某温度时,在0.5 L密闭容器中,某一反应中A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,回答下列问题:(1)该反应的化学方程式为_______ 。
(2)第4 min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)_______ v(逆),(填“>”“<”或“=”)。
(3)下列措施能加快反应速率的是_______。
(2)第4 min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)
(3)下列措施能加快反应速率的是_______。
A.恒温恒容充入He气 | B.缩小体积,使压强增大 |
C.恒温恒压充入He气 | D.使用催化剂 |
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湖南省益阳市安化县2022-2023学年高一下学期7月期末考试化学试题(已下线)重难点04 化学反应速率及平衡图像问题的分析-【好题汇编】备战2023-2024学年高一化学下学期期末真题分类汇编(辽宁专用)
更新时间:2023-07-16 21:25:04
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(0.65)
解题方法
【推荐1】完成下列填空
(1)25℃时,将该pH=13Ba(OH)2溶液与pH=2的HCl溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则Ba(OH)2溶液与HCl溶液的体积比为___________ 。
(2)二甲醚(分子式C2H6O)可作燃料电池的燃料,以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。请写出该电池中负极上的电极反应式是:___________ 。
(3)草酸分解所需燃料可以是CO,通过甲烷制备CO: 。常温下,在2L的密闭容器中通入4molCH4气体和6molCO2气体发生反应,5min后达到平衡,测得CO气体的浓度为。
①平衡时,该反应的平均反应速率___________ 。
②在不改变反应混合物用量的前提下,为了提高CH4气体的转化率,可采取的措施是___________ 。
(4)含有Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含的Cr2O。为使废水能达标排放,做如下处理:、、。若处理后的废水中残留的,则残留的Cr3+的浓度为___________ mol/L(已知:,。
(1)25℃时,将该pH=13Ba(OH)2溶液与pH=2的HCl溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则Ba(OH)2溶液与HCl溶液的体积比为
(2)二甲醚(分子式C2H6O)可作燃料电池的燃料,以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。请写出该电池中负极上的电极反应式是:
(3)草酸分解所需燃料可以是CO,通过甲烷制备CO: 。常温下,在2L的密闭容器中通入4molCH4气体和6molCO2气体发生反应,5min后达到平衡,测得CO气体的浓度为。
①平衡时,该反应的平均反应速率
②在不改变反应混合物用量的前提下,为了提高CH4气体的转化率,可采取的措施是
(4)含有Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含的Cr2O。为使废水能达标排放,做如下处理:、、。若处理后的废水中残留的,则残留的Cr3+的浓度为
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(0.65)
【推荐2】Ⅰ.为了研究MnO2与双氧水(H2O2)的反应速率,某学生加入少许的MnO2粉末于50mL密度为1.1g/cm3的双氧水溶液中,通过实验测定:在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请依图回答下列问题:
(1)放出一半气体所需要的时间为______ ;
(2)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是________ ;
(3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________ 。(保留2位小数)
Ⅱ.汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在2404 ℃时,平衡常数K=64×10-4。
(1)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,N2的反应速率为_________ , 此时N2的转化率______ 。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志_____ (填字母序号)。
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,图变化趋势正确的是________ (填字母序号)。
(4)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1,此时反应v正_____ v逆。
(5)某生提出,下列方法可以冶炼钢铁:FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g) ΔH>0,ΔS>0,上述反应在_____ (低温或高温)条件下能自发进行。
(6)现有反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0,如图表示反应Ⅱ在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况,则图中t2时刻发生改变的条件可能是_______ 。
A.升高温度
B.降低温度
C.加入催化剂
D.增大压强
E.减小压强
F.充入CO2
G.分离出部分CO
(1)放出一半气体所需要的时间为
(2)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是
(3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为
Ⅱ.汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在2404 ℃时,平衡常数K=64×10-4。
(1)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,N2的反应速率为
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,图变化趋势正确的是
(4)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1,此时反应v正
(5)某生提出,下列方法可以冶炼钢铁:FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g) ΔH>0,ΔS>0,上述反应在
(6)现有反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0,如图表示反应Ⅱ在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况,则图中t2时刻发生改变的条件可能是
A.升高温度
B.降低温度
C.加入催化剂
D.增大压强
E.减小压强
F.充入CO2
G.分离出部分CO
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【推荐3】无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ/ mol。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是____
a v正(N2O4)=2v逆(NO2) b 体系颜色不变
c 气体平均相对分子质量不变 d 气体密度不变
