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第二章复习提升-2022版化学必修第二册 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第二章复习提升-2022版化学必修第二册 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共15页。
第2章 化学键 化学反应规律
本章复习提升
易混易错练
易错点1 不能正确判断化学键以及化合物的类型
1.(2020甘肃兰州一中高一月考,)下列说法正确的是( )
A.共价化合物中可能含有离子键
B.离子化合物中只含有离子键
C.区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电
D.离子化合物在熔融状态能电离出可自由移动的离子,而共价化合物在熔融状态不能电离出自由移动的离子
2.(2021辽宁锦州高一期末,)下列关于化学键的说法正确的是 ( )
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物;
②第ⅠA族和第ⅦA族的元素化合时,一定有离子键生成;
③含有离子键的化合物一定是离子化合物;
④非极性键只存在于双原子单质分子中;
⑤离子化合物中可能含有共价键。
A.①④ B.③⑤
C.①③④ D.②④⑤
易错点2 不能正确理解原电池的工作原理
3.(2020河北衡水中学高一开学考试,)我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )
A.电池工作时,锂离子向正极移动
B.有机电解质可用水溶液代替
C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑
D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气
4.(2020山东潍坊高一下期中,)燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,a、b均为惰性电极,下列叙述错误的是 ( )
A.a极是负极,该电极上发生氧化反应
B.b极发生的电极反应是O2+4OH--4e- 2H2O
C.电池总反应为2H2+O2 2H2O
D.溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动
易错点3 不能正确理解化学反应速率概念
5.(2021四川成都高二期末,)实验室制备CO2气体时,向一定质量的CaCO3(块状固体)中加入200 mL 2 mol·L-1盐酸,反应进行到1 min时共产生标准状况下的CO2气体224 mL,下列有关该反应速率的描述正确的是(忽略溶液体积的变化) ( )
A.将2 mol·L-1盐酸改为相同物质的量浓度的硫酸,反应速率一定更快
B.1 min内,用Ca2+表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1
C.再加入少量CaCO3固体,生成CO2的速率明显加快
D.1 min末时,用H+表示的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
6.(2020甘肃临夏中学高二上月考,)反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),反应2 min后,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。对此反应的反应速率的叙述正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·s-1
B.在0~2 min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.分别用B、C、D表示该反应的反应速率,其比值是3∶2∶1
易错点4 不能正确理解化学反应速率的影响因素
7.(2020河北衡水中学高一开学考试,)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定密闭容器中进行,则下列说法或结论中,能够成立的是 ( )
A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,反应速率减小
B.反应达平衡状态时:v(CO)正=v(H2O)逆
C.保持体积不变,充入少量He使体系压强增大反应速率一定增大
D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
易错点5 利用“三段式”计算的误区
8.(2020河南鹤壁高级中学高一月考,)3 mol A和2.5 mol B混合于2 L密闭容器中,发生的反应如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5 min后反应达到平衡状态,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),(反应物 A 的平衡转化率可表示为α(A)=A的初始浓度-A的平衡浓度A的初始浓度×100%=c0(A)-c平(A)c0(A)×100%)下列结论正确的是 ( )
A.A的平均反应速率为 0.1 mol/(L·min)
B.平衡时,C的浓度为 0.125 mol/L
C.平衡时,B的转化率为 20%
D.平衡时,容器内压强为原来的 0.8 倍
9.(2020浙江金华磐安第二中学高二期中,)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是 ( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
易错点6 不能正确判断化学平衡状态
10.(2021江苏泰州高二期末,)恒温恒容的密闭容器中,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)达到平衡状态的标志是 ( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2;
