高考化学二轮复习选择题1~25题满分练速练20化学反应速率及反应限度针对鸭第1216或21题
【2019最新】精选高考化学二轮复习选择题1~25题满分练速练20化学反应速率及反应限度针对鸭第1216或21题
(一)化学平衡状态
1.一定条件下,可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,达到化学平衡状态时,下列说法一定正确的是( )
A.c(N2)∶c(H2)=1∶3
B.反应放出92.4 kJ的热量
C.v正(N2)=3v逆(H2)
D.容器内气体分子总数不再发生变化
答案 D
解析 c(N2)∶c(H2)的值与起始量、转化率有关,不能判断,A错误;放出热量与物质的量成正比,起始及转化的量未知,不能计算热量,B错误;由v正(N2)=3v逆(H2)可知,不同物质的正、逆反应速率之比不等于化学计量数之比,不是化学平衡状态,C错误;该反应为气体体积减小的反应,则容器内气体分子总数不再发生变化,为平衡状态,D正确。
2.(2017·××市高三9月十校联考)在固定容积的密闭容器中,已知反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是( )
A.当混合气体的颜色不变时,达到平衡
B.未达平衡时,放出的热量可能是a kJ
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C.当容器中气体的密度保持不变时,达到平衡
D.其他条件不变,若容器体积增大,正、逆反应速率均减小
答案 C
解析 混合气体的颜色不变说明碘蒸气的浓度不变,达到平衡状态,故A正确;没有投料量,未达平衡时,放出的热量可能为任意值,故B正确;反应前后气体的质量不变,且容积固定,根据ρ= ,密度是恒量,密度保持不变时,不一定达到平衡,故C错误;容器体积增大,浓度减小,正、逆反应速率均减小,故D正确。
3.某温度下,将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变的密闭容器中,发生反应:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol-1(Q>0)。下列有关说法不正确的是( )
A.若容器内混合气体的密度不变,则说明反应达到平衡状态
B.若CO2体积分数不再发生变化,则说明反应达到平衡状态
C.若升高体系温度,则正、逆反应速率均增大
D.若反应过程中吸收Q kJ热量,则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解
答案 B
解析 密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中气体的质量是变化的,容积始终是不变的,若容器内混合气体的密度不变,则说明反应达到平衡状态,A正确;只有生成物是气体,因此CO2体积分数始终不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;若升高体系温度,则正、逆反应速率均增大,C正确;根据热化学方程式可知若反应过程中吸收Q kJ热量,则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解,D正确。
4.一定条件下发生反应:2X(g)Y(g)+3Z(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)。下列说法正确的是( )
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A.增大X的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率都为0
C.将0.2 mol X充入反应器中,充分反应后,生成的Z的物质的量可能为0.09 mol
D.达到化学平衡状态时,共吸收a kJ热量
答案 C
解析 A项,增大X的浓度,正、逆反应速率都增大,错误;B项,达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等但都不为0,错误;C项,该反应是可逆反应,将0.2 mol X充入反应器中,充分反应后,生成Z的物质的量介于0~0.3 mol 之间,正确;D项,没有说明参与反应的物质的量,无法计算吸收的热量,D错误。
5.一定条件下,恒压容器中发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是( )
A.单位时间内生成2n mol X,同时生成n mol Y
B.混合体系的密度不再变化,说明该反应达到化学平衡状态
C.反应过程中,X和Z的物质的量之和保持不变
D.向容器中加入0.2 mol X与0.1 mol Y充分反应,放出热量为0.1a kJ
答案 D
解析 A项,根据方程式可知单位时间内生成2n mol X,同时生成n mol Y,正确;B项,密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量是不变的,压强不变,容积改变,因此混合体系的密度不再变化,说明该反应达到化学平衡状态,正确;C项,2 mol X被消耗生成2 mol Z,所以反应过程中,X和Z的物质的量之和保持不变,正确;D项,向容器中加入0.2 mol X与0.1 mol
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Y充分反应,由于是可逆反应,放出热量小于0.1a kJ,错误。
6.(2017·××市十校高三9月联考)恒温条件下,在体积不变的密闭容器中,有可逆反应X(s)+2Y(g) 2Z(g)ΔH<0,下列说法一定正确的是( )
A.0.2 mol X和0.4 mol Y充分反应,Z的物质的量可能会达到0.35 mol
B.从容器中移出部分反应物X,则正反应速率将下降
C.当ΔH不变时,反应将达到平衡
D.向反应体系中继续通入足量Y气体,X有可能被反应完全
答案 A
解析 A项,此反应是可逆反应,不能进行到底,因此Z的物质的量范围是0
0),下列说法不正确的是( )
A.容器的温度不再升高,表明反应达到平衡状态
B.容器压强不变,表明反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,反应放出的总热量可能为a kJ
D.反应过程中,气体的密度始终保持不变
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答案 D
