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第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡綜合測試20232024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版(2019)選擇性必修1一、單選題1.下列措施與化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)的是()A.爐膛內(nèi)用煤粉代替煤塊B.食物冷藏在冰箱C.工業(yè)合成氨時,及時將氨氣液化分離D.在鐵制品表面噴涂油漆2.SO2既是大氣主要污染物之一,又在生產(chǎn)生活中具有廣泛應(yīng)用,如可生產(chǎn)SO3并進而制得硫酸等,其反應(yīng)原理為:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=196.6kJ·mol1。實驗室可用銅和濃硫酸制取SO2。對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列說法正確的是()A.該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進行B.反應(yīng)達平衡后再通入O2,SO3的體積分?jǐn)?shù)一定增加C.反應(yīng)在高溫、催化劑條件下進行可提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率D.2molSO2(g)和1molO2(g)所含鍵能總和比2molSO3(g)所含鍵能小3.下列過程中化學(xué)反應(yīng)速率的加快對人類有益的是()A.金屬的腐蝕 B.食物的腐敗 C.塑料的降解 D.橡膠的老化4.化學(xué)在生活中的應(yīng)用隨處可見,下列措施不是為了改變化學(xué)反應(yīng)速率的是()A.將食物存放在冰箱中 B.加工饅頭時添加膨松劑C.糕點包裝袋內(nèi)放置除氧劑 D.冶鐵時將鐵礦石粉碎5.煤氣化的主要反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.升高溫度,可加快反應(yīng)速率B.將塊狀固體粉碎,可加快反應(yīng)速率C.平衡時,反應(yīng)停止了D.平衡時,CO的濃度不再改變6.用100mL1mol·L1鹽酸與鋅粉反應(yīng)制備氫氣,下列措施能加快反應(yīng)速率的是A.降低溫度 B.改用200mL1mol·L1鹽酸C.用鋅塊代替鋅粉 D.滴加少量CuCl2溶液7.一定條件下的反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(s)ΔH=QkJ·mol?1,反應(yīng)過程中化學(xué)平衡常數(shù)(K)與溫度,C的百分含量與時間的關(guān)系如圖所示,以下說法不正確的是()A.Q>0B.a(chǎn)+b<cC.K越大,A的轉(zhuǎn)化率越大D.達到平衡后,增加少量D,平衡逆向移動8.燃煤工業(yè)鍋爐煙氣中含有1%~3%的CO和0.02%~0.04%的NO,在新型催化劑作用下可消除CO和NO兩種有害氣體,反應(yīng)機理如圖所示,在反應(yīng)過程中CO可被O2氧化。下列說法中正確的是()A.溫度越高越有利于有害氣體消除B.O2濃度越大催化除雜效果越好C.催化反應(yīng)的速率由氧化吸附過程決定D.總反應(yīng)方程式為2NO+2CO=N2+2CO29.在體積均為1.0L的兩個恒容密閉容器中加入足量的相同質(zhì)量的固體B,再分別加入0.1molA和0.2molA,在不同溫度下反應(yīng)A(g)+B(s)2C(g)達到平衡,平衡時A的物質(zhì)的量濃度c(A)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)A(g)+B(s)2C(g)△S>0、△H<0B.A的轉(zhuǎn)化率:a(狀態(tài)Ⅱ)>a(狀態(tài)Ⅲ)C.體系中c(C)∶c(C,狀態(tài)Ⅱ)>(C,狀態(tài)Ⅲ)D.化學(xué)平衡常數(shù):K(狀態(tài)Ⅰ)=K(狀態(tài)Ⅲ)>K(狀態(tài)Ⅱ)10.在氣體反應(yīng)中,能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時增大的方法是()①增大反應(yīng)物的濃度②升高溫度③增大壓強④移去生成物⑤加入催化劑A.①③⑤ B.②⑤ C.②③⑤ D.①③④11.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,改用濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率B.100mL2mol·L-1的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變C.SO2的催化氧化是一個放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢D.催化劑能降低分子活化時所需能量,使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)大大增加12.下列事實不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是()A.新制氯水長時間放置顏色變淺B.高壓比常壓更有利于H2轉(zhuǎn)化為NH3C.蒸干AlCl3溶液無法得到無水AlCl3D.滴加少量CuSO4溶液可以加快Zn與稀H2SO4反應(yīng)的速率13.