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試卷第=page1313頁(yè),共=sectionpages1313頁(yè)試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)第二章《化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率》測(cè)試題高二化學(xué)上學(xué)期魯科版(2019)選擇性必修1一、單選題1.下列敘述與圖中甲、乙、丙、丁相符合的是A.圖甲是鋅粒與鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,時(shí)刻溶液的溫度最高B.圖乙是恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)時(shí)隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,時(shí)刻改變的條件可能是縮小容器的體積C.圖丙表示反應(yīng),起始時(shí)的物質(zhì)的量相同,達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率大小為c<b<aD.圖丁表示恒容密閉容器中其他條件相同時(shí)改變溫度,反應(yīng)中,隨時(shí)間變化的曲線,說(shuō)明反應(yīng)平衡常數(shù)KⅡ>KⅠ2.實(shí)驗(yàn)室中模擬合成氨反應(yīng):在恒容密閉容器中,初始投入量相等的條件下,得到三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:實(shí)驗(yàn)序號(hào)溫度()濃度()13002.001.701.501.361.251.201.2023002.001.501.281.201.201.201.2032002.001.601.391.291.271.271.27下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再改變時(shí),說(shuō)明該可逆反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B.實(shí)驗(yàn)2中,前內(nèi)以的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為C.比較實(shí)驗(yàn)1和2,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)2使用了更高效的催化劑D.實(shí)驗(yàn)3中,時(shí)向容器中充入一定量,則正反應(yīng)速率不變3.K2FeO4在水中不穩(wěn)定,發(fā)生反應(yīng):4FeO+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2↑,其穩(wěn)定性與溫度(T)和溶液pH的關(guān)系分別如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(
)A.由圖I可知K2FeO4的穩(wěn)定性隨溫度的升高而升高B.由圖II可知圖中a>cC.由圖I可知溫度:T1>T2>T3D.由圖I可知上述反應(yīng)ΔH<04.在不同條件下,用氧化一定濃度溶液的過(guò)程中所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。下列分析或推測(cè)不合理的是(
)A.內(nèi),的氧化率隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增大B.由曲線②和③可知,pH越大,的氧化速率越快C.由曲線①和③可知,溫度越高,的氧化速率越快D.氧化過(guò)程的離子方程式為5.下列有關(guān)敘述不正確的是選項(xiàng)已知解釋與結(jié)論A活潑金屬Al、不活潑金屬Cu和濃硝酸可以形成原電池Al作正極,Cu作負(fù)極B該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行該反應(yīng)的C常溫下,、向溶液中加入和KBr,當(dāng)AgCl、AgBr兩種沉淀共存時(shí),D向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,振蕩,溶液變?yōu)辄S色氧化性:A.A B.B C.C D.D6.在四個(gè)不同容器中、不同條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng),根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得的結(jié)果判斷,生成氨的反應(yīng)速率最快的是A.v(H2)=0.01mol·L-1·s-1 B.v(NH3)=0.25mol·L-1·min-1C.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.1mol·L-1·min-17.已知反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別如下:①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③④v(D=0.1mol·L-1·min-1則該反應(yīng)進(jìn)行速率快慢順序正確的是A.①>②>③>④ B.②>①=④>③C.③>①>②>④ D.④>③>①>②8.已知在制備高純硅的過(guò)程中發(fā)生反應(yīng):。一定條件下,在2L的密閉容器中充入一定量反應(yīng)物進(jìn)行該反應(yīng),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.升溫可提高SiHCl3的產(chǎn)率B.平衡后加壓(縮小容器體積),化學(xué)平衡逆向移動(dòng)C.向容器中加入Si,可使SiCl4的轉(zhuǎn)化率增大D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)9.下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)預(yù)測(cè)正確的是選項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)方程式已知條件預(yù)測(cè)AM(s)=X(g)+Y(s)ΔH>0它是非自發(fā)反應(yīng)BW(s)+xG(g)=2Q(g)ΔH<0,自發(fā)反應(yīng)x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)能自發(fā)反應(yīng)ΔH一定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)常溫下,自發(fā)進(jìn)行ΔH>0A.A B.B C.C D.D10.少量鐵粉與100mL0.01mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太慢,為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的量,可以使用如下方法中的①由鐵粉換鐵塊②加NaNO3固體③將0.01mol·L-1的稀鹽酸換成98%的硫酸溶液④加CH3COONa固體⑤加NaCl溶液⑥滴入幾滴硫酸銅溶液⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用100mL0.1mol·L-1鹽酸A.③⑤ B.①③ C.⑥⑦ D.⑦⑧11.在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH<0,830℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)是1.0,下列說(shuō)法正確的是A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.若平衡時(shí)移走CO2,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)反應(yīng)速率加快C.830℃時(shí),充入0.1molCO和0.3molH2O保持溫度不變,CO平衡轉(zhuǎn)化率為75%D.1000℃時(shí),某時(shí)刻CO2、H2、CO和H2O的濃度均為0.05mol/L,此時(shí)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)12.已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)2AB2(g)
