人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度练习
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度练习,共14页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
1.工业上合成氨反应为。下列有关说法正确的是
A.增大浓度可减慢化学反应速率B.降低温度可加快化学反应速率
C.加入催化剂可加快化学反应速率D.达到平衡时,的转化率为100%
2.反应4A(s)+3B(g)4C(g)+D(g),经2minB的浓度减少0.6ml·L-1,对此反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是0.4ml·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比是3:4:1
C.0-2min内的反应速率,用反应物D来表示是0.3ml·L-1·min-1
D.在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的
3.下列现象或做法与化学反应速率无关的是
A.“冰墩墩”制作材料生产过程中添加抗老化助剂B.水果箱中放置乙烯利
C.馒头制作过程中用酵头发酵D.新冠病毒可能通过气溶胶加速传播
4.在合成氨反应2N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中,下列说法可以确定反应达到化学平衡状态的是
A.当有1mlN≡N键断裂的同时,有3mlH—H键断裂
B.当有1mlN≡N键断裂的同时,有6mlN—H键形成
C.当有1mlN≡N键断裂的同时,有6mlH—H键形成
D.当有1mlN≡N键断裂的同时,有6mlN—H键断裂
5.有可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌xC(g),已知v(A)=aml/(L·min),v(B)=bml/(L·min),v(C)=cml/(L·min),则x的值为
A.bc/nB.c/mC.mc/aD.mc/b
6.下列说法正确的是
①增加水的量或升高温度,都可以加快镁跟水的反应速率。
②增加硫酸的浓度,一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率。
③在可变体积的容器中进行反应,充入氮气化学反应速率一定不改变。
④对于反应,加入KCl固体,逆反应速率瞬时增大,随后正反应速率增大
A.①②B.①④C.②④D.无
7.与碳在高温条件下发生反应:,达到化学平衡后,平衡混合物中含的粒子有
A.B.、
C.、、D.
8.在一容积不变,绝热的密闭容器中发生可逆反应:2X(g)⇌Y(g)+Z(g),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.体系温度不再变化B.反应容器中Y的体积分数不变
C.混合气体密度不再变化D.v正(X)=2v逆(Y)
9.制水煤气的反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0,现将一定量的原料充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应,不能说明该反应达到化学平衡状态的是.
A.CO与H2的物质的量之比不变
B.H2的体积分数不再发生变化
C.混合气体压强保持不变
D.混合气体的密度不变
10.下列反应中属于可逆反应的是
①N2+3H22NH3,2NH33H2+N2
②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
③2H2O2H2↑+O2↑和2H2+O22H2O
④2Na+Cl22NaCl,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
A.只有①B.①②③C.①②③④D.①③④
11.接触法制硫酸的关键一步为的催化氧化,化学反应原理为2SO2+O22SO3。一定温度下,将一定量的SO2、O2置于恒容反应器中进行反应,有关物质的物质的量与时间的关系如图。该反应前 平均反应速率为
A.0.1ml·L-1 ·min-1B.0.2ml·L-1 ·min-1
C.0.05ml·L-1 ·min-1D.0.4ml·L-1 ·min-1
12.已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其浓度数据如下:
当用氢气浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A.0.4 ml·L-1·s-1B.0.6 ml·L-1·s-1
C.0.9 ml·L-1·s-1D.1.2 ml·L-1·s-1
13.工业上,在持续加热的条件下用氢气和碘蒸气经铂黑催化合成碘化氢,化学方程式为:H2(g)+I2(g)⇌ 2HI(g)。在实验室中模拟该反应时,控制反应条件不变,将一定量的氢气和碘蒸气充入恒容密闭容器中,反应一段时间后,不能确定该反应已经达到化学平衡状态的是
A.容器中的压强不再变化B.H2的浓度不再变化
C.容器中混合物的颜色不再变化D.HI的物质的量不再变化
14.反应,经2min,B的浓度减少0.6ml/L。对此反应速率的表示正确的是
A.用A表示的反应速率是0.4ml/L
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1
C.在2min末的反应速率,用B表示是
D.前2min,v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的
15.一定条件下,分别对反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)进行如下操作(只改变该条件):①升高反应体系的温度;②增加反应物C的用量;③缩小反应体系的体积;④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是
A.①②③④B.①③④C.①②D.①③
二、填空题(4大题)
16.影响H2O2分解速率的因素外因
(1)【实验探究】
实验1:影响H2O2分解速率的因素
实验2:取两支试管,其中一支加入约5g块状大理石,另一支加入约5g粉末状大理石,再各加入5mL 4ml·L-1盐酸。
实验现象________________________________________________。
实验结论:________________________________。
(2)催化剂、反应温度和反应物浓度都是影响化学反应速率的外界因素:
①当其他条件不变时,使用适当的催化剂能显著地________化学反应速率;反应的温度越高,反应速率________;反应物的浓度越大,反应速率________。
对于有气体参加的反应,反应体系的压强越大,反应速率________。
②增大固体反应物的接触面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积________,与其他反应物的接触面积________,化学反应速率________。
③反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能________反应物之间的接触面积,有利于________反应速率。
④光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。
17.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:。将一定量N2O4气体充入体积为2 L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(1)该反应为吸热反应,则反应物的化学键断裂要吸收的能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)下列可以说明该反应达到平衡的是_______。
A.B.