在恒溫恒容的密閉容器中加入1mLSO2(g)和1mLO2(g)在一定條件下,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),則下列有關(guān)說法可能錯誤的是A.加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,反?yīng)速率加快B.通入1molHe,反應(yīng)速率加快C.當(dāng)容器內(nèi)壓強不再變化時,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)D.反應(yīng)過程中,消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1:214.人們對某反應(yīng)的途徑有如圖所示的兩種猜想。運用飛秒光譜觀測到反應(yīng)過程中·CH2CH2CH2CH2·的存在,其壽命是700飛秒(1飛秒=1015秒)。下列說法錯誤的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是C4H8→2CH2=CH2B.飛秒光譜觀測所得實驗結(jié)果支持猜想②的成立C.反應(yīng)過程中有極性共價鍵生成D.加入合適的催化劑可加快該反應(yīng)的速率15.下列說法正確的是()A.增大壓強(縮小容器體積),活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率一定增大B.增大反應(yīng)物濃度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率一定增大C.降低溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率一定增大D.使用催化劑,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率一定增大16.我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程,該歷程示意圖如下所示。下列說法錯誤的是()A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C—C鍵D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率17.溫度為T℃,向體積不等的恒容密閉容器中分別加入足量活性炭和,發(fā)生反應(yīng):。反應(yīng)相同時間后,測得各容器中的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.T℃時,a、b兩點平衡常數(shù)B.圖中b點所示條件下,再向體系中充入一定量的,達到平衡時,的轉(zhuǎn)化率比原平衡大C.圖中c點所示條件下,v(正)=v(逆)D.容器內(nèi)的壓強::18.一定溫度下,在一容積不變的密閉容器中發(fā)生的可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下能說明作為反應(yīng)達到平衡標(biāo)志的是()A.X的分解速率與Y的消耗速率相等B.X、Y與Z的物質(zhì)的量之比為2:1:1C.混合氣體的密度不再變化D.單位時間內(nèi)生成1molY的同時分解2molX19.對于反應(yīng),下列表示中反應(yīng)速率最快的是。A. B.C. D.20.對于處于化學(xué)平衡狀態(tài)的反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0,既要提高反應(yīng)速率又要提高H2O的轉(zhuǎn)化率,下列措施中可行的是()A.升高溫度 B.使用合適的催化劑C.增大體系壓強 D.增大H2O(g)的濃度二、綜合題21.丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯?、異丙醇、丙酮和環(huán)氧丙烷等,丙烷脫氫作為一條增產(chǎn)丙烯的非化石燃料路線具有極其重要的現(xiàn)實意義。丙婉烷脫氫技術(shù)主要為直接催化脫氫和CO2氧化脫氫。(1)丙烷直接催化脫氫生成丙烯和氫氣的反應(yīng)中,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C3H6):n(H2)=。(2)丙烷直接催化脫氫制丙烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)中往往伴隨副反應(yīng)的發(fā)生(副反應(yīng)中不生成丙烯和氫氣),丙烷和丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示(圖中壓強分別的為1×104P和1×105Pa)。①1×105Pa時,圖中表示丙烷和丙烯體積分?jǐn)?shù)變化的曲線分別為。②提高丙烷直接催化脫氫制丙烯的反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有、。③1×105Pa,500℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))Pa。(3)CO2氧化脫氫法,相關(guān)的主要反應(yīng)如下:I.C2H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)II.C3H8(g)+3CO2(g)6CO(g)+4H2(g)CO2和C3H8按物質(zhì)的量之比1:1投料,在1023K和保持總壓恒定的條件下,研究一定時間內(nèi)催化劑X對CO2氧化C3H8制C3H6的影響,所得實驗數(shù)據(jù)如下表:催化劑C3H8的轉(zhuǎn)化率/%CO2的轉(zhuǎn)化率/%C3H6的轉(zhuǎn)化率/%催化劑X19.038.63.3結(jié)合具體反應(yīng)分析,一定時間內(nèi)在催化劑X的作用下,CO2氧化C3H8的主要產(chǎn)物是,判斷的依據(jù)是。