【期末核心考点】化学反应速率与限度(含解析)-2024-2025学年高一下学期化学人教版(2019)

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【期末核心考点】化学反应速率与限度(含解析)-2024-2025学年高一下学期化学人教版(2019)

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期末核心考点 化学反应速率与限度
一.选择题(共15小题)
1.(2025春 海淀区校级期中)决定化学反应速率的主要因素是(  )
A.反应物本身的性质
B.催化剂
C.温度和压强以及反应物的接触面
D.反应物的浓度
2.(2025春 朝阳区校级期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是(  )
A.高炉炼铁,把铁矿石粉碎
B.工业合成NH3提高反应温度
C.SO2与氧气制备SO3降低氧气浓度
D.分解H2O2溶液制氧气,加入二氧化锰
3.(2025 北京学业考试)变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量0.1mol L﹣1硫酸溶液分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是(  )
选项 A B C D
铁的状态 片状 粉状 片状 粉状
温度/℃ 20 20 30 30
A.A B.B C.C D.D
4.(2025 北京学业考试)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。当该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是(  )
A.C3H8、C3H6、H2的浓度不再变化
B.C3H8全部转化为C3H6和H2
C.正、逆反应速率相等且等于零
D.C3H8、C3H6、H2的浓度一定相等
5.(2024秋 西城区校级月考)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.2mol L﹣1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(  )
A.SO2为0.4mol L﹣1,O2为0.2mol L﹣1
B.SO2为0.25mol L﹣1
C.SO2、SO3均为0.15mol L﹣1
D.SO3为0.4mol L﹣1
6.(2025春 通州区期中)一定条件下的密闭容器中,起始时投入一定量的SO2(g)和O2(g),发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。tmin后达到平衡。下列说法正确的是(  )
A.若投入2mol SO2与1mol O2,则生成2mol SO3
B.tmin后,SO2(g)、O2(g)与SO3(g)的物质的量之比为2:1:2
C.tmin后,正反应速率和逆反应速率均达到最大值
D.tmin后,反应物与生成物浓度均不再变化
7.(2025春 丰台区期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是(  )
A.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率
C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增加压强可加快反应速率
D.合成氨时增大气体压强可以加快反应速率
8.(2025 顺义区一模)用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2+氧化的细菌,浸出辉铜矿(Cu2S)机理如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.温度越高,Cu2S浸出速率越快
C.浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D.理论上反应Ⅰ中每消耗2.24LO2(标准状况)可浸出0.2mol Cu2+
9.(2024秋 顺义区校级期中)下列措施是为了增大化学反应速率的是(  )
A.将食物放进冰箱避免变质
B.用锌粒代替镁条制备氢气
C.自行车车架镀漆避免生锈
D.工业合成氨时加入铁触媒作催化剂
10.(2024秋 海淀区期末)一定条件下,在2L的密闭容器中发生反应:A(s)+2B(g) 3C(g)+4D(g),测得5min后A的物质的量减小了1mol,则反应的平均速率可表示为(  )
A.v(A)=0.1mol L﹣1 s﹣1
B.v(B)=0.1mol L﹣1 min﹣1
C.v(C)=0.005mol L﹣1 s﹣1
D.v(D)=0.2mol L﹣1 min﹣1
11.(2024秋 昌平区期末)已知丙酮()碘化反应为:。实验测得该反应的速率可表示为:v=kc(丙酮)c(H+),其中k为反应速率常数。下列说法不正确的是(  )
A.其他条件不变,增加丙酮浓度,反应速率增大
B.其他条件不变,增大I2的浓度,反应速率增大
C.其他条件不变,增大催化剂H+的浓度,反应速率增大
D.催化剂H+参与反应,降低反应活化能,增大反应速率
12.(2025 房山区一模)下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是(  )
A.有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
13.(2022春 海淀区校级期末)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:
4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣115.6kJ/mol
恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(  )
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键
D.n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2
14.(2024秋 东城区期末)向两个容积相同的锥形瓶中各加入0.05g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2mL2mol L﹣1盐酸2mL2mol L﹣1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.a曲线对应的酸是盐酸
B.任意相同时间段内,化学反应速率:盐酸均快于醋酸
C.两种溶液最终产生的氢气总量基本相等,与酸的电离程度无关
D.容器内压强均达到140kPa时,所用时间越长反应速率越小
