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文档简介

1、专题 25 化学反应速率1对于密闭容器中的反应 2SO3(g)O2(g) 2SO2(g) ,在一定条件下 n(SO3) 和 n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )B点 b 的正反应速率比点 a 的大D点 d(t 1时刻)和点 e(t 2时刻)处 n(SO2)一样大A点 c 处反应达到平衡C点 c 的逆反应速率比点 e 的大【答案】 D【解析】 A.由图像可以知道,点 c处 O2和SO3的物质的量相等,但是未必达到平衡状态,故A错误; B.点bSO3的物质的量浓度比 a点小,所以点 b的的正反应速率比点 a的小,故 B错误;C.点 c为达到平衡且向正 反应方向进行,生成物的浓

2、度比平衡时要小,所以逆反应速率比平衡状态小,而点 e 处于平衡状态,所以 点 c 的逆反应速率比点 e 的小,故 C错误; D.点 d(t 1时刻 ) 和点 e(t 2时刻)都处于同一平衡状态下,所以 SO2 的物质的量相同,故 D 正确。2下列试管中,不同条件下反应:Fe2HClFeCl2 H2,判断产生 H2的反应速率最小的是试管盐酸浓度温度铁的状态A0.5 mol/L20 块状B0.5 mol/L20 粉末状C2 mol/L35 粉末状D1 mol/L35 块状【答案】 A【解析】盐酸浓度越大、温度越高、接触面积越大反应速率越快,根据表中数据可知C 中反应速率最快, A中反应速率最慢,答

3、案选 A。3某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL 稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下 (累计值 ):时间 (min)12345氢气体积 (mL)50120232290310反应速率最大的时间段及其原因是( )。A 0 1min 盐酸浓度大,反应速率大B 1 2min 接触面积增大,反应速率大C 23min 反应放热,温度升高,反应速率大D 3 4min 产生的 Zn2+是催化剂,反应速率大【答案】 C【解析】从表中数据看出: 0 1min 收集的氢气小于后一分钟,虽然盐酸浓度较大,但是温度较低,故反 应速率不是最大; 2 min 3 m

4、in 收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c( H+)下降,但主要原因是 Zn置换 H2的反应是放热反应,温度升高,温度对反应速率影响占主导作用;3 4min 反应速率比前一分钟小,不能由此判断 Zn2+是催化剂: 4 min 5 min 收集的氢气最少,虽然反应放热,但主要原因是c( H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小,浓度对反应速率影响占主导作用,故选C。4在一定温度下, 10mL 0.40mol/L H 2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 的体积 ( 已折算为标准状 况 ) 如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述

5、不正确的是 (溶液体积变化忽略不计 )A 06min 的平均反应速率: v(H 2O2)=3.3 ×10 -2 mol/(L · min)-2B610min的平均反应速率: v(H2O2) <3.3 ×10 -2mol/(L ·min)C反应到 6min 时, c(H 2O2)=0.30mol/LD反应到 6min 时, H2O2 分解了 50%答案】 C解析】 A.0 6min 时间内,生成氧气的物质的量为=0.001mol ,由2H2O22H2O+O2,可知 c(H 2O2)=0.2mol/L ,所以 v(H2O2)=0.033mol/(L?m

6、in),故 A正确; B随着反应的进行, H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢, 610 min 的平均反应速率小于 0 6min 时间内反应速率,故 B 正确; C由 A 计算可知,反应至 6 min 时 c(H 2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,故 C错误; D6min 内c(H 2O2)=0.2mol/L ,则 H2O2分解率为:×100%=50%,故 D正确。5二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课 题组研究了溶液的酸碱性对 TiO2 光催化染料 R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断正确的是

7、-1A在 020min 之间, pH7时 R的降解速率为 0.07mol ·L-1 ·minB R 的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对R 的降解速率的影响C二氧化钛对 pH2 的 R溶液催化效率好D在 050 min 之间, R的降解百分率 pH2 大于 pH7【答案】 C【解析】A. 在 0 20min 之间,pH 7时 R的降解速率 =( 1.8-0.4 )×10-4mol/L/20min=7 ×10 -6 mol·L-1 ·min -1 , A错误;B. 判断溶液的酸碱性对 R的降解速率的影响应选用 R的起始浓度相同, B

