第2章 化学反应的方向、限度和速率 检测题 (含解析)高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

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第2章 化学反应的方向、限度和速率 检测题 (含解析)高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

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第2章《化学反应的方向、限度和速率》检测题
一、单选题
1.在恒温恒容下,反应,达到平衡状态的标志是:
A.单位时间内生成2n molA,同时生成n mo1D
B.容器内压强不随时间而变化
C.单位时间内生成n molB,同时消耗1.5n molC
D.容器内混合气体密度不随时间而变化
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.冰镇啤酒开瓶产生大量气泡
B.罐装牛奶夏天易变质
C.N2和H2合成氨时加压
D.工业上生成硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
3.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A.100mL2mol/L盐酸与锌反应时,加入少量NaCl溶液,生成氢气的速率不变
B.反应,加入合适的催化剂,CO的生成速率和消耗速率都加快
C.合成氨反应是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,为加快反应速率可将稀硫酸改为浓硫酸
4.将一定量纯净的氨基甲酸铵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:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是
A.密闭容器中二氧化碳的体积分数不变 B.密闭容器中气体的总物质的量改变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.2v正(NH3)=v逆(CO2)
5.溴单质与苯发生取代反应的部分反应历程可表示为 ,并有副产物 生成,能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A.经历过渡态2的步骤为反应速控步
B.反应结束后,生成的有机产物主要为
C.通过各正逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变
D.上述过程中碳元素的化合价均没有发生改变
6.下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A.含酚酞的氨水溶液,微热后红色变深
B.向新制氯水中加入适量硝酸银固体,溶液颜色变浅
C.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D.H2(g)、Br2(g)和HBr(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
7.某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示,下列判断不正确的是
起始浓度 甲 乙 丙
/mol·L 0.010 0.020 0.020
/mol·L 0.010 0.010 0.020
A.平衡时,乙中的转化率大于60%
B.平衡时,甲中的转化率是60%,丙中的体积分数是20%
C.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
D.平衡时,丙中是甲中的2倍,是0.012 mol·L
8.钒元素用途广泛,如图是一种钒的化合物催化某反应的反应机理。下列叙述不正确的是
A.是该反应的催化剂
B.过程①②④中反应的原子利用率为100%
C.该催化循环中V的成键数目发生变化
D.该反应的离子方程式为:H2O2+Cl-+ H+= HOCl+ H2O
9.在恒温恒容的密闭容器中,对于可逆反应,不能说明其已达到平衡状态的是
A.容器中固体质量不随时间而变化
B.容器中混合气体的总物质的量不随时间而变化
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.的比值保持不变
10.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.
B.
C.
D.对于反应体系CO(g)+NO2(g) NO(g)+CO2(g),给平衡体系增大压强可使颜色变深
E.用排饱和食盐水法收集Cl2
11.我国学者首次发现非水相氮还原过程中的多米诺效应。如图所示,一旦完成反应①,反应②③将自发完成。下列叙述错误的是
A.整个过程中反应①的活化能最高 B.反应②断裂氮氮三键
C.原子半径: D.该还原过程难以在水溶液中实现
12.固体催化剂Pd-Cu-TiO2的制备过程如图所示。光照使TiO2发生电荷分离。电子随机扩散到颗粒表面,将Pd2+转化为Pd沉积到颗粒上。再用类似方法在Pd上沉积Cu。下列有关说法不正确的是