15.(2024春 东城区校级期中)在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到化学平衡状态(  )
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③各气体物质的物质的量浓度
④气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量
A.②③⑤ B.①②③ C.②③④ D.①③④⑤
二.解答题(共4小题)
16.(2025春 广西期中)自然界中的局部氮循环如图所示。
回答下列问题:
(1)氮气的电子式为     。
(2)如图各含氮物质的转化途径中,共表示了     种氮的固定途径。
(3)氨气是氮循环中重要的重要物质。
①请写出工业合成氨的化学方程式     。
②在2L的密闭容器中,充入2mol N2和3mol H2,在一定条件下发生反应,2s后测得N2为1.9mol,则以NH3的浓度变化表示的反应速率为     ,氢气的转化率为     。
③在容积不变的密闭容器中,充入1mol N2和3mol H2,下列条件改变可加快其反应速率的是     。
A.升高温度
B.充入适量氮气
C.充入适量He,使体系压强增大
(4)土壤中的硝酸盐会被细菌分解,有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐,其主要原理为5K2S+8KNO3+4H2O═4N2↑+5K2SO4+8KOH该反应中被氧化的物质为     。
17.(2025春 闵行区期中)在一定条件下,将一定量SO2、O2的混合气体在2L密闭容器中充分反应,在反应相同时间内测得SO3的体积分数随温度变化如图所示。
(1)温度高于500℃时,SO3的体积分数迅速降低的条件可能是    。
A.升高温度平衡正向移动 B.升高温度平衡逆向移动
(2)500℃时,密闭容器中达到平衡状态的标志是    。
A.SO2和O2的物质的量之比恒为2:1
B.密闭容器中气体质量不再变化
C.SO3的物质的量不随时间而变化
D.SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
(3)如上图所示,温度为500℃时,反应时间为10min,此时测得容器内气体总物质的量为10mol,则0~10minSO3的生成速率是    。
(4)测定空气中SO2含量的实验如下:取标准状况下,1.000L空气(含N2、O2、CO2、SO2),通过足量碘水发生反应:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233g。计算空气样品中SO2的体积分数    。(写出计算过程)
18.(2025春 成都期中)“碳达峰”“碳中和”是我国推动绿色发展的重大战略之一,二氧化碳催化加氢合成甲醇工艺为“双碳”目标的实现作出了重要的贡献。回答下列问题:
Ⅰ.可再生能源制氢
太阳能光解水:2H2O2H2↑+O2↑。
(1)该反应能量转化形式主要是由太阳能转化为     。
(2)已知H2O(g)2H(g)+O(g),H2(g)2H(g),O2(g)2O(g),则利用TiO2催化分解2mol H2O(g)时,反应会     (填“吸收”或“放出”)     kJ的能量。
Ⅱ.二氧化碳合成甲醇
CO2催化加氢转化成甲醇的反应原理为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。一定温度下,将CO2和H2按物质的量为1:3的投料比充入容积为2L的密闭容器中,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示:
(3)曲线b表示的物质是     (填化学式)。
(4)在0~2min内,H2的平均反应速率为     。4min时,v正    v逆(填“>”“<”或“=”);反应达到平衡时,CO2的转化率为     。若8min时,将容器的容积变为3L,此时化学反应速率     (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)下列情况不能说明反应达到平衡状态的是     (填标号)。
A.3v正(H2O)=v进(H2)
B.CO2和H2的物质的量之比为1:3
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内混合气体中甲醇的体积分数保持不变
19.(2025春 兰州期中)以煤炭为原料制备氢气是一种常用的方法,总反应为:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)(正反应为吸热反应)。
(1)上述反应中,反应物的总能量     生成物的总能量。
A.大于
B.小于
C.等于
(2)下列措施中,能加快上述反应的反应速率的是     。
A.将煤炭粉碎
B.降低温度
C.加入催化剂
(3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是     。
A.n(H2)保持不变
B.v正(H2O)=2v逆(CO2)
C.物质的总质量不变
D.c(CO2):c(H2)=1:2
(4)一定温度下,在2L密闭容器中加入足量的C(s)和3mol H2O(g),反应至5min时,H2O(g)的物质的量变为1mol,0~5min内H2O(g)的平均反应速率v(H2O)     。
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2025春 海淀区校级期中)决定化学反应速率的主要因素是(  )
A.反应物本身的性质
B.催化剂
C.温度和压强以及反应物的接触面
D.反应物的浓度
【专题】化学反应速率专题;分析与推测能力.
【分析】A.物质本身的性质决定化学反应速率;
B.催化剂只是化学反应速率的影响因素;
C.温度、压强、反应物的接触面积都是化学反应速率的影响因素;
D.反应物的浓度是化学反应速率的影响因素。
【解答】解:A.物质本身的性质决定化学反应速率,其它都是影响因素,故A正确;
B.催化剂只是化学反应速率的影响因素,不能决定因素,故B错误;
C.温度、压强、反应物的接触面积都是化学反应速率的影响因素,不能决定因素,故C错误;
D.反应物的浓度是化学反应速率的影响因素,不能决定因素,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查化学反应速率的影响因素,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确决定因素、影响因素的区别是解本题关键,题目难度不大。
2.(2025春 朝阳区校级期中)下列措施中,不能增大化学反应速率的是(  )
A.高炉炼铁,把铁矿石粉碎
B.工业合成NH3提高反应温度
C.SO2与氧气制备SO3降低氧气浓度
D.分解H2O2溶液制氧气,加入二氧化锰
【专题】化学反应速率专题;分析与推测能力.
