一、化學(xué)反應(yīng)速率
1.表示方法:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量 (均取正值)來(lái)表示。
2.表達(dá)式:v=eq \f(Δc,Δt),單位 ml/(L·min) 或 ml/(L·s) 。
3.對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的正確理解
(1)在同一化學(xué)反應(yīng)里,用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率可能不同,但意義相同,故描述反應(yīng)速率時(shí)必須指明具體的物質(zhì)。
(2)固體或純液體的濃度視為常數(shù),Δc=0,因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)由v=eq \f(Δc,Δt)計(jì)算得到的是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
4.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和比較
(1)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法
①定義式法:利用公式v=eq \f(Δc,Δt)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,也可以利用該公式計(jì)算濃度變化量或反應(yīng)時(shí)間。
②關(guān)系式法:化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度的變化量之比=物質(zhì)的量的變化量之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
③“三段式”法:
第一步:寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
第二步:找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。
根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。
例如,反應(yīng) mA + nB ===== pC
t0 s/ml·L-1 a b 0
轉(zhuǎn)化/ml·L-1 x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
t1 s/ml·L-1 a-x b-eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
則:v(A)=eq \f(x,t1-t0) ml·L-1·s-1、
v(B)=eq \f(nx,m?t1-t0?) ml·L-1·s-1、
v(C)=eq \f(px,m?t1-t0?) ml·L-1·s-1。
(2)反應(yīng)速率大小的比較方法
方法1:歸一法——同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí),數(shù)值可能不同,比較反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值大小,還要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化,換算成同一種物質(zhì)、同一單位表示,再比較數(shù)值大小。
方法2:比值法——比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值,如aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),比較eq \f(v?A?,a)與eq \f(v?B?,b),若eq \f(v?A?,a)>eq \f(v?B?,b),則說(shuō)明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率。
二、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
1.內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。
2.外因(其他條件不變,只改變一個(gè)條件)
(1)濃度:增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大。
(2)溫度:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大。
(3)壓強(qiáng):對(duì)于氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),氣體反應(yīng)物濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大。
①恒容時(shí):增大壓強(qiáng)eq \(――→,\s\up9(引起))體積縮小 eq \(――→,\s\up9(引起))反應(yīng)物濃度增大eq \(――→,\s\up9(引起))反應(yīng)速率增大。
②氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時(shí)對(duì)反應(yīng)速率的影響
③恒容:充入“惰性氣體”―→總壓增大 ―→反應(yīng)物濃度不變 ―→反應(yīng)速率不變。
③恒壓:充入“惰性氣體”―→體積增大 ―→反應(yīng)物濃度減小 ―→反應(yīng)速率減小。
(4)催化劑:催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,一般加快反應(yīng)速率。
(5)其他:反應(yīng)物狀態(tài)、固體的表面積、溶劑、光照等。如固體的表面積越大,速率越快。
三、可逆反應(yīng)
1.概念:在相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
2.特征
(1)三同:相同條件,正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,反應(yīng)物、生成物同時(shí)存在;
(2)反應(yīng)不能進(jìn)行完全,即任一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均小于100%。
3.表示:化學(xué)方程式中用 “?” 表示。
