高中化学 课后作业20.docx
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高中化学课后作业20
课后作业(二十)
(时间:
60分钟 分值:
100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。
下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,生成SO3(g)的平均速率为v=
【解析】 使用催化剂V2O5,该反应的正、逆反应速率同等程度增大,A项错误;如果保持容器容积不变,充入稀有气体,体系压强增大,但体系中各物质浓度不变,反应速率不变,B项错误;该反应为放热反应,降低温度,化学反应速率减小,达到平衡的时间延长,C项错误;时间间隔t1~t2内,SO3(g)的浓度变化为(c2-c1),根据化学反应速率的定义,v=
,D项正确。
【答案】 D
2.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图象不相符的是( )
(0~t1:
v(正)=v(逆);t1时改变条件,t2时重新建立平衡)
A.增加氧气的浓度 B.增大压强
C.升高温度D.加入催化剂
【解析】 升高温度,v正、v逆均增大。
【答案】 C
3.(2010·福建高考)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4min~8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度,结果应是( )
A.2.5μmol·L-1·min-1和2.0μmol·L-1
B.2.5μmol·L-1·min-1和2.5μmol·L-1
C.3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1
D.5.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1
【解析】 本题主要考查反应速率的计算。
第8min与第4min时反应物浓度差Δc为10μmol·L-1,Δt为4min,所以在4min~8min间的平均反应速率为2.5μmol·L-1·min-1,可以排除C、D两个选项;图中从0min开始到8min反应物浓度降低为原来的
,根据这一幅度,可以推测从第8min到第16min反应物浓度也应降低为第8min时其浓度的
,即由10μmol·L-1降低到2.5μmol·L-1,因此推测第16min时反应物的浓度为2.5μmol·L-1,所以可以排除A选项而选B选项。
【答案】 B
4.(2013届黄冈中学高三第二次联考)随着汽车数量的逐年增多,汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。
反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可用于净化汽车尾气,已知该反应速率极慢,570K时平衡常数为1×1059。
下列说法正确的是( )
A.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
C.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
D.570K时及时抽走CO2、N2,平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳
【解析】 “该反应速率极慢”,故提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂,A说法是正确;升高温度的措施在处理尾气时难以实现,故B错;该反应是可逆反应,故C错;平衡常数只与温度有关,故D错。
【答案】 A
5.一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:
2HI(g)H2(g)+I2(g)。
若c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1时,需要15s,那么c(HI)由0.07mol·L-1降到0.04mol·L-1时,所需时间为( )
A.等于15sB.大于15s
C.小于15sD.等于10s
【解析】 化学反应速率与物质的浓度有关,浓度越大,反应速率越快。
题干中随反应的进行,物质的浓度逐渐降低,当由0.1mol·L-1降至0.07mol·L-1时,需15s,则由0.07mol·L-1降至0.04mol·L-1时,所需时间肯定大于15s。
【答案】 B
6.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊是( )
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
【解析】 题意可知稀硫酸的用量相等,从温度角度看C、D较高,从Na2S2O3的用量看D较高,故D项适合。
【答案】 D
7.(2013届甘肃省河西部分普通高中高三第一次联合)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下
达到平衡状态。
在t1时刻改变某一条件,化学反应速率与反应时间的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.维持温度、反应体系容积不变,t1时充入SO3(g)
B.维持压强不变,t1时升高反应体系温度
C.维持温度、容积不变,t1时充入一定量Ar
D.维持温度、压强不变,t1时充入SO3(g)
【解析】 充入SO3(g)时正反应速率不变,A错;升温正逆反应速率都加快,B错;C中充入一定量Ar,各物质的浓度不变,反应速率不变,C错;D中充入SO3(g)其浓度增大,维持恒压则容积变大,反应物的浓度变小,正反应速率就变小,逆反应速率变大,正确。
【答案】 D
8.(2013届迪庆质检)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的浓度变化情况如图,下列说法错误的是( )
A.反应可表示为3X+Y2Z
B.从反应开始到0.4s时,以Y表示的化学反应速率为0.25mol·L-1·s-1
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,正逆反应速率均增大
D.升高温度,平衡常数一定增大
【解析】 从反应开始到0.4s时,X、Y、Z的物质的量浓度变化量分别为0.3mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,则其化学计量数之比为3∶1∶2,A正确。
从反应开始到0.4s时,以Y表示的化学反应速率为0.1mol·L-1/0.4s=0.25mol·L-1·s-1,B正确。
增大压强,正、逆反应速率均增大,但增大的倍数不同,C正确;由于不知道反应是吸热还是放热,故升高温度,平衡常数可能增大也可能减小,D不正确。
【答案】 D
9.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图。
下列叙述中正确的是( )
A.反应的化学方程式5YX
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,增大压强,v(正)增大、v(逆)减小
【解析】 Y、X的物质的量变化分别为7mol和3mol,故A项不正确;t1时Y为6mol,X为4mol,故B项正确;t2时X、Y物质的量浓度相等,但未达到平衡状态,故正、逆反应速率不相等,故C项不正确;t3时的曲线表明已达平衡,故v(正)=v(逆),增大压强时,v(正)和v(逆)同时增大,但增大的比例v(正)大于v(逆),所以平衡正向移动,D项不正确。
【答案】 B
10.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),673K、30MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系示意图如图所示。
下列叙述中正确的是( )
A.c点处正反应速率和逆反应速率相等
B.a点的正反应速率比b点处的大
C.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
