序号 试剂 组成 Ⅰ 0.4 mol·L-1 KI 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 Ⅱ a mol·L-1KI、0.2 mol·L-1 H2SO4 溶液变黄,出现浑浊较Ⅰ快 Ⅲ 0.2 mol·L-1 H2SO4 Ⅳ 0.2 mol·L-1 KI、0.0002 mol I2 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快 实验 现象 无明显现象 下列说法不正确的是( ) A.水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2+2H2O===2H2SO4+S↓ B.Ⅱ是Ⅰ的对比实验,则a=0.4
C.比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可得出的结论是:I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快SO2歧化反应的速率
D.实验表明,SO2歧化反应的速率Ⅳ>Ⅰ,原因是反应ⅰ比反应ⅱ快;Ⅳ中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快
[解析] 根据题中催化过程,可得水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2+2H2O===2H2SO4+S↓,A项正确;Ⅱ是Ⅰ的对比实验,采用控制变量法,Ⅱ比Ⅰ多加了0.2 mol·L-1 H2SO4,Ⅰ与Ⅱ中KI浓度应相等,则a=0.4,B项正确;对比Ⅰ与Ⅱ,加入H+可以加快SO2歧化反应的速率,对比Ⅱ与Ⅲ,H+单独存在时不能催化SO2的歧化反应,I-是SO2歧化反应的催化剂,C项正确;Ⅳ中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快”,说明SO2歧化反应速率Ⅳ>Ⅰ,对比Ⅳ和Ⅰ,Ⅳ中加入的KI的浓度小且加入了I2,反应ⅰ消耗H+和I-,反应ⅱ消耗I2,由此说明反应ⅱ比反应ⅰ快,反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快,D项错误。
[答案] D
3.(2024·广西南宁三中模拟)在反应2NO(g)+2H2(g)
N2(g)+2H2O(g)中,
每生成7 g N2放出166 kJ的热量,该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k,m,n待测),其反应包含两步:①2NO+H2===N2+H2O2(慢);②H2O2+H2===2H2O(快)。T℃时测得有关实验数据如下表:
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ c?NO?mol·L- 1c?H2?mol·L- 1速率mol·L-1·min-11.8×10-4 3.6×10-4 3.0×10-5 1.2×10-4 0.0060 0.0060 0.0010 0.0020 0.0010 0.0020 0.0060 0.0060 下列说法错误的是( ) A.该反应的速率表达式为v=5000·c2(NO)·c(H2) B.整个反应的反应速率由第①步反应决定 C.正反应的活化能:①<②
D.该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)664 kJ·mol-1
[解析] 本题考查化学反应速率的表达式及相关计算。将实验Ⅰ、Ⅱ数据代入速率表达式可得1.8×10-4=k·0.0060m·0.0010n,3.6×10-4=k·0.0060m·0.0020n,综合两式可得n=1;将实验Ⅲ、Ⅳ数据代入速率表达式可得3.0×10-5=k·0.0010m·0.0060n,1.2×10-4=k·0.0020m·0.0060n,综合两式可得m=2,则速率表达式为v=k·c2(NO)·c(H2),将实验Ⅰ数据代入可得1.8×10
-4
N2(g)+2H2O(g) ΔH=-
=
k·0.00602×0.0010,则有k=5000,故该反应速率表达式为v=5000·c2(NO)·c(H2),A正确。第①步反应是慢反应,正反应的活化能较大;第②步反应是快反应,正反应的活化能较小,故整个反应速率由第①步反应决定,且正反应的活化能:①>②,则B正确,C错误。生成7 g N2(即0.25 mol)放出166 kJ的热量,则生成1 mol N2(g)放出的热量为664 kJ,据此写出热化学方程式,D正确。
[答案] C
4.(2024·湖北沙市中学月考)某温度时,在体积为2 L的密闭容器中,气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化情况如图甲所示,在一定条件下反应达到平衡状态,反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示,在t2、t4时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是( )
A.t2时刻改变的条件是增大压强 B.t4时刻改变的条件是降低温度
C.若平衡状态①和②对应的温度相同,则①和②对应的平衡常数K一定相同
D.此温度下,该反应的化学方程式为2A(g)+E(g)
2B(g)+F(g)
[解析] 根据物质的变化量之比等于化学计量数之比,结合图甲可知,该反应的化学方程式为2A(g)+E(g)
2B(g)+F(g),D项正确;该反应为反应前后
气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,正反应速率瞬时增大后不再发生变化,A项错误;t4时刻,正反应速率瞬时减小,然后逐渐减小直至达到平衡,t4时刻改变的条件可以为降低温度,B项正确;平衡常数K只与温度有关,若平衡状态①和②对应的温度相同,则K相等,C项正确。
[答案] A
5.(2024·河南开封高级中学月考)实验室中做如下实验:一定条件下,在容积为2.0 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)kJ/mol。
(1)若A、B起始物质的量均为零,通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表: 实验 序号 0 10 20 30 40 50 60 2C(g) ΔH=Q
1 2 3 4 800℃ 800℃ 800℃ 700℃ 1.0 n2 n3 1.0 0.80 0.60 0.92 0.90 0.67 0.50 0.75 0.80 0.57 0.50 0.63 0.75 0.50 0.50 0.60 0.70 0.50 0.50 0.60 0.65 0.50 0.50 0.60 0.65 根据上表数据,完成下列填空: ①在实验1中反应在10~20 min内反应的平均速率vC=________,实验2中采取的措施是________;实验3中n3________(填“>”“=”或“<”)1.0。
②比较实验4和实验1,可推测该反应中Q________0(填“>”“=”或“<”)。 (2)在另一反应过程中A(g),B(g),C(g)物质的量变化如图所示,根据图中所示判断下列说法正确的是________。
a.10~15 min可能是升高了温度 b.10~15 min可能是加入了催化剂 c.20 min时可能缩小了容器体积 d.20 min时可能是增加了B的量 [解析] (1)①实验1中10~20 min内vC=
0.80 mol-0.67 mol
2.0 L-1·-1;实验2中C的平衡浓度与实验=0.0065 mol·Lmin10 min1相同,所以实验2采取的措施是使用催化剂;实验3中C的平衡浓度大于实验1,又温度相同,则n3>1.0。
②实验4中C的平衡浓度大于实验1,可见降温平衡右移,所以该反应为放热反应,Q<0。
(2)10~15 min未达平衡,改变条件后,斜率变大即速率加快,可能为升温、加压或加入催化剂,a,b均正确;加压瞬间,各物质物质的量不变,故c错误;20 min时,A、C的量不变,B的量突然增大,平衡右移,应为增加了B的量,故d正确。
[答案] (1)①0.0065 mol·L-1·min-1 使用催化剂 > ②< (2)abd