8、错误;C. 通过图像可知, pH 2时,二氧化钛对 R溶液催化时间迅速缩短,效率好,C正确; D. 在 050 min 之间, R的降解初始量pH 7大于 pH2,平衡时浓度接近 0,则降解百分率 pH7大于 pH 2, D错误。6化合物 Bilirubin 在一定波长光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4? 8min 平均反应速率和推测反应16min 时反应物的浓度,结果应是A 2.5 mol/(L · min) 和 2.0 molC 3.0 mol/(L · min) 和 3.0 mol【答案】 BB2.5 mol/(L ·min)

9、和 2.5 molD 5. 0mol/(L ·min)和 3.0 mol【解析】由图可知, 4? 8min 期间,反应物浓度变化为 (20- 10) mol/L=l0 mol/L ,所以 48min 期间,反 应速率为=2.5 mol/(L ·min) ;由图可知, 04min 期间,反应物浓度变化为(40- 20)mol/L=20mol/L , 4? 8min 期间,反应物浓度变化为 (20- 10) mol/L=10 mol/L ,可知,每隔 4 分钟,浓度变化量降为原来的一半,所以 8? 12min 浓度变化为 5 mol/L , 12? 16min 浓度变化为2.5

10、 mol/L ,所以 16min 时浓度为 10mol/L - 5mol/L -2.5 mol/L=2.5 mol/L 。 7在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A、B,发生反应 A(g) 2B(g)3C(g) 。如图是 A的反应速率v(A) 随时间变化的示意图。下列说法正确的是A反应物 A 的浓度: a 点小于 b 点B A的平均反应速率: ab段大于 bc 段C曲线上的 c、 d 两点都表示达到平衡状态D该反应的生成物可能对反应起催化作用【答案】 D【解析】 A.随反应进行,反应物浓度不断减小,所以a 点浓度大于 b 点,故 A 错误; B.ac 段,反应速率逐渐增大,所以平均反应速率 ab

11、 段小于 bc 段,故 B错误; C.从图象上无法判断正逆反应速率相等,c、d两点不一定达到平衡状态,故 C 错误; D.恒温恒容条件下,反应速率加快,可能是某种生成物对反应起到的 催化作用,故 D正确。8某温度下,在容积为 2 L的密闭容器中投入一定量的 A、B发生反应 3A(g) bB(g)cC(g) HQ kJ·mol 1( Q>0) , 12 s 时反应达到平衡,生成 C的物质的量为 0.8 mol ,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。下列说法正确的是1A前 12 s 内, A的平均反应速率为 0.025 mol ·L1·s

12、B12 s 后, A的消耗速率等于 B的生成速率C化学计量数之比 bc1 2D12 s 内,A和 B反应放出的热量为 0.2Q kJ 【答案】 C【解析】分析图像可知 12 s 内 A的浓度变化为 (0.8 0.2)mol ·L 1 0.6 mol ·L1,反应速率 v(A) 0.05 mol ·L1·s1,A 项错误;11 1 1分析图像, 12 s 内B的浓度变化为 (0.5 0.3)mol ·L10.2 mol ·L1,v(B) mol·L1·s1,速率之比等于化学计量数之比, 3b0.05,b1,3c0.0

13、5 ,c2,A、B的化学计量数不同, 12 s后 达到平衡状态, A的消耗速率不等于 B的生成速率, B 项错误, C项正确;1消耗 3 mol A 放热 Q kJ ,12 s 内消耗 A的物质的量为 0.6 mol ·L1×2 L1.2 mol ,消耗 1.2 mol A 放出 的热量为 0.4 Q kJ ,D 项错误。9不同条件下,用 O2氧化 a mol/L FeCl 2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测合理的是A由、可知, pH 越大, +2 价铁越易被氧化B由、推测,若 pH> 7, +2 价铁更难被氧化C由、推测, FeCl2 被 O2氧化的

