第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题(含解析) 2022-2023高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1.以下说法中正确的是
A.ΔH<0的反应均是自发反应
B.自发进行的反应一定能迅速进行
C.高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
D.冰在室温下自动融化成水,这是熵增的过程
2.一定温度下,在2L刚性密闭容器中发生反应:A(g)B(g)+C(g)。某同学做了四组对照试验,实验数据如表,下列说法错误的是
实验 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L)
c(A) c(B) c(C) c(C)
I 2 0 0 1
II 3 0 1 x
III 4 0 0 y
IV 2 2 2
A.1B.平衡时,容器I与容器II中的总压强之比为3:5
C.容器IV中,反应开始时向逆反应方向进行
D.容器III中反应达到平衡时,1mol/L3.我国在H2和CO合成的研究中取得重大突破。向某密闭容器中,按物质的量为2:1的比例充入H2和CO,发生反应:。测得不同压强下的平衡体积分数随温度变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.
B.该反应的焓变ΔH>0
C.N点时对应该反应的
D.M、N两点使用不同催化剂时,正反应速率可能相等
4.已如反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY,反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L s)。下列说法正确的是
温度/℃ 700 800 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A.4s时容器内c(Y)=0.78mol/L
B.830℃达平衡时,X的转化率为80%
C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D.830℃时,待反应达平衡后,再向容器中充入0.2molX和0.8molY,再次平衡后,n(R):n(Q)<1
5.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,目前工业上用氢气和氮气直接合成氨:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。T℃时,在2L恒容密闭容器中加入1.2molN2和2molH2模拟一定条件下工业固氮,体系中n(NH3)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.2min内NH3的平均反应速率为0.1125mol L 1 min 1
B.T℃时,从2min到4min,反应的平衡常数增大
C.容器内压强不再变化说明反应达到平衡,且2υ正(H2)=3υ逆(NH3)
D.T℃时,该反应的平衡常数为6.25L2 mol 2
6.下列说法正确的是
A.将盛有粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,大烧杯中醋酸逐渐凝固,说明小烧杯中的反应是放热反应
B.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行生成新物质硫化亚铁,说明生成物总能量高于反应物的总能量
C.碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量
D.与的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
7.下列关于化学反应热效应的描述正确的是
A.需要加热或点燃的反应都是吸热反应,不能自发进行
B.同温同压下,在光照和点燃条件下,△H相同
C.由 kJ/mol,可知稀盐酸与氨水反应生成1mol液态水时释放57.3kJ的热量
D.已知在一定条件下,2mol与1mol充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为
8.二氧化硫的催化氧化反应:是工业制硫酸中的重要反应。某温度下,在一密闭容器中探究二氧化硫的催化氧化反应,下列叙述正确的是
A.加入合适催化剂可以提高的平衡产率
B.缩小容器容积可以增大活化分子百分含量
C.扩大容器容积可以提高的平衡产率
D.缩小容器容积可以增大反应速率
9.某对于平衡体系xA(g)+yB(g)mC(g)+nD(g),其他条件不变增大压强,C的百分含量减少,则下列关系中正确的是
A.x+mC.m+n>x D.m+n10.用于处理废水中的重金属离子的硫代碳酸钠可通过如下反应制备 。关于上述反应,下列说法正确的是
A.是氧化产物
B.该反应常温下就能进行说明该反应一定为放热反应
C.该制备反应是熵减过程
D.的沸点比的高
11.在恒容密闭容器中进行反应 ,下列说法错误的是
A.正反应是熵减小的反应
B.升高温度,平衡向右移动
C.增大N(g)的浓度,M(g)的平衡转化率增大
D.加入催化剂,反应速率增大,平衡状态不变
12.活性炭处理汽车尾气的方法:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g)。关于该反应说法不正确的是
A.升高温度能够加快反应速率 B.降低NO浓度能够减慢反应速率
C.加入足量的炭粉可以使NO 100%转化 D.合适的催化剂可以加快反应速率
13.某温度下,在金(Au)表面N2O发生分解反应速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关;n为反应级数,可以为正数或负数,也可以为整数、分数或0),N2O的浓度与催化剂表面积及时间关系如图所示。已知反应物消耗一半所用的时间称为半衰期(T1/2)。
