备战高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案
备战高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式:2NO+2CO 催化剂2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO 浓度如表:请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大,则上述反应的H___0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)计算4s时NO的转化率为____________。
(4)下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______(填序号)。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积(5)由上表数据可知,该反应在第______s达到化学平衡状态。
假如上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应是否达到平衡的依据为________(填序号)。
A.压强不随时间改变B.气体的密度不随时间改变C.c(NO)不随时间改变D.单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等(6)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据_____、_____、______、______、______。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO 浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号________。
【答案】< 1.875⨯10-4mol ·L -1·s -1 90% ABD 4 AC 5.80⨯10-3 280 1.20⨯10-31.20⨯10-3 5.80⨯10-3【解析】【分析】反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较;能提高反应速率的因素主要有增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等,压强能否改变反应速率要看是否改变了浓度;反应是否达到平衡可以从速率(正逆反应速率是否相等)、量(是否保持不变)、压强、气体平均密度,气体平均摩尔质量、颜色等方面判断;验证多个因素对化学反应速率的影响规律,要控制变量做对比实验,每组对比实验只能有一个变量。
【详解】(1)反应物比生成物的总能量大,说明是放热反应,H ∆<0;(2)V(N 2)=0.5V(NO)= 341.0010mol / 2.5010mol /0.52L L s--⨯-⨯⨯=1.875⨯10-4mol · L -1· s -1。
(3)NO 的转化率等于反应掉的NO 除以原有总的NO ,可列式3431.0010 1.00101.0010---⨯-⨯⨯=90% 。
(4)催化剂可以加快反应速率,A 正确;温度越高,反应速率越快,B 正确,C 错误;缩小容器体积,会增大各组分的浓度,浓度越高,反应速率越快,D 正确。
故答案选ABD ;(5)由表中数据可知,第4s 后,反应物的浓度不再变化,达到平衡;A .恒温恒压下,压强不变意味着气体的总物质的量不变,而该反应两边的气体计量数之和不同,气体的总物质的量不变说明达到平衡,A正确;B.气体的密度等于气体的质量除以体积,因为所有组分都是气体,气体的质量不变,因为恒容容器,所以气体不变,所以气体的密度永远不变,与平衡没有关系,B错误;C.c(NO)不变,意味着达到平衡,C正确;D.因为NO和CO的化学计量数之比为1:1,且都是反应物,所以单位时间里消耗NO和CO的物质的量一定相等,不能说明达到平衡,D错误;故答案:4;AC;(6)①验证多个因素对化学反应速率的影响规律,要控制变量做对比实验。
I和II因为催化剂的比表面积不同,所以其他条件应该是一样的,研究的是催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律;II和III因为温度不一样,所以其他条件应该是一样的,研究的是温度对化学反应速率的影响规律;故答案是:5.80⨯10-3,280,1.20⨯10-3,1.20⨯10-3 ,5.80⨯10-3 ;②I和II的区别是催化剂的比表面积,催化剂加快反应速率,所以II更快的达到平衡,但催化剂不影响平衡,所以I和II平衡时NO的浓度一样,c(NO)变化曲线如图:。
【点睛】验证多个因素对某物质或某性质的影响规律,要控制变量做对比实验,每组对比实验只能有一个变量。
2.二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂,在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂,但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。
已知反应CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ,起始时向体积为V的恒容密闭容器中通人2mol CH4和3mol NO2,测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_______L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线___________. (填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0 ~5min内,用N2表示的化学反应速率为____________________mol·L-1·min-1。
(4)a 、b 、c 三点中达到平衡的点是______。
达到平衡时, NO 2的转化率是___________ (物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。
(5)a 点时,c(CO 2) =__________mol·L -1(保留两位小数) ,n( CH 4):n(NO 2)=_________________。
【答案】2 甲 0.1 c 80% 或0.8 0.33 4:5【解析】【分析】依据图像,根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH 4.、N 2、H 2O 中的哪种物质;依据单位时间内浓度的变化,计算出0 ~5min 内,用N 2表示的化学反应速率;达到平衡时的判断依据。
