2022-2023学年河北省邯郸市大名县第一中学高一下学期3月月考化学试题含解析
展开河北省邯郸市大名县第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.可逆反应在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】因为同一反应用不同物质表示反应速率时,数值可能不同,所以比较反应速率快慢时,应转化为同一种物质。
【详解】A.由于X为固体,其浓度视为常数,故不能用其单位时间浓度变化量表示反应速率,故A不选;
B.v(Z)=0.3mol/(L•s), v(Y)= 32v(Z)=0.45mol/(L⋅s) ;
C.v(Q)=0.1mol/(L•s), v(Y)=3v(Q)=0.3mol/(L⋅s) ;
D.v(Y)=3.6mol/(L•min)=0.06mol/(L•s);
比较以上数据可得出,选项中B反应速率最快;
故选B。
2.足量块状铁与100mL0.01mol·L-1的稀硫酸反应,为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以采用如下方法中的
①加Na2SO4溶液 ②加KOH固体 ③将稀硫酸改用98%的浓硫酸 ④升高温度 ⑤将块状铁改为铁粉
A.①② B.③④ C.③④⑤ D.④⑤
【答案】D
【详解】①加Na2SO4溶液,溶液浓度降低,反应速率减小,产生氢气量不变,①错误;
②加KOH固体,氢氧化钾消耗硫酸,硫酸浓度降低,反应速率减小,产生氢气量减少,②错误;
③将稀硫酸改用98%的浓硫酸,常温下铁与浓硫酸发生钝化,不产生氢气,③错误;
④升高温度,反应速率增大,产生氢气量不变,④正确;
⑤将块状铁改为铁粉,固体表面积增大,反应速率增大,产生氢气量不变,⑤正确;
综上分析,④⑤正确,答案选D。
3.反应C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g)在密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①升温 ②增加C的量 ③将容器的体积缩小一半 ④保持体积不变,充入He使体系压强增大 ⑤保持压强不变,充入He ⑥保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大
A.①④ B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【详解】①升高温度,反应速率加快;②C是固体,增加C的量不影响其浓度,对其反应速率无影响;③将容器的体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率增大;④保持体积不变,充入He使体系压强增大,参与反应的气体浓度不变,反应速率不变;⑤保持压强不变,充入He,容器体积增大,参与反应的气体浓度减小,反应速率减小;⑥保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大,水蒸气浓度增大,反应速率增大;综上所述,选D。
4.一定温度下,在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是
A.反应的化学方程式为
B.时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.时,X的反应速率与Y的反应速率相等
D.Y的反应速率:时刻时刻时刻
【答案】B
【详解】A.O~t1时X的物质的量增大了:4mol-2mol=2mol,Y的物质的量减小了:10mol-6mol=4mol,则X为生成物、Y为反应物,Y、X的计量数之比为:4mol:2mol=2:1,t3时反应达到平衡,所以该反应的化学方程式为:2Y(g)⇌X(g),A项错误;
B.根据图示可知,t1时X的物质的量为4mol,Y的物质的量为6mol,由于容积相同,则二者的浓度之比等于其物质的量之比,所以Y的浓度是X浓度的=1.5倍,B项正确;
C.t2之后X的物质的量继续增大、Y的物质的量继续减小,说明反应仍然正向进行,X的反应速率与Y的反应速率之比为1:2,反应没有达到平衡状态,C项错误;
D.Y的浓度在减小,则Y的反应速率:时刻时刻时刻,D项错误;
答案选B。
5.已知:在300 K时,A(g)+B(g)2C(g)+D(s)的化学平衡常数K=4,在该温度下,向1L容器中加入1mol A和1mol B发生反应,下列叙述能作为该反应达到平衡状态的标志的是
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成a mol A,同时消耗2a mol C ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的密度不再变化
A.①③④⑥ B.①② C.③⑤ D.②④⑥
【答案】A
【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等,即正逆反应速率相等,达到平衡状态;
②单位时间内生成a mol A,一定同时消耗2a mol C,和是否平衡无关,不能作为该反应达到平衡状态的标志;
③A、B、C的浓度不再变化,该反应一定达到了平衡状态;
④C的物质的量不再变化,该反应一定达到了平衡状态;
⑤由于D是固体,所以反应前后气体物质的量相等,在恒容容器中,混合气体的总压强一直不变,所以压强不再变化不能作为此反应达到平衡的标志;
⑥混合气体的密度等于混合气的总质量除以容器的体积,由于D是固体,所以在没有达到平衡前,混合气的总质量在增大,容器体积一定,所以混合气的密度一直在增大,当密度不再变化时,反应达到了平衡状态,故混合气体的密度不再变化,可以作为该反应达到平衡状态的标志;