下列叙述错误的是
A.该反应级数为2, I条件下k=0.075 mol· L-1
B.在II条件下,O2反应速率为0.075 mol·L-1·min- 1
C.其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变
D.在III条件下,N2O起始浓度为3.0 mol·L-1时,T1/2为20 min 。
14.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若向氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中发生的变化是
A.H+浓度减小,HClO浓度减小 B.H+浓度增大,HClO浓度增大
C.H+浓度减小,HClO浓度增大 D.H+浓度增大,HClO浓度减小
15.一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的和,发生反应:,经历两步反应:①;②。反应体系中、、的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线a是随时间的变化曲线
B.时,
C.时,的生成速率大于消耗速率
D.时,
二、填空题
16.硫酸是重要的化工材料,二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一、
(1)将和放入容积为1L的密闭容器中发生下述反应:。在一定条件下达到平衡,测得。
①从平衡角度分析,采用过量的目的是_______。
②在上述反应达平衡后,在恒温恒容条件下,再向容器内充入和,此时反应向_______移动(“正向”或“逆向”)。
③对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作),已知:B的平衡分压=总压×平衡时B的物质的量分数,则该温度下_______。(总压用表示)
④已知:K(300℃)>K(350℃),若升高温度,则的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)如图所示,保持温度不变,将和加入甲容器中,将加入乙容器中,隔板K不能移动。此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,待反应达到平衡后:
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,的体积分数甲_______乙。(填“<”、“>”或“=”)
②若保持乙中压强不变,向甲、乙容器中通入等质量的氦气,达到新平衡时,的体积分数甲_______乙(填“<”、“>”或“=”)。
17.在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ 700 800 850 1000 1200
K 2.6 1.7 1.0 0.9 0.6
(1)该反应的正反应为_______反应(“吸热”或“放热”);
(2)在某温度下,能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:_______
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正 = v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
(3)在850℃时,反应:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
时间/min CO2 (mol/L) H2 (mol/L) CO (mol/L) H2 O ( mol/L)
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3 c3
计算:3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c3是_______;CO2 (g)的转化率是_______。
18.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,实验记录如下(累计值):
时间(min) 1 2 3 4 5
氢气体积(mL) 50 120 232 290 310
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大_____,原因是_____。
(2)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变) _____。
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液 D.CuSO4溶液 E.Na2CO3溶液
你认为可行的是________。
19.下列各项反应速度的差异,分别与哪个因素的关系最密切?
(1)硫在O2中比在空气中燃烧剧烈:____。
(2)块状的CaCO3和粉末状的CaCO3分别与1mol/LHCl反应,粉末状的反应更快____。
(3)双氧水中加入MnO2后反应更剧烈:____。
(4)同质量的铁片和铁粉与足量的同浓度的盐酸反应,后者先反应完____。
(5)镁粉在冷水中反应仅有微量气泡逸出,但加热时则有大量气泡产生____。
20.能源是现代社会发展的支柱之一,请按要求完成以下填空:
(1)下列反应中,属于放热反应的是_______ (填序号)。
a.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl混合搅拌 b.高温煅烧石灰石 c.铝与盐酸反应
(2)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式_______ 。
