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2019年高考化學二輪復習 選擇題(1~25題)滿分練 速練20 化學反應速率及反應限度(針對選考第12、16或21題)
(一)化學平衡狀態(tài)
1.一定條件下,可逆反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJmol-1,達到化學平衡狀態(tài)時,下列說法一定正確的是( )
A.c(N2)∶c(H2)=1∶3
B.反應放出92.4 kJ的熱量
C.v正(N2)=3v逆(H2)
D.容器內氣體分子總數不再發(fā)生變化
答案 D
解析 c(N2)∶c(H2)的值與起始量、轉化率有關,不能判斷,A錯誤;放出熱量與物質的量成正比,起始及轉化的量未知,不能計算熱量,B錯誤;由v正(N2)=3v逆(H2)可知,不同物質的正、逆反應速率之比不等于化學計量數之比,不是化學平衡狀態(tài),C錯誤;該反應為氣體體積減小的反應,則容器內氣體分子總數不再發(fā)生變化,為平衡狀態(tài),D正確。
2.(xx金華市高三9月十校聯考)在固定容積的密閉容器中,已知反應:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJmol-1(a>0)。下列說法不正確的是( )
A.當混合氣體的顏色不變時,達到平衡
B.未達平衡時,放出的熱量可能是a kJ
C.當容器中氣體的密度保持不變時,達到平衡
D.其他條件不變,若容器體積增大,正、逆反應速率均減小
答案 C
解析 混合氣體的顏色不變說明碘蒸氣的濃度不變,達到平衡狀態(tài),故A正確;沒有投料量,未達平衡時,放出的熱量可能為任意值,故B正確;反應前后氣體的質量不變,且容積固定,根據ρ= ,密度是恒量,密度保持不變時,不一定達到平衡,故C錯誤;容器體積增大,濃度減小,正、逆反應速率均減小,故D正確。
3.某溫度下,將一定量碳酸氫銨固體置于容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=Q kJmol-1(Q>0)。下列有關說法不正確的是( )
A.若容器內混合氣體的密度不變,則說明反應達到平衡狀態(tài)
B.若CO2體積分數不再發(fā)生變化,則說明反應達到平衡狀態(tài)
C.若升高體系溫度,則正、逆反應速率均增大
D.若反應過程中吸收Q kJ熱量,則剛好有1 mol NH4HCO3發(fā)生分解
答案 B
解析 密度是混合氣的質量和容器容積的比值,在反應過程中氣體的質量是變化的,容積始終是不變的,若容器內混合氣體的密度不變,則說明反應達到平衡狀態(tài),A正確;只有生成物是氣體,因此CO2體積分數始終不變,不能說明反應達到平衡狀態(tài),B錯誤;若升高體系溫度,則正、逆反應速率均增大,C正確;根據熱化學方程式可知若反應過程中吸收Q kJ熱量,則剛好有1 mol NH4HCO3發(fā)生分解,D正確。
4.一定條件下發(fā)生反應:2X(g)Y(g)+3Z(g) ΔH=a kJmol-1(a>0)。下列說法正確的是( )
A.增大X的濃度,正反應速率增大,逆反應速率減小
B.達到化學平衡狀態(tài)時,正、逆反應的速率都為0
C.將0.2 mol X充入反應器中,充分反應后,生成的Z的物質的量可能為0.09 mol
D.達到化學平衡狀態(tài)時,共吸收a kJ熱量
答案 C
解析 A項,增大X的濃度,正、逆反應速率都增大,錯誤;B項,達到化學平衡狀態(tài)時,正、逆反應速率相等但都不為0,錯誤;C項,該反應是可逆反應,將0.2 mol X充入反應器中,充分反應后,生成Z的物質的量介于0~0.3 mol 之間,正確;D項,沒有說明參與反應的物質的量,無法計算吸收的熱量,D錯誤。
5.一定條件下,恒壓容器中發(fā)生反應:2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJmol-1(a>0)。下列說法不正確的是( )
A.單位時間內生成2n mol X,同時生成n mol Y
B.混合體系的密度不再變化,說明該反應達到化學平衡狀態(tài)
C.反應過程中,X和Z的物質的量之和保持不變
D.向容器中加入0.2 mol X與0.1 mol Y充分反應,放出熱量為0.1a kJ
答案 D