(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式_________ (用p总、各气体物质的量分数用x表示);
(3)上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为_______ (以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa),已知该条件下k正=4.8×104s-1,当N2O4分解10%时,v正=_______ kPa·s-1。(结果保留两位有效数字)
(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为________ 。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是
a v正(N2O4)=2v逆(NO2) b 体系颜色不变
c 气体平均相对分子质量不变 d 气体密度不变
(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式
(3)上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为
(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为
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【推荐1】高铈离子被还原的速率与温度的关系如图所示。图像中,温度高于T0时,高铈离子被还原的速率逐渐减小的原因是_______ 。
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【推荐2】一定条件下,在容积为的密闭容器中发生反应:,开始时加入,在末测得C的物质的量是。
(1)2min内,用A该反应的平均化学反应速率为_______ 。
(2)在末,B的浓度为_______ 。
(3)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”、“减小”或“不变”)。
a.升高温度,化学反应速率_______ ;
b.充入,化学反应速率_______ ;
c.将容器的容积变为,化学反应速率_______ 。
(1)2min内,用A该反应的平均化学反应速率为
(2)在末,B的浓度为
(3)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”、“减小”或“不变”)。
a.升高温度,化学反应速率
b.充入,化学反应速率
c.将容器的容积变为,化学反应速率
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【推荐3】某温度时,在2 L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为_________ 。
(2)反应开始至2 min, X的转化率为____ 。
(3)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应A(g)+ B(g)= 2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是________ (填序号)。
①降低温度 ②保持容器的体积不变,充入氦气
③加入催化剂 ④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min, X的转化率为
(3)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应A(g)+ B(g)= 2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是
①降低温度 ②保持容器的体积不变,充入氦气
③加入催化剂 ④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
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【推荐1】化学反应中的能量和速率变化对生产生活有着重要意义。某研究学习小组同学进行下列探究活动。
(1)甲同学探究反应Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1 mol/L的H2SO4,观察到试管内有气泡产生,触摸试管外壁,温度升高。
①该反应为___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②下列措施中,能加快氢气生成速率的是___________ (填字母)。
a.将铁片改成铁粉 b.将稀H2SO4改成浓硫酸 c.加硫酸钠溶液
(2)乙同学认为原电池原理也可加快化学反应速率,他设计如图1所示实验装置。实验过程中可观察到的现象是___________ 。铁片上的电极反应式为___________ 。
(3)丙同学根据反应的发生条件,在老师的指导下,按如图2流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通入一定体积滴有酚酞的稀硫酸中(溶液的体积、浓度均相同)。
①写出实验室用加热固体混合物的方法制备NH3的化学反应方程式___________ 。
②为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是___________ 。
③在不同催化剂时测得混合气体中NH3的物质的量与时间的关系如图所示,则曲线___________ (填序号)使用的催化剂催化性能最好,理由是___________ 。
(1)甲同学探究反应Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1 mol/L的H2SO4,观察到试管内有气泡产生,触摸试管外壁,温度升高。
①该反应为
②下列措施中,能加快氢气生成速率的是
a.将铁片改成铁粉 b.将稀H2SO4改成浓硫酸 c.加硫酸钠溶液
(2)乙同学认为原电池原理也可加快化学反应速率,他设计如图1所示实验装置。实验过程中可观察到的现象是
(3)丙同学根据反应的发生条件,在老师的指导下,按如图2流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通入一定体积滴有酚酞的稀硫酸中(溶液的体积、浓度均相同)。
①写出实验室用加热固体混合物的方法制备NH3的化学反应方程式
②为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是
③在不同催化剂时测得混合气体中NH3的物质的量与时间的关系如图所示,则曲线
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【推荐2】铁触媒催化合成氨经历下图所示①⑧步基元反应(从状态I至状态Ⅶ):
上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。完成下列问题:
(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中,“吸附”过程是上图中的第________ 步基元反应,“脱附”过程是_________ (填“吸热”或“放热”)过程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变: △H=___________ 。
上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。完成下列问题:
(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中,“吸附”过程是上图中的第
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变: △H=
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【推荐3】某研究小组同学用活性炭还原处理氮氧化物,向恒容密闭容器中加入足量C与发生反应,。在不同实验条件下,平衡时与温度T的关系如图所示:
(1)结合图中数据,判断该反应的___________ 0(填“>”或“<”),理由是___________ 。
