专题2化学反应速率与化学平衡单元检测题(含解析)高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1.已知反应2NO2(g) N2O4(g)△H<0,N2O4的体积百分数随温度的变化平衡曲线如图所示,下列相关描述正确的是
A.a点的化学反应速率比d点的大
B.平衡常数值:Kb>Kc
C.d点:V正<V逆
D.从b点变为c点,只要增加NO2的物质的量
2.我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附CO和合成的反应,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A.总反应的热化学方程式是
B.图中决速步骤的能垒(活化能)为91.5kJ/mol
C.催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能
D.该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢
3.某温度下,在体积为2L的刚性容器中加入1mol环戊烯(
)和2molI2发生可逆反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g) △H>0,实验测定容器内压强随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.0~2min内,环戊烯的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
B.环戊烯的平衡转化率为75%
C.有利于提高环戊烯平衡转化率的条件是高温低压
D.该反应平衡常数为5.4mol·L-1
4.在体积为的恒容密闭容器中发生反应,图1表示时容器中、、物质的量随时间的变化关系,图2表示不同温度下平衡时的体积分数随起始的变化关系。则下列结论正确的是
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率
B.由图2可知反应,正反应吸热且
C.若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入和,此时
D.时,向空容器中充入和,达到平衡时的体积分数小于0.5
5.将2mL 0.1mol·L -1 FeCl3溶液和2mL 0.01mol·L -1 KSCN溶液混合,发生如下反应:FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq),为了使平衡状态向逆反应方向移动,应选择的条件是:①再加入2mL1mol·L -1FeCl3 溶液 ② 加入KCl固体 ③ 加入适量的铁粉 ④ 再加入2mL0.4mol·L -1KSCN溶液
A.②③ B.③ C.②④ D.①③④
6.甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。热催化氧化消除技术是指在Mn2O3作催化剂时,用O2将甲苯氧化分解为CO2和H2O。热催化氧化消除技术的装置及反应机理如图所示,下列说法中错误的是
A.反应Ⅱ的方程式为
B.反应Ⅰ中Mn元素的化合价升高
C.反应Ⅱ中O-H键的形成会释放能量
D.Mn2O3作催化剂可降低总反应的焓变
7.“氯化反应”通常指将氯元素引入化合物中的反应。计算机模拟单个乙炔分子和氯化氢分子在催化剂表面的反应历程如图所示。
下列说法正确的是
A.该历程中活化能为1.68×10-24eV
B.M2为C2H2与HgCl2形成的中间体
C.反应物或产物在催化剂表面进行吸附和脱离
D.该反应的热化学方程式为HC≡CH(g)+HCl(g)→H2C=CHCl(g)△H=-2.24×10-24eV·mol-1
8.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2 和1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.两容器中正反应速率:I<II
B.两容器中的平衡常数:I>II
C.容器Ⅰ 中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D.容器Ⅰ 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和大于1
9.以丙烯(C3H6)、NH3、O2为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的化学方程式分别为:
反应Ⅰ 2C3H6(g)+2NH3(g)+3O2(g) 2C3H3N(g)+6H2O(g)
反应Ⅱ C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g)
反应时间相同、反应物起始投料相同时,丙烯腈产率与反应温度的关系如图所示(图中虚线表示相同条件下丙烯腈平衡产率随温度的变化)。下列说法正确的是
A.其他条件不变,增大压强有利于提高丙烯腈平衡产率
B.图中X点所示条件下,延长反应时间或使用更高效催化剂均能提高丙烯腈产率
C.图中Y点丙烯腈产率高于X点的原因是温度升高导致反应I建立的平衡向正反应方向移动
D.图中X点丙烯腈产率与Z点相等(T1<T2),则一定有Z点的正反应速率大于X点的正反应速率
10.下列实验中,能达到预期目的是
A.测定反应生成H2的速率 B.探究温度对反应速率的影响
C.探究浓度对反应速率的影响 D.探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果
