化学反应速率工业合成氨之效果检测

效果检测巩固提升迈向成功一、选择题（本题包括个12小题，每小题5分，共60分。每小题只有1个选项符合题意）1．对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()A．υ(W)=3υ(Z)B．2υ(X)=3υ(Z)C．2υ(X)=υ(Y)D．3υ(W)=2υ(X)2．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若2s后测得C的浓度为mol•L－1，现有下列几种说法：①用A表示的反应的平均速率为mol•L－1•s－1②用B表示的反应的平均速率为mol•L－1•s－1③2s时A的转化率为70％④2s时B的浓度为mol•L－1其中正确的是()A．①③B．①④C．②③D．③④3．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为mol·L-1·s-1B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了mol·L-1C．反应开始到10s时，Y的转化率为%D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)4．瞬时反应速率υ和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2＋Cl2=2HCl的反应速率可表示为υ=k［c(H2)］m［c(Cl2)］n，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。由此可推得，m、n值正确的是()A．m=1,n=1 B．m=,n=C．m=,n=1 D．m=1,n=5．有两个学生在条件完全相同的情况下测定反应A2＋3B2==C2的速率，甲测得υ(A2)＝·L-1·min-1，乙测得υ(B2)＝·L-1·min-1，则两个学生的测定结果()A．都正确B．都错误C．甲对乙错D．都对或都错6．用右图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半min分别测定放出气体的体积。下图中正确表示实验X及Y的结果的是()实验所用的酸X25mLLY50mLLABCD7．下列各组反应（表中物质均为反应物），反应刚开始时，放出H2的速率最大的是（）编号金属（粉末状）（mol）酸的浓度及体积反应温度（℃）AMg，6mol·L－1硝酸10mL60BMg，3mol·L－1盐酸10mL60CFe，3mol·L－1盐酸100mL60DMg，3mol·L－1硫酸5mL608．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析不正确的是（）A．EF段表示的平均速度最大B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为mol·L-1·min-1C．OE、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2︰6︰7D．G点表示收集的CO2的量最多9．下图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g),H<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是()A、第6min后，反应就终止B、X的平衡转化率为85%C、若高温度，X的平衡转化率将大于85%D、若降低温度，υ正和υ逆将以同样倍数减小10．工业合成氨是目前人工固氮的主要途径，但是需要有耐高温、高压的器材和设备以及大量的动力。为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中最具有开发价值的是()①寻找N2的新来源②研制低温下活性较大的催化剂③研制500℃左右活性较大的催化剂④研制耐高温、高压的新材料，用于建造合成塔⑤人工模拟生物固氮A．①③④B．③④⑤C．①②⑤D．②⑤11．合成氨反应在一定条件下达到平衡，下列对于该平衡的说法正确的是()A．降低温度，正增大，逆减小，平衡将向正反应方向移动B．增大体系压强，正、逆都增大，平衡不移动C．加入铁触媒，平衡不移动，但可增大单位时间的氨产量D．保持体积不变在体系中加入H2，可提高H2的转化率Ot1c/(mol/L)tBCAObOt1c/(mol/L)tBCAObB的体积百分含量tT1T2aaA．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大B．T℃时，若在该容器中由LA、LB和LC反应，达到平衡后，C的浓度仍为LC．在(t1+10)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动D．(t1+10)min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动二、实验题（10分）13．控制变量法是化学实验的一种常用方法，下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据（计算结果精确到小数点后一位）。分析上表数据，回答下列问题：序号硫酸的体积/mL锌的质量/g锌的形状温度/℃完全溶于酸的时间/s生成硫酸锌的质量/g1薄片15200m12薄片25100m23颗粒2570m34颗粒3535m45粉末25t16粉末25t2m57粉末25t38粉末25t49粉末25t5m610粉末25t6(1)实验1和实验2表明，_____对反应速率有影响，对同一规律进行研究的实验还有一组是______（填实验序号）。(2)下列说法正确的是_______A．t1<70B.m1<m2C.m6=D.t1>t(3)本实验还可以研究___________________________对化学反应速率的影响。(4)硫酸的物质的量浓度是______mol/L，实验6生成的硫酸锌的质量m5=________g。三、填空题（30分）14．某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。根据表中数据，在图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol013591014(2)体系中发生反应的化学方程式是___________________________;(3)列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：_______________;(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于___________________________;15．