人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度课时练习

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度课时练习，共9页。试卷主要包含了6 ml·L-1，反应速率大小比较的两种方法，在一密闭容器中进行反应，一定温度下,10 mL 0等内容，欢迎下载使用。
课时达标训练1.(2020·聊城高一检测)将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(s)+B(g)2C(g),反应2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1。下列说法正确的是　(　　)A.用A表示2 s内的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1B.用B表示2 s内的平均反应速率为0.6 mol·L-1·s-1C.2 s时v(C)=0.3 mol·L-1·s-1D.2 s时B的浓度为0.7 mol·L-1【解析】选D。不能用固体物质的浓度表示化学反应速率,A错误;化学反应速率是平均值不是瞬时值,C错误;据题目条件知v(C)=0.6 mol·L-1÷2 s=0.3 mol·L-1·s-1,则v(B)=0.3 mol·L-1·s-1÷2=0.15 mol·L-1·s-1,则2 s时物质B的浓度为2 mol÷2 L-0.6 mol·L-1÷2=0.7 mol·L-1,B错误,D正确。【方法规律】1.化学反应速率的计算方法:(1)根据v(A)=计算。(2)根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算。2.反应速率大小比较的两种方法:同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的转化:(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA+bBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若>,则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。2.化工生产中,为加快反应应优先考虑的措施是　(　　)A.选用适宜的催化剂B.采用高压C.采用高温D.增大反应物浓度【解析】选A。A、B、C、D选项中的措施都能加快反应速率,但工业生产中从降低生产成本和提高生产效率的方面考虑,选用适宜的催化剂是优先考虑的措施,催化剂能极大地加快反应速率。3.(2020·潍坊高一检测)为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是　(　　) 【解析】选D。没有对比实验,A错误;催化剂不同,温度不同,无法比较,B错误;前者没有催化剂,后者有催化剂,且温度不同,无法比较,C错误;只有温度不同,其他条件都相同,该方案可行,D正确。4.(2020·湛江高一检测)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是　(　　)A.SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1B.SO2为0.25 mol·L-1C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1D.SO3为0.4 mol·L-1【解析】选B。假设该时刻的SO3全部转化为SO2和O2,则SO2、O2的浓度将达到0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1;而假设该时刻的SO2和O2全部化合生成SO3,则SO3的浓度将达到0.4 mol·L-1。因为该反应是可逆反应,三种物质必将同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化),因此,体系中的SO3、O2、SO2浓度值的范围应该分别是0～0.4 mol·L-1、0～0.2 mol·L-1、0～0.4 mol·L-1,很显然,A、D是不可能的。要得到C中的数据必须是SO2和SO3同时消耗而减少,这不符合硫原子守恒,也是绝对不可能的。5.(2020·衡水高一检测)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化如图所示。由图可得出正确的结论是　(　　)A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a～b段小于b～c段【解析】选D。化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达到平衡,A错误;从a到b正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,B错误;从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,则SO2的转化率将逐渐增大,D正确。6.一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)　(　　)A.0～6 min的平均反应速率:　v(H2O2)≈3.3×1mol·L-1·min-1B.6～10 min平均反应速率:　v(H2O2)<3.3×1mol·L-1·min-1C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1D.反应至6 min时,H2O2分解了50%【解析】选C。根据题目信息可知,0～6 min,生成22.4 mL(标准状况)氧气,消耗0.002 mol H2O2,则v(H2O2)≈3.3×1mol·L-1·min-1,A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B项正确;反应至6 min时,剩余0.002 mol H2O2,此时c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C项错误;反应至6 min时,消耗0.002 mol H2O2,转化率为50%,D项正确。