ΔH<0,下列說(shuō)法正確的是A.升高溫度,A2的轉(zhuǎn)化率增大B.升高溫度有利于反應(yīng)速率增大,從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間C.達(dá)到平衡后,升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)D.達(dá)到平衡后,降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)13.對(duì)于反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是A.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的△H也隨之改變B.該反應(yīng)△S>0,△H<0,在任何條件下能自發(fā)進(jìn)行C.恒溫恒容條件下,混合氣體密度不變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.達(dá)到平衡狀態(tài)后,若增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)14.在一定溫度下、容積不變的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成,同時(shí)生成③A、B、C的濃度不再改變④混合氣體的密度不再改變⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再改變⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變⑦A,B、C的濃度之比為1:3:2A.③④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥ C.①②③④⑦ D.②③④⑤⑥15.在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中,主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ/mol反應(yīng)Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)ΔH=-247.1kJ/mol向恒壓、密閉容器中通入1molCO2和4molH2,平衡時(shí)CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)可表示為K=B.圖中曲線B表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化C.提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率,需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑D.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH=-205.9kJ/mol二、填空題16.合理利用或轉(zhuǎn)化NO2、NO、CO等污染性氣體是人們共同關(guān)注的課題。(1)實(shí)驗(yàn)證明汽車(chē)尾氣中的NO與CO反應(yīng)生成無(wú)污染氣體而除去。已知:i.N2(g)和O2(g)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化如下:ii.NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol?1iii.1molNO(g)被O2(g)氧化時(shí)放出的熱量為56.15kJ①反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=_____kJ·mol?1。②工業(yè)上常用醋酸亞銅氨溶液來(lái)吸收CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)ΔH<0,吸收CO后的溶液經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理又可以重新生成醋酸亞銅氨,可采取的處理措施有_____(選填序號(hào))。A.適當(dāng)升高溫度
B.適當(dāng)降低溫度
C.適當(dāng)增大壓強(qiáng)D.適當(dāng)減小壓強(qiáng)(2)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是目前較為成熟的煙氣脫硝技術(shù),一般采用NH3或尿素[CO(NH2)2]作還原劑,基本流程如圖所示:①SCR脫硝技術(shù)中用NH3作還原劑還原NO的主要反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,1molO2能氧化NH3的物質(zhì)的量是_____。若用CO(NH2)2作還原劑,還原NO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。②其他條件不變,在相同時(shí)間內(nèi),NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)溫度在50℃~150℃范圍內(nèi),NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率迅速上升,原因有___________。17.CH4-CO2重整反應(yīng)[CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0)]以兩種溫室氣體為原料生成了合成氣,在“碳中和”的時(shí)代背景下,該技術(shù)受到更為廣泛的關(guān)注。Ⅰ.完成下列填空:(1)某溫度下,在體積2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),經(jīng)過(guò)2min達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。此過(guò)程中以CH4表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)______。平衡常數(shù)的值為_(kāi)______。達(dá)到平衡后,其他條件不變時(shí)向容器中充入CO2與CO各1mol,則化學(xué)平衡_______移動(dòng)(選填“正向”“逆向”或“不”)。Ⅱ.儲(chǔ)能是指通過(guò)介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái),在需要時(shí)再釋放的過(guò)程。CH4-CO2重整反應(yīng)也可用于高溫廢熱的儲(chǔ)能。800℃下,研究反應(yīng)物氣體流量、CH4與CO2物質(zhì)的量比對(duì)CH4轉(zhuǎn)化率(α)、儲(chǔ)能效率(η)的影響,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下所示。序號(hào)加熱溫度/℃反應(yīng)物氣體流量/L?min-1n(CH4)∶n(CO2)α/%η/%ⅰ70042∶249.042.0ⅱ80042∶279.652.2ⅲ80063∶364.261.9ⅳ80062∶481.141.6已知儲(chǔ)能效率η=Qchem/Qi,其中,Qchem是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收的熱量,Qi是設(shè)備的加熱功率。(2)解釋為何可以用CH4-CO2重整反應(yīng)進(jìn)行儲(chǔ)能。_______(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)_______(填序號(hào)),可得出結(jié)論:氣體流量越大,CH4轉(zhuǎn)化率_______。(4)實(shí)驗(yàn)ⅳ中CH4轉(zhuǎn)化率比實(shí)驗(yàn)ⅲ高,結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)解釋為何儲(chǔ)能效率卻低的原因(兩次實(shí)驗(yàn)中設(shè)備的加熱功率Qi不變)。_______18.反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行,試回答:(1)增加Fe的量,其正反應(yīng)速率_________(填“增大”“不變”或“減小”,下同),平衡________移動(dòng)(填“不”“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”,下同)。(2)將容器的體積縮小一半,其正反應(yīng)速率________,平衡________移動(dòng)。(3)保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大,其正反應(yīng)速率________,平衡____________移動(dòng)。(4)保持體積不變,充入水蒸氣,其正反應(yīng)速率________,平衡____________移動(dòng)。19.CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義。在容積為1L的恒容密閉容器中,充入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),一定條件下發(fā)生反應(yīng)得到CH3OH(g)和H2O(g),測(cè)得反應(yīng)物X和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。(1)0~3min內(nèi),v(CH3OH)=_______(保留三位有效數(shù)字)mol·L-1·min-1。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)X代表的物質(zhì)為_(kāi)______(填化學(xué)式),理由是_______。(4)9min后,保持其他條件不變,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),則該反應(yīng)的速率將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(5)下列可以作為該反應(yīng)已達(dá)到平衡的判據(jù)的是_______(填標(biāo)號(hào))。A.氣體的壓強(qiáng)不變
