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2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应速率与限度
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2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应速率与限度
一、单选题
1.(2023春·安徽阜阳·高三安徽省阜南实验中学校考阶段练习)用和合成甲醇有利于减少碳排放,其反应原理为。向甲、乙两个体积都为2.0L的恒容密闭容器中均充入1mol和3mol的混合气体,分别在、温度下进行反应并达到平衡,反应过程中甲、乙两容器中随时间的变化情况如下表:
t/min
0
3
6
12
24
36
甲容器()/mol
0
0.36
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器()/mol
0
0.34
0.55
0.70
0.83
0.83
A.两容器的温度:
B.甲容器中,0~6min内用表示的平均反应速率为0.3
C.甲容器中反应达平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为2:5
D.甲容器中反应达平衡时的转化率为80%
2.(2023春·广东东莞·高三东莞市东华高级中学校联考期中)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2,溶液的红色褪去
SO2具有漂白性
B
向溶液X中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
溶液X中无NH
C
向待检溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀
溶液中含有SO
D
将0.2mol•L-1FeCl3溶液与0.1mol•L-1KI溶液等体积混合,取少量混合液滴加KSCN溶液,溶液变红
Fe3+与I-的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
3.(2023春·辽宁抚顺·高三校联考期中)在工业生产或实验中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
B.将Fe与稀反应中的稀换成稀
C.食品抽真空包装
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块
4.(2023春·安徽·高三芜湖一中校联考阶段练习)在一定温度下,容积为1L的恒容密闭容器中某一反应中所涉及的物质仅有M、N,其物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列表述中错误的是
A.该反应的化学方程式为2NM
B.0~t2,该反应的平均反应速率v(N)=4mol•L-1•min-1
C.t3时,反应达到平衡
D.t1时,N的浓度是M的2倍
5.(2023春·河北邢台·高三河北南宫中学校考阶段练习)N2O是一种温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。
途径I:
途径II:向盛有N2O的容器中通入少量碘蒸气
①(快反应)
②(慢反应)
③(快反应)
下列说法不正确的是
A.途经I为吸热反应 B.反应②的活化能比反应③的小
C.IO为反应的中间产物 D.途径II中I2为催化剂
6.(2023春·河北·高三泊头市第一中学校联考期中)实验室有如图所示的实验装置,下列说法错误的是
A.实验前关闭分液漏斗活塞,利用向右拉动注射器活塞的方法,可以检查装置的气密性
B.若用单位时间内的体积变化来表示化学反应速率,应等装置冷却至反应前温度以后计数更准确
C.若将稀硫酸换为稀硝酸,可以提高氢气的生成速率
D.利用这套实验装置可以测定和稀硫酸反应的速率
7.(2023春·辽宁·高三凤城市第一中学校联考期中)科研人员利用甲烷消除泻染:。在密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2。测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是
组别
温度
时间
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
A.T1、温度下内,的降解速率为
B.由实验数据可知实验控制的温度
C.温度下,平衡时的体积分数为(已知反应物和产物均为气态)
D.时,表格中对应反应已经达到平衡状态
8.(2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考期中)化学反应达到化学平衡的标志是
A.逆反应停止进行 B.反应物与生成物的浓度相等
C.转化率达到100% D.正反应速率和逆反应速率相等
9.(2023春·辽宁·高三凤城市第一中学校联考期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应,下列叙述能说明反应一定达到平衡状态的是
A. B.混合气体中氮元素的质量百分含量不変
C.单位时间内消耗量 D.1个N≡N键断裂的同时,有2个N—H键断裂
10.(2023春·四川南充·高三校考期中)某温度下,在1L恒容真空密闭容器中充入5.0mol块状X,发生反应:2X(s)Y(g)+2Z(g),测得如表数据,下列说法不正确的是
时间段/s
0~20
0~40
0~60
产物Z的平均生成速率/mol•L-1•s-1
0.10
0.075
0.05
A.10秒时,c(Y)小于0.50mol/L
B.30秒时,混合气体中Z的体积分数约为66.7%
C.40秒时,反应已达平衡状态
D.容器内压强不再变化时,达到化学反应的限度
11.(2023春·四川南充·高三校考期中)向恒容密闭容器中通入N2和H2,在一定条件下发生反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g),下列叙述错误的是
A.使用高效率催化剂,可增大活化分子百分数,增大反应速率
B.增大体系的压强,反应速率不一定增大
C.该反应为可逆反应,当有3电子转移时,生成氨气的量小于1
D.向容器中再通入N2,速率增大
12.(2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习)保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示。下列说法错误的是
A.氧气在反应中作催化剂
B.过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
C.臭氧分子最终转变成氧气分子
D.过氧化氯的结构式为C1-O-O-Cl
13.(2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习)以下情况中,可以证明可逆反应达到平衡状态的有几个
Ⅰ. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
①v正 (N2)= 2v逆(NH3);
②1个N ≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
Ⅱ.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
③恒温恒容时,气体的压强不再改变;
④恒温恒压时,气体的密度不再改变
Ⅲ. C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
⑤恒温恒容时,气体的密度不再改变;
⑥恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
Ⅳ.NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)
⑦恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变;
⑧恒温恒压时,CO2的体积分数不再改变
Ⅴ.
