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1、选择题 已知2SO2(g)+O2(g)
?2SO3 (g)?△H =-a kJ·mol-1(a>0)。恒温恒容下,在10L的密闭容器中加入0.1molSO2和0.05molO2,经过2min达到平衡状态,反应放热0. 025a kJ。下列判断正确的是
A.在2min内,v (SO2)="0.25" mol·L-1·min-1
B.若再充入0.1molSO3,达到平衡后SO3的质量分数会减小
C.在1min时,c(SO2)+c(SO3)="0.01" mol·L-1
D.若恒温恒压下,在10L的密闭容器中加入0.1molSO2和0.05molO2,平衡后反应放热小于0. 025a kJ
参考答案:C
本题解析:
A项根据化学方程式的序数比例关系可知反应放热0. 025a kJ,则反应消耗二氧化硫0、05 mol ,用SO2浓度变化来表示反应速率="0.05mo" l/10L/2min=0.0025mol/L?min-1
B、恒温恒容的条件下,加入三氧化硫使得压强增大,反应向气体体积减小的方向进行,即正反应反向进行,使得三氧化硫的质量分数增大。
C、根据反应前后硫元素守恒可知c(SO2)+c(SO3)="0.01" mol·L-1
D、恒温恒压下,在10L的密闭容器中加入0.1molSO2和0.05molO2,相当于在恒温恒容条件下增大压强,使得反应向正方向进行,平衡后反应放热大于0. 025a kJ
点评:本题属于简单题,准确判断出可逆反应进行的方向是解题的关键,注意反应速率的单位。
本题难度:简单
2、填空题 (1)已知:O2 (g)= O2+ (g)+e- △H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-= PtF6-(g)?△H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- (g)?△H3="+482.2" kJ·mol-1
则反应:O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="_____" kJ·mol-1。
如图为合成氨反应在使用相同的催化剂,不同温度和压强条件下进行反 应,初始时N2和H2的体积比为1:3时的平衡混合物中氨的体积分数:

① 在一定的温度下,向体积不变的密闭容器中充入氮气和氢气发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是?。
a.体系的压强保持不变?b.混合气体的密度保持不变
c.N2和H2的体积比为1:3? d.混合气体的平均摩尔质量不变
②分别用vA(NH3)和vB(NH3)表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率,则vA(NH3)??vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”),该反应的的平衡常数kA??kB(填“>”、“<”或“=”),在250 ℃、1.0×104kPa下达到平衡,H2的转化率为?%(计算结果保留小数点后一位);
(3)25℃时,将a mol NH4NO3溶于水,溶液呈酸性,原因?(用离子方程式表示)。向该溶液中加入bL氨水后溶液呈中性,则所加氨水的浓度为?mol/L(用含a、b的代数式表示,NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5)
(4)如图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。电镀一段时间后,装置Ⅰ中溶液的pH ?(填“变大”、“变小”或“不变”),a极电极反应方程式为?;若电镀结束后,发现装置Ⅱ中阴极质量变化了25.6g(溶液中硫酸铜有剩余),则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷?L(标准状况下)。

参考答案:(1)-77.6 (2分)
(2)① a d (1分) ② < (1分) > (1分)? 66.7 (2分)?
(3)NH4++H2O
NH3·H2O+H+?(1分)?a/200b (2分)
(4)变小(1分)? CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O (2分);2.24 (2分)
本题解析:(1)①O2 (g)= O2+ (g)+e- △H1=" +1175.7" kJ·mol-1
②PtF6(g)+ e-= PtF6-(g)?△H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
③O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- (g)?△H3="+482.2" kJ·mol-1
①+②-③得到反应:O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="-77.6" kJ·mol-1。
(2)①该反应是一个反应前后气体体积改变的化学反应,当反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变时,反应容器中气体的压强也不再发生变化,故a 正确。
该反应是一个反应前后气体的质量不变的化学反应,体积不变的密闭容器意味容器的体积不变,导致混合气体的密度是一个恒量,不能说明该反应达到平衡状态,故b错误。
N2和H2的体积比为1:3,不能说明该反应达到平衡状态,故c错误。
化学方程式的前后计量数大小不同,混合气体的平均相对分子质量不变说明混合物中各组成成分的百分含量不变,能说明到达平衡状态,故d正确;
② 温度越大,压强越大,反应速率越大,由图可知,B对应的温度、压强大,则反应速率大,故答案为:<;
化学平衡常数只与温度有关,合成氨反应是放热反应,A→B温度升高,平衡逆向移动,则化学平衡常数K变小,故答案为:>;
250℃、1.0×104kPa下,氨气的体积分数为50%,则
N2+3H2=2NH3
开始? 1? 3? 0
转化? x? 3x? 2x
平衡? 1-x? 3-3x? 2x
所以
?=50%,解得x=
?,则氢气的转化率为
×100%=66.7%,故答案为:66.7;
(3)根据盐类水解的规律,无弱不水解,有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,NH4NO3为强酸弱碱盐,水解呈酸性,NH4++H2O
NH3·H2O+H+?;根据一水合氨电离平衡得到:NH3·H2O
NH4++OH-,平衡常数K=
=
?=2×10-5 mol·L-1,计算得到c(NH3·H2O)=
?mol·L-1;
(4)实现铁上镀铜,Cu为阳极,则b为正极,通入的气体O2,a为负极,甲烷失去电子,生成的CO2会和氢氧化钠反应,所以装置Ⅰ中溶液的pH变小,a极电极反应方程式为电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu,质量增加25.6g为铜物质的量为0.4mol,转移电子为0.8mol,理论上消耗甲烷物质的量为:0.1mol,标准状况下的体积=0.1mol×22.4L·mol-1=2.24L。
本题难度:一般
3、填空题 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL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,体积已换算成标准状态):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 氢气体积(mL) 50 120 232 290 310
|
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大?,原因是?.