B.v正(CO2)=v逆(H2O)C.CH3OH(g)與H2O(g)的濃度相同
D.容器內(nèi)氣體的密度不變?nèi)?、?jì)算題20.溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響可用阿倫尼烏斯公式的一種形式表示:。式中k1、k2分別為溫度T1、T2時(shí)某反應(yīng)的速率常數(shù);E為反應(yīng)的活化能(單位:kJ/mol)(假定活化能在溫度變化范圍不大時(shí)是常數(shù))。又對(duì)同一反應(yīng),在不同溫度下反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下:。(1)現(xiàn)知在300K,鮮牛奶5小時(shí)后即變酸,但在275K的冰箱里可保存50小時(shí),牛奶變酸反應(yīng)的活化能是_______。(2)若鮮牛奶存放2.5小時(shí)后即變酸,則此時(shí)溫度為_(kāi)______。21.硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品,接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)?SO3(g)ΔH=?98kJ·mol?1.將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器,在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí),若SO2轉(zhuǎn)化率為a,試通過(guò)列式計(jì)算:(1)SO3壓強(qiáng)=______(2)平衡常數(shù)Kp=______(以分壓代替濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(只允許出現(xiàn)m、p、a等符號(hào))22.把7molA氣體和5molB氣體混合放入2L密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)?2C(s)+xD(g),經(jīng)5min達(dá)到平衡,此時(shí)生成2molC,測(cè)得D的平均反應(yīng)速率為0.2mol·(L·min)-1,求:(1)B的轉(zhuǎn)化率_______(2)x的值_______(3)平衡時(shí)壓強(qiáng)與初始時(shí)壓強(qiáng)之比_______(4)該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)_______23.工業(yè)合成氨是重要的人工固氮途徑,它為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了必需的氮元素,更為炸藥、農(nóng)藥、染料等的生產(chǎn)提供了原料。工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為。恒溫下,將與的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中,模擬工業(yè)合成氨?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)工業(yè)合成氨的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來(lái)表示。下列各關(guān)系中能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號(hào))。A. B.C. D.(2)若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí),,,經(jīng)過(guò)計(jì)算_______。(3)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣體的體積為716.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),其中的含量(體積分?jǐn)?shù))為25%,平衡時(shí)的物質(zhì)的量為_(kāi)______。(4)原混合氣體中,_______。四、實(shí)驗(yàn)題24.(I)某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有細(xì)顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格,實(shí)驗(yàn)溫度為25℃、35℃,每次實(shí)驗(yàn)HNO3的用量為25.00mL,大理石用量為10.00g。(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表,并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑羁眨簩?shí)驗(yàn)編號(hào)溫度(℃)大理石規(guī)格HNO3濃度(mol/L)實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑?5粗顆粒2.00(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響;(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和④探究e_______對(duì)反應(yīng)速率的影響②25粗顆粒a______③b_______粗顆粒2.00④c________細(xì)顆粒d______(2)實(shí)驗(yàn)①中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見(jiàn)下圖。計(jì)算實(shí)驗(yàn)①中70s~90s范圍內(nèi)用HNO3表示的平均反應(yīng)速率________(忽略溶液體積變化,不需要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。在0~70、70~90、90~200各相同的時(shí)間段里,反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是________。(II)某小組利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)測(cè)定酸性KMnO4溶液褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案。已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O實(shí)驗(yàn)編號(hào)0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液的體積/mL0.6mol·L-1H2C2O4溶液的體積/mLH2O的體積/mL實(shí)驗(yàn)溫度/℃溶液褪色所需時(shí)間/min①10V13525②10103025③1010V250(3)表中V1=_______mL,V2=_______mL。(4)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào),下同),可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。(5)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為2min,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2C2O4)=________mol·L-1·min-1。25.某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”?!緦?shí)驗(yàn)原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
===K2SO4
+2MnSO4