⑨c(HI): c(H2):c(I2)=2:1:1;
⑩恒容绝热时,压强不再改变
A.6 B.7 C.8 D.9
14.(2023·湖南长沙·湖南师大附中校考二模)某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应,在通风橱中进行如下实验:
已知:能被氧化为黄色的,可聚合为红色的。下列分析错误的是
A.被氧化为的过程中,S的化合价升高
B.分析①②③知,聚合为的速率大于其被硝酸氧化的速率
C.取少量③中的溶液加入溶液,产生白色沉淀,不能证明最终有生成,沉淀可能是碳酸钡
D.①中改用溶有的浓硝酸重复上述实验,溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体,可能是气体对反应的进行起了催化作用
二、非选择题
15.(2023春·福建福州·高三福建省福州第八中学校考期中)某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体,起始时压强为100KPa,各物质物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)已知在该条件下,该反应每生成1molB,放出QkJ热量,则该反应的热化学反应方程式为_______。
(2)若降低温度,则该反应的正反应速率_______(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率_______。
(3)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(4)0–4min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为_______mol·L-1·min-1。
(5)反应达到平衡,此时体系内压强为_______。(已知一定条件下,气体压强与其物质的量成正比)
16.(2021春·湖北恩施·高三巴东一中校考阶段练习)根据要求回答问题:
(1)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,活化能E1的变化是_____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是_____。图中最稳定的是_____(填“反应物”“过渡态”或“生成物”)。
(2)50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热(设溶液的密度均为1g•cm-3,反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)。回答下列问题:
实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度
反应后体系的温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
t1/℃
t2/℃
(t2-t1)/℃
1
25.0
25.2
25.1
28.5
3.4
2
24.9
25.1
25.0
28.3
3.3
3
25.6
25.4
25.5
29.0
3.5
从实验装置上看,图中仪器A的名称是_____,隔热层的作用是_____。根据表中数据,结合题干信息,请写出生成1molH2O的热化学方程式_____(保留3位有效数字)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的1.2~2.0万倍,在大气中的寿命可长达740年之久,表中是几种化学键的键能:
化学键
N≡N
F-F
N-F
键能/kJ•mol-1
941.7
154.8
283.0
写出N2(g)与F2(g)反应合成NF3(g)的热化学方程式_____。
(4)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。这两步反应的能量变化如图:
第二步反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应。1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_____。
17.(2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中)电子工业上常用氯化铁溶液作印刷电路板的腐蚀液,使用过的腐蚀废液中的金属阳离子主要有Fe3+、Fe2+和Cu2+。化学兴趣小组设计如下流程对废液进行处理并回收氯化铁溶液。
(1)①步骤(Ⅰ)中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+_______(填“氧化”或“还原”)成Fe3+;取少量溶液A于试管中,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液显_______(填“红色”或“蓝色”)。