A.A B.B C.C D.D
11.下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是
实验操作 目的或结论
A 将少量片放入溶液中 证明的金属性比强
B 将点燃的镁条置于盛有集气瓶中,瓶内壁有黑色固体生成 镁的还原性比碳强
C 向溶液(含少量杂质),加入适量氯水,再加萃取分液 除去溶液中的
D 向溶液中加入5滴同浓度的溶液,再加入几滴溶液,溶液显血红色 与的反应是可逆反应
A.A B.B C.C D.D
12.H2与ICl的反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A.反应①、反应②均为放热反应
B.反应①、反应②均为氧化还原反应
C.H2与ICl的总反应速率快慢取决于反应②
D.反应H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)的ΔH=-218kJ·mol-1
13.在一定条件下的1L密闭容器中,X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.0~15min,消耗C的平均速率约为0.033mol L-1 min-1
B.X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为:Y(g)+3X(g)2C(g)
C.反应开始到25min,X的转化率为25%
D.25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积
二、填空题
14.图Ⅰ、Ⅱ依次表示在酶浓度一定时,反应速率与反应物浓度、温度的关系。请据图回答下列问题:
(1)图Ⅰ中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是___________。
(2)图Ⅱ中,催化效率最高的温度为___________(填“”或“”)点所对应的温度。
(3)图Ⅱ中,点到点曲线急剧下降,其原因是___________。
(4)将装有酶、足量反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃的水浴锅内,后取出,转入25℃的水浴锅中保温,试管中反应速率加快的为___________(填“甲”或“乙”)。
15.用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式 _______。
(2)在2 L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
实验编号 温度/℃ 起始时NO的物质的量/mol 平衡时N2的物质的量/mol
1 700 0.40 0.09
2 800 0.24 0.08
结合表中数据,判断该反应的ΔH_______0(填“>”或“<”),理由是_______。
(3)700℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入一定量和发生反应:N2(g)+CO2(g) C(s)+2NO(g);其中、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①内的平均反应速率v=_______。
②图中A点v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
③第时,外界改变的条件可能是_______。
A.加催化剂 B.增大碳的物质的量 C.减小的物质的量 D.升温 E.降温
16.(1)向盛有溶液的试管中加入溶液,溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡:
①向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液,溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
②向上述平衡体系中加入少量固体,溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(2)氨是一种重要的化工原料,合成氨的反应:,反应过程如图所示:
① ______(用含、的式子表示)。
②加催化剂的曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③在一定条件下,能说明反应一定达到平衡的是______(填字母代号)。
A.
B.单位时间内消耗的同时消耗
C.的物质的量之比为
D.混合气体中保持不变
17.化学反应与生产研究息息相关,我们不仅关注能量变化,还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求,回答下列问题:
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是_______(填字母,下同)
A.
B.
C.
D.
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_______(填A或B)处电极入口通氧气,其电极反应式为_______。当消耗标准状况下氢气11.2L时,假设能量转化率为85%,则导线中转移电子的物质的量为_______。