22.某化學(xué)興趣小組設(shè)計實驗探究反應(yīng)速率的測定和比較?!緦嶒?zāi)康摹繙y定鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率【實驗用品】錐形瓶、雙孔塞、膠皮管、分液漏斗、直角導(dǎo)管、50mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1mol/L硫酸、4mol/L硫酸?!緦嶒灢襟E】①取一套裝置(如圖所示),加入40mL1mol/L的硫酸和鋅粒,測量收集10mLH2所需的時間。②取另一套裝置,加入40mL4mol/L的硫酸和鋅粒,測量收集10mLH2所需的時間。(1)【實驗現(xiàn)象】鋅與稀硫酸反應(yīng)(寫現(xiàn)象),收集10mL氣體,②所用時間比①所用時間。(2)【實驗結(jié)果】加入試劑反應(yīng)時間反應(yīng)速率40mL1mol/L硫酸長40mL4mol/L硫酸短(3)【實驗結(jié)論】4mol/L硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L硫酸與鋅反應(yīng)的速率。(4)【注意事項】①鋅的顆粒(即表面積)大??;②40mL的硫酸要迅速加入;③裝置,且計時要迅速準(zhǔn)確;④氣體收集可以用排水量氣裝置(如圖所示)代替。(5)【實驗討論】除本實驗測定反應(yīng)速率的方法外,可行的方案還有(至少填兩種):①。②。23.(1)I.在如圖所示的恒溫密閉容器中加入2molX和2molY,發(fā)生如下反應(yīng)并達到平衡(X、Y狀態(tài)未知):2X(?)+Y(?)?aZ(g)。起始時容器的體積為VL,達到平衡時X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1:3:2,且容器的體積仍然為VL。請回答下列問題:a=;X的狀態(tài)為(填“氣態(tài)”或“非氣態(tài))(2)平衡時Y的轉(zhuǎn)化率=(3)下列敘述中,能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是(填編號)a.氣體總物質(zhì)的量不變b.單位時間內(nèi)消耗1molY,同時生成amolZc.氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變d.X和Y的物質(zhì)的量之比保持不變(4)II.某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進行“碘鐘”實驗,得到的數(shù)據(jù)如下表:實驗編號①②③④⑤c(I)/mol·L10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O)/mol·L10.0400.0400.080x0.04088.044.022.044.0t1已知:“碘鐘”實驗化學(xué)方程式為,用與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量反應(yīng)速率,t越小,反應(yīng)速率越大。則表中的濃度x=,顯色時間t1=。24.二氧化硫是一種重要的化工原料,主要用于生產(chǎn)硫酸、亞硫酸鹽等,請回答:(1)已知:是工業(yè)制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng),如圖為不同溫度(T1、T2)下SO2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線。①T1(填<、>或=)T2,判斷依據(jù)是;該反應(yīng)為(填“放”或“吸”)熱反應(yīng),判斷的依據(jù)是②如表為一定溫度和壓強下,4種投料比[n(SO2):n(O2)]分別為2:18、4:15、7:11和8:10時SO2的平衡轉(zhuǎn)化率。投料比ab
cdSO2平衡轉(zhuǎn)化率/%97.196.895.890.0ⅰ.b對應(yīng)的投料比為ⅱ.投料比為8:10時,平衡混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)為(2)鈉堿循環(huán)法吸收硫酸廠尾氣中的SO2并將其轉(zhuǎn)化成硫酸的工藝如圖所示:①吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:②電解池的構(gòu)造示意圖如下圖所示:ⅰ.在圖中標(biāo)出b區(qū)的Na+和HSO3的移動方向ⅱ.請結(jié)合生成H2SO4的電極反應(yīng)式說明c區(qū)除得到濃的硫酸外,還會得到什么物質(zhì)25.有效去除大氣中的NOx和水體中的氮是環(huán)境保護的重要課題。(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH1=566.0kJ·mol1②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);ΔH2=+64kJ·mol1反應(yīng)2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g);ΔH3=。(2)磷酸銨鎂(MgNH4PO4)沉淀法可去除水體中的氨氮(NH和NH3)。