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第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题——2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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这是一份第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题——2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1,共26页。
第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、单选题(共12题)
1.向恒温恒容密闭容器中充入气体A,发生反应:xA(g)yB(g)+zC(g),各物质的浓度随时间的变化如下表所示。
时间/s
c(A)/mol • L-1
c(B)/mol • L-1
c(C)/mol • L-1
0
0.540
0
0
5
0.530
0.015
0.020
15
0.514
0.039
0.052
30
0.496
0.066
0.088
下列说法正确的是
A.x+y=3
B.若起始时在容器中通入氦气,使容器压强增大,各物质反应速率均加快
C.随着反应的进行,A的反应速率不断减慢,是因为该反应是吸热反应
D.0~30 s内B的平均生成速率为2.2×10-3 mol • L-1 • S-1
2.应用过渡状态理论讨论化学反应时,可将反应过程中体系的势能变化情况表示在反应历程-势能图上。甲烷在光照条件下发生的氯代反应历程如图所示。下列说法错误的是
(1)Cl-Cl→2Cl·
(2)Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl
(3)CH3·+Cl-Cl→CH3-Cl+Cl·
A.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl △H=+7.5kJ·mol-1
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能Ea=+16.7kJ·mol-1
C.反应(2)比反应(3)的反应速率更快
D.CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·mol-1
3.已知:
某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1L的密闭容器中加入,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
c(mol/L)
下列说法正确的是
A.此时刻已达到平衡状态
B.此时刻V正<V逆
C.平衡后升高温度,平衡常数<400
D.平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后平衡常数>400
4.在100℃时,容积为5L的真空密闭容器中加入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),容器内N2O4和NO2的物质的量变化如下表所示:
时间/s
0
2
10
30
60
90
n(N2O4)/mol
0.3
c
0.15
0.125
b
0.12
n(NO2)/mol
0
d
a
0.35
0.36
0.36
下列说法正确的是
A.10s时,以NO2浓度变化表示的该反应速率为0.006mol·L-1·s-1
B.a = 0.15
C.2s时容器内压强至少为反应前的1.1倍以上
D.其它条件不变,90s后向容器中再加入0.3mol NO2,建立新平衡时,与原平衡时比较,气体平均相对分子质量减小
5.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y (s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A.升高温度,若c(Z)增大,则△H>0
B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入一定量X,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动
6.下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法中正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示
C.当一个可逆反应达到平衡状态时,这就是这个反应所能达到的限度,即使条件改变,该限度都不改变
D.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
7.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A.380℃下,,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000
B.图中X点所示条件下,延长反应时间不能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加的浓度不能提高NO转化率
D.反应为吸热反应
8.常温下,向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液,反应原理如下图所示,下列说法不正确的是
A.该反应过程中,M是Fe3+, M’是Fe2+
B.该过程的总反应方程式为: 2H2O22H2O+O2↑
C.当反应中有1 mol O2生成时,转移电子数为2 mol
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
9.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法错误的是
A.前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)
B.化学方程式中n值为1
C.反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)
D.此反应在两种不同情况下的速率分别表示为:①v(B)=6 mol/(L·min),②v(D)=4.5 mol/(L·min),其中反应速率快的是②