能作为该反应达到平衡状态的标志的是①③④⑥,故选A。
【点睛】判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态,可以根据化学平衡状态的特征:正逆反应速率相等,各组分的浓度、物质的量、质量、分数等不再改变来判断。也可以用混合气体的总压强(在恒温恒容下)、混合气体的体积(在恒温恒压下)、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度等不再改变判断是否平衡,但这些判据并不适用于所有的反应,需要具体问题具体分析。如果这些量在没有达到平衡前是变化的,才可以作为达到平衡的判据。
6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A.通常情况下,NO比N2稳定
B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ
D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
【答案】C
【详解】A. N2键能为946kJ/mol,NO键能为632kJ/mol,键能越大,越稳定,则通常情况下,N2比NO稳定,选项A错误;
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合反应生成NO需要一定的条件,不能直接生成NO,选项B错误;
C. 断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol,形成化学键放出的能量为2×632kJ/mol=1264kJ/mol,则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为(1444-1264)kJ=180kJ,则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为180kJ,选项C正确;
D. 吸收能量为1444kJ/mol,放出的能量为1264kJ/mol,说明该反应是吸热反应,1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量,选项D错误,
答案选C。
7.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验装置
装置一
装置二
装置三
装置四
部分实验现象
a极质量减小,b极质量增大
b极有气体产生,c极无变化
d极溶解,c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c
【答案】C
【详解】装置一:形成原电池,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;
装置二:未形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;
装置三:形成原电池,d极溶解,所以d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;
装置四:形成原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;
所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c;
故选:C。
8.下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
图I水果电池
图II干电池
图III铅蓄电池
图IV氢氧燃料电池
A.图 所示电池中,电子从锌片流出
B.图 所示干电池中石墨作负极
C.图 所示电池为二次电池
D.图 所示电池中正极反应为:
【答案】B
【详解】A.图I水果电池中,锌的活动性比铜强,锌作负极,铜作正极,电子由负极流向正极,A正确;
B.图II为酸性锌锰干电池,锌为金属,锌作负极,石墨作正极,B错误;
C.图III为铅蓄电池,铅作负极,二氧化铅作正极,是二次电池,即可充电的电池,C正确;
D.图IV为氢氧燃料电池,氢气作负极失电子,氧气作正极得电子,氧气得电子生成氧离子,氧离子在水溶液中不能稳定存在,要找氢结合,而电解质溶液呈酸性,因此正极电极反应式为:,D正确;
答案选B。
9.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液。一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)
A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低
B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高
C.当杠杆为导体时,A端低,B端高;为绝缘体时,A端高,B端低
D.当杠杆为导体时,A端高,B端低;为绝缘体时,A端低,B端高
【答案】C
【分析】当杠杆为导体时,构成原电池,铁球作负极,失电子Fe-2e-=Fe2+,质量减轻,铜球作正极,溶液中铜离子得电子Cu2++2e-=Cu,质量增加,A端低B端高;当杠杆为绝缘体时,不能形成原电池,铁球与溶液发生置换反应,在铁球表面析出铜,使其质量增加,则A端高,B端低。
【详解】A.由分析可知,A错误;
B.由分析可知,B错误;
C.由分析可知,C正确;
D.由分析可知,D错误;
故选C。
10.下图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述不正确的是
A.反应①和反应②均属于氮的固定
B.在反应①和反应②中,均有极性共价键形成