實驗室中模擬氨氮處理:1L的模擬氨氮廢水(主要含NH),置于攪拌器上,設(shè)定反應(yīng)溫度為25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液,用NaOH調(diào)節(jié)反應(yīng)pH,投加絮凝劑;開始攪拌,反應(yīng)30min后,取液面下2cm處清液測定氨氮質(zhì)量濃度。①生成磷酸銨鎂沉淀的離子反應(yīng)方程式為。②測得反應(yīng)pH對氨氮去除率的影響如圖1所示,當(dāng)pH從7.5增至9.0的過程中,水中氨氮的去除率明顯增加,原因是。③當(dāng)反應(yīng)pH為9.0時,該沉淀法對氨氮的去除率達到最高,當(dāng)pH繼續(xù)增至10.0時,氨氮的去除率下降,原因是。(3)納米零價鐵(NZVI)/BC與(CuPd)/BC聯(lián)合作用可去除水體中的硝態(tài)氮。在NZVI/BC和(CuPd)/BC復(fù)合材料聯(lián)合作用的體系中,生物炭(BC)作為NZVI、Cu、Pb的載體且減少了納米零價鐵的團聚,納米零價鐵作為主要還原劑,Cu和Pd作為催化劑且參與吸附活性H。①NZVI/BC和(CuPd)/BC復(fù)合材料還原硝酸鹽的反應(yīng)機理如圖2所示,NO轉(zhuǎn)化為N2或NH的過程可描述為。②實驗測得體系初始pH對NO去除率的影響如圖3,前200min內(nèi),pH=9.88時的去除率遠低于pH=4.05時,其可能的原因是。答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A.用煤粉代替煤塊,反應(yīng)物表面積增大,反應(yīng)速率增大,A與反應(yīng)速率有關(guān);B.冰箱中溫度較低,食物放在冰箱中,可減小食物腐敗的速率,B與反應(yīng)速率有關(guān);C.工業(yè)合成氨時,及時將氨氣液化分離,是降低生成物濃度,使平衡正向進行,提高氨產(chǎn)率,與速率無關(guān),C符合題意;D.在鋼鐵表面噴涂油漆可減小鋼鐵的腐蝕速率,有利于金屬制品使用壽命的延長,D與反應(yīng)速率有關(guān);故答案為:C。
【分析】A.反應(yīng)速率隨反應(yīng)物的表面積的增大而增大。
B.溫度降低,反應(yīng)速率減慢。
C.降低生成物濃度,利于平衡向正反應(yīng)方向移動,與速率無關(guān)。
D.噴涂油漆,能減小鋼鐵的腐蝕速率2.【答案】D【解析】【解答】A.該反應(yīng)的熵減小,故不一定在任何條件均能自發(fā),選項A不符合題意;B.當(dāng)通入無窮大的O2時,參與反應(yīng)的O2較少,生成的SO3略有增多,但是由于沒有反應(yīng)的O2的量更多,則SO3的體積分?jǐn)?shù)反而減小,選項B不符合題意;C.催化劑不可以改變SO2的平衡轉(zhuǎn)化率,選項C不符合題意;D.反應(yīng)的ΔH=∑[2molSO2(g)+1molO2(g)]-∑[2molSO3(g)]=-196.6kJ·mol-1<0,則有∑[2molSO2(g)+1molO2(g)]<∑[2molSO3(g)],選項D符合題意。故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)ΔHTΔS<0時反應(yīng)自發(fā)進行判斷;
B.平衡后再通入O2,可能氣體的總物質(zhì)的量增大的多;
C.催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。3.【答案】C【解析】【解答】A.金屬的腐蝕速率的加快會導(dǎo)致停工、停產(chǎn),甚至發(fā)生危害事故,對人類無益,A不符合題意;B.食物的腐敗速率的加快,會導(dǎo)致物質(zhì)浪費,影響人類食物的使用,對人類無益,B不符合題意;C.塑料的降解速率加快,可以提高塑料制品的使用年限,節(jié)約開支,減少垃圾的產(chǎn)生,對人類有益,C符合題意;D.橡膠的老化速率的加快,會影響橡膠制品的使用壽命,影響人類的出行、生產(chǎn)、工作等,對人類無益,D不符合題意;故答案為:C。
【分析】利用物質(zhì)對人類的用途分析。4.【答案】B【解析】【解答】A.食物存放在冰箱中,可降低溫度,減緩食物氧化速率,與減小反應(yīng)速率有關(guān),故A不符合;B.加工饅頭時添加膨松劑,可使饅頭疏松柔軟,與改變反應(yīng)速率無關(guān),故B符合;C.包裝袋內(nèi)放置除氧劑,可防止糕點被氧化,減緩食物氧化速率,與減小反應(yīng)速率有關(guān),故C不符合;D.將鐵礦石粉碎,可增大接觸面積,可加快反應(yīng)速率,與增大反應(yīng)速率有關(guān),故D不符合;故答案為:B。
【分析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有溫度、反應(yīng)物的接觸面積、濃度等。5.【答案】C【解析】【解答】A.升高溫度,反應(yīng)速率一定加快,故A不符合題意;B.將塊狀固體粉碎,增大接觸面積,可加快反應(yīng)速率,故B不符合題意;C.平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,不等于零,反應(yīng)沒停止,故C符合題意;D.根據(jù)化學(xué)平衡的定義,平衡狀態(tài)是各物質(zhì)濃度不變的狀態(tài),所以平衡時CO的濃度不再改變,故D不符合題意;故答案為:C。
【分析】影響反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、壓強和催化劑等,其與速率成正比關(guān)系,催化劑只能加快反應(yīng)速率,不影響平衡移動,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等且不等于0,各物質(zhì)的量不再變化。6.【答案】D【解析】【解答】A.降低溫度,會減慢反應(yīng)速率,A不符合題意;B.改用200mL1mol·L1鹽酸,溶液濃度不變,反應(yīng)速率不受影響,B不符合題意;C.用鋅塊代替鋅粉,會減小反應(yīng)物的接觸面積,減慢反應(yīng)速率,C不符合題意;D.滴加少量CuCl2溶液,Zn和CuCl2生成Cu,形成銅鋅電池回路,加快反應(yīng)速率,D符合題意;故答案為:D。
