届100道化学反应速率与平衡汇编有解析.docx
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届100道化学反应速率与平衡汇编有解析
第I卷(选择题)
一、选择题(题型注释)
1.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。
将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0ml、KIO3(过量)酸性溶液40.0ml混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。
据图分析,下列判断不正确的是
A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1
D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该试验的指示剂
【答案】B
【解析】A、从图像中可以看出,40℃以前,温度越高,反应速度越快,40℃后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55℃,未变蓝,说明没有生成I2,正确;B、b、c点对应的反应原理不一样,故速率不相等,错误;C、速率为
=5.0×10-5mol·L-1·s-1,正确;D、55℃时,没有出现蓝色,故淀粉已不能作为该反应的指示剂,正确。
【学科网考点定位】化学实验、反应速率、氧化还原反应
2.在一定条件下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,不能表明反应:
A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)已达平衡的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.混合气体的平均相对分子质量
【答案】A
【解析】
试题分析:
由于该反应是个反应前后气体体积相等的可逆反应。
所以无论反应是否达到平衡,混合气体的压强都不会发生变化。
因此不能作为判断平衡的依据。
正确。
B.由于反应有固体物质参加。
若反应未达到平衡,反应正向进行混合气体的质量增大,气体的密度增大;若反应逆向进行,则气体物质的质量减小,气体的密度减小。
只有反应达到平衡时,气体的质量和密度才保持不变。
因此可以作为反应达到平衡的标志。
错误。
C.若反应未达到平衡,B的物质的量就会发生变化,B的浓度也会发生改变。
因此可以作为判断平衡的标志。
错误。
D.由于反应前后气体的物质的量不变,若反应达到平衡,混合气体的质量就不变,气体的平均相对分子质量也不变;若反应未达到平衡,气体的质量就要发生变化,气体的摩尔质量或混合气体的平均相对分子质量就要发生变化。
因此可以作为判断反应达到平衡的标志。
错误。
考点:
考查反应前后气体体积不变的可逆反应平衡状态的判断的知识。
3.如图是可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是()
A.t1时,只有正方向反应B.t2时,反应到达限度
C.t2-t3,反应不再发生D.t2-t3,各物质的浓度相等且不再发生变化
【答案】B
【解析】
试题分析:
A.可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)发生后,在任何时刻反应不仅向正反应方向进行,也向逆反应方向进行,在t1时,正方向方向的速率大于逆反应方向的速率。
错误。
B.任何可逆反应都是在一定的条件下进行的。
在t2时,反应到达该反应条件下的限度。
错误。
C.在t2-t3时,反应处于该条件下平衡状态,产生反应仍然在进行,正反应速率与逆反应速率相等。
错误。
D.在t2-t3内,反应处于该条件下的平衡状态,反应混合物中由于在单位时间内消耗的浓度与产生的浓度相等,因此各物质的浓度相等且不再发生变化。
正确。
考点:
考查化学平衡状态的判断的知识。
4.对于100mL1mol/L盐酸与铁片的反应,采取下列措施:
①升高温度;②改用100mL3mol/L盐酸;③多用300mL1mol/L盐酸;④用等量铁粉代替铁片;⑤改用98%的硫酸。
其中能使反应速率加快的是()
A.①③④B.①②④C.①②③④D.①②③⑤
【答案】B
【解析】
试题分析:
在其它条件不变时①升高温度,化学反应速率加快,正确;②增大反应物的浓度,化学反应速率加快,正确;③在反应物浓度相同时,改变量的多少,对化学反应速率无影响,错误;④若将用等量铁粉代替铁片,即增大了反应物的接触面积,化学反应速率加快,正确;⑤在98%的硫酸中硫酸主要以分子的形式存在。
在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化,错误。
以此其中能使反应速率加快的是①②④。
选项为B。
考点:
考查影响化学反应速率的因素的知识。
5.硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。
有关接触氧化反应
2SO2+O2
2SO3的说法中正确的是
A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
B.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正逆反应速率为零
C.若用18O原子组成的O2参加反应,平衡时SO2中也会含有18O
D.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题
【答案】CD
【解析】
试题分析:
A、可逆反应正逆反应速率相等时,反应达到最大限度,即化学平衡状态,所以反应物不能全部转化为生成物,故A错误;B、可逆反应达到平衡后,正逆反应速率相等且不等于0,可逆反应达到一个动态平衡状态不是反应停止,故B错误;C、由于反应为可逆反应,在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,SO2、SO3中也会含有18O,故C正确;D、在工业合成SO3时,既要考虑反应时间又要考虑转化率,即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题,故D正确,故选CD。
考点:
考查可逆反应和化学平衡状态的判断等知识点
6.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。
下列结论不正确的是
A.反应开始2分钟内平均反应速率最大
B.反应4分钟后平均反应速率最小
C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小
【答案】A
【解析】
试题分析:
