高三化学总复习 课时跟踪训练22 第七章 71 化学反应速率和化学平衡 新人教版.docx
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高三化学总复习课时跟踪训练22第七章71化学反应速率和化学平衡新人教版
2019-2020年高三化学总复习课时跟踪训练22第七章7.1化学反应速率和化学平衡新人教版
一、选择题
1.(xx·江苏海门一模)下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是( )
A.金属的腐蚀 B.食物的腐败
C.塑料的老化D.氨的合成
[答案] D
2.反应4A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol·L-1。
对此反应速率的表示,正确的是( )
①用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1 ②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1 ③在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol·L-1·min-1 ④在这2min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的,用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
A.①②B.③
C.①D.②④
[解析] 经2min,B的浓度减少0.6mol·L-1,则根据化学方程式,A的浓度减少0.8mol·L-1,所以用A表示的反应速率是0.8mol·L-1÷2min=0.4mol·L-1·min-1,①正确;由于反应速率之比等于相应的化学计量数之比,所以②正确,④不正确;反应速率表示的是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,③不正确。
[答案] A
3.(xx·福建福州八中月考)对反应A+BAB来说,常温下按以下情况进行反应:
①20mL溶液中含A、B各0.01mol;②50mL溶液中含A、B各0.05mol;③0.1mol·L-1的A、B溶液各10mL;④0.5mol·L-1的A、B溶液各50mL。
四者反应速率的大小关系是( )
A.②>①>④>③B.④>③>②>①
C.①>②>④>③D.①>②>③>④
[解析] ①中c(A)=c(B)=
=0.5mol·L-1;
②中c(A)=c(B)=
=1mol·L-1;
③中c(A)=c(B)=
=0.05mol·L-1;
④中c(A)=c(B)=
=0.25mol·L-1;
在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③,A项正确。
[答案] A
4.一定温度下,向容积为2L的密闭容器通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
B.反应进行到1s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
[解析] A中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=(1.2-0)mol∶(1.0-0.4)mol∶(1.0-0.2)mol∶(0.4-0)mol=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为3B+4C6A+2D,A项错误;不论在什么时刻,用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比,故B、D选项错误。
[答案] C
5.(xx·湖北襄阳调研)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。
下列判断正确的是( )
A.在0~50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等
B.溶液酸性越强,R的降解速率越小
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol·L-1·min-1
[解析] 根据图像可知,在0~50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率都是100%,A正确;根据图像可知,溶液酸性越强,即pH越小时,曲线的斜率越大,R的降解速率越大,B错误;由同一pH条件下,曲线斜率不断变小可知,R的起始浓度越小,降解速率越小,C错误;在20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为
=4×10-6mol·L-1·min-1,D错误。
[答案] A
6.(xx·黑龙江大庆实验中学月考)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
[解析] 结合各组实验知混合液的体积都为20mL,但实验D中反应温度较高、反应物Na2S2O3的浓度较大,其反应速率最大,故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
[答案] D
二、填空题
7.在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)集气瓶中装有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时混合气体发生爆炸__________________________________;
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒_______________________;
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象,若一起投入水中,很快生成红色HgI2__________________________________;
(4)熔融的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体__________________________________;