【详解】(1)起始时向体积为V 的恒容密闭容器中通人2 mol CH 4和3 mol NO 2,测得CH 4.、N 2、H 2O 的物质的量浓度与时间的关系如图所示,CH 4是反应物,即起始时的物质的量浓度为1.0mol·L -1,依据c=n V ,得V=n c =12mol 1mol L -⋅=2L ; (2)由(1)可知,丙代表CH 4,从开始到平衡时,甲代表的物质的物质的量浓度增加量:1.2mol·L -1,乙代表的物质的物质的量浓度增加量:0.6mol·L -1,故从开始到平衡时,甲代表的物质的物质的量浓度增加量:1.2mol·L -1×2L=2.4mol ;故从开始到平衡时,乙代表的物质的物质的量浓度增加量:0.6mol·L -1×2L=1.2mol ,根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比,故甲代表H 2O 的物质的量浓度与时间关系,乙代表N 2的物质的量浓度与时间关系;(3)乙代表N 2的物质的量浓度与时间关系,0 ~5 min 内,N 2的物质的量浓度变化量为:0.5mol·L -1 - 0=0.5mol·L -1,v(N 2)=10.5mol L 5min -⋅=0.1mol·L -1·min -1; (4)当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化,故a 、b 、c 三点中达到平衡的点是c ;达到平衡时,c(N 2)=0.6mol·L -1,即从开始平衡,N 2的物质的量增加了:0.6mol·L -1×2L=1.2mol ,CH 4(g) +2NO 2(g)N 2(g) +CO 2(g) + 2H 2O(g) ,依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,即从开始到平衡,NO 2的物质的量变化量为:1.2mol×2=2.4mol ,故达到平衡时, NO 2的转化率是2.4mol 100%3mol ⨯ =80%; (5)设a 点时的浓度为xmol·L -1,CH 4(g) +2NO 2(g)N 2(g) +CO 2(g) + 2H 2O(g) ,依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,(1.0-x):x=1:2,x=0.67,2n(H O)∆=0.67mol·L -1×2L=1.34mol ,42222n(CH ):n(NO ):n(N ):n(CO ):n(H O)∆∆∆∆∆=1:2:1:1:2,a 点时,2n(CO )∆=0.67mol ,c(CO 2) =0.67mol 2L=0.33mol·L -1;4(CH )∆=0.67mol ,2n(NO )∆=1.34mol ,故a 点时,n( CH 4):n(NO 2)=(2mol-0.67mol):(3mol-1.34mol)=4:5。
3.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化,在 400mL 稀硫酸中加入足量的锌粉,标况下用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):①哪一时间段反应速率最大_______min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”、“4~5”),原因是________。
②求 3~4 分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率________设溶液体积不变)。
(2)该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______。
②实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等 4 种溶液,可与实验中 CuSO4溶液起相似作用的是_______。
③要减慢上述实验中气体产生速率,可采取的合力措施有_______、_______(答两种)。
(3)某温度下在 4 L 密闭容器中,X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是_______。
②该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)A.Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y 的反应速率比为 3:1C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变E.生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z③2 min 内 Y 的转化率为_______。
备战高考化学化学反应的速率与限度(大题培优)附答案解析
备战高考化学化学反应的速率与限度(大题培优)附答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化,在 400mL 稀硫酸中加入足量的锌粉,标况下用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):①哪一时间段反应速率最大_______min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”、“4~5”),原因是________。
②求 3~4 分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率________设溶液体积不变)。
(2)该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______。
②实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等 4 种溶液,可与实验中 CuSO4溶液起相似作用的是_______。
③要减慢上述实验中气体产生速率,可采取的合力措施有_______、_______(答两种)。
(3)某温度下在 4 L 密闭容器中,X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是_______。
②该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)A.Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y 的反应速率比为 3:1C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变E.生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z③2 min 内 Y 的转化率为_______。
【答案】2~3 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快.0.025 mol·L-1·min-1 CuSO4与 Zn 反应生成的 Cu 附着在 Zn 表面形成铜锌原电池加快了化学反应速率; Ag2SO4适当增加硫酸的浓度增加锌粒的表面积;升高温度等(答两种即可)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) AC 10%【解析】【分析】(1)①相同时间内收集的气体体积越多,该反应速率越快;温度越高化学反应速率越快;②先计算生成氢气物质的量,再根据关系式计算消耗n(HCl),利用v=nV tVV计算盐酸反应速率;(2) Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn 原电池,原电池反应比化学反应速率快;②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag;③从影响反应速率的因素分析;(3)①根据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加,则X和Y是反应物而Z是生成物,反应达到平衡时,△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol,同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比,据此确定化学方程式;②可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;③Y的转化率=()()n Yn Y反应的反应初始×100%;【详解】(1)①相同通条件下,反应速率越大,相同时间内收集的气体越多;由表中数据可知,反应速率最大的时间段是2∼3min,原因是:该反应是放热反应,温度越高,反应速率越大;②3∼4分钟时间段,收集的氢气体积=(576−464)mL=112mL,n(H2)=0.11222.4/LL mol=0.005mol,根据氢气和HCl关系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol,则v(HCl)=0.01mol0.4L1min⨯=0.025 mol/(L⋅min);(2)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn原电池,而加快化学反应速率;②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag,即Ag2SO4与CuSO4溶液具有相似的作用;③为加快Zn和硫酸的反应速率可从升温、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等角度考虑,可采取的合力措施有:增加锌的表面积;升高温度或适当增大硫酸的浓度等;(3)①根据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加,则X和Y是反应物而Z是生成物,反应达到平衡时,△n(X)=(1.0−0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0−0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5−0.1)mol=0.4mol,同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比,X、Y、Z的计量数之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,则该反应方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);②A.Y的体积分数在混合气体中保持不变,说明各物质的量不变,反应达到平衡状态,故A正确;B.X、Y的反应速率比为3:1时,如果反应速率都是指同一方向的反应速率,则该反应不一定达到平衡状态,故B错误;C.反应前后气体压强减小,当容器内气体压强保持不变时,各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,故C正确;D.容器内气体的总质量一直保持不变,故D错误;E.生成1mol Y的同时消耗2molZ,所描述的为同向反应过程,不能判断反应达到平衡状态,故E错误;答案选AC;③Y的转化率=()()n Yn Y反应的反应初始×100% =10.91-×100%=10%。
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题含答案解析
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题含答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式:2NO+2CO 催化剂2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO 浓度如表:请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大,则上述反应的H___0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)计算4s时NO的转化率为____________。
(4)下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______(填序号)。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积(5)由上表数据可知,该反应在第______s达到化学平衡状态。
假如上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应是否达到平衡的依据为________(填序号)。
A.压强不随时间改变B.气体的密度不随时间改变C.c(NO)不随时间改变D.单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等(6)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据_____、_____、______、______、______。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO 浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号________。
【答案】< 1.875⨯10-4mol ·L -1·s -1 90% ABD 4 AC 5.80⨯10-3 280 1.20⨯10-31.20⨯10-3 5.80⨯10-3【解析】【分析】反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较;能提高反应速率的因素主要有增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等,压强能否改变反应速率要看是否改变了浓度;反应是否达到平衡可以从速率(正逆反应速率是否相等)、量(是否保持不变)、压强、气体平均密度,气体平均摩尔质量、颜色等方面判断;验证多个因素对化学反应速率的影响规律,要控制变量做对比实验,每组对比实验只能有一个变量。
备战高考化学化学反应的速率与限度(大题培优)附答案解析
备战高考化学化学反应的速率与限度(大题培优)附答案解析 一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析) 1.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技
术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式:2NO+2CO催化剂2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)
/mol·L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)