②步骤(Ⅱ)中分离溶液B和沉淀的操作需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和_______。
(2)实验室常用H2O2溶液制取氧气。在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1的H2O2溶液发生催化分解,5 min时测得生成O2的体积为22.4 mL(已折算为标准状况,溶液的体积不变)。用H2O2表示该反应的速率为_______mol·(L·min)-1;
(3)已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
请比较上述4种情况反应的快慢:_______(由大到小的顺序)。
18.(2023春·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考期中)I.T℃时,向1L恒容密闭容器中投入1mol和1mol,发生反应:,经过tmin,反应达到平衡,已知平衡时,。
(1)0~tmin内,该反应的平均反应速率___________。
(2)T℃时,该反应的甲烷的转化率是___________。
(3)下列表述能作为反应达到化学平衡状态的标志是___________。
a.反应速率
b.各组分的物质的量浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.混合气体的密度不变
e.单位时间内生成nmol的同时,生成3n mol
f.单位时间内4mol C—H键断裂的同时2mol O—H键也断裂
Ⅱ.一定温度下,在一体积为2L的恒容密闭容器中发生A、B两种气体间的转化反应,A、B的物质的量随时间的变化情况如图所示。请回答下列问题:
(4)该反应的化学方程式为___________。
(5)4min时,反应是否达到平衡?___________(填“是”或“否”)
Ⅲ.控制变量法在化学学习中具有重要的指导意义:某校化学兴趣小组在探究化学反应速率的影响因素时设计了如下的实验(已知反应);
实验
温度/℃
溶液
稀
V(ml)
C(mol/L)
V(ml)
C(mol/L)
V(ml)
①
25
15
0.20
20
0.3
15
②
25
30
0.10
10
0.5
x
③
35
20
0.15
20
0.3
10
④
35
10
0.30
10
0.5
30
(6)该实验小组主要是探究___________对速率的影响;x=___________;上述各组实验中最先出现浑浊的是___________。
参考答案:
1.D
【分析】由表格数据可知甲容器对应的反应速率比乙快,则甲中温度高于乙,平衡时甲中甲醇的含量低于乙,可知温度低有利于平衡正向移动,则该反应为放热反应,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知,故A错误;
B.甲容器中,0~6min内=0.60mol,,根据速率之比等于化学计量数之比,,故B错误;
C.结合题中数据列三段式:
根据压强之比等于气体物质的量之比可得:平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为(0.2+0.6+0.8+0.8):(1+3)=3:5,故C错误;
D.由以上分析可知甲容器中反应达平衡时的转化率为==80%,故D正确;
故选:D。
2.C
【详解】A.向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2,溶液的红色褪去,是因二氧化硫为酸性氧化物能与碱反应,与漂白性无关,A不正确;
B.向溶液X中滴加稀NaOH溶液,由于NH3极易溶于水,即便生成NH3,没有加热也不一定逸出,所以湿润的红色石蕊试纸不变蓝色,不能说明溶液X中不含有NH,B不正确;
C.向待检溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,排除杂质离子干扰后,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,可证明溶液中含硫酸根离子,C正确;
D.将0.2mol·L-1 FeCl3溶液与0.1 mol·L-1 KI溶液等体积混合,由于Fe3+过量,所以即便Fe3+与I-完全反应,反应后的溶液中仍含有Fe3+,不能证明Fe3+与I-的反应为可逆反应,D不正确;
故选:C。
3.B
【详解】A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气,氧气浓度增大,反应速率加快,火势增强,故不选A;
B.将稀换成稀,铁与稀硝酸不能放出氢气,与反应速率无关,故选B;
C.食品抽真空包装,降低氧气浓度,减慢食物氧化速率,故不选C;
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块,增大接触面积,反应速率加快,故不选D;
选B。
4.B
【详解】A.在时,N的物质的量为4mol,减少了4mol,M的物质的量为4mol,增加了2mol,因此该反应的化学方程式为,A项正确;
B.,物质N的物质的量减少4mol,该时间段内平均反应速率,B项错误;