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1;
③混合气体的颜色不再改变;
④混合气体的密度不再改变。
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
11.(双选)(2020四川雅安高二上期末,)能作为判断反应I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)已达到平衡状态的依据的是 ( )
A.容器中的压强不再改变
B.溶液的颜色不再改变
C.I-浓度不再变化
D.正、逆反应速率均为0
易错点7 不能正确使用控制变量法
12.(2020山东淄博高一下期中,)为了研究外界条件对H2O2分解速率的影响,有同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下实验(注意:设计实验时,必须控制只有一个变量)。
试剂:4% H2O2溶液、12% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水。
仪器:试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯、烧杯、石棉网、温度计及必要的夹持装置。
(1)实验1
实验目的:探究温度对化学反应速率的影响。
实验步骤:分别向甲、乙两支试管中加入5 mL 4% H2O2溶液,再分别加入3滴1 mol/L FeCl3溶液,待两支试管中均有适量气泡出现时,将试管甲放入5 ℃水浴中,将试管乙放入40 ℃水浴中。
实验现象:试管 (填“甲”或“乙”)中产生气泡的速率快,说明 。
(2)实验2
实验目的:探究浓度对化学反应速率的影响。
实验步骤:向试管甲中加入5 mL 4% H2O2溶液,向试管乙中加入5 mL 12% H2O2溶液。
实验现象:试管甲、乙中均缓慢产生少量气体。
该实验现象不明显,你如何改进实验方案,使实验现象支持“浓度改变会影响化学反应速率”这一理论预测: 。
(3)实验3
实验目的: 。
实验步骤:在试管甲中加入5 mL 4% H2O2溶液,在试管乙中加入5 mL 4% H2O2溶液后再加入1 mL 1 mol/L FeCl3溶液。
你认为实验3的设计是否严谨? (填“是”或“否”),说明理由: 。
思想方法练
控制变量法在探究化学反应速率的影响因素中的应用
方法概述
科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中的某一个因素,而控制其他因素不变,使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种控制变量的方法是科学探究中常用的方法。例如,探究温度对化学反应速率的影响时,控制浓度和其他影响因素相同;而比较不同浓度对化学反应速率的影响时,则控制温度和其他影响因素相同;最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。
1.(2020湖北武汉高一下期中,)已知FeCl3和MnO2都可做H2O2分解制O2反应的催化剂,为了探究温度对该反应速率的影响,下列实验方案可行的是 ( )
2.(2020辽宁沈阳东北育才学校高一期末,)在298 K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率如下表,由此可推知第6组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为 (深度解析)
实验编号
1
2
3
4
5
6
c(HI)
/mol·L-1
0.100
0.200
0.150
0.100
0.100
?
c(H2O2)
/mol·L-1
0.100
0.100
0.150
0.200
0.300
?
v/mol·L-1·s-1
0.007 6
0.015 2
0.017 1
0.015 2
0.022 8
0.152
A.0.500 mol·L-1、0.400 mol·L-1
B.0.400 mol·L-1、0.500 mol·L-1
C.1.00 mol·L-1、0.200 mol·L-1
D.0.100 mol·L-1、1.00 mol·L-1
3.(2020河北衡水中学高一开学考试,)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
A
B
C
D
E
F
4 mol/L H2SO4溶液(mL)
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液(mL)
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O(mL)
V7
V8
V9
V10
10
0
(1)请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= 。
(2)该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。深度解析
4.(2020安徽六安一中高一期末,)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,请完成以下实验设计表。
实验
编号
温度
初始
pH
0.1 mol/L草
酸溶液/mL
0.01 mol/L
KMnO4溶液
的体积/mL
蒸馏水体
积/mL
待测数据
(反应混
合液褪色
时间/s)
①
常温
1
20
50
30
t1
②
常温
2
20
50
30
t2
③
常温
2
40
a
b
t3
表中a、b的值分别为a= 、b= 。
(2)该反应的离子方程式为 。
(3)若t1
实验方案(不要求写出
具体操作过程)
预期实验结果和结论
反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用)
答案全解全析
第2章 化学键 化学反应规律
本章复习提升
易混易错练
1.D 共价化合物中不含离子键,故A错误;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH,故B错误;有些共价化合物在水溶液里能电离出自由移动的阴、阳离子,如HCl,故C错误;离子化合物在熔融状态能电离出可自由移动的离子,而共价化合物在熔融状态不能电离出自由移动的离子,故D正确。