A.催化剂在起催化作用时要参加化学反应
B.TiO2纳米颗粒属于胶体
C.在该过程中乙醇发生了氧化反应
D.②中Cu仅沉积在Pd的表面是因为在光照下Pd发生电荷分离,Cu2+在Pd表面得到电子变为Cu
13.食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是
A.抗氧化剂 B.调味剂 C.着色剂 D.增稠剂
14.一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应:。经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
0 2 4 6 8
0 1.6 2.8 3.6 3.6
下列说法正确的是
A.4s内反应的平均速率
B.该反应的平衡常数
C.此温度下,若该容器中有、和,则反应逆向进行
D.当容器内密度保持不变时,该反应达到平衡状态
15.时,向密闭容器中充入和发生反应:。部分物质的物质的量随时间t变化如图实线所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.时,
C.曲线a代表随时间变化的曲线
D.若该反应在时进行,则虚线b可表示的变化
二、填空题
16.由γ-羟基丁酸()生成γ-丁内酯()的反应为:
(1)上述反应的反应类型是 ,写出γ-羟基丁酸中官能团的名称
(2)在25℃时,溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.200mol/L,随着反应的进行,测得γ-丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
t/min 21 50 80 100 120 160 220 ∞
c(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
①该反应达到平衡后,升高温度,平衡 移动(填“正向”“不”或“逆向”)。
②在50min时,γ-羟基丁酸的转化率为
③为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是
④25℃时,该反应的平衡常数K (结果保留两位小数),在25℃时,当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时,反应 达到平横(填“一定”或“不一定”)
17.已知可逆反应2NO(g)N2(g)+O2(g)。若在某温度下达到平衡时C(N2)=0.05mol·L-1,C(O2)=0.05mol·L-1,c(NO)=0.1mol·L-1 该反应的平衡常数为 ,保持温度不变,将容器体积缩小一半,则平衡常数 (填增大、减小或不变)。
18.反应:aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a∶b∶c为 ;
(2)第Ⅱ阶段初改变的条件是 ;
(3)第III阶段改变的条件是 ;
(4)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 ,其值是 ;
(5)第Ⅲ阶段平衡常数K= (保留2位小数)。
三、实验题
19.完成下列问题。
(1)某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸(Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O)反应速率的因素时,设计如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 0.10 0.50
③ 20 0.10 4.0 0.50
实验①、②可探究 对反应速率的影响,因此是 ;实验①、③可探究 对反应速率的影响,因此是 。
(2)①I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将Ⅱ补充完整 。
Ⅰ.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
Ⅱ.I2+2H2O+_______=_______+_______+2I-
②探究Ⅰ、Ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号 A B C D
试剂组成 0.4 mol·L-1 KI a mol·L-1 KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 0.2 mol·L-1 H2SO4 0.2 mol·L-1 KI 0.0002 mol I2
实验现象 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
ⅰ.B是A的对比实验,则a= 。
ⅱ.比较A、B、C,可得出的结论是
A.I-可以作为SO2歧化反应的催化剂
B.增强溶液酸性可以加快SO2的歧化反应
C. 氢离子单独存在对SO2歧化反应无明显影响
ⅲ.实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合Ⅰ、Ⅱ反应速率解释原因: 。