+10CO2↑+8H2O【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄】實(shí)驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開(kāi)始計(jì)時(shí),通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下的方案。編號(hào)H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間/s濃度/mol·L-1體積/mL濃度/mol·L-1體積/mL①0.102.00.0104.025t1②0.202.00.0104.025t2③0.202.00.0104.050t3(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移________mol電子,為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為:n(H2C2O4):n(KMnO4)≥______________。(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是___________(填編號(hào),下同),可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是_____________。(3)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間t1為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=_______mol·L-1·min-1。26.某研究小組為了驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,選用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸()溶液在室溫下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中所用的草酸溶液為稀溶液,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(1)該小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)Ⅰ,數(shù)據(jù)如下:溶液溶液溶液褪色時(shí)間(分:秒)一般來(lái)說(shuō),其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率___________(填“增大”或“減小”),但分析該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是:在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下,___________。(2)該小組欲探究出現(xiàn)上述異?,F(xiàn)象的原因,在實(shí)驗(yàn)Ⅰ的基礎(chǔ)上,只改變草酸溶液濃度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)Ⅱ,獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并繪制如下曲線圖。該小組為探究段曲線變化趨勢(shì)的原因,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)Ⅲ,所得數(shù)據(jù)如下。溶液固體溶液溶液褪色時(shí)間(分:秒)0該小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是___________。(3)綜合實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,推測(cè)造成曲線變化趨勢(shì)的原因有___________(填序號(hào))。a.當(dāng)草酸濃度較小時(shí),起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越小b.當(dāng)草酸濃度較小時(shí),起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大c.當(dāng)草酸濃度較大時(shí),起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越小d.當(dāng)草酸濃度較大時(shí),起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大27.化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)“影響金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度的因素”進(jìn)行了探究。[提出問(wèn)題]金屬與鹽酸反應(yīng)劇烈程度受哪些因素的影響?[作出猜想]a.可能與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)b.可能與鹽酸的濃度有關(guān)[設(shè)計(jì)探究]實(shí)驗(yàn)所用金屬均已用砂紙打磨。實(shí)驗(yàn)I:為探究猜想a,小組同學(xué)分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的鋅片和鐵片,然后分別加入等質(zhì)量、等濃度的稀鹽酸,觀察到放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡,放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡。(1)寫(xiě)出鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。(2)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷:金屬活動(dòng)性Zn______Fe(填“<”、’“=”或“>”)。[得出結(jié)論]金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān),金屬的活動(dòng)性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是______。實(shí)驗(yàn)II:為探究猜想b,小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中注射器的作用是_____。所用藥品、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:實(shí)驗(yàn)編號(hào)選用金屬(均取2g)鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(均取50mL)每分鐘產(chǎn)生氫氣的體積/mL1分鐘1-2分鐘2-3分鐘3-4分鐘4-5分鐘前5分鐘共收集氣體I鋅片15%2.916.911.99.27.648.5II鋅片5%1.68.45.94.83.724.4[得出結(jié)論]金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與鹽酸的濃度有關(guān),其關(guān)系是____________。[反思評(píng)價(jià)]根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)Ⅱ數(shù)據(jù)分析,請(qǐng)解釋鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)由慢到快、再由快到慢的原因是_______________。[拓展延伸]通過(guò)以上探究,你認(rèn)為金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度還可能與哪些因素有關(guān)?請(qǐng)你幫助他們繼續(xù)探究。(只要求提出一種影響快慢的相關(guān)假設(shè)因素及實(shí)驗(yàn)方案)[假設(shè)]_______________。[實(shí)驗(yàn)方案]_______________。(假設(shè)與方案要對(duì)應(yīng)合理即可)。答案第=page2626頁(yè),共=sectionpages1313頁(yè)參考答案:1.B【解析】A.鋅粒與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,溫度越來(lái)越高,A錯(cuò)誤;B.恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng),,溫度不變,平衡常數(shù)不變,時(shí)縮小容器的體積,迅速增大,重新達(dá)到平衡后與原平衡中相等,B正確;C.