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【期末核心考點】化學反應的快慢與限度(含解析)-2024-2025學年高一下學期化學必修第二冊魯科版(2019)

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【期末核心考點】化學反應的快慢與限度(含解析)-2024-2025學年高一下學期化學必修第二冊魯科版(2019)

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期末核心考點 化學反應的快慢與限度
一.選擇題(共15小題)
1.(2025春 歷城區校級期中)變量控制是科學研究的重要方法。相同質量的鐵與足量0.1mol L﹣1硫酸溶液分別在下列條件下發生反應,開始階段化學反應速率最大的是( ?。?br/>選項 A B C D
鐵的狀態 片狀 粉狀 片狀 粉狀
溫度/℃ 20 20 30 30
A.A B.B C.C D.D
2.(2025春 滕州市期中)某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了如下實驗:實驗原理為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,實驗內容及記錄如下:
實驗編號 室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL 溶液紫色褪去所需時間/min
0.6mol L﹣1H2C2O4溶液 H2O 3mol L﹣1H2SO4溶液 0.05mol L﹣1KMnO4溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 a 2. 3.0 2.7
3 1.0 4.0 2.0 b 3.9
下列說法錯誤的是( ?。?br/>A.實驗中H2C2O4過量,目的是為了使高錳酸鉀充分反應,紫色褪去
B.b=3.0
C.根據上表中的實驗數據可知,其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應速率越快
D.忽略混合前后溶液體積的微小變化,實驗1這段時間內平均反應速率v(H2C2O4)=0.025mol L﹣1 min﹣1
3.(2025 濰坊二模)某同學探究EDTA4﹣和NH3與Cu2+的配合能力強弱,已知2H2O22H2O+O2↑魯米諾在堿性環境中,可被H2O2分解產生的活性氧氧化并釋放藍色熒光,其反應快慢決定發光強度與持續時間。進行如下實驗:
序號 0.75%H2O2/mL 魯米諾溶液(含Cu2+和氨水)/mL Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3溶液/mL EDTA4﹣溶液/mL 蒸餾水/mL 發光時間/s 熒光強度
1 50 50 50 0 0.5 25 強
2 50 50 50 0.5 0 120 弱
3 0 50 50 0.5 x 無 無
下列說法錯誤的是(  )
A.Na2CO3NaHCO3NH4HCO3作為緩沖溶液,維持溶液堿性環境
B.x=50
C.實驗1和實驗2中,發光時間越長,說明溶液中發揮催化作用的Cu2+濃度越高
D.與Cu2+配位能力:EDTA4﹣>NH3
4.(2025春 歷城區校級期中)在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反應中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當反應達到平衡時,可能存在的數據是( ?。?br/>A.SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/L
B.SO2、SO3均為0.35mol/L
C.SO3為0.4mol/L
D.SO2為0.30mol/L
5.(2025春 歷城區校級期中)用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣時,下列措施能提高生成氫氣速率的是(  )
A.降低溫度 B.加入少量濃硝酸
C.用鋅粉代替鋅粒 D.加入少量硫酸鈉溶液
6.(2025春 歷城區校級期中)H2和CO2反應生成H2O和CH4的化學方程式為下列關于該反應的說法不正確的是( ?。?br/>A.合適的催化劑能加快反應速率
B.達到化學平衡時,H2能全部轉化為H2O
C.縮小體積增大壓強能加快化學反應速率
D.適當升高溫度會加快化學反應速率
7.(2025春 滕州市校級期中)對于可逆反應2SO2+O2 2SO3,在混合氣體中充入一定量的18O2,經足夠長的時間后,下列有關說法中正確的是( ?。?br/>A.18O只存在于O2中
B.18O只存在于O2和SO3中
C.某個二氧化硫分子的相對分子質量可能為66
D.三氧化硫的相對分子質量均為82
8.(2024秋 濟南期末)工業合成氨利用鐵觸媒作催化劑,其作用是吸附N2和H2使反應易于進行。過程中涉及的微觀片段如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.合成氨的過程為a→d→c→b→e
B.增加鐵觸媒用量可提高H2的平衡轉化率
C.c→b過程需吸收能量
D.合成氨時,應向體系中通入稍過量的H2
9.(2009春 泰安期末)下列說法正確的是( ?。?br/>A.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應
B.放熱反應在常溫下一定很容易發生
C.反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,表明該反應放熱
D.化學鍵斷裂時需要放出熱量
10.(2024春 市中區校級期中)探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O反應速率的影響因素,有關實驗數據如下表所示:
編號 溫度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O的體積(mL) KMnO4溶液褪色平均時間/min
體積/mL 濃度/(mol L﹣1) 體積/mL 濃度/(mol L﹣1)
1 25 4 0.1 8 0.2 8 12
2 80 2 0.1 8 0.2 a b
3 25 2 0.1 8 0.2 10 c
下列說法不正確的是( ?。?br/>A.a=10,b<c,6<c<12
B.可通過比較收集相同體積的CO2所消耗的時間來判斷反應速率的快慢
C.用KMnO4表示該反應速率,v(實驗1)為1.67×10﹣3mol L﹣1 min﹣1
D.實驗時可依次向試管中加入酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液和水
11.(2025春 滕州市校級期中)為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果,甲、乙兩位同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。下列敘述不正確的是(  )
A.圖甲所示實驗可通過觀察產生氣泡的快慢來比較反應速率的大小
B.若圖甲所示實驗中反應速率:①>②,則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解催化效果好
C.用圖乙裝置測定反應速率,可測定反應產生的氣體體積及反應時間
D.為檢查圖乙所示裝置的氣密性,可關閉A處旋塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,觀察活塞是否回到原位
12.(2024 歷下區校級模擬)異丁醇催化脫水制備異丁烯主要涉及以下2個反應。研究一定壓強下不同含水量的異丁醇在恒壓反應器中的脫水反應,得到了異丁烯的平衡產率隨溫度的變化結果如圖。


下列說法不正確的是(  )
A.其他條件不變時,在催化劑的活性溫度內,升高溫度有利于異丁烯的制備
B.高于190℃時,溫度對異丁烯的平衡產率影響不大的原因是K1>104、K2<0.1
C.190℃時,增大n(H2O):n(異丁醇),不利于反應②的進行
D.若只有異丁烯、水和二聚異丁烯生成,則初始物質濃度c0與流出物質濃度c之間存在:c0(異丁醇)=c(異丁烯)+2c(二聚異丁烯)
13.(2024春 淄川區校級期中)科學家格哈德 埃特爾對一氧化碳在金屬鉑表面氧化過程的研究,催生了汽車尾氣凈化裝置。其中的三元催化器(催化利主要由Rh、Pd、Pt等物質和稀土材料組成)可將汽車尾氣中的NOx、CO、碳氫化合物轉化為無害氣體,有效降低對環境的危害。三元催化器中發生的主要反應為2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。凈化原理如圖:
關于上述材料中汽車尾氣及其凈化,下列說法正確的是( ?。?br/>A.NOx在催化下,轉化為成N2和O2
B.使用三元催化器既能增大反應的速率,又能影響平衡狀態
C.向恒容條件下的密閉容器中充入氦氣,上述反應的速率會增大
D.汽車尾氣中的CO和NO均來自于汽油的不完全燃燒
14.(2025 濰坊一模)以物質的量之比為1:2向恒壓密閉容器中充入X、Y,發生反應X(g)+Y(g) 2Z(g)ΔH,相同時間內測得Z的產率和Z在不同溫度下的平衡產率隨溫度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.據圖像分析,該反應是吸熱反應
