2022届高三化学一轮复习 化学反应原理16 化学反应速率图像专题(含解析).docx
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1、化学反应速率图像专题一、单选题(共13题)1用纯净的固体与100mL稀盐酸反应制取。实验过程记录如图所示(的体积已折算为标准状况下的体积,溶液体积变化忽略不计),下列说法中正确的是AOE段表示的平均反应速率最大BEF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.04mol/(Lmin)CFG段温度对反应速率的影响比浓度大DOE、EF、FG三段中,用表示的平均反应速率之比为2:4:12下列叙述及对应图示正确的是A图甲是某温度下c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.100molL-1的醋酸与醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系曲线,pH=3的溶液中:Ka”“”
2、、“”或“”填空:该反应的 H_0,mn_p。用“增大”“减小”或“不变”填空(其他条件不变):恒容下加入 B,则 A 的转化率_;升高温度,则平衡时 B、C 的浓度之比 c(B)/c(C)将_;加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_。若 A、C 均为无色气体,B 为红色气体,用“变深”、“变浅”或“不变”填空:恒容下加入 C,平衡混合物的颜色_;而恒压充入氖气,平衡混合物颜色_。24汽车尾气中NOx的排放是造成空气污染的重要因素之一,研究NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。(1)利用活性炭可处理NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下牛成气体E和F。当温度分别
3、在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:一定条件下,已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180.6kJmol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJmo1-1请写出NO(g)与C(s)反应的热化学方程式_;根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是_(填序号);a. T1T2b. T1T2c.无法比较上述反应T1时达到化学平衡后再通入0.1 mol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为_。(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为4NH3+6NO5N2+6H2O不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的
4、量之比分别为4:1、3:1、1:3时,得到NO脱除率曲线如图所示:由图可知,无论以何种比例反应,在温度超过900时NO脱除率都会骤然下降,这是因为在有氧条件下氦发生了副反应,请写出反应的化学方程式_。曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是_。曲线a中NO的起始浓度为610-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_mg/(m3s)。(3)NSR技术可实现NOx的储存还原,NOx的储存和还原在不同时段交替进行,工作原理如图a所示。通过BaO和Ba(NO3)的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过
5、程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是_。还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:_参考答案1D【详解】AOE、EF、FG三段对应所用时间相同,生成的二氧化碳体积分别为224mL、(672-224)mL=448mL、(784-672)mL=112mL,故EF段表示的平均速率最快,故A不选;BEF段,n(CO2)= =0.02mol,根据关系式CaCO32HClCO2,
6、则n(HCl)=2n(CO2)=0.04mol,用盐酸表示该反应的平均反应速率为=0.4mol/(Lmin),故B不选;C从EF段到FG段,反应继续放热、温度继续升高、反应物浓度下降,反应浓度速率变慢,则FG段温度对反应速率的影响比浓度小,故C不选;DOE、EF、FG三段中,时间相同,生成的气体的体积比等于反应速率之比,则用CO2表示的平均反应速率之比为224mL:448mL:112mL=2:4:1,故D选;故选:D。2B【详解】A根据图像中交点的坐标可知,CH3COOH的电离常数Ka=10-4.75,pH=3时电离常数不变,故A错误;B由图可知,t1时刻c(CO2)突然变大,一段时间后,浓度
7、与改变前相同,则t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,故B正确;C铁条与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,故C错误;DNa2CO3溶液中加水稀释,越稀越水解,随着加水量的增加,Na2CO3的水解程度越来越大,A点小于B点,故D错误;故选B。3C【详解】碳酸钙和稀盐酸反应的方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,由关系式: ,经计算可知,两组实验中的均完全反应,实验甲中石灰石的量比实验乙中的大,故实验甲产生的的体积更大,又因为固体粉末状的速率比颗粒状的大,故选:C。4A【详解】A图中的曲线表明,在第一个2 min内产生了0.1 mol ,第二个2 min内产生
8、了0.2 mol ,第三个2 min内产生了0.05 mol ,反应速率先增大后减小,A项错误,B反应速率先增大后减小,B项正确;C反应过程中温度和反应物浓度对反应速率均有影响,反应放热,使溶液温度升高,24 min内温度对反应速率的影响大,导致反应速率增大,C项正确;D4 min后速率下降主要是由于反应物浓度降低,D项正确;故选A。5D【详解】A在02 min内,用B的浓度变化表示反应速率v(B)= =0.05 mol/(Lmin),A错误;B根据图象可知:在t1 min时,v逆突然降低,若改变的条件是升高温度,则反应速率应该比原来增大,因此改变条件不可能是升高温度,B错误;C根据图象可知:
9、在t3 min时,v逆突然降低,且一直保持不变。若改变的条件是增大压强,则反应速率应该增大,且c(B)也增大,与图象不吻合,C错误;D根据图象可知:在t4 min时,v逆突然增大,且一直保持不变,说明反应速率加快,但平衡不发生移动,此时c(B)不变,改变的条件可能是使用了催化剂,D正确;故合理选项是D。6C【详解】由v=c/t可知,v正与t的乘积为浓度减小量,v逆与t的乘积为浓度增加量,所以阴影部分的面积为正反应B的浓度减少与逆反应B的浓度增加的差,即为B浓度的减少,也等于C浓度的增加,为A浓度减少的2倍。故选C。7C【分析】反应中Cl元素化合价由+5价降低为-1价,S元素化合价由+4价升高到
10、+5价,则反应的化学方程式为+3=3+Cl-+3H+,随着反应的进行,氢离子浓度增大,反应速率增大,但同时反应物浓度减小,因此后期反应速率逐渐减小,据此分析解答。【详解】A反应中KClO3为氧化剂,KHSO3为还原剂,反应的化学方程式为+3=3+Cl-+3H+,可知反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为13,故A正确;B反应开始阶段氢离子浓度增大,由题给信息可知,速率逐渐增大可能是c(H+)逐渐增高导致的,故B正确;C反应的化学方程式为+3=3+Cl-+3H+,v()v()=13,纵坐标为v()的v-t曲线与图中曲线不重合,故C错误;D反应后期虽然氢离子浓度增大,但c()、c()降低,反应速率减
11、小,故D正确;故选C。8B【详解】A升高温度,正逆反应速率都增大,都大于原来平衡速率,故A不符合题意;B反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量为吸热反应,该图表示正确,故B符合题意;C图中向20mL0.1molL-1硫酸中滴加0.1molL-1NaOH溶液时,溶液酸碱性的变化是:酸性溶液中性溶液碱性溶液,20mL0.1molL-1硫酸中的氢离子的物质的量为20mL0.1molL-12=0.004mol,酸碱滴定达到滴定终点时n(H+)=n(OH-),V(OH-)=0.04L=40mL,故滴定终点消耗氢氧化钠的体积应该为40mL,故C不符合题意;D稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时
12、,稀释相同倍数时碱性强的pH变化大,弱碱pH的变化较小,因为在电离过程中弱碱还可以不断电离出氢氧根,故碱性NOHMOH,故D不符合题意;答案选B。【点睛】易错点为选项C,应明确所加溶液体积与酸碱反应的情况,滴定终点消耗氢氧化钠的体积应该为40mL。9A【详解】同一化学反应,加入催化剂,正、逆反应速率都增大,即a1a2,平衡时速率也增大,即b1b2;反应所需时间缩短,即t1t2;但不改变反应物的转化率,也就是两种情况下反应物的变化量相等,即两图中阴影部分面积相等;综合以上分析,符合题意,故选A。10A【详解】由于X条件下的盐酸浓度比Y条件下的浓度大,故与镁反应时X的反应速率大于Y的,用时X比Y的
13、更短,而X中含有的HCl的物质的量25 mL 0.2 mol/L10-3L/mL=510-3mol与Y中所含的HCl的物质的量50 mL 0.1 mol/L10-3L/mL=510-3mol,二者相同,故最终生成的H2的量相等,故上述图像中,A图符合题意,故答案为:A。11D【详解】A. 由图像可知,该反应在开始的一段时间内化学反应速率随着反应浓度的减小而逐渐增大,因此该反应是放热反应,温度升高对化学反应速率产生了影响,A说法正确;B. 0t1时间段,CO2的体积变化量为V1mL,所以这段时间内的平均速率为v (mLmin-1),B说法正确;C. 减小反应物的浓度可以减小化学反应速率,在相同时
14、间内,生成的二氧化碳越多则化学反应速率越大,根据(V3V2)(V2V1)推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小,C说法正确;D. 由图像可知,(V10)(V2V1),说明0t1的反应速率比t1t2的反应速率慢,D说法不正确。本题答案为D。12D【详解】A.从图象中可以看出,40以前,温度越高,反应速度越快,40后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55,未变蓝,说明没有生成I2,故A错误;B. 40后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55,未变蓝,说明没有生成I2,故B错误;C.图中b、c点对应的反应温度不同,反应速率不同,故C错误;D.a点时间为80s,浓度变化量为=0.004mol/L
15、,a点对应的NaHSO3反应速率=5.0105molL1s1,故D正确;答案选D。13C【分析】A、由图象分析可以知道,t0t,反应正向进行,v(正)v(逆);B、由图象分析可以知道,t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,体积分数不变;C、向密闭容器中加A,正反应速率瞬间增大,不符合图象;D、由图象分析可以知道,t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变,说明和原平衡等效,则平衡常数不变。【详解】A、由图象分析可以知道,t0t,反应正向进行,v(正)v(逆),故A正确;B、t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数=,故B正确;C、向密
16、闭容器中加A,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不可能增大,不符合图象,所以C选项是不正确的;D、t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变,说明和原平衡等效,所以、两过程达到平衡时,平衡常数I=,故D正确;故答案选C。【点睛】本题的难点是t2时刻改变的条件。该反应特点是A(g)+B(g)2C(g),且在恒温恒压条件下,根据图像可知,t2时刻改变条件后,逆反应速率瞬间增大,达到新平衡后,逆反应速率和原平衡相等,因此改变的条件应是向密闭容器中加C,建立了等效平衡。14C【详解】Ab点c(Ag+)c(Cl-)Ksp,d点c(Ag+)c(Cl-)Ksp;a点和c点处于相同温度下,c(Ag+)c(Cl-
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