(2022全国Ⅱ)向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)已知：平均反应速率υC=υA；反应2min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了amol，有amolD生成。回答下列问题：(1)反应2min内，υA=，υB=；(2)化学方程式中，、、、；(3)反应平衡时，D为2amol，则B的转化率为(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5amol，则该反应的0；（填“＞”、“＜”或“＝”）(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：①反应速率（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是；②平衡时反应物的转化率（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是；16．工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO27%O211%N282%）；压压强/MPa转化率/%温度/℃110400500600(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？；(2)在400~500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：；(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？（填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？（填“是”或“否”）；(4)为提高SO3吸收率，实际生产中用吸收SO3；(5)已知：2SO2(g)＋O2(g)＝2SO3(g)；△H＝－·mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。参考答案：效果检测1、Cυ(W):υ(X):υ(Y):υ(Z)=3:2:4:3，则C选项正确。2、Bυ(C)=mol•L－1/2s=mol·L－1·s－1，所以，υ(A)=mol·L－1·s－1，υ(B)=mol·L－1·s－1，A的转化率为mol•L－1×2L/4mol=；2s时B的浓度为2mol/2-υ(B)×2s=mol•L－1。3、C由图可知，反应达到10s时达到平衡，Z的物质的量增加了，X由减少到，Y由1．00mol减少到，所以Y的转化率为79%，X的物质的量浓度减少了mol/L；用Z表示的反应速率为mol·L-1·s-1；X、Y、Z的物质的量变化量之比为::=1:1:2，所以化学方程式为：X(g)+Y(g)2Z(g)。4、D将三组数据分别代入表达式，可求出m、n。5、Dυ(A2)：υ(B2)＝：＝1：3，恰好等于反应方程式中的化学计量数之比；若对的都对，若错则都错。6、A与2g镁条反应的盐酸的物质的量为＞，故盐酸过量，两个实验生成的气体的物质的量相等，排除C、D；但X实验的浓度小，反应速率慢，故A正确。7、D反应的温度相同，A中HNO3与Mg反应不生成H2，3mol/LH2SO4溶液中c（H＋）最大。8、C曲线斜率越大，表示平均反应速率越大，A正确；B选项中，n（CO2）==mol，n（HCl）=mol，c（HCl）=mol/L，v（HCl）=mol·L-1·min-1，正确；C选项中，速率之比为224︰448︰112=2︰4︰1，错误；G点表示CO2的体积不随时间的变化而变化，G点时刻CO2的体积最多。9、B第6min后，反应达到了平衡，并没有停止，A错；X的平衡转化率为×100%=85%，B正确；升高温度平衡向逆反应方向移动，转化率将小于85%，C错；降低温度，平衡正向移动，故υ正＞υ逆，减小的倍数不相等，D错。10、D合成氨如果能在较温和的条件下进行，则会大大降低生产成本，提高生成能力，较低的温度还有利于平衡向生成氨的方向移动，故②和⑤符合研究的方向。11、C合成氨的正反应是一个缩小体积的放热反应，所以增大压强、降低温度都会使平衡向正反应方向移动，但降低温度，正、逆反应的速率都会降低，故A、B错；铁触媒是目前合成氨最适宜的催化剂，能同等倍数加快正、逆反应的速率，故平衡不移动，但能缩短达到平衡所需时间，提高单位时间氨的产量，C正确；加入H2，虽然能使平衡正移，但H2转化率会降低，D错。12、B分析左图得反应式为A(g)+3B(g)2C(g)，且知当起始浓度为LA、LB时，C的平衡浓度为L。将B项中投料时的C物质“一边倒”成反应物，得起始浓度也为LA、LB，与原条件等同，故建立的是等同平衡，故B正确；增大压强，平衡向气体体积缩小的方向（正向）移动，故C错；若保持压强不变再通稀有气体，相当于对原平衡体系减压，平衡应向逆反应方向移动，故D错；分析右图知，T1>T2，升高温度，B的含量增加，平衡向逆反应方向移动，则A的转化率减小，故A错。13、解析：实验5的Zn是粉末，比3快，故t1<70；在实验8之前都是硫酸过量，生成的硫酸锌的质量由Zn决定，m1=m2

；实验8之后的实验都是Zn过量，生成硫酸锌的质量相等，m6=；实验8中的Zn比实验5中的多，反应时间长，t1＜t4。硫酸的浓度可根据实验10计算，因为10中硫酸不足；实验6中生成硫酸锌的质量是实验5的两倍。答案：(1)温度3和4(2)AC(3)硫酸的浓度和催化剂（或压强）(4)1014、解析：(1)根据题目中表格给出的数据，在坐标系中找出相应的点，然后用光滑的曲线描点即可。(2)根据题意，可以利用“三步法”求解aX+bYcZ开始/mol0转化/mol平衡/mol根转化的物质的量之比等于化学方程式的系数比，可得X+2Y2Z。(3)根据表中数据可知在3min时，Z的物质的量为，其平均速率为L·min。(4)X的转化率==。答案：15、解析：列出“三段式”：xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)起始物质的量/molab0O2min时变化/molaaaa2min时/molab-aaa(1)υA=amol/2L/2min=mol·L-1·min-1。(2)根据方程式的系数比等于变化的物质的量之比，可知系数分别为2、3、1、6，则υB=υA=mol·L-1·min-1。(3)平衡时D为2amol，据方程式，转化的B为amol，故B的转化率为。(4)升高反应温度，平衡时D为1.5amol，说明平衡逆向移动了，逆反应吸热，则正反应放热，H＜0(5)①体积减小，则反应物浓度增大，反应速率增大；②减小体积，气体的压强增大，平衡逆向移动，转化率减小。答案：(1)mol·L-1·min-1mol·L-1·min-1(2)2、3、1、6(3)(4)＜(5)①增大体积减小，反应物浓度增大，因而使反应速率增大；