A、由图可知,2~4分钟时间内,生成的二氧化碳的体积最多,故2~4min反应速率最快,故A错误;B、4min后氢离子浓度起主要作用,氢离子浓度降低,4分钟后的平均反应速率最小,故B正确;C、随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,由图象可知,2~4min反应速率最快,0~4分钟温度对反应速率起主要作用,4min后反应速率又降低,氢离子浓度起主要作用,故C正确;D、由图可知,4min后反应速率又降低,氢离子浓度起主要作用,故D正确;故选A。
考点:
考查反应速率的定量表示及有关图象
7.可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(g)在4种不同情况下反应速率分别如下,其中反应速率v最大的是
A.v(A)=0.15mol/(L·min)B.v(B)=0.6mol/(L·min)
C.v(C)=0.3mol/(L·min)D.v(D)=0.1mol/(L·min)
【答案】B
【解析】
试题分析:
反应速率的单位相同,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快、A、v(A)/1=0.15mol/(L•min),B、v(B)/3=0.2mol/(L•min),C、v(C)/2=0.15mol/(L•min),D、v(D)/2=0.05mol/(L•min),所以反应速率v(B)>v(A)=v(C)>v(D),故选B。
考点:
考查化学反应速率的表示以及大小比较
8.可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)的v-t图象如下右图,如若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如下右图:
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧右图中阴影部分面积更大,以上说法中正确的是
A.②③⑤⑧B.①④⑥⑧C.②④⑤⑦D.①③⑥⑦
【答案】C
【解析】
试题分析:
若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,正逆反应速率均加快,缩小达到化学平衡的时间,阴影部分的面积为反应物浓度的变化量,平衡状态没有改变,则阴影部分面积相同。
可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)的v-t图象如图,如若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,a1、a2为两种条件下正反应速率,催化剂加快反应速率,则a1<a2;使用催化剂缩小达到化学平衡的时间,则加催化剂时达到平衡的反应速率大,所以b1<b2;使用催化剂缩小达到化学平衡的时间,则t1>t2;阴影部分的面积为反应物浓度的变化量,平衡状态没有改变,则阴影部分面积相同;综上所述②④⑤⑦说法正确,故选C。
考点:
考查考查影响反应速率的因素及图象
9.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)。
若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应平均速率为0.6mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.15mol·L-1·s-1
③2s时物质A的转化率为30%
④2s时物质B的浓度为0.3mol·L-1
其中正确的是
A.①③B.①④C.②③D.③④
【答案】C
【解析】
试题分析:
经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则C物质表示的反应速率是0.6mol/L÷2s=0.3mol/(L·s),反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此A物质表示的反应速率是0.3mol/(L·s),①不正确;反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此B物质表示的反应速率是0.3mol/(L·s)÷2=0.15mol/(L·s),②正确;经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则根据方程式可知消耗A物质的浓度是0.6mol/L,A物质的起始浓度是2mol/L,所以2s时物质A的转化率为30%,③正确;B的起始浓度是1mol/L,根据方程式知,△c(B)=0.15mol/(L·s)×2s=0.3mol/L,所以2s时物质B的浓度为:
1mol/L-0.3mol/L=0.7mol/L,故④错误;故选C。
考点:
考查化学平衡的计算、化学反应速率的计算
10.使反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6mol。
此反应的平均速率v(X)为
A.v(NH3)=0.04mol·L-1·s-1B.v(O2)=0.015mol·L-1·s-1
C.v(N2)=0.02mol·L-1·s-1D.v(H2O)=0.02mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】
试题分析:
根据v=
计算v(N2),再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率,进行判断。
在体积2L的密闭容器中进行,半分钟后,氮气的物质的量增加了0.60mol,其浓度为0.60mol÷2L=0.30mol/L,则v(N2)=0.30mol/L÷30s=0.01mol•L-1•s-1,A、速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=
×0.01mol•L-1•s-1=0.020mol•L-1•s-1,故A错误;B、速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=
×0.01mol•L-1•s-1=0.0150mol•L-1•s-1,故B正确;C、v(N2)=0.30mol/L÷30s=0.01mol•L-1•s-1,故C不正确;D、速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2O)=
×0.01mol•L-1•s-1=0.03mol•L-1•s-1,故D错误,故选B。
考点:
考查化学反应速率的计算
11.一定条件下,在一恒容密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)
2Z(g)一定达到化学平衡状态的是
①容器中气体的密度不再发生变化