14、反应为放热反应D60、 pH=2.5 时, 4 h 内 Fe2+的平均消耗速率大于 0.15a mol/(L ·h)答案】 D【解析】 A、由、可知, pH 越小, +2价铁氧化速率越快,故 A错误; B、若 pH> 7,FeCl 2变成 Fe(OH) 2,Fe(OH)2非常容易被氧化成 Fe(OH)3,故 B错误; C、由、推测,升高温度,相同时间内+2价铁的氧化率增大,升高温度 +2 价铁的氧化速率加快,由图中数据不能判断反应的热效应,故C错误; D、50、pH=2.5 时,4 h 内 Fe2+的氧化率是 60%,即消耗 0.6a mol/L ,4 h 内平均消耗速率等于

15、0.15a mol/(L ·h), 温度升高到 60、pH=2.5时,+2价铁的氧化率速率加快, 4 h内Fe2+的平均消耗速率大于 0.15a mol/(L ·h)。 正确答案选 D。10一定温度下,将 1molA(g) 和 1molB(g) 充入 2L 密闭容器中发生反应: A(g)+B(g) xC(g)+D(s) H<0, 在 t 1 时达平衡。在 t 2 、t3 时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g) 的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是At 2 时刻改变的条件是使用催化剂Bt3时刻 v(逆)可能小于 t2 时刻 v( 逆)Ct 3时刻改变的

16、条件一定是增大反应物的浓度Dt 1t 2、t2t 3平衡常数均为 0.25【答案】 B【解析】 A.催化剂只能加快反应速率,对平衡无影响,不能影响C的物质的量浓度,由图可知, t 2时刻 C的浓度增大,但平衡不移动,因此改变的条件不是催化剂,故A错误; B.由图象可知, t 3时刻后 C的物质的量浓度增大,说明平衡正向移动, t3时刻 v(逆)可能小于 t2时刻 v(逆),故 B正确; C.由图象可知, t3时刻 后 C 的物质的量浓度增大,说明平衡正向移动,改变的条件可能是增大反应物的浓度、降低温度等,故 C 错误; D.根据图可知,在 t 2时刻,平衡不移动,但 C的浓度变大,说明在在 t

17、 2时刻改变的条件是缩小容器 的体积,且该反应前后气体体积不变,所以可知x=2,反应方程式为: A(g)+B(g)2C(g) +D(s),t 1 t 3间温度相同,平衡常数相同,由图可知平衡时C的浓度为 0.5mol/L ,则:A(g) +B(g)2C(g)+D( s)起始浓度( mol/L )0.5 0.5 0 转化浓度( mol/L )0.25 0.25 0.5平衡浓度( mol/L )0.25 0.25 0.5所以平衡常数 K4,故 D 错误。11某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中,以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错

18、误的是( )实验组别混合溶液ABCDEF4mol?L 1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和 CuSO4 溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100AV130,V610,V720B本实验利用了控制变量思想,变量为铜离子浓度C反应一段时间后,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【答案】 D【解析】 A.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则需要硫酸的体积、物质的量应相同,由A、F 可知结合溶液的总体积为 30mL+20mL=50m,L 则 V1=30,V6=50-30-10=10 ,V7=20,故

19、 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 中没有加入硫酸 铜,锌与稀硫酸反应后,锌的表面凹凸不平,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表面,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应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较少时,形成铜锌原电池, 反应速率加快,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续 反应,氢气生成速率下降,故D符合题意。12在不同条件下进行化学反

20、应2A(g)=B(g)+D(g) ,B、D起始浓度均为 0,反应物 A的浓度 (mol/L) 随反应时间的变化情况如下表:下列说法不正确的是A中 B在 0 20 min 平均反应速率为 8.25xl0 -3moI.L-l. min-lB中 K=0.25 ,可能使用了催化剂C中 y= 1.4 moI . L-lD比较、可知,该反应为吸热反应【答案】 C【解析】 A、( 1)根据 v= c/t 可计算出 B的反应速率为 =8.25xl0 -3moI.L-l. min-l ,故 A正确; B、由表中数据可知,该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应。实验的平衡状态与实验相 同,但是到达所用的时间较少

21、,说明该容器中的反应速率较大。催化剂能改变反应速率,但不改变平衡, 平衡时浓度相同,但反应速率更快,可能使用了催化剂,故B正确; C、比较实验和实验中的数据可知,在相同温度下,实验中的A 的平衡浓度大于实验,所以反应过程中,反应速率也比实验中的大,在相同温度下,该反应的起始浓度与平衡浓度成比例,故 中 y= 1.2 moI .L-l,故 C错误; D、比较实 验和实验中数据可知,温度升高,起始浓度相同,但平衡 A 的浓度变小,说明平衡正向移动,故可判 断该反应的正反应为吸反应。13在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O 2(g)2SO 3(g)+Q (Q>0)。某研究小组

