高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度达标测试

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度达标测试，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。
课时素养评价 十
　化学反应的速率

　　　　　　　 　(40分钟　70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下列关于化学反应速率的叙述不正确的是 (　　)
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.单位时间内某物质的浓度变化大,则该物质反应速率就快
C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示
D.化学反应速率的单位有mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
【解析】选C。化学反应速率通常表示单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。
2.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z,反应2 min后,测得参加反应的X2为0.6 mol·L-1,用Y2变化表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应方程式为(　　)
A.3X2+Y22X3Y
B.2X2+Y22X2Y
C.X2+2Y22XY2
D.X2+3Y22XY3
【解析】选A。Y2的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,则反应的Y2的浓度变化为0.1 mol·L-1·min-1×2 min=0.2 mol·L-1,可以得到在反应过程中各物质的浓度变化为X2为0.6 mol·L-1、Y2为0.2 mol·L-1、Z为0.4 mol·L-1,故反应的方程式为3X2+Y22X3Y。
3.(2019·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与盐酸缓缓地进行反应,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+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。
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.(2019·东营高一检测)已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
N2+3H22NH3

N2
H2
NH3
起始浓度/mol·L-1
1.0
3.0
0.2
2 s末浓度/mol·L-1
0.6
1.8
1.0
4 s末浓度/mol·L-1
0.4
1.2
1.4
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-1
B.前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4 mol·L-1·s-1
C.前4 s时间内氨气的平均反应速率=0.3 mol·L-1·s-1
D.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。
6.(2019·天津静海区高一检测)在C(s)+CO2(g)2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是 (　　)
①缩小容器的体积　②增加碳的量　③通入CO2
④恒压下充入N2　⑤恒容下充入N2　⑥通入CO
A. ①③⑤ B. ②④⑥
C. ①③⑥ D. ③⑤⑥
【解析】选C。缩小容器体积,压强增大,反应速率加快,①正确; C是固体,增加C的量,不影响反应速率,②错误;通入CO2,CO2浓度增大,反应速率加快,③正确;恒压下充入N2,体积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,④错误;恒容下充入N2,参加反应的气体的浓度不变,反应速率不变,⑤错误;通入CO,气体浓度增大,反应速率增大,⑥正确。
7.两只敞口烧杯中分别发生如下反应:一只烧杯中反应为A+BC+D,反应温度为T1,另一只烧杯中反应为M+NP+Q,反应温度为T2,T1>T2,则两只烧杯中反应速率快慢为 (　　)
A.前者快 B.后者快
C.一样快 D.无法确定
【解析】选D。化学反应速率的决定因素是反应物自身的性质,两只烧杯中反应物不同,所以无法判断反应速率的快慢。
8.某同学利用锌粒与盐酸反应制备氢气,对于100 mL 1 mol·L-1盐酸与锌粒的反应,采取下列措施能使反应速率加快的是 (　　)
①升高温度
②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸
③改用300 mL 1 mol·L-1盐酸
④用等量锌粉代替锌粒
⑤滴入少量CuSO4溶液
A.①②④⑤　　　　　　 B.①③④⑤
C.①②③④ D.①②④
【解析】选A。①升高温度时反应速率加快;②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸时浓度变大,化学反应速率加快;③改用300 mL 1 mol·L-1盐酸时虽然溶液的体积增大但是溶液的浓度没变,故反应速率几乎不变;④用等量锌粉代替锌粒加大了反应物的接触面积使反应速率加快;⑤滴入少量CuSO4溶液,锌与硫酸铜反应生成铜单质,锌、铜与盐酸构成了原电池使反应速率加快。
【易错提醒】
(1)只有氧化还原反应才有可能利用构成原电池加快反应速率。
(2)增大反应物的浓度不一定加快反应速率,如铁与稀硫酸的反应,用浓硫酸代替稀硫酸,由于钝化反应停止。
9.(2019·洛阳高一检测)把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n的值为
(　　)
A.4　　　　　B.3　　　　　C.2　　　　　D.1
【解析】选D。因为v(Z)=0.01 mol·L-1·min-1,则5 min末时生成Z的物质的量n(Z)=5 min×0.01 mol·L-1·min-1×2 L=0.1 mol,n(Z)∶n(W)=0.1 mol∶
0.2 mol=n∶2,故n=1。
10.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是 (　　)

