2021学年第二节 化学反应的速率与限度练习题

这是一份2021学年第二节 化学反应的速率与限度练习题，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
　化学反应的速率与限度一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)1.(2020·东营高一检测)已知某条件下,合成氨反应的数据如表:N2　+　3H22NH3 N2H2NH3起始浓度/mol·L-11.03.00.22 s末浓度/mol·L-10.61.81.04 s末浓度/mol·L-10.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是　(　　)A.2 s末氨气的反应速率=0.4 mol·L-1·s-1B.前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4 mol·L-1·s-1C.前4 s时间内氨气的平均反应速率=0.3 mol·L-1·s-1D.2～4 s时间内氨气的平均反应速率=0.2 mol·L-1·s-1【解析】选A。化学反应速率是平均反应速率,而不是瞬时速率,A错误;前2 s时间内氨气的平均反应速率=(1.0-0.2)mol·L-1÷2 s=0.4 mol·L-1·s-1,B正确;前4 s时间内氨气的平均反应速率=(1.4-0.2)mol·L-1÷4 s=0.3 mol·L-1·s-1,C正确;2～4 s时间内氨气的平均反应速率=(1.4-1.0)mol·L-1÷2 s=0.2 mol·L-1·s-1,D正确。2.(2020·开封高一检测)把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加入水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是　(　　)A.10℃20 mL 3 mol·L-1的X溶液B.20℃30 mL 2 mol·L-1的X溶液C.20℃10 mL 4 mol·L-1的X溶液D.10℃20 mL 2 mol·L-1的X溶液【解析】选B。温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为100 mL,则X物质的量越大,浓度越大。【补偿训练】已知CaCO3和盐酸反应的化学方程式为CaCO3(s)+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与盐酸接触面积改变的影响)　(　　)A.加大CaCO3的量B.加大盐酸的浓度C.加大盐酸的量D.减小CaCl2的浓度【解析】选B。增大反应物的量不影响化学反应速率,改变反应物的浓度才影响化学反应速率,由于给定的反应是不可逆反应,因此,此化学反应的速率和生成物的浓度无关。3.(双选)如图是可逆反应3X2+Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是　(　　)A.t1时,只有正方向反应没有逆方向反应B.t2时,反应已达到平衡状态C.t2～t3,各物质的浓度不再发生变化D.t2～t3,处于静止状态,反应不再发生【解析】选B、C。t1时,正反应速率大于逆反应速率,既有正方向反应也有逆方向反应,A错误;t2时,正反应速率等于逆反应速率,反应已达到平衡状态,B正确;t2～t3,反应处于平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,C正确;t2～t3,反应速率不等于0,反应仍然在进行,D错误。4.(2019·湘潭高一检测)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HIH2+I2。若c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1时,需要15 s,那么c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1时,所需反应的时间为　(　　)A.5 s　　B.10 s　　C.大于10 s　　D.小于10 s【解析】选C。随着反应不断进行,c(HI)逐渐减小,v(正)逐渐减小。所以,c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1,所用时间应大于10 s。5.(2020·宜昌高一检测)下列各关系式中能说明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是　(　　)A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)【解析】选C。A项中都是正反应速率,不能确定是否达到平衡;B项说明v正(N2)≠v逆(N2),不是平衡状态;C项中v正(H2)=v逆(H2),处于平衡状态;D项v正(N2)≠v逆(N2),不是平衡状态。6.(2019·贵阳高一检测)化合物A在一定条件下发生分解反应,反应物浓度随反应时间的变化如图所示。则化合物A在4～8 min的平均反应速率为　(　　)A.0.20 mol·L-1·min-lB.0.25 mol·L-1·min-lC.0.30 mol·L-1·min-lD.0.50 mol·L-1·min-l【解析】选B。由图可知,4～8 min期间,反应物浓度变化为Δc(A)=(2-1)mol·L-1=1 mol·L-1,所以4～8 min期间,反应速率为= =0.25 mol·L-1·min-1;选项B正确。7.(2020·绵阳高一检测)在容积可变的密闭容器中,2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于　世纪金榜导学号46934140(　　)A.5%　　　B.10%　　　C.15%　　　D.20%【解析】选C。　　　　　　　　　N2　　+　　3H22NH3起始物质的量/mol 2         8  0转化物质的量/mol 2/3      2 4/3平衡物质的量/mol 4/3      6 4/3同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比,故平衡时氮气的体积分数等于物质的量分数,为×100%≈15%。【方法规律】应用三段式法计算化学反应速率1.