人人文库网 > 教育资料 > 中学教育 > 2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡课件+课后提升训练+测评打包19套新人教版选择性必修第一册
2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第四节化学反应的调控课后提升训练含解析新人教版选择性必修第一册202009033157.docx
2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡课件+课后提升训练+测评打包19套新人教版选择性必修第一册
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2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡课件+课后提升训练+测评打包19套新人教版选择性必修第一册,文本
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第二章测评一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是()a.催化剂是影响化学反应速率的本质因素b.当反应体系容积不变时,减小反应物的量肯定能减小反应速率c.可逆反应达到反应限度时,化学反应速率为0d.化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度的变化量来表示解析影响化学反应速率的本质因素是反应物的性质,a项错误;如果反应物是固体或液体,减小反应物的量不会影响反应速率,b项错误;可逆反应达到反应限度时,正、逆反应速率相等,但不为零,c项错误。答案d2.下列说法正确的是()a.自发反应在任何条件下都能实现b.所有的自发反应都是放热的c.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大d.一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而提高反应物的转化率解析自发反应在恰当条件下才能实现,a项错误;有的吸热反应也能自发进行,b项错误;升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,c项正确;使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,对化学平衡没有影响,不影响反应物的转化率,d项错误。答案c3.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2hi(g)h2(g)+i2(g)h0,若15 s内c(hi)由0.1 moll-1降到0.07 moll-1,则下列说法正确的是()a.015 s内用i2表示的平均反应速率为v(i2)=0.002 moll-1s-1b.c(hi)由0.07 moll-1降到0.05 moll-1所需的反应时间小于10 sc.升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小d.减小反应体系的体积,化学反应速率增大解析015s内,v(i2)=12v(hi)=12(0.1-0.07)moll-115s=0.001moll-1s-1,a项错误;随着反应的进行,c(hi)减小,v(hi)减小,故c(hi)由0.07moll-1降到0.05moll-1所需时间大于10s,b项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,c项错误;减小反应体系的体积,压强增大,反应速率增大,d项正确。答案d4.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:no(g)+co(g)12n2(g)+co2(g)h=-373.2 kjmol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和no的转化率,采取的正确措施是()a.加催化剂同时升高温度b.加催化剂同时增大压强c.升高温度同时充入n2d.降低温度同时增大压强解析结合该反应的特点,提高反应速率的措施有升高温度、增大压强、使用催化剂;提高no的转化率(平衡向正反应方向移动)的措施有降低温度、增大压强。答案b5.已知某密闭容器中发生反应:x(g)+y(g)2w(g)+z(g)hp4,y轴表示a的转化率b.p3p4,y轴表示b的质量分数c.p3p4,y轴表示b的转化率d.p3p4,y轴表示混合气体的平均相对分子质量解析据图像(),在压强不变时,由曲线斜率知t1t2。降温(t1t2)时,(c)增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反应。当温度不变时,由曲线斜率知压强p2p1,增大压强(p1p2)时,(c)增大,即平衡正向移动,故xknc.生成乙烯的速率:v(n)一定大于v(m)d.当温度高于250 ,升高温度,催化剂的催化效率降低解析升高温度时co2的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,a项正确;该反应的正反应是放热反应,升温平衡常数减小,b项正确;化学反应速率随温度的升高而增大,但所用催化剂在250时催化活性最高,温度继续升高,其催化效率降低,所以v(n)有可能小于v(m),c项错误,d项正确。答案c二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11.25 时,密闭容器中x、y、z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示:物质xyz初始浓度/( moll-1)0.10.20.0平衡浓度/( moll-1)0.050.050.1下列说法错误的是()a.反应达到平衡时,x的转化率为60%b.