解析 温度不再改变,说明反应达到平衡状态,故A正确;因为此容器是隔热容器,且此反应是放热反应,随着反应进行,温度升高,压强增大,因此当压强不再改变时,说明温度不再变化,反应达到平衡状态,故B正确;投料量未知,有可能达到平衡时放出的热量为a kJ,故C正确;因为M为固体,气体的总质量是变化的,容器为恒容状态,反应过程中密度是变化的,故D错误。
8.在一定条件下,可逆反应2X(g)+Y(s)2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),下列说法一定正确的是( )
A.当反应消耗1 mol Y时,反应放出a kJ的热量
B.当反应达到平衡时,X、Y、Z 三者的物质的量之比为2∶1∶2
C.当反应达到平衡时,压缩体积,X的正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
D.恒温恒容,反应达到平衡后,加入1 mol Y平衡向正反应方向移动
答案 A
解析 根据方程式,当反应消耗1 mol Y时,反应放出a kJ的热量,故A正确;当反应达到平衡时,X、Y、Z的浓度不变,三者的物质的量之比不一定为2∶1∶2,故B错误;当反应达到平衡时,压缩体积,压强增大,平衡不移动,X的正、逆反应速率都增大,故C错误;Y为固体,恒温恒容,反应达到平衡后,加入1 mol Y,Y的浓度不变,平衡不移动,故D错误。
9.一定温度下,0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。下列说法正确的是( )
A.达到化学平衡状态时,反应放出0.1a kJ热量
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B.达到化学平衡状态时,v正(NH3)∶v逆(N2)=2∶1
C.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2时,说明该反应达到平衡
D.缩小容器体积,用氮气表示的反应速率:v正(N2)增大,v逆(N2)减小
答案 B
解析 反应可逆,0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),生成的氨气小于0.2 mol,反应放出的热量小于0.1a kJ,故A错误;n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2时,反应不一定达到平衡,故C错误;缩小容器体积,正、逆反应速率均增大,故D错误。
10.(2017·浙江省五校高三上学期第一次联考)已知X(g)+4Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。一定条件下将1 mol X(g)和4 mol Y(g)通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min时,测得Y的物质的量为3.2 mol。下列说法正确的是( )
A.在10 min内,X和Y反应放出的热量为0.4a kJ
B.在10 min时,Y和Z的物质的量之比为2∶1
C.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
D.达到平衡状态时,X、Y的浓度不再改变
答案 D
解析 反应10 min时,测得Y的物质的量为3.2 mol,则参加反应的Y为4 mol-3.2 mol=0.8 mol,物质的量与热量成正比,则放出的热量为×a kJ=0.2a kJ,故A错误;参加反应的Y为0.8 mol,由X(g)+4Y(g)2Z(g)可知,生成Z为0.4 mol,消耗X为0.2 mol,则10 min时,Y和Z的物质的量之比为3.2 mol∶0.4
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mol=8∶1,故B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,故C错误;平衡时各物质的浓度不变,则达到平衡状态时,X、Y的浓度不再改变,故D正确。
(二)化学反应速率及其影响因素
1.(2017·浙江省名校协作体高三上学期考试)一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1H2O2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。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
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)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol·L-1·min-1
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
答案 C
解析 发生的反应为2H2O22H2O+O2↑。0~6 min产生的氧气的物质的量n(O2)= mol=0.001 mol,分解的过氧化氢的物质的量为n(H2O2)=2n(O2)=0.002 mol,v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,故A正确;随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,6~10 min的平均反应速率小于0~6 min的平均反应速率,故B正确;由A计算可知,反应至6 min时,c(H2O2)=0.40 mol·L-1-0.20 mol·L-1=0.20 mol·L-1,故C错误;6 min内Δc(H2O2)=0.20 mol·L-1,则H2O2分解率为(0.20 mol·L-1÷0.40 mol·L-1)×100%=50%,故D正确。
2.对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在1 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol
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NO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。
组别
温度
时间/ min
n/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
