哈哈哈哈哈哈哈哈哈和答案 C
解析 从前2 min看,A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol,且A、B的物质的量减少,应为反应物;C、D的物质的量增加,应为生成物。故反应方程式为4A(g)+5B(g)
-1
-1
0.4 mol
6C(g)+4D(g)。选项A,前2 min内,v(A)==0.1 mol·L
2 L×2 min
·min;选项B,从图像看,2~3 min时的图像斜率变大,说明化学反应速率变快,增大
压强、升高温度、加入催化剂等均可;选项C,4 min时反应达到平衡状态,体系压强不再改变;选项D,增加生成物D的浓度,A的浓度随之增大,故A的反应速率加快。
化学反应速率和反应限度图像题分析
(1)看图像
①看面,弄清楚横、纵坐标所表示的含义。 ②看线,弄清楚线的走向和变化趋势。
③看点,弄清楚曲线上点的含义,特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等。 ④看辅助线,作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)。 ⑤看量的变化,弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化,还是转化率的变化。 (2)想规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系,各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系,外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时,外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 (3)做判断
利用有关规律,结合图像,通过对比分析,做出正确判断。
变式4 在温度和容积不变的密闭容器中,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.该反应的化学方程式为A(g)+3B(g) B.到达t1 s时刻该反应停止
C.(t1+10) s时,升高温度,正、逆反应速率加快 D.若该反应在绝热容器中进行,也在t1时刻达到平衡 答案 C
2C(g)
6
哈哈哈哈哈哈哈哈哈和解析 A项,从开始到t1 s,A的浓度减小了(0.8-0.2) mol·L=0.6 mol·L,B的浓度减小了(0.5-0.3) mol·L=0.2 mol·L,C的浓度增大了(0.4-0) mol·L=0.4 mol·L
-1
-1
-1
-1
-1-1
,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g),错误;B项,在t1 s时,反应达到
平衡状态,但是反应仍在进行,错误;C项,升高温度,正、逆反应速率均加快,正确;D项,若该反应在绝热容器中进行,随反应的进行温度会发生变化,反应速率也会发生变化,不会在t1时刻达到平衡,错误。
1.(2018·鞍山期中)下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( ) ①用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②增加反应物的用量,一定会增大化学反应速率 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑤使用催化剂,使反应的活化能降低,反应速率加快 A.①⑤ C.②④ 答案 B
解析 ①常温下铁在浓硫酸中钝化,得不到氢气,错误;②增加反应物的用量,不一定会增大化学反应速率,例如改变固体的质量,错误;③决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质,错误。
2.(2018·桂林期中)在容积固定的容器中,发生反应2HI(g)能证明已达到平衡状态的是( )
①混合气体的颜色不再变化 ②各组分浓度相等 ③v正(H2)=2v逆(HI) ④一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化 A.①④ B.①②④ C.①③⑤ D.①④⑤ 答案 A
解析 ②各组分浓度相等,但相等并不是不变,不能说明反应达到平衡状态,错误;③反应速率v正(H2)=2v逆(HI),速率之比与计量数不成比例,反应没有达到平衡状态,错误;⑤混合气体的平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值,质量和物质的量均不变,所以混合气体的平均摩尔质量不再变化不能说明反应达到平衡状态,错误。 3.已知反应2X(g)+Y(g)
2Z(g),某研究小组将4 mol X和2 mol Y置于一容积不变的
H2(g)+I2(g),下列方法中
B.④⑤ D.③
密闭容器中,测定不同时间段内X的转化率,得到的数据如下表,下列判断正确的是( )
7
哈哈哈哈哈哈哈哈哈和t/min X的转化率
2 30% 4.5 40% 5 70% 6 70% A.随着反应的进行,混合气体的密度不断增大 B.反应在5.5 min时,v正(X)=v逆(Z) C.6 min时,容器中剩余1.4 mol Y
D.其他条件不变,将X的物质的量改为10 mol,则可得4 mol Z 答案 B
解析 X、Y、Z都是气体,随着反应的进行,气体总质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度不变,A项错误;根据表中数据可知,反应在5 min时已经达到平衡状态,平衡时正、逆反应速率相等,B项正确;6 min时,X的转化率为70%,即反应消耗了2.8 mol X,由化学计量数的关系可知,反应消耗了1.4 mol Y,则容器中剩余0.6 mol Y,C项错误;其他条件不变,将X的物质的量改为10 mol,当2 mol Y完全反应时可得4 mol Z,但Y不可能完全反应,所以得到的Z小于4 mol,D项错误。
4.(2018·贵阳期中)在一定条件下,将3 mol A和1 mol B投入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
-1
-1
xC(g)+2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别
为0.2 mol·L和0.4 mol·L。下列叙述正确的是( ) A.x=2
B.2 min时,B的浓度为0.4 mol·L
C.0~2 min内B的反应速率为0.2 mol·L·min D.此时A的转化率为40% 答案 D