该反应可表示为x(g)+3y(g)2z(g),其平衡常数为1 600c.增大压强,平衡常数增大d.改变温度可以改变该反应的平衡常数解析x的浓度变化了0.05moll-1,所以达到化学平衡时,x的转化率为0.05moll-10.1moll-1100%=50%,a项错误;y的浓度变化了0.15moll-1,z的浓度变化了0.1moll-1,故该反应的化学方程式为x(g)+3y(g)2z(g),其平衡常数k=(0.1)20.05(0.05)3=1600,b项正确;对于一个确定的可逆反应,平衡常数与浓度、压强无关,只与温度有关,故c项错误,d项正确。答案ac12.将固体nh4i置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:nh4i(s)nh3(g)+hi(g);2hi(g)h2(g)+i2(g)。达到平衡时,c(h2)=0.5 moll-1,c(hi)=4 moll-1,则此温度下反应的平衡常数为()a.9b.16c.20d.25解析由c(h2)=0.5moll-1可知反应所消耗的c(hi)=1moll-1,而平衡时c(hi)=4moll-1,则c(nh3)=4moll-1+1moll-1=5moll-1。即反应平衡体系中c(nh3)=5moll-1,c(hi)=4moll-1,那么反应的平衡常数k=c(nh3)c(hi)=54=20,故正确答案为c。答案c13.(2018浙江11月选考)已知:2so2(g)+o2(g)2so3(g)h=-197.8 kjmol-1。起始反应物为so2和o2(物质的量之比为21,且总物质的量不变)。so2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是()温度/k压强/(105pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0a.一定压强下降低温度,so2的转化率增大b.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的so2所需要的时间相等c.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间d.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下so2的转化率已相当高解析由表格数据及勒夏特列原理知,对于放热反应,一定压强下降低温度,平衡正向移动,故反应物so2的转化率增大,a项正确;由于在不同温度、压强下,化学反应速率不一定相等,故转化相同物质的量的so2所需要的时间不一定相等,b项错误;催化剂对化学平衡移动无影响,但可以缩短到达平衡所需的时间,c项正确;由图中数据可知,在1.01105pa(常压)下,673k、723k、773k时so2的转化率分别为99.2%,97.5%,93.5%,已经相当高了,且加压后转化率升高并不明显,所以没有必要通过加压提高转化率,d项正确。答案b14.已知h2(g)+i2(g)2hi(g)h0,有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入h2和i2各0.1 mol,乙中加入hi 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中hi的平衡浓度大于乙中hi的平衡浓度,应采取的措施是()a.甲、乙提高相同温度b.甲中加入0.1 mol he,乙不改变c.甲降低温度,乙不变d.甲增加0.1 mol h2,乙增加0.1 mol i2解析本题考查化学平衡移动和恒温恒容条件下的等效平衡原理。由题意知,甲、乙能达到同一平衡状态,hi浓度相等。升高相同温度,新平衡依然等效,hi浓度相等,a选项错误;向甲中充入氦气,因为容积不变,各物质浓度不变,平衡不移动,甲、乙中hi的平衡浓度仍然相等,b选项错误;对甲降温,平衡向右移动,hi浓度增大,乙中hi浓度不变,c选项正确;甲增加0.1molh2,乙增加0.1moli2,甲、乙中hi浓度增大程度相等,使甲、乙中hi的平衡浓度仍然相等,d选项错误。答案c15.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)h0,下列分析中不正确的是()a.图研究的是t0时升高温度对反应速率的影响b.图研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响c.图研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂d.图研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高解析本题考查的是对化学反应速率及化学平衡图像的认识,难度一般。由于这是一个气体体积不变的放热反应,所以t0时温度升高,平衡向左移动,此时逆反应速率大于正反应速率,a项错误;该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,增大压强,可同等程度地增大正、逆反应速率,平衡不移动,使用催化剂,不影响平衡,但反应速率增大,b项正确;如果图研究的是催化剂对化学平衡的影响,则由图可知乙条件下先达到平衡,所以应该是乙使用了催化剂,且平衡时甲、乙两条件下的co转化率应相等,c项错误;如果图研究的是温度对平衡的影响,同样应该是乙条件下温度高于甲条件,那么从甲升温到乙,平衡向左移动,co的转化率下降,d项正确。答案ac三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)在密闭容器中,使2 mol n2和6 mol h2混合发生下列反应:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h0。(1)当反应达到平衡时,n2和h2的浓度比是;n2和h2的转化率之比是。