20.是一种重要的氧化剂。在酸性条件下,氧化(二元弱酸)的离子方程式如下:。为了研究外界条件对化学反应速率的影响,某小组同学进行了如表实验:
【实验内容及记录】(溶液足量)
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
某浓度溶液 0.2mol/L 溶液 3mol/L稀硫酸
1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
2 2.0 3.0 3.0 2.0 5.2
3 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4
请回答:
(1)根据表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(2)实验编号3加入4.0mL蒸馏水的目的是 。
(3)该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
某浓度溶液 0.2mol/L 溶液 3mol/L稀硫酸
4 3.0 2.0 3.0 2.0 _____ t
实验编号4中向试管中加入 固体。
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是 。
(4)某研究小组同学要测定市售草酸晶体样品的纯度,先称取4g样品配成100mL溶液,分别量取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.2mol/L 标准溶液滴定,滴定到达终点的现象是 ,若三次滴定消耗标准溶液的平均体积为20.00mL,则该草酸样品的纯度为 。
21.是制备新能源汽车钴酸锂电池的重要原料。某化学学习小组设计如图实验装置制备,并探究其有关性质。
已知:ⅰ.无水为蓝色,易溶于水及乙醇等有机溶剂。
ⅱ.常用作吸水剂,遇水剧烈水解生成和,其熔点,沸点,以上时易分解。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)滴加,一段时间后容器A中充满白雾,发生反应的化学方程式为 。
(3)无水的作用是 。
(4)将A中反应混合物隔绝空气减压蒸馏,得到无水晶体。下列装置适合作为冷凝和接收装置的是 (填序号)。
(5)某同学向无木氯化钴中加入95%乙醇溶液,得到蓝色溶液,滴加蒸馏水溶液由蓝色变为粉红色【查阅资料得知为蓝色、为粉红色】。
①变色过程中发生反应的离子方程式为 。
②资料显示变色反应为可逆反成,请选取合适试剂设计实验进行证明,简述实验方案 (可进用的试剂,浓盐酸、蒸馏水、稀硫酸)。
参考答案:
1.A
【详解】A.单位时间内生成2n molA,同时生成n mo1D,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡,故A正确;
B.该反应是气体体积不变的反应,反应过程中气体压强不变,当容器内压强不随时间而变化时,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.单位时间内生成n molB,同时消耗1.5n molC,不能说明正反应速率等于逆反应速率,不是反应达到平衡的标志,故C正确;
D.反应过程中气体总质量和总体积都不变,气体密度一直不变,当容器内混合气体密度不随时间而变化时,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故选A。
2.B
【分析】勒夏特列原理:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动。
【详解】A.冰镇啤酒开瓶后压强减小,产生大量气泡,A不符合题意;
B.罐装牛奶夏天易变质的原因是温度高,反应速率快,B符合题意;
C.N2和H2合成氨时加压有利于平衡正向移动,增大原料的利用率,C不符合题意;
D.工业上生成硫酸的过程中二氧化硫和氧气的反应是可逆反应,使用过量的空气平衡正向移动,可以提高另外一种反应物二氧化硫的利用率,D不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】A.加入少量NaCl溶液相当于稀释盐酸的浓度,浓度下降,反应速率减小,A项错误;
B.加入催化剂,会使正反应速率和逆反应速率同时同种程度增加,B项正确;
C.升温,正逆反应速率都同时增大,C项错误;
D.常温下,铁片在浓硫酸下会钝化,不能加快反应速率,D项错误;
故答案选B。
4.C
【分析】可逆反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)为气体体积增大的可逆反应,当该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量不再变化;
【详解】A.该反应中,正反应为固体生成气体的反应,二氧化碳的体积分数始终不变,不能根据二氧化碳的体积分数判断平衡状态,故A项错误;
B.该反应为气体体积缩小的反应,密闭容器中气体的总物质的量改变,说明该反应没有达到平衡状态,故B项错误;
C.该反应前后气体的总质量不相等,而容器的容积不变,当密闭容器中混合气体的密度不变时,说明该反应达到平衡状态,故C项正确;