易错分析
离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
化学键
一定含有离子键,可能含有共价键
共价键
概念
由阴、阳离子构成的化合物叫离子化合物
原子通过共价键结合构成的化合物叫共价化合物
达到稳定
结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
表示方式
以NaCl为例:电子式为Na+[·×Cl······]-;NaCl的形成过程为
以HCl为例:电子式为H×·Cl······;HCl的形成过程为H×+·Cl······H×·Cl······
2.B 含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3是共价化合物,故①错误;第ⅠA族和第ⅦA族的元素化合时,不一定形成离子键,也可能形成共价键,如HCl,故②错误;含有离子键的化合物为离子化合物,故③正确;共价化合物、离子化合物中也可能含有非极性键,如乙醇中的C—C键,过氧化钠中的O—O键,故④错误;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,故⑤正确;故B项正确。
3.B 电池工作时, Li+移向正极,故A正确;金属Li与水反应,与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代替,故B错误;电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,故C正确;题中装置不但可提供电能,而且反应产物是氢气,还能提供清洁能源,故D正确。
易错分析
原电池的工作原理
4.B 氢氧燃料电池工作时,通入氢气的一极(a极)为原电池的负极,发生氧化反应,故A正确;通入氧气的一极(b极)为原电池的正极,发生还原反应:O2+4e-+2H2O 4OH-,故B错误;氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2 2H2O,故C正确;溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,故D正确。
5.B 碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙,硫酸钙是微溶物,能覆盖在碳酸钙表面,阻止反应进一步进行,即将2 mol·L-1盐酸改为相同物质的量浓度的硫酸时,反应速率将减慢,故A错误;v(Ca2+)=ΔcΔt=0.01mol·L-10.2L×1min=0.05 mol·L-1·min-1,故B正确;加入少量CaCO3固体不能改变反应物浓度,不能改变反应速率,故C错误;v(H+)=ΔcΔt=0.1mol·L-11min=0.1 mol·L-1·min-1,该速率是用H+表示该反应在1 min内的平均速率,不为瞬时速率,故D错误。
易错分析
化学反应速率表示单位时间内浓度的变化量,为一段时间内的平均速率,不是瞬时速率;固体和纯液体的浓度被视为常数,一般不用固体和纯液体来表示反应速率。
6.D 物质A为固体,其物质的量浓度不变,故A错误;同一反应中物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,所以在0~2 min内用B和C表示的反应速率之比为3∶2,B错误;0~2 min内用B表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1,故C错误;同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,所以v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶2∶1,D正确。
7.B 容器的体积缩小,反应混合气体各组分浓度增大,反应速率加快,故A错误;v(CO)正=v(H2O)逆,不同物质表示的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比,反应达到平衡状态,故B正确;保持容器体积不变,充入少量He,反应混合气体各组分的浓度不变,反应速率不变,故C错误;增大固体的量,不影响反应速率,故D错误。
8.C 5 min后反应达到平衡状态,容器内压强变小,则有x+2<3+1,x<2,则x=1,D的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),生成n(D)=2 L×5 min×0.1 mol/(L·min)=1 mol,则列三段式如下:
3A(g) + B(g)C(g)+2D(g)
起始(mol): 3 2.5 0 0
转化(mol): 1.5 0.5 0.5 1
平衡(mol): 1.5 2 0.5 1
v(A)=1.5mol2L5min=0.15 mol/(L·min),故A错误;平衡时C的浓度为0.5mol2L=0.25 mol/L,故B错误;平衡时,B的转化率=0.5mol2.5mol×100%=20%,故C正确;恒温恒容下,压强之比等于气体物质总的物质的量之比,平衡时,容器内压强为原来的55.5=1011倍,故D错误。
易错分析
解答此类题目时,注意以下几点:①巧设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为x,本题中可以根据D的平均反应速率,求出转化生成的D的物质的量,进而求出其他物质转化的量。②确定三个量:确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量。③解题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应速率等,得出题目答案。
9.B 2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,则C的物质的量=0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,列三段式如下:
2A(g) + B(g)2C(g)
初始: 4 mol 2 mol 0
转化: 1.2 mol 0.6 mol 1.2 mol
平衡: 2.8 mol 1.4 mol 1.2 mol