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成2nmolZ,同时消耗2nmolY
A.①②B.②③C.③④D.①④
【答案】B
【解析】
试题分析:
反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,可由此进行判断。
①根据质量守恒定律知,混合气体的总质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,所以不能根据密度判断反应是否达到平衡状态,故错误;②当反应达到平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化,所以能判断该反应达到平衡状态,故正确;③该反应的反应前后气体体积改变,当反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,所以压强不再变化,所以能判断该反应达到平衡状态,故正确;④当反应达到平衡状态时,单位时间内生成2nmolZ,同时生成2nmolY,如果单位时间内生成nmolZ,同时生成2nmolY,该反应未达到平衡状态,故错误;故选B。
考点:
考查化学平衡状态的判断
12.下列过程一定不能自发进行的是:
A.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
B.2CO(g)=2C(s)+O2(g);ΔH>0
C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);ΔH>0
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH<0
【答案】B
【解析】
试题分析:
反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,反应自发进行,△H-T△S>0,反应非自发进行;据此判断。
A、△H>0,△S>0,温度较高时即可满足△H-T•△S<0,反应能自发进行,故A不选;B、△H>0,△S<0,一般情况下△G=△H-T•△S>0,不能自发进行,故B选;C、△H>0,△S>0,温度较高时即可满足△H-T•△S<0,反应能自发进行,故C不选;D、△H<0,△S<0,温度较低时即可满足△H-T•△S<0,能自发进行,故D不选,故选B。
考点:
考查焓变与熵变
13.一定条件下,可逆反应N2+3H2
2NH3达到化学平衡状态,下列说法一定正确的是
A.每1molN≡N断裂的同时有2molN—H生成
B.N2、H2、NH3的浓度之比为1:
3:
2
C.N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1:
2
D.气体体积为初始体积的
【答案】C
【解析】
试题分析:
A、反应速率之比是相应的化学计量数之比,根据方程式可知,每1molN≡N断裂的同时有6molN—H生成,A不正确;B、平衡时物质的浓度不再发生变化,但各种物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系,B不正确;C、达到平衡状态时正逆反应速率相等,则N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1:
2,C正确;D、不知道转化率,则不能确定气体体积和初始体积的关系,D不正确,答案选C。
考点:
考查可逆反应的有关判断与计算
14.2SO2+O2
2SO3是制造硫酸的重要反应。
下列关于该反应的说法正确的是
A.使用催化剂不影响反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.增加O2的浓度能加快反应速率
D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
【答案】C
【解析】
试题分析:
该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,一般来说,增大浓度、升高温度或加入催化剂,可增大反应速率,以此解答该题。
A、使用催化剂,反应速率增大,故A不正确;B、降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故B错误;C、增加O2的浓度,单位体积活化分子数目增多,则反应速率增大,故C正确;D、可逆反应反应物不可能完全转化,故D错误,故选C。
考点:
考查化学反应速率的影响
15.制太阳能电池需要高纯硅,工业上用粗硅制高纯硅可通过以下反应实现:
Si(粗)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2、②SiHCl3(g)+H2
Si(纯)+3HCl(g)
对上述两个反应的叙述错误的是
A.两个反应互为可逆反应B.都是置换反应
C.都是氧化还原反应D.都不是离子反应
【答案】A
【解析】
试题分析:
A、两个反应条件不同,不能互为可逆反应,A不正确;B、这两个反应都是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物,所以都是置换反应,故B正确;C、这两个反应都有电子的转移,所以都是氧化还原反应,故C正确;D、这两个反应都没有离子参加,所以都不是离子反应,故D正确;故选:
A。
考点:
考查氧化还原反应、置换反应、离子反应等有关判断
16.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,10s后,水蒸气的物质的量增加了0.60mol,则此反应的平均速率υ(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为
A.υ(NH3)=0.0060mol/(L·s)
B.υ(NO)=0.0040mol/(L·s)
C.υ(O2)=0.0060mol/(L·s)
D.υ(H2O)=0.036mol/(L·min)
【答案】B
【解析】
试题分析:
根据v=
计算v(H2O),再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率,进行判断。
在体积10L的密闭容器中进行,10s后,水蒸气的物质的量增加了0.60mol,其浓度为0.60mol÷10L=0.060mol/L,则v(H2O)=0.060mol/L÷10s=0.006mol•L-1•s-1,A、速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=
×0.006mol•L-1•s-1=0.0040mol•L-1•s-1,故A错误;B、速率之比等于化学计量数之比,所以v(NO)=
×0.006mol•L-1•s-1=0.0040mol•L-1•s-1,故B正确;C、速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=