【分析】依據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析。7.【答案】D【解析】【解答】A.升高溫度平衡常數(shù)增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則Q>0,A不符合題意;B.壓強越大,反應(yīng)速率越快,達到平衡所需時間越短,所以P1>P2,據(jù)圖可知壓強越大C的百分含量越小,說明該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和增大的反應(yīng),所以a+b<c,B不符合題意;C.K越大,說明溫度越高,平衡正向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大,C不符合題意;D.D為固體,增加少量D,平衡不移動,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.升高溫度平衡常數(shù)增大;B.依據(jù)"先拐先平數(shù)值大";C.K越大,反應(yīng)進行的越完全;D.改變固體的量的多少對平衡無影響。8.【答案】C【解析】【解答】A.溫度越高,易破壞催化劑的活性,同時容易引發(fā)其他的副反應(yīng),因此并不是反應(yīng)溫度越高越好,A不符合題意;B.由于CO能被O2氧化,O2濃度過高,易導(dǎo)致CO與O2反應(yīng),從而抑制了CO和NO的反應(yīng),所以并不是O2濃度越大越好,B不符合題意;C.反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定,因此催化反應(yīng)的速率由氧化吸附過程決定,C符合題意;D.由反應(yīng)機理圖可知,反應(yīng)過程中,O2參與反應(yīng),因此總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NO+O2+4CON2+4CO2,D不符合題意;故答案為:C【分析】A.溫度過高,會破壞催化劑的活性;B.結(jié)合CO和O2的反應(yīng)分析;C.反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定;D.根據(jù)圖示確定反應(yīng)物和生成物,從而得出總反應(yīng)方程式;9.【答案】C【解析】【解答】A.據(jù)圖可知,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0,由反應(yīng)方程式A(g)+B(s)2C(g)可知,該反應(yīng)的△S>0,故A不符合題意;B.該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),在兩個恒容密閉容器中分別加入0.1molA和0.2molA,反應(yīng)物B為固體,相當(dāng)于增大壓強,壓強增大不利于反應(yīng)正向進行,因此狀態(tài)II的轉(zhuǎn)化率低于狀態(tài)III的轉(zhuǎn)化率,故B不符合題意;C.據(jù)圖可知,狀態(tài)II中氣體反應(yīng)物和生成物的濃度均比狀態(tài)III的濃度大,故C符合題意;D.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越大,溫度相同時平衡常數(shù)不變,因此K(狀態(tài)II)=K(狀態(tài)III)>K(狀態(tài)I),故D不符合題意;故答案為:C?!痉治觥緼、隨溫度升高,平衡時A的物質(zhì)的量濃度逐漸減小,說明升高溫度,平衡正向移動,得出正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
B、增大壓強,反應(yīng)向氣體體積減小的方向進行;
C、根據(jù)圖像分析;
D、平衡常數(shù)與溫度有關(guān),吸熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越大。10.【答案】B【解析】【解答】①增大反應(yīng)物濃度,活化分子數(shù)增大,活化分子百分?jǐn)?shù)不變;
②升高溫度,活化分子數(shù)增大,活化分子百分?jǐn)?shù)增大;
③增大壓強,活化分子數(shù)增大,活化分子百分?jǐn)?shù)不變;
④移去生成物,濃度降低,活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)都減?。?/p>
⑤加入催化劑,活化分子數(shù)增大,活化分子百分?jǐn)?shù)增大;
故答案為:B【分析】根據(jù)濃度、溫度、壓強、催化劑對活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)的影響進行分析。11.【答案】D【解析】【解答】A.濃硫酸具有強氧化性,與鐵發(fā)生鈍化反應(yīng),不生成氫氣,故A不符合題意;B.鹽酸跟鋅片反應(yīng)的實質(zhì)為氫離子與鋅的反應(yīng),加入氯化鈉,不影響反應(yīng)速率,但溶液體積增大,粒子濃度減小,反應(yīng)速率反而減小,故B不符合題意;C.升高溫度,增大活化分子的百分?jǐn)?shù),增大反應(yīng)速率,故C不符合題意;D.催化劑能降低分子活化時所需能量,使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)大大增加,反應(yīng)速率加快,故D符合題意;故答案為:D?!痉治觥緼.常溫下,濃硫酸與鐵發(fā)生鈍化反應(yīng);