(3)某温度时,在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应,X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①该反应的化学方程式为_______。
②反应开始至2min时,Y的平均反应速率为_______。
③2min时,v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
三、计算题
18.在一定条件下,反应的平衡常数为0.5,在体积为1L的容器中,已知CO(g)、的起始浓度分别为、,反应达到平衡后再改变下列条件,通过计算判断平衡移动的方向。
(1)保持体积不变,通入;_______
(2)保持体积不变,通入CO(g)和各0.0400 mol;_______
(3)保持温度不变,将容器体积扩大为原来的2倍。_______
19.反应aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
问题:
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为____。
(2)A的平均反应速率vI(A)、vII(A)、vIII(A)从大到小排列次序为____。
(3)B的平衡转化率αI(B)、αII(B)、αIII(B)中最小的是____,其值是____。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡向____移动,采取的措施是____。
(5)比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应温度(T3)的高低;T2____T3(填“<”“>”“=”),判断的理由是____。
四、实验题
20.实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。
I.如图所示制备(经检验装置气密性良好)。
(1)仪器a的名称是____。
(2)写出C中制备NaHSO3的离子方程式____。
II.探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应,过程如图所示:
已知:硫酸亚铜易溶于水。
回答下列问题:
(3)加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl,说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因。
a.Cl-改变了HSO的还原性
b.Cl-改变了Cu2+的氧化性
用原电池原理进行试验,探究上述现象可能的原因。
编号 实验1 实验2
实验
现象 闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象 闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
①由实验1、2可知原因a不合理,依据是_____。
②实验3:用如图所示装置实验,B中有白色沉淀生成,证明原因b合理。
ⅰ.补全电化学装置示意图____。
ⅱ.写出B中的电极反应方程式____。
ⅲ.请从反应原理的角度解释原因:Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀,____,使HSO与Cu2+的反应能够反应完全。
III.金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+,短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合]
已知:Au3++4Cl-+H+HAuCl4
(4)利用(3)中实验探究的结论,分析“王水”溶金的原理:____。
21.(一) 二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化,还可以作为贵金属的萃取剂。可由硫和氯气在100-110℃直接化合而成。实验室用以下装置制备S2Cl2,并利用尾气制备漂白粉。已知S2Cl2的熔点:-77℃,沸点:137℃。S2Cl2遇水剧烈反应。
(1)a中所装试剂为_______。(填序号)
A.无水CuSO4 B.无水CaCl2 C.碱石灰 D.P2O5
(2)仪器b的名称为_______。
(3)实验前向装置中通入N2的目的是_______。
(二)某研究性学习小组利用草酸溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验设计如下:(假设溶液混合时体积可以加和)
实验序号 实验温度(K) 酸性KMnO4溶液 草酸溶液 去离子水 溶液褪色时间
c(mol/L) V(mL) c(mol/L) V(mL) V(mL) t(s)
① 298 0.02 2.0 0.10 4.0 0 t1
② T 0.02 2.0 0.10 3.0 a 8.0
③ 343 0.02 2.0 0.10 3.0 a t2
④ 373 0.02 2.0 0.10 3.0 a t3
(4)写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:_______。
(5)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响,则a=_______,T=_______。若t1<8 s,可以得出的结论是:_______。
(6)通过比较实验②、③的结果,可以探究_______变化对化学反应速率的影响。
参考答案:
1.B
