速率的因素有温度、浓度及固体表面积的大小。对表中的反应条件分析,锌和硫酸开始反应时放出氢气的速率最大的是C。
8.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L
-1
盐酸的烧杯中,均加水稀释
到50 mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应。其中反应最快的是( )
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·LB.20 ℃ 30 mL 2 mol·L
-1
的X溶液 的X溶液 的X溶液 的X溶液
-1-1-1
C.20 ℃ 10 mL 4 mol·LD.10 ℃ 10 mL 2 mol·L
解析:选B 在本题中要考虑浓度和温度对化学反应速率的影响,先比较浓度的大小,这里的浓度应该是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只需要比较X的浓度,X浓度越大,反应速率越快;因为反应后溶液的体积均为50 mL,所以X的物质的量越大,浓度就越大;通过观察可知,混合后A、B选项中X的浓度相等,且最大,但B中温度更高,因此B的反应速率最大。
9.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在100 mL 稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
时间(min) 氢气体积(mL)
(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min各时间段中:反应速率最大的时间段是____________,主要的原因可能是____________;反应速率最小的时间段是____________,原因是________________________________________________________________________。
(2)在2~3 min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为
________________________________________________________________________。 (3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列液体: A.蒸馏水 B.Na2SO4溶液 C.NaOH溶液 D.H2SO4溶液 E.Na2CO3溶液 你认为可行的是(填编号)________。
解析:(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min各时间段中生成氢气的体积(mL)分别是50、70、112、58、20,所以反应速率最大的时间段是2~3 min,这是由于该反应是放热反应,此时温度高,反应速率快。反应速率最小的时间段是4~5 min,这是由于此时H浓度小,反应速率小。
(2)在2~3 min时间段内,生成氢气的物质的量=0.112 L÷22.4 L·mol1=0.005 mol,则消耗HCl是0.01 mol,浓度是0.01 mol÷0.1 L=0.1 mol·L1,所以用盐酸的浓度变化表示的反应速率v(HCl)=0.1 mol·L1÷1 min=0.1 mol·L1·min1。
-
-
--
-
+
1 50 2 120 3 232 4 290 5 310
(3)A项,蒸馏水稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减小,但氢离子的物质的量不变,生成氢气的量不变,正确;B项,Na2SO4溶液稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减小,但氢离子的物质的量不变,生成氢气的量不变,正确;C项,NaOH溶液消耗氢离子,浓度降低,生成氢气的量减少,错误;D项,H2SO4溶液增大氢离子浓度,反应速率增大,错误;E项,Na2CO3溶液消耗氢离子生成CO2,反应速率减小,生成氢气的量减少,错误。
答案:(1)2~3 min 该反应是放热反应,此时温度高 4~5 min 此时H浓度小
(2)v(HCl)=0.1 mol·L1·min1 (3)A、B
10.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
① ② ③ ④ 反应物 10 mL 10%H2O2溶液 10 mL 20%H2O2溶液 10 mL 20%H2O2溶液 10 mL 20%H2O2溶液 催化剂 无 无 无 1~2滴0.1 mol·L1 FeCl3溶液 --
-
+
温度 25 ℃ 25 ℃ 40 ℃ 40 ℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。 回答下列问题:
(1)代表实验①的图示是__________________________________________________。 (2)对比实验③和④的目的是________________。
(3)通过上面对比实验,所得出的实验结论是___________________________________ ________________。
解析:(1)反应温度越高,使用合适的催化剂,反应物浓度越大,反应速率越快,实验①中双氧水浓度最小,没有使用催化剂,温度为25 ℃,则在实验①~④中反应速率最小,图中斜率越大,反应速率越快,并且①中产生O2是②、③、④的一半,则代表实验①的为Ⅳ。
(2)实验③、④中,反应物浓度、反应温度相同,而实验④使用了催化剂,所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。
(3)根据实验①、②可知,增大反应物浓度,反应速率加快;根据实验②、③可知,升高反应温度,反应速率加快;根据实验③、④可知,使用合适的催化剂,反应速率加快;
通过对比实验,得出的实验结论是其他条件不变,增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂,化学反应速率加快。
答案:(1)Ⅳ (2)研究催化剂对反应速率的影响
(3)其他条件不变,增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂,化学反应速率加快
课时跟踪检测(八) 化学反应的限度
1.下列反应体系中,不属于可逆反应的是( ) A.Cl2溶解于水 B.氨气溶解于水 C.工业合成氨
