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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-影响化学反应速率的因素
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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-影响化学反应速率的因素
一、单选题
1.(2023年高考湖南卷化学真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
2.(2023年高考湖南卷化学真题)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
3.(2023春·四川南充·高三校考期中)下列实验操作、现象和得出的结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
取少量Fe(NO3)2溶液于试管中,滴入硫酸酸化的H2O2溶液
溶液由浅绿色变为黄色
氧化性:H2O2>Fe3+
B
取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入5滴10%KSCN溶液
溶液变血红色
KI与FeCl3的反应有一定限度
C
向Na2SiO3溶液中通入CO2气体
有白色沉淀生成
非金属性:C>Si
D
两只试管中均加入2mL0.1mol/L酸性KMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液,比较溶液褪色的时间
加入0.2mol/LH2C2O4溶液的褪色时间更短
其它条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
A.A B.B C.C D.D
4.(2023春·四川南充·高三校考期中)已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图曲线A所示,若在H2O2溶液中加入少量KI,则H2O2的分解过程可表示为:①H2O2+I-=H2O+IO-,②H2O2+IO-=H2O+O2+I-,其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是
A.上述反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量
C.I-在H2O2分解过程中起到催化剂作用
D.催化剂不参与化学反应,反应前后性质、质量不变
5.(2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习)既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产并进而制得硫酸等,其反应原理为:。对于反应,下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.和所含键能总和比所含键能小
C.反应达平衡后再通入的体积分数一定增加
D.反应在高压、催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
6.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq),若起始向反应体系中加入含Fe3+的溶液,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.S2O中硫元素显+7价
B.反应速率与Fe3+浓度无关
C.由图可知氧化性:Fe3+>S2O
D.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的小
7.(2023·福建南平·统考三模)空间站中清除并实现再生的反应机理如图所示。关于该过程的说法错误的是
A.所需能量由太阳能提供 B.氧元素全部来自于
C.氢元素没有得到充分利用 D.催化剂可提高的平衡产率
8.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)炼油、石化等含S2-工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂,碱性条件下,催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是
A.催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效,高温灼烧后可继续使用
B.反应Ⅰ为:2H++S2-+*O=H2O+S
C.反应过程中只有硫元素被氧化
D.反应Ⅲ的ΔH >0
9.(2023春·安徽阜阳·高三统考期中)70℃时,200mL过氧化氢溶液在pH=13时分解,甲、乙两组实验中分别只改变一个反应条件,过氧化氢的物质的量随时间的变化图像如图(假设反应前后溶液体积不变)。下列有关说法错误的是
A.实验甲说明过氧化氢溶液浓度越大,分解速率越快
B.实验乙b条件下,0~40min内过氧化氢的分解速率为0.0015mol•L-1•min-1
C.实验乙说明催化剂的浓度越大,对过氧化氢分解速率的影响越大
D.实验甲a条件下,0~20min内过氧化氢分解速率大于0~40min内的分解速率
10.(2023·全国·高三专题练习)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
11.(2023·安徽淮南·统考一模)以[PIMPS]H2PW12O40为催化剂,可实现苯甲硫醚高效催化氧化,其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.当有1mol苯甲硫醚被氧化为最终产物时共转移4mole-
B.H2O2 分子参加的反应一定有电子转移
C.苯甲硫醚的催化氧化最终生成 , 催化氧化过程中温度不宜过高
D.催化剂中的-W=O部位与H2O2作用生成活性过氧物
12.(2023春·山东青岛·高三青岛二中校考期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的选项为
①,ab段的消耗量小于bc段的消耗量
②浓度:a点小于c点
③该反应为吸热反应
④体系压强不再变化,说明反应达到平衡
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥反应在c点到达平衡
⑦逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
