mL,则3~4min反应速率最快,原因是该反应是放热反应,温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率;故答案为:0.1;3~4min;该反应是放热反应,温度升高改变速率大于浓度减小改变的速率。
(3)A.K2SO4溶液,氢离子浓度降低,反应速率减慢,产生氢气的量不变,故A符合题意;B.Na2CO3溶液,氢离子与碳酸根反应,氢离子浓度减小,产生氢气的总量减小,故B不符合题意;C.NaNO3溶液,氢离子、硝酸根与金属反应不会产生氢气,生成氮的氧化物,故C不符合题意;D.KCl溶液,氢离子浓度降低,反应速率减慢,产生氢气的总量不变,故D符合题意;综上所述,答案为:AD。
(4)a.单位时间内生成lmolCO2,正向反应,同时生成2molNO2,逆向反应,两个不同的方向,生成量之比等于速率之比,能说明达到平衡,故a符合题意;b.正反应速率最大,逆反应速率为0,说明在开始正在建立平衡,不是平衡状态,故b不符合题意;c.该反应是体积增大的反应,正向反应,压强不断增大,当容器内气体的压强不再变化,说明达到平衡,故c符合题意;d.气体质量始终不改变,当混合气体的质量不再变化,不能作为判断平衡标志,故d不符合题意;e.c(NO2)=2c(N2),浓度相等,不能作为判断平衡标志,只能说某物质的浓度不再改变,故e不符合题意;f.正向反应,气体颜色变浅,当混合气体的颜色不变,说明达到平衡,故f符合题意;综上所述,答案为:acf。
(5)①燃料电池中燃料作负极,氧化剂作正极,则甲烷为负极,氧气为正极,外电路电子从负极移向正极即移动方向:a→b;故答案为:a→b。
②该原电池是碱性燃料电池,氧气为正极,则b电极的电极方程式为;故答案为:。
17.(1)A
(2)242
(3) Pb 增大
(4) (或氢气) 0.5(或)
(5)0.072(或0.0012)
(6)ac
(7)30%(或0.3)
【详解】(1)氢气与氧气反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,则A符合;
(2)反应,该反应放出的热量为,则生成1mol (g)放出热量242kJ;
(3)如图,为铅蓄电池,Pb作为电池负极,失电子被氧化,电子由Pb电极流出;放电时,总反应为,放电过程中消耗了氢离子,产生了水,溶液的氢离子浓度下降,酸性减弱,pH增大;
(4)①如图,为氢氧燃料电池装置,放电时向右移动,则右端通入气体b的为正极,则b为氧气,a为氢气,在负极放电,电极反应为;
故答案为:氢气();
②根据题意,负极电极反应为,电池每消耗5.6L(标准状况下)氢气,电路中通过的电子数目为或;
故答案为:或;
(5))根据表格数据可知在0~50s内的物质的量增加了0.24mol,则由物质反应转化关系可知会同时消耗的物质的量为0.12mol,则的平均反应速率;
(6)a.升高温度,能加快反应速率,a符合题意;
b.增大容器的体积,导致物质的浓度减小,反应速率减小,b不符合题意;
c.加入合适催化剂,反应速率加快,C符合题意;
故选ac;
(7)根据表格中的数据可知,平衡时生成氨气0.4mol,则消耗氢气0.6mol,的转化率(α)。
18.(1)
(2)0.02
(3)66.7%、50.0%
(4) 减小 不变
(5)B
【详解】(1)X的物质的量减少1mol,Y的物质的量浓度为,则此时Y的物质的量为0.2×5=1mol,Y消耗量为2.0-1.0=1.0mol;0~10min内,生成Z的平均反应速率为,则生成Z的物质的量为0.04×10×5=2.0mol,根据各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得:X、Y、Z的系数比为:1:1:2,反应方程式为:,故答案为:;
(2)0~10min内,,故答案为:0.02;
(3)由以上分析可知,反应达到平衡状态时,X的转化率=、Y的转化率=,故答案为:66.7%、50.0%;
(4)①将容器的体积扩大为10L,使各物质浓度减小,化学反应速率减小;
②充入1mol氦气,使各物质浓度不变,化学反应速率不变;
故答案为:减小;不变;
(5)A. 容器内混合气体的总质量不变,反应前后气体分子数不变,则平均相对分子质量始终不变,故不能据此判断平衡;
B. ,可知正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故能据此判断平衡;
C. 反应前后气体分子数不变,容器内混合气体的压强始终不变,故不能据此判断平衡;
D. 容器内混合气体的总质量不变,容器体积恒定,则混合气体的密度始终不变,故不能据此判断平衡;
故答案为:B。
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