(3)实验测得,1g甲醇(CH3OH,常温下为液态)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量,试写出甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式:_______。
(4)火箭推进器常以气态联氨(N2H4)为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供。反应过程中生成的气体可参与大气循环。测得当反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量。试写出反应过程中的热化学方程式:_______。
(5)将转化为是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知:
则反应的是_______
(6)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,过程能量变化如图所示,其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。该反应的△H_______(填“>”、“<”或“=”)0;其正反应在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
21.在一定温度下,体积为2L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色),如图所示。
(1)曲线___________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中υ(NO2)=0.3mol/(L s),乙中υ(N2O4)=6mol/(L min),则______中反应更快。
(3)在0到3min中内N2O4的反应速率为__________。
22.把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成2 mol C,测得D的平均反应速率为0.2 mol·(L·min)-1,求:
(1)B的转化率_______
(2)x的值_______
(3)平衡时压强与初始时压强之比_______
(4)该温度下此反应的平衡常数_______
23.探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。
Ⅰ.某实验小组欲通过用酸性和(草酸)反应测定单位时间内生成的体积,探究影响反应速率的因素。设计的实验方案如下(溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.01 mol·L 溶液 30 mL 0.01 mol·L 溶液
② 20 mL 0.01 mol·L 溶液 30 mL 0.01 mol·L 溶液
(1)完成上述反应的离子方程式为:_______,该实验是探究_______对反应速率的影响。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL (标准状况下,则在2 min末_______mol/L(假设混合溶液的体积为50 mL,反应前后体积变化忽略不计)。
(3)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中时间内速率变快的主要原因可能是①该反应是放热反应:②_______。
Ⅱ.溶液中存在平衡:(橙色)(黄色)。该溶液具有强氧化性。其还原产物在水溶液中呈绿色或蓝绿色。用溶液进行下列实验:
(4)向溶液中加入30%NaOH溶液。溶液呈_______色:向溶液中逐滴加入溶液(已知为黄色沉淀),则平衡向着_______方向移动,溶液颜色变化为_______。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.满足△G=△H-T△S<0的反应一定为自发反应,若△H<0而△S<0,则有可能出现△G>0,此时对应反应为非自发反应,A错误;
B.自发进行,只是反应的一个方向,而反应速率不一定快,B错误;
C.KMnO4固体分解产生气体O2,体系混乱程度增大,属于熵增过程,C错误;
D.固态冰融化成液态水需要吸热,吸热后水分子运动速度加快,体系混乱程度增大,属于熵增过程,D正确;
故答案选D。
2.D
解析:A. II和III经极限转化后c(C)相同,但c(B)III>II,III中的B促使C向做转化的量将大于II,因此1B.I中三段式为:
在此条件下该反应的平衡常数为,气体总浓度为3mol/L
II中三段式为:
根据平衡常数可列式,解得x=2,气体总浓度为5mol/L
容器I与容器II中的总压强之比即是气体总浓度比,比值为3∶5,B正确;
C.容器IV中起始浓度商为,反应开始时向逆反应方向进行,C正确;
D.容器III与容器I相比可看成压强增大2倍,平衡向左移动,容器I中可推出平衡时c(A)=1mol/L,所以容器Ⅲ平衡时2mol/L故选D。
3.B
解析:A.该反应为气体分子总数减小的反应,所以压强越大,平衡正向进行的程度越大,的平衡体积分数越高,,A项正确;
B.温度升高,的平衡体积分数减小,说明该反应为放热反应,ΔH<0,B项错误;
C.N点时对应该反应的平衡常数与M点相同,列三段式,,M点的平衡体积分数即物质的量分数为40%,则,解得x=0.67,平衡时总物质的量为3-2×0.67=1.66mol,p(H2)=,p(CO)=, p(CH3OH)=,该反应的,C项正确;
D.M、N两点使用不同催化剂时,催化剂活性不同,速率不同,压强也不同,正反应速率可能相等,D项正确;
故选:B。
4.B
解析:A.反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L s),则4s内X的浓度降低0.02mol/L,根据方程式可知,Y的浓度同时降低0.02mol/L ,4s时容器内c(Y)= ,故A错误;
B.830℃达平衡时,K=1,