10.常压下羰基化法精炼镍的原理:。230℃时,该反应的平衡常数。已知:的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断不正确的是
A.恒容下,增加,有利于提高CO的平衡转化率
B.该反应达到平衡时,
C.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
D.第二阶段,分解率较低
11.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向lmL0.1mol·L-1FeCl3溶液中加入1mL0.01mol·L-1KI溶液,充分反应后,再加入少量KSCN溶液,溶液呈血红色,
Fe3+与I—的反应为可逆反应
B
将CoCl2溶于一定浓度的盐酸,溶液呈紫色,溶液中存在平衡:[Co(H2O)6]2+(粉红色)+4Cl— [CoCl4]2-(蓝色)+6H2O,将紫色溶液置于试管中水浴加热,一段时间后,观察到溶液颜色变蓝
说明生成[CoCl4]2-的反应为吸热反应
C
向苯和甲苯中分别滴加少量酸性KMnO4溶液,充分振荡,苯中溶液为紫红色,甲苯中溶液为无色
甲基使苯环变活泼
D
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,酸性KMnO4溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应
A.A B.B C.C D.D
12.在一绝热恒容的密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
①;②
下列叙述不正确的是
A.体系的温度不变可判断达到平衡状态
B.加入少量Z,①和②平衡均不移动
C.通入一定量的Y,N的浓度一定减小
D.若缩小容器的体积,则①平衡正向移动,②平衡可能正向移动
二、非选择题(共10题)
13.在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中达到平衡后,测得c(H2)=0.008mol/L。求反应的平衡常数(H2+I22HI)
14.在800℃时,2L密闭容器内发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),反应体系中,一氧化氮的物质的量随时间的变化如表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)如图表示NO2的物质的量浓度变化的曲线是 。
(2)用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.容器内气体质量不变
D.容器内密度保持不变
15.密闭容器中发生如下反应:A(g)+3B(g)2C(g)ΔH<0,根据下列速率-时间图象,回答下列问题:
(1)下列时刻所改变的外界条件是:t1 ;t3 ;t4 ;
(2)产物C的体积分数最大的时间段是 ;A的物质的量最大的时间段是
(3)反应速率最大的时间段是 ;
16.某实验小组欲探究CO还原的产物成分。
Ⅰ.CO的制备
实验室中可用如图甲装置制备少量CO(夹持装置略)。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置C的作用为 ;制备的CO可用 法收集。
Ⅱ.的还原
利用如图乙装置进行的还原实验。
实验序号
实验条件
实验现象
1
通入CO并用酒精喷灯加热5min,反应结束后继续通入CO10min
产物大部分为黑色,还含有少部分红棕色粉末,产物中大部分能被磁铁吸引
2
通入CO并用酒精喷灯加热10min,反应结束后,继续通入CO10min
产物为纯黑色固体,产物均能被磁铁吸引
3
通入CO并用酒精喷灯加热15min,反应结束后,继续通入CO10min
产物为灰黑色固体,产物均能被磁铁吸引
(3)向实验1所得产物中加入稀盐酸溶解后,溶液变黄,没有气泡冒出,则实验1中所得固体产物的成分为 。
(4)向实验2所得产物中加入稀盐酸溶解后,加入溶液,现象为 。
Ⅲ.还原过程的探究
实验小组经查阅资料获知,被还原的机理可以用吸附还原理论解释(Me代表金属,B代表CO、等还原性气体)。
吸附过程:
夺氧过程:
脱附过程:
(5)请写出实验1中夺氧过程的化学方程式: 。
(6)从机理角度分析,使用细颗粒进行实验,还原速率更快的原因是 。
(7)取实验3中产物1.72g,加入足量稀盐酸溶解,加入氨水后将沉淀灼烧至恒重,获得红棕色固体2g,则该份样品中所含物质的物质的量分别为 。
17.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
20
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(2)实验①和②的结果表明 ;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)= mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(3)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二: ;
假设三: ;
……
(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定]
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
18.某化学小组利用硫代硫酸钠进行了相关的实验。
Ⅰ.已知:,某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/
溶液
稀
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(1)该实验①、②可探究温度对反应速率的影响,因此 , ;
(2)若,则实验①、③可探究 对反应速率的影响。
Ⅱ.利用反应:可定量测定硫代硫酸钠(相对分子质量为158)的纯度。
(3)现在称取硫代硫酸钠固体样品,配成的溶液,取置于锥形瓶中,加入淀粉试液,再逐滴加入的碘水,消耗碘水时,混合液变蓝不再褪色,则样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为 。(化简到不能约分)