【分析】A.增大反应物的接触面积,化学反应速率增大;
B.升高温度,活化分子百分数增大;
C.SO2与氧气制备SO3降低氧气浓度,单位体积内活化分子个数减小;
D.MnO2能作H2O2分解的催化剂。
【解答】解:A.高炉炼铁,把铁矿石粉碎,增大反应物的接触面积,化学反应速率增大,故A错误;
B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,故B错误;
C.SO2与氧气制备SO3降低氧气浓度,单位体积内活化分子个数减小,化学反应速率减小,故C正确;
D.MnO2能作H2O2分解的催化剂,所以分解H2O2溶液制氧气,加入二氧化锰,增大化学反应速率,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学反应速率的影响因素,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确外界条件对化学反应速率的影响原理是解本题关键,题目难度不大。
3.(2025 北京学业考试)变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量0.1mol L﹣1硫酸溶液分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是(  )
选项 A B C D
铁的状态 片状 粉状 片状 粉状
温度/℃ 20 20 30 30
A.A B.B C.C D.D
【专题】化学反应速率专题;理解与辨析能力.
【分析】反应物的接触面积越大、溶液温度越高反应速率越快。
【解答】解:A.接触面积和温度均最小,故A错误;
B.接触面积大,但温度较低,故B错误;
C.温度高,但接触面积小,故C错误;
D.同时具备最大接触面积和更高温度,反应速率最大;故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学反应速率快慢的比较,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确化学反应速率影响原理是解本题关键,题目难度不大。
4.(2025 北京学业考试)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。当该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是(  )
A.C3H8、C3H6、H2的浓度不再变化
B.C3H8全部转化为C3H6和H2
C.正、逆反应速率相等且等于零
D.C3H8、C3H6、H2的浓度一定相等
【专题】化学平衡专题;理解与辨析能力.
【分析】当可逆反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,以此进行判断。
【解答】解:A.当可逆反应达到化学平衡状态时,各组分的浓度保持不变,即C3H8、C3H6、H2的浓度不再变化,故A正确;
B.可逆反应中,反应物不能完全转化为生成物,即C3H8不会全部转化为C3H6和H2,故B错误;
C.反应达到平衡时,正、逆反应速率相等且不等于零,故C错误;
D.反应达到平衡时,C3H8、C3H6、H2的浓度不一定相等,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查化学平衡相关知识,侧重考查学生分析能力,当反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等且不等于零,各组分浓度不再改变,对于各组分浓度强调的是“不变”,此题难度中等。
5.(2024秋 西城区校级月考)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.2mol L﹣1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(  )
A.SO2为0.4mol L﹣1,O2为0.2mol L﹣1
B.SO2为0.25mol L﹣1
C.SO2、SO3均为0.15mol L﹣1
D.SO3为0.4mol L﹣1
【专题】化学反应速率专题.
【分析】化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,各自的物质的量浓度范围为:0<c(SO2)<0.4 mol L﹣1,0<c(O2)<0.2 mol L﹣1,0<c(SO3)<0.4 mol L﹣1,计算出相应物质的浓度变化量,实际变化量小于极限值。
【解答】解:A.若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度浓度变化分别为0.2 mol L﹣1、0.1 mol L﹣1,因可逆反应,实际变化应小于该值,所以SO2小于0.4 mol L﹣1,O2小于0.2 mol L﹣1,故A错误;
B.反应过程中的某时刻反应刚好达到平衡,SO2的浓度为0.25 mol L﹣1,故B正确;
C.SO2的浓度减小0.05 mol L﹣1,转化量之比等于其化学计量数之比可知,SO3的浓度应增大0.05 mol L﹣1,SO3的浓度为0.25 mol L﹣1,上述数据不可能存在,故C错误;
D.SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的浓度变化为0.2 mol L﹣1,SO3浓度小于0.4 mol L﹣1,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了化学平衡的建立,关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答,题目不难。
6.(2025春 通州区期中)一定条件下的密闭容器中,起始时投入一定量的SO2(g)和O2(g),发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。tmin后达到平衡。下列说法正确的是(  )
A.若投入2mol SO2与1mol O2,则生成2mol SO3
B.tmin后,SO2(g)、O2(g)与SO3(g)的物质的量之比为2:1:2
C.tmin后,正反应速率和逆反应速率均达到最大值
D.tmin后,反应物与生成物浓度均不再变化
【专题】化学平衡专题;理解与辨析能力.