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁粒,产生气体有快有慢__________________________________;
(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol·L-1的盐酸和1mol·L-1的盐酸中反应速率不同__________________________________;
(7)夏天的食品易霉变,冬天就不易发生该现象_______________。
[答案]
(1)光照
(2)反应物颗粒大小(反应物的接触面积)
(3)在溶液中,水作溶剂,增大了反应物接触面积
(4)催化剂 (5)反应物本身的性质
(6)反应物的浓度 (7)温度
8.向体积为10L的恒容密闭容器中通入3molX,在一定温度下发生如下反应:
2X(g)Y(g)+aZ(g),经5min后反应达到反应限度(即达到平衡状态)。
(1)平衡时,测得容器内的压强为起始时的1.2倍,此时X的物质的量浓度为0.24mol·L-1,则化学方程式中a=________;用Y表示的反应速率为________mol·L-1·min-1。
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一时间内测得容器内的反应速率如下表所示:
容器
反应速率
①
v(X)=3.5mol·L-1·min-1
②
v(Y)=2mol·L-1·min-1
③
v(Z)=4.5mol·L-1·min-1
④
v(X)=0.075mol·L-1·s-1
若四个容器中仅反应温度不同,则反应温度最低的是________(填序号,下同);若四个容器中仅有一个加入了催化剂,则该容器是________。
[解析]
(1)根据阿伏加德罗定律可知平衡后气体的总物质的量为3.6mol,X的物质的量为2.4mol,则5min内反应消耗0.6molX,生成Y、Z的物质的量分别为0.3mol、0.3amol,故有2.4+0.3+0.3a=3.6,解得a=3。
用Y表示的反应速率为0.3mol÷10L÷5min=0.006mol·L-1·min-1。
(2)都换算成用Z表示的反应速率为
容积
①
②
③
④
反应速率
v(Z)/mol·L-1·min-1
5.25
6
4.5
6.75
显然反应速率由快到慢的顺序为④>②>①>③,温度越高(低)反应速率越快(慢),所以③温度最低;催化剂能加快化学反应速率,所以④中加入了催化剂。
[答案]
(1)3 0.006
(2)③ ④
9.(xx·山东烟台一模)加入0.1molMnO2粉末于50mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1g·mL-1)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)反应放出气体体积为气体总体积一半时所需时间为________。
(3)反应放出气体体积为气体总体积的
时所需时间为________。
(4)A、B、C、D各点反应速率大小的顺序为________。
(5)解释反应速率变化的原因________________。
[解析] 根据V-t图像知,反应进行至1min时,放出O2的体积为30mL,反应进行至2min时,放出O245mL,反应进行至4min时,放出O2的体积达最大值60mL;由V-t曲线的斜率变化可知:
D、C、B、A的反应速率逐渐减小,这是因为随着反应的进行,c(H2O2)逐渐降低,反应速率逐渐变小。
[答案]
(1)60mL
(2)1min (3)2min
(4)D>C>B>A
(5)随着反应的进行,c(H2O2)逐渐降低,反应速率逐渐变小
B级(能力提升)
一、选择题
1.(xx·湖南常德一中月考)为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是( )
A.将铜片放入稀硫酸中,无现象,若再向所得的溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可检测到有氢气产生
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氯气的快慢不同
[解析] 铜为不活泼金属,与稀硫酸不反应,加入硝酸银溶液后,生成的气体是NO,而不是H2,A项错误。
固体的表面积不同,化学反应速率不同,相同质量时粉末状固体的表面积比块状固体的表面积大,反应速率快,B项正确。
浓硝酸在光照条件下易分解,光照是影响化学反应速率的条件之一,C项正确。
催化剂能加快反应速率,在氯酸钾分解实验中,二氧化锰起催化剂的作用,D项正确。
[答案] A
2.(xx·湖南师大附中月考)向某4L密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示。
图乙为达到平衡后在t2、t3、t4、t5时改变某一种反应条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且所改变的条件均不同。
已知t3~t4阶段为使用催化剂。
则下列说法不正确的是( )
A.若t1=15s,则t0~t1阶段以A浓度变化表示的反应速率v(A)为0.006mol/(L·s)
B.B既不是反应物,也不是生成物,可能是反应的催化剂
C.若t2~t3阶段改变的条件是增大A的浓度,则平衡时C的体积分数变小
D.该反应为放热反应,t5~t6阶段是升高反应体系的温度
[解析] t0~t1阶段A的物质的量由0.60mol降低为0.24mol,若t1=15s,则t0~t1阶段以A浓度变化表示的反应速率v(A)=
=0.006mol/(L·s),A正确;t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,若t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡发生移动,则正逆反应速率不相等,则t4~t5阶段应为减小压强,且该化学反应前后气体的体积不变,反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,则A、C的化学计量数之比为3∶2,该反应为气体体积不变的反应,则B为生成物,该反应为3A(g)B(g)+2C(g),故B错误;由图像可知,逆反应速率瞬间不变,正反应速率增大,则t2~t3阶段改变的条件是增大A的浓度,平衡正向移动,C的体积分数减小,故C正确;t5~t6阶段,改变条件为升高温度,升高温度逆反应速率大于正反应速率,则正反应为放热反应,故D正确。