,x=0.08, X的转化率为80%,故B正确;
C.随温度升高,平衡常数减小,所以升高温度,平衡逆向移动,故C错误;
D.R、Q都是生成物,物质的量比始终等于系数比,n(R):n(Q)=1,故D错误;
选B。
5.B
解析:A.2min内NH3的平均反应速率为,故A正确;
B.T℃时,从2min到4min,反应的平衡常数不变,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故B错误;
C.该反应是体积减小的反应,当容器内压强不再变化说明反应达到平衡,根据速率之比等于计量数之比得到2υ正(H2)=3υ逆(NH3),故C正确;
D.T℃时,平衡是氨气物质的量为0.8mol,则氮气消耗0.4mol,剩余氮气0.8mol,氢气消耗1.2mol,剩余氢气0.8mol,因此该反应的平衡常数为,故D正确。
综上所述,答案为B。
6.D
解析:A.大烧杯中醋酸逐渐凝固,说明小烧杯中的反应是吸热反应,使周围温度下降,醋酸凝固,A错误;
B.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行生成新物质硫化亚铁,说明该反应是放热反应,生成物总能量低于反应物的总能量,B错误;
C.碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气是因为该反应熵增,与外界是否给予能量没有关系,C错误;
D.Na与H2O反应生成氢气是熵增的放热反应,该反应能自发进行,D正确;
故选D。
7.B
解析:A.反应的能量变化与反应条件没有必然联系,某些放热反应也需要加热,如铝热反应,A错误;
B.焓变与反应条件无关,则同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相同,B正确;
C.NH3 H2O的电离会吸热,则1molNH3 H2O与足量盐酸反应放出的热量小于57.3kJ,C错误;
D.二氧化硫与氧气反应为可逆反应,则二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为: ΔH<-98 kJ·mol-1,D错误;
故选B。
8.D
解析:A.催化剂只加快反应速率,不影响平衡产率,A错误;
B.缩小容器容积增大单位体积内活化分子的数目,不能改变活化分子百分含量,B错误;
C.扩大容器容积会使平衡逆向移动,降低的平衡产率,C错误;
D.缩小容器容积可增大反应物的浓度,可以加快反应速率,D正确;
故选D。
9.B
解析:增加压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,C的百分含量减少,说明平衡逆向移动了;所以逆向是气体减少的方向,则有x+y故选B。
10.D
解析:A.NaHS、CS2、Na2CS3和H2S中硫元素均为- 2价,其它元素也没有变价,上述反应不是氧化还原反应,A错误;
B.该反应的反应物为固态和液态,产物为固态和气态,反应进行中体系混乱度增大,该反应的> 0,该反应常温下就能进行,说明低温时该反应的 < 0,该反应可能是放热反应,也可能是吸热反应,B错误;
C.该反应的> 0,是一个熵增的过程,C错误;
D.二硫化碳与二氧化碳结构相似,但二硫化碳比二氧化碳相对分子质量大,二硫化碳比二氧化碳分子间作用力大,则二硫化碳比二氧化碳沸点高;在通常状况下,二硫化碳是液体,二氧化碳是气体,也可以说明二硫化碳比二氧化碳的沸点高,D正确;
故本题选D。
11.B
解析:A.该反应的反应物和生成物都是气体,反应物的总的物质的量大于生成物的总物质的量,所以正反应是熵减小的反应,故A正确;
B.该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即向左移动,故B错误;
C.增大N的浓度,平衡正向移动,可以使M的转化率增大,故C正确;
D.催化剂只能加快速率,不能使平衡发生移动,故D正确;
故选B。
12.C
解析:A.升高温度活化分子比率变大,能够加快反应速率,A正确;
B.降低NO浓度,反应物浓度减小,能够减慢反应速率,B正确;
C.该反应为可逆反应,不会进行完全,C错误;
D.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,D正确;
故选C。
13.A
解析:A.图像中,I和III条件相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,n=0,由此可计算k=v(N2O)=0. 075 mol·L-1·min-1,选项A错误;
B.2N2O =2N2+ O2II条件下O2反应速率等于N2O速率的一半,v(O2) =mol·L-1·min-1=0. 075 mol·L-1·min-1 ,选项B正确;
C.反应速率与N2O浓度无关,选项C正确;
D.在III和I条件下催化剂接触面相同,半衰期与起始N2O浓度成正比例,当起始浓度为1.5 mol/ L时,半衰期为10 min, 则起始浓度为3.0 mol/L时,半衰期为20 min,选项D正确;
答案选A。
14.C
解析:碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸,向氯水中投入少量碳酸钙粉末后,它与盐酸反应,而不与次氯酸反应。又由于H+浓度减小,平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO向正反应方向移动,故HClO浓度增大,故C选项符合题意,答案选 C。
【点睛】
15.D
解析:A.NO2是中间产物,其浓度先增大,后减小,曲线a代表,A项错误;
B.根据图像可知,时、的浓度相等,B项错误;
C.时,浓度在减小,说明生成速率小于消耗速率,C项错误;
D.根据氮元素守恒,时,完全消耗,则,D项正确;
故选D。
二、填空题
16.(1) 提高二氧化硫的转化率 逆向 减小
(2) < >