/mol·L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响): (1)若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大,则上述反应的H___0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。 (3)计算4s时NO的转化率为____________。 (4)下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______(填序号)。 A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)由上表数据可知,该反应在第______s达到化学平衡状态。假如上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应是否达到平衡的依据为________(填序号)。 A.压强不随时间改变B.气体的密度不随时间改变
C.c(NO)不随时间改变D.单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等
(6)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题及答案解析
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题及答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式:2NO+2CO 催化剂2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO 浓度如表:请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大,则上述反应的H___0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)计算4s时NO的转化率为____________。
(4)下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______(填序号)。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积(5)由上表数据可知,该反应在第______s达到化学平衡状态。
假如上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应是否达到平衡的依据为________(填序号)。
A.压强不随时间改变B.气体的密度不随时间改变C.c(NO)不随时间改变D.单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等(6)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据_____、_____、______、______、______。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO 浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号________。
【答案】< 1.875⨯10-4mol ·L -1·s -1 90% ABD 4 AC 5.80⨯10-3 280 1.20⨯10-31.20⨯10-3 5.80⨯10-3【解析】【分析】反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较;能提高反应速率的因素主要有增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等,压强能否改变反应速率要看是否改变了浓度;反应是否达到平衡可以从速率(正逆反应速率是否相等)、量(是否保持不变)、压强、气体平均密度,气体平均摩尔质量、颜色等方面判断;验证多个因素对化学反应速率的影响规律,要控制变量做对比实验,每组对比实验只能有一个变量。
高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(高考题型整理,突破提升)附答案解析
高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(高考题型整理,突破提升)附答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.二氧化氮在火箭燃料中可用作氧化剂,在亚硝基法生严流酸甲可用作催化剂,但直接将二氧化氮排放会造成环境污染。
已知反应CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) ,起始时向体积为V的恒容密闭容器中通人2mol CH4和3mol NO2,测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_______L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线___________. (填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0 ~5min内,用N2表示的化学反应速率为____________________mol·L-1·min-1。
(4)a、b、c三点中达到平衡的点是______。
达到平衡时, NO2的转化率是___________ (物质平衡转化=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。
(5)a点时,c(CO2) =__________mol·L-1(保留两位小数) ,n( CH4):n(NO2)=_________________。
【答案】2 甲 0.1 c 80% 或0.8 0.33 4:5【解析】【分析】依据图像,根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比确定甲、乙、丙三条曲线分别代表CH4.、N2、H2O中的哪种物质;依据单位时间内浓度的变化,计算出0 ~5min内,用N2表示的化学反应速率;达到平衡时的判断依据。
【详解】(1)起始时向体积为V的恒容密闭容器中通人2 mol CH4和3 mol NO2,测得CH4.、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示,CH4是反应物,即起始时的物质的量浓度为1.0mol·L-1,依据c=nV,得V=nc=12mol1mol L-⋅=2L;(2)由(1)可知,丙代表CH4,从开始到平衡时,甲代表的物质的物质的量浓度增加量:1.2mol·L-1,乙代表的物质的物质的量浓度增加量:0.6mol·L-1,故从开始到平衡时,甲代表的物质的物质的量浓度增加量:1.2mol·L-1×2L=2.4mol;故从开始到平衡时,乙代表的物质的物质的量浓度增加量:0.6mol·L-1×2L=1.2mol,根据反应物、生成物反应前后物质的量变化之比等于物质的量之比,故甲代表H2O的物质的量浓度与时间关系,乙代表N2的物质的量浓度与时间关系;(3)乙代表N 2的物质的量浓度与时间关系,0 ~5 min 内,N 2的物质的量浓度变化量为:0.5mol·L -1 - 0=0.5mol·L -1,v(N 2)=10.5mol L 5min -⋅=0.1mol·L -1·min -1; (4)当达到平衡时反应物、生成物的浓度不再随着时间的变化而变化,故a 、b 、c 三点中达到平衡的点是c ;达到平衡时,c(N 2)=0.6mol·L -1,即从开始平衡,N 2的物质的量增加了:0.6mol·L -1×2L=1.2mol ,CH 4(g) +2NO 2(g)N 2(g) +CO 2(g) + 2H 2O(g) ,依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,即从开始到平衡,NO 