C.在催化剂a、b的作用下,提高了反应速率
D.在催化剂b作用下,氮原子发生了氧化反应
【答案】A
【详解】A.氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮,因此反应①属于氮的固定,反应②不属于氮的固定,故A错误;
B.在反应①有氮氢极性共价键形成,反应②有氮氧极性键形成,故B正确;
C.在催化剂a、b的作用下,降低反应活化能,提高了反应速率,故C正确;
D.在催化剂b作用下,氨气中−3价氮化合价升高变为+2价,因此氮原子发生了氧化反应,故D正确。
综上所述,答案为A。
11.一定条件下,将1.0molCO和1.0mol H2O(g)充入10 L恒容密闭容器中,发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表:
t/min
2
4
7
9
n(CO)/mol
0.70
0.60
0.50
0.50
下列说法正确的是A.反应前4 min的平均速率v(H2)=0.10mol·L-1·min-1
B.平衡时,CO2的浓度为0.05 mol·L-1
C.平衡时,反应放出的热量为ΔH
D.平衡时,CO的体积分数为50%
【答案】B
【详解】A.反应前4 min的平均速率,则v(H2)= v(CO)=0.01mol·L-1·min-1,A错误;
B.7min后,CO的物质的量不再变化,反应达到平衡,∆n(CO)=1-0.5=0.5mol,则产生的n(CO2)=0.5mol,浓度为c=n/V=0.5mol÷10L=0.05 mol·L-1,B正确;
C.该反应是可逆反应,平衡时放出的热量小于ΔH,C错误;
D.平衡时各气体的物质的量均为0.5mol,CO的体积分数为,D错误;
故选:B。
12.下列有关说法正确的是
A.甲烷的燃烧是放热反应,反应时不存在吸收热量的过程
B.吸热反应需要在加热或高温条件下才能进行
C.原电池是将化学能转化为电能的装置
D.化学电源的能量转化率比燃料燃烧低
【答案】C
【详解】A.甲烷的燃烧是放热反应,但反应时断裂化学键需要吸收热量,故A错误;
B.反应吸热与否与是否需要加热无关,如氯化铵结晶水合物与氢氧化钡固体的反应为吸热反应,但在常温下可进行,故B错误;
C.原电池是将化学能转化为电能的装置,故C正确;
D.化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不可比拟的,故D错误;
故选C。
13.如图为银锌纽扣电池,其电池的电池反应式为:Zn + Ag2O + H2O =Zn(OH)2 + 2Ag,下列说法不正确的是
A.锌作负极
B.正极发生还原反应
C.负极的电极方程式为:Zn-2e- = Zn2+
D.电池工作时,电流从Ag2O经导线流向Zn
【答案】C
【分析】由电池反应式:Zn + Ag2O + H2O =Zn(OH)2 + 2Ag,锌元素化合价升高,负极为Zn,银元素化合价降低,正极为Ag2O;
【详解】A.在反应中,Zn的化合价升高,发生氧化反应,故Zn作负极,A正确;
B.正极为Ag2O得电子生成Ag,化合价降低,发生还原反应,B正确;
C.负极的电极方程式为:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,C错误;
D.电流由正极流向负极,Ag2O作正极,故电池工作时,电流从Ag2O经导线流向Zn,D正确;
故选C。
14.为了研究碳酸钙粉末与稀盐酸反应的反应速率,某同学利用图1所示装置通过实验测定反应中生成的的体积随反应时间变化的情况,绘制出图2所示的曲线。已知该反应是放热反应,下列说法正确的是
A.段反应速率大于段的主要原因是此阶段盐酸的浓度较大
B.段反应速率小于段的主要原因是此阶段反应体系的温度降低
C.时刻不再产生气体,表明碳酸钙已经完全消耗
D.微热锥形瓶时活塞向右移动,停止加热后活塞恢复至原位置,则装置气密性良好
【答案】D
【详解】A.段反应速率大于段的主要原因是反应放热造成此阶段反应体系温度较高,A项错误;
B.段反应速率小于段的主要原因是此阶段盐酸的浓度减小,B项错误;
C.时刻不再生成更多的气体,可能盐酸反应完全,碳酸钙因过量而仍有剩余,C项错误;
D.微热锥形瓶时活塞向右移动,停止加热后活塞恢复至原位置,表明装置气密性良好,D项正确
答案选D。
二、填空题
15.(1)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中进行反应:⇌,M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中a:b:_______。
②1~3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.M与N的物质的量相等
B.P的质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗amolN,同时消耗bmolM
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后测得D的浓度为∶5,C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1。
①经5min后A的浓度为_______。
②反应开始前充入容器中的B的物质的量为_______。
③B的平均反应速率为_______。
④x的值为_______。
【答案】 2∶1∶1 0.25mol·L-1·min-1 BDF 0.75mol·L-1 3mol 0.05mol·L-1·min-1 2
【详解】(1)①由图象可知N、M、P的物质的量变化之比等=(8-2):(5-2):(4-1)=2∶1∶1,化学方程式的系数比等于物质的量变化之比,故a∶b∶c=2∶1∶1;