【分析】(2) 将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO3加入乙容器中,隔板K不能移动.此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,则此时二者达到等效平衡;
解析:(1)①从平衡角度分析采用过量O2的目的是,利用廉价原料提高物质转化率,加入氧气提高二氧化硫的转化率,故为:提高二氧化硫的转化率 ;
②将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L,则:, K==1600,再向容器内充入和时,> 平衡逆向移动,故为:逆向;
③平衡常数等于生成物浓度幂之积比上反应浓度幂之积,即K=,若用某组分(B)的平衡分压(PB)代替其物质的量浓度(cB),可得K=;在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol·L-1,根据三段式,容器的体积为1L;,则K==;
④K(300℃)>K(450℃),说明温度越高,平衡常数越小,反应逆向进行;升温,平衡向吸热反应方向进行,则正反应为放热反应;升温平衡逆向进行,SO2的转化率减小;
(2)①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,增大压强,平衡正向进行,SO3的体积分数增大,SO3的体积分数甲<乙;
②甲为恒温恒容容器,加入氦气总压增大,分压不变,平衡不移动;乙中加入氦气,为保持恒压,体积增大,分压减小,平衡逆向进行,达到新平衡时,SO3的体积分数减小,所以SO3的体积分数甲>乙。
17.(1)放热
(2)BC
(3) 0.120mol/L 60%
解析:(1)分析表中数据可知,升高温度,平衡常数K值减小,则表明平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应。答案为:放热;
(2)A.因为反应前后气体分子数相等,所以容器中压强始终保持不变,压强不变时,反应不一定达平衡状态,A不符合题意;
B.混合气体中CO浓度不变,则表明正逆反应速率相等,反应达平衡状态,B符合题意;
C.v(H2)正 = v(H2O)逆,表明反应速率之比等于化学计量数之比,反应进行的方向相反,则反应达平衡状态,C符合题意;
D.c(CO2) = c(CO),可能是反应进行中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不符合题意;
故选BC。答案为:BC;
(3)设达平衡时,参加反应CO2的物质的量浓度为x,则由表中数据,可建立以下三段式:
850℃时,K=1.0,则K=,x=0.12mol/L,则3min~4min达到平衡时CO的平衡浓度c3是x=0.120mol/L;CO2 (g)的转化率是=60%。答案为:0.120mol/L;60%。
18. 2~3 min 温度对反应速率的影响占主导作用,该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快 0.1 mol/(L min) AB
【分析】(1)根据表格数据判断每分钟放出氢气的体积结合Zn置换H2的反应是放热反应分析解答;
(2)根据v=计算2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率;
(3)根据影响化学反应速率的因素以及氢气的量取决于H+的物质的量分析判断。
解析:(1)从表中数据可知,每分钟生成的氢气的体积分别为:50 mL、70 mL、112 mL、58 mL、20 mL,因此2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,该段时间内的反应速率最大;尽管反应中c(H+)下降,但Zn置换H2的反应是放热反应,随着反应的进行,温度升高,此时间段内温度对反应速率的影响占主导作用,温度升高,反应速率加快,故答案为:2~3 min;温度对反应速率的影响占主导作用,该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快;
(2)在2~3min时间段内,生成标况下氢气的体积为:232mL-120mL=112mL,n(H2)==0.005mol,由2HCl~H2可知:消耗盐酸的物质的量为0.01mol,则υ(HCl)==0.1 mol/(L min),故答案为:0.1 mol/(L min);
(3)A.加入蒸馏水,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故A正确;B.加入氯化钠溶液,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故B正确;C.加入NaNO3溶液,盐酸的浓度减小,反应速率减小,但此时溶液中含有硝酸,与金属反应得不到氢气,氢气的量减少,故C错误;D.加入CuSO4溶液,锌能置换出铜,锌、铜、稀盐酸形成原电池,加快了化学反应速率,故D错误;E.加入Na2CO3溶液,Na2CO3能与盐酸反应,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量减小,氢气的量也减小,故D错误;故选AB。
19.(1)反应物浓度
(2)反应物接触面积
(3)催化剂
(4)反应物接触面积
(5)温度
解析:(1)因增大反应物浓度,加快化学反应速率,硫在O2中比在空气中燃烧剧烈。
(2)增大反应物接触面积,可以加快化学反应速率,块状的CaCO3和粉末状的CaCO3分别与1mol/LHCl反应,粉末状的反应更快。
(3)因使用催化剂,可以加快化学反应速率,MnO2加入双氧化水中反应更剧烈。
(4)增大反应物接触面积,可以加快化学反应速率,同质量的铁片和铁粉与足量的同浓度的盐酸反应,后者先反应完。
(5)升高温度,加快化学反应速率,镁粉在冷水中反应仅有微量气泡逸出,但加热时则有大量气泡产生。
20.(1)c