D.2v正(NH3)=v逆(CO2),表示的是正逆反应速率,但是不满足化学计量数关系,说明该反应没有达到平衡状态,故D项错误;
故选C。
5.D
【详解】A.在多步反应中,反应速率最慢的决定整个反应的反应速率,经历过渡态2的步骤活化能最大,反应速率最慢,决定整个反应的速率,为反应速控步,A正确;
B.由该过程可知, 为副产物,所以反应结束后,生成的有机产物主要为 ,B正确;
C.根据盖斯定律,可以通过各正逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变,C正确;
D.整个反应过程为 与反应生成 ,原子取代了原子,在有机化合物中,显+1价,显-1价,所以该过程中碳元素的化合价发生改变,D错误;
故选D。
6.D
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A.一水合氨的电离是吸热反应,升高温度促进其电离,导致溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液碱性增强,颜色变深,所以能用平衡移动原理解释,故A错误;
B.氯水中有下列平衡Cl2+H2O HCl+HClO,当加入少量硝酸银固体后,硝酸银和HCl反应而促进平衡正向移动,氯浓度降低导致溶液颜色变浅,可以用勒夏特利原理解释,故B错误;
C.啤酒中存在CO2的溶解平衡,打开瓶盖时压强减小,平衡向右移动,二氧化碳气体溶解度减小,逸出二氧化碳,可以用平衡移动原理来解释,故C错误;
D.该反应加压后导致容器体积减小,碘浓度增大,但是平衡不移动,所以不能用平衡移动原理解释,故D正确;
故答案选D。
【点睛】本题考查化学平衡移动原理,为高频考点,明确化学平衡移动原理适用范围是解本题关键,只有改变条件时能引起平衡移动的才能用平衡移动原理解释,否则不能,D为解答易错点,题目难度不大。
7.D
【详解】A.对甲容器进行三段式分析,故K=,解得x=0.006mol,此时甲容器中CO2的转化率为: =60%,平衡时,而乙容器与甲容器相比可知,乙容器增大了H2的浓度,平衡正向移动,则CO2的转化率增大即的转化率大于60%,A正确;
B.由A项分析可知,平衡时,甲中的转化率是60%,分析反应特征和甲、丙容器反应条件可知,甲、丙两容器发生等效平衡,即H2的体积分数不变,则有H2%==20%,故丙中的体积分数是20%,B正确;
C.由反应物浓度越大反应速率越快可知,反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢,C正确;
D.分析反应特征和甲、丙容器反应条件可知,甲、丙两容器发生等效平衡,结合C项分析可知,平衡时,丙中是甲中的2倍,是2(0.01-0.006)mol/L=0.008 mol·L,D错误;
故答案为:D。
8.B
【详解】A.过程①和过氧化氢反应,在反应④中生成 ,则为催化剂,故A正确;
B.反应②中有水生成,原子利用率没有达到100%,故B错误;
C.过程①中H2O2转化为-H和-OOH,有氢氧键的断裂和形成,过程②中有氢氧键的断裂,则该催化循环过程中有氢氧键的断裂和形成,故C正确;
D.由图可知,每次循环的反应物有H2O、H+、H2O2和Cl-,生成物有HOCl和H2O,所以整个反应体系中每次循环的净反应为H++H2O2+Cl-=HOCl+H2O,故D正确;
故选:B。
9.B
【详解】A.反应正向进行,固体铁变为氧化亚铁,固体质量增加,反应达到平衡时,固体质量不变,则容器中固体质量不随时间而变化可以证明反应达到平衡,A错误;
B.根据方程式可知,该反应是气体计量系数没有发生变化,则容器中混合气体的总物质的量不随时间而变化,不能证明反应达到平衡,B正确;
C.根据选项A可知,在反应过程中固体质量一直在发生变化,根据质量守恒定律可知,则气体质量也是一个一直变化的量,容器体积不变,则随着反应进行,气体的密度也一直在变化,故容器中气体的密度不随时间而变化可以证明反应达到平衡,C错误;
D.在反应进行过程中,二氧化碳在减少,一氧化碳在增加,故一直在变化,则当的比值保持不变时可以证明反应达到平衡,D错误;
故选B。
10.C
【分析】勒夏特列原理由叫做平衡移动原理,用来解释外界条件改变,平衡发生移动的情况,对于外界条件改变,但平衡不移动的情况不能解释。
【详解】A.该实验是改变温度引起的平衡移动问题,可以用列夏特列原理来解释,故A不选;
B.表格数据说明了温度的改变对平衡常数K的影响,即平衡发生了移动,可以用列夏特列原理来解释,故B不选;
C.CO(g)+NO2(g) NO(g)+CO2(g)是反应前后气体分子总数不变的反应,改变压强平衡不发生移动,颜色加深是因为加压使体积减小NO2浓度增大所致,不可以用列夏特列原理来解释,故C选;
D.氯水中存在平衡:,饱和食盐水有利于该平衡向逆向移动,从而有利于氯气的逸出收集,可以用列夏特列原理来解释,故D不选;
故选C。
11.C
【详解】A.由一旦完成反应①,反应②③将自发完成可知,反应①是反应的决速步骤,反应速率最慢,活化能最高,故A正确;
B.由图可知,反应②中氮气分子断裂氮氮三键,故B正确;
C.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则锂原子的原子半径大于氮原子,故C错误;