22、研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,分析正确的是A图研究的是 t 1时刻增大 O2的浓度对反应速率的影响B图研究的是 t 1 时刻加入催化剂后对反应速率的影响 C图研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化速率比乙高 D图研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低答案】 B【解析】 A增大氧气的浓度,瞬间逆反应速率不变,图中不符,应为增大压强,A项错误; B图正正逆反应速率同等程度的增大,为催化剂对反应的影响,B 项正确; C催化剂不改变平衡,应为压强对反应的影响, C 项错误; D若图研究的是温度对化学平衡的影响,则乙先达到平衡,对应的温度高,升温不利 于二氧化硫的转化,则二氧

23、化硫转化率低,D 项错误。14资料显示:自催化作用是指反应产物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4 进行下列三组实验,一段时间后溶液均褪色( 0.01mol/L 可以记做 0.01M)。实验实验实验褪色比实验褪色快比实验褪色快列说法不正确的是A实验中发生氧化还原反应,H2C2O4 是还原剂,产物 MnSO4能起自催化作用B实验褪色比快,是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率C实验褪色比快,是因为Cl 的催化作用加快了反应速率D若用 1mL0.2M的 H2C2O4 做实验,推测比实验褪色快【答案】 C【解析】 A. 由分析可知,实验中发生氧化还原反应,H2C2O4 化合价降低,

24、作为还原剂,生成MnSO4,能起自催化作用,故 A正确; B. 实验加入了 MnSO4固体后,褪色比快,说明 MnSO4的催化作用加快了反应速 率,故 B正确; C. 实验加入了稀盐酸之后, Cl与 KMnO4生氧化还原反应,所以褪色比快, Cl 是还原 剂不是催化剂,故 C错误; D. 若用 1mL0.2M的 H2C2O4做实验,还原剂 H2C2O4浓度增大,反应速率更快,更 快将 KMnO4 消耗完,推测比实验褪色快,故D正确。15我国在 CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2 转化过程示意图如图:回答下列问题:( 1)二氧化碳分子中的化学键是 ,物质乙的结构简式是 。( 2)写

25、出反应的化学方程式 。( 3)实验室常用纯净碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,反应过程中产生二氧化碳的体积V( CO2)与时间关系如图:由图象分析,化学反应速率最快一段是 。为了增大上述化学反应的反应速率,欲向溶液中加入下列物质或采取如下操作,你认为可行的是 填写序号。A蒸馏水 B 氯化钠溶液 C 浓盐酸 D 加热 (4)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,当二氧化碳与氢氧化钠反应的物质的量之比为23 时,溶液中的溶质是 。(填化学式)(5)在一定条件下, 工业上也可用 CO2合成甲醇 (CH3OH),其化学方程式为: CO2+3H2CH3OH+H2O。将 a molCO2与 bmolH2充入容积

26、为 2L 的密闭容器中发生上述反应, tmin 时测得甲醇的物质的量为 cmol 。计算 0-tmin 内 CO2的反应速率为mol/(L ·s) 。 X 的反应速率 (X)=【答案】共价键 CH 3CH(CH3)CH2CH3 CO 2+H2CO+H2O EF CD Na2CO3 NaHCO3【解析】(1)二氧化碳分子中的化学键是共价键,根据乙的球棍模型,乙的结构简式是CH3CH(CH3)CH2CH3;(2)反应是 CO2和 H2生成 CO,产物应还有水,故方程式为: CO2+H2CO +H2O;( 3)由图像分析,在体积 V(CO2) 与时间关系图中,斜率越大反应速率越大,化学反应

27、速率最快一段是EF; 为了增大上述化学反应的反应速率,加入蒸馏水降低盐酸浓度,速率降低;加入氯化钠溶液,使氢离子浓度降低,速率降低;加入浓盐酸,增大了盐酸浓度,反应速率加快;加热,温度升高,速率加快,故选CD;- - - 2( 4)二氧化碳与 NaOH溶液可能发生的反应有: OH-+CO2=HCO3-;2OH-+CO2=CO3下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是 A当 X与 Y 的反应速率之比为 1:1B在混合气体中 X 的质量百分数保持不变C混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化D混合气体的密度不随时间的变化而变化EX、Y、Z 的浓度之比为 1:1:2 为使该反应的反应速率减小,可