7.(2020·福州高一检测)在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如图表示NO2的变化的曲线是__________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v=__________。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是__________(填字母,下同)。a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内密度保持不变(3)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是___________。a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂【解析】(1)NO2的起始浓度为c(NO2)=0,2 s时c(NO2)可根据表中n(NO)的变化量求解,c(NO2)=mol·L-1=0.006 mol·L-1,故答案选b。由表可知0～2 s内v(NO)=mol·L-1·s-1=0.003 mol·L-1·s-1,故v(O2)=1.5×10-3mol·L-1·s-1。(2)在任意状态下,都存在v(NO2)=2v(O2)这样的速率关系,不能作为平衡状态的标志,故a错误。因该反应为气体体积不等的反应,故压强不变可作为平衡状态的标志。由v逆(NO)=2v正(O2),可推出v逆(NO)=v正(NO),说明已达到平衡状态。由于平衡体系中全是气体,容器体积固定,故任意状态下密度不变,故d错误。(3)及时分离出NO2气体,使生成物的浓度减小,进而使反应物的浓度也减小,反应速率减小,a错误;升高温度,使反应速率增大,b正确;增大O2的浓度能增大反应速率,c正确;催化剂能增大反应速率,d正确。答案:(1)b　1.5×10-3mol·L-1·s-1　(2)b、c　(3)b、c、d【补偿训练】(2020·锦州高一检测)在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示。(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________;反应平衡时c(H2)=_________________________。(2)判断该反应达到平衡的依据是________。A.CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D.正、逆反应速率都为零【解析】(1)从图中可以看出,反应进行到10 min后CO2的浓度不再发生变化,此时达到化学平衡状态。v(CO)=v(CO2)==0.003 mol·L-1·min-1。根据图象,c(H2)=c(CO2)=0.03 mol·L-1。(2)A中CO减少的化学反应速率为正反应速率,CO2减少的化学反应速率为逆反应速率,则正逆反应速率相等,说明达到化学平衡状态。C中各物质的浓度不再发生变化,说明达到了化学平衡状态。答案:(1)0.003 mol-1·L-1·min-10.03 mol·L-1　(2)A、C8.【能力挑战题】(1)在反应A(g)+3B(g)2C(g)中,若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L-1·min-1。(2)在2 L的密闭容器中,充入2 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应,3 s后测得N2为1.9 mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为________。(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在2 s时,容器中有________mol A,此时C的物质的量浓度为________。【解析】(1)v(B)=3v(A)=3×0.2 mol·L-1·min-1=0.6 mol·L-1·min-1。(2)v(N2)==1/60 mol·L-1·s-1,v(H2)=3v(N2)=3×1/60 mol·L-1·s-1=0.05 mol·L-1·s-1。(3)Δn(A)=0.06 mol·L-1·s-1×2 s×10 L=1.2 mol,则在2 s时,容器中含有的A为10 mol-1.2 mol=8.8 mol。Δn(C)=Δn(A)×=1.2 mol×=0.8 mol, c(C)==0.08 mol·L-1。答案:(1)0.6　(2)0.05 mol·L-1·s-1(3)8.8　0.08 mol·L-1【补偿训练】将6 mol A气体和2 mol B气体在2 L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若经5 min后反应达到平衡状态,容器内的压强变小,并知D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,请填写下列空白:(1)x的数值为________。(2)A的平均反应速率为________。(3)5 min时B的转化率为________。【解析】(1)由于反应达到平衡时容器内的压强变小,则该反应的正反应是个气体体积减小的反应,所以3+1>x+2。方程式的化学计量数都是正整数,所以x=1。(2)v(D)=0.2 mol·L-1·min-1,由于v(A)∶v(D)=3∶2,所以v(A)=(0.2 mol·L-1·min-1×3)÷2=0.3 mol·L-1·min-1。(3)由于v(B)∶v(D)=1∶2,所以v(B)= 0.1 mol·L-1·min-1,Δc(B)=v(B)·Δt=0.1 mol·L-1·min-1×5 min=0.5 mol·L-1,因此B的转化率为[0.5 mol·L-1÷(2 mol÷2 L)]×100% =50%。答案:(1)1　(2)0.3 mol·L-1·min-1　(3)50%