B.Q點是最高點,Q點為平衡狀態
C.M、N點反應物分子的有效碰撞幾率不同
D.從M點到P點,可通過加入催化劑或分離產物Z而達到平衡點
15.(2025 平度市模擬)脫除汽車尾氣中的NO和CO包括以下兩個反應:
Ⅰ.2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g) ΔH1=﹣381.2kJ mol﹣1
Ⅱ.N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH2=﹣364.5kJ mol﹣1
將恒定組成的NO和CO混合氣通入不同溫度的反應器,相同時間內檢測物質濃度,結果如圖所示。
下列說法正確的是( ?。?br/>A.使用合適的催化劑,能提高NO的平衡轉化率
B.其他條件不變,增大體系的壓強,NO的平衡轉化率減小
C.350~420℃范圍內,溫度升高,反應Ⅰ速率增大的幅度大于反應Ⅱ速率增大的幅度
D.450℃時,該時間段內NO的脫除率約為88%
二.解答題(共5小題)
16.(2025春 莘縣期中)研究化學反應的快慢和限度,對工農業生產和人們生活有重要的意義。
Ⅰ.某化學課外小組的同學通過鐵和稀鹽酸的反應探究外界條件對化學反應速率的影響,下表是實驗過程中的數據及相關信息:
序號 反應溫度℃ c(HCl)/(mol L﹣1) V(HCl)/mL V(H2O)/mL 10gFe的形狀 t/min
① 20 2 5 V1 塊狀 1
② 20 2 10 0 塊狀 1
③ 20 2 10 0 粉末 1
(注:氣體體積均在相同條件下測得)
(1)實驗①和②探究鹽酸濃度對反應速率的影響,則V1為     mL;
(2)實驗室在制氫氣時,可在鋅和鹽酸反應的容器中加入少量硫酸銅固體,原因是     。
(用文字表達)
(3)分析其中一組實驗,發現產生氫氣的速率隨時間的變化情況都是開始速率慢慢增大,后來慢慢減小。請用必要的文字解釋原因     。
Ⅱ.工業制硫酸的反應之一為:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在1L恒容恒溫密閉容器中投入2mol SO2和2mol O2在一定條件下充分反應,如圖是SO2和SO3隨時間的變化曲線。
(4)10min內,O2的反應速率為     ,此時容器內壓強與初始時之比     。
(5)下列敘述不能判斷該反應達到平衡狀態的是     。
a.容器中壓強不再改變
b.容器中氣體密度不再改變
c.O2的物質的量濃度不再改變
d.SO3的質量不再改變
e.2V正(SO2)=V逆(O2)
17.(2024秋 濟寧月考)某研究性學習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應來探究“外界條件改變對化學反應速率的影響”,實驗如下,回答下列問題:
實驗序號 實驗溫度/K 參加反應的物質 溶液顏色褪至無色時所需時間/s
KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O
V/mL c/mol/L V/mL c/mol/L V/mL
A 293 20 0.2 40 1 0 t1
B T1 20 0.2 30 1 V1 8
C 313 20 0.2 V2 1 0 t2
(1)通過實驗A、B,可探究     的改變對反應速率的影響,其中V1=     ,T1=     ;通過實驗     (填序號)可探究出溫度變化對化學反應速率的影響。
(2)利用實驗B中數據計算,用KMnO4的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)=     。(保留2位有效數字)
(3)寫出該反應的離子方程式     。
(4)在實驗中發現高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時,開始一段時間反應較慢,溶液變色不明顯;但不久突然褪色,反應明顯加快。某同學認為是反應放熱導致溶液溫度升高所致,重做B組實驗,測定反應過程中不同時間溶液的溫度,結果如表:
時間/s 0 2 4 6 8 10
溫度/℃ 20 21 21 21.5 22 22
①結合實驗目的與表中數據,你得出的結論是     。
②從影響化學反應速率的因素看,你認為還可能是     的影響。若用實驗證明你的猜想,除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是     (填字母)。
A.硫酸鉀
B.水
C.二氧化錳
D.硫酸錳
18.(2024秋 沂南縣期中)氮氧化物的有效去除和資源的充分利用是當今社會的重要研究課題。通過反應4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g)ΔH實現氮氧化物的去除。
(1)在一定溫度和壓強下,以0.2mol CO(g)和0.1mol NO2(g)為原料,達平衡時放出熱量akJ;以0.2mol CO2(g)和0.05mol N2(g)為原料,達平衡時,吸收熱量bkJ;該條件下的ΔH=     。
(2)該反應在     (填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發進行,為探究溫度及不同催化劑對該反應的影響,保持其它初始條件不變重復實驗,在相同時間內測得N2產率與溫度的關系如圖所示。在催化劑乙作用下,圖中M點對應的速率(對應溫度400℃)v正    (填“>”、“<”或“=”)v逆,溫度高于400℃,N2產率降低的原因可能是     。
19.(2023秋 即墨區期末)采用選擇性催化還原技術(SCR)可以有效脫除煙氣中的氮氧化物(NOx)。
(1)釩基催化劑(V2O5/TiO2催化劑)可用于NH3—SCR,反應機理與催化劑表面NH3的活性吸附位點有關?;贚ewis酸位點的SCR催化反應循環機理如圖甲所示:
①脫除NO的總反應化學方程式為     ,該反應的中間體有     種。
②若煙氣中含有硫的氧化物,則會降低NH3—SCR的速率,可能的原因是     。
(2)研究發現:當煙氣中NO和NO2的物質的量相同時,會發生快速SCR反應過程:
2NH3+NO+NO2═2N2+3H2O。臭氧對NH3—SCR具有一定的輔助作用。臭氧先氧化NO,發生反應:O3+NO═NO2+O2。在不同溫度下,經過相同時間后測得O3/NO的物質的量之比與NO的脫除率關系如圖乙所示。
①溫度升高到一定程度后,O3—NH3—SCR中NO脫除率均有不同程度的降低,其原因是     (寫兩條)。
②溫度低于250℃,O3/NO物質的量之比為0.5時,NO脫除率較高的原因是     。
③實驗發現,向煙氣中先通入NH3,NO脫除率低于先通入O3,可能的原因是     。
(3)以Ce4+/Ce3+為媒介的間接電化學氧化法可以同時除去煙氣中的NO2和SO2,裝置如圖丙所示:
則陽極的電極反應式為     ,NO2參與反應的離子方程式為     。
20.(2023春 市中區校級期末)某實驗小組為酸性條件下碘化鉀與過氧化氫反應的化學反應速率,進行了以下實驗探究。
(1)實驗一:向硫酸酸化的過氧化氫溶液中加入由碘化鉀、淀粉和硫代硫酸鈉(Na2S2O3)配制成的混合溶液液,一段時間后溶液變藍。該小組查閱資料知體系中存在下列兩個主要反應:
反應ⅰ:H2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O;
反應ⅱ:I2+2S22I﹣+S4。
為了證實上述反應過程,進行下列實驗(所用試劑濃度均為0.01mol/L)
實驗二:向酸化的H2O2溶液中加入淀粉KI溶液,溶液幾秒后變為藍色。再向已經變藍的溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液立即褪色。
根據此現象可知反應ⅰ的速率     反應ⅱ的速率(填“大于”、“小于”或“等于”),解釋實驗一中溶液混合一段時間后才變藍的原因是     。
(2)為了探究c(H+)對反應速率的影響,設計兩組對比實驗,按下表中的試劑用量將其迅速混合觀察現象。(各實驗均在室溫條件下進行)
實驗編號 試劑體積/mL 溶液開始變藍的時間/s
0.1mol L﹣1H2O2 1mol L﹣1H2SO4 0.01mol L﹣1Na2S2O3 0.1mol L﹣1KI(含淀粉) H2O
① 40 40 20 40 20 t1
② V1 20 20 40 V2 t2
①V2=    。
②對比實驗①和實驗②,t1    t2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)利用實驗①的數據,計算反應ⅱ在0~t1s的化學反應速率v(S2)=    mol L﹣1 s﹣1;反應ⅰ在0~t1s的化學反應速率v(H2O2)=    mol L﹣1 s﹣1。
期末核心考點 化學反應的快慢與限度
參考答案與試題解析
一.選擇題(共15小題)
1.(2025春 歷城區校級期中)變量控制是科學研究的重要方法。相同質量的鐵與足量0.1mol L﹣1硫酸溶液分別在下列條件下發生反應,開始階段化學反應速率最大的是(  )
選項 A B C D
鐵的狀態 片狀 粉狀 片狀 粉狀
溫度/℃ 20 20 30 30
A.A B.B C.C D.D
【專題】化學反應速率專題;理解與辨析能力.
