第2章《化学反应的方向、限度与速率》单元测试卷(含解析)鲁科版(2019)化学高二上学期选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度与速率》单元测试卷
一、单选题
1.据文献报道,某反应的反应历程如图所示,下列有关该历程的说法正确的是
A.Ti4+…NH2—N=O是中间产物
B.Ti4+…NH3是催化剂
C.总反应化学方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O
D.Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O的反应过程中没有非极性键的形成
2.一定温度下,在一恒容密闭容器中,发生反应,下列叙述中能说明反应达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗3molM,同时生成2molR B.混合气体的质量不再变化
C.混合气体的密度不再变化 D.N的物质的量分数不再变化
3.下列说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B.吸热反应只有加热才能发生
C.能量变化必然伴随发生化学反应
D.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
4.下列说法中错误的是
①当碰撞的分子具有足够的能量和合适的取向时,才能发生化学反应
②化学反应发生过程中一定有能量变化
③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
④NH4Cl晶体与Ba(OH)2 8H2O混合搅拌属于吸热反应
⑤化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量无关
⑥只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
⑦光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小
A.①④⑦ B.③⑤⑥ C.④⑤⑥ D.②⑤⑦
5.一定条件下,某反应的化学方程式为:,下列说法正确的是
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减少
B.恒温时,压缩容器的体积,颜色加深,因平衡左移
C.达到平衡,其平衡常数为
D.恒容时,升高温度,混合气体的颜色加深,该反应的焓变为正值
6.在一定条件下,某体积不变的绝热密闭容器中进行下列可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),请判断下列各种情况下能说明该反应已经达到化学平衡状态的有
①N2、H2、NH3的浓度相等
②各组分的浓度不再改变
③容器中N2、H2、NH3浓度之比为1:3:2
④v正(N2):v正(NH3)=1:2
⑤v正(N2):v逆(H2)=1:3
⑥3v正(H2)=2v逆(NH3)
⑦反应混合气体的物质的量不再变化
⑧反应混合体系的密度不再变化
⑨单位时间内生成nmolN2的同时生成3nmol的H2
⑩体系的温度不再改变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
7.下列关于反应热的说法正确的是
A.当△H<0时,表示该反应为吸热反应
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
C.已知C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ·mol-1,说明碳的燃烧热为110kJ/mol
D.已知反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.向新制的黄绿色氯水中加入少量硝酸银固体,溶液的颜色变浅
B.对平衡体系CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)加压后颜色变深
C.将二氧化氮平衡球分别放入热水和冷水中,前者颜色变深,后者颜色变浅
D.向H2(g)+I2(g)2HI(g)恒容平衡体系中通入适量H2,体系颜色变浅
9.下列实验方案中,能达到实验目的的是
选项 实验方案. 实验目的
A 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和,用pH计立即测定溶液的pH,比较pH大小 确定亚硫酸和碳酸的酸性强弱
B 将CO2和SO2气体分别通入BaCl2溶液中 鉴别CO2和SO2气体
C 将SO2通入NaHCO3溶液后,将混合气体依次通入酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水 验证非金属性:S>C
D 相同条件下,在两个试管中各加入3 mL6%的H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入1 mL H2O和1 mL FeCl3溶液,观察并比较H2O2的分解速率 探究催化剂对H2O2分解速率的影响
A.A B.B C.C D.D
10.高温下,某纯气体反应达到平衡,平衡常数。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为负值
B.恒温恒容时,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为
11.某温度下,在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g) △H=-QkJ/mol(Q>0),12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.前12s内,A的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
B.化学计量数之比b:c=1:4
C.12s后,A的消耗速率是B的生成速率的3倍
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
12.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究浓度、温度对该反应速率的影响,进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
编号 0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.01mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应结束时间/min
I 2 V1 0 20 2.1
II 2 1 1 20 5.5
III 2 V2 0 50 0.5
下列说法错误的是
A.V1=2,V2=2
B.实验I、III的目的是探究温度对化学反应速率的影响
C.实验Ⅲ中v(KMnO4)=0.01mol·L-1·min-1
D.其他条件不变,若改用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液,也能达到实验目的
13.分别在三个容积均为2L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) D(g)。容器甲中反应进行至5 min时达到平衡状态,相关实验数据如下表所示。
容器 温度℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
n(A) n(B) n(D) n(D)
甲 500 4.0 4.0 0 3.2
乙 500 4.0 a 0 2.0
丙 600 2.0 2.0 2.0 2.8
下列说法不正确的是
A.a = 2.2
B.甲容器中反应物的半衰期小于187.5 s
C.若容器甲中起始投料减半,则A的平衡转化率相应减小
D.正反应为吸热反应
14.在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.5倍,下列说法正确的是( )