D.锂是活泼的碱金属单质,易与水反应,所以该还原过程难以在水溶液中实现,故D正确;
故选C。
12.B
【详解】A.催化剂在起催化作用时通常参与化学反应,生成催化剂的中间产物,再发生化学反应重新生成催化剂,A正确;
B.TiO2纳米颗粒是纯净物,而胶体是混合物,B不正确;
C.在该过程中乙醇催化氧化生成乙醛,发生了氧化反应,C正确;
D.②中,在光照下Pd发生电荷分离,Cu2+在Pd表面得到电子变为Cu,生成的Cu仅沉积在Pd的表面,D正确;
故选B。
13.A
【详解】A.抗氧化剂是消耗装置中的氧气,减少氧气的浓度,进而减慢食品的氧化变质的速率,A正确;
B.调味剂能调节食品的味道,与速率无关,B错误;
C.着色剂是给食品上色,与速率无关,C错误;
D.增稠剂是调节食品的状态,与速率无关,D错误;
故选A。
14.B
【分析】一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应:。8s时反应达平衡,此时生成SO3的物质的量为3.6mol,则可建立如下三段式:
【详解】A.4s内SO3的物质的量为2.8mol,则消耗O2的物质的量为1.4mol,反应的平均速率,A不正确;
B.该反应的平衡常数K==810,B正确;
C.此温度下,若该容器中有、和,则浓度商Q==128<810,反应正向进行,C不正确;
D.容器的体积始终不变,混合气的质量始终不变,则容器内气体的密度始终不变,当容器内密度保持不变时,该反应不一定达到平衡状态,D不正确;
故选B。
15.A
【详解】A.根据图中信息得到平衡时c(SO2)=0.3mol L 1,c(H2)=(10 2.7×3)mol L 1=1.9mol L 1,c(H2S)=2.7mol L 1,c(H2O)=5.4mol L 1,则该反应的平衡常数,故A正确;
B.时还未达到平衡,正在正向建立平衡的阶段,因此,故B错误;
C.根据曲线a与SO2曲线变化相反,则说明a代表随时间变化的曲线,故C错误;
D.该反应是放热反应,若该反应在时进行,则平衡向放热反应移动即正向移动,则将减小,因此虚线b不能表示的变化,故D错误。
综上所述,答案为A。
16.(1) 酯化反应(或取代反应) 羟基、羧基
(2) 逆向 25% 移出γ—丁内酯(或减小γ—丁内酯的浓度) 1.94 一定
【详解】(1)该反应为酯化反应,反应类型为酯化反应(或取代反应);根据γ-羟基丁酸的结构简式可知其中的官能团的名称为羟基、羧基;
(2)①该反应为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动;
②在50 min时,γ—丁内酯的浓度变化为0.050mol/L,根据物质反应转化关系可知在100 min内γ—羟基丁酸浓度变化为0.050mol/L,则其转化率为;
③为提高平衡时γ—羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是移出γ—丁内酯(或减小γ—丁内酯的浓度);
④在25℃时,该反应达到平衡状态时c(γ—丁内酯)=0.132 mol/L,此时c(γ—羟基丁酸)=0.20 mol/L-0.132mol/L=0.068 mol/L,则该温度下该反应的化学平衡常数为K=;γ-丁内酯是生成物,γ-羟基丁酸是反应,在反应过程其物质的量浓度之比是一个变量,则当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时,反应一定达到平衡。
17. 0.25 不变
【详解】根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积;该反应的平衡常数表达式为,将数据带入可得:;将容器体积缩小一半,但是保持温度不变,因此平衡常数不变;综上所述,本题答案是:0.25 ;不变。
18.(1)1:3:2
(2)移出C
(3)增大压强/降低温度
(4) αⅢ(B) 19.4%
(5)0.59
【详解】(1))由图可知第I阶段,平衡时△c(A)=2.0 mol/L-l.0mol/L=l.0 mol/L,△c(B)=6.0 mol/L-3.0 mol/L=3.0 mol/L,△c(C)=2.0 mol/L,在相同时间内物质浓度变化量之比等于化学计量数之比, 故a:b:c=l.0 mol/L:3.0 mol/L:2.0 mol/L=l:3:2;
(2)第II阶段生成物C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此改变的条件是第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度;
(3)根据图象可知第III阶段的开始与第II阶段的平衡各物质的量均相等,后来根据A、B的量减少,C的量增加,可判断平衡是正向移动的。由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,则改变的外界条件是增大压强或降低温度;
(4)B的平衡转化率aI(B)=;aII(B)=;aIII(B)=;故B的平衡转化率最小的是aIII(B),该步骤的平衡转化率aIII(B)=19.4%;