①v(A)=ΔcΔt=0.6mol·L-12s=0.3 mol·L-1·s-1,正确;②v(B)=ΔcΔt=0.3mol·L-12s=0.15 mol·L-1·s-1,错误;2 s时物质A的转化率=1.2mol4mol×100%=30%,③错误;④2 s时c(B)=1.4mol2L=0.7 mol/L,④正确。
10.A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,表明反应达到平衡,①正确;在一确定的化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,与该反应是否达到平衡状态无关,②错误;混合气体的颜色不再改变时,表明NO2的浓度不再改变,反应达到平衡状态,③正确;该反应在恒温恒容的条件下进行,体积不变,反应前后气体总质量不变,所以混合气体密度始终不变,④错误。
易错分析
解答本题时,可利用判断化学平衡状态的方法——“正、逆相等,变量不变”。
11.BC A项,该反应没有气体参加,压强始终不变,不能据容器中的压强不再改变判断反应已达到平衡状态;B项,当溶液的颜色不再改变时,说明I2的浓度不再改变,该反应达到平衡状态;C项,当I-浓度不再变化时,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;D项,反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等但不为0;故选BC。
12.答案 (1)乙 升高温度可加快H2O2的分解速率
(2)同时分别向试管甲和试管乙中滴加3滴1 mol/L FeCl3溶液
(3)探究催化剂对化学反应速率的影响 否 试管乙中加入1 mL 1 mol/L FeCl3溶液会使H2O2溶液的浓度减小
解析 (1)甲、乙两支试管中均加入5 mL 4% H2O2溶液,试管乙中的温度比试管甲高,所以试管乙中产生气泡的速率快,说明升高温度可加快H2O2的分解速率。(2)向试管甲中加入5 mL 4% H2O2溶液,向试管乙中加入5 mL 12% H2O2溶液,再同时分别向试管甲和试管乙中滴加3滴1 mol/L FeCl3溶液作为催化剂,从而加快反应速率,使现象更为明显。(3)只有一支试管中加入了氯化铁溶液,与另一支试管形成对比试验,则实验目的是探究催化剂对化学反应速率的影响;实验3设计不合理,因为加入的1 mL 1 mol/L FeCl3溶液会对乙试管中溶液进行稀释,使H2O2溶液浓度减小,从而影响实验结果。
思想方法练
1.D A项,没有对比实验,无法探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;B项,有温度和催化剂两个变量,不能探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;C项,虽然温度不同,但一个不加催化剂,另一个加催化剂,故不能探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;D项,温度不同,其他条件都相同,可以探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;故选D。
2.D 由表格数据可知,实验2与实验1比较,c(HI)增大到原来的2倍,则反应速率也增大为原来的2倍,实验4与实验1比较,c(H2O2)增大到原来的2倍,则反应速率也增大为原来的2倍,实验3与实验1比较,c(HI)和c(H2O2)都增大为原来的1.5倍,则反应速率增大到原来的0.01710.0076=2.25=1.52倍,则可以得出反应速率与c(HI)和c(H2O2)浓度变化成正比,所以实验6反应速率是实验1的0.1520.0076=20倍,则c(HI)和c(H2O2)之积应该增大到原来的20倍,则A、B、C符合,只有D不符合。
方法解读
(1)确定变量:解答这类题目时首先要认真审题,找出影响实验探究结果的因素。
(2)定多变一:在探究时,应先控制其他的因素不变,只改变某种因素,探究这种因素与所探究问题的关系,然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。
(3)数据有效:解答时注意选择的数据(或设置的实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断。
3.答案 (1)30 10 (2)生成的Cu沉积在Zn表面,Zn与H2SO4溶液的接触面积减小,反应速率减慢。
解析 (1)要研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响,H2SO4溶液的用量需是定值,所以V1、V2、V3、V4、V5都是30;通过F组数据可以看出溶液的总体积是50 mL,要保证H+浓度相同,所有溶液的总体积都得是50 mL,故V6=10。
(2)由于Cu2++ZnZn2++Cu,当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成的Cu覆盖在Zn表面,Zn与H2SO4的接触面积减小,反应速率减慢。
方法解读
本题考查硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,以表格的形式给出了多组实验数据,解决本类试题的关键是找出变化量(硫酸铜溶液的体积),控制变化量发生变化,其他量(混合溶液总体积、反应物的物质的量等)均保持不变。
4.答案 (1)50 10 (2)5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O (3)溶液的pH对该反应的反应速率有影响[或在一定条件下,c(H+)越大,反应速率越快] (4)往反应混合液中加入少量MnSO4固体,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验
解析 (1)溶液总体积为100 mL,控制KMnO4溶液初始浓度相同,则a=50,b=100-40-50=10。(2)草酸与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,生成锰离子、二氧化碳和水,反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O。(4)控制其他反应条件与实验①相同,往反应混合液中加入少量MnSO4固体,若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用)。