C.容器内气体的颜色不再变化D.混合气体的压强不再变化
(3)在温度为T的条件下,向该恒容密闭容器中充入随时间的变化曲线如图所示。
①在图中画出0~16 min时间段内,c(N2O4)随时间的变化曲线_____。
②1~4四个点中,v正=v逆的点有_______。
③反应进行到16 min时,N2O4的转化率是_______。
④下列措施能使该反应速率加快的是_______。
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积 C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
18.在一定温度下,在恒容的容器中充入2mlSO2和1mlO2发生反应:2SO2+O22SO3。
(1)一段时间后,再向容器中充入含氧同位素O的氧气,则O最终存在的物质为____(填字母)。
A.只有氧气B.只有三氧化硫
C.只有氧气、三氧化硫D.氧气、二氧化硫、三氧化硫
(2)一段时间后,该反应达到化学平衡,下列能说明达到化学平衡状态的是____(填序号)。
①v正(SO2)=2v逆(O2)
②v(SO2)=v(SO3)
③单位时间内消耗amlSO2,同时生成amlSO3
④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
19.某温度时,在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(1)由图中的数据分析可知,该反应的化学方程式为_______。
(2)内X的平均反应速率为_______,内Z的平均反应速率为_______。
(3)后Z的生成速率_______(填“大于”、“小于”或“等于”)时Z的生成速率。
(4)反应前的压强与平衡时的压强之比为_______。
(5)对于该反应,改变其中一个条件,则生成Z的速率怎样变化?(填“增大”、“减小”或“不变”)
①升高温度:_______。
②加入X:_______。
③增大容器容积:_______。
实验操作
实验现象
实验结论
在两支试管中各加入5mL 4% H2O2溶液,向其中一只试管内加入MnO2粉末
________
________
在两支试管中各加入5mL 12% H2O2溶液,其中一只试管用水浴加热
________
________
在两支试管中分别加入5mL 4%、12% H2O2溶液,再各加入2滴0.2ml·L-1FeCl3溶液
________
________
参考答案:
1.C
A.增大反应物浓度、生成物浓度化学反应速率增大,因此增大氢气浓度可加快化学反应速率,A错误;
B.升高温度能加快化学反应速率,降低温度能减缓化学反应速率,B错误;
C.催化剂能加快化学反应速率,反应前后质量和化学性质不变,C正确;
D.该反应为可逆反应,达到平衡时,反应物和生成物共存,氮气的转化率小于100%,D错误;
答案选C。
2.B
A.物质A为固体,不能用A的浓度变化表示速率,A错误;
B.同一反应不同物质的量反应速率之比等于计量数之比,所以分别用B、C、D表示反应的速率,其比是3:4:1,B正确;
C.2minB的浓度减少0.6ml·L-1,所以v(B)==0.3ml·L-1·min-1,则v(D)应为0.1ml·L-1·min-1,C错误;
D.物质A为固体,不能用A的浓度变化表示速率,D错误;
综上所述答案为B。
3.D
】
A.材料老化过程是化学反应过程,材料生产过程中添加抗老化助剂是为了减缓材料老化速率,故A不符合体题意;
B.水果成熟过程是化学反应过程,水果箱中放置乙烯利是为了加速水果成熟,故B不符合题意;
C.发酵是化学反应过程,馒头制作过程中用酵头发酵,是为了加速发酵速率,故D不符合题意;
D.新冠病毒通过气溶胶传播不是化学反应过程,与化学反应速率无关,故D符合题意;
答案D。
4.D
【解析】
【详解】
A.有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2,有3mlH—H键断裂代表消耗3mlH2,任何时刻消耗1mlN2的同时都会消耗3mlH2,不能证明反应达到化学平衡状态,A错误;
B.有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2,有6mlN—H键形成代表生成2mlNH3,任何时刻消耗1mlN2的同时都会生成2mlNH3,不能证明反应达到化学平衡状态,B错误;
C.有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2,同时消耗3mlH2,有6mlH—H键形成代表生成6mlH2,消耗氢气的量小于生成氢气的量,正逆反应速率不相等,反应未达到化学平衡状态,C错误;
D.有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2,同时生成2mlNH3,有6mlN—H键断裂代表消耗2mlNH3,生成氨气和消耗氨气的量相等,正逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,D正确;