②1~3min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为=0.25mol·L-1·min-1;
③A.3 min时,M与N的物质的量相等,但是此时不平衡,故A错误;B.P的质量不随时间的变化而变化,则反应达到了平衡,故B正确;C.混合气体的总物质的量一直不变,故总物质的量不变不一定达到了平衡,故C错误;D.单位时间内每消耗a mol N,同时消耗b mol M,正逆反应速率相等,反应达到了平衡,故D正确;E.混合气体的压强一直不变,故压强不随时间的变化而变化不一定达到平衡,故E错误;F.M的物质的量浓度保持不变,正逆反应速率相等,达到了平衡,故F正确;故选BDF;
(2)根据题意
2b=0.5mol/L,b=0.25mol/L;(a-3b):(a-b)=3:5,a=6b=1.5 mol/L
①5min后A的浓度为0.75 mol·L-1;
②开始B的浓度为1.5 mol/L,B的物质的量为3 mol;
③B的反应速率为=0.05mol·L-1·min-1;
④C的平均反应速率是0.1 mol·L-1·min-1,B的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1,根据速率之比等于系数比,x=2。
16.依据化学能与热能的相关知识回答下列问题:
Ⅰ.键能是指在25 ℃、101 kPa,将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。如H—H键的键能是436 kJ·mol-1,是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需要吸收436 kJ的能量。
(1)已知H-Cl键的键能为431 kJ·mol-1,下列叙述正确的是___________(填字母,下同)。
A.每生成1 mol H-Cl键放出431 kJ能量 B.每生成1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量
C.每拆开1 mol H-Cl键放出431 kJ能量 D.每拆开1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量
(2)已知键能:H-H键为436 kJ·mol-1;H-F键为565 kJ·mol-1;H-Cl键为431 kJ·mol-1;H-Br键为366 kJ·mol-1.则下列分子受热时最稳定的是___________。
A.HF B.HCl C.HBr D.H2
(3)能用键能大小解释的是___________。
A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下溴呈液态,碘呈固态
C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发而硫酸难挥发
Ⅱ.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)1 mol N原子和3 mol H原子生成1 mol NH3(g)的过程___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(2)0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
【答案】 AD A A 放出 b 放出 b-a
【详解】Ⅰ.(1)已知H-Cl键的键能为431 kJ·mol-1,表示1 mol 气态H 原子与1 mol气态 Cl原子结合生成1 mol H-Cl键时会放出431 kJ的热量,或拆开1 mol H-Cl键形成1 mol H原子和1 mol的Cl原子吸收431 kJ的热量,故合理选项是AD;
(2)根据已知条件可知键能由大到小顺序为:H-F>H-H>H-Cl>H-Br,物质内含有的化学键的键能越大,断裂该化学键吸收能量越高,含有该化学键的物质就越稳定。由于H-F的键能最大,故物质受热分解时,最稳定的物质是HF,因此合理选项是A;
(3) A.氮气的化学性质比氧气稳定是由于N2中2个N原子通过3个共价键结合,O2中2个O原子通过2个共价键结合,由于N≡N的键能比O=O的键能大,断裂消耗能量更高,因此N2比O2稳定,A符合题意;
B.单质溴、单质碘都是由双原子分子构成的物质,分子之间通过分子间作用力结合。分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质融化、气化消耗的能量就越高,物质的熔沸点就越高。由于分子间作用力:I2>Br2,所以常温常压下溴呈液态,碘呈固态,与分子内化学键的强弱及键能大小无关,B不符合题意;
C.稀有气体一般很难发生化学反应是由于稀有气体是单原子分子,分子中不存在化学键,原子本身已经达到最外层2个或8个电子的稳定结构,与化学键的键能大小无关,C不符合题意;
D.硝酸易挥发而硫酸难挥发是由于HNO3、H2SO4都是由分子构成的物质,由于分子间作用力:HNO3<H2SO4,所以物质的熔沸点:HNO3<H2SO4,因此硝酸易挥发而硫酸难挥发,与分子内化学键的强弱及键能大小无关,D不符合题意;
故合理选项是A;
Ⅱ.(1)根据图示可知1 mol N原子和3 mol H原子的能量比1 mol NH3的能量高b kJ,所以由1 mol N原子和3 mol H原子生成1 mol NH3(g)的过程会放出b kJ的热量;
(2)根据图示可知0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)的能量比1 mol NH3(g)的能量高(b-a)kJ,因此当0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)发生反应生成1 mol NH3(g)时会将多余的能量释放出来,反应过程放出热量为(b-a) kJ。
