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专题十八 化学反响速率及其影响因素
1、以下关于化学反响速率的说法,正确的选项是〔 〕
A.化学反响速率是衡量化学反响进行程度的物理量
B.化学反响速率为1. 8mol·L-1·min-1,是指1min时,物质的量浓度为1.8mol·L-1
C.各物质表示的速率的数值之比等于方程式中各物质的计量数之比
D.某可逆反响速率越快,该反响平衡时反响物转化率越大
2、以下事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向K2Cr2O4溶液中滴入浓的NaOH溶液后,溶液黄色加深
B.实验室用排饱和食盐水法收集氯气
C.反响2SO2+O22SO3 ΔH<0,工业上采取高温的措施有利于提高SO2的转化率
D.合成氨反响:N2+3H22NH3 ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
3、在密闭容器中的一定量的混合气体发生反响:x A(g)+y B(g)z C(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L.以下有关判断正确的选项是( )
A.平衡向正反响方向移动 B.B的转化率降低
C.x+y<z D.C的体积分数增大
4、一定温度下,在2L的密闭容器中发生如下反响:A(s)+2B(g)2C(g) ΔH<0,反响过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如左图;反响达平衡后在t1、t2、t3、t4时分别都只改变了一种条件,逆反响速率随时间变化的关系如右图.以下有关说法正确的选项是〔 〕
A.反响开始2min内, v(B)=0.1mol/(L·min)
B.t1时改变的条件可能是升高温度
C.t3时改变的条件可能是加压,此时c(B)不变
D.t4时可能是使用了催化剂,此时c(B)不变
5、在某恒温、恒容的密闭容器内发生反响:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) ΔH>0,开始时充入2mol NO2并到达平衡。以下说法正确的选项是( )
A.再充入2mol NO2,平衡正向移动,O2的体积分数增大
B.升高温度,O2的体积分数减小
C.增大压强,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数增大
D.再充入1mol O2,NO2的体积分数增大
6、一定温度时,向2.0L恒容密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,发生反响:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g).经过一段时间后到达平衡.反响过程中测定的局部数据见下表:
t/s
0
t1
t2
t3
t4
n(SO3)/mol
0
0.8
1.4
1.8
1.8
以下说法正确的选项是( )
A.反响在前t1s的平均速率v(O2)= 0.4/t1mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0L,平衡常数将增大
C.相同温度下,起始时向容器中充入4mol SO3,到达平衡时,SO3的转化率大于10%
D.保持温度不变,向该容器中再充入2mol SO2、1mol O2,反响到达新平衡时n(SO3)/n(O2)增大
7、某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别参加到6个盛有过量Zn粒的反响瓶中,以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反响生成氢气速率的影响。以下判断错误的选项是〔 〕
实验组别
混合溶液
A
B
C
D
E
F
30
饱和溶液/mL
0
0.5
5
20
/ mL
10
0
A.,,
B.本实验利用了控制变量思想,变量为铜离子浓度
C.反响一段时间后,实验A中的金属呈灰黑色,实验F的金属呈现红色
D.该小组的实验结论是硫酸铜的量与生成氢气速率成正比
8、探究2=反响速率的影响因素,有关实验数据如下表所示。以下说法不正确的选项是〔 〕
实验编号
温度
(℃)
催化剂
用量(g)
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间(min)
体积〔ML〕
浓度〔〕
体积〔ML〕
浓度〔〕
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0. 1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
A.a<12.7,b>6.7
B.用表示该反响速率,v〔实验3〕<v〔实验1〕
C.用表示该反响速率,v〔实验1〕约为
D.可通过比拟收集相同体积所消耗的时间来判断反响速率快慢
9、温度为一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,反响PCl5(g)PCl3(g)+ Cl2(g)经过一段时间后到达平衡。反响过程中测定的局部数据见下表。以下说法正确的选项是( )
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.反响在前50s的平均速率v(PCl3) = 0.0032mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3) = 0.11mol·L-1,那么反响的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20mol Cl2,反响到达平衡前v(正)> v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0mol PCl3和2.0mol Cl2,到达平衡时,PCl3的转化率小于80%
10、:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ•mol﹣1。一定条件下,向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如以下图所示。以下表达中正确的选项是( )
A.升高温度能使增大