【分析】反應物的接觸面積越大、溶液溫度越高反應速率越快。
【解答】解:A.接觸面積和溫度均最小,故A錯誤;
B.接觸面積大,但溫度較低,故B錯誤;
C.溫度高,但接觸面積小,故C錯誤;
D.同時具備最大接觸面積和更高溫度,反應速率最大;故D正確;
故選:D。
【點評】本題考查化學反應速率快慢的比較,側重考查基礎知識的掌握和靈活運用能力,明確化學反應速率影響原理是解本題關鍵,題目難度不大。
2.(2025春 滕州市期中)某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了如下實驗:實驗原理為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,實驗內容及記錄如下:
實驗編號 室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL 溶液紫色褪去所需時間/min
0.6mol L﹣1H2C2O4溶液 H2O 3mol L﹣1H2SO4溶液 0.05mol L﹣1KMnO4溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 a 2. 3.0 2.7
3 1.0 4.0 2.0 b 3.9
下列說法錯誤的是( ?。?br/>A.實驗中H2C2O4過量,目的是為了使高錳酸鉀充分反應,紫色褪去
B.b=3.0
C.根據上表中的實驗數據可知,其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應速率越快
D.忽略混合前后溶液體積的微小變化,實驗1這段時間內平均反應速率v(H2C2O4)=0.025mol L﹣1 min﹣1
【專題】化學反應速率專題.
【分析】A.在該實驗中,研究的是反應速率,通過觀察KMnO4溶液紫色褪去的時間來判斷反應速率快慢,若KMnO4過量,可能無法觀察到紫色完全褪去;
B.該實驗探究外界條件對反應速率的影響,應遵循控制變量法,在實驗 1、2、3 中,除了H2C2O4溶液的量不同外,其他條件應保持一致;
C.實驗1中H2C2O4溶液體積為3.0mL,實驗2中H2C2O4溶液體積為2.0mL,實驗1中H2C2O4濃度更大,且溶液紫色褪去所需時間實驗1(1.5min)小于實驗2(2.7min),說明其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應速率越快;實驗2中H2C2O4溶液體積為2.0mL,實驗3中H2C2O4溶液體積為1.0mL,實驗2中H2C2O4濃度更大,溶液紫色褪去所需時間實驗2(2.7min)小于實驗3(3.9min),同樣說明其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應速率越快;
D.n(KMnO4)=0.05mol/L×0.003L= 1.5×10﹣4mol,根據化學方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,n(H2C2O4)n(KMnO4)1.5×10﹣4mol=3.75×10﹣4mol,溶液總體積V =3.0mL+2.0mL+2.0mL+3.0mL=10.0mL=0.01L,則Δc(H2C2O4)0.0375mol/L,平均反應速率v(H2C2O4)0.025mol L﹣1 min﹣1,這里計算的是消耗的H2C2O4的平均反應速率,而原H2C2O4溶液濃度為0.6mol/L。
【解答】解:A.在該實驗中,研究的是反應速率,通過觀察KMnO4溶液紫色褪去的時間來判斷反應速率快慢,若KMnO4過量,可能無法觀察到紫色完全褪去,所以讓H2C2O4過量,能使KMnO4充分反應,便于觀察紫色褪去的時間,從而研究反應速率,故A正確;
B.該實驗探究外界條件對反應速率的影響,應遵循控制變量法,在實驗 1、2、3 中,除了H2C2O4溶液的量不同外,其他條件應保持一致,所以KMnO4溶液的體積b=3.0mL,故B正確;
C.實驗1中H2C2O4溶液體積為3.0mL,實驗2中H2C2O4溶液體積為2.0mL,實驗1中H2C2O4濃度更大,且溶液紫色褪去所需時間實驗1(1.5min)小于實驗2(2.7min),說明其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應速率越快;實驗2中H2C2O4溶液體積為2.0mL,實驗3中H2C2O4溶液體積為1.0mL,實驗2中H2C2O4濃度更大,溶液紫色褪去所需時間實驗2(2.7min)小于實驗3(3.9min),同樣說明其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應速率越快,故C正確;
D.n(KMnO4)=0.05mol/L×0.003L= 1.5×10﹣4mol,根據化學方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,n(H2C2O4)n(KMnO4)1.5×10﹣4mol=3.75×10﹣4mol,溶液總體積V =3.0mL+2.0mL+2.0mL+3.0mL=10.0mL=0.01L,則Δc(H2C2O4)0.0375mol/L,平均反應速率v(H2C2O4)0.025mol L﹣1 min﹣1,這里計算的是消耗的H2C2O4的平均反應速率,而原H2C2O4溶液濃度為0.6mol/L,反應后溶液中H2C2O4濃度并非從0.6mol/L開始變化,所以該計算錯誤,故D錯誤;
故選:D。
【點評】本題主要考查了化學反應速率的計算和影響因素,題目難度中等,掌握化學反應速率的影響因素和化學反應速率的計算方法是解答該題的關鍵。
3.(2025 濰坊二模)某同學探究EDTA4﹣和NH3與Cu2+的配合能力強弱,已知2H2O22H2O+O2↑魯米諾在堿性環境中,可被H2O2分解產生的活性氧氧化并釋放藍色熒光,其反應快慢決定發光強度與持續時間。進行如下實驗:
序號 0.75%H2O2/mL 魯米諾溶液(含Cu2+和氨水)/mL Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3溶液/mL EDTA4﹣溶液/mL 蒸餾水/mL 發光時間/s 熒光強度
1 50 50 50 0 0.5 25 強
2 50 50 50 0.5 0 120 弱
3 0 50 50 0.5 x 無 無
下列說法錯誤的是(  )
A.Na2CO3NaHCO3NH4HCO3作為緩沖溶液,維持溶液堿性環境
B.x=50
C.實驗1和實驗2中,發光時間越長,說明溶液中發揮催化作用的Cu2+濃度越高
D.與Cu2+配位能力:EDTA4﹣>NH3
【專題】化學實驗;探究與創新能力.
【分析】A.魯米諾在堿性環境中,可被H2O2分解產生的活性氧氧化并釋放藍色熒光,Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3作為緩沖溶液,維持溶液堿性環境;
B.探究速率時,需要控制唯一變量,實驗1、2的總體積為150.5mL,故x=50;
C.實驗1、2中,發光時間越長,說明溶液中H2O2分解速率慢,溶液中發揮催化作用的Cu2+濃度越低;
D.實驗2中滴加EDTA4﹣,則發光時間長,熒光強度弱,說明Cu2+濃度越低,Cu2+與EDTA4﹣配位,與Cu2+配位能力EDTA4﹣>NH3。
【解答】解:A.魯米諾在堿性環境中,可被H2O2分解產生的活性氧氧化并釋放藍色熒光,Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3作為緩沖溶液,維持溶液堿性環境,故A正確;
B.探究速率時,需要控制唯一變量,實驗1、2的總體積為150.5mL,故x=50,故B正確;
C.實驗1和實驗2中,發光時間越長,說明溶液中H2O2分解速率慢,溶液中發揮催化作用的Cu2+濃度越低,故C錯誤;
D.實驗2中滴加EDTA4﹣,則發光時間長,熒光強度弱,說明Cu2+濃度越低,Cu2+與EDTA4﹣配位,與Cu2+配位能力EDTA4﹣>NH3,故D正確,
故選:D。
【點評】本題考查探究實驗,難度大。
4.(2025春 歷城區校級期中)在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反應中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當反應達到平衡時,可能存在的數據是( ?。?br/>A.SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/L
B.SO2、SO3均為0.35mol/L
C.SO3為0.4mol/L
D.SO2為0.30mol/L
【專題】化學平衡專題;理解與辨析能力.