圖丙表示反應(yīng),起始時(shí)的濃度越大,的轉(zhuǎn)化率越大,達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率大小為a<b<c,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖丁可知,曲線Ⅱ代表的溫度大于曲線Ⅰ,升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量減少,正反應(yīng)放熱,所以反應(yīng)平衡常數(shù)KⅡ<KⅠ,D錯(cuò)誤;故選B。2.B【解析】A.根據(jù)反應(yīng)方程式可知,該反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不同,在反應(yīng)過(guò)程中體系的壓強(qiáng)隨著分子數(shù)的變化而變化,故當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再改變時(shí),說(shuō)明該可逆反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),A正確;B.實(shí)驗(yàn)2中,前20min內(nèi)以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為=0.036mol?L-1?min-1,NH3的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.024mol?L-1?min-1,B錯(cuò)誤;C.催化劑只能加快反應(yīng)速率,不能影響平衡移動(dòng)。比較實(shí)驗(yàn)1和2,實(shí)驗(yàn)2更快達(dá)到了與實(shí)驗(yàn)1相同的化學(xué)平衡狀態(tài),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)2使用了更高效的催化劑C正確;D.恒容容器中通入氦氣,反應(yīng)混合物中各組分的深度保持不變,故反應(yīng)速率不變,D正確;故選B。3.C【解析】A.由圖I數(shù)據(jù)可知,溫度越高,相同時(shí)間內(nèi)濃度變化越快,則溫度T1>T2>T3,溫度越高平衡時(shí)濃度越小,說(shuō)明K2FeO4的穩(wěn)定性隨著溫度的升高而減弱,A錯(cuò)誤;B.由題給方程式可知,增大氫氧根濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),的濃度增大,結(jié)合圖II可知,平衡時(shí)濃度:a<c,則溶液中氫氧根的濃度為a<c,故pH:a<c,B錯(cuò)誤;C.由圖I數(shù)據(jù)可知,溫度越高,相同時(shí)間內(nèi)濃度變化越快,則溫度T1>T2>T3,C正確;D.由圖I數(shù)據(jù)可知,溫度越高,相同時(shí)間內(nèi)濃度變化越快,則溫度T1>T2>T3,溫度越高平衡時(shí)濃度越小,說(shuō)明升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0,故D錯(cuò)誤;故答案為:C。4.B【解析】A.由題圖中曲線可知,內(nèi),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),的氧化率逐漸增大,A項(xiàng)正確,不符合題意;B.由曲線②和③可知,當(dāng)溫度相同時(shí),pH越小,的氧化率越大,相同時(shí)間內(nèi)的氧化速率越快,B項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;C.由曲線①和③可知,溫度越高,的氧化速率越快,C項(xiàng)正確,不符合題意;D.氧化過(guò)程的離子方程式為,D項(xiàng)正確,不符合題意。故選B。5.D【解析】A.在濃硝酸、Al、Cu原電池中,Cu作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),Al鈍化作正極,A正確;B.該反應(yīng)的△S<0,常溫下能自發(fā)進(jìn)行,必須△H<0,B正確;C.當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),溶液中Ag+離子濃度相同,根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算,,,則。C正確;D.硝酸根離子在酸性條件下也能將亞鐵離子氧化為鐵離子,所以不能判斷氧化性,D錯(cuò)誤;答案選D。6.A【解析】同一化學(xué)反應(yīng)中,同一時(shí)間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,先把不同物質(zhì)的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,從而確定選項(xiàng),注意單位是否相同。【解析】發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3,不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故不同物質(zhì)表示的速率與其化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值越大,表示的反應(yīng)速率越快。A.v(N2)====0.2mol?L-1?min-1;B.v(N2)===0.125mol?L-1?min-1;C.v(N2)===0.1mol?L-1?min-1;D.v(N2)=0.1mol·L-1·min-1;反應(yīng)速率A>B>C=D;答案選A。7.C【解析】在單位相同的條件下,將不同物質(zhì)的反應(yīng)速率除以其計(jì)量數(shù),得到的數(shù)值越大說(shuō)明該反應(yīng)速率越大,①v(A)=0.1mol·L-1·min-1,②v(B)=mol·L-1·min-1,③,④v(D=mol·L-1·min-1,反應(yīng)速率:③>①>②>④,故選C。8.A【解析】A.該反應(yīng)焓變大于0為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),可以提高SiHCl3的產(chǎn)率,A正確;B.該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,加壓不能使平衡發(fā)生移動(dòng),B錯(cuò)誤;C.Si為固體,Si足量后再加入Si不能改變SiCl4的轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)為,D錯(cuò)誤;綜上所述答案為A。9.B【解析】A.反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大,則ΔS>0,又因ΔH>0,則反應(yīng)高溫自發(fā),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.反應(yīng)ΔH<0,且能自發(fā)進(jìn)行,則可能ΔS>0、ΔS=0或ΔS<0,反應(yīng)中氣體分子數(shù)可能增大、不變或減小,B項(xiàng)正確;C.反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大,ΔS>0,又反應(yīng)能自發(fā),則ΔH>0、ΔH=0或ΔH<0都有可能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.反應(yīng)中氣體分子數(shù)減小,ΔS<0,又常溫自發(fā),則必有ΔH<0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。10.D【解析】①由鐵粉換鐵塊,反應(yīng)速率減慢,故錯(cuò)誤;②加NaNO3固體與酸形成硝酸,不產(chǎn)生氫氣,故錯(cuò)誤;③將0.01mol·L-1的稀鹽酸換成98%的硫酸溶液,發(fā)生鈍化現(xiàn)象,故錯(cuò)誤;④加CH3COONa固體,生成醋酸,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故錯(cuò)誤;⑤加NaCl溶液,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故錯(cuò)誤;⑥滴入幾滴硫酸銅溶液,鐵置換出銅,構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率加快,但Fe少量,導(dǎo)致生成的氫氣減少,故錯(cuò)誤;⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)),反應(yīng)速率加快,故正確;⑧改用100mL0.1mol·L-1鹽酸,氫離子濃度增大,反應(yīng)速率加快,故正確;故選D。11.C【解析】A.一定溫度下容積不變時(shí),體系壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比。