D.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)v正(N2)不同
【解析】 图象中c点尚未建立平衡,反应继续向生成NH3的方向进行,正反应速率大于逆反应速率,A项错误;反应物H2的浓度a点大于b点,反应物的浓度越大,反应速率越快,B项正确;d、e两点为同一平衡状态,反应速率不再变化,相同,故C、D项错误。
【答案】 B
二、非选择题(本大题共4小题,共50分)
11.(12分)在体积为2L的密闭容器中(体积不变),充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到10min,氢气的平均反应速率v(H2)=________。
(2)下列说法正确的是________
A.进行到3分钟时,正反应速率和逆反应速率相等
B.10分钟后容器中压强不再改变
C.达到平衡后,再充入氩气反应速率不会改变
D.3min前v(正)>v(逆),3min后v(正) (3)下列措施能增大正反应速率的是________。 A.恒温下,充入Ne气体 B.再充入1molH2 C.升高温度 D.加入干燥剂CaCl2固体 【解析】 (1)v(CH3OH)= =0.0375mol/(L·min),故v(H2)=0.1125mol/(L·min)。 (2)A项,3分钟时不是平衡状态,v(正)>v(逆);B项,10分钟达到平衡,n(总)不变,p不变;C项,恒温恒容充氩气,平衡不移动,v不变;D项,3min时不是平衡状态。 (3)A项,v正不变;B项,c(H2)增大,v正增大;C项,升温,v正增大;D项,加CaCl2,c(H2O)减小,v正减小。 【答案】 (1)0.1125mol·L-1·min-1 (2)BC (3)BC 12.(12分)(2013届天津高三一轮模拟)若反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0的逆反应速率与时间的关系如图所示: (1)可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件: t2时________;t8时________。 (2)若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。 【解析】 (1)由图可知,t2时改变的条件使反应速率增大,且平衡逆向移动,故改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度(增大H2的浓度);t8时改变的条件平衡不移动且反应速率加快,故改变的条件可以是使用催化剂或加压(减小容器的体积)。 (2)若t4时降压,则反应速率减小,曲线在原来平衡曲线的下方,平衡不移动,据此可画出曲线。 【答案】 (1)升高温度或增大CO2的浓度(增大H2的浓度) 使用催化剂或加压(减小容器的体积) (2) 13.(12分)甲、乙两个实验小组利用硫酸酸化的酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。 已知反应方程式为2MnO +5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O (1)甲组: 通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。 实验装置如图,实验时分液漏斗中A溶液一次性放下,A、B的成分见下表: 序号 A溶液 B溶液 ① 2mL0.1mol/L H2C2O4溶液 4mL0.01mol/L KMnO4溶液 ② 2mL0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL0.01mol/L KMnO4溶液 ③ 2mL0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL0.01mol/LKMnO4 溶液和少量MnSO4 该实验探究的是________________对化学反应速率的影响。 在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是________________(用实验序号填空)。 (2)乙组: 通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。 取两支试管各加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液,另取两支试管各加入4mL0.1mol/LKMnO4溶液。 将四支试管分成两组(各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管),一组放入冷水中,另一组放入热水中,经过一段时间后,分别混合并振荡,记录溶液褪色所需时间。 该实验目的是研究____________对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液褪色,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【解析】 (1)对于甲组,要找出①②③三个实验所用试剂的异和同,分析条件对反应速率的影响。 对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响,对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响。 (2)很显然乙组实验是探究温度对化学反应速率的影响,但在反应物的使用量上控制不当,题中KMnO4溶液过量,因此不能看到明显的褪色现象。 【答案】 (1)浓度和催化剂 ③②① (2)温度 KMnO4溶液过量 14.(14分)(2010·全国卷Ⅰ,改编)在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度分别为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。 反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。 请回答下列问题: (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件,所改变的条件和判断的理由是: ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________; (2)实验②平衡时B的转化率为______;实验③平衡时C的浓度为______; (3)该反应进行到4.0min时的平均反应速率: 实验②: vB=_____________________________________________________; 实验③: vC=_____________________________________________________。 【解析】 本题考查了外界条件对化学平衡及反应速率的影响及化学反应速率的简单计算。 (1)与①相比,②的反应速率大,但A的转化率与①相同,所以改变的条件只能是加入催化剂;与①相比③的反应速率大,且A的转化率比①高,所以改变的条件只能是升高温度; (2)实验②A转化的浓度为0.040mol/L,则B转化的浓度为0.080mol/L,B的转化率为: ×100%=40%;实验③中A转化的浓度为0.060mol/L,则平衡时C的浓度也应为0.060mol/L; (3)反应进行到4.0min时: 实验②中A消耗的浓度为: 0.028mol/L,则B消耗的浓度为: 0.056mol/L,实验③中A消耗的浓度为: 0.036mol/L,则C的浓度为0.036mol/L。 【答案】 (1)加催化剂,达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变 温度升高,达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小 (2)40%(或0.4) 0.060mol/L (3)vB=2vA= - ×2=0.014mol/(L·min) vC=vA=- =0.009mol/(L·min)
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