C.时刻后物质的量保持不变,该反应达到平衡状态,C项正确;
D.时,N的物质的量为6mol,M的物质的量为3mol,则N的浓度是M的2倍,D项正确;
故选B。
5.B
【详解】A.途经I为化学键断裂的过程是吸热反应,A正确;
B.途径Ⅱ中反应②的速率比反应③慢,则途径Ⅱ中反应②的活化能比反应③大,B错误;
C.根据途径II的反应历程可知,IO在中间生成又消耗,所以为反应的中间产物,C正确;
D.途径II中I2参与反应最终又生成I2,所以I2为催化剂,D正确;
故选B。
6.C
【详解】A.检查装置的气密性一般是利用气压的原理,在图2装置中,关闭A处活塞,将注射器的活塞拉出一定距离,过一段时间后再松开活塞,如活塞回到原位,说明气密性良好,否则漏气,故A正确;
B.锌与稀硫酸的反应为放热反应,若没有冷却至反应前温度,反应放出的热量会使测得的氢气体积偏大,导致用氢气的体积变化表示化学反应速率出现误差,故B正确;
C.稀硝酸具有强氧化性,Zn和稀硝酸反应生成NO而不是H2,故C错误;
D.和稀硫酸生成CO2,利用这套实验装置可以测定和稀硫酸反应的速率,故D正确;
故选C。
7.D
【详解】A.组别①中,0~20min内,参加反应的CH4为0.25mol,则参加反应的NO2为0.50mol,NO2的降解速率为,A错误;
B.从表中数据可以看出,0~10min内,T1时参加反应的CH4的物质的量为0.15mol,T2时参加反应的CH4的物质的量为0.20mol,T2时CH4的反应速率快,由此可得出T1<T2,B错误;
C.温度下,40min达到平衡状态,根据表中数据列出三段式:
平衡时CH4的体积分数=,C错误;
D. 40min时,表格中T1反应已达平衡,则T2反应肯定达平衡,D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.对可逆反应来说,当反应达到平衡时,v(正)=v(逆)≠0,故A不选;
B.对可逆反应来说,当反应达到平衡时,反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变但不一定相等,故B不选;
C.对可逆反应来说,反应物不可能完全转化为生成物,转化率小于100%,故C不选;
D.对可逆反应来说,当反应达到平衡时,v(正)=v(逆),故D选;
故选D。
9.C
【详解】A.平衡时正反应速率等于逆反应速率,则时反应达到平衡,故A错误;
B.根据元素守恒可知,混合气体中氮元素含量始终保持恒定,不能据此判断平衡,故B错误;
C.消耗氢气反应为正向,消耗氨气反应为逆向,则单位时间内消耗量时说明正反应速率等于逆反应速率,则反应达到平衡状态,故C正确;
D.1mol氮气消耗时,同时由2mol氨气被消耗则反应达到平衡状态,即1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂,故D错误;
故选:C。
10.A
【详解】A.随着反应的进行,平均反应速率不断减小,第20秒时,Z的平均生成速率为0.10mol•L-1•s-1,则第10秒时,Z的平均生成速率大于0.10mol•L-1•s-1,Z的浓度大于0.10mol•L-1•s-1×10s=1mol/L,此时Y的浓度大于0.50mol/L,A不正确;
B.反应过程中,始终满足Y(g)、Z(g)物质的量之比为1:2的关系,所以第30秒时,Z的体积分数为×100%≈66.7%,B正确;
C.根据表中数据可知,40s末Z的浓度为0.075mol•L-1•s-1×40s=3mol•L-1,60s末Z的浓度为0.05mol•L-1•s-1×60s=3mol•L-1,即40秒时,反应已达平衡状态,C正确;
D.随着反应的进行,X不断分解,混合气的物质的量不断增大,压强不断增大,当容器内压强不再变化时,达到化学反应的限度,D正确;
故选A。
11.C
【详解】A.催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大反应速率,故A正确;
B.若恒容容器中加入He等无关气体,体系压强增大,反应速率不变,故B正确;
C.根据反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g),每生成1mol氨气转移3mol电子,故C错误;
D.恒容容器中加入氮气,反应物浓度增大,反应速率加快,故D正确;
故选C。
12.A
【分析】由图可知,反应的历程为:,ClO + ClO→ClOOCl,据此分析。
【详解】A.催化剂在反应前后质量和性质都没变,该过程的总反应为2O3→3O2,所以氯原子在反应中作催化剂,A错误;
B.过程②中ClO + ClO→ClOOCl,一氧化氯断键形成过氧化氯,B正确;
C.该过程的总反应为2O3→3O2,则臭氧分子最终转变成氧气分子,C正确;
D.氯原子半径大于氧原子半径,所以图片中原子半径较大的是氯原子,较小的是氧原子,所以,过氧化氯的结构式为:Cl-O-O-Cl,D正确;
故选A。
13.A
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。利用物理量判断反应是否平衡的依据是“变量不变则平衡”。
【详解】Ⅰ.