计算模式:设amol·L-1、bmol·L-1分别为A、B两物质的起始浓度,mxmol·L-1为反应物A的转化浓度,nxmol·L-1为B的转化浓度,则:　　　　　　　　   mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)起始浓度(mol·L-1)　a　　　b　　　　0　　　0转化浓度(mol·L-1)　mx　　 nx　　　 px　　 qx终态浓度(mol·L-1)a-mx　  b-nx　　  px　　 qx2.基本步骤:(1)确定反应物或生成物的起始加入量。(2)确定反应过程中各物质的变化量。(3)确定反应进行至某时刻时各物质的量。(4)依据题干中的条件建立等式关系进行解答。(5)应用化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。3.计算公式:(1)反应物:c(末)=c(初)-Δc生成物:c(末)=c(初)+Δc(2)v==(3)反应物转化率α=×100%8.(2019·晋城高一检测)在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是 (　　)①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q⑥单位时间内mmol A发生断键反应,同时pmol C也发生断键反应A.③④⑤⑥　　　　　　 B.②③④⑥C.①③④⑤     D.①③④⑥【解析】选B。判断化学平衡的根本标志是v(正)=v(逆),⑥中mmol A断键,则同时生成pmol C,而pmol C也发生断键反应,因此对C而言v(正)=v(逆),⑥正确;反应速率之比与反应是否达到平衡无关,⑤不选;平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变,则各组分的质量分数不再改变,③④正确;间接标志是体系的温度不再改变,故②正确;但因(m+n)与(p+q)的相对大小不确定,故①无法确定,若m+n=p+q,则压强始终不变化,则①错误。因此选B。【补偿训练】一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是　(　　)①混合气体的密度不变②容器内气体的压强不变③混合气体的总物质的量不变④B的物质的量浓度不变⑤v正(C)=v逆(D)⑥v正(B)=2v逆(C)A.①④⑤⑥　　　　　　 B.②③⑥C.②④⑤⑥     D.只有④【解析】选A。①容积恒定的密闭容器中,混合气体密度不变,也就是质量不变,对于有固体参加或者有固体生成的气体反应来说,质量不变说明已经达到平衡。②这是一个反应前后压强不变的反应,压强不变不能说明反应达到平衡。③该反应是反应前后气体的化学计量数不变的反应,也就是气体物质的量不变的反应,不能用物质的量是否变化衡量反应是否达到平衡。④B的物质的量浓度不变说明生成B的量与消耗B的量相等,也就是正逆反应速率相等,此时反应达到平衡。⑤v正(C)=v逆(D),说明正逆反应速率相等,此时反应达到平衡。⑥v正(B)=v逆(C),说明正逆反应速率相等,此时反应达到平衡。二、非选择题(本题包括2小题,共38分)9.(18分)(2019·南阳高一检测)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化,在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:时间/min12345氢气体积/mL50120232290310 (1)在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min各时间段中:反应速率最大的时间段是________,主要的原因可能是____________;反应速率最小的时间段是________,原因是________________________________。(2)在2～3 min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为________。(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水　B.Na2SO4溶液　C.NaOH溶液D.H2SO4溶液　E.Na2CO3溶液你认为可行的是(填字母)________。【解析】(1)根据表中数据可知在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min各时间段中生成氢气的体积分别是(mL)50、70、112、58、20,所以反应速率最大的时间段是2～3 min,这是由于该反应是放热反应,此时温度高,反应速率快。反应速率最小的时间段是4～5 min,这是由于此时H+浓度小,反应速率小。(2)在2～3 min时间段内,生成氢气的物质的量=0.112 L÷22.4 L·mol-1=0.005 mol,则消耗盐酸是0.01 mol,浓度是0.01 mol÷0.1 L=0.1 mol·L-1,所以用盐酸的浓度变化表示的反应速率v(HCl)=0.1 mol·L-1÷1 min=0.1 mol·L-1·min-1。(3)蒸馏水稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减小。但氢离子物质的量不变,生成的氢气量不变,A正确;Na2SO4溶液稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减小。但氢离子物质的量不变,生成的氢气量不变,B正确;NaOH溶液消耗氢离子,浓度降低,但生成的氢气也减少,C错误;H2SO4溶液增大氢离子浓度,反应速率增大,D错误;Na2CO3溶液消耗氢离子生成CO2,反应速率减小,生成的氢气也减少,E错误。答案:(1)2～3 min　该反应是放热反应,此时温度高4～5 min　此时H+浓度小(2)v(HCl)=0.1 mol·L-1·min-1　(3)A、B10.(20分)(2020·南平高一检测)Ⅰ.已知反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答有关的问题:(1)常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率________。(2)为了提高生成SO2的速率,可以采用的措施是________。A.增加FeS2的量　　　　　 B.增大O2的浓度C.升高温度      D.减小压强Ⅱ.