【分析】化學平衡的建立,既可以從正反應開始,也可以從逆反應開始,或者從正逆反應開始,不論從哪個方向開始,物質都不能完全反應,利用極限法假設完全反應,計算出相應物質的濃度變化量,實際變化量小于極限值;
2SO2+O2 2SO3
某時刻(mol/L)0.1 0.05 0.3
極限右轉(mol/L)0 0 0.4
極限左轉(mol/L)0.4 0.2 0 據此進行解答。
【解答】解:A.當SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/L時,此時SO3的濃度為0,平衡時生成物濃度不能為0,故A錯誤;
B.SO2和SO3濃度和為0.4mol/L,SO2、SO3不可能均為0.35mol/L,故B錯誤;
C.當SO3為0.4mol/L,SO2和O2濃度為0,平衡時反應物濃度部位0,故C錯誤;
D.由分析可知,0<c(SO2)<0.4mol/L,故D正確;
故選:D。
【點評】本題考查化學反應的可能性,題目難度不大,關鍵是利用可逆反應的不完全性,運用極限假設法解答,假設法是解化學習題的常用方法,試題培養了學生的邏輯推理能力。
5.(2025春 歷城區校級期中)用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣時,下列措施能提高生成氫氣速率的是( ?。?br/>A.降低溫度 B.加入少量濃硝酸
C.用鋅粉代替鋅粒 D.加入少量硫酸鈉溶液
【專題】化學反應速率專題;理解與辨析能力.
【分析】A.降低溫度會減少分子動能,降低有效碰撞頻率;
B.加入濃硝酸會引入硝酸根離子,在酸性條件下形成強氧化環境;
C.用鋅粉代替鋅粒可顯著增大反應物接觸面積;
D.加入硫酸鈉溶液會稀釋硫酸的濃度(H+濃度降低)。
【解答】解:A.降低溫度會減少分子動能,降低有效碰撞頻率,從而減慢反應速率,故A錯誤;
B.加入濃硝酸會引入硝酸根離子,在酸性條件下形成強氧化環境,導致反應生成氮氧化物而非氫氣,故B錯誤;
C.用鋅粉代替鋅??娠@著增大反應物接觸面積,使反應速率加快,故C正確;
D.加入硫酸鈉溶液會稀釋硫酸的濃度(H+濃度降低),導致反應速率減慢,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查反應速率,側重考查學生影響速率因素的掌握情況,試題難度中等。
6.(2025春 歷城區校級期中)H2和CO2反應生成H2O和CH4的化學方程式為下列關于該反應的說法不正確的是( ?。?br/>A.合適的催化劑能加快反應速率
B.達到化學平衡時,H2能全部轉化為H2O
C.縮小體積增大壓強能加快化學反應速率
D.適當升高溫度會加快化學反應速率
【專題】化學反應速率專題;理解與辨析能力.
【分析】A.催化劑可以降低反應的活化能;
B.由于該反應是可逆反應,反應物不可能全部轉化為產物;
C.該反應有氣體參與,縮小容器的體積,相當于增大壓強;
D.溫度越高,化學反應速率越快。
【解答】解:A.催化劑可以降低反應的活化能,可以加快反應速率,故A正確;
B.該反應是可逆反應,反應物不可能全部轉化為產物,達到化學平衡時,H2不能全部轉化為H2O,故B錯誤;
C.該反應有氣體參與,縮小容器的體積,相當于增大壓強,能加快化學反應速率,故C正確;
D.溫度越高,化學反應速率越快,故D正確;
故選:B。
【點評】本題考查反應速率,側重考查學生影響速率因素的掌握情況,試題難度中等。
7.(2025春 滕州市校級期中)對于可逆反應2SO2+O2 2SO3,在混合氣體中充入一定量的18O2,經足夠長的時間后,下列有關說法中正確的是( ?。?br/>A.18O只存在于O2中
B.18O只存在于O2和SO3中
C.某個二氧化硫分子的相對分子質量可能為66
D.三氧化硫的相對分子質量均為82
【專題】物質的性質和變化專題;理解與辨析能力.
【分析】A.可逆反應同時進行著正、逆兩個方向的反應;
B.可逆反應同時進行著正、逆兩個方向的反應;
C.SO2可能為S16O2、S18O2、S16O18O;
D.SO3中氧原子的質量數為16或18。
【解答】解:A.可逆反應同時進行著正、逆兩個方向的反應,所以18O在SO2、O2、SO3中都存在,故A錯誤;
B.可逆反應同時進行著正、逆兩個方向的反應,所以18O在SO2、O2、SO3中都存在,故B錯誤;
C.SO2可能為S16O2、S18O2、S16O18O,SO2的式量分別為64、68、66,某個二氧化硫分子的相對分子質量可能為66,故C正確;
D.SO3中氧原子的質量數為16或18,SO3式量范圍為80<M<86,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查物質的性質,側重考查學生基礎知識的掌握情況,試題難度中等。
8.(2024秋 濟南期末)工業合成氨利用鐵觸媒作催化劑,其作用是吸附N2和H2使反應易于進行。過程中涉及的微觀片段如圖所示。下列說法正確的是( ?。?br/>A.合成氨的過程為a→d→c→b→e
B.增加鐵觸媒用量可提高H2的平衡轉化率
C.c→b過程需吸收能量
D.合成氨時,應向體系中通入稍過量的H2
【專題】化學平衡專題;分析與推測能力.
【分析】A.合成氨反應中,H2先接觸催化劑,然后H2斷鍵生成H原子,N2接觸催化劑,N2斷鍵生成N原子,N、H原子生成NH3分子,最后NH3分子脫離催化劑;
B.催化劑只改變化學反應速率,不影響平衡移動;
C.成鍵放熱;
D.合成氨時,應該加入過量較廉價的反應物。
【解答】解:A.合成氨反應中,H2先接觸催化劑,然后H2斷鍵生成H原子,N2接觸催化劑,N2斷鍵生成N原子,N、H原子生成NH3分子,最后NH3分子脫離催化劑,所以合成氨的過程為a→d→c→b→e,故A正確;
B.催化劑只改變化學反應速率,不影響平衡移動,鐵觸媒是催化劑,所以增加鐵觸媒用量不能提高H2的平衡轉化率,故B錯誤;
C.成鍵放熱,c→b過程形成化學鍵,所以需放出能量,故C錯誤;
D.合成氨時,應該加入過量較廉價的反應物,氮氣比氫氣廉價,所以應向體系中通入稍過量的N2,故D錯誤;
故選:A。
【點評】本題考查化學平衡影響因素,側重考查圖象分析、判斷及知識綜合運用能力,明確反應中斷鍵和成鍵方式、外界條件對化學平衡影響的原理是解本題關鍵,題目難度不大。
9.(2009春 泰安期末)下列說法正確的是( ?。?br/>A.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應
B.放熱反應在常溫下一定很容易發生
C.反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,表明該反應放熱
D.化學鍵斷裂時需要放出熱量
【專題】化學反應中的能量變化.
【分析】A.一個化學反應發生的條件與反應的熱效應無關,需要加熱才能發生的反應可能為放熱反應;
B.放熱的反應可能小于一定條件才能發生,在常溫下不一定很容易發生;
C.反應物所具有的總能量高于生成的總能量,在反應中會有一部分能量轉變為熱能的形式釋放;
D.斷開化學鍵需要吸收能量.
【解答】解:A.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應,如燃燒反應通常加熱,故A錯誤;
B.放熱的反應在常溫下不一定很容易發生。如:鋁熱反應2 Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是放熱反應,但需在高熱條件下以保證足夠的熱量引發氧化鐵和鋁粉反應,故B錯誤;
C.反應物所具有的總能量高于生成的總能量,在反應中會有一部分能量轉變為熱能的形式釋放,反應為放熱反應,故C正確;
D.斷開化學鍵需要吸收能量,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查了化學反應中能量變化,比較基礎,注意正確理解放熱與吸熱的本質,注意利用反例法進行的解答.
10.(2024春 市中區校級期中)探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O反應速率的影響因素,有關實驗數據如下表所示:
編號 溫度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O的體積(mL) KMnO4溶液褪色平均時間/min
體積/mL 濃度/(mol L﹣1) 體積/mL 濃度/(mol L﹣1)
1 25 4 0.1 8 0.2 8 12
2 80 2 0.1 8 0.2 a b
3 25 2 0.1 8 0.2 10 c
下列說法不正確的是(  )
A.a=10,b<c,6<c<12
B.可通過比較收集相同體積的CO2所消耗的時間來判斷反應速率的快慢
C.用KMnO4表示該反應速率,v(實驗1)為1.67×10﹣3mol L﹣1 min﹣1
D.實驗時可依次向試管中加入酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液和水
【專題】化學反應速率專題;理解與辨析能力.