①v正 (N2)= 2v逆(NH3)时,正逆反应速率不等,反应未达到平衡。
②1个键断裂的同时,一定有6个N-H键形成,若同时有6个键断裂,则说明正逆反应速率相等,反应处于平衡状态。
Ⅱ.
③该反应为气体非等体积变化,反应正向进行过程中,气体的物质的量将减小,恒温恒容时,气体的物质的量之比等于气体的压强之比,当气体的压强不再改变时,说明气体的物质的量不变,反应处于平衡状态。
④参加反应的物质均为气体,因此反应过程中气体的总质量不变。恒温恒压时,气体的物质的量之比等于容器体积之比,因此该反应正向进行过程中,容器体积将减小,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅲ.
⑤反应物中有固体参与,因此反应正向进行过程中,气体的质量将增大,恒温恒容时,当气体的密度()不再改变时,说明反应处于平衡状态。
⑥设起始加入1mol水蒸气和足量固体碳,则起始气体摩尔质量为18g/mol,设水蒸气的转化量为xmol,则反应过程中气体的平均相对分子质量=,因此恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变时,说明反应处于平衡状态。
Ⅳ.
⑦恒温恒容时,生成的二氧化碳和氨气的比值为定值,所以M不会发生改变,当M不变时,不能确定达到平衡;
⑧生成的二氧化碳和氨气的比值为定值,CO2的体积分数为定值,不能说明反应达到平衡;
Ⅴ.
⑨反应物的起始量及转化率未知,因此无法根据物质的浓度之比判断反应是否处于平衡状态。
⑩恒容绝热时,随反应的进行,温度将变化,温度变化会引起压强变化,因此当压强不再改变时,反应处于平衡状态。
可以证明可逆反应达到平衡状态的有6个;
故选A。
14.C
【详解】A.在SCN-被氧化为(SCN)2过程中,S元素的化合价由SCN-中的-2价升高为(SCN)2中的-1价,A正确;
B.根据溶液颜色变化及反应时间的长短,可知(SCN)2聚合为(SCN)x的速率大于其被硝酸氧化的速率,B正确;
C.③中的溶液显强酸性,取少量③中的溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,在强酸性溶液中加入BaCl2溶液产生的白色沉淀只能是BaSO4,可证明SCN-最终被氧化有SO生成,C错误;
D.①中改用溶有NO2的浓硝酸重复上述实验,溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体,可能是NO2气体对反应的进行起了催化作用,D正确;
故选C。
15.(1)2A(g)=B(g)DH=-QkJ/mol
(2) 减慢 减慢
(3)>
(4)0.1
(5)70kPa
【详解】(1)根据图示可知在前4min内A减少0.4mol,B增加0.2mol,一定时间后A、B都存在,且物质的量不再发生变化,说明该反应是可逆反应,其中A是反应物,B是生成物,二者改变的物质的量的比是=0.4mol:0.2mol=2:1,反应每生成1molB,放出QkJ热量,故反应的热化学反应方程式为:2A(g)=B(g)DH=-QkJ/mol;
(2)降低温度,活化分子百分数减小,正、逆反应速率都减慢;
(3)4min后,A的物质的量减小,B的物质的量增加,则反应正向进行,因此正、逆反应速率的大小关系为v正>v逆;
(4)在0~4minB物质的量改变△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,则用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)=;
(5)该反应达到平衡时,n(A)=0.2mol,n(B)=0.5mol,恒温恒容下,气体的体积比等于气体的物质的量之比,故平衡时总压强和起始时总压比为(0.5+0.2)mol:(0.8+0.2)mol=7:10,7:10=p平:100KPa,因此平衡时总压p平=70KPa。
16.(1) 减小 不变 生成物
(2) 玻璃搅拌器 隔热、保温,减少实验过程中的热量损失 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-56.8kJ•mol-1
(3)N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH=-291.9kJ•mol-1
(4) 放热 NH(aq)+2O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ•mol-1
【详解】(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能,则E1减小,催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量,即反应热不变,所以催化剂对反应热无影响,即ΔH不变;从能量的角度分析,能量越低越稳定,故图中最稳定的是生成物;
(2)由图可知,图中仪器A的名称是玻璃搅拌器;为了防止反应产生的热量传递到环境中,故使用隔热层,则隔热层的作用是隔热、保温,减少实验过程中的热量损失;