(5)根据图示可知第Ⅲ阶段反应达到平衡时,各种物质的浓度分别是c(A)=0.50 mol/L,c(B)=1.50 mol/L,c(C)=1.00 mol/L,故该反应的化学平衡常数K=。
19.(1) 温度 0 氢离子(或硫酸)浓度 6.0
(2) I2+2H2O+SO2=4H++SO+2I- 0.4 ABC 反应Ⅱ比反应Ⅰ快,而且反应Ⅱ中生成了氢离子,也能加快反应Ⅰ的速率,从而使D的反应速率比A快
【详解】(1)实验①、②的温度不同,故可探究温度对反应速率的影响;而要探究温度对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致:即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V1=10.0mL,加入的硫酸的量相同,故V2=10.0mL,加入水的体积使总体积一样,故V3=0;实验①、③加入的硫酸的量不同,故可探究氢离子(或硫酸)浓度对反应速率的影响;而要探究硫酸的浓度不同对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致,即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V4=10.0mL,溶液总体积也须相同,故加入的水的体积V5=6.0mL;
(2)①I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,根据反应Ⅰ中SO2中S的化合价降低生成单质S,则反应Ⅱ中SO2中的S化合价升高生成硫酸,则方程式Ⅱ为I2+2H2O+SO2= SO+4H++2I-;
②ⅰ.B是A的对比实验,所用c(KI)应该相等,否则无法得出正确结论,所以a=0.4;
ⅱ. A.结合A的实验现象,I-加快了SO2歧化反应,是该反应的催化剂,故A正确;
B.结合A、B中的实验现象,增强溶液酸性可以加快SO2的歧化反应,故B正确;
C. 结合C的实验现象,氢离子单独存在对SO2歧化反应无明显影响,故C正确;
ⅲ.实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合Ⅰ、Ⅱ反应速率解释原因为:反应Ⅱ比反应Ⅰ快,而且反应Ⅱ中生成了氢离子,也能加快反应Ⅰ的速率,从而使D的反应速率比A快。
20.(1)其他条件不变,反应物浓度越大,反应速率越快
(2)确保溶液的总体积相等,混合后溶液的浓度相等
(3) 是氧化的催化剂 硫酸锰 实验4褪色时间变短
(4) 当加入最后半滴高锰酸钾后,溶液由无色变为紫色,且30s不变色 90%
【详解】(1)根据表中的实验数据,溶液褪色所需的时间越短,反应速率越快,可以得到的结论是其他条件不变,反应物浓度越大,反应速率越快。故答案为:其他条件不变,反应物浓度越大,反应速率越快;
(2)实验编号3加入4.0mL蒸馏水的目的是确保溶液的总体积相等,混合后溶液的浓度相等。故答案为:确保溶液的总体积相等,混合后溶液的浓度相等;
(3)①实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示,反应开始中一段时间后,反应速率大幅度提高,该小组同学提出的假设是是氧化的催化剂。故答案为:是氧化的催化剂;
②实验编号4中向试管中加入硫酸锰固体。故答案为:硫酸锰;
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是实验4褪色时间变短。故答案为:实验4褪色时间变短;
(4)反应中消耗高锰酸钾的物质的量是0.020L×0.2mol/L=0.004mol,根据方程式:5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,可知25mL溶液中草酸的物质的量是0.004mol×=0.01mol,因此原样品中草酸的物质的量是0.01mol× =0.04mol,则质量=0.04mol×90g/mol=3.6g,所以草酸的纯度是×100%=90%,则该草酸样品的纯度为90%。故答案为:当加入最后半滴高锰酸钾后,溶液由无色变为紫色,且30s不变色;90%。
21.(1)(球形)冷凝管
(2)
(3)防止B中的水蒸气进入A影响实验效果
(4)Ⅲ
(5) 向上述粉红色溶液中加入适量浓盐酸,若粉红色变为蓝色,则该变色反应为可逆反应
【分析】把滴入三口烧瓶内和中的结晶水生成、盐酸和二氧化硫,冷凝回流反应一段时间,将反应混合物隔绝空气减压蒸馏,得到无水晶体。
(1)
根据装置图,仪器a的名称是球形冷凝管;
(2)
滴加,一段时间后容器A中充满白雾,说明和吸收中的结晶水生成盐酸和二氧化硫,发生反应的化学方程式为。
(3)
常用作吸水剂,遇水剧烈水解生成和,无水的作用是防止B中的水蒸气进入A影响实验效果。
(4)
将A中反应混合物隔绝空气减压蒸馏,要用直形冷凝管,适合作为冷凝和接收装置的是Ⅲ。
(5)
①滴加蒸馏水溶液由蓝色变为粉红色,说明加水变为 ,变色过程中发生反应的离子方程式为。
②根据平衡移动原理,增大氯离子浓度,平衡逆向移动,溶液有粉红色变为蓝色。实验方案为向上述粉红色溶液中加入适量浓盐酸,若粉红色变为蓝色,则该变色反应为可逆反应。

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