A. B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率不变 D.C的体积分数增加
15.已知可逆反应2A(g)+B(g)2C(g),根据表中的数据判断下列图像错误的是
A. B. C. D.
二、填空题
16.将等物质的量的A、B混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经5min后,测得D的浓度为0.5mol L-1,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1。求:
(1)x=_______;反应开始前放入容器中的A的物质量是_______。
(2)浓度c(A)=_______;5min内B的平均速率v(B)=_______;
(3)某时刻D的浓度为0.6mol L-1,则A的转化率α(A)=_______。已知:转化率α(A)=×100%
17.煤电工业产生的烟气或汽车尾气中常含有NOx、CO等污染大气的气体,其中的NOx来源于如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅱ在常温下就能自发进行,则a_______0。(填“>”或“<”)
(2)煤电工业烟气中的NO可利用“氨法脱硝”处理,其反应为
①反应中,生成时,被氧化的的质量为_______。
②工业上可利用尿素[]水解制得,该反应的化学方程式为_______。
(3)为避免汽车尾气中的NOx和CO直接排放到大气中,可利用“三元催化转换器”将其转化为和。
①已知含碳物质参与反应的能量变化如所示,则NO(g)和CO(g)转化为和的热化学方程式为_______。
②“三元催化转换器”中用到了金属铂,如图为金属铂的晶胞结构示意图。金属铂晶体中,铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为_______。若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的分数坐标为_______。
三、实验题
18.某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,实验过程的数据记录如下(见表格),请结合表中信息,回答有关问题:
实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL
A 20 10 0.1 10 0.1 0
B 20 5 0.1 10 0.1 5
C 20 10 0.1 5 0.1 5
D 40 5 0.1 10 0.1 5
(1)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中,反应速率最快的可能是__(填实验序号)。
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件,其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合是__(填实验序号,下同);
②A和B、A和C的组合比较,所研究的问题是__;
③写出上述反应的离子方程式__。
(3)可以利用出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较:__。
19.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速率研究影响反应速率的因素,设计实验方案如下(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 20mL溶液 30mL溶液
② 20mL溶液 30mL溶液
(1)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2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO)=___________mol/L(假设混合溶液的体积为50mL,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t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是___________。
Ⅱ.溶液中存在平衡:(橙色)(黄色)。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___________。
(5)对比实验②和④可得出的结论是___________。
四、计算题
20.(1)已知在、时,反应,,若该反应的和不随温度变化而变化,则保持该反应能自发进行的温度应低于_______(结果保留整数)。
(2)已知:,则水的沸点是_______(结果保留1位小数)。
(3)已知在时,由石墨转化为金刚石的反应的,,石墨的熵S石,则金刚石的熵S金=________,这两种碳的同素异形体中更有序的是________。
21.一定条件下,将和充入固定容积为2 L的密闭容器中,发生反应,反应体系中某组分浓度随时间的变化关系如图所示。
(1)从反应开始到平衡状态,以的浓度变化表示的平均反应速率为________。
(2)此条件下,该反应的化学平衡常数________(列出计算式即可),的平衡转化率为________。
参考答案:
1.A
【详解】A.从该反应历程图示可知,Ti4+…NH2—N=O在反应过程中生成又分解,是中间产物,A正确;
B.Ti4+…NH3是在反应过程中生成,后又进一步参与反应,不是催化剂,B错误;
C.从体系物质的总流入与总流出分析,参与反应的物质有NH3、O2、NO,生成的物质有N2、H2O,总反应化学方程式为:4NH3+2O2+2NO3N2+6H2O,C错误;
D.Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O的反应过程中,N2的形成即是非极性键的形成,D错误;
故选A。
2.D