該反應(yīng)氣體分子總數(shù)始終不變、故壓強(qiáng)也始終不變,則當(dāng)體系壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;B.若平衡時(shí)移走CO2,則減少了產(chǎn)物濃度、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但化學(xué)反應(yīng)速率減小,B錯(cuò)誤;C.830℃時(shí),充入0.1molCO和0.3molH2O保持溫度不變,,,得x=0.075mol,則CO平衡轉(zhuǎn)化率為75%,C正確;D.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH<0,830℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)是1.0,1000℃時(shí),平衡左移,則K<1,某時(shí)刻CO2、H2、CO和H2O的濃度均為0.05mol/L,,則此時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),D錯(cuò)誤;答案選C。12.B【解析】A.因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng)(ΔH<0),故升高溫度,平衡逆向移動(dòng),A2的轉(zhuǎn)化率減小,A不正確;B.升高溫度,反應(yīng)物和生成物的能量增大,反應(yīng)速率加快,從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,B正確;C.達(dá)到平衡后,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,但逆反應(yīng)速率增大更多,平衡逆向移動(dòng),C不正確;D.達(dá)到平衡后,減小壓強(qiáng),平衡向氣體分子數(shù)增大的方向,即逆反應(yīng)方向移動(dòng),D不正確;故選B。13.C【解析】A.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,但不能改變反應(yīng)物、生成物的能量,因此反應(yīng)的△H不會(huì)隨之改變,A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),△S<0,△H<0,只有在△H-T△S<0時(shí)反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行,B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,氣體的質(zhì)量反應(yīng)前后會(huì)發(fā)生變化。在恒溫恒容條件下,若混合氣體密度不變,說(shuō)明氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化,反應(yīng)就達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),C正確;D.A為固體,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,若增加A的量,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是C。14.B【解析】①C的生成速率與C的消耗速率相等,即V生成=V消耗,說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;②無(wú)論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)都會(huì)生成,所以不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,②不符題意;③反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,濃度也不變,所以A、B、C的濃度不再變化,說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),③符合題意;④反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量發(fā)生改變,容器容積一定,當(dāng)混合氣體的密度不再發(fā)生改變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④符合題意;⑤該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),容器容積、溫度均不變,當(dāng)混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),⑤符合題意;⑥該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),⑥符合題意;⑦達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),A、B、C三種物質(zhì)的濃度之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,⑦不符題意;綜上分析①③④⑤⑥符合題意,則B選項(xiàng)正確。故正確答案:B。15.C【解析】A.化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為K=,故A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ均為放熱反應(yīng),因此,CH4的平衡量隨著溫度的升高而減小,所以圖中曲線A表示CH4的物質(zhì)的量變化曲線;由反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ可知,溫度升高反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅲ逆向移動(dòng),因此,CO在平衡時(shí)的物質(zhì)的量隨著溫度升高而增大,故曲線C為CO的物質(zhì)的量變化曲線,則曲線B為CO2的物質(zhì)的量變化曲線,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),降低溫度有利于反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng),因此,在低溫時(shí)CH4的平衡量較高,要提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率,需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑以盡快建立化學(xué)平衡狀態(tài),故C正確;D.-(反應(yīng)Ⅱ+反應(yīng)Ⅲ)得到目標(biāo)反應(yīng),則CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH=-[41.2kJ/mol+(-247.1kJ/mol)]=205.9kJ/mol,故D錯(cuò)誤;故選C。16.(1)
-760.3
AD(2)
1.33mol
溫度升高反應(yīng)速率增大,溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)【解析】(1)①過(guò)程i對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol;過(guò)程iii對(duì)應(yīng)熱化學(xué)方程式:③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-56.15×2kJ/mol=-112.3kJ/mol;設(shè)過(guò)程ii的熱化學(xué)方程式為②,②×2-①+③可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),根據(jù)蓋斯定律,△H=-234kJ/mol×2-180kJ/mol-112.3kJ/mol=-760.3kJ/mol;②適當(dāng)升溫或減小壓強(qiáng)都能促進(jìn)平衡逆向移動(dòng),從而使CH3COOCu(NH3)2再生,答案選AD;(2)①根據(jù)關(guān)系,NH3失去的12個(gè)電子,有8個(gè)被NO得去,4個(gè)被O2得去,說(shuō)明NH3只有是氧氣氧化的,即關(guān)系為:O2~NH3(被O2氧化),故1molO2能氧化NH3mol,即1.33mol;CO(NH2)2還原NO2生成N2,此時(shí)發(fā)生的是N元素歸中反應(yīng),結(jié)合元素守恒配平方程式得:;②由于是反應(yīng)相同時(shí)間,故未達(dá)平衡前反應(yīng)速率越快,相同時(shí)間內(nèi)NO轉(zhuǎn)化率越高,故50~150℃NO轉(zhuǎn)化率迅速上升原因可能是溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快,另外此反應(yīng)用到了催化劑,所以還可能是因?yàn)闇囟壬叽呋瘎┗钚栽鰪?qiáng)導(dǎo)致反應(yīng)速率加快。17.(1)