B.加入氯化鈉溶液相當(dāng)于稀釋了鹽酸,故反應(yīng)速率減慢;
C.升高溫度,反應(yīng)速率加快;
D.催化劑能降低分子活化時所需能量,進而使反應(yīng)速率加快;12.【答案】D【解析】【解答】A、氯水中存在氯氣與水的反應(yīng)平衡,反應(yīng)生成的次氯酸容易分解,導(dǎo)致氯氣與水的反應(yīng)向著正向移動,最終氯氣完全反應(yīng),溶液顏色消失,該變化與平衡移動有關(guān),能用化學(xué)平衡移動原理解釋,故A不選;B、合成氨反應(yīng)為N2+3H22NH3,增大壓強平衡向正方向移動,可用勒夏特列原理解釋,故B不選;C、加熱促進鋁離子的水解,可用勒夏特列原理解釋,故C不選;D、銅鋅形成原電池加快反應(yīng)的進行,但不是可逆反應(yīng),故答案為:D。
【分析】根據(jù)勒夏特列原理可知:改變可逆反應(yīng)中的某一條件,反應(yīng)會向減弱這一條件的方向進行。13.【答案】B【解析】【解答】A.加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢越档头磻?yīng)活化能,加快反應(yīng)速率,A不符合題意;
B.通入1molHe,濃度不變,反應(yīng)速率不變,B符合題意;
C.對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),壓強不再變化可證明反應(yīng)達到平衡,C不符合題意;
D.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量系數(shù)之比,消耗O2(g)和生成SO3(g)的速率之比是1:2,D不符合題意;
故答案為:B
【分析】A.加入催化劑可以降低反應(yīng)活化能;
B.濃度不變,反應(yīng)速率不變;
C.對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),壓強不再變化可判斷反應(yīng)達到平衡;
D.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量系數(shù)之比。14.【答案】C【解析】【解答】A.由圖的分子結(jié)構(gòu)知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是C4H8→2CH2=CH2,A不符合題意;B.飛秒光譜觀測到反應(yīng)過程中·CH2CH2CH2CH2·的存在,兩端碳鏈末端相連,支持猜想②的成立,B不符合題意;C.反應(yīng)生成CC鍵,是非極性共價鍵,C符合題意;D.合適的催化劑降低活化能,可加快該反應(yīng)的速率,D不符合題意;故答案為:C?!痉治觥緾4H8分解成CH2=CH2,該反應(yīng)運用飛秒光譜觀測到反應(yīng)過程中·CH2CH2CH2CH2·的存在,說明猜想②成立,反應(yīng)中CC鍵斷裂,形成C=C鍵,據(jù)此分析。15.【答案】D【解析】【解答】A.增大壓強(縮小容器體積),增大單位體積內(nèi)活化分子的個數(shù),活化分子百分?jǐn)?shù)不變,有效碰撞增加,化學(xué)反應(yīng)速率增大,故A不符合題意;B.增大反應(yīng)物濃度,增大單位體積內(nèi)活化分子的個數(shù),活化分子百分?jǐn)?shù)不變,有效碰撞增加,化學(xué)反應(yīng)速率增大,故B不符合題意;C.降低溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)減小,有效碰撞減少,化學(xué)反應(yīng)速率減小,故C不符合題意;D.使用催化劑,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故D符合題意。故答案為:D。
【分析】升高溫度、加壓、增大濃度、使用催化劑都可以加快反應(yīng)速率據(jù)此解答。16.【答案】D【解析】【解答】解:A、根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH,總反應(yīng)為CH4+CO2CH3COOH,只有CH3COOH一種生成物,原子利用率為100%,A項不符合題意;B、CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中,有1個CH鍵發(fā)生斷裂,B項不符合題意;C、根據(jù)圖示,①的總能量高于②的總能量,①→②放出能量,對比①和②,①→②形成CC鍵,C項不符合題意;D、催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,D項符合題意;故答案為:D。
【分析】A.寫出總反應(yīng)方程式;
B.從反應(yīng)過程圖可知有CH鍵的斷裂;
C.①→②反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,放熱,又CC鍵的形成;