19.在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡.下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)
(1)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为 mol•L-1•S-1
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为 ,
②求该温度下平衡常数的值 (写出计算过程,下同)
(3)求达到平衡状态时N2O4的转化率
(4)求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为 (最简整数比)
20.化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g),△H>0
请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为 ;
(2)若反应温度升高,M的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”;)
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a= ;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=1mol•L-1,达到平衡后,M的转化率为 。
21.(1)在一定条件下的密闭容器中,等物质的量的A、B发生可逆反应3A(g)+B(g)M(g)+N(g)。达到平衡后,如果保持温度不变,压缩容器的体积,则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”);再达到平衡时,B的百分含量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在一定条件下的密闭容器中,可逆反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH>0达到平衡。如果保持温度和容器容积不变,再通入少量CO2,则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”);再达平衡时,容器的压强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)室温下,把SiO2细粉放入蒸馏水中,搅拌至平衡,生成H4SiO4溶液(SiO2+2H2OH4SiO4),该反应的平衡常数表达式K= 。该反应平衡常数K随温度的变化如图所示,若K值变大,在平衡移动时逆反应速率如何变化 。
(4)已知CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) 在一定温度下,向一容积可变的容器中充入1molCO2、2molCH3OH(g),CO2的转化率与反应时间的关系如图所示。在t时加压,若t1时容器容积为1000mL,则t2时容器容积为 mL。
(5)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。925℃时,已知总压为p总,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp= 。
22.某分子的结构如图所示(-R 为烃基),其中 A、B、D 三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A 的非金属性大于 B。D 与 G 形成的 DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒。A 与 G 形成的 AG3可完全水解,其水解的产物之一 H3AO3常用作塑料件镀金属的还原剂。
(1)具有未成对电子的原子或分子具有磁性。D 的某种氧化物 D2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。则 D2O42DO2,ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)DG3用于杀菌消毒与 HGO 相比,DG3可大大延长杀菌消毒的时间,试从反应速率理论和平衡移动理论两者中选择一个,解释其原因 。
(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3AO3分子中 A 原子最外层的电子都参与了共价键的形成,试用方程式表示 H3AO3的正盐溶液呈碱性的原因 。
(4)液氨中因存在2NH3(1) NH4++NH2-可导电,液态 D2O4中也存在 D2O4DO++DO3-,上述两个过程的本质区别为 。
(5)T℃时,在一体积为 VL 的密闭容器中放入一定量的 ACl5固体,按下式发生反应:ACl5(s)ACl3(g)+Cl2(g),ΔH>0。测得容器内气体的压强变化如下表:
时间 t/s
0
5
10
15
20
25
30
∞
总压 P/kPa
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
5.0
5.0
上述条件下,以分压表示的平衡常数 Kp= (kPa)2(计算结果保留两位小数); 若保持温度不变,30s 时给容器加压,达新平衡后,容器内的总压将 (填“升高”、“降低”或“不变”);若将容器换成绝热容器,加压后容器内的总压将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
参考答案:
1.D
A.5s时v(A)===0.002mol/(L•s),v(B)===0.003mol/(L•s),根据化学反应速率之比等于计量数之比,x:y=2:3,但x+y不一定等于3,选项A错误;
B.反应在恒温恒容密闭容器中进行,若起始时在容器中通入氦气,使容器压强增大,但各物质的浓度不变,随着反应的进行,A、B的浓度不断减小,正反应速率减小,选项B错误;
C.随着反应的进行,A的反应速率不断减慢,是因为反应还没达到平衡前向正方向进行,A的浓度不断减小,反应不断减慢,选项C错误;
D.0~30 s内B的平均生成速率为=2.2×10-3 mol • L-1 • s-1,选项D正确。
答案选D。
2.C
A.由图可知,Cl·和CH3-H的能量比CH3·和H-Cl的能量低7.5kJ,因此反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的△H=+7.5kJ·mol-1,A正确;