第2章 化学键 化学反应规律
本章复习提升
易混易错练
易错点1 不能正确判断化学键以及化合物的类型
1.(2020甘肃兰州一中高一月考,)下列说法正确的是( )
A.共价化合物中可能含有离子键
B.离子化合物中只含有离子键
C.区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电
D.离子化合物在熔融状态能电离出可自由移动的离子,而共价化合物在熔融状态不能电离出自由移动的离子
2.(2021辽宁锦州高一期末,)下列关于化学键的说法正确的是 ( )
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物;
②第ⅠA族和第ⅦA族的元素化合时,一定有离子键生成;
③含有离子键的化合物一定是离子化合物;
④非极性键只存在于双原子单质分子中;
⑤离子化合物中可能含有共价键。
A.①④ B.③⑤
C.①③④ D.②④⑤
易错点2 不能正确理解原电池的工作原理
3.(2020河北衡水中学高一开学考试,)我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )
A.电池工作时,锂离子向正极移动
B.有机电解质可用水溶液代替
C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑
D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气
4.(2020山东潍坊高一下期中,)燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,a、b均为惰性电极,下列叙述错误的是 ( )
A.a极是负极,该电极上发生氧化反应
B.b极发生的电极反应是O2+4OH--4e- 2H2O
C.电池总反应为2H2+O2 2H2O
D.溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动
易错点3 不能正确理解化学反应速率概念
5.(2021四川成都高二期末,)实验室制备CO2气体时,向一定质量的CaCO3(块状固体)中加入200 mL 2 mol·L-1盐酸,反应进行到1 min时共产生标准状况下的CO2气体224 mL,下列有关该反应速率的描述正确的是(忽略溶液体积的变化) ( )
A.将2 mol·L-1盐酸改为相同物质的量浓度的硫酸,反应速率一定更快
B.1 min内,用Ca2+表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1
C.再加入少量CaCO3固体,生成CO2的速率明显加快
D.1 min末时,用H+表示的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
6.(2020甘肃临夏中学高二上月考,)反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),反应2 min后,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。对此反应的反应速率的叙述正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·s-1
B.在0~2 min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.分别用B、C、D表示该反应的反应速率,其比值是3∶2∶1
易错点4 不能正确理解化学反应速率的影响因素
7.(2020河北衡水中学高一开学考试,)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定密闭容器中进行,则下列说法或结论中,能够成立的是 ( )
A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,反应速率减小
B.反应达平衡状态时:v(CO)正=v(H2O)逆
C.保持体积不变,充入少量He使体系压强增大反应速率一定增大
D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
易错点5 利用“三段式”计算的误区
8.(2020河南鹤壁高级中学高一月考,)3 mol A和2.5 mol B混合于2 L密闭容器中,发生的反应如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5 min后反应达到平衡状态,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),(反应物 A 的平衡转化率可表示为α(A)=A的初始浓度-A的平衡浓度A的初始浓度×100%=c0(A)-c平(A)c0(A)×100%)下列结论正确的是 ( )
A.A的平均反应速率为 0.1 mol/(L·min)
B.平衡时,C的浓度为 0.125 mol/L
C.平衡时,B的转化率为 20%
D.平衡时,容器内压强为原来的 0.8 倍
9.(2020浙江金华磐安第二中学高二期中,)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是 ( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
易错点6 不能正确判断化学平衡状态
10.(2021江苏泰州高二期末,)恒温恒容的密闭容器中,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)达到平衡状态的标志是 ( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2;
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1;
③混合气体的颜色不再改变;
④混合气体的密度不再改变。
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