4.很多化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)都有一定的可逆性,不同反應(yīng)的可逆性不同,有些化學(xué)反應(yīng)在同一條件下可逆程度很小,如 2 Na + 2 H2O === 2 NaOH + H2↑,視為“不可逆”反應(yīng)。
典型的可逆反應(yīng)有:H2+I2?2HI , 2SO2+O2?2SO3 , SO2+H2O?H2SO3, NH3+H2O?NH3﹒H2O , 2NO2?N2O4等。
四、化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài)(限度)的建立和理解
1.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立
(1)化學(xué)平衡狀態(tài):在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再變化,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)。
(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過(guò)程
(3)化學(xué)平衡建立過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)速率的變化圖像
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、等、動(dòng)、定、變
逆 —化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)
等 —達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
動(dòng) —化學(xué)平衡是一種表面靜止?fàn)顟B(tài),反應(yīng)并未停止,是一種動(dòng)態(tài)平衡
定 —達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后,各組分濃度保持不變,不隨時(shí)間變化而變化
變 —外界條件發(fā)生改變時(shí),原平衡狀態(tài)將被打破,再在新條件下建立新的平衡狀態(tài)
五、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
1.直接標(biāo)志
(1)v正(A)=v逆(A)。
①同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率;
②在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;
③在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④對(duì)同一物質(zhì)而言,斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。
(2)各組分的濃度保持一定。
①各組分的濃度不隨時(shí)間的改變而改變;
②各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間的改變而改變。
2.間接標(biāo)志:“變量”不變,平衡出現(xiàn)
(1)選變量
選定反應(yīng)中“變量”,即隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量,當(dāng)變量不再變化時(shí),反應(yīng)已達(dá)平衡。
(2)常見(jiàn)的變量
①氣體的顏色;②對(duì)于氣體體積有變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō),恒壓反應(yīng)時(shí)的體積、恒容反應(yīng)時(shí)的壓強(qiáng);③對(duì)于反應(yīng)體系中全部為氣體,且反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量有變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;④對(duì)于反應(yīng)體系中不全部為氣體的反應(yīng)來(lái)說(shuō),恒容時(shí)混合氣體的密度等。
(3)說(shuō)明
在利用eq \(Mr,\s\up6(-))、ρ、n(總)、p(總)判斷時(shí)要注意反應(yīng)物狀態(tài)和容器的體積變化問(wèn)題。
3.反應(yīng)類(lèi)型分析(如下表所示)
六、有關(guān)化學(xué)平衡的簡(jiǎn)單計(jì)算
解答有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計(jì)算題時(shí),一般需要寫(xiě)出化學(xué)方程式,列出起始量、轉(zhuǎn)化量及平衡量,再根據(jù)題設(shè)其他條件和定律列式計(jì)算。如:
設(shè)a、b分別是A、B兩物質(zhì)起始量,mx為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化量,則:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始量 a b 0 0
轉(zhuǎn)化量 mx nx px qx
平衡量 a-mx b-nx px qx
(1)關(guān)于反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的計(jì)算
A的轉(zhuǎn)化率=eq \f(A的轉(zhuǎn)化量,A的起始量)×100%
(2)關(guān)于某組分的體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算
A的體積分?jǐn)?shù)=eq \f(體系中A的物質(zhì)的量,體系中總的物質(zhì)的量)×100%
[注意] (1)轉(zhuǎn)化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。
(2)這里的量可指物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、體積等。
(3)對(duì)反應(yīng)物:平衡時(shí)的量=起始的量-轉(zhuǎn)化的量;對(duì)生成物:平衡時(shí)的量=起始的量+轉(zhuǎn)化的量。同時(shí)要注意差量法、守恒法等簡(jiǎn)單計(jì)算方法在化學(xué)平衡中的應(yīng)用。
1.日常生活中的下列做法,其目的是加快反應(yīng)速率的是
A.用冰箱冷藏食物B.包裝食品時(shí)抽真空
C.用溫水和面發(fā)酵D.在鐵器表面刷油漆
【答案】C