【分析】A.為了研究溫度對反應速率的影響,實驗2、3的溶液總體積是相同的,a=10;溫度越高反應速率越快,則b<c,對比實驗1、3,只有高錳酸鉀的濃度不同,且1的高錳酸鉀濃度更大;
B.比較收集相同體積CO2所消耗的時間,反應速率大小,進而可判斷反應速率快慢,實驗編號1和3對照發現,只有高錳酸鉀的濃度不同,且實驗1中其高錳酸鉀的濃度大;
C.實驗1中,高錳酸鉀的用量少,關系式:2KMnO4~5H2C2O4,消耗的H2C2O4的物質的量濃度為0.2 mol/L;
D.酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液加入后即開始反應,所以要先加入水再加入草酸溶液。
【解答】解:A.實驗2、3的溶液總體積是相同的,a=10;溫度越高反應速率越快,則b<c,對比實驗1、3,只有高錳酸鉀的濃度不同,且1的高錳酸鉀濃度更大,理論上反應速率更快,但由于第1組實驗中有色的高錳酸鉀濃度較大,褪色時間比3要長,故6<c<12,故A正確;
B.比較收集相同體積CO2所消耗的時間,反應速率大小,進而可判斷反應速率快慢,實驗編號1和3對照發現,只有高錳酸鉀的濃度不同,且實驗1中其高錳酸鉀的濃度大,則反應速率:v(實驗3)<v(實驗1),故B正確;
C.實驗1中,關系式:2KMnO4~5H2C2O4,消耗的H2C2O4的物質的量濃度為0.2 mol/L,則用H2C2O4表示實驗1的反應速率時,1.67×10﹣3mol L﹣1 min﹣1,故C正確;
D.酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液加入后即開始反應,所以要先加入水再加入草酸溶液,故D錯誤;
故選:D。
【點評】本題考查反應速率,側重考查學生速率影響因素的掌握情況,試題難度中等。
11.(2025春 滕州市校級期中)為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果,甲、乙兩位同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。下列敘述不正確的是( ?。?br/>A.圖甲所示實驗可通過觀察產生氣泡的快慢來比較反應速率的大小
B.若圖甲所示實驗中反應速率:①>②,則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解催化效果好
C.用圖乙裝置測定反應速率,可測定反應產生的氣體體積及反應時間
D.為檢查圖乙所示裝置的氣密性,可關閉A處旋塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,觀察活塞是否回到原位
【專題】化學反應速率專題.
【分析】A.反應速率可以通過觀察產生氣泡的快慢來判斷;
B.甲中2個試管中加入分別加入FeCl3溶液和硫酸銅溶液,陰離子不同,無法排除陰離子干擾;
C.反應速率可以用單位時間內產生氣體的體積表示;
D.關閉A處活塞,將注射器活塞拉出一定距離,若氣密性不好,活塞不能回到原位。
【解答】解:A.反應速率可以通過觀察產生氣泡的快慢來判斷,則圖甲所示實驗可通過觀察產生氣泡的快慢來比較反應速率的大小,故A正確;
B.FeCl3溶液和硫酸銅溶液,陰離子不同,無法排除陰離子干擾,不能確定Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,故B錯誤;
C.反應速率可以用單位時間內產生氣體的體積表示,要測定反應速率,需要記錄反應產生的氣體體積及反應時間,故C正確;
D.關閉A處活塞,將注射器活塞拉出一定距離,若氣密性良好,活塞能回到原位,若氣密性不好,活塞不能回到原位,故D正確;
故選:B。
【點評】本題考查反應速率,側重考查學生速率影響因素的掌握情況,試題難度中等。
12.(2024 歷下區校級模擬)異丁醇催化脫水制備異丁烯主要涉及以下2個反應。研究一定壓強下不同含水量的異丁醇在恒壓反應器中的脫水反應,得到了異丁烯的平衡產率隨溫度的變化結果如圖。


下列說法不正確的是(  )
A.其他條件不變時,在催化劑的活性溫度內,升高溫度有利于異丁烯的制備
B.高于190℃時,溫度對異丁烯的平衡產率影響不大的原因是K1>104、K2<0.1
C.190℃時,增大n(H2O):n(異丁醇),不利于反應②的進行
D.若只有異丁烯、水和二聚異丁烯生成,則初始物質濃度c0與流出物質濃度c之間存在:c0(異丁醇)=c(異丁烯)+2c(二聚異丁烯)
【專題】化學平衡專題.
【分析】A.分析可知,反應①為吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動;
B.溫度高于190℃,由于K1的數值遠遠大于K2,且升高溫度K1持續增大,K2持續減小,但是平衡常數變化范圍不大;
C.190℃時,增大n(H2O):n(異丁醇),反應①平衡左移,異丁烯濃度降低,導致平衡②左移;
D.若只有異丁烯、水和二聚異丁烯生成,由于還有剩余的異丁醇沒有反應,據此判斷。
【解答】解:A.分析可知,反應①為吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,有利于異丁烯的制備,故A正確;
B.溫度高于190℃,由于K1的數值遠遠大于K2,且升高溫度K1持續增大,K2持續減小,但是平衡常數變化范圍不大,故異丁烯的平衡產率影響不大,故B正確;
C.190℃時,增大n(H2O):n(異丁醇),反應①平衡左移,異丁烯濃度降低,導致平衡②左移,不利于反應②進行,故C正確;
D.若只有異丁烯、水和二聚異丁烯生成,由于還有剩余的異丁醇沒有反應,結合原子守恒可知,c0(異丁醇)=c(異丁烯)+2c(二聚異丁烯)+c(異丁醇),故D錯誤;
故選D。
【點評】本題考查化學平衡,為高頻考點和高考常考題型,明確化學平衡及其影響因素,試題培養了學生的分析能力及綜合應用能力,題目難度中等。
13.(2024春 淄川區校級期中)科學家格哈德 埃特爾對一氧化碳在金屬鉑表面氧化過程的研究,催生了汽車尾氣凈化裝置。其中的三元催化器(催化利主要由Rh、Pd、Pt等物質和稀土材料組成)可將汽車尾氣中的NOx、CO、碳氫化合物轉化為無害氣體,有效降低對環境的危害。三元催化器中發生的主要反應為2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。凈化原理如圖:
關于上述材料中汽車尾氣及其凈化,下列說法正確的是( ?。?br/>A.NOx在催化下,轉化為成N2和O2
B.使用三元催化器既能增大反應的速率,又能影響平衡狀態
C.向恒容條件下的密閉容器中充入氦氣,上述反應的速率會增大
D.汽車尾氣中的CO和NO均來自于汽油的不完全燃燒
【專題】化學平衡專題;理解與辨析能力.
【分析】A.依據圖象判斷物質轉化;
B.使用催化劑平衡不移動;
C.充入氮氣,反應速率不變;
D.汽油的不完全燃燒不產生NO。
【解答】解:A.由圖可知,氮氧化物在催化劑作用下轉化為氮氣和氧氣,故A正確;
B.使用催化劑能降低反應所需的活化能,加快反應速率,但平衡不移動,故B錯誤;
C.向恒容條件下的密閉容器中充入氦氣,反應物濃度不變,反應速率不變,故C錯誤;
D.汽油的不完全燃燒產生CO,電火花塞放電時氮氣和氧氣反應產生NO,故D錯誤;
故選:A。
【點評】本題考查化學平衡,題目難度中等,掌握外界條件改變對化學平衡的影響是解題的關鍵。
14.(2025 濰坊一模)以物質的量之比為1:2向恒壓密閉容器中充入X、Y,發生反應X(g)+Y(g) 2Z(g)ΔH,相同時間內測得Z的產率和Z在不同溫度下的平衡產率隨溫度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是( ?。?br/>A.據圖像分析,該反應是吸熱反應
B.Q點是最高點,Q點為平衡狀態
C.M、N點反應物分子的有效碰撞幾率不同
D.從M點到P點,可通過加入催化劑或分離產物Z而達到平衡點
【專題】化學平衡專題;理解與辨析能力.