×0.006mol•L-1•s-1=0.0050mol•L-1•s-1,故C不正确;D、v(H2O)=0.36mol•L-1•min-1,故D错误,故选B。
考点:
考查化学反应速率的计算
17.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+xB(g)
2C(g)。
各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下图和下表表示。
下列说法正确的是
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
0.5L
1.0L
温度/℃
T1
T2
T2
反应物
起始量
1.5molA
0.5molB
1.5molA
0.5molB
6.0molA
2.0molB
A.10min内甲容器中反应的平均速率:
v(A)=0.05mol·(L·min)-1
B.由图可知T1>T2,且该反应为吸热反应
C.x=1,若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动
D.T2℃,丙容器比乙容器反应快的原因可能是使用了催化剂
【答案】AC
【解析】
试题分析:
A、由图可知,10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L,则v(C)=1mol/L÷10min=0.1mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=
v(C)=
×0.1mol/(L•min)=0.05mol/(L•min),故A正确;B、比较甲与乙可知,乙先到达平衡,故温度T1<T2,温度越高C的浓度越低,升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,故B错误;C、若x=1,反应前后气体的物质的量不变,改变体积压强不变,不影响平衡移动,故C正确;D、乙中平衡时A的转化率为
=
;丙中A的转化率为
=
,丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1,所以T2℃,丙容器比乙容器反应快的原因可能是使用了催化剂,也可能是增大压强,D不正确,答案选AC。
考点:
考查化学反应速率计算、影响化学平衡移动的因素、化学平衡图象与有关计算
18.在一个体积可变的密闭容器中,通入2molHI气体,在一定条件下建立如下平衡:
2HI(g)
I2(g)+H2(g);△H>0,测得平衡时容器体积为1L,c(I2)=0.5mol/L。
改变相关条件,下列结论正确的是
A.保持容器体积不变,升高温度,混合气体的颜色逐渐变深
B.恒温,恒容,充入一定量氦气(不参与反应),则正反应速率和逆反应速率均增大
C.恒温,缓慢压缩容器,使容器体积恒定为0.2L,一定时间后,测得c(I2)=2.5mol/L
D.恒温、恒压,再通入2molHI气体,到达平衡状态后,HI转化率会提高
【答案】AC
【解析】
试题分析:
A、正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色逐渐变深,故A正确;B、保持容器体积与温度不变,充入一定量氦气,反应物的浓度不变,速率不变,故B错误;C、反应前后气体的体积相等,改变压强平衡不移动,使容器体积恒定为0.2L,I2的物质的量不变,则c(I2)=0.5mol/L×
=2.5mol/L,故C正确;D、保持容器压强和温度不变,再通入2molHI气体,在恒压条件下与原平衡状态相同,为等效平衡,则
2HI(g)
I2(g)+H2(g)
起始:
2mol00
转化:
1mol0.5ml0.5mol
平衡:
1mol0.5mol0.5mol
HI的转化率为
×100%=50%,再通入2molHI气体,到达平衡状态后,HI的转化率应为50%,故D错误,故选AC。
考点:
考查外界条件对平衡状态的影响以及有关计算
19.某反应A+B=C+D在低温下能自发进行,在高温下不能自发进行,对该反应过程△H、△S的判断正确的是
A.△H<0△S<0B.△H>0△S>0
C.△H<0△S>0D.△H>0△S<0
【答案】A
【解析】
试题分析:
反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0分析。
A、△H<0,△S<0,低温下反应自发进行,高温下不能自发进行,故A符合;B、△H>0,△S>0,高温下△H-T△S<0,反应自发进行,低温反应非自发进行,故B不符合;C、△H<0,△S>0,一定存在△H-T△S<0,在任何温度下,反应都能自发进行,故C不符合;D、△H>0,△S<0,一定存在△H-T△S>0,反应任何温度都不能自发进行,故D不符合;故选A。
考点:
考查反应自发进行的判断依据和分析方法
20.下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于加快反应速率
B.氯碱工业中,使用离子交换膜可防止C12和NaOH溶液反应
C.硫酸工业中,接触室内安装热交换器,是为了利用沸腾炉中排出的SO2的热量
D.硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
【答案】B
【解析】
试题分析:
A、合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于平衡向正反应方向移动,但反应速率降低,A不正确;B、氯碱工业中,使用离子交换膜可防止C12和NaOH溶液反应,B正确;C、接触室中发生的反应是二氧化硫与氧气转化成三氧化硫,这个过程放热,在接触室安装热交换器目的是将放出的热量用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体,故C错误;D、由于2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),平衡在常压条件下转化率很高,加压对二氧化硫的转化率提高不大,且加压需要设备的要求更高,故D错误,答案选B。
考点:
考查化学与工业生产
21.将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H<0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定变小
B
升高温度
N2的转化率变小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变,N2的转化率变大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
【
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- 100 化学反应 速率 平衡 汇编 解析