(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量,密度。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。解析(1)对n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h0,在密闭容器中,开始时n(n2)n(h2)=26=13,反应时消耗n(n2)n(h2)=13,故平衡时n(n2)n(h2)=13,所以c(n2)c(h2)=13,转化率之比为11。(2)升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的总物质的量增大,总质量不变,故平均相对分子质量变小,由=mv知密度不变。(3)达平衡后,保持压强不变,充入氩气,使体系体积增大,浓度减小,相当于减小压强,使平衡逆向移动。(4)恒容时升高温度至原来的2倍,根据勒夏特列原理,平衡向吸热反应的方向移动,即向左移动,达新平衡后,容器内温度大于原来的温度,小于原来温度的2倍。答案(1)1311(2)减小不变(3)逆向(4)向左移动小于17.(12分)300 时,将2 mol a和2 mol b两种气体混合于2 l密闭容器中,发生如下反应:3a(g)+b(g)2c(g)+2d(g)h=q,2 min末达到平衡,生成0.8 mol d。(1)300 时,该反应的平衡常数表达式为:k=。已知k300 ”或“0。(2)生成0.8mold,则反应掉0.4molb,剩余1.6molb,c(b)=1.6mol2l=0.8moll-1;v(b)=0.4mol2l2min=0.1moll-1min-1,由化学计量数知,d的反应速率应为b的2倍,故v(d)=2v(b)=20.1moll-1min-1=0.2moll-1min-1。(3)该反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,故a的转化率不变。(4)将c、d的量折算成a、b的量,则相当于加入2mola和23molb,容器体积固定,若平衡时各物质浓度与原平衡相同,则说明起始时物质的量相等,故还应加入b2mol-23mol=43mol。答案(1)c2(c)c2(d)c3(a)c(b)(2)0.8 moll-10.2 moll-1min-1(3)不变反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响(4)4318.(12分)(2018全国,28节选)采用n2o5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到n2o5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为。(2)f.daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时n2o5(g)分解反应:2n2o5(g)4no2(g)+o2(g)2n2o4(g)其中no2二聚为n2o4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示t=时,n2o5(g)完全分解:t/min040801602601 3001 700p/kpa35.840.342.545.949.261.262.363.1研究表明,n2o5(g)分解的反应速率v=210-3pn2o5(kpamin-1),t=62 min时,测得体系中po2=2.9 kpa,则此时的pn2o5= kpa,v= kpamin-1。若提高反应温度至35 ,则n2o5(g)完全分解后体系压强p(35 )63.1 kpa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是。25 时n2o4(g)2no2(g)反应的平衡常数kp= kpa(kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。(3)对于反应2n2o5(g)4no2(g)+o2(g),r.a.ogg提出如下反应历程:第一步 n2o5no2+no3快速平衡第二步 no2+no3no+no2+o2慢反应第三步 no+no32no2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(填标号)。a.v(第一步的逆反应)v(第二步反应)b.反应的中间产物只有no3c.第二步中no2与no3的碰撞仅部分有效d.第三步反应活化能较高解析(1)干燥的氯气与干燥的agno3之间发生氧化还原反应时,氯气作氧化剂,而agno3中ag、n元素都处于最高价,所以被氧化的只能为氧元素,则得到的气体为氧气。(2)依据反应n2o5(g)2no2(g)+12o2(g)及气体的物质的量与其形成的压强成正比,生成的o2的压强p(o2)=2.9kpa,则剩余n2o5形成的压强p(n2o5)=35.8kpa-2.9kpa2=30.0kpa。则n2o5的分解速率v=210-330.0kpamin-1=6.010-2kpamin-1。若提高反应温度至35,由于体积不变,但温度提高,总压强增大,且2no2(g)n2o4(g)h2=-55.3kjmol-1为放热反应,温度升高,平衡左移,气体的物质的量增大,总压强提高,所以n2o5完全分解后体系压强p大于63.1kpa。当t=时,体系的总压强为63.1kpa为平衡时的总压强,此时n2o5完全分解,生成的氧气的压强为:p(o2)=35.8kpa2=17.9kpa。若no2不生成n2o4,则此时的总压应为35.8kpa52=89.5kpa,而实际压强为63.1kpa,压强差为:89.5kpa-63.1kpa=26.4kpa2no2n2o4压强差21126.4kpa26.4kpa则平衡时no2的分压为:63.1kpa-p(o2)-p(n2o4)=18.8kpa;由此可求反应n2o4(g)2no2(g)的平衡常数为(18.8kpa)226.4kpa13.4kpa。