【分析】A.隨著溫度升高,平衡產率逐漸降低,說明升溫平衡逆向移動;
B.據圖像可知,Q點Z的產率小于平衡產率,未達到平衡;
C.M、N點產率相同,但溫度不同;
D.圖中M點未達到平衡是由于溫度低導致速率低而反應時間不夠,可通過加入催化劑或延長時間使其達到平衡。
【解答】解:A.隨著溫度升高,平衡產率逐漸降低,說明升溫平衡逆向移動,得到ΔH<0,該反應是放熱反應,故A錯誤;
B.Q點Z的產率小于平衡產率,未達到平衡,故B錯誤;
C.M、N點產率相同,但溫度不同,所以反應物分子的有效碰撞幾率不同,故C正確;
D.圖中M點未達到平衡是由于溫度低導致速率低而反應時間不夠,可通過加入催化劑或延長時間使其達到平衡,但分離Z會使反應速率降低,達不到目的,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查化學平衡,側重考查學生平衡移動的掌握情況,試題難度中等。
15.(2025 平度市模擬)脫除汽車尾氣中的NO和CO包括以下兩個反應:
Ⅰ.2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g) ΔH1=﹣381.2kJ mol﹣1
Ⅱ.N2O(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH2=﹣364.5kJ mol﹣1
將恒定組成的NO和CO混合氣通入不同溫度的反應器,相同時間內檢測物質濃度,結果如圖所示。
下列說法正確的是(  )
A.使用合適的催化劑,能提高NO的平衡轉化率
B.其他條件不變,增大體系的壓強,NO的平衡轉化率減小
C.350~420℃范圍內,溫度升高,反應Ⅰ速率增大的幅度大于反應Ⅱ速率增大的幅度
D.450℃時,該時間段內NO的脫除率約為88%
【專題】化學平衡專題;理解與辨析能力.
【分析】A.催化劑不能改變化學反應限度;
B.反應Ⅰ的反應前后氣體體積減小,反應Ⅱ的反應前后氣體體積不變,增大壓強對反應Ⅱ的平衡無影響,使反應Ⅰ的平衡正向移動;
C.從圖中可知,350~420℃范圍內升高溫度,CO2和N2的濃度增大,而N2O的濃度減小,說明此時升高溫度,以反應Ⅱ為主;
D.450℃時,NO的初始濃度是(200+125×2+1625×2)×10﹣6mol L﹣1=3700×10﹣6mol L﹣110﹣6mol L﹣1=3700×10﹣6mol L﹣1,轉化為N2的NO濃度為1625×2×10﹣6mol L﹣1=3250×10﹣6mol L﹣110﹣6mol L﹣1。
【解答】解:A.催化劑不能改變化學反應限度,因此使用催化劑不能提高NO的平衡轉化率,故A錯誤;
B.增大壓強對反應Ⅱ的平衡無影響,使反應Ⅰ的平衡正向移動,因此增大壓強,NO的平衡轉化率增大,故B錯誤;
C.350~420℃范圍內升高溫度,CO2和N2的濃度增大,而N2O的濃度減小,說明此時升高溫度,以反應Ⅱ為主,則反應I速率增大的幅度小于反應Ⅱ速率增大的幅度,故C錯誤;
D.450℃時,轉化為N2的NO濃度為1625×2×10﹣6mol L﹣1=3250×10﹣6mol L﹣110﹣6mol L﹣1,故該時間段內NO的脫除率為,故D正確;
故選:D。
【點評】本題考查化學平衡,側重考查學生平衡移動的掌握情況,試題難度中等。
二.解答題(共5小題)
16.(2025春 莘縣期中)研究化學反應的快慢和限度,對工農業生產和人們生活有重要的意義。
Ⅰ.某化學課外小組的同學通過鐵和稀鹽酸的反應探究外界條件對化學反應速率的影響,下表是實驗過程中的數據及相關信息:
序號 反應溫度℃ c(HCl)/(mol L﹣1) V(HCl)/mL V(H2O)/mL 10gFe的形狀 t/min
① 20 2 5 V1 塊狀 1
② 20 2 10 0 塊狀 1
③ 20 2 10 0 粉末 1
(注:氣體體積均在相同條件下測得)
(1)實驗①和②探究鹽酸濃度對反應速率的影響,則V1為  5  mL;
(2)實驗室在制氫氣時,可在鋅和鹽酸反應的容器中加入少量硫酸銅固體,原因是  鋅與硫酸銅反應,置換出銅,與鋅形成原電池反應,反應速率增大  。
(用文字表達)
(3)分析其中一組實驗,發現產生氫氣的速率隨時間的變化情況都是開始速率慢慢增大,后來慢慢減小。請用必要的文字解釋原因  反應放熱,溫度升高,反應速率增大:反應物濃度減少,反應速率降低  。
Ⅱ.工業制硫酸的反應之一為:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在1L恒容恒溫密閉容器中投入2mol SO2和2mol O2在一定條件下充分反應,如圖是SO2和SO3隨時間的變化曲線。
(4)10min內,O2的反應速率為  0.05mol/(L min)  ,此時容器內壓強與初始時之比  7:8  。
(5)下列敘述不能判斷該反應達到平衡狀態的是  be  。
a.容器中壓強不再改變
b.容器中氣體密度不再改變
c.O2的物質的量濃度不再改變
d.SO3的質量不再改變
e.2V正(SO2)=V逆(O2)
【專題】化學平衡專題;化學反應速率專題.
【分析】(1)根據控制變量法,實驗①和②探究鹽酸濃度對反應速率的影響,要保證其他條件相同,總體積相同,②中鹽酸體積為10mL,①中鹽酸濃度與②相同,總體積也應相同;
(2)鋅與硫酸銅反應置換出銅單質,鋅、銅、鹽酸構成原電池,能加快反應速率;
(3)金屬與鹽酸反應為放熱反應,隨著反應進行,溫度升高,反應速率加快,前期溫度為主要因素;隨著反應進行鹽酸濃度逐漸降低,后期濃度對反應速率影響為主要因素,鹽酸濃度降低,化學反應速率降低;
(4)由圖可知,10min內Δn(SO3)=1.0mol,根據2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),Δn(O2)Δn(SO3)=0.5mol,則v(O2)0.05mol/(L min),初始時氣體總物質的量為2mol+2mol=4mol,10min時,n(SO2)=2mol﹣1.0mol=1.0mol,n(O2)=2mol﹣0.5mol=1.5mol,n(SO3) = 1.0mol,氣體總物質的量為1.0mol+1.5mol+1.0mol=3.5mol,根據pV = nRT(恒容恒溫),容器內壓強與物質的量成正比進行計算;
(5)a.該反應是氣體體積減小的反應,容器中壓強不再改變,說明氣體物質的量不再改變,反應達到平衡狀態;
b.容器體積不變,氣體質量不變,密度始終不變,容器中氣體密度不再改變不能說明反應達到平衡狀態;
c.O2的物質的量濃度不再改變,說明正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態;
d.SO3的質量不再改變,說明正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態;
e.V正(SO2)=2V逆(O2)時反應達到平衡狀態,2V正(SO2)=V逆(O2)時反應未達到平衡狀態。
【解答】解:(1)根據控制變量法,實驗①和②探究鹽酸濃度對反應速率的影響,要保證其他條件相同,總體積相同,②中鹽酸體積為10mL,①中鹽酸濃度與②相同,總體積也應相同,所以V1=5mL,
故答案為:5;
(2)鋅與硫酸銅反應置換出銅單質,鋅、銅、鹽酸構成原電池,能加快反應速率,
故答案為:鋅與硫酸銅反應,置換出銅,與鋅形成原電池反應,反應速率增大;
(3)金屬與鹽酸反應為放熱反應,隨著反應進行,溫度升高,反應速率加快,前期溫度為主要因素;隨著反應進行鹽酸濃度逐漸降低,后期濃度對反應速率影響為主要因素,鹽酸濃度降低,化學反應速率降低,
故答案為:反應放熱,溫度升高,反應速率增大:反應物濃度減少,反應速率降低;
(4)由圖可知,10min內Δn(SO3)=1.0mol,根據2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),Δn(O2)Δn(SO3)=0.5mol,則v(O2)0.05mol/(L min),初始時氣體總物質的量為2mol+2mol=4mol,10min時,n(SO2)=2mol﹣1.0mol=1.0mol,n(O2)=2mol﹣0.5mol=1.5mol,n(SO3) = 1.0mol,氣體總物質的量為1.0mol+1.5mol+1.0mol=3.5mol,根據pV = nRT(恒容恒溫),容器內壓強與物質的量成正比,則此時容器內壓強與初始時之比為,
故答案為:0.05mol/(L min);7:8;
(5)a.該反應是氣體體積減小的反應,容器中壓強不再改變,說明氣體物質的量不再改變,反應達到平衡狀態,故a正確;
b.容器體積不變,氣體質量不變,密度始終不變,容器中氣體密度不再改變不能說明反應達到平衡狀態,故b錯誤;
c.O2的物質的量濃度不再改變,說明正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態,故c正確;
d.SO3的質量不再改變,說明正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態,故c正確;