【分析】A.可逆反应不可能进行完全;
B.反应达到平衡状态时各物质的物质的量之比不一定等于计量数之比;
C.随着反应的进行,正反应速率增大,逆反应速率减小,正逆反应速率相等时反应达到平衡状态;
D.根据反应平衡状态特征分析判断。
【解答】解:A.SO2转化为SO3的反应是可逆反应,则2mol SO2与1mol O2反应生成SO3的物质的量小于2mol,故A错误;
B.tmin后反应达到平衡状态,但SO2(g)、O2(g)与SO3(g)的物质的量之比不一定为2:1:2,与起始量和转化率有关,故B错误;
C.起始时正反应速率最大,随着反应的进行,正反应速率增大,逆反应速率减小,则平衡状态时正反应速率最小,故C错误;
D.tmin后反应达到平衡状态,反应物与生成物浓度均不再变化,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡及其特征,侧重基础知识检测和辨析能力考查,把握化学平衡状态特征、可逆反应的特点是解题关键,题目难度不大。
7.(2025春 丰台区期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是(  )
A.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率
C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增加压强可加快反应速率
D.合成氨时增大气体压强可以加快反应速率
【专题】化学反应速率专题;理解与辨析能力.
【分析】A.纯液体的浓度为定值;
B.常温下Fe遇浓硫酸钝化;
C.压强对溶液中的反应速率无影响;
D.有气体参与的反应,增大压强,反应速率加快。
【解答】解:A.水为液体,在金属钠与足量水反应中,增加水的量反应速率不变,故A错误;
B.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸,常温下Fe遇浓硫酸钝化,无法生成氢气,故B错误;
C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增加压强反应速率不变,故C错误;
D.合成氨时,增大压强,反应速率加快,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学反应速率,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学反应速率的影响是解题的关键。
8.(2025 顺义区一模)用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2+氧化的细菌,浸出辉铜矿(Cu2S)机理如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.温度越高,Cu2S浸出速率越快
C.浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D.理论上反应Ⅰ中每消耗2.24LO2(标准状况)可浸出0.2mol Cu2+
【专题】物质的性质和变化专题;理解与辨析能力.
【分析】由图可知,反应I中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,反应II中发生4Fe3++Cu2S=4Fe2++S+2Cu2+,总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,以此来解答。
【解答】解:A.由图可知,反应Ⅰ中Fe2+和O2反应生成Fe3+和H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故A正确;
B.高温会导致氧化亚铁硫杆菌的蛋白质发生变性,而降低浸出速率,故B错误;
C.反应I中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,反应II中发生4Fe3++Cu2S=4Fe2++S+2Cu2+,总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,可知浸出过程中不需要补充铁盐,故C正确;
D.总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,标准状况下2.24LO2的物质的量为0.1mol,由关系O2~2Cu2+可知可浸出0.2mol Cu2+,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查物质的性质及应用,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意图中转化及总反应的判断,题目难度不大。
9.(2024秋 顺义区校级期中)下列措施是为了增大化学反应速率的是(  )
A.将食物放进冰箱避免变质
B.用锌粒代替镁条制备氢气
C.自行车车架镀漆避免生锈
D.工业合成氨时加入铁触媒作催化剂
【专题】化学反应速率专题;理解与辨析能力.
【分析】根据影响化学反应速率的因素:加入催化剂、升高温度、增大压强(气相反应)、增大物质的浓度(固体除外)均能加快反应速率来回答。
【解答】解:A.温度降低会降低反应速率,将食物放进冰箱,环境温度降低,降低食物变质的速率,故A错误;
B.用锌粒代替镁粉制备氢气,锌的活泼性小于镁,化学反应速率降低,故B错误;
C.自行车车架镀漆,降低自行车车架生锈的速率,故C错误;
D.催化剂能增大化学反应速率,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学反应速率,为高频考点,把握温度、浓度、金属性对反应速率的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
10.(2024秋 海淀区期末)一定条件下,在2L的密闭容器中发生反应:A(s)+2B(g) 3C(g)+4D(g),测得5min后A的物质的量减小了1mol,则反应的平均速率可表示为(  )
A.v(A)=0.1mol L﹣1 s﹣1
B.v(B)=0.1mol L﹣1 min﹣1
C.v(C)=0.005mol L﹣1 s﹣1
D.v(D)=0.2mol L﹣1 min﹣1
【专题】化学反应速率专题;理解与辨析能力.
【分析】因为A为纯固体,不能用来表示反应速率,所以测得5min内,A的物质的量减小了5mol,则B、C、D的变化量分别为2mol、3mol、4mol,再根据v进行计算。
【解答】解:A.因为A为纯固体,不能用来表示反应速率,故A错误;
B.v(B)0.2mol L﹣1 min﹣1,故B错误;
C.v(C)0.3mol L﹣1 min﹣1=0.005mol L﹣1 s﹣1,故C正确;
D.v(D)0.4mol L﹣1 min﹣1,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学反应速率计算,明确化学反应速率计算公式中各个物理量的关系、各物质反应速率之比与其计量数之比关系是解本题关键,注意反应速率适用范围,题目难度不大。
11.(2024秋 昌平区期末)已知丙酮()碘化反应为:。实验测得该反应的速率可表示为:v=kc(丙酮)c(H+),其中k为反应速率常数。下列说法不正确的是(  )
A.其他条件不变,增加丙酮浓度,反应速率增大
B.其他条件不变,增大I2的浓度,反应速率增大
C.其他条件不变,增大催化剂H+的浓度,反应速率增大
D.催化剂H+参与反应,降低反应活化能,增大反应速率
【专题】化学反应速率专题;理解与辨析能力.