(3)根据第一步能“快速平衡”及第二步“慢反应”可判断a项正确;反应的中间产物有no3及no,b项错误;根据第二步反应:no2+no3no+no2+o2可知,部分no2没有参加反应,c项正确;第三步为“快反应”,则该步反应的活化能较低,d项错误。答案(1)o2(2)30.06.010-2大于温度提高,体积不变,总压强提高;no2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高13.4(3)ac19.(12分)(2019江苏卷,20节选)co2的资源化利用能有效减少co2排放,充分利用碳资源。(1)cao可在较高温度下捕集co2,在更高温度下将捕集的co2释放利用。cac2o4h2o热分解可制备cao,cac2o4h2o加热升温过程中固体的质量变化如图所示。写出400600 范围内分解反应的化学方程式:。与caco3热分解制备的cao相比,cac2o4h2o热分解制备的cao具有更好的co2捕集性能,其原因是。(2)co2催化加氢合成二甲醚是一种co2转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应:co2(g)+h2(g)co(g)+h2o(g)h=+41.2 kjmol-1反应:2co2(g)+6h2(g)ch3och3(g)+3h2o(g)h=-122.5 kjmol-1在恒压、co2和h2的起始量一定的条件下,co2平衡转化率和平衡时ch3och3的选择性随温度的变化如图所示。其中:ch3och3的选择性=2ch3och3的物质的量反应的co2的物质的量100%温度高于300 ,co2平衡转化率随温度升高而上升的原因是。220 时,在催化剂作用下co2与h2反应一段时间后,测得ch3och3的选择性为48%(图中a点)。不改变反应时间和温度,一定能提高ch3och3选择性的措施有。解析(1)利用热重分析法判断反应:在400600之间,质量减少28g,显然是生成了co,则化学方程式为cac2o4caco3+co;从整个过程可知cac2o4h2o热解时,先生成水蒸气,然后依次产生co、co2,cac2o4h2o热分解产生的气体更多,制得的cao更加疏松多孔,具有更好的co2的捕集性能。(2)分析两个反应,反应的h0,反应的h0,反应的h0,温度升高使co2转化为co的平衡转化率上升,使co2转化为ch3och3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂20.(12分)(2019全国,28节选)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(1)deacon发明的直接氧化法为:4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(hcl)c(o2)分别等于11、41、71时hcl平衡转化率随温度变化的关系:可知反应平衡常数k(300 )k(400 )(填“大于”或“小于”)。设hcl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(hcl)c(o2)=11的数据计算k(400 )=(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(hcl)c(o2)过低、过高的不利影响分别是。(2)deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:cucl2(s)cucl(s)+12cl2(g)h1=83 kjmol-1cucl(s)+12o2(g)cuo(s)+12cl2(g)h2=-20 kjmol-1cuo(s)+2hcl(g)cucl2(s)+h2o(g)h3=-121 kjmol-1则4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g)的h=kjmol-1。(3)在一定温度的条件下,进一步提高hcl的转化率的方法是。(写出2种)解析本题化学原理综合题,为热化学、电化学与化学平衡综合题,难度中等。(1)分析任意一条平衡曲线可知,在进料浓度比固定的条件下,随着温度的升高,hcl的平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,由于k只与温度有关,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数k减小,即k(300)大于k(400)。根据进料浓度比及hcl的平衡转化率间的关系可知,c(hcl)c(o2)=11的曲线为最上面的那条曲线,由该曲线可知:温度为400时hcl的平衡转化率为84%。根据条件可列三段式如下:4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g)初始:c0c000转化:c00.84c00.21c00.42c00.42平衡:c0(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42k(400)=c2(cl2)c2(h2o)c4(hcl)c(o2)=(c00.42)2(c00.42)2c0(1-0.84)4c0(1-0.21)=0.4220.422(1-0.84)4(1-0.21)c0进料浓度比c(hcl)c(o2)过低,导致产品cl2混有大量o2,则分离两气体时导致能耗较高。而进料浓度比c(hcl)c(o2)过高,则导致hcl的转化率过低,浪费原料。(2)由盖斯定律可知,将题给催化过程的三个反应直接相加可得:2hcl(g)+12o2(g)cl2(g)+h2o(g)h=(83-20-121)kjmol-1=-58kjmol-1,则h=2h=-116kjmol-1(3)在温度一定时,要增大hcl的平衡转化率,可采取的措施有:及时移走部分产物、增大体系压强等。