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能为Ea1,因此Ea=+16.7kJ·mol-1,B正确;
C.反应(2)的活化能为16.7kJ·mol-1,反应(3)的活化能为8.3kJ·mol-1,反应(3)速率更快,C错误;
D.由图可知CH4转化为CH3Cl的反应放出105.4kJ能量,则CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·mol-1,D正确;
选C。
3.C
A.根据信息,,此时刻反应未达到平衡,故A错误;
B.由选项A分析可知,反应未达到平衡,反应向正反应方向进行,则此时刻V正>V逆,故B错误;
C.该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应进行,平衡常数降低,故平衡后升高温度,平衡常数<400,故C正确;
D.平衡常数只与温度有关,平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,温度不变,则达新平衡后平衡常数不变,故D错误;
故选C。
4.C
根据表格数据可知,60s、90s时NO2物质的量相同,则60s时反应已经达到平衡,则b=0.12,根据反应N2O4(g) ⇌2NO2(g),0~10s内,N2O4物质的量的变化量=0.3mol-0.15mol=0.15mol,则a=0.3,据此分析解答。
A.10s内,以NO2表示的该反应平均速率为v(NO2)==0.006 mol·L-1·s-1,无法计算10s时的瞬时速率,故A错误;
B.根据分析,a=0.3,故B错误;
C. 前10s内,以NO2表示的该反应平均速率为v(NO2)==0.006 mol·L-1·s-1,若以此反应速率计算,2s时NO2的物质的量为0.06mol,N2O4的物质的量为0.27mol,气体总物质的量为0.33mol,同温同体积时,气体的压强比等于气体物质的量之比,则2s时容器内压强为反应前的=1.1倍,但随着反应的进行反应速率逐渐减小,前2s内的化学反应速率大于0.006 mol·L-1·s-1,所以2s时生成的NO2的物质的量大于0.06mol,气体总物质的量大于0.33mol,所以2s时容器内压强至少为反应前的1.1倍以上,故C正确;
D.其它条件不变,90s后向容器中再加入0.3molNO2,因为容器体积不变,充入NO2,相当于增大压强,平衡逆向移动,平衡时N2O4的体积分数增大,与原平衡相比较,气体平均相对分子质量增大,故D错误;
答案选C。
5.C
A.升高温度,若c(Z)增大,说明平衡正向移动,而升高温度平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是吸热反应,则△H>0,A正确;
B.加入一定量Z,即增大生成物浓度,化学平衡逆向移动,故达新平衡后m(Y)减小,B正确;
C.由于X是固体,加入一定量X,X的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,故达新平衡后c(Z)不变,C错误;
D.恒温恒容时,加入一定量氩气,反应体系中各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,故平衡不移动,D正确;
故答案为:C。
6.A
A. 化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量,故A正确;
B. 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量表示,v=,故B错误;
C. 化学反应限度就是研究可逆反应所能达到的最大程度,即化学反应动态平衡,条件改变平衡发生改变,限度发生改变,故C错误;
D. 在一定条件下,当正逆反应速率相等时,可逆反应达到一定的限度,即平衡状态,达到的是动态平衡,正逆反应速率不为0,故D错误;
答案选A。
【点睛】化学平衡状态具有逆,等,动,定,变、同六大特征。
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
等:平衡时,正、逆反应速率相等,即v正=v逆。
动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡,反应进行到了最大限度。
定:达到平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变。
变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的,暂时的,相对的,当条件发生变化时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡,即化学平衡发生了移动。
同:一定条件下化学平衡状态的建立与反应的途径无关。即无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从任一中间状态开始建立,只要外界条件相同,达到平衡时的效果都相同。
7.A
A. 380℃时NO的平衡转化率约为50%,根据N原子守恒可知c(NO)=c(NO2),c平衡(O2)<5.0×10-4mol/L,此时平衡常数K==>=2000,A正确;
B. 由图可知,X点没有达到平衡状态,反应正向进行,则延长反应时间能提高NO转化率,B错误;
C. 由图可知,Y点达到平衡状态,增加O2的浓度,平衡正向移动,NO转化率增大,C错误;
D. 由图可知,NO的平衡转化率随着温度的升高而降低,即升高温度,平衡逆向移动,则正反应是放热反应,D错误;
故答案为:A。
8.A
A.根据箭头方向,该反应分两步完成:H++H2O2+M→H2O+M′;M′+H2O2→M+O2↑+H+;根据H2O2中O元素化合价的变化,M为Fe2+,M′为Fe3+,故A错误;
B.根据箭头方向,该反应分两步完成:2H++H2O2+ 2Fe2+=2H2O+ 2Fe3+;2Fe3++H2O2→2Fe2++O2↑+2H+,该反应的总反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑,故B正确;
C.总反应为:2H2O22H2O+O2,每有1mol O2 生成时,2molH2O2中2mol-1价的氧生成2mol 0价的氧,转移2mol电子,故C正确;
D.根据图示,Fe2+会催化过氧化氢分解,因此H2O2 生产过程要严格避免混入Fe2+,故D正确;
故选A。
9.A
A.A 为固体,不能用浓度变化表示化学反应速率,A错误;
B.