…
0.15
下列说法正确的是( )
A.组别①中,0~20 min内,NO2的平均反应速率为0.012 5 mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知实验控制的温度T1②
答案 B
解析 A项,组别①中,0~20 min内,NO2的平均反应速率为0.025 mol·L-1·min-1,错误;B项,温度越高反应速率越大,由实验数据可知实验控制的温度T1①,错误。
3.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M,为研究降解效果,设计如下对比实验探究温度、浓度、 pH对降解速率和效果的影响,实验测得M的浓度与时间关系如图所示,
实验编号
温度/℃
pH
①
25
1
②
45
1
③
25
7
④
25
1
下列说法不正确的是( )
A.实验①在15 min内M的降解速率为1.33×10-5
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mol·L-1·min-1
B.若其他条件相同,实验①②说明升高温度,M降解速率增大
C.若其他条件相同,实验①③证明pH越高,越不利于M的降解
D.实验④说明M的浓度越小,降解的速率越快
答案 D
解析 根据化学反应速率的数学表达式,v(M)=≈1.33×10-5mol·L-1·min-1,故A正确;①②不同的是温度,②的温度高于①,在相同的时间段内,②中M的浓度变化大于①,说明②中M的降解速率大,故B正确;①③对比温度相同,③的pH大于①,在相同的时间段内,①中M浓度变化大于③,说明①的降解速率大于③,故C正确;①④对比M的浓度不同,0~15 min内,④中M浓度变化小于①,说明M的浓度越小,降解速率越小,故D错误。
4.一定条件下,溶液的酸碱性对MnO2催化H2O2分解反应的影响如下图所示。下列判断不正确的是( )
A.在0~50 min之间,pH=2和pH=7时H2O2的分解百分率相等
B.溶液酸性越强,H2O2的分解速率越大
C.相同条件下,H2O2的起始浓度越小,分解速率越大
D.在20~25 min之间,pH=10时H2O2的平均分解速率为0.04 mol·L-1·min-1
答案 C
解析 由图像可知,pH=2和pH=7时H2O2都是完全分解,分解百分率都是100%,故A正确;由图像可知pH=2时,曲线下降是最快的,说明溶液的酸性越强,分解速率越大,故B正确;一般来说,相同条件下,反应物的浓度越大,反应速率越大,H2O2的起始浓度越小,其分解的速率越小,故C错误。
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5.以反应5H2C2O4+2MnO+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol·L-1
体积/ mL
浓度/mol·L-l
体积/ mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
下列说法不正确的是( )
A.实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
答案 B
解析 A项,要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,则实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量,正确;C项,探究温度对化学反应速率的影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,满足此条件的实验编号是②和③,探究反应物浓度对化学反应速率的影响,除了浓度不同,其他条件完全相同,满足此条件的实验编号是①和②,正确;D项,实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用,正确。
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6.(2017·××市高三9月选考适应性测试)某化学小组为探究固体颗粒的大小对反应速率的影响,设计了下列实验:
称取5.00 g均匀的块状大理石(含有SiO2等不与盐酸反应的杂质)与50.0 mL 2.00 mol·L-1稀盐酸混合,测得实验过程中逸出气体的质量并记录(假设只逸出CO2);再称量5.00 g大理石粉末,重复以上实验操作。实验数据汇总如图。
下列说法正确的是( )
A.图中曲线①表示的是块状大理石与盐酸反应
B.由图可知,如果等待的时间足够长,两条曲线应逐渐交汇
C.大理石粉末与盐酸的实验中,0~8 min内,盐酸的平均反应速率v(HCl)=1.64 mol·L-1·min-1
D.块状大理石与盐酸的实验中,13 min时,CaCO3的消耗率为63.6%
答案 B
解析 接触面积越大反应越快,②表示的是块状大理石与盐酸反应,故A错误;取料物质的量相等,生成二氧化碳的量一定相同,故B正确;大理石粉末与盐酸的实验中,0~8 min内,盐酸的平均反应速率v(HCl)≈0.205 mol·L-1·min-1,故C错误;13 min时,生成二氧化碳1.4 g,消耗碳酸钙的质量为3.18 g,由于样品中含有杂质,不能计算CaCO3的消耗率,故D错误。
7.等质量的碳酸钙与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如下图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )
组别
对应曲线
c(HCl)/mol·L-1
反应温度/℃
碳酸钙的状态
①
a
30
粉末状
②
b
30
粉末状
③
c
2.5
块状
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④
d
2.5
30
块状
A.第④组实验的反应速率最慢
B.第①组实验中盐酸的浓度可能最大
C.第②组实验中盐酸浓度可能等于2.5 mol·L-1
D.第③组实验的反应温度低于30 ℃
答案 D
解析 第④组实验使用块状碳酸钙,所以反应速率可能最慢;第①组实验对应曲线a,盐酸的浓度可能最大;第②组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L-1;第③组实验的反应温度不可能低于30 ℃,否则曲线c的斜率要小于d。
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