11.(双选)(2020四川雅安高二上期末,)能作为判断反应I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)已达到平衡状态的依据的是 ( )
A.容器中的压强不再改变
B.溶液的颜色不再改变
C.I-浓度不再变化
D.正、逆反应速率均为0
易错点7 不能正确使用控制变量法
12.(2020山东淄博高一下期中,)为了研究外界条件对H2O2分解速率的影响,有同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下实验(注意:设计实验时,必须控制只有一个变量)。
试剂:4% H2O2溶液、12% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水。
仪器:试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯、烧杯、石棉网、温度计及必要的夹持装置。
(1)实验1
实验目的:探究温度对化学反应速率的影响。
实验步骤:分别向甲、乙两支试管中加入5 mL 4% H2O2溶液,再分别加入3滴1 mol/L FeCl3溶液,待两支试管中均有适量气泡出现时,将试管甲放入5 ℃水浴中,将试管乙放入40 ℃水浴中。
实验现象:试管 (填“甲”或“乙”)中产生气泡的速率快,说明 。
(2)实验2
实验目的:探究浓度对化学反应速率的影响。
实验步骤:向试管甲中加入5 mL 4% H2O2溶液,向试管乙中加入5 mL 12% H2O2溶液。
实验现象:试管甲、乙中均缓慢产生少量气体。
该实验现象不明显,你如何改进实验方案,使实验现象支持“浓度改变会影响化学反应速率”这一理论预测: 。
(3)实验3
实验目的: 。
实验步骤:在试管甲中加入5 mL 4% H2O2溶液,在试管乙中加入5 mL 4% H2O2溶液后再加入1 mL 1 mol/L FeCl3溶液。
你认为实验3的设计是否严谨? (填“是”或“否”),说明理由: 。
思想方法练
控制变量法在探究化学反应速率的影响因素中的应用
方法概述
科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中的某一个因素,而控制其他因素不变,使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种控制变量的方法是科学探究中常用的方法。例如,探究温度对化学反应速率的影响时,控制浓度和其他影响因素相同;而比较不同浓度对化学反应速率的影响时,则控制温度和其他影响因素相同;最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。
1.(2020湖北武汉高一下期中,)已知FeCl3和MnO2都可做H2O2分解制O2反应的催化剂,为了探究温度对该反应速率的影响,下列实验方案可行的是 ( )
2.(2020辽宁沈阳东北育才学校高一期末,)在298 K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率如下表,由此可推知第6组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为 (深度解析)
实验编号
1
2
3
4
5
6
c(HI)
/mol·L-1
0.100
0.200
0.150
0.100
0.100
?
c(H2O2)
/mol·L-1
0.100
0.100
0.150
0.200
0.300
?
v/mol·L-1·s-1
0.007 6
0.015 2
0.017 1
0.015 2
0.022 8
0.152
A.0.500 mol·L-1、0.400 mol·L-1
B.0.400 mol·L-1、0.500 mol·L-1
C.1.00 mol·L-1、0.200 mol·L-1
D.0.100 mol·L-1、1.00 mol·L-1
3.(2020河北衡水中学高一开学考试,)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
A
B
C
D
E
F
4 mol/L H2SO4溶液(mL)
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液(mL)
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O(mL)
V7
V8
V9
V10
10
0
(1)请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= 。
(2)该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。深度解析
4.(2020安徽六安一中高一期末,)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,请完成以下实验设计表。
实验
编号
温度
初始
pH
0.1 mol/L草
酸溶液/mL
0.01 mol/L
KMnO4溶液
的体积/mL
蒸馏水体
积/mL
待测数据
(反应混
合液褪色
时间/s)
①
常温
1
20
50
30
t1
②
常温
2
20
50
30
t2
③
常温
2
40
a
b
t3
表中a、b的值分别为a= 、b= 。
(2)该反应的离子方程式为 。
(3)若t1
实验方案(不要求写出
具体操作过程)
预期实验结果和结论
反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用)
答案全解全析
第2章 化学键 化学反应规律
本章复习提升
易混易错练
1.D 共价化合物中不含离子键,故A错误;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH,故B错误;有些共价化合物在水溶液里能电离出自由移动的阴、阳离子,如HCl,故C错误;离子化合物在熔融状态能电离出可自由移动的离子,而共价化合物在熔融状态不能电离出自由移动的离子,故D正确。
易错分析
离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
化学键
一定含有离子键,可能含有共价键
共价键
概念
由阴、阳离子构成的化合物叫离子化合物