B.反响到达平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C.3 min时,用CO2的浓度表示的正反响速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反响速率
D.从反响开始到平衡,H2的平均反响速率υ(H2)=0.075 mol·L-1·min-1
11、臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反响为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),假设反响在恒容密闭容器中进行,以下由该反响相关图像作出的判断正确的选项是( )
A
B
升高温度,平衡常数减小
0~3 s内,反响速率为:v(NO2)=0.2mol·L-1
C
D
t1时仅参加催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,那么x为c(O2)
A.A B.B C.C D.D
12、反响:2NO(g)+(g)2NOBr(g) ΔH=- a kJ· (a>0),
其反响机理如下
① NO(g)+(g)NO(g) 快
② NO(g)+NO(g)2NOBr(g) 慢
以下有关该反响的说法正确的选项是( )
A. ②的活化能比①的大
B. NO是该反响的催化剂
C.逆反响的活化能比正反响的活化能小a kJ·
D.增大(g)浓度能增大活化分子百分数,加快反响速率
13、以下关于可逆反响:,以下表达正确的( )
A. 增大反响物的浓度,可以提高活化分子百分数,所以 正会先增大后减小
B. 升高温度可以提高活化分子的能量所以正、逆都增大,但正增的更大
C. 采用催化剂,可以提高活化分子百分数,所以会引起正、逆同时增大且增大的倍数相同
D. 减小压强可以降低单位体积内活化分子的数目,所以正减小、逆增大
14、氮及其化合物在人们的生活经常出现。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
该条件下,N2和O2完全反响生成1molNO,会 (填“吸收〞或“放出〞) kJ能量。
(2)一定温度下,在体积为0.5L的恒容密闭容器中,氮的气态氧化物X和Y之间反响过程中各物质的物质的量与时间的关系如下图。
① 写出该反响的化学反响方程式: 。(用物质的化学式表示)
② 在0~3min内,用Y表示的反响速率为
③ 以下表达能说明该反响已到达化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内压强不再发生变化
b.X的体积分数不再发生变化
c.容器内原子总数不再发生变化
d.相同时间内消耗n mol Y的同时生成2n mol X
④ 反响到达平衡后,假设降低温度,那么v(正) ,v(逆) (填“增大〞“减小〞或“不变〞)。
(3)反响在四种不同情况下的反响速率分别为:
① ②
③ ④
该反响在四种不同情况下速率由大到小的顺序为(用序号填空) 。
15、甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过以下反响I和II,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2 (g)……I CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反响室,在一定条件下发生反响I,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
① 100℃时到达平衡所需的时间为5min,那么用H2表示的平均反响速率为____________________。
② 图中的P1_________P2(填“<〞、“>〞或“=〞),100℃时平衡常数的值为__________ 。
③ A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下,自发反响Ⅱ,生成甲醇。
① 该反响的△H < 0;假设容器容积不变,以下措施可增加甲醇产率的是________。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中别离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
② 为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计三组实验,局部实验条件已经填在下面实验设计表中,请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P(Mpa)
i
150
1/3
0.1
ii
_____
______
5
iii
350
______
5
(3)治理汽车尾气的反响是2NO〔g〕+2CO〔g〕⇌2CO2〔g〕+N2〔g〕 △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n〔NO〕:n〔CO〕=1:2的混合气体,发生上述反响。以下图象正确且能说明反响在进行到t1时刻一定到达平衡状态的是 〔选填字母〕。
16、煤燃烧排放的烟气含有,容易形成酸雨污染环境,可通过多种化学方法对烟气进行脱硝处理。答复以下问题
〔1〕在无氧条件下,脱硝反响为:,T℃时,在恒容的密闭容器中,测得在不同时间NO和的物质的量如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
1.20
0.90
0.72
0.60
0.60
0.90
0.70
0.58
0.50
0.50
①以下说法正确的选项是 〔填序号〕
A.3min后NO和的浓度都不再变化,反响停止进行
B.前2min内的平均反响速率
C.到达平衡时NO的转化率为50%
D.及时别离出,可使该反响的反响速率增大,平衡正向移动
②假设反响开始的压强为,那么该反响的化学平衡常数= 〔可用分数表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数〕
〔2〕在有氧条件下,也能发生脱硝反响。
①:=
,= 241.8kJ/mol,
那么脱硝反响= kJ/mol.
②臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反响为:,反响在恒容密闭容器中进行,的百分含量随压强〔p〕、x的变化如下图:
那么 〔填“>“<〞或“=〞〕,x表示的物理量除时间外,还可能是 .
〔3〕利用惰性电极电解也能对烟气进行脱硝处理.电解原理如下图:
电极a的电极反响式为 ,当电解44.8〔标准状况〕含5%NO的烟气,理论上电路中通过电子的物质的量为 mol.