【解析】A.温度越高化学反应速率越快,温度: a B.该反应的正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,温度:bKc,B项正确;
C.d点N2O4的体积百分数小于平衡状态,要达到平衡状态需要反应正向移动,则v正>v逆,C项错误;
D.b、c点温度不同,从b点变为c点,应该改变温度实现,D项错误;
答案选B。
2.D
【解析】A.反应热取决于始态和终态,与历程无关,开始能量比结束能量高,该反应放出65.7kJ能量,总反应的热化学方程式是 ,故A错误;
B.能垒(活化能)越大反应速率越慢,最慢的反应历程是决速步骤,最大的能垒(活化能)= 46.9-(-131.4)=178.3 kJ/mol,故B错误;
C.催化剂只降低了反应的活化能,不参与化学反应,故C错误;
D.经过TS3时活化能为50.4-(-14.8)=65.2 kJ/mol,经过TS5时活化能为37.4-(-15.2)=52.6 kJ/mol,活化能越大,反应速率越慢,则经过TS3时比经过TS5时的反应速率慢,故D正确;
故选:D。
3.D
【解析】A.根据图中信息可知,容器内起始总压为,2min时总压为,平衡时总压为,恒温恒容,压强之比等于物质的量之比(),即,,列“三段式”如下:
列方程:,则,,A项正确;
B.平衡时,,,列“三段式”如下:
,则,环戊烯的平衡转化率为,B项正确;
C.该反应为吸热反应,且生成物中气体的系数之和大于反应物中气体系数之和,升高温度,减小压强有利于提高环戊烯平衡转化率,C项正确;
D.该反应平衡常数,D项错误;
故选D。
4.D
【解析】图甲可知,时平衡时,A的物质的量变化量为,B的物质的量变化量为0.4 mol -0.2 mol =,C的物质的量变化量为0.2mol,各物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应方程式为:2A(g)+B(g)C(g)。可计算平衡常数K==25。
【解析】A.由图甲可知,时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为,故 ,选项A错误;
B.在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比:,即a=2。由图乙可知,:一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,即,选项B错误;
C.恒温恒容条件下,再向体系中充入0.2 mol B和0.2 mol C,由于B和C的化学计量数相等,所以Qc=K,平衡不移动,故,选项C错误;
D.由图Ⅰ可知,时平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为、、,物质的量之比等于化学计量数之比,故x:y::::1:1,平衡时A 的体积分数为,时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,故达到平衡时,A 的体积分数小于,选项D正确。
答案选D。
5.B
【解析】对于反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq),其离子方程式为Fe3+(aq)+3SCN-(aq) Fe(SCN)3(aq);
①再加入2mL1mol·L -1FeCl3 溶液,增大了FeCl3 溶液的浓度,平衡正向移动;
② 加入KCl固体,对Fe3+和SCN-的浓度都不产生影响,平衡不发生移动;
③ 加入适量的铁粉,与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+,减小了Fe3+浓度,平衡逆向移动;
④ 再加入2mL0.4mol·L -1KSCN溶液,增大了溶液中的SCN-浓度,平衡正向移动;
由以上分析可知,只有③符合题意,故选B。
6.D
【解析】从图中可以看出,反应Ⅰ中,Mn2O3与O2反应转化为MnO2,反应Ⅱ中,MnO2将C7H8氧化,重新生成Mn2O3。
【解析】A.由图中可以看出,反应Ⅱ中,MnO2转化为Mn2O3,C7H8生成CO2和H2O,方程式为,A正确;
B.反应Ⅰ中,Mn2O3与O2反应转化为MnO2,Mn元素的化合价升高,B正确;
C.反应Ⅱ中,C7H8与MnO2反应生成H2O等,形成O-H键,从而释放能量,C正确;
D.Mn2O3作催化剂,可降低总反应的活化能,但不能改变反应的焓变,D错误;
故选D。
7.C
【解析】A.该历程中活化能应为[1.68-(-0.433)] ×10-24eV=2.113×10-24eV,故A错误;
B.由图中反应机理可知,M2为HCl、C2H2与HgCl2形成的中间体,故B错误;
C.反应物或产物在催化剂表面进行吸附和脱离,故C正确;
D.题目中模拟的是单个乙烯分子,该反应的热化学方程式为HC≡CH(g)+HCl(g)→H2C=CHCl(g)△H=-2.24×10-24×NA eV·mol-1,故D错误;
故选C。
8.C
【解析】A.若两容器保持恒温,则为等效平衡,正反应速率相等,现为恒容绝热容器,I中温度升高,II中温度降低,所以达平衡时,混合气体的温度I比II高,正反应速率:I>II,A不正确;
B.由A中分析可知,达平衡时容器I的温度比II高,由于正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以两容器中的平衡常数:I<II,B不正确;
C.若温度不变,容器I和容器II中CO2的物质的量相等,现达平衡时,容器I的温度比II高,升温时平衡逆向移动,所以容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少,C正确;