17.2020年第七十五届联合国大会上,中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。
(1)原电池反应能够提供电能而不产生CO2气体,下图是某原电池装置图。
①Zn棒是原电池的___________极,发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②Cu棒上发生的电极反应是___________。
③溶液中H+向___________(填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。
(2)将上述装置中电解质稀H2SO4换为足量AgNO3溶液,灯泡也变亮,电流表指针偏转,无色溶液颜色没有变化。
①原电池的负极是___________(填“Zn”或“Cu”),正极的电极反应是___________。
②若更换电解质时称量两个电极,质量恰好相等,放电一段时间后再称量两个电极,发现质量相差2.81g,则导线上通过的n(e-)=___________mol。
(3)碱性锌锰电池是日常生活中常用电池,原电池反应是:Zn(①)+ 2MnO2 (②) +2H2O =Zn(OH)2(③)+2MnOOH(④)。该原电池的正极材料是___________(填序号,下同),负极材料是___________。
【答案】(1) 负 氧化 2H++2e-=H2↑ Cu
(2) Zn Ag++e-=Ag 0.02
(3) ② ①
【详解】(1)①在Zn−Cu−H2SO4原电池中,Zn较活泼作负极,发生氧化反应;故答案为:负;氧化;
②Cu作正极,是溶液中氢离子得到电子变为氢气,发生的电极反应为:2H++2e-=H2↑;故答案为:2H++2e-=H2↑;
③原电池离子移动方向为:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,因此H+向Cu电极定向移动;故答案为:Cu;
(2)①在Zn−Cu−AgNO3原电池中,Zn化合价升高,失去电子,作负极,发生氧化反应,因此原电池的负极是Zn,正极是Cu,溶液中的银离子得到电子变为银单质,其正极的电极反应是Ag++e-=Ag;故答案为:Zn;Ag++e-=Ag;
②原电池总反应为:Zn+2Ag+= Zn 2++2Ag,当电路中转移2 mol e-时,两电极质量相差65 g +2×108 g =281 g,放电一段时间后再称量两个电极,发现质量相差2.81 g,则导线上通过的n(e-)为0.02 mol;故答案为:0.02;
(3)①该原电池中Zn化合价升高,失去电子作负极,MnO2中Mn化合价降低,得到电子作正极,因此正极材料是②,负极材料是①;故答案为:②;①。
18.Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2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MnO2分别加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需的时间
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10 mL H2O2 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.v逆(A)=v正(C) d.容器内气体的颜色保持不变
(7)由图求得平衡时A的体积分数______。
【答案】 2H2O2 2H2O + O2↑ 催化剂的表面积 C 2A + B 2C 0.1mol·(L·min)-1 cd 37.5%
【分析】Ⅰ.(1)二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,由带火星木条复燃,可知产物,由此可写出方程式;
(2)由实验现象可知催化剂作用大小的影响因素;
(3)A、B、C三点的斜率代表反应速率,斜率越大,反应速率越大;
Ⅱ.(4)从物质的物质的量的变化趋势判断反应物和生成物,根据物质的物质的量变化值等于化学计量数之比书写化学方程;
(5)化学反应速率是单位时间内浓度的变化,据此可求得反应速率;
(6)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,若存在有色物质,则有色物质的颜色也不再变化,据此对各选项进行判断;
(7)根据 ,可求得平衡时A的体积分数.
【详解】:(1)上述实验中发生反应的化学方程式为:;
(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,故答案为:;
(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:=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:达平衡时A的物质的量为3mol,平衡时总物质的量为1mol+3mol+4mol=8mol,
所以A的体积分数为,故答案为:37.5%;
【点睛】同一化学反应、同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比,据此可以求用不同物质表示的反应速率,也可通过不同物质的反应速率之比来反求反应方程式;某物质的X(X可以是质量,体积等)分数=。
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