28、采取的措施是 A 恒压时充入 Ne B 适当升高温度C 缩小容器的体积 D 选择高效催化剂II. 一定温度下将 3mol 的 A及 3molB混合于 2L 的密闭容器中,发生如下反应: 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g) ,经过 5 分钟 后反应达到平衡,测得 A 的转化率为 60, C 的平均反应速率是 0.18mol/(L.min) 。+H2O 当二氧化碳与氢氧化钠物质的量之比为1: 2 时生成碳酸钠,当二氧化碳与氢氧化钠物质的量之比为1:1时生成碳酸氢钠;当二氧化碳与氢氧化钠的物质的量比为 2:3 时, 2:3 介于 1:2 和 1:1 之间,故溶液中的溶 质是 Na2CO3、

29、 NaHCO3;(5)CO2(g)+3H 2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始( mol) a b00转化( mol) c 3cc ct min 时( mol )c所以, 0-tmin 内 CO2 的反应速率为: mol/(L · s) 。求:(1) 平衡时 B的浓度=mol/L 。(2) D 的平均反应速率 (D)=mol/( L.min) 。(3) x= 。【答案】 X(g)+Y(g) 2Z(g) ACDE A 1.2 0.12 3【解析】 (1) 由图象可以看出 X、 Y的物质的量减小, Z 的物质的量增多,则 X、 Y为反应物, Z 为生成物, 化学反应中各物质的物质的

30、量变化量与化学计量数之比呈正比,则有Y: X:Z=(1.20mol-0.41mol) :(.0mol-0.21mol) :1.58mol=1 : 1: 2,由于最后三种物质都存在,可见该反应为可逆反应,则反应的化学 方程式为 X+Y2Z;(1) A.X 、Y是反应物,方程式的系数相同,在任何情况下二者反应速率都相等,因此不能根据X与 Y的反应速率之比为 1:1 判断平衡状态, A符合题意;B. 若反应达到平衡状态,任何一组分的质量不变,则物质的质量分数不变,故在混合气体中X的质量百分数保持不变可以判断反应处于平衡状态,B 不符合题意;C. 由于反应前后气体的质量不变,气体的物质的量不变,所以混

31、合气体的平均摩尔质量总是不随时间的变 化而变化,故不能据此判断平衡状态,C 符合题意;D. 由于反应前后气体的质量不变,气体的体积不变,所以混合气体混合气体的密度总是不随时间的变化而 变化,故不能据此判断平衡状态,D符合题意;E. X、Y、Z的浓度之比为 1:1:2 可能处于平衡状态,也可能不是平衡状态,E符合题意;故合理选项是 ACDE;(3) A. 恒压时充入 Ne,容器的容积扩大,物质的浓度减小,反应速率减小,A符合题意;B.适当升高温度,物质的内能增加,反应速率加快,B 不符合题意;C.缩小容器的体积,物质的浓度增大,化学反应速率加快,C 不符合题意;D.选择高效催化剂,化学反应速率加

32、快,D 不符合题意;故合理选项是 A;II. 发生反应 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g) ,由于反应在 2L 的密闭容器内进行, n(A)= 3mol,A 的转化率是 60%,则 A转化量为 n=3mol×60%=1.8mo。l(1) 根据反应方程式的系数可知:每有3molA 发生反应,同时消耗 1molB,则 A 反应了 1.8mol ,所以 B 反应了 0.6mol ,则 5min 时 B 物质的浓度为 c(B)=(3mol- 0.6mol) ÷ 2L=1.2mol/L ;(2) A 转化量为 n=3mol×60%=1.8mo,l 容器的容积为2L