D.若温度不变,容器I和容器II为等效平衡,则此时容器Ⅰ中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和等于1,现容器II的温度比容器I低,相当于容器I降温,平衡正向移动,容器II中CO2的转化率减小,所以容器Ⅰ 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和小于1,D不正确;
故选C。
9.B
【解析】A.反应Ⅰ中正反应体积增大,反应Ⅱ中反应前后体积不变,因此其他条件不变,增大压强不有利于提高丙烯腈平衡产率,A错误;
B.根据图象可知图中X点所示条件下反应没有达到平衡状态,又因为存在副反应,因此延长反应时间或使用更高效催化剂均能提高丙烯腈产率,B正确;
C.根据图象可知图中X点、Y点所示条件下反应均没有达到平衡状态,Z点反应达到平衡状态,升高温度平衡逆向进行,因此图中Y点丙烯腈产率高于X点的原因不是因为温度升高导致反应I建立的平衡向正反应方向移动,C错误;
D.由于温度会影响催化剂的活性,因此Z点的正反应速率不一定大于X点的正反应速率,D错误;
答案选B。
10.B
【解析】A.生成的氢气能从长颈漏斗溢出,无法测定生成氢气的体积,故不选A;
B.B选项中,两组实验只有温度是不同,所以可以探究温度对反应速率的影响,故选B;
C.右侧试管内加入的高锰酸钾的物质的量是左侧试管的2倍,所以不能根据褪色时间判断反应速率,故不选C;
D.两组实验加入催化剂的阴离子不同,所以不能探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,故不选D;
选B。
11.B
【解析】A.将少量片放入溶液中,发生反应,没有铁被置换出来,不能证明的金属性比强,故不选A;
B.将点燃的镁条置于盛有集气瓶中,发生反应,镁是还原剂、C是还原产物,证明镁的还原性比碳强,故选B;
C.Fe2+还原性大于Br-,氯气先氧化Fe2+,向溶液(含少量杂质)中加入适量氯水,不能除去溶液中的,故不选C;
D.向溶液中加入5滴同浓度的溶液,过量,再加入几滴溶液,溶液显血红色,不能证明与的反应是可逆反应,故不选D;
选B。
12.C
【解析】根据图象,反应①:H2(g)+2ICl(g)=HCl(g)+HI(g)+ICl(g),H元素的化合价升高,部分I的化合价的降低,该反应为氧化还原反应,反应物总能量大于生成物的总能量,推出该反应为放热反应;反应②:HCl(g)+HI(g)+ICl(g)=I2(g)+2HCl(g),HI中-1价I与ICl中+1价I发生氧化还原反应,反应物总能量大于生成物的总能量,推出该反应为放热反应,据此分析;
【解析】A.根据图象,反应①和②都是反应物的总能量大于生成物的总能量,反应①②均为放热反应,故A说法正确;
B.反应①中H2中H的化合价升高,ICl中部分I的化合价由+1价→-1价,反应①为氧化还原反应,反应②HI中-1价I与ICl中+1价I发生氧化还原反应生成I2,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,故B说法正确;
C.活化能越大,反应速率越慢,总反应速率的快慢取决于活化能大的,根据图象,反应①的活化能大于反应②,因此H2与ICl的总反应速率快慢取决于反应①,故C说法错误;
D.ΔH只与体系中的始态和终态有关,与反应途径无关,根据图象,总反应为放热反应,热反应方程式为H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g) ΔH=-218kJ·mol-1,故D说法正确;
答案为C。
13.A
【解析】A.据图可知C为生成物,0~15min内生成C而不是消耗C,A错误;
B.据图可知X、Y的物质的量减少,为反应物,C的物质的量增加,为生成物,达到平衡时X、Y、C的物质的量变化之比为0.75mol:0.25mol:0.5mol=3:1:2,化学方程式为Y(g)+3X(g)2C(g),B正确;
C.25min时反应已达到平衡,该时段内Δn(X)=0.75mol,转化率为×100%=25%,C正确;
D.25min时的瞬间各物质的物质的量不变,所以不是改变投料,而之后C的物质的量增加,X、Y的物质的量减小,说明平衡正向移动,该反应为气体系数之和减小的反应,缩小容器体积增大压强,平衡正向移动,D正确;
综上所述答案为A。
14. 酶的浓度一定 A 温度过高,酶的活性下降 甲
【解析】(1)由图Ⅰ分析,反应物浓度增大到一定限度,反应速率不再上升,说明决定化学反应速率的主要因素是酶的浓度,故答案为:酶的浓度一定;
(2)由图Ⅱ分析,点的反应速率最快,催化效率最高,故答案为:A;
(3)点到点曲线急剧下降是由于温度升高,酶的活性急速下降,故答案为:温度过高,酶的活性下降;
(4)由图Ⅱ可知,0~25℃范围内,温度越高,反应速率越快,所以甲试管转入25℃的水浴中加热时反应速率加快;乙试管在75℃的水浴中加热时,酶已经失活,故乙中无催化反应发生,故答案为:甲。
15.(1)K=
(2) > 700℃时,K=0.167,800℃时,K=1,温度升高,K值增大,故为吸热反应
(3) 0.01mol/(L·min) > AD
【解析】(1)
平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,表达式为:;
(2)
①依据实验1和实验2起始时和达到平衡时的数据,列三段式有:
实验1:
实验2:
则,,时,,时,,温度升高,K值增大,故为吸热反应;;