解析 A項,根據方程式可知單位時間內生成2n mol X,同時生成n mol Y,正確;B項,密度是混合氣的質量和容器容積的比值,在反應過程中質量是不變的,壓強不變,容積改變,因此混合體系的密度不再變化,說明該反應達到化學平衡狀態(tài),正確;C項,2 mol X被消耗生成2 mol Z,所以反應過程中,X和Z的物質的量之和保持不變,正確;D項,向容器中加入0.2 mol X與0.1 mol Y充分反應,由于是可逆反應,放出熱量小于0.1a kJ,錯誤。
6.(xx寧波市十校高三9月聯考)恒溫條件下,在體積不變的密閉容器中,有可逆反應X(s)+2Y(g) 2Z(g)ΔH<0,下列說法一定正確的是( )
A.0.2 mol X和0.4 mol Y充分反應,Z的物質的量可能會達到0.35 mol
B.從容器中移出部分反應物X,則正反應速率將下降
C.當ΔH不變時,反應將達到平衡
D.向反應體系中繼續(xù)通入足量Y氣體,X有可能被反應完全
答案 A
解析 A項,此反應是可逆反應,不能進行到底,因此Z的物質的量范圍是0
0),下列說法不正確的是( )
A.容器的溫度不再升高,表明反應達到平衡狀態(tài)
B.容器壓強不變,表明反應達到平衡狀態(tài)
C.達到化學平衡時,反應放出的總熱量可能為a kJ
D.反應過程中,氣體的密度始終保持不變
答案 D
解析 溫度不再改變,說明反應達到平衡狀態(tài),故A正確;因為此容器是隔熱容器,且此反應是放熱反應,隨著反應進行,溫度升高,壓強增大,因此當壓強不再改變時,說明溫度不再變化,反應達到平衡狀態(tài),故B正確;投料量未知,有可能達到平衡時放出的熱量為a kJ,故C正確;因為M為固體,氣體的總質量是變化的,容器為恒容狀態(tài),反應過程中密度是變化的,故D錯誤。
8.在一定條件下,可逆反應2X(g)+Y(s)2Z(g) ΔH=-a kJmol-1(a>0),下列說法一定正確的是( )
A.當反應消耗1 mol Y時,反應放出a kJ的熱量
B.當反應達到平衡時,X、Y、Z 三者的物質的量之比為2∶1∶2
C.當反應達到平衡時,壓縮體積,X的正、逆反應速率都增大,平衡向正反應方向移動
D.恒溫恒容,反應達到平衡后,加入1 mol Y平衡向正反應方向移動
答案 A
解析 根據方程式,當反應消耗1 mol Y時,反應放出a kJ的熱量,故A正確;當反應達到平衡時,X、Y、Z的濃度不變,三者的物質的量之比不一定為2∶1∶2,故B錯誤;當反應達到平衡時,壓縮體積,壓強增大,平衡不移動,X的正、逆反應速率都增大,故C錯誤;Y為固體,恒溫恒容,反應達到平衡后,加入1 mol Y,Y的濃度不變,平衡不移動,故D錯誤。
9.一定溫度下,0.1 mol N2(g)與0.3 mol H2(g)在密閉容器中發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-a kJmol-1(a>0)。下列說法正確的是( )
A.達到化學平衡狀態(tài)時,反應放出0.1a kJ熱量
B.達到化學平衡狀態(tài)時,v正(NH3)∶v逆(N2)=2∶1
C.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2時,說明該反應達到平衡
D.縮小容器體積,用氮氣表示的反應速率:v正(N2)增大,v逆(N2)減小
答案 B
解析 反應可逆,0.1 mol N2(g)與0.3 mol H2(g)在密閉容器中發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),生成的氨氣小于0.2 mol,反應放出的熱量小于0.1a kJ,故A錯誤;n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2時,反應不一定達到平衡,故C錯誤;縮小容器體積,正、逆反應速率均增大,故D錯誤。
10.(xx浙江省五校高三上學期第一次聯考)已知X(g)+4Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJmol-1(a>0)。一定條件下將1 mol X(g)和4 mol Y(g)通入2 L的恒容密閉容器中,反應10 min時,測得Y的物質的量為3.2 mol。下列說法正確的是( )
A.在10 min內,X和Y反應放出的熱量為0.4a kJ
B.在10 min時,Y和Z的物質的量之比為2∶1
C.升高反應溫度,逆反應速率增大,正反應速率減小
D.達到平衡狀態(tài)時,X、Y的濃度不再改變
答案 D