33、,反应时间为 5min,所以 V(A)=2=0.18mol/(L ·min) ,由于 V(A) : V(D)=3:2 ,所以 V(D)= V(A)= 0.12 mol/(L ·min) ;3(3) V(A):V(C)=3:x ,V(A)=V(C)=0.18mol/(L ·min) ,所以 x=3。17在 2 L 固定容积的密闭容器中, 800 时发生反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 。该体系中, n(NO)随时间的变化如下表:(1) 图中表示 NO2 的变化的曲线是3 条曲线是正确的。请回答:,A点时, v( 正)v( 逆) ( 填“大于”“小于”或“

34、等于”,时间 (s)012345n(NO)/mol0.0200.0120.0090.0080.00750.0075同 )。用 O2表示从 03 s 内该反应的平均速率 v=(2) 能说明该反应已经达到平衡状态的是( 填字母 ) 。a混合气体的平均摩尔质量不变b 容器内压强保持不变c v 逆(NO)=2v 正(O2)容器内的密度保持不变e. 相同时间内,每消耗 2a mol 的 NO同时生成等量的 NO2 f. 混合气体中 O2和 NO2 物质的量之比为 1 2的状态t 1t 6 内反应速率与时间图像如图,在每(3) 已知上述反应为放热反应,达平衡后改变条件继续进行。在时刻均只改变一个影响反应速

35、率的因素,则下列说法正确的是A在 t 1时增大了压强在 t 3时加入了催化剂C在 t 4时降低了温度Dt 0 t 1时 X的转化率最高(4) 能使该反应的反应速率增大的是 ( 填字母 ) 。a及时分离出 NO2 气体b 适当升高温度c增大 O2 的浓度d选择高效的催化剂【答案】 b 大于 0.001mol/(L?s) abc BD bcd【解析】 (1) 根据图示结合表中的数据可知,因为在起点NO的物质的量为 0.02mol ,容器体积是 2L,起始浓度为 0.01mol/L ,图中 c 线符合,即图中 c 线为 NO的变化曲线,因为反应为可逆反应, 平衡时 NO2 的浓度=0.00375小于

36、 0.01mol/L ,因此 b线为 NO2的变化曲线, d线为 O2的变化曲线; 在 A点处, NO的物质的量浓度在减小,说明反应在向正反应方向进行, 此时 v(正) > v(逆) ;根据表格数据, 平衡时,NO的浓度为mol/L ,从 03 s 内用NO表示该反应的平均速率 v=0.002mol/(L?s) ,根据速率之比等于计量数之比,O2 的平均速率为× 0.002mol/(L?s)=0.001mol/(L?s) 故答案为:b;大于;0.001mol/(L?s) ;(2) 800 时发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 。 a反应前后气体的物质的量发生变化,因

37、此混合气体的平均摩尔质量不变,即混合气体的物质的量不变,能够说明达到平衡状态,故a 正确;b反应前后气体的b正物质的量发生变化,容器内压强保持不变,即混合气体的物质的量不变,能够说明达到平衡状态,故确;cv逆(NO)=2v 正(O2) ,说明正逆反应速率相等,能够说明达到平衡状态,故c正确; d容器的体积不变,气体的质量不变,容器内的密度始终保持不变,不能说明达到平衡状态,故 d错误; e.根据方程式,相同时间内,消耗 2a mol 的 NO必定同时生成等量的 NO2,不能说明达到平衡状态,故e错误; f. 混合气体中 O2和 NO2物质的量之比为 12 的状态,不能说明二者的浓度是否发生变化

38、,不能说明达到平衡状态,故 f 错误;故答案为: abc ;(3)2NO(g)+O 2(g)2NO2(g) 反应为放热反应。 A增大压强,平衡逆向移动,容器的体积减小,正逆反应速率均突然增大,与图像不符,故A错误; B加入催化剂,平衡不移动,反应速率增大,与图像符合,故B正确; C降低温度,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图像不符,故C错误; Dt 1时平衡逆向移动, t 2时重新建立平衡, t 3时平衡不移动, t 4时平衡逆向移动, t 5时重新建立平衡,因此 t0t1时 X的 转化率最高,故 D 正确;故答案为: BD;(4) a 及时分离除 NO2气体,生成物浓度减小,则反应