[答案] B
3.(xx·山西吕梁一中月考)为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两组同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
下列叙述中不正确的是( )
A.图甲中实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B.若图甲所示的实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图乙装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否复原
[解析] 若比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化作用,应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)。
如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq)进行实验,不能排除Cl-的催化作用。
[答案] B
4.酸性条件下,KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,用0.1mol·L-1的KMnO4与过量的H2C2O4反应,测得Mn2+的生成速率v与时间t的趋势如图,下列说法正确的是( )
A.该反应中每生成1molCO2转移电子为10mol
B.方程式配平后,H2O的系数为6
C.反应开始很短一段时间内v减小是因为反应物浓度减小,后来突然增大是因为生成的Mn2+对该反应有催化作用
D.t0时,Mn2+的浓度最大
[解析] 每生成1molCO2转移1mol电子,A项错误;方程式配平后H2O的系数应该为8,B项错误;反应开始后反应物浓度逐渐减小,Mn2+的生成速率逐渐下降,但是生成的Mn2+对该反应有催化作用,所以Mn2+的生成速率会突然增大,随反应进行,反应物的浓度不断减小,Mn2+的生成速率也不断减小,C项正确;t0时,生成的Mn2+的速率最大,但t0后反应不断进行,Mn2+的浓度仍在增大,D项错误。
[答案] C
二、综合题
5.(xx·安徽合肥六中月考)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素。
(1)实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理:
MnO
+ H2C2O4+ ________=== Mn2++ CO2↑+ H2O
①配平上述离子方程式。
②滴定时KMnO4溶液应盛装于________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(2)探究影响化学反应速率的因素
下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据:
请回答:
①实验目的(a)是____________________________________________。
②根据表中数据在坐标中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图像。
③若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂,其原因是__________________________________。
[解析]
(1)①MnO
中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,H2C2O4中C元素的化合价从+3价升高到+4价,共失去2个电子,根据得失电子守恒,则MnO
的化学计量数是2,H2C2O4的化学计量数是5,根据元素守恒配平Mn2+、CO2的化学计量数,最后根据电荷守恒配平H+、H2O的化学计量数。
②高锰酸钾的氧化性强,易腐蚀碱式滴定管的胶管,所以不能用碱式滴定管盛装KMnO4溶液,应用酸式滴定管盛装KMnO4溶液。
(2)①由表中数据可知,草酸的浓度、体积都不变,稀硫酸的浓度不变,KMnO4的浓度变化,体积不变,所以实验目的是探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响。
③若要探究催化剂对该反应速率的影响,应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂,是因为高锰酸钾可以氧化氯离子,影响催化剂对反应速率影响的探究。
[答案]
(1)①2 5 6 H+ 2 10 8
②酸式
(2)①探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响
②如图
③因Cl-可与酸性KMnO4发生氧化还原反应
2019-2020年高三化学总复习课时跟踪训练24第七章7.3化学反应速率和化学平衡新人教版
一、选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.熵增加且放热的反应一定是自发反应
B.自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
D.非自发反应在任何条件下都不能发生
[解析] 熵增加且放热的反应一定是自发反应,因为ΔH-TΔS<0,故A项正确;有些熵减的过程也能自发进行,非自发反应熵不一定减小或不变,B项错误;放热反应不一定都是自发进行的反应,有些吸热反应也能自发进行,如CH3COOH+NH4HCO3===CH3COONH4+CO2↑+H2O,C项错误;有些吸热反应,在室温下不能自发进行,但在较高温度下能自发进行,D项错误。
[答案] A
2.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=
。
恒容时,温度升高,H2浓度减小。
下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O