n(C) : n(D)=3: 1,为方程式化学计量系数比,B正确;
C.平衡时正反应速率等于逆反应速率,不同物质表示速率等于计量数之比,C正确;
D.当v(D)=4.5 mol/(L·min),若用B的浓度变化表示应为v(B)=4.5× 2=9 mol/(L ·min),D正确;
故选A。
10.D
A.恒容下,增加,由于反应物只有一种气态,因此相当于是增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故A正确;
B.反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,则,故B正确;
C.的沸点为42.2℃,应大于沸点,便于分离出,则第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃,故C正确;
D.第二阶段,分解方程式与互为逆反应,则化学平衡常数互为倒数,所以分解反应平衡常数==5×104,分解平衡常数很大,所以其分解率较高,故D错误;
故选D。
11.B
A.由实验操作和现象可知,氯化铁溶液与碘化钾溶液反应时,氯化铁溶液过量,反应后的溶液中存在铁离子,则溶液呈血红色不能证明铁离子与碘离子的反应为可逆反应,故A错误;
B.由实验操作和现象可知,将紫色溶液置于试管中水浴加热,一段时间后,观察到溶液颜色变蓝说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,故B正确;
C.由实验操作和现象可知,苯中溶液为紫红色,甲苯中溶液为无色说明苯环使甲基变活泼,易于甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C错误;
D.乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色,则由实验操作和现象可知,酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明溴乙烷发生了消去反应,故D错误;
故选B。
12.C
A.①反应放热,②反应吸热,体系的温度不变可判断达到平衡状态,A正确;
B.Z为固体,则加入适量Z①和②平衡均不移动,B正确;
C.通入Y,增大反应物浓度,①正向移动Q增大,同时发出热量,体系温度升高,②可能正向或逆向移动,则N的浓度不一定减小,C错误;
D.若缩小容器的体积相当于增加浓度,则①平衡正向移动,放出热量体系温度升高,②平衡可能正向移动,D正确;
答案选C。
13.0.25
K=。
14. b 1.5×10-3mol·L-1·s-1 B
(1)从图象分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再不变,且反应物没有完全反应,是可逆反应,根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量;
(2)根据△v=计算一氧化氮的反应速率,再结合同一化学反应同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率;
(3)化学平衡的标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变。
(1)从图象分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再不变,且反应物没有完全反应,所以反应为可逆反应,根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量,所以表示NO2的变化的曲线是b;
故答案为:b;
(2)0∼2s内v(NO)= =0.0030mol/(L.min),同一化学反应同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以氧气的反应速率为0.0015mol/(L⋅s);
故答案为: 0.0015mol/(L⋅s);
(3)A.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,v(NO2)=2v(O2)为正反应速率之比,不能说明正逆反应速率相同,无法判断正逆反应速率是否相等,故A错误;
B.反应前后气体体积不同,压强不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,故B正确;
C. 恒容容器,反应物生成物都是气体质量不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.恒容容器,反应物生成物都是气体质量不变,体积不变,所以密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故选B;
故答案为:B。
15. 升温 加催化剂 减小压强 t0—t1 t5—t6 t3—t4
该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,t0-t1之间,正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态;
(1)t1-t2之间,正逆反应速率都增大,但v正<v逆,则平衡逆向移动,因为该反应前后气体体积改变,所以改变的条件只能是升高温度;t3-t4之间,正逆反应速率都增大且相等,则改变条件是加入催化剂;t4-t5之间,正逆反应速率都减小,且v正<v逆,则平衡逆向移动,改变的条件是减小压强;
(2)要使C的体积分数最大,只能是反应没有向逆反应方向移动之时,所以应该是t0-t1;A的物质的量最大时,应该是反应向逆反应方向进行最彻底时,所以应该是t5-t6;
(3)反应速率最大时应该是纵坐标最大时,反应速率最大的时间段是t3-t4。
16.(1)