2的物质的量变化量为:1.2mol×2=2.4mol ,故达到平衡时, NO 2的转化率是2.4mol 100%3mol ⨯ =80%; (5)设a 点时的浓度为xmol·L -1,CH 4(g) +2NO 2(g)N 2(g) +CO 2(g) + 2H 2O(g) ,依据方程式中反应物、生成物的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,(1.0-x):x=1:2,x=0.67,2n(H O)∆=0.67mol·L -1×2L=1.34mol ,42222n(CH ):n(NO ):n(N ):n(CO ):n(H O)∆∆∆∆∆=1:2:1:1:2,a 点时,2n(CO )∆=0.67mol ,c(CO 2) =0.67mol 2L=0.33mol·L -1;4(CH )∆=0.67mol ,2n(NO )∆=1.34mol ,故a 点时,n( CH 4):n(NO 2)=(2mol-0.67mol):(3mol-1.34mol)=4:5。
高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(高考题型整理,突破提升)附答案
高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(高考题型整理,突破提升)附答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式:2NO+2CO 催化剂2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO 浓度如表:请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大,则上述反应的H___0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)计算4s时NO的转化率为____________。
(4)下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是______(填序号)。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积(5)由上表数据可知,该反应在第______s达到化学平衡状态。
假如上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应是否达到平衡的依据为________(填序号)。
A.压强不随时间改变B.气体的密度不随时间改变C.c(NO)不随时间改变D.单位时间里消耗NO和CO的物质的量相等(6)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据_____、_____、______、______、______。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO 浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号________。
【答案】< 1.875⨯10-4mol ·L -1·s -1 90% ABD 4 AC 5.80⨯10-3 280 1.20⨯10-31.20⨯10-3 5.80⨯10-3【解析】 【分析】反应热的正负可根据反应物和生成物的总能量的大小比较;能提高反应速率的因素主要有增大浓度、使用催化剂、升高温度、增大表面积、构成原电池等,压强能否改变反应速率要看是否改变了浓度;反应是否达到平衡可以从速率(正逆反应速率是否相等)、量(是否保持不变)、压强、气体平均密度,气体平均摩尔质量、颜色等方面判断;验证多个因素对化学反应速率的影响规律,要控制变量做对比实验,每组对比实验只能有一个变量。
【化学】备战高考化学化学反应的速率与限度解答题压轴题提高专题练习及答案解析
【化学】备战高考化学化学反应的速率与限度解答题压轴题提高专题练习及答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图实验装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下:分析表中数据回答下列问题:MnO2时间0.1g0.3g0.8gH2O210mL1.5%223s67s56s10mL3.0%308s109s98s10mL4.5%395s149s116s(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入________g的二氧化锰为较佳选择。
(3)该小组的某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确________,理由是__________________________________。
(4)为加快过氧化氢的分解速率,除了使用MnO2作催化剂和改变过氧化氢的质量分数之外,还可以采取的加快反应速率的措施有_____。
(回答任意两个合理的措施)【答案】加快 0.3 不正确 H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%→3.0%),但反应所需时间比其二倍小的多升高温度;粉碎二氧化锰,增大其表面积。
【解析】【分析】由题可知,该实验研究浓度和催化剂对反应速率的影响,通过表中数据可分析得出浓度和催化剂对反应速率的影响规律,因为该实验不是直接测出反应速率,而是测出反应停止的时间,要考虑反应物增多对反应时间的影响。
【详解】(1)由表格中的数据可知:相同浓度的H2O2,加入的MnO2越多,反应所用的时间越短,即分解速率越快。
(2)用0.1 g催化剂的反应速率明显小于用0.3 g和0.8 g催化剂的反应速率;用0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多,但用0.3 g催化剂节约药品。
高考化学(化学反应的速率与限度提高练习题)压轴题训练附详细答案
高考化学(化学反应的速率与限度提高练习题)压轴题训练附详细答案一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.化学反应速率与限度与生产、生活密切相关(1)A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):时间(min)12345氢气体积(mL)(标准状况)100240688810860①反应速率最大的时间段是____________(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5)min,原因是____________。
②在2~3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的反应速率为____________。
(设溶液体积不变)(2)B学生也做同样的实验,但由于反应太快,测不准氢气体积,故想办法降低反应速率,请你帮他选择在盐酸中加入下列____________以减慢反应速率。
(填写代号)A.冰块B.HNO3溶液C.CuSO4溶液(3)C同学为了探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,设计了如图所示的实验。