D.催化劑只可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,不會影響轉(zhuǎn)化率。17.【答案】D【解析】【解答】A.a和b在相同溫度下反應(yīng),反應(yīng)達到平衡時平衡常數(shù)相等,A不符合題意;B.向a點平衡體系中充入一定量的NO2,等效于加壓,平衡逆移,轉(zhuǎn)化率降低,B不符合題意;C.圖中c點還未達到平衡,反應(yīng)往正方向進行,v(正)>v(逆),C不符合題意;D.由A可知a點時容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為1.2mol;b點時反應(yīng)三段式為,則b點容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為1.4mol,由于V1<V2,則Pa:Pb>6:7,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A、溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變;
B、平衡時充入反應(yīng)物,該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,濃度增大;
C、c未平衡;
D、物質(zhì)的量之比等于壓強之比。18.【答案】C【解析】【解答】A、反應(yīng)速率的方向相反,但不滿足速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,A不符合題意;B、平衡時濃度不再發(fā)生變化,但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系,B不符合題意;C、混合氣的密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,容積不變,但混合氣的質(zhì)量是變化的,可以說明,C符合題意;D、反應(yīng)速率的方向是相同的,不能說明,D不符合題意。
【分析】根據(jù)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等、各組分的百分含量不變進行判斷是否達到平衡狀態(tài)即可。19.【答案】C【解析】【解答】速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,先轉(zhuǎn)化用B表示的反應(yīng)速率且要統(tǒng)一單位,再進行比較;
A.A是固體,不能表示反應(yīng)速率;
B.v(B)=0.4mol/L/s;
C.v(B)=3/2v(C)=3/2x0.6mol/L/s=0.9mol/L/s;
D.v(B)=3/2v(D)=3/2x1.8mol/L/min=0.045mol/L/s;
反應(yīng)速率v(C)>v(B)>v(D);
故答案為:C
【分析】速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,先轉(zhuǎn)化用B表示的反應(yīng)速率且要統(tǒng)一單位,再進行比較。20.【答案】A【解析】【解答】A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率提高增,故A符合題意;B.用合適的催化劑,對平衡移動無影響,轉(zhuǎn)化率不變,故B不符合題意;C.增大體系壓強,反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動,故C不符合題意;D.增大H2O(g)的濃度,平衡正向移動,反應(yīng)速率增大,但轉(zhuǎn)化率減小,故D不符合題意;故答案為:A。
【分析】根據(jù)平衡移動原理進行判斷,對于反應(yīng)速率的影響注意看外界的條件進行判斷。21.【答案】(1)1:1(2)II;III;減壓;升溫;2800(3)CO(或CO和H2);C3H6的產(chǎn)率遠低于C3H8的轉(zhuǎn)化率,說明催化劑X有利于提高反應(yīng)II的速率【解析】【解答】(l)丙烷直接催化脫氫生成丙烯和氫氣的反應(yīng)為C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g),因此產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C3H6):n(H2)=1:1;(2)①升高溫度,平衡正向移動,丙烷的體積分?jǐn)?shù)減小,丙烯的體積分?jǐn)?shù)增大,則I、III為丙烯的體積分?jǐn)?shù)變化曲線,Ⅱ、IV為丙烷的體積分?jǐn)?shù)變化曲線,1×105Pa與1×104Pa相比,壓強增大,平衡逆向移動,從而得出表示丙烷體積分?jǐn)?shù)的變化曲線為Ⅱ,表示丙烯體積分?jǐn)?shù)的變化曲線為Ⅲ;②丙烷直接催化脫氫制丙烯的反應(yīng)正向是氣體體積增大的吸熱反應(yīng),改變外界條件時,化學(xué)平衡將向著減弱這種該變量的方向移動,因此升高溫度、降低壓強均能能使平衡正向移動,從而提高丙烷轉(zhuǎn)化率,故答案為:減壓;升溫;③l×105Pa、500℃時,丙烷、丙烯、氫氣的體積分?jǐn)?shù)分別為70%、14%、14%,由此可計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp==2800Pa;(3)①由題中信息及表中數(shù)據(jù)可知,盡管CO2和C3H8按物質(zhì)的量之比1:1投料,但是C3H6的產(chǎn)率遠小于C3H8的轉(zhuǎn)化率,CO2的轉(zhuǎn)化率高于C3H8的,說明在催化劑X的作用下,除了發(fā)生反應(yīng)I,還發(fā)生了反應(yīng)Ⅱ,而且反應(yīng)物主要發(fā)生了反應(yīng)Ⅱ,這也說明催化劑X有利于提高反應(yīng)Ⅱ的速率,因此CO2氧化C3H8的主要產(chǎn)物是CO,同時還有H2生成,故答案為:CO(或CO和H2);C3H6的產(chǎn)率遠低于C3H8的轉(zhuǎn)化率,說明催化劑X有利于提高反應(yīng)II的速率?!