39、速率减小,故a 错误; b适当升高温度,反应速率增大,故 b 正确; c增大 O2 的浓度反应速率增大,故 c 正确; d选择高效催化剂能增大反应速率,故d正确,故答案为: bcd。18某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾与草酸的反应,记录以下实验数据:实验编号实验温度试管中所加试剂及其用量 / mL溶液褪至无色所需 时间 / min0.6mol/LH2C2O4 溶液H2O3mol/L H 2SO4稀溶液0.05mol/LKMnO4 溶液253.0V12.03.01.5252.03.02.03.02.7502.0V22.03.01.0(1) 请写出该反应的离子方程

40、式 ,当该反应以表中数据反应完全时转移电子数为 NA;(2) V 1= mL;(3) 根据上表中的实验、数据,可以得到的结论是 (4) 探究温度对化学反应速率的影响,应选择 ( 填实验编号 );(5) 该小组同学根据经验绘制了 n(Mn 2+) 随时间变化的趋势如图所示,但有同学查阅已有的实验资料发现, 该实验过程中 n(Mn 2+) 随时间变化的实际趋势如图所示。该小组同学根据如图所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。实验编号实验温 度/试管中所加试剂及其用量再加入某种固体溶液褪至无色所需时间 / min0.6mol/L3mol/L0.05mol/L25H2C2O4H2

41、OH2SO4KMnO4溶液2.03.02.03.0MnSO4t小组同学提出的假设是 。若该小组同学提出的假设成立,应观察到 现象。【答案】 2MnO4-+5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2+8H2O 0.00075 2.0 其他条件相同时, 反应物浓度减小, 反应速率减慢 、 Mn 2+对该反应有催化作用褪色时间变短【解析】 (1) 酸性高锰酸钾与 H2C2O4的反应生成 CO2、Mn2+和 H2O,结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得 配平的离子方程式为: 2MnO4- +5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2+8H2O,分析图表数据n(KMnO4)=0.05mol/L 

42、15;0.003L=0.00015mol , n(H2C2O4)=0.6mol/L ×0.003L=0.0018mol ,结合化学方程式定量 关系分析判断,高锰酸钾完全反应,据此计算电子转移总数 =0.00015mol×(7- 2) ×NA=7.5 ×10 -4 NA;(2) 探究 H2C2O4 溶液浓度对反应速率的影响,必须保证其他影响反应速率的因素是相同的,而由实验可知, H2C2O4溶液、 H2O、KMnO4溶液和稀硫酸的体积和为 10.0mL,由于须保证 KMnO4 溶液的浓度相同,故 V1=2.0mL;(3) 由实验和数据可知, H2C2O4

43、溶液浓度不同, 说明探究浓度对反应速率的影响,可知其他条件不变,增 大反应物的浓度,加快反应速率;(4) 由实验和数据可知, 除温度不同, 其它均相同, 说明探究温度对反应速率的影响, 故应该选择;(5) 由图乙可知反应开始后速率增大较快,说明Mn2+对该反应起催化剂的作用;若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪色的时间小于 1.5min ,从而说明 Mn2+是催化剂。 19某小组利用 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”,进行了如下 实验: 2KMnO4 + 5H 2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K 2SO4 +10C

44、O2 +8H2O编号0.01mol? L1 酸性 KMnO4 溶液0.1mol?L 1H2C2O4溶液水某种物质反应温度/反应时间( min )2mL2mL00202.1V1mL2mL1mL0205.5V2 mL2mL00500.52mL2mL0少量200.2请回答:(1) 实验计时方法是从溶液混合开始记时,至 时记时结束;(2) V 1=, V2=;设计实验、的目的是 ;(3) 利用实验中数据计算,用 KMnO4的浓度变化表示的反应速率为 v(KMnO4) ;(4) 有同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明 显;但不久突然褪色,反应速率明显加

45、快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做号实验,测 定过程中溶液不同时间的温度,结果温度没有明显变化。由此你得出的结论是:不是反应速率突然加快的原因;可能是反应产物有催化作用。 号实验是为验证你的猜测, 实验中要加入的少量某种物质是 。【答案】紫红色刚好褪去 1 2 探究温度对反应速率的影响 0.01 mol/(L ·min)温度MnSO4固体【解析】( 1)酸性 KMnO4溶液呈紫色,因而可以用颜色变化来判断反应结束终点,即实验计时方法是从溶液 混合开始记时,至紫红色刚好褪去时记时结束;( 2)和反应温度相同, 中加入 1mL水,根据控制变量的原则, 溶液总体积保持不变, 因