(2)K、L、M、N四点对应的平衡常数分别为、、、,判断其大小关系_____ 。
使用氢能源可以减少汽车尾气中氮氧化合物的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:,该反应过程中的能量变化如图:
(3)___________ 0(填“>”“=”或“<”),途径(I)的活化能___________ 。
(4)途径(I)变为途径(II):改变的条件是___________ ,反应热___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)下列有关活化分子的说法正确的是___________。
(1)结合图中数据,判断该反应的
(2)K、L、M、N四点对应的平衡常数分别为、、、,判断其大小关系
使用氢能源可以减少汽车尾气中氮氧化合物的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:,该反应过程中的能量变化如图:
(3)
(4)途径(I)变为途径(II):改变的条件是
(5)下列有关活化分子的说法正确的是___________。
A.增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 |
B.增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 |
C.使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 |
D.升高温度能提高活化分子百分数 |
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【推荐1】(1)对于下列反应:2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) ,如果2min内SO2的浓度由6 mol/L下降为2 mol/L,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为_________ ,用O2浓度变化来表示的反应速率为_________ 。如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L·min),那么2min时SO2的浓度为_________ 。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3 △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a~b过程中改变的条件可能是________ ;b~c过程中改变的条件可能是_________ ;
(3)以上反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,达新平衡时,容器内温度将_______ (容器不与外界进行热交换,填“升高”或“降低”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3 △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a~b过程中改变的条件可能是
(3)以上反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,达新平衡时,容器内温度将
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【推荐2】煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
能使化学反应速率加快的措施有________ (填序号)。
①增加C的物质的量 ②升高反应温度
③随时吸收CO、H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入CO(g)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为________ 。
②该反应的逆反应为________ (填“吸”或“放”)热反应。
(3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是________ 。
②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。________
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
能使化学反应速率加快的措施有
①增加C的物质的量 ②升高反应温度
③随时吸收CO、H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入CO(g)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 2 | 4 | 0.8 | 3.2 | 3 |
②该反应的逆反应为
(3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是
②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
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解题方法
【推荐3】(1)某温度下,在体积固定为2L的密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) H1=-90.7kJ.mol-l,将1molCO和2molH2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
则达到平衡时CO的转化率为_________ 。
(2)在一定条件下,将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g),已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时,CO2的转化率如图所示。从图中可得出三条主要规律:
①增大投料比,CO2的转化率增大;②_____________ ;③_______________ 。
(4)反应CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ.mol-l的v-t图像如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前增大容器体积使压强减小,则其v-t图像如图2所示。下列说法正确的是_________
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦t1<t2⑧两图中阴影部分面积相等⑨图2阴影部分面积更大⑩图1阴影部分面积更大
A.①③⑦⑧B.①③⑤⑧C.②④⑦⑨D.①③⑦⑩
时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比(P前/P后) | 1:0.98 | 1:0.90 | 1:0.80 | 1:0.70 | 1:0.70 | 1:0.70 |
(2)在一定条件下,将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g),已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时,CO2的转化率如图所示。从图中可得出三条主要规律:
①增大投料比,CO2的转化率增大;②
(4)反应CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ.mol-l的v-t图像如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前增大容器体积使压强减小,则其v-t图像如图2所示。下列说法正确的是
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦t1<t2⑧两图中阴影部分面积相等⑨图2阴影部分面积更大⑩图1阴影部分面积更大
A.①③⑦⑧B.①③⑤⑧C.②④⑦⑨D.①③⑦⑩
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