(3)
①由图可知内的物质的变化为,由方程式 可知,的物质的量变化为,所以平均反应速率;
②由图可知A点反应向正反应方向进行,所以正逆;
③由图可知第后,反应速率增大,
A.加催化剂,加快反应速率,故A正确;
B.C为固体,增大C的量对反应速率没有影响,故B错误;
C.减小的物质的量,则的浓度减小,反应速率减小,故C错误;
D.升温,使反应速率加快,故D正确;
E.降温,使反应速率减小,故E错误;
故答案为:AD。
16. 变深 不变 (E1-E2)kJ/mol Ⅱ BD
【解析】(1) ①在这个反应体系中存在下述平衡:,其离子方程式为: ,向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液,SCN 浓度增大,平衡右移,则溶液颜色变深。
②向上述平衡体系中加入少量固体,反应相关的粒子浓度均未改变,故平衡不移动,溶液颜色不变。
(2)①焓变=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能—逆反应活化能,则 (E1-E2)kJ/mol;。
②催化剂能降低反应的活化能,故加催化剂的曲线Ⅱ。
③A.若,则说明未平衡,A不选;
B.单位时间内消耗的必定生成、同时消耗,则,故已平衡,B选;
C.的物质的量之比取决于起始物质的量,时难以说明各成分的量是否不再改变,不一定平衡,C不选;
D.混合气体中保持不变,说明已经平衡,D选;
则答案为BD。
17. AC B 0.85 >
【解析】(1) 属于氧化还原反应,而且是放热反应,理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池,故答案为AC。
(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,酸性条件下生成水,正极电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;燃料电池中化学能转化为电能,能量转化效率高
燃料电池中,通入燃料的一极为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入助燃物的一极为正极,正极上发生还原反应,则a为负极、B处电极入口通氧气,碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子,其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时,按可知,假设能量转化率为85%,则导线中转移电子的物质的量为。
(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小,所以Y是反应物、X是生成物,物质的量变化值之比等与化学计量数之比,即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1,故该反应的化学方程式为。
②反应开始至2min时,Y的平均反应速率为。
③2min时,平衡还未建立,体系处于从正反应建立平衡的途中,故v正 v逆。
18.(1),平衡逆向移动
(2),平衡逆向移动
(3),平衡不移动
【解析】在一定条件下的平衡常数,初始CO(g)、的起始浓度分别为、,此时,因此反应正向进行,设反应开始至达到平衡时CO消耗了xmol/L,则达到平衡时、,因此,解得x=0.01,即平衡时、。
【解析】(1)保持体积不变,通入,容器体积为1L,则瞬间、,此时浓度熵,因此平衡逆向移动。
(2)保持体积不变,通入CO(g)和各0.0400 mol;则瞬间、,此时浓度熵,因此平衡逆向移动。
(3)保持温度不变,将容器体积扩大为原来的2倍。则瞬间、,此时浓度熵,因此平衡不移动。
19.(1)1∶3∶2
(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
(3) αⅢ(B) 0.19
(4) 向右 从平衡混合物中分离出了C
(5) > 因为该反应为放热反应,降温才能正向移动
【解析】根据图象中第Ⅰ阶段,平衡时A、B、C的浓度变化量,结合浓度变化量之比等于化学计量数之比计算;分别计算三个阶段B的转化率;第Ⅱ阶段中,C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后,从体系中移出了C,据此分析解答。
【解析】(1)Ⅰ阶段,20min内,Δc(A)=2.0mol L-1-1.00mol L-1=1.00mol L-1,Δc(B)=6.0mol L-1-3.00mol L-1=3.00mol L-1,Δc(C)=2.00mol L-1,则a∶b∶c=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=1∶3∶2;
故答案为1∶3∶2;
(2)vⅠ(A)=,
vⅡ(A)=,
vⅢ(A)=;所以vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
故答案为vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)αⅠ(B)=,
αⅡ(B)=,
αⅢ(B)=;故αⅢ(B)最小;
故答案为αⅢ(B),0.19;
(4)由图示可知,由第一次平衡到第二次平衡,A、B的浓度减小,说明平衡正向移动。由物质C的浓度变化可知,导致平衡正向移动的措施是从反应体系中移出了产物C;
故答案为向右,从平衡混合物中分离出了C;