可通过观察___________________________现象,定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是__________________________,【答案】2~3 因该反应放热,随着反应,溶液温度升高,故反应速率加快 0.2mol·L-1·min-1 A 反应产生气泡的快慢控制阴离子相同,排除阴离子的干扰【解析】【分析】(1)单位时间内生成氢气的体积越大反应速率越快;锌与盐酸反应放热;②2~3min生成氢气的体积是448mL(标准状况),物质的量是0.448L0.02mol 22.4L/mol,消耗盐酸的物质的量0.4mol;(2)根据影响反应速率的因素分析;(3)双氧水分解有气泡产生;根据控制变量法,探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解,控制阴离子相同;【详解】(1)根据表格数据,2 min~3min收集的氢气最多,反应速率最大的时间段是2~3min;锌与盐酸反应放热,随着反应,溶液温度升高,故反应速率加快;②2~3min生成氢气的体积是448mL(标准状况),物质的量是0.448L0.02mol 22.4L/mol=,消耗盐酸的物质的量0.04mol,0.04mol0.2L1minv÷==0.2mol·L-1·min-1;(2)A.加入冰块,温度降低,反应速率减慢,故选A;B.加入HNO3溶液,硝酸与锌反应不能生成氢气,故不选B;C.加入CuSO4溶液,锌置换出铜,构成原电池,反应速率加快,故不选C;(3)双氧水分解有气泡产生,可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较催化效果;根据控制变量法,探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解,控制阴离子相同,排除阴离子的干扰,所以FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理。
高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(高考题型整理,突破提升)附答案解析
高考化学压轴题之化学反应的速率与限度(高考题型整理,突破提升)附答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
面对能源枯竭的危机,提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。
(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科关注的方面之一。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):时间/min12345氢气体积/mL(标况)100240464576620①哪一段时间内反应速率最大:__________min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)。
②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。
他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。
你认为可行的是____________(填字母序号)。
A.KCl溶液 B.浓盐酸 C.蒸馏水 D.CuSO4溶液(2)如图为原电池装置示意图:①将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是_______(填字母)。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片C.铝片、铝片 D.铜片、铜片写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式:_______________。
②若A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
写出B电极反应式:________;该电池在工作时,A电极的质量将_____(填“增加”“减小”或“不变”)。
若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3,则转移电子的数目为_______。
【答案】2~3 AC B Cu-2e−=Cu2+ Fe3++e−=Fe2+减小 0.1N A【解析】【分析】(1)①先分析各个时间段生成氢气的体积,然后确定反应速率最大的时间段。
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题及答案解析
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题及答案解析一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)1.将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH 2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
(1)下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是___(填选项);A.2v生(NH3)=v耗(CO2)B.密闭容器中氨气的物质的量不变C.容器中CO2与NH3的物质的量之比保持不变D.密闭容器中总压强保持不变E.形成6个N-H键的同时有2个C=O键断裂(2)能使该反应的反应速率增大的是___(填选项);A.及时分离出CO2气体B.适当升高温度C.加入少量NH2COONH4(s)D.选择高效催化剂(3)如图所示,上述反应中断开反应物中化学键吸收的能量___形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。
【答案】AC BD 大于【解析】【分析】(1)根据化学平衡状态的特征解答;(2)增大浓度或升高温度或加催化剂可加快反应速率来解答;(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量,所以反应是吸热反应,结合化学键分析解答。
【详解】(1)A.平衡时应有v生(NH3)=2v耗(CO2),所以2v生(NH3)=v耗(CO2)时,反应没有达到平衡状态,故A错误;B.密闭容器中氨气的物质的量不变,说明正、逆反应速率相等,可以判定反应达到平衡状态,故B正确;C.只要反应发生,容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2:1,始终保持不变,不能判定反应是否达平衡状态,故C错误;D.密闭容器中总压强保持不变,说明气体的总物质的量不变,反应达平衡状态,故D正确;E.形成6个N-H键等效于2个C=O键形成的同时有2个C=O键断裂,正、逆反应速率相等,达平衡状态,故E正确;故答案为AC;(2)A.及时分离出CO2气体,生成物浓度减小,反应速率减小,故A错误;B.适当升高温度,反应速率加快,故B正确;C.加入少量NH2COONH4(s),固体物质量变但浓度不变,故C错误;D.选择高效催化剂,反应速率加快,故D正确;故答案为:BD;(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量,所以反应是吸热反应,即反应中断开反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量。