(2) 吸收未反应的 排水
(3)大量、少量
(4)产生蓝色沉淀
(5)
(6)使用细颗粒进行实验,金属氧化物能用来吸附还原性气体的表面积更大,吸附速率更快
(7)、
装置A中加热分解产生,在装置B中与Zn在高温下发生反应生成CO,将气体通入NaOH溶液除去可能残留的,将收集到的CO干燥后与反应,探究的还原反应。
(1)装置A中分解产生和MgO,在装置B中与Zn在高温下发生反应生成CO和ZnO,化学方程式为。
(2)收集CO前,应将气体中可能残留的用NaOH溶液除去;CO难溶于水,应用排水法进行收集。
(3)向实验1所得产物中加入稀盐酸溶解后,溶液变黄,没有气泡冒出,证明产物中含;产物大部分为黑色,还含有少部分红棕色粉末即含,推知不含Fe,产物中大部分能被磁铁吸引,则产物为大量、少量未被还原的。
(4)实验2所得产物为纯黑色固体,产物均能被磁铁吸引,证明产物为(可能含有Fe),加入稀盐酸溶解后,溶液中含大量,加入溶液,产生蓝色沉淀。
(5)由上述分析可知,实验1中被还原为,结合题给机理可以写出实验1中夺氧过程的化学方程式为。
(6)使用细颗粒进行实验,能增大金属氧化物能用来吸附还原性气体的表面积,吸附速率更快。
(7)设1.72g产物中含、,可得,加入稀盐酸溶解后,加入氨水沉淀,灼烧至恒重获得的红棕色固体为,,即,解得,,即、。
17. 20 溶液pH对该反应的速率有影响 Al3+起催化作用 起催化作用 用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他条件与实验①相同,进行对比实验 反应进行相同时间后,若溶液中c()大于实验①中的c(),则假设一成立,若两溶液中的c()相同,则假设一不成立
为控制变量,保证、催化剂的浓度不变,应控制溶液总体积为100mL,则实验③中草酸溶液体积为20mL,实验①和②只有初始pH值不同,其他量相同,通过对比实验①和②的实验结果,可得出pH对该反应的速率的影响;实验②和③,草酸溶液体积不同,其他量相同,通过对比实验②和③的实验结果,可得出草酸的浓度对该反应的速率的影响。
(1)为控制变量,保证、催化剂的浓度不变,应控制溶液总体积为100mL,则草酸溶液体积为20mL;
(2)由(1)中表格可知,实验①和②的初始pH值不同,结合浓度随时间变化关系图可知,溶液pH对该反应的速率有影响,,pH越小速率越快;根据Cr元素守恒得,0~t1时间段Cr3+生成的浓度为,则0~t1时间段反应速率;
(3)起催化作用的成分可能是Al3+起催化作用、SO42-起催化作用;
(4)假设一是Fe2+起催化作用,用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他条件与实验①相同,进行对比实验,反应进行相同时间后,若溶液中c()大于实验①中的c(),则假设一成立,若两溶液中的c()相同,则假设一不成立。
18.(1) 10.0 0
(2)浓度
(3)
(1)由表中所给数据可知:实验①、②温度不同故实验①、②则是探究温度对反应速率影响,根据单一变量控制法可知,实验②中各物质的浓度要与实验①中的一致,即V1=10.0mL,V2=10.0mL;V3=0mL;
(2)实验①、③温度相同,所取稀硫酸量不同,故实验①、③则是探究浓度对反应速率影响;
(3)根据I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI,n(I2)=amol/L×b×10-3L,知消耗的Na2S2O3的物质的量=2n(I2)=2amol/L×b×10-3L,根据现称取Wg硫代硫酸钠固体样品配成250mL的溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,则被滴定的硫代硫酸钠质量为Wg,故样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为=。
19. 0.002 0.36 mol/L 60% 8:5
(1)由图象可知,20至40秒时间内N2O4的浓度由0.07mol/L减小为0.050mol/L,则其反应速率为=0.001mol/(L∙s),由反应速率之比等于化学计量数之比,则NO2的反应速率为0.001mol/(L∙s)×2=0.002mol/(L∙s),故答案为0.002;
(2)①平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=,故答案为K=;
②根据图象可知反应到60s时达到平衡状态,平衡时消耗N2O4的浓度为0.100mol/L-0.040mol/L=0.060mol/L,所以根据方程式可知生成NO2的浓度为0.060mol/L×2=0.120mol/L,因此平衡常数K===0.36;
(3)根据以上分析可知达到平衡状态时N2O4的转化率为×100%=60%;
(4)根据阿伏加德罗定律可知平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为=8:5。
20. 25% 增大 6 41%
(1)根据M的转化率为60%,则△c(M)=60%×1mol•L-1=0.6mol•L-1,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以△c(N)= △c(M)=0.6mol•L-1,故此时N的转化率×100%=25%;
(2) 已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g),△H>0, 正反应吸热,若反应温度升高,该反应平衡正向移动,M的转化率增大;
(3)根据(1)中数据列三段式:
根据本题数据列三段式:
两次平衡过程温度不变,则平衡常数不变,则K=,解得a=6;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=1mol•L-1,达到平衡后,设M的浓度变化量为a,列三段式:
