下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是( )
编号 | 金属(粉末状) | 物质的量(mol) | 酸的浓度及体积 | 反应温度(℃) |
A | Al | 0.1 | 2mol.L-1盐酸10mL | 60 |
B | Fe | 0.1 | 1mol.L-1盐酸10mL | 50 |
C | Mg | 0.1 | 1mol.L-1盐酸10mL | 60 |
D | Mg | 0.1 | 1mol.L-1硫酸10mL | 60 |
A.A B.B C.C D.D
D
【解析】
由金属的活泼性可知,Mg>Al>Fe,则Mg与酸反应生成氢气的速率快,A、B项错误;其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越大, D中c(H+)大于C,反应速率快,
答案选D。
【点睛】
化学反应速率的影响因素:温度、浓度、压强、催化剂、比表面积等,比较时要注意使用控制变量法。
下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( )
A.化学反应的焓变与其反应的方向无关
B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行
D.焓变为负值的反应都能自发进行
C
【解析】
焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等,但是符号(变化趋势)相反,故A、B项错误;焓变只表达化学反应是吸热还是放热,不能用来独立判断反应的自发性,D项错误;ΔH>0,说明反应为吸热反应,不利于反应自发进行,C项正确。
答案选C。
已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)⇌N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭容器中,反应物物质的量随时间变化关系如图所示,则下列说法错误的是( )
A.前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=0.02 mol·L-1•min-1
B.反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO2(g)
C.若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是添加N2O4(g)
D.a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d
A
【解析】
根据题中2NO2(g)⇌N2O4(g)可知,本题考查化学反应速率和化学平衡,运用化学反应速率计算公式和勒夏特列原理分析。
【详解】
由图可知0﹣10 min平衡状态时,X曲线Δc=(0.6﹣0.2)mol·L-1=0.4 mol·L-1,Y曲线Δc=(0.6﹣0.4)mol·L-1=0.2 mol·L-1,X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍,则X曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线;反应时NO2浓度增大,N2O4浓度减小,说明反应逆向进行;
A.前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)===0.04 mol·L-1•min-1,故A错误;
B.反应进行至25 min时,c(NO2)增大、c(N2O4)不变,所以改变的条件可能是向容器中添加NO2(g),故B正确;
C.若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以增大生成物平衡逆向移动来实现,故C正确;
D.如果各物质的浓度不变时,该可逆反应达到平衡状态,根据图知,b、d点各物质浓度不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选A。
对于反应:M+N→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,在10℃时完成反应的10%需要81 min,将温度提高到40℃时,完成反应的10%需要的时间为 ( )
A.9 min B.27 min C.13.5 min D.3 min
D
【解析】
化学反应中,升高温度,反应速率增大,已知温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的3倍,那么10℃时,温度升高到40℃,温度变化为30℃,反应速率应是10℃的33=27倍,在10℃时完成该反应的10%需要81min,则若将温度升高到30℃,完成该反应的10%需要时间为:=3min,故选D。
【点晴】
本题考查化学反应速率的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握温度升高后速率的变化倍数,为解答该题的关键。已知温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的3倍,那么10℃时,温度升高到40℃,温度变化为30℃,反应速率应是10℃的33=27倍,不是9倍,这是本题的易错点。
2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)若2 s后,A的转化率为50%,测得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推断正确的是( )
A.v(C)=v(D)=0.25 mol·L-1·s-1
B.z=3
C.B的转化率为25%
D.C的体积分数为20%
A
【解析】
根据题中2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)可知,本题考查化学反应速率和化学平衡,运用化学反应速率之比等于化学计量数之比和勒夏特列原理分析。
【详解】
A. 2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)可以用单位时间内各物质的物质的量浓度变化来表示,如v(A)=;不同物质表示的速率间有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d规律。反应中A转化2 mol×50%=1 mol,B转化1 mol×=1.5 mol,v(C)=v(A)==0.25 mol·L-1·s-1= v(D),A项正确;
B.v(C)∶v(D)=0.25 mol·L-1·s-1∶0.25 mol·L-1·s-1=1∶1,z=2,B项错误;
C.B的转化率为×100%=75%,C项错误;
D.反应中A转化2 mol×50%=1 mol,生成1molC,总物质的量减少0.5mol,C的体积分数也就是物质的量分数,为×100%≈28.6%,D项错误;
答案选A。
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