e.V正(SO2)=2V逆(O2)時反應達到平衡狀態,2V正(SO2)=V逆(O2)時反應未達到平衡狀態,故e錯誤;
故答案為:be。
【點評】本題主要考查了化學反應速率的計算和化學平衡的判斷,題目難度中等,掌握化學反應速率計算的方法和化學平衡移動的判斷方法是解答該題的關鍵。
17.(2024秋 濟寧月考)某研究性學習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應來探究“外界條件改變對化學反應速率的影響”,實驗如下,回答下列問題:
實驗序號 實驗溫度/K 參加反應的物質 溶液顏色褪至無色時所需時間/s
KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O
V/mL c/mol/L V/mL c/mol/L V/mL
A 293 20 0.2 40 1 0 t1
B T1 20 0.2 30 1 V1 8
C 313 20 0.2 V2 1 0 t2
(1)通過實驗A、B,可探究  反應物(草酸)濃度  的改變對反應速率的影響,其中V1=  10  ,T1=  293  ;通過實驗  A、C  (填序號)可探究出溫度變化對化學反應速率的影響。
(2)利用實驗B中數據計算,用KMnO4的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)=  0.0083mol L﹣1 s﹣1  。(保留2位有效數字)
(3)寫出該反應的離子方程式  5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O  。
(4)在實驗中發現高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時,開始一段時間反應較慢,溶液變色不明顯;但不久突然褪色,反應明顯加快。某同學認為是反應放熱導致溶液溫度升高所致,重做B組實驗,測定反應過程中不同時間溶液的溫度,結果如表:
時間/s 0 2 4 6 8 10
溫度/℃ 20 21 21 21.5 22 22
①結合實驗目的與表中數據,你得出的結論是  溫度不是反應速率突然加快的原因  。
②從影響化學反應速率的因素看,你認為還可能是  催化劑  的影響。若用實驗證明你的猜想,除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是  D  (填字母)。
A.硫酸鉀
B.水
C.二氧化錳
D.硫酸錳
【專題】無機實驗綜合;分析與推測能力.
【分析】KMnO4與草酸在酸性條件下會發生氧化還原反應:5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根據KMnO4溶液褪色時間長短判斷化學反應速率的快慢。在判斷影響因素時,只改變一個外界條件,可采用控制變量方法進行研究,據此分析解答。
【解答】解:(1)通過對表格A、B數據分析可知:二者加入的草酸的濃度相同,但體積不同,使混合溶液中草酸的濃度不同,灼熱其它條件都應該相同,這兩種實驗是探究反應物(草酸)濃度對化學反應速率的影響,混合后溶液總體積是60 mL,故V1=60 mL﹣20 mL﹣30 mL=10 mL;反應溫度T1=293K;實驗A、C的反應溫度不同,其它外界條件應該相同,通過實驗A、C可探究溫度對化學反應速率的影響,
故答案為:反應物(草酸)濃度;10;293;A、C;
(2)混合溶液中KMnO4濃度改變值是△c(KMnO4),由于反應時間是8 s,故用KMnO4濃度改變表示的反應速率v(KMnO4)0.0083 mol/(L s),
故答案為:0.0083 mol L﹣1 s﹣1;
(3)酸性KMnO4溶液將草酸氧化為CO2,KMnO4被還原為MnSO4,同時產生K2SO4、H2O,該反應的離子方程式為:5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案為:5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(4)①根據表格數據可知:在反應過程中溫度升高,但升高的溫度變化不大,說明反應一段時間后速率突然加快,不是溫度升高所致,即溫度不是反應速率突然加快的原因,
故答案為:溫度不是反應速率突然加快的原因;
②從影響化學反應速率的因素看,我認為還可能是反應過程中產生了Mn2+,Mn2+對化學反應速率的增大起到催化劑的作用;若用實驗證明你的猜想,除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外,還需要選擇的試劑中應該含有Mn2+,最合理的是硫酸錳,
故答案為:催化劑;D。
【點評】本題主要考查探究影響化學反應速率的因素等,注意完成此題,可以從題干中抽取有用的信息,結合已有的知識進行解題。
18.(2024秋 沂南縣期中)氮氧化物的有效去除和資源的充分利用是當今社會的重要研究課題。通過反應4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g)ΔH實現氮氧化物的去除。
(1)在一定溫度和壓強下,以0.2mol CO(g)和0.1mol NO2(g)為原料,達平衡時放出熱量akJ;以0.2mol CO2(g)和0.05mol N2(g)為原料,達平衡時,吸收熱量bkJ;該條件下的ΔH=  ﹣20(a+b)kJ/mol  。
(2)該反應在  低溫  (填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發進行,為探究溫度及不同催化劑對該反應的影響,保持其它初始條件不變重復實驗,在相同時間內測得N2產率與溫度的關系如圖所示。在催化劑乙作用下,圖中M點對應的速率(對應溫度400℃)v正 >  (填“>”、“<”或“=”)v逆,溫度高于400℃,N2產率降低的原因可能是  溫度升高催化劑活性降低  。
【專題】化學平衡專題;理解與辨析能力.
【分析】(1)依據反應實際放出熱量計算反應熱;
(2)ΔH﹣T△S<0時反應放熱,依據產率判斷反應方向,進而確定速率關系,催化劑活性與反應溫度有關。
【解答】解:(1)在一定溫度和壓強下,以0.2mol CO(g)和0.1mol NO2(g)為原料建立平衡,與以0.2mol CO2(g)和0.05mol N2(g)為原料建立的平衡等效,故0.2mol CO(g)和0.1mol NO2(g)完全反應放出熱量為(a+b)kJ/mol,反應4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g)ΔH=﹣20(a+b)kJ/mol,
故答案為:﹣20(a+b)kJ/mol;
(2)反應ΔH<0,正向氣體分子數減小,△S<0,故反應低溫時自發,在催化劑乙作用下,圖中M點產率較低,說明反應速率較慢,反應未達到平衡狀態,故圖中M點對應的速率(對應溫度400℃)v正>v逆,溫度高于400℃,N2產率降低的原因可能是溫度升高催化劑活性降低,
故答案為:低溫;>;溫度升高催化劑活性降低。
【點評】本題考查化學平衡,題目難度中等,掌握外界條件改變對平衡的影響是解題的關鍵。
19.(2023秋 即墨區期末)采用選擇性催化還原技術(SCR)可以有效脫除煙氣中的氮氧化物(NOx)。
(1)釩基催化劑(V2O5/TiO2催化劑)可用于NH3—SCR,反應機理與催化劑表面NH3的活性吸附位點有關?;贚ewis酸位點的SCR催化反應循環機理如圖甲所示:
①脫除NO的總反應化學方程式為  4NH3+4NO+O24N2+6H2O  ,該反應的中間體有  3  種。
②若煙氣中含有硫的氧化物,則會降低NH3—SCR的速率,可能的原因是  硫的氧化物與氨氣反應,生成硫酸鹽或亞硫酸鹽,覆蓋在催化劑表面的活性吸附位點上,導致催化劑活性降低  。
(2)研究發現:當煙氣中NO和NO2的物質的量相同時,會發生快速SCR反應過程:
2NH3+NO+NO2═2N2+3H2O。臭氧對NH3—SCR具有一定的輔助作用。臭氧先氧化NO,發生反應:O3+NO═NO2+O2。在不同溫度下,經過相同時間后測得O3/NO的物質的量之比與NO的脫除率關系如圖乙所示。
①溫度升高到一定程度后,O3—NH3—SCR中NO脫除率均有不同程度的降低,其原因是  溫度升高到一定程度后,臭氧迅速分解,臭氧的利用率降低;溫度升高,催化劑活性降低  (寫兩條)。
②溫度低于250℃,O3/NO物質的量之比為0.5時,NO脫除率較高的原因是  當 O3/NO 物質的量之比為0.5時,生成的NO2和剩余的NO的物質的量相同,發生快速SCR反應過程,因此相同時間內NO脫除率較高  。
③實驗發現,向煙氣中先通入NH3,NO脫除率低于先通入O3,可能的原因是  先通入臭氧,部分NO被氧化為NO2,有利于發生快速SCR反應過程;先通入氨氣,后通入臭氧,部分氨氣與臭氧發生氧化還原反應,降低了NO脫除率  。
(3)以Ce4+/Ce3+為媒介的間接電化學氧化法可以同時除去煙氣中的NO2和SO2,裝置如圖丙所示:
則陽極的電極反應式為  Ce3+﹣e﹣═Ce4+  ,NO2參與反應的離子方程式為    。
【專題】化學平衡專題;理解與辨析能力.