(2)哪一段时段的反应速率最小?,原因是?.
(3)求2~3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)?.
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,可以在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水?B.NaCl溶液?C.Na2CO3溶液?D.CuSO4溶液
你认为可行的是(填编号)?.
参考答案:0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5min,各时间段的气体体积分别为:50 mL、70mL、112 mL、58 mL、20 mL,
(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;过计算得,反应速率最大的时间段是2~3 min,;原因是:该反应是放热反应,温度越高,反应速率越大.
故答案为:2~3 min;该反应是放热反应,温度升高,反应速率加快.
(2)相同通条件下,反应速率越小,相同时间内收集的气体越少;过计算得,反应速率最小的时间段是:4~5min;原因是:随着反应的进行,盐酸的浓度在减小,浓度越小,反应速率越慢.
故答案为:4~5min;盐酸的浓度减小,反应速率减慢.
(3)2~3 min生成氢气的体积是112 mL,设需要盐酸的物质的量为xmol,
?Zn+2HCl=ZnCl2 +H2 ↑?
2?mol? 22.4L
?xmol?0.112L
? x=0.01?
所以v(HCl?)=△nV△t=0.01mol0.1L1min=0.1mol/L.min
故答案为:0.1mol/(L.min)
(4)改变化学反应速率的方法有:改变溶液的浓度、改变溶液的温度、改变固体的表面积等.
A.加蒸馏水,溶液的体积增大,浓度降低,反应速率减小,但生成的气体的量不变,故A正确.
?B.加NaCl溶液,溶液的体积增大,浓度降低,反应速率减小,但生成的气体的量不变,故B正确.
?C.加Na2CO3溶液,溶液的体积增大,盐酸的浓度降低,但盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,氢气的量减小,故C错误.
?D.加CuSO4溶液,能形成铜锌原电池,加快反应速率,故D错误.
故选:AB
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品:2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50.0 mL,金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:
反应进程 (分钟)
| 1
| 2
| 5
| 15
| 20
|
4.0 mol/L 盐酸
| 少量气泡
| 较多气泡
| 大量气泡
| 反应剧烈
| 铝片耗尽
|
2.0 mol/L 硫酸
| 无明显现象
| 极少量 气泡
| 少量气泡
|
4.0 mol/L 硫酸
| 无明显现象
| 少量气泡
| 有比较连续的气泡
|
?
请回答下列问题:
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式:?。
(2)反应在1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐增大,其原因是?。
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”,你能对原因作出哪些假设或猜想:?(写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表:
实验目的
| 实验 编号
| 温度 /℃
| 金属铝的 形态
| 盐酸浓度 /mol·L-1
|
1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; 2.实验①和③探究温度对该反应速率的影响; 3.实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响
| ①
| 25
| 铝片
| 4.0
|
②
| ?
| ?
| ?
|
③
| ?
| ?
| ?
|
④
| ?
| ?
| ?
|
?
参考答案:Ⅰ.(1)2Al+6H+=2Al3++3H2↑ (2)反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快 (3)Cl-能够促进金属铝与H+的反应(或SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用) Ⅱ.如下表所示:
实验编号
温度/℃
金属铝的形态
盐酸浓度/mol·L-1
②
25
铝片
2.0
③
50
铝片
4.0
④
25
铝粉
4.0
?
注:③中温度填其他合理答案也可
本题解析:Ⅰ.(2)1~15 min内铝与盐酸的反应速率逐渐增大的原因主要与反应温度有关,因为该反应是放热反应。(3)比较第1组和第2组(相同H+浓度的盐酸和硫酸),二者的区别在于阴离子不同,从而导致反应速率差别较大,故可得出有关假设:Cl-能够促进金属铝与H+反应或SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用。Ⅱ.要完成实验设计,必须明确对比实验的目的。因为实验①和②是探究盐酸浓度对该反应速率的影响,故只改变②中盐酸的浓度;实验①和③是探究温度对该反应速率的影响,故只改变③中的反应温度;实验①和④是探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响,故只改变④中金属铝的形态。
本题难度:一般
5、选择题 在2A+B
3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:用各元素表示的反应速率之比等于化学计量数之比,A:
,B:VA=2VB=0.6
;C:VA=
VC=0.53
;D:VA=
VD=0.5
,故表示反应速率最快的是B。
点评:要比较反应速率的快慢,先把反应速率转换成用同一种物质表示,再进行比较
本题难度:简单