3次温度差平均值为3.4℃,的NaOH溶液50mL与的硫酸溶液50mL进行中和反应生成水的物质的量为,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,则生成水放出的热量为,所以实验测得的中和热,故答案为: ;则生成1molH2O的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-56.8kJ•mol-1;
(3)∆H=反应物总键能-生成物总键能=941.7 kJ·mol-1+3×154.8 kJ·mol-1-6×283.0 kJ·mol-1= -291.9 kJ·mol-1,热化学方程式为N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ∆H= -291.9 kJ·mol-1,故答案为:N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ∆H= -291.9 kJ·mol-1;
(4)由图可知,第二步反应的焓变小于0,所以第二步反应为放热反应;第一步的热化学方程式为,第二步的热化学方程式为:,根据盖斯定律则。
17.(1) 氧化 红色 玻璃棒
(2)0.04
(3)③①②④
【详解】(1)①过氧化氢具有强氧化性,可氧化亚铁离子生成铁离子,滴加KSCN溶液,溶液显红色,故答案为:氧化;红色;
②步骤(Ⅱ)分离固体和液体,为过滤操作,需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒,故答案为:玻璃棒;
(2)0~6min时间内,生成氧气物质的量==0.001mol,由2H2O22H2O+O2,可知c(H2O2)=0.001mol×2÷0.01L=0.2mol/L,所以(H2O2)==0.04mol(L•min),故答案为:0.04;
(3)工业上利用反应4CO+2NO2N2+4CO2消除污染,在不同条件下的化学反应速率如下,先换算为相同单位,①(CO)=1.5mol⋅L-1⋅min-1,②(NO2)=0.01mol⋅L-1⋅s-1=0.01×60mol⋅L-1⋅min-1=0.6mol⋅L-1⋅min-1,③(N2)=0.4mol⋅L-1⋅min-1,④(CO2)=1.1mol⋅L-1⋅min-1,再分别除以方程式前的系数比较大小即可:①=0.375mol⋅L-1⋅min-1,②=0.3mol⋅L-1⋅min-1,③=0.4mol⋅L-1⋅min-1,④=0.275mol⋅L-1⋅min-1,上述表示的化学反应速率有快到慢的顺序为:③>①>②>④,故答案为:③>①>②>④。
18.(1)3/2tmol/(L∙min)
(2)50%
(3)bce
(4)
(5)否
(6) 温度、反应物浓度 10 ③
【详解】(1)向1L恒容密闭容器中投入1mol和1mol,发生反应:,
经过tmin,反应达到平衡,已知平衡时,消耗甲烷的浓度是1
/L-0.5mol/L=0.5mol/L,根据方程式可知生成氢气的浓度是1.5mol/L,所以0~tmin内,该反应的平均反应速率mol/(L·min)。
(2)T℃时,该反应的甲烷的转化率是50%。
(3)a.反应速率之比是化学计量数之比,所以恒成立,不能作为反应达到平衡状态的判断依据,a不选;
b.各组分的物质的量浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,b选;
c.反应前后混合气体的质量不变,物质的量是变化的,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,c选;
d.反应前后混合气体的质量和容器容积均是不变的,混合气体的密度始终是不变的,d不选;
e.单位时间内生成nmol的同时,生成3n mol ,即正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,e选;
f.单位时间内4mol C-H键断裂的同时2mol O-H键也断裂,均不是正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,f不选;
答案选bce;
(4)根据图像可知A的物质的量减少,是反应物,4min时减少了0.8mol-0.4mol=0.4mol,B增加了0.4mol-0.2mol=0.2mol,是生成物,变化量之比是化学计量数之比,所以该反应的化学方程式为。
(5)4min时A和B的物质的量仍然在减少,反应没有达到平衡状态。
(6)根据表中数据可知,实验过程中的变量是温度和反应物浓度,所以该实验小组主要是探究温度、反应物浓度对速率的影响;实验①②探究反应物浓度对反应速率的影响,溶液的体积应该相等,则x=50-30-10=10;温度越高,反应物浓度越大,反应速率越快,根据表中数据可判断实验③中温度和硫酸浓度最大,所以上述各组实验中最先出现浑浊的是③。
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