【详解】A.反应中每消耗3molM,同时生成2molR,当单位时间内消耗3molM,同时生成2molR时不能说明正反应速率等于逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故A不选;
B.参加该反应的物质都是气体,反应过程中混合气体的质量一直不变,当混合气体的质量不再变化时不能说明反应达到平衡,故B不选;
C.体系的密度等于质量和体积的比值,始终是一个定值,此时的状态不一定是平衡状态,故C不选;
D.N的物质的量分数不再变化,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡,故D选;
正确答案是D。
3.D
【详解】A.活化分子间的碰撞有合适取向时才是有效碰撞,故A错误;
B.吸热反应与是否加热无关,故B错误;
C.物质状态的改变也会引起能量变化,如气态水转化为液态水时放出热量,但该过程是物理变化,所以能量变化不一定伴随发生化学反应,故C错误;
D.断键吸收能量、成键放出能量,所以化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的,故D正确;
故选:D。
4.B
【详解】①当碰撞的分子具有足够的能量和合适的取向时,活化分子发生有效碰撞,才能发生化学反应,故①正确;
②化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则化学反应一定伴随着能量变化,故②正确;
③活化分子发生碰撞时,必须有合适的取向才能发生有效碰撞,故活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故③错误;
④NH4Cl晶体与Ba(OH)2 8H2O反应时温度降低,属于吸热反应,故④正确;
⑤化学反应中能量的变化量与参加反应物质的物质的量有关,物质的量越多,能量变化越大,故⑤错误;
⑥反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS<0,自发进行的反应也需要一定条件才可以发生,故⑥错误;
⑦新制氯水中含有次氯酸,次氯酸见光分解为盐酸和氧气,溶液酸性增强,pH逐渐减小,故⑦正确;
综上所述,错误的是③⑤⑥;
故答案选B。
5.D
【详解】A. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,A错误;
B. 恒温时,压缩容器的体积,气体浓度增大,颜色加深,但平衡不移动,B错误;
C. 达到平衡,其平衡常数为,C错误;
D. 恒容时,升高温度,混合气体的颜色加深,则平衡右移,升温平衡朝吸热方向移动,则该反应的焓变为正值,D正确;
答案选D。
6.A
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态,据此判断。
【详解】①化学平衡时反应物浓度可能等于生成物浓度,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故错误;
②各组分的浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故正确;
③化学平衡时容器中N2、H2、NH3浓度之比可能为1:3:2,也可能不等1:3:2,与各物质的初始浓度及转化率有关,故错误;
④v正(N2):v正(NH3)=1:2,都体现正反应速率,未体现正与逆的关系,故错误;
⑤v正(N2):v逆(H2)=1:3,正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
⑥3v正(H2)=2v逆(NH3),速率之比不等于计量数之比,故错误;
⑦正反应体积减小,反应混合气体的物质的量不再变化,达平衡状态,故正确;
⑧体积不变,都是气体参与的反应,容器内气体的密度始终不变化,故错误;
⑨单位时间内生成nmolN2的同时生成3nmol的H2,都体现逆反应速率,未体现正与逆的关系,故错误;
⑩正反应放热,且是绝热密闭容器,因此体系的温度不再改变,反应达平衡状态,故正确;共4个。
故选A。
7.D
【详解】A.△H=生成物的总能量-反应物的总能量,△H<0,说明生成物的总能量低于反应物的总能量,则该反应为放热反应,A错误;
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,该反应吸热,说明石墨的能量低于金刚石,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,B错误;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量,故应该是生成CO2(g)而不是CO(g),C错误;
D.反应能自发进行,△G=△H-T△S<0,反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)气体分子数减少,△S<0,该反应室温下能够自发进行,则△H<0,D正确;
答案选D。
8.B
【详解】A.向新制的黄绿色氯水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入少量硝酸银固体,由于Ag++Cl-=AgCl↓,导致溶液中Cl-的浓度减小,上述平衡正向移动,故溶液的颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A不合题意;
B.对平衡体系CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)加压后,由于反应前后气体体积不变,增大压强平衡不移动,但由于体积减小,NO2的浓度增大导致颜色变深,故不能勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.将二氧化氮平衡球中存在2NO2(g)N2O4(g) ,故放入热水中温度升高平衡逆向移动,颜色加深,放入冷水中,降低温度,平衡正向移动,颜色变浅,故能用勒夏特列原理解释,C不合题意;