解析 反應10 min時,測得Y的物質的量為3.2 mol,則參加反應的Y為4 mol-3.2 mol=0.8 mol,物質的量與熱量成正比,則放出的熱量為a kJ=0.2a kJ,故A錯誤;參加反應的Y為0.8 mol,由X(g)+4Y(g)2Z(g)可知,生成Z為0.4 mol,消耗X為0.2 mol,則10 min時,Y和Z的物質的量之比為3.2 mol∶0.4 mol=8∶1,故B錯誤;升高溫度,正、逆反應速率均增大,故C錯誤;平衡時各物質的濃度不變,則達到平衡狀態(tài)時,X、Y的濃度不再改變,故D正確。
(二)化學反應速率及其影響因素
1.(xx浙江省名校協作體高三上學期考試)一定溫度下,10 mL 0.40 molL-1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)( )
A.0~6 min的平均反應速率:v(H2O2)≈3.310-2 molL-1min-1
B.6~10 min的平均反應速率:v(H2O2)<3.310-2 molL-1min-1
C.反應至6 min時,c(H2O2)=0.30 molL-1
D.反應至6 min時,H2O2分解了50%
答案 C
解析 發(fā)生的反應為2H2O22H2O+O2↑。0~6 min產生的氧氣的物質的量n(O2)= mol=0.001 mol,分解的過氧化氫的物質的量為n(H2O2)=2n(O2)=0.002 mol,v(H2O2)≈3.310-2 molL-1min-1,故A正確;隨著反應的進行,H2O2的濃度逐漸減小,反應速率減慢,6~10 min的平均反應速率小于0~6 min的平均反應速率,故B正確;由A計算可知,反應至6 min時,c(H2O2)=0.40 molL-1-0.20 molL-1=0.20 molL-1,故C錯誤;6 min內Δc(H2O2)=0.20 molL-1,則H2O2分解率為(0.20 molL-10.40 molL-1)100%=50%,故D正確。
2.對利用甲烷消除NO2污染進行研究,CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在1 L密閉容器中,控制不同溫度,分別加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,測得n(CH4)隨時間變化的有關實驗數據見下表。
組別
溫度
時間/ min
n/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
…
0.15
下列說法正確的是( )
A.組別①中,0~20 min內,NO2的平均反應速率為0.012 5 molL-1min-1
B.由實驗數據可知實驗控制的溫度T1②
答案 B
解析 A項,組別①中,0~20 min內,NO2的平均反應速率為0.025 molL-1min-1,錯誤;B項,溫度越高反應速率越大,由實驗數據可知實驗控制的溫度T1①,錯誤。
3.用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究降解效果,設計如下對比實驗探究溫度、濃度、 pH對降解速率和效果的影響,實驗測得M的濃度與時間關系如圖所示,
實驗編號
溫度/℃
pH
①
25
1
②
45
1
③
25
7
④
25
1
下列說法不正確的是( )
A.實驗①在15 min內M的降解速率為1.3310-5 molL-1min-1
B.若其他條件相同,實驗①②說明升高溫度,M降解速率增大
C.若其他條件相同,實驗①③證明pH越高,越不利于M的降解
D.實驗④說明M的濃度越小,降解的速率越快
答案 D
解析 根據化學反應速率的數學表達式,v(M)=≈1.3310-5molL-1min-1,故A正確;①②不同的是溫度,②的溫度高于①,在相同的時間段內,②中M的濃度變化大于①,說明②中M的降解速率大,故B正確;①③對比溫度相同,③的pH大于①,在相同的時間段內,①中M濃度變化大于③,說明①的降解速率大于③,故C正確;①④對比M的濃度不同,0~15 min內,④中M濃度變化小于①,說明M的濃度越小,降解速率越小,故D錯誤。
4.一定條件下,溶液的酸堿性對MnO2催化H2O2分解反應的影響如下圖所示。下列判斷不正確的是( )
A.在0~50 min之間,pH=2和pH=7時H2O2的分解百分率相等
B.溶液酸性越強,H2O2的分解速率越大
C.相同條件下,H2O2的起始濃度越小,分解速率越大
D.在20~25 min之間,pH=10時H2O2的平均分解速率為0.04 molL-1min-1
答案 C
