- 化学反应的速率和限度
- 共8779题
(8分)某温度时,在0.5L密闭容器中某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析求得:
(1)该反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应开始至4min时,B的平均反应速率为____________。
(3)平衡时A的转化率为________。第4min时,正逆反应速率的大小关系为:υ(正)___υ(逆)(填“>”、“<”或“=”,下同),第8min时,υ(正)___υ(逆)。
正确答案
(1)3A2B (2分)(2)0.1mol/(L•min)(2分)
(3) 75% ( 2分 ) > (1分) = (1分)
试题分析:(1)根据图像可知反应进行到8min时A的物质的量减少了0.8mol-0.2mol=0.6mol,B的物质的量增加了0.6mol-0.2mol=0.3mol,所以根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知反应物A和生成物B的化学计量数之比是3;2,因此反应的化学方程式为3A2B。
(2)反应开始至4min时,B的物质的量增加了0.4mol-0.2mol=0.2mol,其浓度是0.2mol÷0.5L=0.4mol/L,所以B的平均反应速率为0.4mol/L÷4min=0.1mol/(L•min)。
(3)根据图像可知平衡时消耗A的物质的量是0.6mol,所以A的转化率为 ×100%=75%。第4min时,反应没有达到平衡状态,此时向正反应方向进行,正逆反应速率的大小关系为:υ(正) >υ(逆),第8min时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态。则υ(正)=υ(逆)。
在一个容积为500毫升的密闭容器中,充入5molH2和2molCO,在一定温度和一定压强下发生如下反应:2H2(g )+CO(g) CH3OH(g),经过5分钟后达到平衡状态,若此时测得CH3OH蒸汽的浓度为2mol/L,求:
(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率;
(2)达到平衡时CO的转化率;
(3)该温度下的K
正确答案
(1)0.8mol/(L·min) (2)50% (3)1/36
平衡时生成CH3OH蒸汽的浓度为2mol/L,即物质的量为1mol。
2H2(g )+CO(g) CH3OH(g)
起始量(mol) 5 2 0
转化量(mol) 2 1 1
平衡量(mol) 3 1 1
所以以H2的浓度变化表示的该反应的速率为。
到平衡时CO的转化率50%。
该温度下的平衡常数为。
在某化学反应中,反应混合物A、B、C的物质的量浓度(mol·L—1)与时间t(s)关系如表所示。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)用A浓度变化表示200~800 s内反应的平均反应速率为 mol/(L·min)。
(3)用C浓度变化表示400~800 s内反应的平均反应速率为 mol/(L·s)。
正确答案
(1)2A=4B+C; (2)7.5×10-4; (3)3.5×10-4
试题分析:(1)感觉表中数据可知,反应由200s进行到400s时,A的浓度减少了1.45mol/L-1.28mol/L=0.17mol/L,B的浓度增加了0.72mol/L-0.38mol/L=0.34mol/L,C的浓度增加了0.18mol/L-0.095mol/L=0.085mol/L,所以根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知,该反应的化学方程式是2A=4B+C。
(2)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,则用A浓度变化表示200~800 s内反应的平均反应速率为(1.45mol/L-1.00mol/L)÷600s=7.5×10-4 mol/(L·min)。
(3)用C浓度变化表示400~800 s内反应的平均反应速率为(0.32mol/L-0.18mol/L)÷400s= 3.5×10-4mol/(L·s)。
点评:该题是常识性知识的考查,难度不大。主要是考查学生对反应速率计算的了解掌握情况,旨在巩固学生的基础,提高学生的应试能力和学习效率。
(9分)把0.8 mol X 气体和0.4 mol Y 气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:2 X(g)+ Y (g) n Z (g) +2 W (g)。2 min 末已生成0.2 mol W ,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·(L·min)-1,计算:
(1)前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率;
(2)2 min末时Y的浓度。
(3)化学反应方程式中n 值是多少?