答案选D。
5.C
相同时间内化学反应速率之比等于化学计量数之比,则有v(A):v(C)=m:x,即a:c=m:x,x=mc/a,或v(B):v(C)=n:x,即b:c=n:x,x=nc/b,因此答案选C。
6.D
①水的浓度为定值,增大水的量不影响镁跟水的反应速率,故①错误;②若为浓硫酸,与锌反应不生成氢气,故②错误;③在可变体积的容器中进行反应,充入氮气,容器的体积增大,参加反应的气体的浓度发生变化,反应速率发生变化,故③错误;④对于反应,氯离子和钾离子不参与反应,加入KCl固体,平衡不移动,故④错误;因此没有正确的,答案选D。
7.C
为可逆反应,平衡时反应物和生成物共存,当反应正向进行时,生成的一氧化碳中会含有,当反应逆向进行时,含有的一氧化碳分解生成二氧化碳和碳,使得二氧化碳和碳中也会有,因此平衡混合物中含有的粒子有、、,答案选C。
8.C
A.绝热的密闭容器,没有达到平衡时温度会变化,A正确;
B.Y的体积分数为变量,B正确;
C.混合气体密度始终不变,C错误;
D.,v正(X)=2v逆(Y),是平衡状态,D正确;
答案选C。
9.A
A.随着反应的进行,生成的CO与H2的物质的量之比始终为1 : 1,因此不能说明达到平衡状态,A错误;
B.H2的体积分数即物质的量分数,随着反应进行H2的体积分数逐渐增大,当不变时说明达到平衡状态,B正确 ;
C.随反应的进行,气体的物质的量增大,达到平衡时气体的物质的量不变,混合气体压强不变,因此压强可作为平衡的标志,C错误;
D.由于反应物C为固体,随着反应进行,气体质量增大,反应容器体积一定,密度逐渐增大,当混合气体的密度不变时,为达到平衡的标志, D错误;
故选A。
10.A
可逆反应是指相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,由反应条件可知,只有①符合可逆反应的定义,故选A。
11.B
,B满足;
答案选B。
12.B
2 s内氢气的浓度变化量为3.0ml/L-1.8ml/L=1.2ml/L,所以其速率为=0.6 ml·L-1·s-1。
故选B。
13.A
A.由于反应前后气体的系数和相等,故在恒温恒容的密闭容器中,气体的压强始终保持不变,故容器中的压强不再变化不能作为判断平衡的标志,A符合题意;
B.平衡的标志之一就是各组分的浓度保持不变,故H2的浓度不再变化能够判断反应达到平衡状态,B不合题意;
C.反应体系中H2和HI均为无色,而I2蒸气为紫色,故反应过程中容器的混合物的颜色一直在改变,故容器中混合物的颜色不再变化能够判断反应达到平衡状态,C不合题意;
D.平衡的标志之一就是各组分的物质的量保持不变,故HI的物质的量不再变化能够判断反应达到平衡状态,D不合题意;
故答案为:A。
14.B
A.A是固体,反应过程浓度不变,不作为表示反应速率的物质,其速率的单位也不对,A错误;
B.反应速率之比等于化学计量数之比,B正确;
C.反应速率是指某一时段内的平均速率,不是某刻的瞬时速率,C错误;
D.反应过程反应物逐渐减小,所以正反应速率逐渐减小,生成物逐渐增多,所以逆反应速率逐渐增大,D错误;
故答案选B。
15.D
①升高反应体系的温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,①符合题意;
②C为固体,增加C的用量对反应速率几乎没有影响,②不符合题意;
③缩小反应体系的体积,气体物质浓度增大,反应速率加快,③符合题意;
④减少体系中CO的量,平衡正向移动,CO2的浓度也会减小,反应速率减慢,④不符合题意;
综上所述答案为D。
16.(1) 加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率明显加快 催化剂能加快H2O2分解速率 用水浴加热的试管中产生气泡的速率更快 升高温度能加快H2O2分解速率 12% H2O2溶液中产生气泡的速率快 H2O2溶液浓度越大,反应速率越快 粉末状大理石与盐酸反应产生气泡的速率快 反应物颗粒越小,反应速率越快
(2) 增大 越大 越大 越大 越大 越大 越大 增大 增大
【解析】
(1)
实验1:在两支试管中各加入5mL4%H2O2溶液,向其中一只试管内加入MnO2粉末,是为了探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,实验现象为:加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率明显加快,实验结论为:催化剂能加快H2O2分解速率;
在两支试管中各加入5mL12%H2O2溶液,其中一只试管用水浴加热,是为了探究温度对过氧化氢分解速率的影响,实验现象为:用水浴加热的试管中产生气泡的速率更快,实验结论为:升高温度能加快H2O2分解速率;
在两支试管中分别加入5mL4%、12%H2O2溶液,再各加入2滴0.2ml·L-1FeCl3溶液,是为了探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响,实验现象为:12%H2O2溶液中产生气泡的速率快,实验结论为:H2O2溶液浓度越大,反应速率越快。