解析 2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 mol·L和0.4 mol·L,根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x=1,A项错误;根据方程式可知消耗B应该是1 mol-1-1-10.2 mol·L,则2 min时,B的浓度为-0.2 mol·L=0.3 mol·L,B项错误;0~
2 L2 min内B的反应速率为0.2 mol·L÷2 min=0.1 mol·L·min,C项错误;根据方程1.2 mol-1
式可知消耗A应该是0.6 mol·L,物质的量是1.2 mol,则此时A的转化率为×100%
3 mol=40%,D项正确。
5.(2018·重庆八中期末)常温下,气态分子中1 mol化学键断裂产生气态原子所需要的能量用E表示。根据表中信息判断下列说法不正确的是( )
共价键 H—H F—F Cl—Cl H—F H—Cl H—I -1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
8
哈哈哈哈哈哈哈哈哈和E/kJ·mol-1
436 157 243 568 432 298 A.由表中数据可知反应活性F2>Cl2 B.表中最不稳定的共价键是F—F键 C.2Cl(g)===Cl2(g) ΔH=243 kJ·mol
D.F2(g)+2HCl(g)===2HF(g)+Cl2(g) ΔH=-358 kJ·mol 考点 化学反应中的能量变化 题点 相关知识的综合 答案 C
解析 A项,键能越小反应活性越强,根据表中键能数据可知反应活性:F2>Cl2,正确;B项,键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H—F,最稳定的共价键是H—F键,最不稳定的是F—F键,正确;C项,2 mol氯原子形成1 mol氯气放热,即2Cl(g)===Cl2(g) ΔH=-243 kJ·mol,错误;D项,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,则反应F2(g)+2HCl(g)===2HF(g)+Cl2(g)的ΔH=(157+2×432-2×568-243) kJ·molkJ·mol,D正确。
6.(2018·平顶山高一期末)已知:H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-a kJ·mol,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他数据如下表:
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
下列说法正确的是( )
A.2HBr(g)===H2(g)+Br2(g) ΔH=a kJ·mol B.H2(g)的稳定性低于HBr(g)
C.Br2(g)===Br2(l) ΔH=30 kJ·mol D.b=272-a
考点 化学反应中的能量变化 题点 反应热的简单计算 答案 D
解析 H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-a kJ·mol(①式),蒸发1 mol Br2(l)需要吸收30 kJ的能量,则Br2(l)===Br2(g) ΔH=30 kJ·mol
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
=-358
H2(g) 436 Br2(g) HBr(g) 369 b (②式),将②式-①式得,
2HBr(g)===H2(g)+Br2(g) ΔH=(30+a)kJ·mol,A、C项错误;H—H键的键能大于H—Br键的键能,键能越大,分子越稳定,H2(g)的稳定性高于HBr(g),B项错误;2HBr(g)===H2(g)+Br2(g) ΔH=(30+a)kJ·mol,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,ΔH=(30
9
-1
哈哈哈哈哈哈哈哈哈和+a)kJ·mol=2E(H—Br)-[E(H—H)+E(Br—Br)]=2×369 kJ·mol-436 kJ·mol-b kJ·mol,解得b=272-a,D项正确。
7.(2018·大庆高一期末)下列说法正确的是( )
A.同温同压下H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH都相同 B.放热反应比吸热反应容易发生
C.在稀溶液中H(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量为57.3 kJ D.由N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol,可知将1 mol N2O4(g)置于密闭容器中
-1
+
-
-1
-1
-1-1-1
充分反应后放出热量为56.9 kJ 答案 A
解析 在一定条件下,反应热只与始态和终态有关,与反应途径无关,所以同温同压下H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH都相同,故A正确;放热反应并不一定比吸热反应容易发生,故B错误;因为浓硫酸在稀释时放热,所以在稀溶液中H(aq)+OH
-1
+
-
(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ,故C错误;因为N2O4(g)
2NO2(g)为可逆反应,所
以将1 mol N2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量小于56.9 kJ,故D错误。 8.(2018·温州共美联盟期末)Ⅰ.化学反应中的焓变(ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。下表给出了一些化学键的键能:
化学键 键能/kJ·mol-1H—H 436 N≡N 942 O===O 500 O—H 463 N—H a
已知工业合成氨:N2(g)+3H2(g)(1)表中a=________。
(2)1 mol N2和3 mol H2充分反应,放出的热量________92.4 kJ(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。下图
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol,请回答下列问题:
-1
表示该反应进行过程中能量的变化,该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
10