1.(2018·绍兴一中模拟)一定温度下,在固定容积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g)
H2(g)+I2(g)。若HI的浓度由0.1 mol·L降到0.07 mol·L时需要15 s,则HI的
-1
-1
-1
-1
浓度由0.07 mol·L降到0.05 mol·L时,所需时间为( ) A.等于15 s C.大于10 s
B.等于10 s D.小于10 s
4NO2(g)+O2(g) ΔH=+Q kJ·mol(Q>0),某温度500 7.0
下列说法正确的是( )
A.在500 s内,N2O5的分解速率为6×10 mol·L·s B.在1 000 s时,反应恰好达到平衡 C.在1 000 s内,反应吸收的热量为2.5Q kJ
D.在1 500 s时,N2O5的正反应速率等于NO2的逆反应速率
3.(2018·杭州十四中模拟)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表所示。下列判断不正确的是( )
c/(mol·L) v/(mol· -1-1L·min) T/K 318.2 328.2 b A.a=6.00
B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b<318.2
D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 4.(2018·回浦中学模拟)“碘钟”实验中,3I+S2
--1-3
-1
-1
-1
2.(2018·浙江名校协作体联考)已知:2N2O5(g)
时间/s n(N2O5)/mol 0 10.0 下,向2 L的密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
1 000 5.0 1 500 5.0 0.600 3.60 9.00 2.16
0.500 3.00 7.50 1.80 0.400 2.40 a 1.44 0.300 1.80 4.50 1.08 +2S的反应速率可以用与加入的淀粉
溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号 c(I-)/(mol·L-1) ① 0.040 0.040 88.0 ② 0.080 0.040 44.0 ③ 0.080 0.080 22.0 ④ 0.160 0.020 44.0 ⑤ 0.120 0.040 c(S2)/(mol·L-1) t/s t1
下列说法不正确的是( ) A.该实验的目的是研究反应物I与S2
-
的浓度对反应速率的影响
B.显色时间与反应物起始浓度乘积成反比
C.若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为22.0 s~44.0 s D.显色时间t1=29.3 s
5.一定温度下,10 mL 0.40 mol·L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
-1
t/min V(O2)/mL 0 0.0 2 9.9 4 17.2
6 22.4 8 26.5 10 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10 mol·L·min B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10 mol·L·min C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
6.利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2)。下列有关说法正确的是( ) ①CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH1=+75.0 kJ·mol
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.0 kJ·mol ③CO(g)+H2(g)
-1
-1
-1
-2
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-1
-2
-1
-1
②CO2(g)+H2(g)131.0 kJ·mol
-1
C(s)+H2O(g) ΔH3=-
A.反应②为放热反应 B.反应①中化学能转化为热能 C.反应③使用催化剂,ΔH3减小 D.反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的ΔH=+247 kJ·mol
2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol;②焦炭与水反应制
-1-1
-1
-1
7.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 ( ) ①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)氢:C(s)+H2O(g)氢:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH2=+131. 3 kJ·mol;③甲烷与水反应制CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol
A.反应①中电能转化为化学能 B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小 D.反应CH4(g)X(g)+Y(g)
C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol
2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
2 0.12 4 0.11
7 0.10 9 0.10 -1
8.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应
t/min n(Y)/mol 下列说法正确的是( )