实验2:取两支试管,其中一支加入约5g块状大理石,另一支加入约5g粉末状大理石,再各加入5mL4ml·L-1盐酸,是为了探究反应物颗粒大小对反应速率的影响,实验现象为:粉末状大理石与盐酸反应产生气泡的速率快,实验结论为:反应物颗粒越小,反应速率越快。
(2)
由上述实验可得:①当其他条件不变时,使用适当的催化剂能显著地增大化学反应速率;反应的温度越高,反应速率越大;反应物的浓度越大,反应速率越大。对于有气体参加的反应,反应体系的压强越大,反应物浓度越高,反应速率越大。
②增大固体反应物的接触面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
③反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
17.(1)大于
(2)CD
(3) 1、2 75% AC
【解析】
(1)
为吸热反应,说明反应物的能量比生成物的能量低,即反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量;
(2)
A.时反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,这与反应条件与反应开始时加入的反应物的多少有关,A不符合题意;
B.在任何条件下都存在v正(NO2)=2v正(N2O4),若v正(N2O4)=2 v逆(NO2),v正(NO2)=2v正(N2O4)= 4v逆(NO2),反应正向进行,未处于平衡状态,B不符合题意;
C.反应在恒容密闭容器中进行,反应混合物中只有NO2是有色气体,若容器内气体的颜色不再变化,说明物质的浓度不变,反应达到了平衡状态,C符合题意;
D.反应在恒容密闭容器中进行,反应前后气体的物质的量发生改变,若混合气体的压强不再变化,则气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态,D符合题意;
故合理选项是CD;
(3)
①对于反应,在温度为T的条件下,向某容器中充入0.04 ml/LN2O4,NO2的浓度每增加2 ml/L,同时会消耗1 ml/LN2O4,在开始时c(N2O4)=0.04 ml/L,由图示可知:在4 min时,c(N2O4)=0.04 ml/L-0.02 ml/L=0.02 ml/L;8 min时c(N2O4)=0.015 ml/L,12 min达到平衡状态时,c(N2O4)=0.010 ml/L,12 min后物质c(N2O4),则在图中画出0~16 min时间段内,c(N2O4)随时间的变化曲线为 ;
②当物质的浓度不再发生变化时反应达到平衡状态,此时v正=v逆,根据图象可知:在1~4四个点中,v正=v逆的点有1、2两点;
③反应进行到16 min时,反应产生NO2的浓度为0.06 ml/L,消耗的c(N2O4)=0.03 ml/L,则N2O4的转化率是;
④A.增大NO2的浓度,单位体积内活化分子数增加,分子之间的有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,A符合题意;
B.增大容器体积会导致物质的浓度减小,单位体积内活化分子数减小,分子之间的有效碰撞次数减少,化学反应速率减小,B不符合题意;
C.加入合适的催化剂,会降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,分子之间的有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,C符合题意;
D.恒容条件下充入He,反应混合物任何一组分的浓度都不变,因此对化学反应速率无影响,反应速率不变,D不符合题意;
故合理选项是AC。
18.(1)D
(2)①⑤⑥⑧
【解析】
略
19.(1)
(2)
(3)等于
(4)21∶17
(5) 增大 增大 减小
【解析】
(1)
随着时间的进行,X、Y物质的量减小直至5min不变,Z物质的量增大直至5min不变,则X、Y为反应物,Z为生成物,反应为可逆反应,5min后达到平衡,X、Y、Z计量数之比=(1.0-0.4):(1.0-0.8):(0.5-0.1)=3:1:2,故反应的化学方程式为;
(2)
体积为2L,则内X的平均反应速率v(X)==;内Z的平均反应速率v(Z)= =;
(3)
由图可知5min时各物质的量不再改变,则5min时反应得到平衡状态,反应速率不变,则后Z的生成速率等于时Z的生成速率;
(4)
恒温恒容,则压强比=气体总物质的量之比,则反应前的压强与平衡时的压强之比=(1.0+1.0+0.1):(0.8+0.5+0.4)= 21∶17;
(5)
①升高温度,反应速率增大,则生成Z的速率增大;
②加入X,X的浓度增大,反应物浓度增大,生成Z的速率增大;
③增大容器容积,压强减小,反应速率减小,则生成Z的速率减小;。
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