(5)由图示可知,Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动,由于正反应是放热反应,故Ⅱ→Ⅲ是降温过程,即T2>T3;
故答案为>,因为该反应为放热反应,降温才能正向移动。
【点睛】本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学反应速率、化学平衡影响因素等,侧重考查学生的分析能力和计算能力,难度较难。
20.(1)分液漏斗
(2)
(3) 对照实验1,实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流,说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性,所以a不合理。 A池中加入1mol/L NaHSO3溶液,B池中加入1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体。 Cu2+ +e-+Cl-=CuCl 从而降低了平衡的产物浓度使平衡正向移动
(4)金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+,加入浓盐酸Cl-消耗Au3+只是产物浓度降低平衡正向移动,促使Au被完全溶解。
【解析】装置A为制备SO2,B的作用为安全瓶,C制备NaHSO3溶液,D尾气吸收。
(1)
仪器作用为滴加液体,名称为分液漏斗;
(2)
SO2为酸性氧化物,过量的SO2与碱反应产生酸式盐,方程式为SO2+NaOH=NaHSO3,方程式中NaOH与NaHSO3均为可溶性强电解质拆写成离子,所以离子方程式为;
(3)
该实验为探究实验注意控制单一变量,保证NaHSO3、CuSO4等溶液的体积及浓度对应一致,对照组不加NaCl,而研究对NaHSO3的影响就向其中加入1gNaCl,研究对CuSO4的影响就向其加入1gNaCl观察电流表以确定发生氧化还原反应。所以1不合理的依据为对照实验1,实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流,说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性,所以a不合理。由于B中有白色沉淀,则B池中加入了NaCl与CuSO4溶液的还原产物反应,所以证明b的设计为:A池中加入1mol/L NaHSO3溶液,B池中加入1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体。B池中Cu2+的电子发生还原反应,电极反应为Cu2+ +e-+Cl-=CuCl。产生Cu+本身较微弱,但加入Cl-后沉淀就能使加强并反应彻底,利用平衡移动原理来解释,所以从而降低了平衡的产物浓度使平衡正向移动;
(4)
仿照上面的内容利用平衡移动原理来解释,金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+,加入浓盐酸Cl-消耗Au3+只是产物浓度降低平衡正向移动,促使Au被完全溶解。
21.(1)BD
(2)三颈烧瓶
(3)排尽装置中的空气,防止硫加热时与氧气反应
(4)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(5) 1.0 298 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
(6)温度
【解析】本实验的目的,制取二氯化二硫。A装置用于制取氯气,B装置用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢,D装置为干燥装置,F装置中氯气与硫黄反应制取二氯化二硫,C、F装置用于吸收氯气尾气。
(1)
A.无水CuSO4,常用于检验水的存在,不做干燥剂,A不符合题意;
B.无水CaCl2,能干燥除氨气外的任何气体,B符合题意;
C.碱石灰为碱性干燥剂,能与氯气反应,不能干燥氯气,C不符合题意;
D.P2O5为酸性干燥剂,能用于干燥氯气,D符合题意;
故选BD。答案为:BD;
(2)
仪器b的名称为三颈烧瓶。答案为:三颈烧瓶;
(3)
因为硫黄能在空气中燃烧,在实验前应除去,从而得出向装置中通入N2的目的是:排尽装置中的空气,防止硫加热时与氧气反应。答案为:排尽装置中的空气,防止硫加热时与氧气反应;
(4)
草酸与酸性KMnO4溶液反应,生MnSO4、CO2气体等,离子方程式:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。答案为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(5)
乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响,则除草酸溶液的浓度不同外,其它条件都相同,所以a=1.0,T=298。若t1<8 s,表示反应速率加快,可以得出的结论是:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。答案为:1.0;298;其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快;
(6)
实验②、③中,各物质的浓度都相同,但速率不同,则为温度产生的影响,即可以探究温度变化对化学反应速率的影响。答案为:温度。
【点睛】要保证反应时除草酸以外的其它物质的浓度都相同,溶液的总体积应相同。

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