【分析】由反应的速率表达式v=kc(丙酮)c(H+)可知,增大丙酮的浓度或者氢离子的浓度,均可以加快反应速率,据此进行解答。
【解答】解:A.其他条件不变,增加丙酮浓度,由v=kc(丙酮)c(H+)可知反应速率增大,故A正确;
B.其他条件不变,增大I2的浓度,由v=kc(丙酮)c(H+)可知反应速率不受影响大,故B错误;
C.其他条件不变,增大催化剂H+的浓度,由v=kc(丙酮)c(H+)可知反应速率增大,故C正确;
D.催化剂H+参与反应,降低反应活化能,活化分子百分数增多,故增大反应速率,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查化学反应速率的相关知识,注意掌握速率常数的表示意义是解题的关键。
12.(2025 房山区一模)下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是(  )
A.有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
【专题】化学反应速率专题.
【分析】A.增大压强后容器容积减小,活化分子总个数不变;
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子总个数增多;
C.温度升高,反应物获得能量;
D.催化剂能降低反应所需活化能,部分非活化分子转化为活化分子。
【解答】解:A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,活化分子总个数不变,则单位体积内活化分子数增多,故A正确;
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子总个数增多,但活化分子百分数不变,故B错误;
C.升高温度,反应物分子获得能量,部分非活化分子转化为活化分子,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,故C正确;
D.催化剂能降低反应所需活化能,部分非活化分子转化为活化分子,则活化分子百分数增大,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查外界条件对化学反应速率影响,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确外界条件对化学反应速率影响原理内涵是解本题关键,题目难度不大。
13.(2022春 海淀区校级期末)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:
4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣115.6kJ/mol
恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(  )
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键
D.n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2
【专题】化学平衡专题.
【分析】化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论.
【解答】解:A、气体的质量一直不变,所以不一定达平衡状态,故A错误;
B、氯化氢的转化率不再改变,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故B正确;
C、只要反应发生就存在断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键,故C错误;
D、n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2,不能说明各物质的量不变,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡状态的判断,题目难度不大。要注意把握平衡状态的特征.
14.(2024秋 东城区期末)向两个容积相同的锥形瓶中各加入0.05g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2mL2mol L﹣1盐酸2mL2mol L﹣1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.a曲线对应的酸是盐酸
B.任意相同时间段内,化学反应速率:盐酸均快于醋酸
C.两种溶液最终产生的氢气总量基本相等,与酸的电离程度无关
D.容器内压强均达到140kPa时,所用时间越长反应速率越小
【专题】化学反应速率专题;理解与辨析能力.
【分析】n(HCl)=n(CH3COOH)=2mol/L×0.002L=0.004mol,HCl、CH3COOH和Mg反应的方程式分别为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2CH3COOH+Mg=Mg(CH3COO)2+H2↑,根据方程式知,HCl、CH3COOH完全反应消耗n(Mg)n(HCl)0.002mol,消耗m(Mg)=0.002mol×24g/mol=0.048g<0.05g,则Mg过量;
A.曲线斜率表示反应速率,斜率越大,反应速率越快,反应速率与c(H+)成正比,开始时c(H+):HCl>CH3COOH;
B.曲线的斜率越大,反应速率越快;
C.Mg过量,生成氢气的物质的量取决于酸的物质的量;
D.容器内压强均达到140kPa时,时间越长,速率越小。
【解答】解:n(HCl)=n(CH3COOH)=2mol/L×0.002L=0.004mol,HCl、CH3COOH和Mg反应的方程式分别为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2CH3COOH+Mg=Mg(CH3COO)2+H2↑,根据方程式知,HCl、CH3COOH完全反应消耗n(Mg)n(HCl)0.002mol,消耗m(Mg)=0.002mol×24g/mol=0.048g<0.05g,则Mg过量;
