化学人教版高中二年级选修4 选修四习题2.docx
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化学人教版高中二年级选修4选修四习题2
1.为探究锌与盐酸反应过程的速率变化,某同学的实验测定方法是:
在100ml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(氢气体积已换算为标准状况)下列说法正确的是:
()
C.3~4min时间内以盐酸的浓度变化来表示的平均反应速率为0.5mol·L-1·min-1
2.下列图像与对应叙述相符合的是
A.图甲表示某可逆反应物质的浓度随时间的变化,且在t时刻达到平衡状态
B.图乙表示向CH3COOH溶液中通入NH3至过量的过程中溶液导电性的变化
C.图丙表明合成氨反应时放热反应,b表示在反应体系中加入了催化剂
D.图丁表示向CH3COOH溶液中逐渐加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化
3.化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果,下列图象描述正确的是()
A.图
(1)可以表示对某化学平衡体系使用催化剂后反应速率随时间的变化
B.图
(2)表示压强对反应2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)的影响,且甲的压强大
C.图(3)电镀时,铜片与直流电源的负极相连
D.图(4)滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用外加保护膜的细铁棒做笔在滤纸上写字显红色
4.恒温恒容下,向2L密闭容器中加入MgSO4(s)和CO(g),发生反应:
MgSO4(s)+CO(g)
MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是
反应时间/min
n(MgSO4)/mol
n(CO)/mol
n(SO2)/mol
0
2.0
2.0
0
2
0.8
4
1.2
6
1.2
2.8
A.0~2min内的平均速率为υ(CO)=0.6mol/(L·min)B.4min后,平衡移动的原因可能是向容器中加入了2.0mol的SO2
C.若升高温度,反应的平衡常数变为1.0,则正反应为放热反应
D.其他条件不变,若起始时容器中MgSO4、CO均为1.0mol,则平衡时n(SO2)="0.6"mol
5.将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中发生如下反应:
2A(g)+3B(g)
2C(g)+zD(g),2s后A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol·L-1·s-1。
下列推断不正确的是( )
A.v(C)=v(D)=0.25mol·L-1·s-1B.C的体积分数为28.6%C.B的转化率为25%D.z=2
6.某密闭容器中发生如下反应:
2X(g)+Y(g)
Z(g)ΔH<0。
如图是表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系图,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的用量。
则下列说法中不正确的是()
A.t3时减小了压强
B.t5时增大了压强
C.t6时刻后反应物的转化率最低
D.t4~t5时该反应的平衡常数大于t6时反应的平衡常数
7.下列实验事实与相应结论不正确的是
选项
实验事实
结论
A
其他条件不变,0.01mol·L-1的酸性KMnO4溶液分别与0.1mol·L-1的H2C2O4溶液和0.2mol·L-1的H2C2O4溶液反应,后者褪色时间短
当其他条件不变时,增大反应物浓度可以使化学反应速率加快
B
其他条件不变,分别将等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3溶液和H2SO4混合液放在冷水和热水中,放在热水中的混合液先出现浑浊
当其他条件不变时,反应体系的温度越高,化学反应速率越快
C
将少量MnO2粉末加入盛有10%双氧水的锥形瓶内,在化学反应前后,MnO2的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂虽然可以加快化学反应的速率,但一定不参与化学反应过程
D
一定条件下,分别在容积为1L和容积为2L的两个密闭容器中加入等量的氢气和碘蒸气,发生如下反应:
H2(g)+I2(g)
2HI(g),获得等量HI时需要的时间前者少
当其他条件不变时,气态反应体系的压强越大,化学反应速率越快
8.少量铁粉与100mol0.01mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。
为了加快此反应速率而不改变产生H2的量,可以使用如下方法中的
①加少量0.1mol/L的硝酸②滴入几滴浓盐酸③加NaOH固体④升高温度(不考虑盐酸挥发)⑤加NaCl溶液
⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸⑦加CH3COONa固体⑧滴入几滴硫酸铜溶液
A.①⑥⑦B.②④⑥C.③⑦⑧D.⑤⑦⑧
9.某科研小组利用如下反应消除NO和CO的污染;2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H=xkJ/mol。
T℃时,在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO,保持温度不变,5min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4mol/L。
下列说法中不正确的是
A.x<0B.α(NO)=80%C.0~5min内,V(CO)=0.16mol/(L·min)
D.保持温度不变,若再向上述平衡体系中充入2molNO和2molCO,重新达平衡时,c(N2)=0.8mol/L
10.在一密闭容器中加入A和B,各物质的物质的量浓度随着反应的进行,如图所示。
下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式为5A+4B
4C
B.2min时,该反应达到平衡,此时A、B、C的浓度比为5:
4:
4
C.用B的浓度变化表示0-2min时间内的速率为2mol/(L·min)
D.2min前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,但是正反应速率大于逆反应速率。
11.某化学科研小组研究合成氨:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H<0,在其他条件不变时,改变某一条件时对化学平衡的影响,得到如下图像,以下对应选项中正确的是()
A.
