8.(2019·山东济南模拟)Ⅰ.下列各项分别与影响化学反应速率的哪个因素关系最为密切?
将合适答案填入空格。
(1)夏天的食品易变霉,在冬天不易发生该现象__温度___;
(2)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气体有快有慢__反应物本身的性质___;
(3)MnO2加入双氧水中放出气泡加快__催化剂___。
Ⅱ.在一定温度下,某一反应在4L密闭容器中,气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
(1)比较t2时刻,正逆反应速率大小v(正)__>___v(逆)(填“>”“=”或“<”)。
(2)若t2=2min,反应开始至t2时刻,用M的浓度变化表示的平均反应速率为__0.25_mol·L-1·min-1___。
(3)t3时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为__75%___。
(4)如果升高温度,则v(逆)__增大___(填“增大”“减小”或“不变”)。
[解析] Ⅰ.
(1)夏天温度较高,反应速率较大,冬天温度较低,反应速率较小。
(2)反应物本身性质是影响化学反应速率的主要因素,镁比锌活泼,与盐酸反应更剧烈。
(3)MnO2是H2O2分解的催化剂,可增大H2O2分解的反应速率。
Ⅱ.
(1)t2时刻,反应物物质的量继续减小,生成物物质的量继续增多,故反应未达平衡且正向进行,v(正)>v(逆)。
(2)v(M)===0.25mol·L-1·min-1。
(3)t3时刻化学反应达到平衡,剩余2molN,则N的转化率为×100%=75%。
(4)升高温度,反应速率增大。
B组 能力提升题
9.(2019·贵州贵阳检测)将一定量的气体A、B置于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:
A(g)+4B(g)===2C(g),反应进行到4s末,测得A为0.5mol,B为0.4mol,C为0.2mol。
则用反应物B浓度的减少表示该反应的速率为( C )
A.0.025mol·L-1·s-1 B.0.0125mol·L-1·s-1
C.0.05mol·L-1·s-1 D.0.1mol·L-1·s-1
[解析] 4s末C为0.2mol,则v(C)==0.025mol·L-1·s-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比,有v(B)=2v(C)=0.025mol·L-1·s-1×2=0.05mol·L-1·s-1,本题选C。
10.(2019·河北沧州一中月考)对反应A+BAB来说,常温下按以下情况进行反应:
①20mL溶液中含A、B各0.01mol;②50mL溶液中含A、B各0.05mol;③0.1mol·L-1的A、B溶液各10mL;④0.5mol·L-1的A、B溶液各50mL,四者反应速率的大小关系是( A )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.①>②>④>③ D.①>②>③>④
[解析] 对于溶液中进行的反应,反应物A、B的浓度越大,化学反应速率越快。
溶液①中c(A)=c(B)==0.5mol·L-1,溶液②中c(A)=c(B)==1.0mol·L-1,溶液③中c(A)=c(B)=×0.1mol·L-1=0.05mol·L-1,溶液④中c(A)=c(B)=×0.5mol·L-1=0.25mol·L-1,据此推知反应速率的大小关系为②>①>④>③。
11.(2019·浙江名校协作体联考)在一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表中正确的是( C )
A.反应的化学方程式为2X===3Y+Z
B.tmin时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C.若t=4,则0~4min的X的化学反应速率为
0.1mol·L-1·min-1
D.温度、体积不变,t时刻充入1molHe使压强增大,正、逆反应速率都增大
[解析] 由图可知,达到平衡时,X、Y、Z三种物质的物质的量变化值之比为0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=2∶3∶1,由于tmin后各物质的物质的量保持不变,反应没有进行到底,则该反应为可逆反应,化学方程式为2X3Y+Z,A错误;tmin时,正、逆反应继续进行,但二者的速率相等,反应达到平衡状态,B错误;根据反应速率的定义可得:
v(X)==0.1mol·L-1·min-1,C正确;温度、体积不变,t时刻充入1molHe,反应物和生成物的浓度均不变,则反应速率不变,D错误。
12.(2019·浙江检测)为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。
下列说法不正确的是( D )
A.25℃时,在10~30min内,溶质R的分解平均速率为0.03mol·L-1·min-1
B.对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等
C.对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D.对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
[解析] 由题图分析知,25℃时,在10~30min内,溶质R的分解平均速率v(R)==0.03mol·L-1·min-1,A项正确;由30℃和10℃对应曲线可知,反应进行到50min时,R均完全分解,B项正确;25℃曲线所代表的起始浓度比30℃曲线所代表的起始浓度大,但其分解平均速率反而小,说明R的分解平均速率随温度升高而增大,C项正确;10℃曲线所代表的起始浓度比30℃曲线所代表的起始浓度小,分解反应速率较小不一定是由温度这一因素所造成的,还会受浓度影响,D项错误。
13.(2019·山西大同模拟)下列事实能用勒夏特列原理解释的是( D )
A.SO2被氧化为SO3,往往需要使用催化剂:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
B.500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
C.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深:
H2(g)+I2(g)2HI(g)
D.实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气:
Cl2+H2OH++Cl-+HClO
[解析] 加入催化剂有利于增大反应速率,但不会引起平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A错误;合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,500℃左右的温度比室温更有利于合成氨,是从反应速率不能太低和保持催化剂活性两方面考虑,不能用平衡移动原理解释,B错误;对于平衡H2(g)+I2(g)2HI(g),增大压强,各成分浓度增加,颜色加深,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大,可以使Cl2与H2O反应的化学平衡逆向移动,减小氯气在水中的溶解度,故实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,D正确。
14.(2019·山东泰安模拟)在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为P(Pa),并在一定温度下使其发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0。
下列说法正确的是( A )
A.保持容器容积不变,向其中加入1molH2(g),反应速率一定增大
B.保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率一定增大
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率一定增大
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),再次平衡时反应速率一定增大
[解析] 增加反应物的浓度,反应速率增大,A项正确;加入氮气,因为容器体积不变,反应体系中各气体的浓度不变,故反应速率不变,B项错误;保持压强不变,加入氮气,容器体积增大,反应体系中各气体的浓度减小,反应速率减小,C项错误;保持压强不变,再次充入1molH2(g)和1molI2(g),则容器容积增大为原来的2倍,再次平衡时反应体系中各气体的浓度与原平衡相等,反应速率与原平衡相等,D项错误。
15.(2019·浙江高三检测)某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
温度/℃
NO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法正确的是( D )
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达平衡
D.若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为mol·s-1
[解析] 由表格数据可知,压强相同条件下,温度升高,反应速率减慢,A不符合题意;温度相同条件下,增大压强,反应速率加快,B不符合题意;在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时不能确定反应是否已达平衡,C不符合题意;在8.0×105Pa、30℃条件下,转化率从50%增至90%时段所用时间为3.7s,NO物质的量变化量为0.1amol×(90%-50%)=0.04amol,则NO的反应速率为mol·s-1,D符合题意。
16.(2019·广东中山检测)为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,甲同学做了以下实验,请回答下列问题:
编号
实验操作
实验现象
①
分别在试管A、B中加入5mL5%的H2O2溶液,各滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液。
待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡
试管A中不再产生气泡;试管B中产生的气泡量增大
②
另取两支试管分别加入5mL5%的H2O2溶液和5mL10%的H2O2溶液
试管A、B中均未明显见到有气泡产生
请回答下列问题:
(1)过氧化氢分解的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
(2)实验①的目的是__探究温度对H2O2分解速率的影响___;
实验中滴加FeCl3溶液的目的是__加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察___。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是__将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1_mol·L-1FeCl3溶液),观察产生气泡的速率___(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)乙同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的MnO2,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如图所示:
①A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最小的是__C___。
②t1~t3时间内,过氧化氢的分解速率为 mol·L-1·min-1。
[解析]
(1)过氧化氢分解生成H2O2和O2,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(2)实验①中试管A、B的其他条件相同,只有温度不同,故其目的是探究温度对H2O2分解速率的影响。
实验中滴加FeCl3溶液,可加快过氧化氢的分解速率,便于观察实验观象。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,可能原因是温度过低、未使用催化剂,故改进措施是将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液,观察产生气泡的速率。
(4)①图中曲线的斜率代表生成O2的反应速率,曲线的斜率越大,则瞬时反应速率越大。
图中曲线斜率大小:
A>B>C,故C点表示的瞬时反应速率最小。
②t1~t3min内,V(O2)由bmL增大到amL,则有n(H2O2)=2n(O2)==mol,故过氧化氢的分解速率为v=min=mol·L-1·min-1。