答案(1)大于0.4220.422(1-0.84)4(1-0.21)c0o2和cl2分离能耗较高、hcl转化率较低(2)-116(3)增加反应体系压强、及时除去产物- 14 -第1课时化学反应速率夯实基础轻松达标1.对于反应caco3+2hclcacl2+h2o+co2,下列说法正确的是()a.用hcl和cacl2表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同b.不能用caco3的浓度变化来表示反应速率,但可用水来表示c.用h2o和co2表示的化学反应速率相同d.用cacl2浓度的减小表示其反应速率答案a2.在2 l密闭容器中加入4 mol a(g)和6 mol b(g),发生反应:4a(g)+6b(g)4c(g)+5d(g),若5 s后剩下的a的物质的量是2.5 mol,则用b表示的反应速率是()a.0.45 moll-1s-1b.0.15 moll-1s-1c.0.225 moll-1s-1d.0.9 moll-1s-1解析5s内a减少的物质的量为4mol-2.5mol=1.5mol,故a的浓度变化量为1.5mol2l=0.75moll-1,所以v(a)=0.75moll-15s=0.15moll-1s-1;对于同一反应,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,所以v(b)=640.15moll-1s-1=0.225moll-1s-1。答案c3.对于反应3cu+8hno3(稀)3cu(no3)2+2no+4h2o,在测量化学反应速率时,以下相关性质不可以利用的是()a.气体的体积和体系的压强b.溶液颜色的深浅c.固体物质的体积d.h+浓度的变化解析与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用,包括能够直接观察的某些性质(如释放出气体的体积和体系压强),也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质(如颜色的深浅),故a、b、d三项可以利用。答案c4.在反应n2+3h22nh3中,经过一段时间后,nh3的浓度增加了0.6 moll-1,在此段时间内用h2表示的平均反应速率为0.45 moll-1s-1,则此段时间是()a.1 sb.2 sc.44 sd.1.33 s解析已知用h2表示的平均反应速率为0.45moll-1s-1,则用nh3表示的平均反应速率为v(nh3)=23v(h2)=230.45moll-1s-1=0.3moll-1s-1,所以t=0.6moll-10.3moll-1s-1=2s。答案b5.在2 l的密闭容器中,发生反应3a(g)+b(g)2c(g),若最初加入的a和b的物质的量都是4 mol,测得10 s内a的平均速率v(a)=0.12 moll-1s-1,则反应进行到10 s时容器中b的物质的量是()a.1.6 molb.2.8 molc.3.2 mold.3.6 mol解析10s内v(b)=13v(a)=0.04moll-1s-1,故10s内,b的物质的量减少了10s0.04moll-1s-12l=0.8mol,因此10s时,容器内n(b)=4mol-0.8mol=3.2mol。答案c6.把0.6 mol x气体和0.4 mol y气体混合于2 l容器中,发生反应:3x(g)+y(g)nz(g)+2w(g),5 min末生成0.2 mol w,若测得以z浓度变化来表示的平均速率为0.01 moll-1min-1,则上述反应中z气体的化学计量数n的值是()a.1b.2c.3d.4解析利用条件可求:v(w)=0.2mol2l5min=0.02moll-1min-1,利用反应速率之比等于化学计量数之比的关系可得n=1。答案a7.将5.6 g铁粉投入100 ml 2 moll-1硫酸溶液中,2 min后铁恰好完全溶解。下列有关该反应速率的表示正确的是(忽略溶液体积的变化)()a.用铁表示的反应速率为0.5 moll-1min-1b.用硫酸表示的反应速率为0.5 moll-1min-1c.用硫酸亚铁表示的反应速率为0.25 moll-1min-1d.用氢气表示的反应速率为0.5 moll-1min-1解析发生的化学反应为fe+h2so4feso4+h2,溶液中浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6gfe的物质的量为0.1mol,故反应消耗h2so4的物质的量=生成feso4的物质的量=0.1mol,v(h2so4)=v(feso4)=0.1mol2min0.1l=0.5moll-1min-1。答案b8.在某恒容密闭容器中投入x、y、w、q四种物质,经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示:xywq10 min1.0 mol3.0 mol1.0 mol2.0 mol20 min0.5 mol1.5 mol2.0 mol1.0 mol上述容器中发生反应的化学方程式可能是()a.x+2y2w+2qb.3x+y+2w2qc.x+3y+2q2wd.x+2y+3q2w解析从表格数据可看出x、y、q的物质的量减少,而w的物质的量增加,说明x、y、q是反应物,w是产物。在同一容器中,相同时间内,各物质的反应速率之比等于物质的量的变化量之比等于化学计量数之比。v(x)v(y)v(q)v(w)=(1.0mol-0.5mol)(3.0mol-1.5mol)(2.0mol-1.0mol)(2.0mol-1.0mol)=1322,所以x、y、q、w的化学计量数之比为1322,选c。答案c9.根据反应4fes2+11o22fe2o3+8so2,请回答下列问题:(1)常选用哪些物质表示该反应的反应速率:。(2)当生成so2的速率为0.64 moll-1s-1时,则消耗氧气的速率为。(3)开始时加入一定量反应物,若反应4 s后o2的浓度为2.8 moll-1,此时间段内so2的反应速率为0.4 moll-1s-1,则开始时氧气的浓度为。解析(1)一般不用固体和纯液体表示反应速率,所以可用o2、so2表示该反应的反应速率。