(2)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ mol-1
(3)
(4)
(5)
(6) < 低温
解析:(1)a.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl混合搅拌为吸热反应,a错误;
b.高温煅烧石灰石为吸热反应,b错误;
c.铝与盐酸反应为酸和活泼金属的反应属于放热反应;c正确;
故选c;
(2)中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,则生成1mol水放热57.3kJ,H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ mol-1;
(3)燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;1g甲醇(CH3OH,常温下为液态,为)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量,则1mol甲醇完全燃烧放热, ;
(4)反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量,则生成4mol水蒸气放热644kJ, ;
(5)已知:


由盖斯定律可知,反应①+2②得:;
(6)由图可知,反应物的能量高于生成物的能量,反应放出热量,焓变小于零;该反应为放热的熵减反应,根据可知,反应在低温下能自发进行。
21. X 甲 0.05mol/(L min)
【分析】(1)由图找到X和Y的变化量,按变化量之比为化学方程式中的计量数之比判断;
(2)统一用同一个物质的浓度变化、统一速率的单位,进行换算比较即可;
(3)分析图中数据,按定义计算0到3min中内N2O4的反应速率;
解析:(1)由图知,0到3分钟内,X减少0.6mol,Y增加0.3mol,X的变化量更大,变化量之比为化学方程式中的计量数之比,故X表示NO2;
答案为:X;
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中υ(NO2)=0.3mol/(L s),甲中速率υ(N2O4)=υ(NO2)=0.3mol/(L s)=9mol/(L min),由于乙中υ(N2O4)=6mol/(L min),则甲中反应更快;
答案为:甲;
(3) ,故在0到3min中内N2O4的反应速率为0.05mol/(L min);
答案为:0.05mol/(L min)。
【点睛】解本题的关键是从图中获取信息、结合速率定义进行计算、比较,比较反应速率大小时,必须统一用同一个物质的浓度变化、统一速率的单位。
22. 20% 2
解析:把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中,在一定条件下发生反应: 3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成2 mol C,测得D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则生成D的物质的量为0.2 mol·L-1·min-1×2 L ×5min =2mol,则可列出三段式(单位为mol):,
(1)B的转化率;
(2)根据化学计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比,可知x的值为2;
(3)恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则平衡时压强与初始时压强之比为;
(4)物质C为固体,平衡时,其余气体物质的浓度为,则该温度下此反应的平衡常数。
23.(1) 的浓度
(2)
(3)生成的可作为反应的催化剂
(4) 黄 正 橙色逐渐变浅
【分析】影响反应速率的条件有反应物的浓度、温度、催化剂等,探究影响反应速率的因素时,需要进行单因子变量控制;探究浓度对反应速率的影响,那么做对比实验时,反应物的浓度就是唯一变量,其余条件都需相同;
解析:(1)上述反应中草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳、高锰酸根被还原为锰离子,反应的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;两次试验,草酸浓度不同,所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响;
(2)若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下),二氧化碳的物质的量为0.0002mol,根据2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,反应消耗0.00004mol MnO,则在2min末,c(MnO)=mol·L-1;
(3)图乙中t1~t2时间内反应速率加快,主要原因可能是反应放热或产物Mn2+是反应的催化剂;
(4)向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液,氢离子浓度减小,Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+平衡正向移动,溶液呈黄色;若向溶液中逐滴加入溶液,则产生黄色沉淀,CrO浓度减小,平衡向着正反应方向移动,溶液中Cr2O 、CrO的浓度均减小,则溶液颜色变化为橙色逐渐变浅,最后变为无色

第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题(含解析) 2022-2023高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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