【詳解】A.低溫冷藏食品,減緩食品腐敗速率,故A項(xiàng)不符合題意;
B.包裝食品時(shí)抽真空,減少氧氣濃度,減緩食品腐敗速率,故B項(xiàng)不符合題意;
C.用溫水和面發(fā)酵,能加快化學(xué)反應(yīng)速率,故C項(xiàng)符合題意;
D.在鐵制品表面刷油漆,減緩鐵制品腐蝕的速率,故D項(xiàng)不符合題意;
故答案選C。
2.某化學(xué)反應(yīng)在2L密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)物濃度在20s內(nèi)由6.00ml變?yōu)?.00ml,則以該反應(yīng)物濃度的變化表示20s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】反應(yīng)物的反應(yīng)前濃度為=3ml/L,反應(yīng)物的反應(yīng)后濃度為=1ml/L,則以該反應(yīng)物濃度的變化表示20s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為=;
故選B。
3.在的反應(yīng)中,下列選項(xiàng)表示的化學(xué)反應(yīng)速率最快的是
A.v(X)=0.6ml·L-1·min-1B.v(Z)=0.01ml·L-1·s-1
C.v(Y)=0.2ml·L-1·min-1D.v(Q)=0.15ml·L-1·min-1
【答案】B
【詳解】由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,用反應(yīng)速率與該物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)做比值,比值越大代表其表示的化學(xué)反應(yīng)速率越快,則A.v(X)=ml·L-1·min-1,B.v(Z)=0.01×60=0.6ml·L-1·min-1,v(Z)=ml·L-1·min-1,C.v(Y)=0.2ml·L-1·min-1,D.v(Q)=0.15ml·L-1·min-1;則選項(xiàng)B的化學(xué)反應(yīng)速率最快,故選B。
4.已知在密閉容器中發(fā)生反應(yīng),經(jīng)后,的物質(zhì)的量減少。下列有關(guān)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是
A.用表示的反應(yīng)速率大小關(guān)系為
B.用表示的反應(yīng)速率是
C.用B表示反應(yīng)在末的反應(yīng)速率為
D.增加A的量,化學(xué)反應(yīng)速率加快
【答案】A
【詳解】A.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,用表示的反應(yīng)速率大小關(guān)系為,故A正確;
B.A是固體,反應(yīng)過(guò)程濃度視為不變,不能作為表示反應(yīng)速率的物質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)速率是指某一時(shí)段內(nèi)的平均速率,不是某時(shí)刻的瞬時(shí)速率,故C錯(cuò)誤;
D.因A物質(zhì)為純固體,增加A的量,化學(xué)反應(yīng)速率不變,故D錯(cuò)誤;
故選A。
5.如圖所示為時(shí)A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時(shí)的濃度變化情況,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.2min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.前2min,A的分解速率為0.1
C.發(fā)生的反應(yīng)可表示為
D.2min時(shí),A、B、C的濃度之比為
【答案】C
【詳解】A.2min后A、B、C的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;
B.前2min,A的分解速率為,故B正確;
C.根據(jù)圖像可知,反應(yīng)過(guò)程中A的濃度減小,B、C的濃度增大,因此A為反應(yīng)物,B、C為生成物,根據(jù)0~2min內(nèi)濃度的變化量?c(A)=(0.4-0.2)ml/L=0.2ml/L、?c(B)=(0.3-0.1)ml/L=0.2ml/L、?c(C)=0.1ml/L,變化量與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,可以確定反應(yīng)為,故C錯(cuò)誤;
D.據(jù)圖可知2min時(shí),A、B、C的濃度分別為0.2ml/L、0.3ml/L 、0.1ml/L,比值為2:3:1,故D正確;
故答案為C。
6.FeCl3溶液和KI溶液發(fā)生反應(yīng):。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.降低溫度能減慢反應(yīng)速率
B.增大和的濃度能加快反應(yīng)速率
C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),溶液中與相等
D.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),仍有與反應(yīng)生成與I2
【答案】C
【詳解】A.溫度越低反應(yīng)速率越慢,所以降低溫度能減慢反應(yīng)速率,故A正確;
B.濃度越大反應(yīng)速率越快,所以增大和的濃度能加快反應(yīng)速率,故B正確;
C.當(dāng)上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),溶液中與不變,而不一定相等,故C錯(cuò)誤;
D.化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),仍有與反應(yīng)生成與I2,故D正確;
故選C。
7.一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),通入一定時(shí)間后,下列物質(zhì)中存在的是
A.只有NO2、O2 B.只有N2O5、NO2
C.只有N2O5、O2 D.N2O5、NO2、O2
【答案】D
【詳解】向反應(yīng)的平衡體系中通入,可逆反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí), N2O5、NO2、O2中都應(yīng)含有,故選D。