平衡过程温度不变,则平衡常数不变,则K=解得a≈0.41mol/L,则M的转化率=×100%=41%。
21. 正向 不变 逆向 不变 K=c(H4SiO4) v逆应先减小后增大。 25 Kp=23.04p总
(1)压缩容器的体积,相当于增大压强,根据压强对平衡移动的影响分析;
(2)根据浓度对平衡移动的影响分析;
(3)根据图像得出平衡常数K随温度升高而减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,据此判断;
(4)根据不同压强下,平衡时的K不变来计算;
(5)925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=,据此计算。
(1)在一定条件下的密闭容器中,等物质的量的A、B发生可逆反应3A(g)+B(g) M(g)+N(g),该反应正反应方向气体分子数目减小,达到平衡后,如果保持温度不变,压缩容器的体积,相当于增大压强,则平衡向气体分子数目减小的方向移动,即平衡正向移动;再达到平衡时,各物质的百分含量不变,因此B的百分含量不变;
(2)在一定条件下的密闭容器中,可逆反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH>0达到平衡。如果保持温度和容器容积不变,再通入少量CO2,c(CO2)增大,则平衡逆向移动;再达平衡时,反应体系恢复到原平衡状态,则容器的压强不变;
(3)室温下,把SiO2细粉放入蒸馏水中,搅拌至平衡,生成H4SiO4溶液(SiO2+2H2OH4SiO4),由于SiO2是固体,H2O是纯液体,不存在浓度变化量,则该反应的平衡常数表达式K= c(H4SiO4);该反应平衡常数K随温度的变化如图所示,温度越高,K值减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应,所以生成H4SiO4的正反应为放热反应;若K值变大,需要降低温度,降低温度,正逆反应速率都减小,但降低温度,平衡又向正反应方向移动,所以正反应速率再变小而逆反应速率后增大,所以若K值变大,在平衡移动时逆反应速率先减小后增大;
(4)由图像数据可得:
根据体系温度不变则平衡常数K不变,即t1时和t2时,K相等,若t1时容器容积为1000mL=1L,设t2时容器体积为V,则,解得V=0.025L=25mL;
(5)925℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积分数都为4%,根据反应C(s)+CO2(g)2CO(g),用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp== =23.04p总。
22. > NCl3与水反应的速率太小(或 NCl3与水反应的平衡常数太小) HPO32-+ H2OH2PO3-+OH- 前者未发生电子转移,后者发生了电子转移 6.25 不变 升高
A、B、D 三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A 的非金属性大于 B。D 与 G 形成的 DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒,则D为N,G为Cl。A为P,PCl3可完全水解,其水解的产物之一 H3PO3常用作塑料件镀金属的还原剂,则:A为P,B为As,D为N,G为Cl。
(1)D为N元素,D 的某种氧化物 N2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。NO2中有未成对电子,具有未成对电子的原子或分子具有磁性,能量高,N2O42NO2要吸收能量,则 N2O42NO2,ΔH > 0。
故答案为: > ;
(2)NCl3用于杀菌消毒与 HClO 相比,NCl3可大大延长杀菌消毒的时间,从反应速率理论分析:NCl3与水反应的速率太小;从平衡移动理论解释其原因:NCl3与水反应的平衡常数太小。
故答案为:NCl3与水反应的速率太小(或 NCl3与水反应的平衡常数太小);
(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3PO3分子中 P 原子最外层的电子都参与了共价键的形成,H3PO3的结构式为:是二元酸,是弱酸,正盐水解,溶液呈碱性,用方程式表示 H3AO3的正盐HPO32-溶液呈碱性的原因:HPO32-+ H2OH2PO3-+OH-。
故答案为:HPO32-+ H2OH2PO3-+OH-;
(4)液氨中因存在2NH3(1) NH4++NH2-可导电,N的化合价不变,液态 N2O4中也存在 N2O4NO++NO3-,N2O4中N为+4价,NO+中N为+3价,NO3-中N为+5价,上述两个过程的本质区别为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移。
故答案为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移;
(5)T℃时,在一体积为 VL 的密闭容器中放入一定量的 PCl5固体,按下式发生反应:PCl5(s)PCl3(g)+Cl2(g),ΔH>0。测得容器内气体的压强变化,平衡时总压强为5.0kPa,PCl3(g)和Cl2(g)的分压均为2.5kPa,上述条件下,以分压表示的平衡常数 Kp=p(PCl3)p(Cl2)==6.25 (kPa)2(计算结果保留两位小数);
若保持温度不变,平衡常数不变,30s 时给容器加压,平衡逆向移动,达新平衡后,容器内的总压将不变;
若将容器换成绝热容器,加压后,平衡逆向移动,逆向放热,达新平衡后,容器内温度升高,容器内的总压将升高。
故答案为:6.25;不变 ;升高。