原子通过共价键结合构成的化合物叫共价化合物
达到稳定
结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
表示方式
以NaCl为例:电子式为Na+[·×Cl······]-;NaCl的形成过程为
以HCl为例:电子式为H×·Cl······;HCl的形成过程为H×+·Cl······H×·Cl······
2.B 含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3是共价化合物,故①错误;第ⅠA族和第ⅦA族的元素化合时,不一定形成离子键,也可能形成共价键,如HCl,故②错误;含有离子键的化合物为离子化合物,故③正确;共价化合物、离子化合物中也可能含有非极性键,如乙醇中的C—C键,过氧化钠中的O—O键,故④错误;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,故⑤正确;故B项正确。
3.B 电池工作时, Li+移向正极,故A正确;金属Li与水反应,与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代替,故B错误;电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,故C正确;题中装置不但可提供电能,而且反应产物是氢气,还能提供清洁能源,故D正确。
易错分析
原电池的工作原理
4.B 氢氧燃料电池工作时,通入氢气的一极(a极)为原电池的负极,发生氧化反应,故A正确;通入氧气的一极(b极)为原电池的正极,发生还原反应:O2+4e-+2H2O 4OH-,故B错误;氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2 2H2O,故C正确;溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,故D正确。
5.B 碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙,硫酸钙是微溶物,能覆盖在碳酸钙表面,阻止反应进一步进行,即将2 mol·L-1盐酸改为相同物质的量浓度的硫酸时,反应速率将减慢,故A错误;v(Ca2+)=ΔcΔt=0.01mol·L-10.2L×1min=0.05 mol·L-1·min-1,故B正确;加入少量CaCO3固体不能改变反应物浓度,不能改变反应速率,故C错误;v(H+)=ΔcΔt=0.1mol·L-11min=0.1 mol·L-1·min-1,该速率是用H+表示该反应在1 min内的平均速率,不为瞬时速率,故D错误。
易错分析
化学反应速率表示单位时间内浓度的变化量,为一段时间内的平均速率,不是瞬时速率;固体和纯液体的浓度被视为常数,一般不用固体和纯液体来表示反应速率。
6.D 物质A为固体,其物质的量浓度不变,故A错误;同一反应中物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,所以在0~2 min内用B和C表示的反应速率之比为3∶2,B错误;0~2 min内用B表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1,故C错误;同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,所以v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶2∶1,D正确。
7.B 容器的体积缩小,反应混合气体各组分浓度增大,反应速率加快,故A错误;v(CO)正=v(H2O)逆,不同物质表示的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比,反应达到平衡状态,故B正确;保持容器体积不变,充入少量He,反应混合气体各组分的浓度不变,反应速率不变,故C错误;增大固体的量,不影响反应速率,故D错误。
8.C 5 min后反应达到平衡状态,容器内压强变小,则有x+2<3+1,x<2,则x=1,D的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),生成n(D)=2 L×5 min×0.1 mol/(L·min)=1 mol,则列三段式如下:
3A(g) + B(g)C(g)+2D(g)
起始(mol): 3 2.5 0 0
转化(mol): 1.5 0.5 0.5 1
平衡(mol): 1.5 2 0.5 1
v(A)=1.5mol2L5min=0.15 mol/(L·min),故A错误;平衡时C的浓度为0.5mol2L=0.25 mol/L,故B错误;平衡时,B的转化率=0.5mol2.5mol×100%=20%,故C正确;恒温恒容下,压强之比等于气体物质总的物质的量之比,平衡时,容器内压强为原来的55.5=1011倍,故D错误。
易错分析
解答此类题目时,注意以下几点:①巧设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为x,本题中可以根据D的平均反应速率,求出转化生成的D的物质的量,进而求出其他物质转化的量。②确定三个量:确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量。③解题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应速率等,得出题目答案。
9.B 2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,则C的物质的量=0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,列三段式如下:
2A(g) + B(g)2C(g)
初始: 4 mol 2 mol 0
转化: 1.2 mol 0.6 mol 1.2 mol
平衡: 2.8 mol 1.4 mol 1.2 mol
①v(A)=ΔcΔt=0.6mol·L-12s=0.3 mol·L-1·s-1,正确;②v(B)=ΔcΔt=0.3mol·L-12s=0.15 mol·L-1·s-1,错误;2 s时物质A的转化率=1.2mol4mol×100%=30%,③错误;④2 s时c(B)=1.4mol2L=0.7 mol/L,④正确。