(1)对应的是:
在t1时恒压条件下,通入NH3,B.
(2)对应的是:
氨气在恒容不同温度下的百分含量
C.(3)对应的是:
在恒容条件下,反应速率与温度的关系D.(4)对应的是:
N2转化率与温度(T1>T2)、压强的关系
12.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)。
经一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol/(L·s)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol/L,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
13.已知NO2与N2O4相互转化2NO2(g)
N2O4(g)△H=﹣24.2kJ/mol。
在恒温下将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体
充入体积为2L的密闭容器中,其中物质的浓度随时间变化的关系如图。
下列推理分析合理的是()
A.a,b,c,d四点中V正与V逆均相等
B.反应进行到10min时,体系吸收的热量为9.68kJ
C.前10min内,用v(NO2)表示的该反应速率为0.02mol/L•min
D.25min时,导致平衡移动的原因是升温
14.二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
A.在0~50min之间,R的降解百分率pH=2大于pH=7
B.溶液酸性越强,R的降解速率越大
C.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
D.在20~25min之间,pH=10时R的降解速率为0.04mol·L-1·min-1
15.某密闭容器中发生如下反应:
X(g)+3Y(g)
2Z(g)ΔH<0,下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t1、t3、t4时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。
下列说法中不正确的是()
A.t1时升高了温度B.t3时加入了催化剂
C.t4时降低了压强D.在t3~t4时间内,X的体积分数最大
16.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。
光照下,草酸能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。
某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。
为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明;
实验①中0~t1时间段反应速率
(Cr3+)=mol/(L·min)(用代数式表示)。
17.Ⅰ已知:
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
③
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
(1)该实验①、②可探究对反应速率的影响,因此V1=,V2=;V3=;
(2)实验①、③可探究对反应速率的影响,因此V4=,V5=;
(3)下列有关该的相关叙述正确的是
A.实验前,应先在一张白纸上用黑墨水笔在白纸上画粗浅一致的“+”字,衬在锥形瓶底部,实验中记录反应开始到产生的浑浊将锥形瓶底部的“+”字刚好完全遮盖所需的时间
B.该实验所需的计量仪器有量筒、温度计
C.实验时,应先将量取的Na2S2O3和H2SO4溶液混合,然后置于相应温度的热水浴中反应,记录每组反应所需时间
D.每组实验至少需要两支量筒
(4)实验过程中为什么不用测量一定时间内放出SO2气体的量来表示该反应的化学反应速率的大小?
。
Ⅱ利用反应:
I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可以定量测定市售硫代硫酸钠(Mr=158)的纯度,现在称取Wg硫代硫酸钠固体样品,配成250mL的溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入指示剂,用含有I2为amol/L的碘水滴定,消耗碘水bmL,则:
(1)验过程中滴定管应该选择的是(酸式或碱式)滴定管,滴定前可以选择做指示剂,滴定终点的现象为
(2)对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是。
A.滴定前,应对滴定管、锥形瓶进行润洗操作B.滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,会使所测结果偏大
C.滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡,滴定完成后气泡消失,则所测得的纯度将会偏小
D.滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,则所测得的纯度将会偏小
(3)样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为。
18.影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:
取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,实验报告如下表所示。
①实验1、2研究的是__________________________对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是_______________________________________________。
(2)实验二:
经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
①定性分析:
如图甲可通过观察________________________________,定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_________________________。
②定量分析:
如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。
实验中需要测量的数据是__________________________________。
(3)实验三:
已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,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。
①针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。
从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_____________________的影响。
②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是_________。
A、硫酸钾B、硫酸锰C、水D、氯化锰
19.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ
用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ
电解法:
2Cu+H2O
Cu2O+H2↑
方法Ⅲ
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成而使Cu2O产率降低。
(2)已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=akJ·mol—1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=bkJ·mol—1;③2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)△H=ckJ·mol—1.方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体,写出制备反应的热化学方程式。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。
该制法的化学方程式为。
(5)方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼,但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大,(填操作名称)可分离出颗粒过大的Cu2O。
(6)在相同的密闭容器中,用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
⊿H>0
水蒸气的浓度(mol·L-1)随时间t(min)变化如下表:
序号
温度
0
10
20
30
40
50
①
T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
②
T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480
③
T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判断:
实验①的前20min的平均反应速率ν(O2)=;实验温度T1T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:
实验①实验②(填“>”、“<”)。
20.碳及其化合物应用广泛。
I.工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气,CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
(1)向1L恒容密闭容器中注入CO和H2O(g),830oC时,测得部分数据如下表。
t/min
0
1
2
3
4
5
n(CO)/mol
0.200
0.160
0.125
0.099
0.080
0.080
n(H2O)/mol
0.300
0.260
0.225
0.199
0.180
0.180
则该温度下反应的平衡常数K=
(2)相同条件下,向1L恒容密闭容器中,同时注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2,此时
v(正)v(逆)(填“>”“=”或“<”)
II.已知:
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H1=-141kJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-484kJ·mol-1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H3=-726kJ·mol-1
(3)利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为
Ⅲ.一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
(4)写出电极A的电极反应式,放电过程中,溶液中的CO32-将移向电极(填A或B)
(5)以上述电池电解饱和食盐水,若生成0.2molCl2,则至少需通入O2的体积为L(标准状况)
21.