D.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3和2NaHCO3△,Na2CO3+CO2↑+H2O 解析:选D A项,Cl2溶于水存在反应:Cl2+H2O水存在反应:NH3+H2O
NH3·H2O;C项,N2+3H2
HCl+HClO;B项,NH3溶于
高温、高压催化剂
2NH3;D项,两
反应的条件不同,不是可逆反应。
2.可逆反应达到平衡状态的重要特征是( ) A.反应停止了
B.正、逆反应的速率均为零 C.正、逆反应都还在继续进行 D.正、逆反应的速率相等
解析:选D 可逆反应达到平衡状态不是反应停止了,而是正向反应速率和逆向反应速率相等。
18O3.在容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气(18O2)。在一定条件下达到平衡时,
存在于( )
A.只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中 C.只存在于SO2和SO3中 D.SO3、SO2和O2中都有可能存在
解析:选D 该反应是可逆反应,生成SO3的同时,SO3还会分解,则平衡时,容器中三种物质中都含有18O,D正确。
4.在5 mL 0.1 mol·L1 KI溶液中滴加0.1 mol·L1 FeCl3溶液5~6滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生 B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生 D.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否出现红色
解析:选D FeCl3溶液与KI溶液反应的实质是:2Fe3+2I===2Fe2+I2,由题意知,Fe3不足,I过量。若反应不是可逆反应,反应后的溶液中应无Fe3;若反应是可逆反应,则反应后的溶液中含Fe3,所以应滴加KSCN溶液,检验Fe3是否存在。
5.可逆反应H2+I2(g)
2HI达到平衡的标志是( )
+
+
+
-
+
+
-
+
--
A.混合气体的颜色不再改变 B.v(H2)∶v(I2)∶v(HI)=1∶1∶2 C.混合气体的密度保持不变 D.H2、I2、HI分子个数比为1∶1∶2
解析:选A A项,HI为无色气体,I2为紫红色气体,当混合气体的颜色不再变化时,c(I2)不变,反应达到化学平衡状态,正确;B项,未指明速率表示反应方向不一定平衡,错误;C项,该反应反应前后气体的体积不变,在密闭容器中气体的质量不变,气体的密度一直不变,则混合气体的密度不变不一定达到化学平衡状态,错误;D项,当可逆反应达到平衡时,容器内物质H2、I2和HI的分子个数比为1∶1∶2时,浓度可能仍会变化,不一定达到化学平衡状态,错误。
6.一定条件下的某可逆反应,其正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆)随反应时间t的变化如图所示。
下列判断不正确的是( ) A.t1时刻,v(正)>v(逆) B.t2时刻,v(正)=v(逆) C.t2时刻,反应达到最大限度 D.t3时刻,反应停止
解析:选D A项,由图像知,在t1时刻,v(正)>v(逆),正确;B项,t2时刻,v(正)=v(逆),反应处于平衡状态,正确;C项,t2时刻,反应处于平衡状态,该反应达到最大限度,正确;D项,t3时刻,反应处于平衡状态,此时反应仍在进行,反应并未停止,错误。
7.哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是( )
A.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
C.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
D.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
解析:选B A项,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等,但都不为零,错误;B项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,正确;C项,达到化学平衡时,N2不能完全转化为NH3,错误;D项,达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再发生变化,但不一定相等,错误。
8.一定条件下,可逆反应2A
A B C D
解析:选D 正反应速率和逆反应速率相等时,化学反应达到平衡状态。通过化学方程式中的化学计量数进行变换比较,A项,vA=2 mol·L1·min1,vB=1 mol·L1·min1;B项,vA=2 mol·L1·min1,vC=3 mol·L1·min1;C项,vA=1 mol·L1·min1,vB=0.5 mol·L
-1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
B+3C在四种状态中处于平衡状态的是( )
逆反应速率 -正反应速率 vA=2 mol·L1·min1 vA=2 mol·L1·min1 vA=1 mol·L1·min1 vA=1 mol·L1·min1 -------vB=2 mol·L1·min1 vC=2 mol·L1·min1 vB=2 mol·L1·min1 vC=1.5 mol·L1·min1 --------·min1。
9.在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,850 ℃时发生反应:CO(g)
-
+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。
-
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=________mol·L
-1·min1。
(2)如图中4~5 min该反应________(填“是”或“否”)处于平衡状态;判断的理由________________________。
解析:(1)观察题图可知,在0~4 min,CO的浓度从0.20 mol·L0.20 mol·L1-0.08 mol·L1--
则v(CO)==0.03 mol·L1·min1。
4 min
(2)在4~5 min,反应物CO、H2O(g)浓度不再减小,则生成物CO2、H2的浓度也应该不再增大,故此时处于平衡状态。
答案:(1)0.03 (2)是 反应物的浓度不再变化
-
-
-1
减少到0.08 mol·L1,
-
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