8.硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中有重要作用。接觸法制硫酸中,制取的反應(yīng)為(放熱反應(yīng))。反應(yīng)在有、無(wú)催化劑條件下的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.該反應(yīng)中存在極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的斷裂和形成
B.使用催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率并提高的轉(zhuǎn)化率
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),的消耗速率和的消耗速率相等
D.使用作催化劑時(shí),溫度越高,反應(yīng)越快達(dá)到平衡
【答案】C
【詳解】A.該反應(yīng)中存在S-O極性共價(jià)鍵和O=O非極性共價(jià)鍵的斷裂,形成了S-O極性共價(jià)鍵,沒(méi)有形成非極性共價(jià)鍵,故A錯(cuò)誤;
B.使用催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,但是不能提高的轉(zhuǎn)化率,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)反應(yīng)方程式,,達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,的消耗速率和的消耗速率相等,故C正確;
D.使用作催化劑時(shí),溫度越高,分解越快,可能會(huì)降低反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
9.已知(紅色氣體)和(無(wú)色氣體)存在平衡:(放熱反應(yīng)),將一定量置于恒容容器中,下列分析錯(cuò)誤的是
A.氣體顏色不再改變是達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志
B.反應(yīng)過(guò)程中,與的濃度比為是達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志
C.氣體的密度不再改變不能判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
D.將該氣體置于絕熱容器中,體系溫度不再改變能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了限度
【答案】B
【詳解】A.NO2為紅棕色氣體,當(dāng)氣體顏色不再變化,說(shuō)明NO2濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;
B.反應(yīng)過(guò)程中,與的濃度比為不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,不是達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,B錯(cuò)誤;
C.容器體積和氣體質(zhì)量始終不變,則混合氣體的密度始終不變,因此不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,C正確;
D.該反應(yīng)在恒容絕熱容器中進(jìn)行,當(dāng)體系溫度不再變化,說(shuō)明反應(yīng)放出和吸收的熱量相等,證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確;
故選B。
10.利用反應(yīng)可以去除石油化工工業(yè)催化劑上吸附的碳粒。向某密閉容器中加入和碳粉發(fā)生上述反應(yīng),下列條件能加快該反應(yīng)速率的是
A.保持體積不變,增加碳粉的用量
B.保持體積不變,再向容器中充入
C.保持壓強(qiáng)不變,再向容器中充入He
D.保持體積不變,再向容器中充入He
【答案】B
【詳解】A.碳是固體其濃度視為常數(shù),保持體積不變,增加碳粉的用量,反應(yīng)物濃度不變,則反應(yīng)速率不變,A不符合題意;
B.保持體積不變,再向容器中充入,反應(yīng)物二氧化碳濃度增大,反應(yīng)速率加快,B符合題意;
C.保持壓強(qiáng)不變,再向容器中充入He,體積減小,氣體的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,C不符合題意;
D.保持體積不變,再向容器中充入He,參與反應(yīng)的氣體濃度不變,反應(yīng)速率不變,D不符合題意;
故選B。
11.在一定溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中,某一反應(yīng)中X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示,下列表述中正確的是
A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為
B.t min時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)停止
C.t min內(nèi)X的平均反應(yīng)速率
D.溫度、體積不變,t時(shí)刻充入1ml He使壓強(qiáng)增大,正、逆反應(yīng)速率都增大
【答案】C
【分析】由圖象可以看出,反應(yīng)中X物質(zhì)的量減小,Y、Z的物質(zhì)的量增多,則X為反應(yīng)物,Y、Z為生成物,且,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,據(jù)此解答。
【詳解】A.根據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故A錯(cuò)誤;
B.t min時(shí),正、逆反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),是動(dòng)態(tài)平衡,故B錯(cuò)誤;
C.t min內(nèi)X的化學(xué)反應(yīng)速率,故C正確;
D.溫度、體積不變,t時(shí)刻充入1ml He使壓強(qiáng)增大,但不改變?cè)瓉?lái)各物質(zhì)的濃度,正、逆反應(yīng)速率不變,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
12.一定溫度下,向一個(gè)的密閉容器中通入等物質(zhì)的量的A和B,發(fā)生反應(yīng):,經(jīng)后測(cè)得C的濃度為,,以D表示的平均反應(yīng)速率,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)速率B.該化學(xué)方程式中,