正确答案
略
某校化学研究性学习小组学习了化学反应与能量的内容后,对CaCO3与稀盐酸的反应进行了相关探究。他们在室温条件下,将CaCO3块状固体放入1L、1mol•L-1稀盐酸中,记录下了随反应时间的变化生成CO2气体的物质的量情况,绘制成如图曲线。假设溶液的体积变化忽略不计,请分析以下问题:
(1)若想加快该反应的速率,可以采取的措施是 、 (答两种)。
(2)0~2min内,用HCl浓度变化表示的平均反应速率为 ,比较0~2min、2~4min、4~6min三个时间段,反应速率最大的是 。
(3)根据定量的数据,定性的描述0~6min内该反应的化学反应速率的变化情况 ;呈现这种变化的原因是 。
(4)根据图像中曲线的变化趋势,第8min时,该反应的反应速率为 。
正确答案
(1)升高温度、将块状固体碾成粉末、适当增加盐酸浓度等(2)0.1mol/(L·min) 2~4 min
(3)反应在0~2 min内较慢,2~4 min内加快,4~6 min内又变慢 ;0~2 min内温度较低,反应慢,随着反应进行,放出的热量使反应体系温度升高,2~4 min内加快,之后,盐酸浓度下降,4~6 min内又变慢
(4)0 mol/(L·min)
试题分析:(1)若想加快该反应的速率,可以采取的措施是升高温度、将块状固体碾成粉末、适当增加盐酸浓度等。(2)反应的方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑由方程式物质间的关系可知,每产生1mol CO2,会消耗2mol的HCl。 图像可以看出:在0~2min内,用HCl浓度变化表示的平均反应速率为(0.2mol÷1L)÷2min=0.1mol/(L·min)。在2~4 min内V(HCl)=(0.4mol÷1L)÷2min=0.2mol/(L·min)。在2~4 min内V(HCl)=(0.2mol÷1L)÷2min=0.1mol/(L·min)。所以在2~4 min内反应速率最大。(3)反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑是放热反应,在反应开始时,在0~2min内温度较低,反应慢,随着反应进行,放出的热量使反应体系温度升高,2~4 min内加快,之后,由于反应物盐酸浓度下降,因此在4~6 min内又变慢。故反应在0~2 min内较慢,2~4 min内加快,4~6 min内又变慢。(4)根据图像中曲线的变化趋势,结合前边的计算可以看出,第8min时,c(HCl)=0.所以该反应的反应速率为0 mol /(L·min)。3与HCl反应速率变化的原因的知识。
(10分)把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:4 X(g)+5 Y(g)=n Z(g)+6 W (g)。2 min 末已生成0.3 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol/(L·min),
(1)则这2 min内v(X) = v(W) =
(2)2 min末时Y的浓度
(3)化学反应方程式中n的值是
(4)2min末时,已用去的X占原来总物质的量分数为
正确答案
(各2分,共10分)
(1)0.05 mol/(L·min), 0.075 mol/(L·min) (2)0.175 mol/L (3)4 (4)20%
略
(5分)⑴课本设计了如图一所示实验,其目的是通过比较H2O2的分解速率来比较 ,可通过观察 来定性比较。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是 。
⑵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_____
正确答案
(10分(1))①碳 ;②氧化反应 ③4OH-—4e-====O2↑+2H2O
(2)①2H2O+2NaCl====2NaOH+H2↑+Cl2↑
②O2 + 4e-+ 2H2O 4OH-,③、13
(3)①粗铜 ②Cu2+ +2e-="===" Cu
略
某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式:_____________________;
(2)反应开始至2min末,X的反应速率为_____________(mol·L-1·min-1);
(3)3min后图中曲线所表示的含义是____________________________。
正确答案
(1)Y+2Z3X
(2)0.1
(3)在此条件下该反应已达到反应限度(化学平衡)
700 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1),下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40 mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小
D.温度升高至800 ℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
正确答案
C
由题知,反应到t1min时消耗的CO的物质的量为0.4mol,则生成H2的物质的量也是0.4mol,由H2表示该反应的平均速率为v(H2)=0.2/t1 mol/L.min,A错;由于CO、H2O的化学计量数相同,向容器中充入1.20mol CO、O.6mol H2O与充入0.60mol CO、1.2mol H2O反应的结果是相同的,生成CO2的物质的量均为O.4mol ,B正确;向平衡体系中充入H2O蒸气,平衡向正向移动,CO的转化率增大,但由于H2O的总质量增加,它本身的转化率下降,故H2O的体积分数增大,C错;700 ℃时该反应的平衡常数K=1,温度升高到800 ℃时,K=0.64,则升高温度,平衡向逆移动,说明正向是放热反应,D错;答案选B。
在5 L密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20 mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35 mol。
(1)t1~t2这段时间内的化学反应速率v(H2)= 。
(2)若继续加入2 mol Fe(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1 mol H2O(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,改变的条件是 _________。
正确答案
(1)0.03/(t2-t1) mol·L-1·s-1
(2)不 0.7
(3)升高温度
(1)t1~t2时间段内H2物质的量的变化为0.35 mol-0.20 mol="0.15" mol,v(H2)="0.15" mol/[5 L×(t2-t1)s]=0.03/(t2-t1) mol·L-1·s-1。
(2)Fe为固体,加入Fe对平衡无影响,平衡不移动。根据反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)可知,加入1 mol H2O达到平衡时H2的物质的量为0.35 mol,H2O(g)的物质的量为0.65 mol,该反应的平衡常数K=(7/13)4。再加入1 mol H2O(g),相当于开始加入2 mol H2O(g),设达到平衡时H2的物质的量为x,平衡时H2O(g)的物质的量为2 mol-x,根据Q=x4/(2-x)4=(7/13)4,解得x="0.7" mol。
(3)根据图像可知,t1时改变条件,逆反应速率瞬间增大,且根据速率图像可知,正反应速率增大的应该比逆反应速率还大,此时平衡向正反应方向移动,所以采取的措施一定不是改变浓度,也不可能是增大压强所引起的,因为增大压强,平衡不发生移动,因此只能是升高温度。
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