解析 由圖像可知,pH=2和pH=7時H2O2都是完全分解,分解百分率都是100%,故A正確;由圖像可知pH=2時,曲線下降是最快的,說明溶液的酸性越強,分解速率越大,故B正確;一般來說,相同條件下,反應物的濃度越大,反應速率越大,H2O2的起始濃度越小,其分解的速率越小,故C錯誤。
5.以反應5H2C2O4+2MnO+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O為例探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時,分別量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并開始計時,通過測定溶液褪色所需時間來判斷反應的快慢。
編號
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
溫度/℃
濃度/molL-1
體積/ mL
濃度/molL-l
體積/ mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
下列說法不正確的是( )
A.實驗①②③所加的H2C2O4溶液均要過量
B.實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40 s,則這段時間內平均反應速率v(KMnO4)=2.510-4 molL-1s-1
C.實驗①和②是探究濃度對化學反應速率的影響,實驗②和③是探究溫度對化學反應速率的影響
D.實驗①和②起初反應均很慢,過了一會兒速率突然增大,可能是生成的Mn2+對反應起催化作用
答案 B
解析 A項,要通過測定溶液褪色所需時間來判斷反應的快慢,則實驗①②③所加的H2C2O4溶液均要過量,正確;C項,探究溫度對化學反應速率的影響,必須滿足除了溫度不同,其他條件完全相同,滿足此條件的實驗編號是②和③,探究反應物濃度對化學反應速率的影響,除了濃度不同,其他條件完全相同,滿足此條件的實驗編號是①和②,正確;D項,實驗①和②起初反應均很慢,過了一會兒速率突然增大,可能是生成的Mn2+對反應起催化作用,正確。
6.(xx溫州市高三9月選考適應性測試)某化學小組為探究固體顆粒的大小對反應速率的影響,設計了下列實驗:
稱取5.00 g均勻的塊狀大理石(含有SiO2等不與鹽酸反應的雜質)與50.0 mL 2.00 molL-1稀鹽酸混合,測得實驗過程中逸出氣體的質量并記錄(假設只逸出CO2);再稱量5.00 g大理石粉末,重復以上實驗操作。實驗數據匯總如圖。
下列說法正確的是( )
A.圖中曲線①表示的是塊狀大理石與鹽酸反應
B.由圖可知,如果等待的時間足夠長,兩條曲線應逐漸交匯
C.大理石粉末與鹽酸的實驗中,0~8 min內,鹽酸的平均反應速率v(HCl)=1.64 molL-1min-1
D.塊狀大理石與鹽酸的實驗中,13 min時,CaCO3的消耗率為63.6%
答案 B
解析 接觸面積越大反應越快,②表示的是塊狀大理石與鹽酸反應,故A錯誤;取料物質的量相等,生成二氧化碳的量一定相同,故B正確;大理石粉末與鹽酸的實驗中,0~8 min內,鹽酸的平均反應速率v(HCl)≈0.205 molL-1min-1,故C錯誤;13 min時,生成二氧化碳1.4 g,消耗碳酸鈣的質量為3.18 g,由于樣品中含有雜質,不能計算CaCO3的消耗率,故D錯誤。
7.等質量的碳酸鈣與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間(t)內產生氣體體積(V)的數據如下圖所示,根據圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是( )
組別
對應曲線
c(HCl)/molL-1
反應溫度/℃
碳酸鈣的狀態(tài)
①
a
30
粉末狀
②
b
30
粉末狀
③
c
2.5
塊狀
④
d
2.5
30
塊狀
A.第④組實驗的反應速率最慢
B.第①組實驗中鹽酸的濃度可能最大
C.第②組實驗中鹽酸濃度可能等于2.5 molL-1
D.第③組實驗的反應溫度低于30 ℃
答案 D
解析 第④組實驗使用塊狀碳酸鈣,所以反應速率可能最慢;第①組實驗對應曲線a,鹽酸的濃度可能最大;第②組實驗中鹽酸的濃度可能等于2.5 molL-1;第③組實驗的反應溫度不可能低于30 ℃,否則曲線c的斜率要小于d。
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