A.曲线斜率表示反应速率,斜率越大,反应速率越快,反应速率与c(H+)成正比,开始时c(H+):HCl>CH3COOH,所以开始时HCl的反应速率较快,则a曲线代表盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,故A正确;
B.曲线的斜率越大,反应速率越快,根据图知,部分时间段内b曲线的效率大,则此时醋酸的反应速率大于盐酸,故B错误;
C.Mg过量,生成氢气的物质的量取决于酸的物质的量,两种酸的物质的量相等且都是一元酸,所以最终生成氢气的物质的量相等,与酸的电离程度无关,故C正确;
D.容器内压强均达到140kPa时,时间越长,反应速率越小,根据图知,醋酸需要的时间长,反应速率较慢,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查化学反应速率的影响因素,侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力,明确化学反应速率快慢的判断方法、图中曲线与物质成分的关系是解本题关键,注意要进行过量计算,题目难度不大。
15.(2024春 东城区校级期中)在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到化学平衡状态(  )
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③各气体物质的物质的量浓度
④气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量
A.②③⑤ B.①②③ C.②③④ D.①③④⑤
【专题】化学平衡专题.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【解答】解:①该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡的过程中混合气体总物质的量的始终不变,故混合气体的压强始终不变,则混合气体的压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,故错误;
②由于A呈固态,建立平衡的过程中混合气体的总质量发生变化,在一定温度下的刚性密闭容器中,根据ρ,混合气体的密度发生变化,则混合气体的密度不再发生变化能说明反应达到平衡状态,故正确;
③各气体物质的物质的量浓度不再发生变化是反应达到平衡状态的特征标志,故正确;
④由于A呈固态,该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变,气体的总物质的量不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,故错误;
⑤由于A呈固态,该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡的过程中混合气体总物质的量始终不变,混合气体的总质量发生变化,根据混合气体的平均摩尔质量,混合气体的平均相对分子质量发生变化,则混合气体的平均相对分子质量不再发生变化能说明反应达到平衡状态,故正确;
能说明反应达到平衡状态的是②③⑤,
故选:A。
【点评】本题考查了化学平衡状态的判断,难度不大,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0。
二.解答题(共4小题)
16.(2025春 广西期中)自然界中的局部氮循环如图所示。
回答下列问题:
(1)氮气的电子式为    。
(2)如图各含氮物质的转化途径中,共表示了  2  种氮的固定途径。
(3)氨气是氮循环中重要的重要物质。
①请写出工业合成氨的化学方程式    。
②在2L的密闭容器中,充入2mol N2和3mol H2,在一定条件下发生反应,2s后测得N2为1.9mol,则以NH3的浓度变化表示的反应速率为  0.05mol L﹣1 s﹣1  ,氢气的转化率为  10%  。
③在容积不变的密闭容器中,充入1mol N2和3mol H2,下列条件改变可加快其反应速率的是  AB  。
A.升高温度
B.充入适量氮气
C.充入适量He,使体系压强增大
(4)土壤中的硝酸盐会被细菌分解,有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐,其主要原理为5K2S+8KNO3+4H2O═4N2↑+5K2SO4+8KOH该反应中被氧化的物质为  K2S  。
【分析】(1)氮气中氮原子最外层有5个电子,氮气之间存在氮氮三键,电子式为:;
(2)氮的固定是将游离态的氮(即N2)转化为化合态氮的过程。图中①植物根瘤菌固氮、合成氨过程,都是将N2转化为含氮化合物,所以共表示了 2 种氮的固定途径;
(3)①工业合成氨是N2和 H2在一定条件下发生反应生成NH3,其化学方程式为:;
②根据题干可知,N2物质的量的变化量△n(N2)=2mol﹣1.9mol=0.1mol,△n(NH3)=2△n(N2),容器体积V=2L,时间△t=2s,根据反应速率公式ν(NH3);由△n(N2)=0.1mol,根据化学计量数之比,△n(H2)=3△n(N2),氢气的转化率100%;
③A.升高温度,分子运动加剧,有效碰撞几率增大,反应速率加快;
B.充入适量氮气,反应物氮气浓度增大,单位体积内活化分子数增多,反应速率加快;
C.充入适量He,使体系压强增大,但容积不变,各反应物浓度不变,反应速率不变;
(4)在氧化还原反应5K2S+8KNO3+4H2O═4N2↑+5K2SO4+8KOH中,K2S中S元素化合价从﹣2价升高到K2SO4中+6价,化合价升高被氧化,所以被氧化的物质是K2S。
【解答】解:(1)氮气中氮原子最外层有5个电子,氮气之间存在氮氮三键,电子式为:,
故答案为:;
(2)氮的固定是将游离态的氮(即N2)转化为化合态氮的过程。图中①植物根瘤菌固氮、合成氨过程,都是将N2转化为含氮化合物,所以共表示了 2 种氮的固定途径,
故答案为:2;
(3)①工业合成氨是N2和 H2在一定条件下发生反应生成NH3,其化学方程式为:,
故答案为:;