痉治觥勘橹苯哟呋摎渲票┑幕瘜W(xué)方程式為C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g),該反應(yīng)正向為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),增大壓強會使平衡逆向移動,丙烯的體積分?jǐn)?shù)將減小,丙烷的體積分?jǐn)?shù)將增大,升高溫度會使平衡正向移動,丙烯的體積分?jǐn)?shù)將增大,丙烷的體積分?jǐn)?shù)將減小,然后結(jié)合化學(xué)平衡相關(guān)知識解答。22.【答案】(1)產(chǎn)生氣泡;短(2)?。淮螅?)大(4)基本相同;氣密性良好(5)測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生的H2的體積;測定一段時間內(nèi)H+的濃度變化【解析】【解答】Zn與稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)生成H2,故看到有氣泡產(chǎn)生,因反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)越快,故實驗②比①所用時間少,此時要保證鋅粒的表面積相同,同時該實驗裝置氣密性要良好。測定該實驗的反應(yīng)速率還可采用的方法:①測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生H2的體積;②測定一段時間內(nèi)H+的濃度變化;③測定一段時間內(nèi)鋅粒的質(zhì)量變化?!痉治觥浚?)根據(jù)反應(yīng)“Zn+H2SO4=ZnSO4+H2”確定實驗過程的現(xiàn)象;根據(jù)物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率的影響確定反應(yīng)所需時間的長短;
(2)根據(jù)反應(yīng)時間的長短確定反應(yīng)速率的大小;
(3)由反應(yīng)時間的長短確定反應(yīng)速率的大??;
(4)反應(yīng)速率受多因素影響,結(jié)合“控制變量法”進行分析;有氣體參與的反應(yīng),應(yīng)保證裝置氣密性良好;
(5)反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)生成的物質(zhì)的量濃度的增加,或反應(yīng)物濃度的減少表示;據(jù)此確定實驗方案。23.【答案】(1)1;非氣態(tài)(2)40%(3)cd(4)0.020;29.3【解析】【解答】I.(1)活塞可以滑動,所以壓強不變,反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生改變,則氣體的總物質(zhì)的量不變,所以該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,則a=1,Y為氣態(tài),X為非氣態(tài);(2)設(shè)平衡時Δn(Y)=xmol,則Δn(X)=2xmol,根據(jù)題意有(22x):(2x)=1:3,解得x=0.8,所以Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%;(3)a.該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,無論是否平衡氣體總物質(zhì)的量都不發(fā)生改變,a不正確;b.消耗Y和生成Z均為正反應(yīng),無論是否平衡單位時間內(nèi)消耗1molY,都會同時生成amolZ,b不正確;c.X為非氣態(tài),所以未平衡時氣體總質(zhì)量會變,但體積不變,所以密度會變,當(dāng)密度不變時說明反應(yīng)達到平衡,c正確;d.X和Y初始投料為1:1,但二者按照2:1反應(yīng),所以二者物質(zhì)的量之比會發(fā)生變化,當(dāng)其不變時說明反應(yīng)達到平衡,d正確;綜上所述答案為cd;Ⅱ.以①為基準(zhǔn),②組實驗中c(I)變?yōu)?倍,c(S2O)不變,t變?yōu)?,③組實驗中c(I)變?yōu)?倍,c(S2O)變?yōu)?倍,t變?yōu)?,④組實驗中c(I)變?yōu)?倍,t變?yōu)椋瑒tc(S2O)應(yīng)為,所以x=0.020;⑤組實驗中c(I)變?yōu)?倍,c(S2O)不變,則t1為,即t1=88.0×=29.3?!痉治觥浚?)根據(jù)體積可變,最終的體積任然為VL,即可判斷出前后氣體系數(shù)相等,由于平大平衡后的XYZ的物質(zhì)的量之比為1:3:2,即可判斷X為非氣態(tài),Y為氣體,a=1
(2)根據(jù)平衡時的數(shù)據(jù)結(jié)合三行式即可計算
(3)根據(jù)2X(非氣體)+Y(g)=Z(g),反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等,有非氣體參與反應(yīng),可以根據(jù)平均摩爾質(zhì)量不變以及濃度之比以及某物質(zhì)的正逆速率不變即可判斷是否平衡
(4)根據(jù)控制變量發(fā)現(xiàn),單個反應(yīng)物濃度增大2倍,時間縮小2倍,即可計算濃度x以及時間t124.【答案】(1)>;升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;放;升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,根據(jù)圖像,升高溫度SO2的轉(zhuǎn)化率降低,說明正反
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