D.向H2(g)+I2(g)2HI(g)恒容平衡体系中通入适量H2,增大反应物浓度,平衡正向移动,I2蒸气的浓度减小,体系颜色变浅,故能用勒夏特列原理解释,D不合题意;
故答案为:B。
9.D
【详解】A.SO2易溶于水,与水反应产生H2SO3浓度较大;CO2能溶于水,与水反应产生H2CO3浓度比较小。二者的浓度不同、电解质种类不同,因此不能根据饱和溶液pH大小判断亚硫酸和碳酸的酸性强弱,A错误;
B.由于酸性:HCl>H2SO3>H2CO3,所以将CO2和SO2气体分别通入BaCl2溶液中,都不能发生反应,因此不能鉴别CO2和SO2气体,B错误;
C.将SO2通入NaHCO3溶液后,反应产生CO2气体,将混合气体依次通入酸性KMnO4溶液,具有还原性的SO2被氧化产生H2SO4,CO2不反应。然后将气体通入品红溶液,品红溶液不褪色,证明SO2已经被除尽,最后通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明气体中含有CO2,该实验操作只能证明酸性:H2SO3>H2CO3,但H2SO3不是S元素最高价含氧酸,因此不能证明元素的非金属性:S>C,C错误;
D.采用对照方法进行实验。两个实验中一个有FeCl3,一个没有,因此可通过反应产生气泡的快慢判断FeCl3是否对H2O2分解有催化作用,能否加快反应速率,D正确;
故合理选项是D。
10.D
【分析】根据平衡常数,可知该可逆反应为。
【详解】A.恒容时,温度升高,H2的浓度减小,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,即焓变为正值,A项错误;
B.恒温恒容时,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,氢气的浓度不变,B项错误;
C.升高温度,正,逆反应速率都增大,C项错误;
D.根据平衡常数的表达式可知,该可逆反应为,D项正确;
综上所述答案为D。
11.B
【详解】某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g) =-QkJ mol-1(Q>0)。12s时达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,
A.图象分析可知A的浓度变化=0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,反应速率, A正确;
B.C.图象分析B的浓度变化=0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,计算B的反应速率,速率之比等于化学方程式计量数之比,3:b=0.05:,b=1,3:c=0.05: c=2,化学计量数之比b:c=1:2,B错误;
C.由B项的解析可知,该反应方程式为:3A(g)+B(g)2C(g),故根据反应速率之比等于化学计量系数比,可知,又知A的消耗速率是B的生成速率的3倍,,故有,12s后化学反应达到平衡,C正确;
D.由反应可知3molA参加反应时放热QKJ,12s内反应A的物质的量=(0.8mol/L-0.2mol/L)×2L=1.2mol,结合化学方程式定量关系计算,3A(g)+B(g)2C(g) =-QkJ mol-1,1.2molA反应放出热量0.4QkJ,D正确;
故答案为:B。
12.D
【详解】A.探究外界条件对化学反应速率影响需控制唯一变量,三组实验中溶液体积之和不变,所以V1=2,V2=2,A正确;
B.实验Ⅰ、Ⅲ控制唯一变量是温度,实验目的是探究温度对化学反应速率的影响,B正确;
C.实验Ⅲ中用浓度变化表示的反应速率
,C正确;
D.若改用酸性溶液,高锰酸钾溶液过量,无法观察到溶液褪色,将不能达到实验目的,D错误;
故选D。
13.D
【详解】A.由,则,所以, 由于温度不变,平衡常数不变,所以,解得a=2.2,故A不选;
B.容器前5min的平均反应速率,,A消耗一半时的平均反应时间,随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,所以甲容器中反应物的半衰期小于187.5 s,故B不选;
C.由反应A(g)+B(g) D(g)可知,该反应为正反应体积减小的反应,所以压强减小,平衡逆向移动,容器甲中起始投料减半,则压强减小,平衡逆向移动,则A的转化率减小,故C不选;
D.甲乙温度相同,平衡常数相等,容器丙的起始投料2molA、2molB、2molD,若温度不变等效于甲容器,但由于丙容器的温度高于甲容器,平衡时D的浓度减小,即升高温度,平衡逆向移动,故该反应属于放热反应,故选D。
答案选D
14.B
【详解】反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的瞬间,C的浓度变为原来的2倍,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.5倍,说明增大压强,平衡向逆向移动,结合平衡移动规律:增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,故m+n故答案选B。
15.D
【详解】A.根据题表数据可知,在相同的压强下,升高温度,A的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应。该反应为气体体积减小的反应,在相同的温度下,增大压强,A的转化率增大,则。升高温度,A的转化率降低,化学反应速率增大,所以500℃时先达到平衡,A正确;
B.压强一定时,升高温度,平衡逆向移动,C的百分含量减小,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,C的百分含量增大,B正确;
C.升高温度,、均增大,但吸热反应方向增大的程度大,即,所以平衡逆向移动,经过一段时间后反应达到平衡,C正确;
D.增大压强,、均增大,但,平衡正向移动,最终达到新的平衡状态,D错误;
故选D。
16.(1) 2 3mol
(2) 0.75mol/L 0.05mol/(L·min)