0.125mol/(L·min)
逆向(2)CH4-CO2重整反應(yīng)是吸熱反應(yīng),在生成CO、H2等氣體燃料同時(shí)也將高溫廢熱轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而氣體燃料燃燒又能將熱能釋放出來(lái),從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能(3)
ii和iii
越低(4)在1min內(nèi),實(shí)驗(yàn)iii通入甲烷3L,實(shí)際轉(zhuǎn)化3x0.642=1.926L,而實(shí)驗(yàn)iv通入甲烷2L,實(shí)際轉(zhuǎn)化2x0.811=1.622L,因此iii中參與反應(yīng)的甲烷的量大于iv,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收的熱量Qchem更多,當(dāng)設(shè)備加熱功率Qi不變時(shí),儲(chǔ)能效率更高【解析】(1)根據(jù)平衡的三段式進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合反應(yīng)速率的公式和平衡常數(shù)公式計(jì)算,并比較濃度商和平衡常數(shù)的大小確定平衡的移動(dòng)方向。(2)根據(jù)反應(yīng)熱分析該反應(yīng)為儲(chǔ)能。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,改變氣體流量的實(shí)驗(yàn)組別和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(1)CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)-Q(Q>0某溫度下,在體積2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),經(jīng)過(guò)2min達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。此過(guò)程中以CH4表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率為=0.125mol/(L·min),平衡常數(shù)的值為=。達(dá)到平衡后,其他條件不變時(shí)向容器中充入CO2與CO各1mol,則Qc=,化學(xué)平衡逆向移動(dòng)。(2)CH4-CO2重整反應(yīng)是吸熱反應(yīng),在生成CO、H2等氣體燃料同時(shí)也將高溫廢熱轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而氣體燃料燃燒又能將熱能釋放出來(lái),從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能,故用用CH4-CO2重整反應(yīng)進(jìn)行儲(chǔ)能。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)ii和iii是改變氣體流量,根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,可以得出結(jié)論:氣體流量越大,CH4轉(zhuǎn)化率越低。(4)實(shí)驗(yàn)ⅳ中CH4轉(zhuǎn)化率比實(shí)驗(yàn)ⅲ高,但在1min內(nèi),實(shí)驗(yàn)iii通入甲烷3L,實(shí)際轉(zhuǎn)化3x0.642=1.926L,而實(shí)驗(yàn)iv通入甲烷2L,實(shí)際轉(zhuǎn)化2x0.811=1.622L,因此iii中參與反應(yīng)的甲烷的量大于iv,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收的熱量Qchem更多,當(dāng)設(shè)備加熱功率Qi不變時(shí),儲(chǔ)能效率更高。18.
不變
不
增大
不
不變
不
增大
向正反應(yīng)方向【解析】根據(jù)勒夏特列原理,改變反應(yīng)物或生成物的濃度,反應(yīng)速率改變,平衡發(fā)生移動(dòng),但固體和純液體的濃度不變,改變固體或純液體的量不會(huì)改變速率,平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)?!窘馕觥?1)反應(yīng)方程式中,F(xiàn)e為固體,增加Fe的量,不改變正反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),故答案為:不變、不;(2)將容器的體積縮小一半,壓強(qiáng)增大,其正反應(yīng)速率增大,但反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不移動(dòng),故答案為:增大、不;(3)保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大,但容器中原氣體的濃度不變,正反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng),故答案為:不變、不;(4)保持體積不變,充入水蒸氣,反應(yīng)物的濃度增大,其正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故答案為:增大、向正反應(yīng)方向。19.
0.167
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
CO2
CO2與CH3OH的反應(yīng)速率相同或X的減小量與甲醇的增加量一樣
增大
AB【解析】CO2(g)和H2(g)的初始濃度分別為1.00mol/L、3.00mol/L,由圖可知,X的初始濃度為1.00mol/L、則X為CO2(g)?!窘馕觥?1)0~3min內(nèi),。(2)已知CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2O(g),按元素質(zhì)量守恒,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)。(3)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則X代表的物質(zhì)為CO2,理由是CO2與CH3OH的反應(yīng)速率相同X的減小量與甲醇的增加量一樣;(4)9min后,保持其他條件不變,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),則反應(yīng)物濃度增加,則該反應(yīng)的速率將增大。(5)A.反應(yīng)中,氣體的物質(zhì)的量、壓強(qiáng)會(huì)隨著反應(yīng)而變化,故容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化,說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化,則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,A正確;
B.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v正(CO2)=v正(H2O)=v逆(H2O),則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,B正確;C.由方程式可知,CH3OH(g)與H2O(g)的濃度相同始終相同,故不能說(shuō)明已平衡,選項(xiàng)C不正確;D.密閉容器中,,氣體質(zhì)量守恒,容積體積的不變,故不能說(shuō)明已平衡,選項(xiàng)D不正確;答案為AB。20.(1)63.19kJ/mol(2)308.5K【解析】(1)根據(jù)可知,==10,則=1,可求出E=63187.8J/mol=63.19kJ/mol。(2)若鮮牛奶存放2.5小時(shí)后即變酸,設(shè)此時(shí)溫度為T(mén),速率常數(shù)為k,則,可求出T=308.5K。21.
【解析】假設(shè)原氣體的物質(zhì)的量為100mol,則SO2、O2、N2的物質(zhì)的量分別為2mmol、mmolqmol,2m+m+q=100,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則有下列關(guān)系:平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為n(總)=[2m(1-a)+m(1-a)+2ma+q]mol,則SO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為=×100%=×100%。該反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行,因此SO3的分壓,,,在該條件下,Kp===故答案為:;;22.