答案以及解析
1答案及解析:
答案:C
解析:
2答案及解析:
答案:C
解析:
3答案及解析:
答案:B
解析:
4答案及解析:
答案:D
解析:
5答案及解析:
答案:C
解析:
6答案及解析:
答案:D
解析:2SO2(g)+O2(g)2SO3
起始/mol 2 1 0
平衡/mol 2-2a 1-a 2a
2a=1.8mol a=0.9mol
A项, 错误;
B项,平衡常数只与温度有关,错误;
C项,原平衡,SO2的转化率为,当向容器中充2mol SO3时,SO3的转化率等于10%,当充入4mol SO3,相当于加压,SO3的转化率减小,应小于10%,错误;
D项,相当于缩小容器的体积,平衡右移,n(SO3)/n(O2)增大,正确。
7答案及解析:
答案:D
解析:A.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,那么需要硫酸的体积、物质的量应相同,由A、F可知结合溶液的总体积为,那么,,故A不符合题意;B.本实验利用了控制变量思想,硫酸的体积、物质的量应相同,变量为铜离子浓度,故B不符合题意;C.A中没有参加硫酸铜,锌与稀硫酸反响后,锌的外表凹凸不平,有很多细小的锌的颗粒,由于颗粒很小,光被完全吸收,所以看到的固体是灰黑色;F中Zn能够置换出Cu附着在Zn外表,金属变为紫红色,故C不符合题意;D.因为锌会先与硫酸铜反响,直至硫酸铜反响完才与硫酸反响生成氢气,硫酸铜量较少时,形成铜锌原电池,反响速率加快,硫酸铜量较多时,反响时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反响,氢气生成速率下降,故D符合题意。
8答案及解析:
答案:C
解析:A.温度越高反响速率越快,催化剂可加快反响速率,那么a<12.7,b>6.7,故A项正确;B.实验编号1和3对照发现,只有高锰酸钾的浓度不同,且实验1中其高锰酸钾的浓度大,那么反响速率:v〔实验3〕<v〔实验1〕,故B项正确;C.实验1中,高锰酸钾的用量少,根据关系式可知,消耗的的物质的量浓度为,那么用表示实验1的反响速率时,其值为,故C项错误;D.比拟收集相同体积所消耗的时间,可知反响速率大小,进而可判断反响速率快慢,故D项正确。
9答案及解析:
答案:C
解析:
10答案及解析:
答案:B
解析:
11答案及解析:
答案:A
解析:
12答案及解析:
答案:A
解析:
13答案及解析:
答案:C
解析:
14答案及解析:
答案:(1)吸收; 91.5; (2)①2NO2N2O4;②0.2mol/(L·min);③ab;④减小;减小;
(3)②>③>①=④
解析:
15答案及解析:
答案:(1)① 0.003mol/(L·min) ② <;2.25×10 - 4 ③ KA<KB=KC;
(2)① BD
②
实验编号
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P(Mpa)
i
150
1/3
0.1
ii
150
1/3
5
iii
350
1/3
5
;
(3) c d
解析:
16答案及解析:
答案:〔1〕①C ②
〔2〕①-1627.2 ②>的物质的量或其浓度或质量等
〔3〕= 0.3
解析:〔1〕①A.3min后NO和的浓度都不再变化,说明到达动态平衡,但速率不为零,故A项错误;B.容器的体积未知,其化学反响速率无法求出,故B项错误;C.3min后NO的浓度不再变化,到达平衡,,那么转化的NO的物质的量,故其转化率,故C项正确;D.别离出其浓度降低,反响的速率会减小,故D项错误;
②
起始的各物质的物质的量〔mol〕
1.2
0.9
0
0
转化的各物质的物质的量〔mol〕
0.6
0.4
0.5
0.6
平衡后各物质的物质的量〔mol〕
0.6
0.5
0.5
0.6
那么平衡后的物质的量分数,
同理可得,,,反响开始的压强为,物质的量为,那么反响后的总压强,其平衡常数。
〔2〕①ⅰ.=
ⅱ.=
ⅲ.=
。
依据盖斯定律得到,= ;②,该反响为气体体积减小的反响,因此增大压强平衡会向正向移动,的百分含量降低,从图中可以看出,数值大,即;增大某一反响物的浓度可以使化学平衡向正反响方向移动,从而提高另一反响物的转化率、减小其百分含量,故x表示的物理量除时间外,还可能是的物质的量或其浓度或质量等;
〔3〕根据图示信息可知,b产生氢气,那么为溶液中的氢离子得电子的产物,电解池中阳离子在阴极得电子发生复原反响,故b连接电源的负极,a连接电源的正极,其阳极区NO失电子被氧化为硝酸根离子,发生的电极反响式为:=,电解的烟气中NO的物质的量,所以转移的电子的物质的量为.
12
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