(2)用不同物质表示的反应速率和化学方程式中各物质化学计量数成正比,所以消耗氧气的速率为0.64moll-1s-1118=0.88moll-1s-1。(3)此时间段内so2的反应速率为0.4moll-1s-1,则用氧气表示的反应速率为0.4moll-1s-1118=0.55moll-1s-1,所以氧气的浓度变化为0.55moll-1s-14s=2.2moll-1,则反应开始时氧气的浓度为2.8moll-1+2.2moll-1=5.0moll-1。答案(1)so2、o2(2)0.88 moll-1s-1(3)5.0 moll-1提升能力跨越等级1.在四种不同条件下测得反应2so2+o22so3的反应速率如下表所示:编号(1)(2)(3)(4)反应速率(moll-1min-1)v(so2)v(o2)v(so3)v(o2)0.40.250.50.3其中反应速率最大的是()a.(1)b.(2)c.(3)d.(4)解析由反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可得:12v(so2)=v(o2)=12v(so3),将所得数据作如下换算:(1)12v(so2)=0.2moll-1min-1;(2)v(o2)=0.25moll-1min-1;(3)12v(so3)=0.25moll-1min-1;(4)v(o2)=0.3moll-1min-1;单位相同,数值大者反应速率大。答案d2.(双选)化学反应速率是通过实验测定的,测量下列化学反应的速率时,测量依据不合理的是()选项化学反应测量依据(单位时间内)aco(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)压强变化bzn+h2so4znso4+h2h2体积c2no2(g)n2o4(g)颜色深浅dca(oh)2+na2co3caco3+2naohcaco3的浓度变化解析化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。a项,该反应是气体分子数不变(反应前后气体的化学计量数之和相等)的反应,反应前后压强不变,不合理;b项,单位时间内h2体积变化大,则化学反应速率大,合理;c项,2no2(g)n2o4(g),no2是红棕色气体,n2o4是无色气体,可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢,合理;d项,caco3为固体,不能用其浓度变化测定反应速率,不合理。答案ad3.将气体a2、b2各1 mol充入1 l的密闭容器中反应,生成气体c,一段时间后,测得c(a2)为0.58 moll-1,c(b2)为0.16 moll-1,c(c)为0.84 moll-1,则c的化学式为()a.abb.a2bc.ab2d.a2b2解析由题意可得a2、b2、c物质的量浓度的变化值,求出a2、b2、c三种物质的化学计量数比为122,结合质量守恒定律可知,c的化学式为ab2。答案c4.甲、乙两个容器内都进行ab的反应,甲容器内每分钟减少4 mol a,乙容器内每分钟减少2 mol a,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率()a.快b.慢c.相等d.无法判断解析由化学反应速率的表达式:v(a)=-c(a)t=-n(a)vt,由于甲、乙两容器的容积大小未知,仅知道单位时间内a的物质的量的变化值,故不能比较两容器内反应速率的大小。答案d5.已知某条件下,合成氨反应n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的数据如下:n2h2nh3起始浓度/(moll-1)1.03.00.22s末浓度/(moll-1)0.61.81.04s末浓度/(moll-1)0.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的化学反应速率时,下列说法错误的是()a.24 s内的平均反应速率为0.2 moll-1s-1b.前4 s内的平均反应速率为0.3 moll-1s-1c.前2 s内的平均反应速率为0.4 moll-1s-1d.2 s末的反应速率为0.4 moll-1s-1解析化学反应速率是表示一段时间内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时速率,d项错误。答案d6.某温度时,在2 l的容器中x、y、z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。(1)由图中的数据分析,容器中发生反应的化学方程式为。(2)反应开始至2 min、5 min时z的平均反应速率分别为、。(3)5 min后z的生成速率与5 min末z的生成速率相比(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)根据图示,反应达到平衡时x减少了0.6mol,y减少了0.2mol,z生成了0.4mol,故x、y、z的物质的量变化之比为312,因5min后三者共存且物质的量不再变化,故反应的化学方程式为3x+y2z。(2)根据图中数据,依据反应速率计算公式可计算出反应速率,需注意z的初始物质的量是0.1mol。(3)5min后z的物质的量不再变化,与5min末z的反应速率相等。答案(1)3x+y2z(2)0.05 moll-1min-10.04 moll-1min-1(3)不变7.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为co和h2,再将它们转化为甲醇。某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的h2和co,发生反应:2h2(g)+co(g)ch3oh(g),测定的部分实验数据如下:t/s05001 000c(h2)/(moll-1)5.003.522.48c(co)/(moll-1)2.50(1)在500 s内用h2表示的化学反应速率是。