②根据题干可知,N2物质的量的变化量△n(N2)=2mol﹣1.9mol=0.1mol,根据化学方程式:,△n(NH3)=2△n(N2)=0.2mol,容器体积V=2L,时间△t=2s,根据反应速率公式ν(NH3)0.05mol L﹣1 s﹣1;由△n(N2)=0.1mol,根据化学计量数之比,△n(H2)=3△n(N2)=0.3mol,氢气的转化率100%100%=10%,
故答案为:0.05 mol L﹣1 s﹣1;10%;
③A.升高温度,分子运动加剧,有效碰撞几率增大,反应速率加快,故A正确;
B.充入适量氮气,反应物氮气浓度增大,单位体积内活化分子数增多,反应速率加快,故B错误;
C.充入适量He,使体系压强增大,但容积不变,各反应物浓度不变,反应速率不变,故C错误;
故选:AB;
(4)在氧化还原反应5K2S+8KNO3+4H2O═4N2↑+5K2SO4+8KOH中,K2S中S元素化合价从﹣2价升高到K2SO4中+6价,化合价升高被氧化,所以被氧化的物质是K2S,
故答案为:K2S。
【点评】本题根据循环图考查氮气的电子式和相关化学性质,以及化学反应速率的计算和转化率的计算,影响化学反应速率的因素,氧化还原反应的基本概念等。
17.(2025春 闵行区期中)在一定条件下,将一定量SO2、O2的混合气体在2L密闭容器中充分反应,在反应相同时间内测得SO3的体积分数随温度变化如图所示。
(1)温度高于500℃时,SO3的体积分数迅速降低的条件可能是 B  。
A.升高温度平衡正向移动 B.升高温度平衡逆向移动
(2)500℃时,密闭容器中达到平衡状态的标志是 C  。
A.SO2和O2的物质的量之比恒为2:1
B.密闭容器中气体质量不再变化
C.SO3的物质的量不随时间而变化
D.SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
(3)如上图所示,温度为500℃时,反应时间为10min,此时测得容器内气体总物质的量为10mol,则0~10minSO3的生成速率是 0.45mol/(L min)  。
(4)测定空气中SO2含量的实验如下:取标准状况下,1.000L空气(含N2、O2、CO2、SO2),通过足量碘水发生反应:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233g。计算空气样品中SO2的体积分数   。(写出计算过程)
【专题】化学平衡专题;理解与辨析能力.
【分析】(1)温度高于500℃时,SO3为生成物;
(2)A.SO2和O2的起始物质的量未说明;
B.密闭容器中气体质量一直不变化;
C.随着平衡的移动SO3的物质的量是个变化值;
D.SO2的消耗速率代表正反应,SO3的生成速率也代表正反应;
(3)温度为500℃时,反应时间为10min,SO3的体积分数为90%,此时测得容器内气体总物质的量为10mol,则SO3物质的量为9mol;
(4)溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233g,得硫酸钡物质的量为,根据原子守恒,得二氧化硫的物质的量为0.001mol,标准状况下,体积为0.001mol×22.4L/mol=2.24×10﹣2L。
【解答】解:(1)温度高于500℃时,SO3为生成物,体积分数迅速降低可能是升高温度平衡逆向移动,
故答案为:B;
(2)A.SO2和O2的起始物质的量未说明,所以比值无法判断是否平衡,故A错误;
B.密闭容器中气体质量一直不变化,所以无法判断是否平衡,故B错误;
C.随着平衡的移动SO3的物质的量是个变化值,所以不随时间而变化说明达到平衡,故C正确;
D.SO2的消耗速率代表正反应,SO3的生成速率也代表正反应,所以相等无法判断是否平衡,故D错误;
故答案为:C;
(3)温度为500℃时,反应时间为10min,SO3的体积分数为90%,此时测得容器内气体总物质的量为10mol,则SO3物质的量为9mol,则0~10minSO3的生成速率是,
故答案为:0.45mol/(L min);
(4)溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233g,得硫酸钡物质的量为,根据原子守恒,得二氧化硫的物质的量为0.001mol,标准状况下,体积为0.001mol×22.4L/mol=2.24×10﹣2L,样品中SO2的体积分数为,
故答案为:。
【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡移动的掌握情况,试题难度中等。
18.(2025春 成都期中)“碳达峰”“碳中和”是我国推动绿色发展的重大战略之一,二氧化碳催化加氢合成甲醇工艺为“双碳”目标的实现作出了重要的贡献。回答下列问题:
Ⅰ.可再生能源制氢
太阳能光解水:2H2O2H2↑+O2↑。
(1)该反应能量转化形式主要是由太阳能转化为  化学能  。
(2)已知H2O(g)2H(g)+O(g),H2(g)2H(g),O2(g)2O(g),则利用TiO2催化分解2mol H2O(g)时,反应会  吸收  (填“吸收”或“放出”)  483  kJ的能量。
Ⅱ.二氧化碳合成甲醇
CO2催化加氢转化成甲醇的反应原理为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。一定温度下,将CO2和H2按物质的量为1:3的投料比充入容积为2L的密闭容器中,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示:
(3)曲线b表示的物质是  CO2  (填化学式)。
(4)在0~2min内,H2的平均反应速率为  1.5mol L﹣1 min﹣1  。4min时,v正 >  v逆(填“>”“<”或“=”);反应达到平衡时,CO2的转化率为  75%  。若8min时,将容器的容积变为3L,此时化学反应速率  减小  (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)下列情况不能说明反应达到平衡状态的是  BC  (填标号)。
A.3v正(H2O)=v进(H2)
B.CO2和H2的物质的量之比为1:3
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内混合气体中甲醇的体积分数保持不变
【专题】物质的性质和变化专题;化学平衡专题;理解与辨析能力.
