2019版高考化学一轮复习方案:第7章 化学反应速率与化学平衡 1 第1讲 课后达标训练(含解析)
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一、选择题
1.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
解析:选C。增大固体的量、恒容时充入惰性气体对化学反应速率均无影响;②中体积缩小一半,反应物浓度变大,化学反应速率增大;④中体积变大,反应物浓度变小,化学反应速率减小。
2.(2018·北京东城区期末)在2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)===2HCN(g)+6H2O(g)反应中,已知v(HCN)=n mol·L-1·min-1,且v(O2)=m mol·L-1·min-1,则m与n的关系正确的是( )
A.m=n B.m=n
C.m=n D.m=2n
解析:选C。已知:v(HCN)=n mol·L-1·min-1,v(O2)=m mol·L-1·min-1,根据反应速率之比等于对应计量数之比,故n∶m=2∶3,即m=n。
3.(2018·济宁高三中学模拟)一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生反应N2+3H22NH3。在10 s内N2的浓度由5 mol/L降至4 mol/L,下列说法正确的是( )
A.用NH3表示的化学反应速率为0.1 mol/(L·s)
B.使用合适的催化剂,可以加快该反应的速率
C.增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D.反应足够长时间,N2、H2中至少有一种物质浓度降为零
解析:选B。根据题意v(N2)=0.1 mol/(L·s),则v(NH3)=0.2 mol/(L·s),A项错误;使用合适的催化剂能加快合成氨的反应速率,B项正确;降低温度,反应速率减慢,C项错误;N2、H2合成氨的反应为可逆反应,延长反应时间不能改变平衡状态,N2、H2的浓度不可能降为0,D项错误。
4.对反应A+BAB来说,常温下按以下情况进行反应:①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL ④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL。四种情况下反应速率的大小关系是( )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.①>②>④>③ D.①>②>③>④
解析:选A。①中c(A)=c(B)==0.5 mol·L-1;
②中c(A)=c(B)==1 mol·L-1;
③中c(A)=c(B)==0.05 mol·L-1;
④中c(A)=c(B)==0.25 mol·L-1。
在其他条件一定的情况下,浓度越大,化学反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。
5.(2018·哈尔滨高三调研)A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:
n(B)/mol | n(C)/mol | n(D)/mol | 反应时间/min |
0.12 | 0.06 | 0.10 | t1 |
0.06 | 0.12 | 0.20 | t2 |
下列说法正确的是( )
A.0~t1时间段内,平均反应速率v(B)= mol·(L·min)-1
B.若起始时n(D)=0,则t2时v(D)= mol·(L·min)-1
C.升高温度,v(B)、v(C)、v(D)均增大
D.b∶d=6∶1
解析:选C。不能确定B的起始物质的量,因此0~t1时间段内,不能确定B的变化量,则不能计算其反应速率,A错误;反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B错误;升高温度,反应速率v(B)、v(C)、v(D)均增大,C正确;t1~t2时间段内,B和D的物质的量变化量分别是0.06 mol、0.1 mol,所以b∶d=3∶5,D错误。
6.(2018·宿迁模拟)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大该反应体系的压强,化学反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=
解析:选D。V2O5作为催化剂,能同等程度地改变正、逆化学反应速率,A项错误;压强并不是影响化学反应速率的唯一因素,只有当其他条件不变时增大压强,化学反应速率才增大,另外如果其他条件不变时增大压强,但反应物的浓度并未增大,化学反应速率也不会增大,B项错误;不管反应吸热还是放热,降低温度均减小化学反应速率,达到平衡所需的时间增多,C项错误;根据v=,可知v=,D项正确。
7.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH>0,若0~15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是( )
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.001 mol·L-1·s-1
B.0~15 s内v(H2)=0.002 mol·L-1·s-1
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
解析:选D。I2为固态,故不能用它表示化学反应速率,A错误;v(HI)==0.002 mol·L-1·s-1,则v(H2)=v(HI)=0.001 mol·L-1·s-1,B错误;升高温度,正、逆反应速率均加快,C错误;减小反应体系的体积,从而增大了压强,化学反应速率加快,D正确。
8.(2018·三明高三测试)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:
下列说法中正确的是( )
A.30~40 min间该反应使用了催化剂
B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30 min时降低温度,40 min时升高温度
D.30 min时减小压强,40 min时升高温度