C.時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為50%D.時(shí),A的濃度為
【答案】C
【分析】后生成的C物質(zhì)的量為,生成的D物質(zhì)的量為,改變量之比等于計(jì)量數(shù)之比,故x=3;根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)列三段式如下:
,則a-1=2,a=3;
【詳解】A.由上述分析可知,反應(yīng)速率,故A正確;
B.后生成的C物質(zhì)的量為,D物質(zhì)的量為,
所以,故B正確;
C.時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為=33.3%,故C錯(cuò)誤;
D.后A的物質(zhì)的量就為2ml,A的濃度為,故D正確;
答案選C。
13.一定溫度下用過(guò)量鐵塊與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,采取下列措施:①將鐵塊換為等質(zhì)量的鐵粉;②加入少量NaNO3溶液;③將稀硫酸換為98%的硫酸;④加入少量水;⑤滴加少量CuSO4溶液;其中可提高H2的生成速率的措施有
A.①③B.②⑤C.①⑤D.②④
【答案】C
【詳解】①將鐵塊換為等質(zhì)量的鐵粉,固體物質(zhì)表面積增大,與硫酸反應(yīng)接觸面積增大,反應(yīng)速率加快,①符合題意;
②加入少量NaNO3溶液,在酸性條件下,H+、表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,與Fe反應(yīng)不能制取得到H2,②不符合題意;
③將稀硫酸換為98%的硫酸,在室溫下Fe遇濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化,不能反應(yīng)得到H2,③不符合題意;
④加入少量水,會(huì)導(dǎo)致硫酸濃度降低,反應(yīng)速率減慢,④不符合題意;
⑤滴加少量CuSO4溶液時(shí),F(xiàn)e與CuSO4在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Cu單質(zhì),F(xiàn)e、Cu、H2SO4會(huì)構(gòu)成原電池,使化學(xué)反應(yīng)速率加快,⑤符合題意;
綜上所述可知:能夠加快反應(yīng)速率的操作有①⑤,故合理選項(xiàng)是C。
14.對(duì)于密閉容器中的反應(yīng):(正反應(yīng)放熱),673K、30MPa下,和隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是
A.c點(diǎn)處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
B.d點(diǎn)(時(shí)刻)和e點(diǎn)(時(shí)刻)處不同
C.a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)的大
D.在時(shí)刻,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
【答案】C
【詳解】A.c點(diǎn)后氨氣和氫氣的物質(zhì)的量還在變化,并未達(dá)到平衡,故c點(diǎn)正、逆反應(yīng)速率不相等,A錯(cuò)誤;
B.d點(diǎn)(時(shí)刻)和e點(diǎn)(時(shí)刻)均達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),相同,B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,起始氨氣的物質(zhì)的量為0,反應(yīng)正向進(jìn)行,a點(diǎn)和b點(diǎn)均為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),a點(diǎn)反應(yīng)物的濃度大,故a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于b點(diǎn),C正確;
D.在時(shí)刻,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,D錯(cuò)誤;
故選C。
15.已知:,某溫度下,在2 L恒容密閉容器中充入1ml A與1 ml B發(fā)生該反應(yīng),平衡時(shí)總壓強(qiáng)增加了20%。下列說(shuō)法正確的是
A.平衡時(shí)c(C)=0.2 ml/LB.平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)為20%
C.A的轉(zhuǎn)化率為20%D.平衡時(shí)C與D的化學(xué)反應(yīng)速率相等
【答案】A
【分析】假設(shè)平衡時(shí)A(g)物質(zhì)的量變化了x,根據(jù)題意可知:
,平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為:(1-x)ml+(1-x)ml+x ml+2x ml=2 ml+2 ml×20%,解答x=0.4 ml。
【詳解】A.根據(jù)上述分析可知平衡時(shí)n(C)=x ml=0.4 ml,由于容器的容積是2 L,故平衡時(shí)C物質(zhì)的濃度c(C)==0.2 ml/L,A正確;
B.根據(jù)上述計(jì)算可知平衡時(shí)n(B)=(1-x ml)=1 ml-0.4 ml=0.6 ml,平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為n(總)=2 ml+2 ml×20%=2.4 ml,則平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)為×100%=25%,B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)A的物質(zhì)的量是1 ml,反應(yīng)消耗A的物質(zhì)的量是0.4 ml,則A的轉(zhuǎn)化率為,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)反應(yīng)方程式可知:反應(yīng)生成C(g)與D(g)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,因此平衡時(shí)C(g)與D(g)的化學(xué)反應(yīng)速率不相等,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是A。