A.反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10 mol·L·min B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:v逆>v正 C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大 9.加热N2O5依次发生的分解反应为:①N2O5(g)
N2O3(g)+O2(g); ②N2O3(g)
N2O(g)+O2(g)。在容
积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5(g),加热到t ℃,达到平衡状态后O2(g)的物质的量为9 mol,N2O3(g)的物质的量为3.4 mol,则t ℃时反应①的平衡常数为( ) A.10.7 C.9.6
B.8.5 D.10.2
-3
-1
-1
10.下列叙述正确的是( )
A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性 B.pH=3的醋酸溶液加水稀释至原体积的10倍后pH=4
C.0.2 mol·L的盐酸与0.1 mol·L的盐酸等体积混合后pH=1.5(忽略混合后溶液体积变化) D.室温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH<7
11.催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平衡反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CO2(g)+H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
-1
-1
-1
ΔH1=-53.7 kJ·mol Ⅰ
CO(g)+H2O(g) ΔH2 Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T/K 543 543 553 553 催化剂 Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2 CO2转化率(%) 12.3 10.9 15.3 12.0
甲醇选择性(%) 42.3 72.7 39.1 71.6 【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比。
已知:①表示CO和H2的标准燃烧热的ΔH分别为-283.0 kJ·mol和-285.8 kJ·mol; ②H2O(l)
H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol。
-1
-1
-1
请回答(不考虑温度对ΔH的影响): (1)反应Ⅰ的平衡常数表达式K= ; 反应Ⅱ的ΔH2= kJ·mol。
(2)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是 。
12.大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。某科学小组进行O3与含I溶液反应相关研究。 (1)O3将I氧化生成I2的过程由3步反应组成: ①I(aq)+O3(g)
-----1
IO(aq)+O2(g) ΔH1
-
②IO(aq)+H(aq)
-+
-+
HIO(aq) ΔH2
I2(aq)+H2O(l) ΔH3
-
③HIO(aq)+I(aq)+H(aq)
用热化学方程式表示O3氧化I生成I2的反应 。
(2)O3在水中易分解,在一定条件下,O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知:O3的起始浓度为0.021 6 mol·L。
pH t/min T/℃ 20 30 50 3.0 301 158 31
①在30 ℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为 mol·L·min。 ②pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是 。
③根据表中数据,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 (填字母代号)。 a.40 ℃、pH=3.0 b.10 ℃、pH=4.0 c.30 ℃、pH=7.0
参考答案
提升训练24 化学反应原理中的计算
1.C 若c(HI)由0.1 mol·L降到0.07 mol·L时,需要15 s,即减少0.03 mol·L需要15 s;c(HI)由0.07 mol·L降到0.05 mol·L时,浓度减少0.02 mol·L,当速率不变时,需要10 s,但浓度越小,化学反应速率越小,需要的时间就长,所以需要时间大于10 s。
2.C A项,在500 s内,N2O5的分解速率为(10.0-7.0) mol÷2 L÷500 s=0.003 mol·L·s,错误;B项,1 000 s之后,N2O5的浓度不再发生改变,但不一定是恰好在1 000 s时达到平衡,也可能之前就已达到平衡,错误;C项,在1 000 s内,消耗N2O5的物质的量为5 mol,根据热化学方程式可得,反应吸收的热量为2.5Q kJ,正确;D项,化学方程式中N2O5、NO2的化学计量数之比为1∶2,所以在1
-1
-1
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-1
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-1
4.0 231 108 35 5.0 169 48 15 6.0 58 15 7 500 s时,N2O5的正反应速率等于NO2的逆反应速率的
-1
,错误。
-1
-1
3.D A项,温度为328.2 K,Δc=0.100 mol·L时,Δv=1.50 mol·L·min,则a=7.50-1.50=6.00,正确;B项,升高温度,减小蔗糖的浓度,有可能v保持不变,正确;C项,温度越高,反应速率越大,温度为b K时的反应速率小于318.2 K时的反应速率,说明b<318.2,正确;D项,温度不同,反应速率不同,温度越高,反应速率越大,故不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间不同,错误。
4.C A项,从实验设计与操作中可以确定该实验的目的是研究反应物I与S2
-
的浓度对