某可逆反应在体积为5 L的密闭容器中进行,0～3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体)(3)该反应的化学方程式为____________________________________________。(4)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,上述反应达到平衡的是________(填字母)。A.气体总质量保持不变B.A、B、C的浓度都相等C.A、B、C的浓度不再发生变化D.A、B、C的分子数之比为2∶1∶2E.正反应和逆反应都已停止F.容器内气体密度不再发生变化【解析】Ⅰ.(1)FeS2与Fe2O3为固体,不能用来表示反应速率,O2与SO2为气体,可用O2与SO2浓度的变化来表示该反应的速率。(2)A.FeS2为固体,增加FeS2的量,不影响化学反应速率,错误;B.增大O2的浓度,反应物浓度变大,反应速率加快,正确;C.升高温度,化学反应速率加快,正确;D.减小压强,反应速率减小,错误。Ⅱ.(3)根据图象可知A、B物质的量减少,为反应物,C物质的量增大为生成物,2分钟时达到平衡,该反应为可逆反应,0～2分钟内A、B、C物质的量改变量分别为2 mol、1 mol、2 mol,所以该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g)。(4)A.根据质量守恒,不论反应是否达到平衡,气体总质量保持不变,所以气体总质量保持不变不能判断反应达到平衡,错误;B.A、B、C的浓度是否相等与反应是否平衡无关,错误;C.A、B、C的浓度不再发生变化,说明正反应速率等于逆反应速率,说明反应达到平衡,正确;D.A、B、C的分子数之比与反应是否达到平衡无关,错误;E.反应平衡时正反应速率等于逆反应速率,不是0,错误;F.根据质量守恒定律,气体质量不变,容器的体积固定,则不论是否平衡,密度都保持不变,所以容器内气体密度不再发生变化,不能判断反应达到平衡,错误。答案:Ⅰ.(1)O2、SO2　(2)B、CⅡ.(3)2A(g)+B(g)2C(g)　(4)C11.(6分)(2019·珠海高一检测)其他条件不变时,能使反应速率加快的是　 (　　)A.对于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,增大体系的压强B.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器体积固定不变时,充入ArC.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器体积固定不变时,充入N2D.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器气体压强不变时,充入Ar【解析】选C。此题着重考查压强对反应速率的影响。压强改变时,必须引起反应物浓度的变化,才能使反应速率发生变化,不能理解为“容器所受压强变化时反应速率就会发生变化”。12.(6分)已知:X(g)+2Y(g)3Z(g)　ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是　 (　　)A.0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 molB.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJD.升高反应温度,逆反应速率增大、正反应速率减小【解析】选D。因为该反应为可逆反应,反应不可能进行到底,所以0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol,A选项正确;达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度不再发生变化,B选项正确;X(g)+2Y(g)3Z(g)　ΔH=-akJ·mol-1(a>0)表示1 mol X(g)和2 mol Y(g)完全反应生成3 mol Z(g)放出akJ的热量,若n(X)>1 mol,n(Y)>2 mol,则反应放出的热量可达akJ,C选项正确;升高反应温度,正反应和逆反应速率都增大,D选项错误。13.(18分)(1)某课外兴趣小组对过氧化氢的分解速率做了如下实验探究,表中是该小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据,表中数据为在不同条件下用10 mL不同浓度的H2O2制取150 mL O2所需时间(s)。 30% H2O215% H2O210% H2O25% H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、加热102560120①上述实验结果体现了________、________、________对过氧化氢分解速率的影响。②从上述实验结果中选一个影响过氧化氢分解速率的因素,说明该因素对化学反应速率的影响是_____________________________________。(2)某温度时,在一个2 L的密闭容器中,M、N、W三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示,根据图中数据,填写下列空白:①该反应的化学方程式为____________________________________________。②反应至4 min时,N的平均速率为________,第4分钟末M的转化率为________。【解析】(1)①表格中的实验探究条件有H2O2的浓度变化、是否加热和是否使用催化剂,所以实验结果体现了浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。②在其他条件不变时,加热、增加H2O2的浓度、使用MnO2作催化剂都提高了其化学反应速率。(2)①从图象可知,M、N为反应物,W为生成物,反应至4 min时,W增加0.8 mol,M、N都消耗0.4 mol,所以该反应的化学方程式为M(g)+N(g)2W(g)。②Δc(N)==0.2 mol·L-1,v(N)==0.05 mol·L-1·min-1,M的转化率=×100%≈33.3%。答案:(1)①温度　浓度　催化剂②当控制其他条件不变时,升高温度(或增加反应物的浓度,或加入催化剂),可以加快化学反应速率(2)①M(g)+N(g)2W(g)②0.05 mol·L-1·min-1　33.3%