A.①③⑤ B.①④⑤ C.②⑤⑦ D.③④⑤
13.(2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中)我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中H2S和Hg的协同脱除,部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法正确的是
A.图示反应过程中有极性共价键的断裂,没有非极性共价键的生成
B.H2S活性碳分解生成H2(g)和S(s)的过程释放能量
C.整个脱硫过程中硫元素既表现出氧化性又表现出还原性
D.该机理由于活性炭的参与降低了H2S分解的热效应,使反应更易进行
二、多选题
14.(2023春·安徽池州·高三统考期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
往烧杯中加入约20g研细的Ba(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌
有刺激性气味气体生成,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起
该反应为吸热反应
B
向锌和稀硫酸反应的试管中滴加几滴溶液
气泡生成速率加快
是该反应的催化剂
C
向某无色溶液中加入足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液
出现白色沉淀
溶液中一定存在
D
将表面积相同且用砂纸打磨后的镁条、铝条分别放入加有2滴酚酞的沸水中
镁条与水反应产生气泡,溶液变成浅红色;铝条与沸水几乎无明显现象
镁的失电子能力比铝强
A.A B.B C.C D.D
三、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·吉林延边·高三延边二中校考期中)甲醇是一种重要的化工原料,在生产生活中有重要用途。现在2L的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。测得CO和的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(1)从反应开始至达到平衡,以表示的反应的平均反应速率___________;下列措施能增大反应速率的是___________。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(2)反应达到平衡状态时的转化率为___________。
(3)在相同条件下,若向该密闭容器中充入与,二者充分反应后,根据反应的特点推测,能够___________(填放出或吸收)的热量___________(填“>”“<”或“=”)。
17.(2023春·辽宁·高三凤城市第一中学校联考期中)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和Na2SO3可发生化学反应,用淀粉溶液检验产物,根据溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率,某学生设计实验如表所示(表格中体积单位均为ml)(已知碘遇淀粉溶液变蓝)
0.01mol/L KIO3
溶液的体积
某浓度的Na2SO3
溶液的体积
H2O的体积
实验温度/℃
溶液出现蓝色
所需时间
实验1
5
5
V1
0
a
实验2
5
5
20
25
b
实验3
5
V2
15
25
c
(1)写出酸性条件下KIO3和Na2SO3发生反应的离子方程式______。
(2)表中______ml,______
(3)如果研究浓度对反应速率的影响,应使用表中的实验______。
(4)对比表中实验1和实验2,可以研究______对化学反应速率的影响。
(5)溶液出现蓝色所需的时间从多到少的顺序是______(用a、b、c表示)
18.(2023春·江苏徐州·高三校考阶段练习)回答下列问题:
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL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),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
224
392
472
502
①哪一时间段反应速率最大_______(填“0~1 min”“1~2 min”“2~3 min”“3~4 min”“4~5 min”或“5~6 min”,下同)。
②反应后期速率变慢的主要原因是:_______
③第“3~4 min”时间段以盐酸浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是_______。
(2)某温度下,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白:
①从开始至2min,X的平均反应速率为_______;
②该反应的化学方程式为 _______;
③1min时,反应速率的大小关系为:v(正)_______v(逆)。(填“>”或“<”或“=”)
④若X、Y、Z均为气体,下列能说明反应已达平衡的是_______。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应速率v(X)︰v(Y)=3:1
d.(单位时间内消耗X的物质的量):(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2
参考答案:
1.B
【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:,故B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,故C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选B。
2.B
【详解】A.由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且在阳极上被氧化为,然后与反应生成和,再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和,溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A说法正确;