【分析】(1)该过程为太阳能将水转化为氢气和氧气;
(2)由信息可知,2mol H2O(g)断键吸收的能量为1852kJ,形成2mol H2和1mol O2放出的能量为1369kJ;
(3)由图可知,a、b曲线的变化值相同,其中a为生成物,b为反应物;
(4)0~2min内,CO2减少2mol,则H2减少6mol,H2的平均反应速率为;4min时,反应未达到平衡,且生成物的物质的量不断变大,反应物的物质的量不断变小,反应仍是向正反应方向进行,故正反应速率>逆反应速率;
(5)化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变。
【解答】解:(1)利用太阳能将水转化为氢气和氧气,故该反应的能量转化形式主要是由太阳能转化为化学能,
故答案为:化学能;
(2)由信息可知,2mol H2O(g)断键吸收的能量为1852kJ,形成2mol H2和1mol O2放出的能量为1369kJ,则说明反应物断开化学键所需要吸收的能量大于生成物形成化学键所需要放出的能量,故该反应吸收483kJ的能量,
故答案为:吸收;483;
(3)由图可知,a、b曲线的变化值相同,其中a为生成物,b为反应物,则b为CO2,
故答案为:CO2;
(4)0~2min内,CO2减少2mol,则H2减少6mol,H2的平均反应速率为;4min时,反应未达到平衡,且生成物的物质的量不断变大,反应物的物质的量不断变小,反应仍是向正反应方向进行,故正反应速率>逆反应速率;反应达到平衡时,CO2由4mol变为1mol,CO2的转化率为;8min时,反应达到平衡,若将容器的容积变为3L,即容积增大,则反应物和生成物的浓度都减少,反应速率减小,
故答案为:1.5mol L﹣1 min﹣1;>;75%;减小;
(5)A.反应达到平衡状态,正逆反应速率相等,即v正(H2O):v逆(H2)=系数比,反应达到平衡状态,故A错误;
B.反应体系中CO2和H2的物质的量之比一直保持不变为1:3,所以反应不一定达到平衡状态,故B正确;
C.混合气体的质量和体积均为定值,则混合气体的密度一直保持不变,所以反应不一定达到平衡状态,故C正确;
D.混合气体中甲醇的体积分数保持不变,说明各物质的物质的量不再发生改变,则反应达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC。
【点评】本题考查化学反应中能力变化、化学平衡状态的判断及化学反应速率的相关知识,属于基础知识的考查,题目比较简单。
19.(2025春 兰州期中)以煤炭为原料制备氢气是一种常用的方法,总反应为:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)(正反应为吸热反应)。
(1)上述反应中,反应物的总能量  B  生成物的总能量。
A.大于
B.小于
C.等于
(2)下列措施中,能加快上述反应的反应速率的是  AC  。
A.将煤炭粉碎
B.降低温度
C.加入催化剂
(3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是  AB  。
A.n(H2)保持不变
B.v正(H2O)=2v逆(CO2)
C.物质的总质量不变
D.c(CO2):c(H2)=1:2
(4)一定温度下,在2L密闭容器中加入足量的C(s)和3mol H2O(g),反应至5min时,H2O(g)的物质的量变为1mol,0~5min内H2O(g)的平均反应速率v(H2O)  0.2mol/(L min)  。
【专题】化学反应速率专题;分析与推测能力.
【分析】(1)如果反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应;如果反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应;
(2)温度越高、反应物的接触面积越大、加入催化剂都能加快化学反应速率;
(3)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;
(4)0~5min内H2O(g)的平均反应速率v(H2O)。
【解答】解:(1)C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)的正反应为吸热反应,则反应物总能量小于生成物总能量,
故答案为:B;
(2)A.将煤炭粉碎,增大反应物的接触面积,能加快化学反应速率,故A正确;
B.降低温度,活化分子百分数减小,减慢化学反应速率,故B错误;
C.加入催化剂,增大活化分子百分数,化学反应速率加快,故C正确;
故答案为:AC;
(3)A.随着反应的进行,n(H2)逐渐增大,当n(H2)保持不变,反应达到平衡状态,故A正确;
B.v正(H2O)=2v逆(CO2)=v逆(H2O),水蒸气的正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B正确;
C.物质的总质量始终不变,不能据此判断平衡状态,故C错误;
D.无论反应是否达到平衡状态都存在c(CO2):c(H2)=1:2,不能据此判断平衡状态,故D错误;
故答案为:AB;
(4)0~5min内H2O(g)的平均反应速率v(H2O)0.2mol/(L min),
故答案为:0.2mol/(L min)。
【点评】本题考查化学反应原理,侧重考查分析、判断及计算能力,明确化学平衡状态的判断方法、化学反应速率的影响原理、化学反应速率的计算方法等知识点是解本题关键,题目难度不大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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