(1)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体.工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的发法:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1.某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图1所示(实线).图中数据a(1,6)代表的意思是:
在1min时H2的物质的量是6mol。
①a点正反应速率____________(填大于、等于或小于)逆反应速率。
②下列时间段平均反应速率最大的是____,最小的是_____.A.0~1minB.1~3minC.3~8minD.8~11min
③仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是__________,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是__________。
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。
紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示。
在0~30小时内,CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为____________;反应开始后的12小时内,在第__________种催化剂作用下,收集的CH4最多。
(3)1100℃时,体积为2L的恒容容器中发生如下反应:
Na2SO4(s)+4H2(g)
Na2S(s)+4H2O(g),下列能判断反应达到平衡状态的是__________。
A.容器内气体压强不再变化B.H2的体积分数不再变化C.lmolH--H键断裂同时2molH--O键形成
D.Na2S的质量不再变化E.v正(H2)=v逆(H2O)F.容器内气体密度不再变化
22.一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应。
(Ⅰ)若某可逆反应的化学平衡常数表达式为:
K=
(1)写出该反应的化学方程式:
(2)能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化B.v正(H2O)=v逆(H2)
C.容器中气体的密度不随时间而变化D.容器中总质量不随时间而变化E.消耗nmolH2的同时消耗nmolCO
(Ⅱ)若该密闭容器中加入的是2molFe(s)与1molH2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35mol。
(1)t1~t2这段时间内的化学反应速率v(H2)= 。
(2)若继续加入2molFe(s),则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),继续通入1molH2O(g),再次达到平衡后,H2物质的量为 mol。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。
t1时改变了某种条件,改变的条件可能是 、 (填写2项)。
23.氨的合成是最重要的化工生产之一。
I.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
①用焦炭跟水反应:
C(s)+H2O(g)
高温
=
CO(g)+H2(g);
②用天然气跟水蒸气反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,则方法②中反应的ΔH=_____________。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g)
2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
3molH2、2molN2
6molH2、4molN2
2molNH3
达到平衡的时间(min)
t
5
8
平衡时N2的浓度(mol·L-1)
c1
3
N2的体积分数
ω1
ω2
ω3
混合气体密度(g·L-1)
ρ1
ρ2
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t5min(填>、<或=)
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率(注明单位)。
(4)分析上表数据,下列关系正确的是________.
a.2c1=3mol/Lb.ω1=ω2c.2ρ1=ρ2
(5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=______(用分数表示)(mol/L)-2。
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
A.0~1min时,生成氢气的体积为50mL,1~2min生成氢气的体积为70mL,2~3min生成氢气的体积为130mL,则2~3min反应速率最大,A错误;B.2~3min反应速率最大,开始反应时浓度逐渐变小,温度逐渐升高,但反应速率逐渐增大,说明反应放热成为影响速率的主要因素,B正确;C.3~4min时间内以盐酸的浓度变化来表示的平均反应速率为:
=0.0025mol•L-1•min-1,C错误;D.4~5min反应速率最小,此时虽然温度最高,但溶液浓度最低,D错误;故选B.
考点:
考查反应速率的影响因素
2.C
【解析】A.可逆反应达到平衡时反应物和生成物的浓度保持不变,在t时刻反应物和生成物的浓度相等且不断变化,反应未达到平衡状态,错误;B.向CH3COOH溶液中通入NH3,二者反应生成醋酸铵,溶液中自由离子浓度先逐渐增大,溶液的导电性先逐渐增强,与图像不符,错误;C.合成氨反应时放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,使用催化剂,能降低反应的活化能,不能改变反应热,与图像相符,正确;D.向CH3COOH溶液中逐渐加入CH3COONa固体后,溶液中醋酸根浓度增大,平衡逆向移动,氢离子浓度减小,pH增大,与图像不符,错误。
3.D
【解析】
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