B.由A中分析可知,2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol,1mol与反应生成1mol,1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸,1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙,因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B说法不正确;
C.葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生中六元环状结构的酯,C说法正确;
D.葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基,其余5个C原子上均有羟基和H;醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应;葡萄糖能与酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应;羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H()发生消去反应;综上所述,葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D说法正确;
综上所述,本题选B。
3.C
【详解】A.HNO3、H2O2都能将Fe2+氧化为Fe3+,所以少量Fe(NO3)2溶液与硫酸酸化的H2O2溶液反应,依据溶液由浅绿色变为黄色,不能证明氧化性:H2O2> Fe3+,A不正确;
B.向2mL0.1mol/LKI溶液中加入5mL0. 1mol/LFeCl3溶液,充分反应后,FeCl3过量, 则由滴入KSCN后溶液变为血红色,不能证明KI与FeCl3的反应有一定限度,B不正确;
C.向Na2SiO3溶液中通入CO2气体,有白色沉淀生成,则表明酸性H2CO3 > H2SiO3,从而得出非金属性:C>Si,C正确;
D.2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据离子反应方程式可得,高锰酸钾和草酸恰好完全反应的物质的量之比为2:5,所以D选项实验中高锰酸钾过量,溶液并不能完全褪色,故D不正确;
故选C。
4.D
【详解】A.由图可知,反应①生成物能量大于反应物为吸热反应,反应②生成物能量低于反应物为放热反应,A正确;
B.过氧化氢分解生成水和氧气总反应为放热反应,故2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量,B正确;
C.反应中碘离子被消耗又生成,在H2O2分解过程中起到催化剂作用,C正确;
D.催化剂反应前后性质、质量不变,但可以参与化学反应,D错误;
故选D。
5.B
【详解】A.该反应的熵减小,故不一定在任何条件均能自发,A错误;
B.反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]-∑[2mol SO3(g)]=-196.6 kJ·mol-1<0,则有∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]<∑[2mol SO3(g)],B正确;
C.当通入无穷大的O2时,参与反应的O2较少,生成的SO3略有增多,但是由于没有反应的O2的量更多,则SO3的体积分数反而减小,C错误;
D.催化剂不可以改变SO2的平衡转化率,D错误;
故答案选B。
6.D
【详解】A.硫最外层只有6个电子,不会显+7;S2O中含有过氧键存在-1价氧,使得硫元素显+6价,A项错误;
B.反应中铁离子参与反应生成亚铁离子,亚铁离子又转化为铁离子,则铁离子为催化剂,改变反应速率,故反应速率与Fe3+浓度有关,B项错误;
C.氧化剂氧化性大于氧化产物,由图示第二步反应可知,氧化性:Fe3+
故选D。
7.D
【详解】A.空间站中能量来源主要源于太阳能发电,故所需能量由太阳能提供,A正确;
B.由流程可知,二氧化碳和氢气转化为水和甲烷,水电解生成氢气和氧气,故氧元素全部来自于,B正确;
C.部分氢元素转化为甲烷,没有转化为氢气,故氢元素没有得到充分利用,C正确;
D.催化剂改变反应速率,但是不改变平衡移动,D错误;
故选D。
8.D
【详解】A.反应中生成硫单质,生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处,阻碍了反应的进行,导致催化剂使用一段时间后催化效率会下降,但题干信息可知,高温下催化剂会分解,故高温灼烧后不可继续使用,A错误;
B.由题干图示信息可知,反应Ⅰ为:2H++S2-+-Mn-O-Mn-=H2O+S+-Mn-□-Mn-,B错误;
C.由题干图示信息可知,反应过程中锰形成的化学键数目发生改变,故化合价发生变化的元素有S和O、Mn,C错误;
D.由题干图示信息可知,反应Ⅲ为化学键断裂,为吸热反应,故ΔH >0,D正确;
故答案为:D。
9.B
【详解】A.实验甲中起始过氧化氢浓度不同,从曲线的斜率可以看出a的反应速率最快,说明浓度越大,反应速率越快,A项正确;
B.实验乙b条件下,0~40min内,过氧化氢变化的物质的量为(0.16-0.10)=0.06mol,则用其表示的反应速率为0.0075mol•L-1•min-1,B项错误;
C.起始时所含过氧化氢都是0.16mol,加入了不同浓度的催化剂,从数据可以看出催化剂的浓度越大,分解速率越快,C项正确;
D.实验甲a条件下,随着反应进行,过氧化氢浓度持续减小,反应速率也就持续减小,0~20min内过氧化氢分解速率大于0~40min内的分解速率,D项正确;
故选B。
10.C
【详解】A.由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即△H=E6-E3=E5-E2,故A正确;
B.Cl2(g)的相对能量为0,由图可知Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ/mol,断裂化学键吸收热量,Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为(E2-E3)kJ/mol,则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ/mol,故B正确;
C.催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,故C错误;
D.由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越低,反应速率越快,则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)═O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ•mol-1,故D正确;