(2)在1 000 s内用co表示的化学反应速率是,1 000 s时co的转化率是。(3)在500 s内增加的甲醇的浓度是。解析(1)在500s内,v(h2)=-3.52moll-1-5.00moll-1500s=2.9610-3moll-1s-1。(2)在1000s内,c(h2)=2.48moll-1-5.00moll-1=-2.52moll-1,则c(co)=12c(h2)=-1.26moll-1,用co表示此段时间内的平均速率为v(co)=1.26moll-11000s=1.2610-3moll-1s-1,co的转化率为1.26moll-12.50moll-1100%=50.4%。(3)在500s内,c(h2)=-1.48moll-1,则增加的甲醇的浓度为0.74moll-1。答案(1)2.9610-3 moll-1s-1(2)1.2610-3 moll-1s-150.4%(3)0.74 moll-1贴近生活拓展创新某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣,为此进行了有关的实验探究,实验记录如下:实验目的测量锌和稀硫酸反应的速率实验用品锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 ml注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 moll-1的h2so4溶液、4 moll-1的h2so4溶液。实验步骤甲同学取一套上图装置,加入40 ml 1 moll-1的h2so4溶液,测量收集10 ml h2所需的时间。乙同学取另一套同样的装置,加入40 ml 4 moll-1的h2so4溶液,测量收集10 ml h2所需的时间。回答下列问题:(1)zn与硫酸反应的离子方程式为。(2)收集10 ml h2所需时间:甲(填“大于”“小于”或“等于”,下同)乙,反应速率:甲乙。(3)下列说法正确的是(填字母)。a.本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同b.装置气密性要好c.40 ml的h2so4溶液要迅速加入d.气体还可以用排水法收集e.若用98%的浓硫酸,则反应最快(4)测量zn和稀硫酸反应的速率还可用的方法有:;。解析(1)zn与稀硫酸反应的离子方程式为zn+2h+zn2+h2。(2)甲同学所用h2so4溶液的浓度比乙同学所用h2so4溶液的浓度小,故反应速率小,收集相同体积h2所用时间长。(3)本实验测定浓度对反应速率的影响,故要保证其他因素是相同的,如所用锌粒的表面积相同,a项正确;本实验是根据测定收集10mlh2所需的时间长短来判断反应速率的,故装置气密性要好,为减少实验误差,加入h2so4溶液时要迅速,b、c项正确;氢气不溶于水,还可用排水法收集,d项正确;zn与98%的浓硫酸反应生成znso4、so2和h2o,反应的实质改变,e项错误。(4)还可利用等质量的zn完全溶解所用时间以及单位时间内h2so4溶液浓度的变化等来测定该反应的反应速率。答案(1)zn+2h+zn2+h2(2)大于小于(3)abcd(4)测定等质量的zn完全溶解所需要的时间测定单位时间内h2so4溶液浓度的变化- 9 -第2课时影响化学反应速率的因素活化能夯实基础轻松达标1.下列影响化学反应速率的主要因素是()a.压强b.浓度c.接触面积d.反应物的性质解析影响化学反应速率大小的主要因素是反应物的性质。答案d2.下列说法正确的是()活化分子间的碰撞一定能发生化学反应普通分子有时也能发生有效碰撞升高温度会增大反应速率,原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞a.b.c.d.解析活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,还与其分子取向有关,故错误;普通分子不具有反应所需的能量,则普通分子不能发生有效碰撞,故错误;升高温度,提供了分子需要的能量,活化分子百分数增大,单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加,反应速率增大,故正确;增大反应物浓度,单位体积内活化分子数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,反应速率增大,故正确;活化分子有合适取向时发生有效碰撞,即发生了化学反应,故正确。答案b3.某反应过程中能量变化如图所示(图中e1表示正反应的活化能,e2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()a.该反应为放热反应b.催化剂能改变该反应的焓变c.催化剂能降低该反应的活化能d.逆反应的活化能大于正反应的活化能解析使用催化剂可降低反应的活化能,增加活化分子百分数,使化学反应速率增大,但不会改变反应的焓变。答案c4.反应a(s)+2b(g)2c(g)在一恒容密闭容器中进行,当改变下列条件之一时,一定能增大反应速率的是()a.增加a物质的量b.降低温度c.使用催化剂d.消耗掉部分b物质解析a是固体,增加a物质的量不能增大化学反应速率;降温使反应速率减小;消耗掉部分b物质使反应速率减小。使用催化剂可增大反应速率。答案c5.在实验和实验中,用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应所放出的co2的体积。实验用的是块状的石灰石,实验用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果()解析固体物质参加反应,固体表面积越大,反应速率越大。粉末状的固体比块状的固体的表面积大,则反应比反应的速率大;根据题意hcl的物质的量相同,则最终产生的co2的体积应相等,因此a、c错,d中图像表示的反应速率大于,故d错。答案b6.