【分析】(1)①依據圖象轉化判斷反應物和生成物,進而書寫方程式,反應中先消耗后生成的物質為中間產物;
②生成物覆蓋在催化劑表面,影響催化劑活性;
(2)①反應物性質和溫度對催化劑活性對脫除率有影響;
②生成的NO2和剩余的NO的物質的量相同,發生快速SCR反應過程;
③先通入臭氧,部分NO被氧化為NO2,先通入氨氣,后通入臭氧,部分氨氣與臭氧發生氧化還原反應;
(3)由圖可知,左側電極為陽極,電極反應式為Ce3+﹣e﹣═Ce4+;依據電子守恒書寫離子方程式。
【解答】解:(1)①由圖象可知,氨氣、NO、氧氣為反應物,氮氣、水為生成物,由電子守恒可得方程式為4NH3+4NO+O24N2+6H2O,該反應的中間體有3種,
故答案為:4NH3+4NO+O24N2+6H2O;3;
②若煙氣中含有硫的氧化物,則會降低NH3—SCR的速率,可能的原因是硫的氧化物與氨氣反應,生成硫酸鹽或亞硫酸鹽,覆蓋在催化劑表面的活性吸附位點上,導致催化劑活性降低,
故答案為:硫的氧化物與氨氣反應,生成硫酸鹽或亞硫酸鹽,覆蓋在催化劑表面的活性吸附位點上,導致催化劑活性降低;
(2)①溫度升高到一定程度后,O3—NH3—SCR中NO脫除率均有不同程度的降低,其原因是溫度升高到一定程度后,臭氧迅速分解,臭氧的利用率降低,溫度升高,催化劑活性降低,
故答案為:溫度升高到一定程度后,臭氧迅速分解,臭氧的利用率降低;溫度升高,催化劑活性降低;
②溫度低于250℃,O3/NO物質的量之比為0.5時,NO脫除率較高的原因是當O3/NO 物質的量之比為0.5時,生成的NO2和剩余的NO的物質的量相同,發生快速SCR反應過程,因此相同時間內NO脫除率較高,
故答案為:當O3/NO 物質的量之比為0.5時,生成的NO2和剩余的NO的物質的量相同,發生快速SCR反應過程,因此相同時間內NO脫除率較高;
③實驗發現,向煙氣中先通入NH3,NO脫除率低于先通入O3,可能的原因是先通入臭氧,部分NO被氧化為NO2,有利于發生快速SCR反應過程;先通入氨氣,后通入臭氧,部分氨氣與臭氧發生氧化還原反應,降低了NO脫除率,
故答案為:先通入臭氧,部分NO被氧化為NO2,有利于發生快速SCR反應過程;先通入氨氣,后通入臭氧,部分氨氣與臭氧發生氧化還原反應,降低了NO脫除率;
(3)左側電極為陽極,電極反應式為Ce3+﹣e﹣═Ce4+;NO2參與反應的離子方程式為,
故答案為:Ce3+﹣e﹣═Ce4+;。
【點評】本題考查化學平衡,題目難度中等,掌握外界條件改變對化學平衡的影響是解題的關鍵。
20.(2023春 市中區校級期末)某實驗小組為酸性條件下碘化鉀與過氧化氫反應的化學反應速率,進行了以下實驗探究。
(1)實驗一:向硫酸酸化的過氧化氫溶液中加入由碘化鉀、淀粉和硫代硫酸鈉(Na2S2O3)配制成的混合溶液液,一段時間后溶液變藍。該小組查閱資料知體系中存在下列兩個主要反應:
反應?。篐2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O;
反應ⅱ:I2+2S22I﹣+S4。
為了證實上述反應過程,進行下列實驗(所用試劑濃度均為0.01mol/L)
實驗二:向酸化的H2O2溶液中加入淀粉KI溶液,溶液幾秒后變為藍色。再向已經變藍的溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液立即褪色。
根據此現象可知反應ⅰ的速率  小于  反應ⅱ的速率(填“大于”、“小于”或“等于”),解釋實驗一中溶液混合一段時間后才變藍的原因是  反應i慢,反應ii快,反應i生成的碘立即與S2反應,至S2被消耗盡,再生成的碘才能使淀粉變藍  。
(2)為了探究c(H+)對反應速率的影響,設計兩組對比實驗,按下表中的試劑用量將其迅速混合觀察現象。(各實驗均在室溫條件下進行)
實驗編號 試劑體積/mL 溶液開始變藍的時間/s
0.1mol L﹣1H2O2 1mol L﹣1H2SO4 0.01mol L﹣1Na2S2O3 0.1mol L﹣1KI(含淀粉) H2O
① 40 40 20 40 20 t1
② V1 20 20 40 V2 t2
①V2= 40  。
②對比實驗①和實驗②,t1?。肌?t2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)利用實驗①的數據,計算反應ⅱ在0~t1s的化學反應速率v(S2)=   mol L﹣1 s﹣1;反應ⅰ在0~t1s的化學反應速率v(H2O2)=   mol L﹣1 s﹣1。
【專題】化學反應速率專題.
【分析】(1)根據實驗二的實驗現象分析反應ⅰ的速率與反應ⅱ的速率大小,并結合反應ⅰ、ⅱ解釋原因;
(2)①對比實驗Ⅰ和實驗Ⅱ數據可知,該實驗是探究濃度對化學反應速率的影響,除H2SO4濃度不同外,溶液總體積和其他各量均應該相同,據此計算V2;
②其他條件相同時,反應物的濃度越大,反應速率越快;
(3)根據v計算v(S2)和v(H2O2)。
【解答】解:(1)根據實驗二的實驗現象可知,反應ⅰ反應速率慢,反應ⅱ反應速率快,反應i生成的碘立即與S2反應,至S2被消耗完全,再生成的碘才能使淀粉變藍,所以實驗一中溶液混合一段時間后才變藍,
故答案為:小于;反應i慢,反應ii快,反應i生成的碘立即與S2反應,至S2被消耗盡,再生成的碘才能使淀粉變藍;
(2)①實驗Ⅰ溶液總體積為160mL,該實驗的目的是探究濃度對化學反應速率的影響,則兩個實驗中溶液總體積、H2O2、Na2S2O3和KI的濃度均應該不變,即V1=40mL,V2=(160﹣40﹣40﹣20﹣20)mL=40mL,
故答案為:40;
②其他條件相同時,反應物的濃度越大,反應速率越快,溶液開始變藍的時間越短,由于實驗Ⅰ中硫酸的濃度大,則反應速率:實驗Ⅰ>實驗Ⅱ,所以t1<t2,
故答案為:<;
(3)由表中實驗Ⅰ數據可知,Na2S2O3不足,則反應ⅱ在0~t1s的化學反應速率v(S2)mol/(L s)mol/(L s),反應ⅰ在0~t1s的化學反應速率v(H2O2)v(S2)mol/(L s),
故答案為:;。
【點評】本題考查反應速率及其影響因素,把握反應速率的計算及影響因素、控制變量法為解答的關鍵,側重分析能力與實驗能力的考查,題目難度中等。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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