(3)60%或0.6
【详解】(1)5min内,C的变化浓度为0.1mol/(L·min)×5min=0.5mol/L,该时间段内生成D的物质的量浓度为0.5mol/L,利用变化物质的量浓度等于化学计量数之比,推出0.5mol/L∶0.5mol/L=x∶2,得出x=2;该时间段内,A变化的物质的量为0.5mol/L×2L×=1.5mol,B变化的物质的量为0.5mol/L×2L×=0.5mol,相同条件下,物质的量之比等于物质的量浓度之比,令起始时,A、B物质的量为amol,达到平衡时,则有(a-1.5)mol∶(a-0.5)mol=3∶5,解得a=3;故答案为2;3mol;
(2)根据(1)的分析,达到平衡时c(A)= =0.75mol/L;5min内B表示的反应速率v(B)= =0.05mol/(L·min);故答案为0.75mol/L;0.05mol/(L·min);
(3)某时刻D的浓度为0.6mol/L,则D的物质的量为0.6mol/L×2L=1.2mol,同时消耗A的物质的量为1.2mol×=1.8mol,A的转化率为×100%=60%;故答案为60%或0.6。
17. < 8.5g CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑ 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =-746.5kJ/mol 12 (0,,)
【详解】(1)反应Ⅱ是气体体积减小的反应,属于熵减反应,该反应在常温下就能自发进行说明其为放热反应,<0,则a<0,故答案为:<;
(2)①反应中,N元素化合价既有由氨分子中-3价上升到0价、又有由NO分子中+2价下降到0价,O元素化合价由0价下降到-2价,生成时消耗molO2,O元素得到1.5mol电子,被氧化的的物质的量为=0.5mol,质量为0.5mol17g/mol=8.5g,故答案为:8.5g;
②尿素水解成氨气和二氧化碳,方程式为:CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑,故答案为:CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑;
(3)①由图可知,热化学方程式a. C(s)+O2(g)=CO(g) ;b. C(s)+ O2(g)=CO2(g) ;c. ;由盖斯定律可知,2(b-a)-c可以得到2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =(-393.52+2110.5-180.5)kJ/mol=-746.5kJ/mol,故答案为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =-746.5 kJ/mol;
②由晶胞结构可知,铂原子位于晶胞的顶点和面心,铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为12,若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的分数坐标为(0,,),故答案为:12;(0,,)。
18. D B、D 相同温度条件下浓度对反应速率的影响 +2H+==S↓+SO2↑+H2O SO2可溶于水,测定不准确或实验装置较复杂,不易控制
【分析】研究浓度、温度的改变对化学反应速率的影响时,需排除其它因素的影响,也就是需要保持其它因素相同,只改变一个条件。
【详解】(1)在上述实验中,由于浓度变化对反应速率的影响小于温度变化对反应速率的影响,所以反应速率最快的可能是D。答案为:D;
(2)①能说明温度对该反应速率影响的组合,应是对应物质的浓度相同,只有温度不同的两组实验,分析表中数据,可确定是B、D;
②A和B、A和C的组合比较,要么是Na2S2O3浓度不同而H2SO4浓度相同,要么是H2SO4浓度不同而Na2S2O3浓度相同,故所研究的问题是相同温度条件下浓度对反应速率的影响;
③上述反应中,Na2S2O3与H2SO4反应生成Na2SO4、S、SO2和H2O,离子方程式为+2H+==S↓+SO2↑+H2O。答案为:B、D;相同温度条件下浓度对反应速率的影响;+2H+==S↓+SO2↑+H2O;
(3)不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较,原因是:SO2可溶于水,测定不准确或实验装置较复杂,不易控制。答案为:SO2可溶于水,测定不准确或实验装置较复杂,不易控制。
【点睛】排水法收集并量取气体体积时,所收集气体必须不易溶于所排出的液体。
19.(1) 浓度
(2)0.0052
(3)反应放热或产物是反应的催化剂
(4) 黄 正反应 橙色逐渐变浅,最后变为无色
(5)酸性溶液氧化性强
【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,据此回答;
(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;
(5)
根据实验②可知,酸性条件下K2Cr2O7能氧化乙醇;根据实验④可知,碱性条件下K2Cr2O7不能氧化乙醇,对比实验②和④,可得出的结论是K2Cr2O7酸性溶液氧化性强。
20. 金刚石
【详解】(1)在、时,题给反应的,,则有。要使反应能自发进行,需使,即,则,因此保持该反应能自发进行的温度应低于。
(2)在水沸腾时,,则。
(3)石墨转化为金刚石的反应为,,即,解得S金=。体系的熵值越小越有序,通过上述计算知,S金<S石,则金刚石比石墨更有序。
21.(1)0.1
(2)
【详解】(1)根据题图可知,开始时某组分的浓度为,则该组分为氨气,题图表示氨气的浓度随反应时间的变化关系,故从反应开始到平衡状态,以的浓度变化表示的平均反应速率为;
(2)由题图可知,起始时,,平衡时,则的转化浓度为,则有
计算:该反应的化学平衡常数,的平衡转化率为。

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