设反应n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的反应速率为v1;反应2nh3(g)n2(g)+3h2(g)的反应速率为v2。对于上述反应,当压强减小时,v1和v2的变化情况为()a.同时增大b.同时减小c.v1增大,v2减小d.v1减小,v2增大解析对于有气体参与的化学反应,增大压强,反应速率增大,减小压强,反应速率减小。答案b7.一定条件下,可逆反应c(s)+co2(g)2co(g)h0,达到平衡状态,现进行如下操作:升高反应体系的温度;增加反应物c的用量;缩小反应体系的体积;减少体系中co的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是()a.b.只有c.只有d.只有解析升高反应体系的温度,正、逆反应速率均增大;碳是固体,增加反应物c的用量,反应速率不变;缩小反应体系的体积,压强增大,反应速率增大;减少体系中co的量,正反应速率瞬间不变,然后逐渐减小。答案b8.a、b在溶液中发生反应:a+bc。现将a、b两种反应物进行以下五个实验,其中在20 时进行,在40 时进行,实验刚开始时,反应速率由大到小的顺序正确的是()20 ml 0.2 moll-1 a+20 ml 0.2 moll-1 b50 ml 0.5 moll-1 a+50 ml 0.5 moll-1 b10 ml 1 moll-1 a+10 ml 1 moll-1 b+30 ml h2o20 ml 1 moll-1 a+60 ml 0.4 moll-1 b30 ml 0.6 moll-1 a+30 ml 0.6 moll-1 ba.b.c.d.解析由提供数据可算出第组a、b物质的量浓度均为0.1moll-1;第组a、b物质的量浓度均为0.25moll-1;第组a、b物质的量浓度均为0.2moll-1;第组a物质的量浓度为0.25moll-1,b物质的量浓度为0.3moll-1;第组a、b物质的量浓度均为0.3moll-1且温度最高,因此其反应速率由大到小的顺序为。答案b9.加0.1 mol mno2粉末于50 ml过氧化氢溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。(1)实验时放出气体的总体积是。(2)a、b、c、d各点反应速率由快到慢的顺序为。(3)解释反应速率变化的原因。解析(1)发生的反应为2h2o22h2o+o2,由图像知,当t=4min时,h2o2分解完全,生成v(o2)=60ml。(2)因为随着反应的进行,c(h2o2)逐渐减小,反应逐渐变慢,因而反应由快到慢的顺序为dcba。答案(1)60 ml(2)dcba(3)随着反应的进行,c(h2o2)逐渐减小,反应速率逐渐减小提升能力跨越等级1.100 ml 6 moll-1的硫酸溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的()a.硫酸钠固体b.碳酸钠固体c.水d.硝酸钾溶液解析硫酸钠不与硫酸或锌反应,不改变溶液的体积,对反应速率无影响;碳酸钠能与硫酸反应,使生成氢气的量减小;加入水使硫酸的浓度变小,可以减小化学反应速率;加入硝酸钾相当于加入硝酸,zn与硝酸反应,不生成氢气。答案c2.某探究小组利用反应ch3coch3+br2ch3coch2br+hbr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:实验序号初始浓度c/(moll-1)溴颜色消失所需时间t/sch3coch3hclbr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580分析实验数据所得出的结论不正确的是()a.增大c(ch3coch3),v(br2)增大b.实验和的v(br2)相等c.增大c(hcl),v(br2)增大d.增大c(br2),v(br2)增大解析从表中数据看,中ch3coch3、hcl的初始浓度是相同的,而中br2的初始浓度是中的2倍,但中溴颜色消失所需时间是的2倍,d项错误。答案d3.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是()a.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出h2的速率比后者大b.cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快c.n2与o2在常温、常压下不反应,放电时可反应d.cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应解析要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项b、d为反应物浓度不同对反应速率的影响,选项c为反应条件不同对反应速率的影响,只有选项a是因mg、fe本身性质不同对反应速率产生影响。答案a4.下列表格中的各种情况,可以用下面对应选项中的图像表示的是()选项反应纵坐标甲乙a外形、大小相同的金属与水反应反应速率nakb不同浓度的h2c2o4(草酸)溶液各2 ml分别与4 ml 0.01 moll-1的kmno4溶液反应0.1 moll-1的h2c2o4溶液0.2 moll-1的h2c2o4溶液c5 ml 0.1 moll-1 na2s2o3溶液与5 ml 0.1 moll-1 h2so4溶液反应热水冷水d5 ml 4%的过氧化氢溶液分解放出o2无mno2粉末加mno2粉末解析na、k分别与水反应,k更活泼,反应更快,a项不正确;b项,其他条件相同,h2c2o4浓度越大,反应速率越大,乙中反应速率更大,b项不正确;c项,其他条件相同的情况下,温度越高反应速率越大,随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减小,c项正确;d项,使用催化剂的反应速率更大,乙速
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