CO2+H2
[解析] 根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为CO2+H2
CO+H2O,D错误;温度升高,H2浓度减小,平衡正向移动,说明正反应是吸热的,焓变为正值,故A正确;在恒温恒容下,增大压强的方法有多种,H2浓度变化不确定,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误。
[答案] A
3.(xx·安徽马鞍山二中月考)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应为吸热反应
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
[解析] 往平衡体系中加入金属铅后,由于固体的浓度不变,不能使平衡发生移动,c(Pb2+)不变,A错误;往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体,溶液中c(Sn2+)增大,平衡逆向移动,所以c(Pb2+)变大,B错误;升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明逆反应是吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应,C错误;25℃时,该反应的平衡常数K=
=
=2.2,D正确。
[答案] D
4.(xx·安徽淮北一中月考)某温度下,反应2A(g)B(g)+C(g)的平衡常数为1,在容积为2L的密闭容器中加入A(g)。
20s时测得各组分的物质的量如下表:
物质
A(g)
B(g)
C(g)
物质的量/mol
1.2
0.6
0.6
下列说法正确的是( )
A.反应前20s的平均速率为v(A)=0.6mol·L-1·s-1
B.20s时,正反应速率等于逆反应速率
C.达平衡时,A(g)的转化率为100%
D.若升高温度,平衡常数变为0.5,则反应的ΔH<0
[解析] 由题意知前20s的平均速率为v(A)=1.2mol/(2L·20s)=0.03mol·L-1·s-1,A项错误;20s时,Q=c(B)·c(C)/c2(A)=
=0.25 [答案] D 5.在容积为2L的恒容密闭容器中,一定温度下,发生反应: aM(g)+bN(g)cQ(g)。 气体M、N、Q的物质的量随时间的变化如图所示,则下列叙述正确的是( ) A.该温度下此反应的平衡常数的值K= B.平衡时,M的转化率为50%,若条件改变恒温恒压,则达平衡时M的转化率小于50% C.若开始时向容器中充入2molM和1molN,达到平衡时,M的体积分数小于50% D.在5min时,再向体系中充入少量He,重新达到平衡前v(正)>v(逆) [解析] Δn(M)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,Δn(N)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,Δn(Q)=0.2mol,所以a∶b∶c=2∶1∶1,化学方程式为2M(g)+N(g)Q(g)。 平衡时,c(M)= =0.2mol/L,c(N)=c(Q)= =0.1mol/L,K= =25,A项错误;平衡时,M的转化率为 ×100%=50%,若条件改为恒温恒压,反应向气体体积减小的方向进行,相当于原平衡正向移动,则达平衡时M的转化率大于50%,B项错误;在原条件下,M的体积分数为 ×100%=50%,由于该反应为气体物质的量减小的反应,充入比原反应更多的反应物时,相当于加压,可逆反应的平衡正向移动,所以M的体积分数小于50%,C项正确;向恒容体系中充入少量He,化学平衡不移动,即v(正)=v(逆),D项错误。 [答案] C 6.(xx·安徽芜湖十二中月考)设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常数为K1; ②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)平衡常数为K2。 测得在不同温度下,K1、K2值如下: 温度/℃ K1 K2 500 1.00 3.15 700 1.47 2.26 900 2.40 1.60 根据以上信息判断下列说法不正确的是( ) A.若500℃时进行反应①,则CO2转化率为50% B.900℃进行反应③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),其平衡常数K3=1.50 C.反应①的焓变ΔH>0,反应②的焓变ΔH<0 D.反应①平衡体系中通入CO2,在温度不变的条件下,平衡正向移动,达到新平衡时CO2的转化率比原平衡小 [解析] 根据数据K1随着温度升高而增大可知,反应①为吸热反应;K2随着温度升高而降低,反应②为放热反应,C项正确;反应①平衡体系中通入CO2,等效于增大压强,而反应①中改变压强不影响平衡移动,则转化率不变,D项错误;若500℃时进行反应①, =1,c(CO)=c(CO2)=Δc(CO2),A项正确;K3= = = =1.50,B项正确。 [答案] D 二、填空题 7.(xx·南宁、桂林一模)在1.0L真空密闭容器中充入4.0molA(g)和4.0molB(g),在一定温度下进行反应: A(g)+B(g)C(g) ΔH,测得不同时刻该容器内物质的物质的量如下表: 时间/min 0 10 20 30 40 n(A)/mol 4.0 2.5 1.5 n2 n3 n(C)/mol 0 1.5 n1 3 3 回答下列问题: (1)随着温度的升高,该反应的化学平衡常数减小,则ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0,反应从起始到20min内C的平均反应速率是________。 (2)该温度下,上述反应的化学平衡常数为________。 平衡时体系内气体的总压强是反应起始时总压强的________。 (3)下列选项中能说明该反应在一定温度和恒容条件下达到平衡状态的是________。 A.反应速率: vA(正)+vB(正)=vC(逆) B.A的质量不再改变 C.B的转化率不再改变 D.密度
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