故选:C。
11.B
【详解】A.根据图示,当有1mol苯甲硫醚被氧化为最终产物,消耗2molH2O2,H2O2中O元素化合价由-1降低为-2,共转移4mole-,故A正确;
B. 与H2O2 反应生成 ,元素化合价不变,没有有电子转移,故B错误;
C.双氧水加热易分解,所以催化氧化过程中温度不宜过高,故C正确;
D.催化剂中的-W=O部位与H2O2作用生成活性过氧物 ,故D正确;
选B。
12.B
【详解】①时,vΔt=Δc,根据图像可知,ab段反应物浓度变化Δc小于bc段,则ab段参加反应的物质的量小于bc段,即ab段的消耗量小于bc段的消耗量,故①正确;
②反应向正反应进行,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,所以NO2浓度a点大于c点,故②错误;
③从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高、对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,故③错误;
④在绝热条件下,温度改变,则该反应压强也发生改变,故体系压强不再变化,能说明反应达到平衡,故④正确;
⑤混合物颜色不再变化,说明二氧化氮浓度不再变化,可以说明反应达到平衡,故⑤正确;
⑥当正反应速率不变时,达到化学平衡状态,由图可知,c点正反应速率开始减小,所以c点不是平衡点,故⑥错误;
⑦该时间段内,在达到平衡之前,生成物浓度一直在变大,逆反应速率应该一直变大,故⑦错误;
故①④⑤正确;
故选B。
13.C
【详解】A.图示反应过程中非极性共价键的生成,如*H→H2(g),故A错误;
B.H2S活性碳分解生成H2(g)和S(s)的过程是吸收热量,故B错误;
C.整个脱硫过程中*S→CS2(g),*S→SO2(g),则硫元素既表现出氧化性又表现出还原性,故C正确;
D.该机理由于活性炭的参与使反应速率更快,但没有降低了H2S分解的热效应,故D错误。
综上所述,答案为C。
14.AD
【详解】A.铵盐与碱的反应是一个典型的无需加热就能自发进行的吸热反应, A项正确;
B.Zn置换出Cu,构成原电池,可加快反应速率,与催化剂无光,B项错误;
C.该操作不能排除溶液中Ag+的可能,应先加稀盐酸,无明显现象再加BaCl2溶液, C项错误;
D.镁与沸水反应生成氢氧化镁和氢气,氢氧化镁为白色沉淀,溶液变浑浊,而铝与沸水无明显现象,可以说明镁的失电子能力比铝强,D项正确;
故AD。
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) AD
(2)75%
(3) 放出 <
【详解】(1)根据图1知,3min时反应达到平衡状态,从反应开始至达到平衡,v(CO)==0.125mol/(L∙min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=2v(CO)=0.25mol/(L∙min);
A.升高温度,能增大反应速率,A项选;
B.降低压强,能减慢反应速率,B项不选;
C.减小CH3OH的浓度,减慢反应速率,C项不选;
D.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,增大反应速率,D项选;
答案为:0.25mol/(L∙min);AD。
(2)根据图1,从反应开始至达到平衡,CO物质的量减少1.00mol-0.25mol=0.75mol,根据转化物质的量之比等于化学计量数之比,H2物质的量减少0.75mol×2=1.5mol,H2的转化率为×100%=75%;答案为:75%。
(3)根据图2知,2molH2(g)与1molCO(g)完全反应生成1molCH3OH(g)放出128.8kJ的热量,若向该密闭容器中充入2molCO(g)与4molH2(g),由于该反应为可逆反应,任一反应物的转化率都小于100%,二者充分反应,能够放出的热量小于257.6kJ;答案为:放出;<。
17.(1)
(2) 20 10
(3)2,3
(4)温度
(5)abc
【详解】(1)由题目可知元素碘生成物为I2,所以离子方程式为。
(2)根据控制变量法分析,实验1,实验2改变的变量是温度,所以溶液体积不变,所V1=20ml;实验2,实验3改变的变量是的浓度,整个溶液体积不变,所以V2=10ml。
(3)如果研究浓度对反应速率的影响,则其他量应保持不变,所以应使用表中的实验2,实验3。
(4)对比表中实验1和实验2,变量为温度,所有可以研究温度对化学反应速率的影响。
(5)根据影响化学反应速率的影响因素分析可知,温度越高,浓度越大,化学反应速率越大,反应所需是越短,所以溶液出现蓝色所需的时间从多到少的顺序是abc。
18.(1) 3~4min 盐酸浓度降低
(2) > bd
【详解】(1)①0~1 min内生成50mL氢气, 1~2 min内生成70mL氢气,2~3 min内生成104mL氢气,3~4 min内生成168mL氢气,4~5 min内生成80mL氢气,5~6 min内生成30mL氢气,所以3~4min反应速率最大。
②随反应进行,盐酸浓度减小,反应后期速率变慢的主要原因是盐酸浓度降低;
③第“3~4 min”时间段,生成氢气的物质的量为 ,所以消耗盐酸的物质的量为0.015mol,以盐酸浓度表示的该反应速率是;
(2)①从开始至2min,X物质的量减少0.3mol,X的平均反应速率为;
②X、Y物质的量减少,Z物质的量增大,X、Y是反应物、Z是生成物,X、Y、Z的变化量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol,该反应的化学方程式为;
③根据图像,1min时反应正向进行,反应速率的大小关系为:v(正)>v(逆)。
④a.X、Y、Z三种气体的浓度相等,不能判断浓度是否发生改变,反应不一定平衡,故不选a;
b.反应前后气体系数和不同,气体物质的量是变量,气体混合物物质的量不再改变,反应一定达到平衡状态,故选b;
c.反应速率v(X)︰v(Y)=3:1,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选c;
d.(单位时间内消耗X的物质的量):(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2,正逆反应速率比等于系数比,反应一定达到平衡状态,故选d;
选bd。
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