解析:选D。若使用催化剂,则物质的量浓度不变,A项不正确。由第一个图可知,A、B的浓度变化相同,故A、B的化学计量数相同,都为1,由第二个图可知,30 min时改变的条件为减小压强,40 min时改变的条件为升温,且升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,B、C项不正确,D项正确。
9.在一定温度下,向一个2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,发生反应:N2+3H22NH3。经过一段时间后,测得容器内压强是起始的0.9倍,在此时间内,H2平均反应速率为0.1 mol/(L·min),则所经过的时间为( )
A.2 min B.3 min
C.4 min D.5 min
解析:选B。设参加反应的N2的物质的量为x mol,根据化学方程式:
N2 + 3H22NH3
起始物质的量(mol) 1 3 0
反应的物质的量(mol) x 3x 2x
测定时物质的量(mol) 1-x 3-3x 2x
反应后总物质的量为1-x+3-3x+2x=4-2x(mol),
根据阿伏加德罗定律的推论:物质的量之比等于压强之比,列式可得:=,解得:x=0.2。参加反应的H2的物质的量:n(H2)=3x mol=0.6 mol,可得H2的浓度变化为0.3 mol/L,由v(H2)==0.1 mol/(L·min),故可得反应时间为3 min。
10.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如下图。据图分析,下列判断不正确的是( )
A.40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1
D.温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
解析:选B。应读懂题干,当溶液变蓝时亚硫酸氢钠恰好完全反应,然后根据选项逐一进行分析。A.由图像可知,40 ℃之前温度越高溶液变蓝所需要的时间越短;40 ℃之后温度越高溶液变蓝所需要的时间越长,其变化趋势相反。B.b、c两点的温度不同,所以反应速率不相等。C.当溶液变蓝时发生反应IO+5I-+6H+===3I2+3H2O,此时反应6HSO+2IO===6SO+2I-+6H+恰好结束,即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应,v(NaHSO3)==5.0×10-5 mol·L-1·s-1。D.温度高于40 ℃时,淀粉易糊化,故淀粉不宜在高于40 ℃的条件下作指示剂。
二、非选择题
11.(2018·南昌高三检测)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”);前15 min内用SO3表示平均反应速率为________。
(3)图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________。
(4)根据如图判断,10 min时改变的反应条件可能是________(填写编号,下同);20 min时改变的反应条件可能是________。
a.加入催化剂 b.缩小容器容积
c.降低温度 d.增加O2的物质的量
解析:(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率逐渐减小,前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10-3 mol·L-1·min-1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段,即15~20 min和25~30 min反应处于平衡状态。(4)10~15 min三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然加快,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时,曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大,平衡发生移动,引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。
答案:(1)减小
(2)减小 1.33×10-3 mol·L-1·min-1
(3)15~20 min,25~30 min
(4)ab d
12.已知:CH2CH3(g)H2(g)+
ΔH=+124 kJ·mol-1。
若反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10 min到14 min的CH2CH3浓度变化曲线未表示出):
(1)第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)________(填“<”“>”或“=”)T(8);第10 min时反应改变的条件是_______________________________________
________________________。
(2)比较产物苯乙烯在2~3 min、5~6 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)表示]的大小:______________________________________________________。
(3)反应物乙苯在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小:v(5~6)大于v(15~16),原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由题图看出,4 min时各物质浓度不变,4 min后平衡正向移动,8 min时达到平衡,则4 min时改变的条件应为升高温度,故T(2)<T(8)。第10 min时苯乙烯的浓度瞬时减小,而另一种生成物H2的浓度却瞬时不变,随后逐渐增大,说明改变的条件为移出部分苯乙烯(或减小苯乙烯的浓度)。(2)该反应体系在2~3 min时处于平衡状态,而在4 min时升高温度,所以5~6 min时苯乙烯的反应速率增大,故v(2~3)<v(5~6)。(3)5~6 min和15~16 min温度相同,在相同温度时,该反应的反应物浓度越大,反应速率越大,15~16 min时各组分的浓度均小,故5~6 min反应速率大于15~16 min反应速率。
答案:(1)< 减小的浓度
(2)v(5~6)>v(2~3)
(3)温度相同,反应物浓度5~6 min大,化学反应速率大