16.在體積都為2L的恒容容器中,200℃和T℃時(shí),發(fā)生如下反應(yīng),A的物質(zhì)的量濃度(單位:ml/L)隨時(shí)間變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是
A.在200℃時(shí),6min時(shí)用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1ml/(L·min)
B.從表中可以看出T200℃,故B錯(cuò)誤;
C.T℃下,可能是4~6min內(nèi)某一時(shí)刻反應(yīng)剛好達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.向容器1中通入氦氣,容器中總壓強(qiáng)增大,濃度不變,反應(yīng)速率不變,故D正確;
選D。
17.在化學(xué)反應(yīng)的研究和實(shí)際應(yīng)用中,人們還要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢和程度,以提高生產(chǎn)效率。在一定溫度下,2L體積不變密閉容器內(nèi)某一反應(yīng)中氣體M、氣體N的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)如果升高溫度,則 (填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)若t3=5,計(jì)算反應(yīng)開(kāi)始至?xí)r刻用N的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為 。
(4)t2時(shí),N的轉(zhuǎn)化率是 。
(5)下列能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。
A.混合氣體密度不再改變B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變D.正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,且都為0
【答案】(1)[或]
(2)增大
(3)0.6
(4)50%或0.5
(5)BC
【詳解】(1)根據(jù)圖示可知:在反應(yīng)進(jìn)行到t1時(shí)刻,N的物質(zhì)的量減少了2 ml ,M物質(zhì)的量增大了1 ml,則N是生成物,M是反應(yīng)物,二者變化的物質(zhì)的量的比是2:2;反應(yīng)進(jìn)行到t3時(shí)刻以后,M、N都存在,它們的物質(zhì)的量不再發(fā)生改變,說(shuō)明該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為[或];
(2)如果升高溫度,物質(zhì)的內(nèi)能增加,正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都會(huì)增大;
(3)若t3=5 ml,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)N物質(zhì)的物質(zhì)的量減少了6 ml,容器的容積是2 L,則用N物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(N)==0.6 ml/(L·min);
(4)根據(jù)圖象可知:在反應(yīng)進(jìn)行到t2時(shí),N物質(zhì)反應(yīng)消耗了4 ml,由于反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入N的物質(zhì)的量是8 ml,故此時(shí)反應(yīng)物N的轉(zhuǎn)化率為:×100%=50%;
(5)A.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,氣體的體積不變;反應(yīng)混合物都是氣體,氣體的質(zhì)量不變,因此混合氣體密度始終不改變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,氣體的體積不變;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變的反應(yīng),因此若容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,則氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),B正確;
C.反應(yīng)混合物都是氣體,氣體的質(zhì)量不變;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變的反應(yīng),當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),氣體的物質(zhì)的量不變,則此時(shí)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),C正確;
D.化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,但不可能都為0,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC。
18.完成和化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的問(wèn)題。
Ⅰ.硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)會(huì)生成不溶于水的硫,反應(yīng)生成的硫使溶液出現(xiàn)乳白色渾濁,比較渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)所需時(shí)間的長(zhǎng)短,可以判斷該反應(yīng)進(jìn)行的快慢。
(1)中硫元素的化合價(jià)為 價(jià)。
(2)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式 。
(3)5mL 0.1和0.2溶液分別和5mL 0.1混合,前者出現(xiàn)渾濁的時(shí)間為秒,后者出現(xiàn)渾濁的時(shí)間為秒,則 (填“>”或“

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