20%
2
【解析】把7molA氣體和5molB氣體混合放入2L密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)?2C(s)+xD(g),經(jīng)5min達(dá)到平衡,此時(shí)生成2molC,測(cè)得D的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·min-1,則生成D的物質(zhì)的量為0.2mol·L-1·min-1×2L×5min=2mol,則可列出三段式(單位為mol):,(1)B的轉(zhuǎn)化率;(2)根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比,可知x的值為2;(3)恒溫恒容時(shí),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則平衡時(shí)壓強(qiáng)與初始時(shí)壓強(qiáng)之比為;(4)物質(zhì)C為固體,平衡時(shí),其余氣體物質(zhì)的濃度為,則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)。23.(1)C(2)16(3)8(4)【解析】(1)在用反應(yīng)速率表示平衡狀態(tài)時(shí),必須符合“一正一逆,且等于系數(shù)之比”,A.均表示正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,故A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),,故C正確;D.反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),,故D錯(cuò)誤;故選C。(2)若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí),,則,又此時(shí),則a=(13+3)mol=16mol。(3)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣體的體積為716.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),物質(zhì)的量為,其中的含量(體積分?jǐn)?shù))為25%,平衡時(shí)的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol。(4)根據(jù)以上信息可列三段式,則可得a-4+b-12+8=32,解得a+b=40mol,由第2問(wèn)知,a=16mol,故b=24mol,則原混合氣體中,。24.
1.00
35
25
2.00
大理石規(guī)格
0.01mol/(L·s)
0~70
5
30
②和③
①和②
0.025【解析】I.(1)(I)實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,硝酸的濃度應(yīng)該不同;(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,溫度應(yīng)該不同;(Ⅲ)中實(shí)驗(yàn)①和④,大理石的規(guī)格不同,則其它條件應(yīng)該相同;(2)先根據(jù)圖像,求出生成二氧化碳的物質(zhì)的量,然后根據(jù)反應(yīng):CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑H2O,求出消耗的硝酸的物質(zhì)的量,再由v(HNO3)=求出反應(yīng)速率,物質(zhì)濃度越大,反應(yīng)速率越快。II.(3)由控制變量法可知,應(yīng)控制溶液的總體積相同;(4)實(shí)驗(yàn)1、2的溫度相同,實(shí)驗(yàn)2、3的濃度相同;(5)結(jié)合v=、速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算。【解析】(1)(I)由于①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,故硝酸的濃度不同,a應(yīng)該是1.00mol/LHNO3;(Ⅱ)由于①和③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)該溫度不同,b應(yīng)該選35℃;(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和④的大理石規(guī)格不同,其它反應(yīng)條件相同,探究的是固體物質(zhì)的表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響,故c為25℃,d是2.00mol/L,e是固體物質(zhì)的表面積,即大理石規(guī)格;(2)由圖可知70至90s,CO2生成的質(zhì)量為m(CO2)=0.95g-0.84g=0.11g,物質(zhì)的量為n(CO2)==0.0025molmol,根據(jù)反應(yīng)CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑H2O,可知消耗HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)=2×0.0025mol=0.005mol,又由于硝酸溶液體積為0.025L,所以HNO3減少的濃度△c(HNO3)==0.2mol/L,反應(yīng)的時(shí)間t=90s-70s=20s,所以HNO3在70~90s范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(HNO3)==0.01mol/(L?s);在大理石與硝酸的反應(yīng)中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸的濃度逐漸減低,在0~70s、70s~90s、90s~200s各相同的時(shí)間段里,濃度最大的是0~70s,所以反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是0~70s;Ⅱ.(3)實(shí)驗(yàn)2混合液的總體積為10mL+10mL+30mL=50mL,則V1=50mL-10mL-35mL=5mL,V2=50mL-10mL-10mL=30mL;(4)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響,必須滿足除了溫度不同,其他條件完全相同,所以滿足此條件的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是:②和③;探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響,除了濃度不同,其他條件完全相同的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是①和②;(5)草酸的物質(zhì)的量n(H2C2O4)=0.60mol/L×0.005L=0.003mol,高錳酸鉀的物質(zhì)的量n(KMnO4)=0.10mol?L-1×0.01L=0.001mol,草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為0.003mol:0.001mol=3:1,由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知草酸過(guò)量,高錳酸鉀完全反應(yīng),混合后溶液中高錳酸鉀的濃度c(KMnO4)==0.02mol/L,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)==0.01mol/(L?min),由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2C2O4)=0.01mol/(L?min)×=0.025mol/(L?min)?!军c(diǎn)睛】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素及反應(yīng)速率的計(jì)算,注意信息中提供的條件及圖像的分析及把握控制變量法、速率的影響因素及計(jì)算為解答的關(guān)鍵,注意(5)為解答的難點(diǎn),本題較好的考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。25.
2
2.5
②和③
①和②
0.010或1.0×10-2【解析】(1)根據(jù)題中信息及化合價(jià)升降法配平反應(yīng)的化
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