46、而易算出 V1=1mL, 同理可得 V2=2mL,、实验温度不同,因而可知设计实验、的目的是探究温度对反应速率的影响;( 3)利用实验中数据计算:用紫红色刚好褪去时记时结束说明KMnO4被消耗完,c(KMnO4)=0.01mol ·L-1 ×2mL/4mL=0.05mo·l L -1 , v(KMnO4)= c(KMnO4)/ t=0.01 mol/(L ·min) ; (4)根据信息“某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做号实验,测定过程中溶液不同时间的 温度,结果温度没有明显变化”,说明温度不是反应速率突然加快的原因;根据信息“有同学在实验中发现

47、高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶 液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快”,可推断有催化剂生成,常见的催化剂有金属离子, 因而可推测是生成了 Mn2+加快了反应速率 , 为验证猜测需要加入含 Mn2+的盐, 其加入的阴离子为体系中所含 阴离子,这样才不会造成干扰,所以该阴离子为SO42-,因而加入 MnSO4 固体。20 CuSO4溶液对过氧化氢的分解反应具有催化作用。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作 用,于是他们做了以下探究。(1) 请你帮助他们完成实验报告:实验过程实验现象实验结论在一支试管中加入 5 mL 5%的 H2O2 溶液, 然后

48、滴入适量的 FeCl3 溶液,把带火星的 木条伸入试管FeCl 3溶液可以催化 H2O2分解(2) 已知 FeCl3在水中可电离出 Fe3和 Cl ,同学们提出以下猜想。甲同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的H2O;乙同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Fe3;丙同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Cl 。你认为最不可能的是 _同学的猜想,理由是 。(3) 同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究。请你仔细分析后完成下表:实验过程实验现象实验结论向盛有 5 mL 5%的 H2O2 溶液的试管中加入少量的盐 酸,并把带火星的木条伸入试管无明显现

49、象向盛有 5 mL 5%的 H2O2 溶液的试管中加入少量的,并把带火星的木条伸入试管【答案】试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃 甲 过氧化氢溶液中有水,可见水不是催化剂 起催化作用的不是 Cl Fe 2(SO4) 3溶液试管中有大量气泡产生, 带火星的木条复燃 起催化作用的是 Fe3【解析】 (1) 根据实验结论可知实验中 H2O2 迅速分解, 则现象为产生大量气泡, 带火星的木条复燃, 故答案 为:试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃;(2) 三个猜想中,最不可能的是甲,理由是 l5%过氧化氢溶液中自身有水,但一般情况过氧化氢溶液比较稳 定,不会自行分解,可见水不是催化剂,故答案为:

50、甲;因过氧化氢溶液中自身有水,可见水不是催化剂;(3) 设计实验时需要控制变量,即分别加入Fe3或Cl,第一步实验加盐酸 (有Cl 、无 Fe3 )无明显现象,说明 Cl 不起催化作用;第二步实验应加入一种含Fe3但不含 Cl 的物质,如 Fe2(SO4)3等, H2O2的分解被促进,故试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明起催化作用的是Fe3+,故答案为:起催化作用的不是 Cl -;Fe2(SO4) 3溶液);试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃;起催化作用的是Fe3+。21教材中用酸性 KMnO4 和 H2C2O4(草酸 ) 反应研究影响反应速率的因素,某实验小组欲通过测定单位时间

51、 内生成 CO2 的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4 溶液已酸化 ) :实验序号A 溶液B 溶液-120mL 0.1mol?L -1H2C2O4 溶液-130mL 0.01mol?L -1KMnO4 溶液20mL 0.2mol?L -1H2C2O4 溶液30mL 0.01mol?L -1KMnO4 溶液(2)该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。 相同时间内针筒中所得 CO2 的体积大小关系是 >( 填实验序号 ) 。(3)除通过测定一定时间内 CO2 的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率总是如图, 其中 t 1t 2 时间内速率变快的主要原因可能是: 产物 Mn2+(或MnSO4 ) 是反应的催化剂; 。(5)若实验在 2min 末收集 4.48mLCO2( 标准状况下 ) ,则在 2min 末, c(MnO4 ) = _mol?L -1。-

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