10.A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,表明反应达到平衡,①正确;在一确定的化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,与该反应是否达到平衡状态无关,②错误;混合气体的颜色不再改变时,表明NO2的浓度不再改变,反应达到平衡状态,③正确;该反应在恒温恒容的条件下进行,体积不变,反应前后气体总质量不变,所以混合气体密度始终不变,④错误。
易错分析
解答本题时,可利用判断化学平衡状态的方法——“正、逆相等,变量不变”。
11.BC A项,该反应没有气体参加,压强始终不变,不能据容器中的压强不再改变判断反应已达到平衡状态;B项,当溶液的颜色不再改变时,说明I2的浓度不再改变,该反应达到平衡状态;C项,当I-浓度不再变化时,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;D项,反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等但不为0;故选BC。
12.答案 (1)乙 升高温度可加快H2O2的分解速率
(2)同时分别向试管甲和试管乙中滴加3滴1 mol/L FeCl3溶液
(3)探究催化剂对化学反应速率的影响 否 试管乙中加入1 mL 1 mol/L FeCl3溶液会使H2O2溶液的浓度减小
解析 (1)甲、乙两支试管中均加入5 mL 4% H2O2溶液,试管乙中的温度比试管甲高,所以试管乙中产生气泡的速率快,说明升高温度可加快H2O2的分解速率。(2)向试管甲中加入5 mL 4% H2O2溶液,向试管乙中加入5 mL 12% H2O2溶液,再同时分别向试管甲和试管乙中滴加3滴1 mol/L FeCl3溶液作为催化剂,从而加快反应速率,使现象更为明显。(3)只有一支试管中加入了氯化铁溶液,与另一支试管形成对比试验,则实验目的是探究催化剂对化学反应速率的影响;实验3设计不合理,因为加入的1 mL 1 mol/L FeCl3溶液会对乙试管中溶液进行稀释,使H2O2溶液浓度减小,从而影响实验结果。
思想方法练
1.D A项,没有对比实验,无法探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;B项,有温度和催化剂两个变量,不能探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;C项,虽然温度不同,但一个不加催化剂,另一个加催化剂,故不能探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;D项,温度不同,其他条件都相同,可以探究温度对H2O2分解制O2反应速率的影响;故选D。
2.D 由表格数据可知,实验2与实验1比较,c(HI)增大到原来的2倍,则反应速率也增大为原来的2倍,实验4与实验1比较,c(H2O2)增大到原来的2倍,则反应速率也增大为原来的2倍,实验3与实验1比较,c(HI)和c(H2O2)都增大为原来的1.5倍,则反应速率增大到原来的0.01710.0076=2.25=1.52倍,则可以得出反应速率与c(HI)和c(H2O2)浓度变化成正比,所以实验6反应速率是实验1的0.1520.0076=20倍,则c(HI)和c(H2O2)之积应该增大到原来的20倍,则A、B、C符合,只有D不符合。
方法解读
(1)确定变量:解答这类题目时首先要认真审题,找出影响实验探究结果的因素。
(2)定多变一:在探究时,应先控制其他的因素不变,只改变某种因素,探究这种因素与所探究问题的关系,然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。
(3)数据有效:解答时注意选择的数据(或设置的实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断。
3.答案 (1)30 10 (2)生成的Cu沉积在Zn表面,Zn与H2SO4溶液的接触面积减小,反应速率减慢。
解析 (1)要研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响,H2SO4溶液的用量需是定值,所以V1、V2、V3、V4、V5都是30;通过F组数据可以看出溶液的总体积是50 mL,要保证H+浓度相同,所有溶液的总体积都得是50 mL,故V6=10。
(2)由于Cu2++ZnZn2++Cu,当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成的Cu覆盖在Zn表面,Zn与H2SO4的接触面积减小,反应速率减慢。
方法解读
本题考查硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,以表格的形式给出了多组实验数据,解决本类试题的关键是找出变化量(硫酸铜溶液的体积),控制变化量发生变化,其他量(混合溶液总体积、反应物的物质的量等)均保持不变。
4.答案 (1)50 10 (2)5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O (3)溶液的pH对该反应的反应速率有影响[或在一定条件下,c(H+)越大,反应速率越快] (4)往反应混合液中加入少量MnSO4固体,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验
解析 (1)溶液总体积为100 mL,控制KMnO4溶液初始浓度相同,则a=50,b=100-40-50=10。(2)草酸与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,生成锰离子、二氧化碳和水,反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O。(4)控制其他反应条件与实验①相同,往反应混合液中加入少量MnSO4固体,若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用)。
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