反应速率的影响,正确;B项,对比表中显色时间与反应物起始浓度乘积的关系,发现显色时间与反应物起始浓度乘积成反比,正确;C项,每升高10 ℃,速率增大到原来的2~4倍,现升高20 ℃,所以升
高到原来的2~4倍,即4~16倍,实验③显色时间为22 s,则40 ℃时,显色时间应为
即5.5 s~1.4 s,错误;D项,因显色时间与反应物起始浓度乘积成反比,由①⑤中数据可列关系
22
s,
式:,解得:t1≈29.3 s,正确。
5.C A项,0~6 min内产生的n(O2)=1×10 mol,消耗n(H2O2)=2×10 mol,则
-3
-3
v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,正确;B项,随着反应进行,H2O2浓度减小,反应速率减慢,正确;C
项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为2×10 mol,剩余c(H2O2)=0.20 mol·L,不正确;D项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为2×10 mol,占起始物质的量的50%,正确。
6.D 反应①②的ΔH>0,都是吸热反应,吸收的热量转变成物质的内能,即热能转变成化学能,A、B均错误;催化剂不能改变反应的焓变,C错误;利用盖斯定律,①+②-③可得CO2(g)+CH4(g)
-1
-3
-3
-1
2CO(g)+2H2(g),则反应ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3=75.0 kJ·mol+41.0 kJ·mol-(--1
-1
-1-1
131.0 kJ·mol)=+247 kJ·mol,D正确。
7.D ①中太阳能转化为化学能,A错误;②中ΔH2=+131.3 kJ· mol>0,反应为吸热反应,B错误;使用催化剂能改变反应的活化能,从而改变反应速率,但不能改变化学反应的焓变,C错误;根据盖斯定律③-②即可得反应CH4(g)kJ· mol,D正确。
-1
C(s)+2H2(g)的ΔH=206.1 kJ· mol-131.3 kJ· mol=74.8
-1-1
8.C 根据化学反应速率的定义,v(Y)==0.002 mol·L·min,根据化学反
-1
-1
-1-1
应速率之比等于化学计量数之比,则v(Z)=2v(Y)=0.004 mol·L·min,故A错误;降低温度,化学反应速率减小,平衡向正反应方向移动,即v正>v逆,故B错误;根据 “三段式”法可得: X(g) +Y(g)起始/mol 变化/mol 平衡/mol
2Z(g) 0.16 0.06 0.10
0.16 0.06 0.10
0 0.12 0.12
根据化学平衡常数的定义,K==1.44,故C正确;其他条件不变,再充入Z,相当于
增大压强,因为反应前后气体化学计量数之和相等,化学平衡不移动,X的体积分数不变,故D错误。
9.B 设反应②分解的N2O3物质的量为x,反应①中共生成N2O3的物质的量为(x+3.4) mol,故在反应①中N2O5分解了(x+3.4) mol,同时生成O2(x+3.4) mol。在反应②中生成氧气x mol,则(x+3.4)+x=9,求得x=2.8。所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为c(N2O5)=(8-2.8-3.4) mol÷2
L=0.9 mol·L,c(N2O3)=3.4 mol÷2 L=1.7 mol·L,c(O2)=9 mol÷2 L=4.5 mol·L;反应①的平
-1-1-1
衡常数K==8.5,选B。
10.D 加热会促进水的电离,故95 ℃时,纯水的pH<7,但纯水永远显中性,故A错误;醋酸是弱电解质,加水稀释促进其电离,故加水稀释为原体积的10倍后溶液的pH<4,故B错误;酸和酸混合后
溶液显酸性,混合后溶液中的c(H)=
+
=
=0.15 mol·L,则pH=-lg0.15≠1.5,故C错误;醋酸是弱酸,不完全
电离,故当pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液混合后,醋酸过量,混合溶液显酸性,即pH<7,故D正确。
-1
11.答案: (1) +41.2
(2)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响
解析: 根据平衡常数的公式,生成物的浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,反应Ⅰ的平
衡常数表达式为K=。由已知信息可知以下热化学方程
式:a.CO(g)+
-1
O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol,b.H2(g)+
-1
-1
O2(g)=H2O(l) ΔH=-
285.8 kJ·mol,c.H2O(l)学方程式:CO2(g)+H2(g)
1
H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol,根据盖斯定律分析,b-a+c即可得热化CO(g)+H2O(g) ΔH2=-285.8 kJ·mol+283.0 kJ·mol+44 kJ·mol
-+
-1
-1
-
=+41.2 kJ·mol。
12.答案: (1)O3(g)+2I(aq)+2H(aq)
I2(aq)+H2O(l)+O2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 (2)①
--4
-
-1
1.00×10 ②OH ③b + I2(aq)+O2(g)+H2O(l) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(2)① v==1.00×10mol·L·min;②pH增大,则OH浓度增大,pH增大能加速 - -4-1-1- O3分解,表示对O3分解起催化作用的是OH;③由表中数据可知,40 ℃、pH=3.0时,O2浓度减少一半 所需时间在31~158 min 之间;10 ℃、pH=4.0时,O2浓度减少一半所需时间>231 min;30 ℃、pH=7.0时,O2浓度减少一半所需时间<15 min,则分解速率依次增大的顺序为b 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容