A.反应开始2分钟内平均反应速率最大
B.反应4分钟后平均反应速率最小
C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小
【解析】选A。由图象知:2 min内产生0.1 mol CO2,4 min内产生0.3 mol CO2,所以A项不正确;4 min后反应速率减小是盐酸浓度减小使反应速率减小占主要因素,4 min前反应速率增大是因为反应放热使反应速率加快占主要因素,所以B、C、D三项均正确。
【互动探究】(1)除上题涉及的条件外,还可以采取什么措施加快上述反应的速率?
提示:将CaCO3粉碎增加固体表面积。
(2)若反应前后溶液体积不变,都为200 mL,则2～4 min内,用HCl表示的反应速率是多少?
提示:2～4 min内生成CO2的物质的量是0.2 mol,则消耗HCl的物质的量为
0.4 mol,则用HCl表示的反应速率为=1 mol·L-1·min-1。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
11.(10分)将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D (g),反应进行到10 s末,测得A的物质的量为
1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol,则:
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为__; 
(2)反应前A的物质的量浓度是________; 
(3)10 s末,生成物D的浓度为________; 
(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。
编号
改变的条件
生成D的速率
①
降低温度

②
增大A的浓度

③
使用催化剂

④
恒容下充入Ne(不参与体系反应)

【解析】
　　　　 3A(g)+ B(g) 2C(g)+ 2D(g)
初始物质
的量/mol 3.0 1.0 0 0
转化物质
的量/mol 1.2 0.4 0.8 0.8
10 s末物质
的量/mol 1.8 0.6 0.8 0.8
(1)v(C)==0.04 mol·L-1·s-1。
(2)c(A)==1.5 mol·L-1;(3)c(D)==0.4 mol·L-1。(4)降低温度,反应速率减小;增大反应物浓度、使用催化剂,反应速率增大;恒容条件下充入稀有气体,反应物的浓度不变,反应速率不变。
答案:(1)0.04 mol·L-1·s-1　(2)1.5 mol·L-1
(3)0.4 mol·L-1　(4)①减小　②增大　③增大
④不变
12.(10分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实
验
序
号
金属
质量/g
金属
状态
c(H2SO4)
/ mol·L-1
V(H2SO4)
/ mL
溶液
温度/℃
金属消
失的时
间/s
反
应
前
反
应
后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,____________对反应速率有影响,____________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有____________(填实验序号)。 
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有____________(填实验序号)。 
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有____________,其实验序号是____________。 
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:________________。 
【解析】(1)实验4与实验5相比较,其他条件相同,但金属的状态不同,粉末状明显比丝状反应速率快,这说明接触面积越大,反应速率越快。符合这一规律的实验还有实验1、2。
(2)实验1、3、4、6、8反应前金属的状态相同(均为丝状),反应前温度相同(均为20℃),硫酸的体积相同,但硫酸的浓度不同,造成它们的反应速率不同,金属消失的时间不同。其中硫酸的浓度越大,反应速率越快,金属消失的时间越短。实验2、5同样也能反映出浓度对化学反应速率的影响。
(3)通过实验6、7(或实验8、9)能体现出反应溶液的温度越高,化学反应速率越快,金属消失的时间越短。
(4)几次实验中,因金属的质量相等,且硫酸过量(但体积均为50 mL),金属跟酸反应放出的热量相等,所以溶液温度的变化值相近。
答案:(1)固体反应物的表面积　接触面积越大　1、2
(2)1、3、4、6、8(或2、5)
(3)反应温度　6、7(或8、9)
(4)因每个反应加入的金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,所以溶液温度变化值相近

　　　　　　　 　(20分钟　30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)
13.下列关于化学反应速率的说法中正确的是 (　　)
A.同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.一定条件下,使用催化剂一定能加快反应速率
D.相同温度下,H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)中,密闭容器中两种反应物浓度为0.020 mol·L-1的反应速率大于两种反应物浓度为0.010 mol·L-1的反应速率
【解析】选D。同时改变两个变量来研究化学反应速率的变化,不容易判断影响反应速率的主导因素,因此更难得出有关规律,A错;化学反应速率与反应是放热还是吸热无关,B错;催化剂能改变反应速率,但不一定加快化学反应速率,C错;同一个反应中,物质的浓度越高,反应速率越大,D正确。
14.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验,你认为结论不正确的是 (　　)
A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同
【解析】选A。影响化学反应速率的因素很多,外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外,还有光、固体颗粒大小、超声波等,但A项中镁和铝由于活泼性不同,决定了镁和盐酸比铝和盐酸反应要快得多,反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素。
【补偿训练】
　　硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O下列各组实验中最先出现浑浊的是 (　　)
实
验
反应
温度
/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
10
0.2
5
【解析】选D。最先出现浑浊说明化学反应速率最快,温度越高,化学反应速率越快,故答案在C和D中选择,又因为反应中,反应物的浓度越大,反应速率越快,故选D。
二、非选择题(本题包括1小题,共18分)
15.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 _____________________________; 
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 __________________; 
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_______________
________________________(答两种); 
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该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粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 mol·L-1H2SO4/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=________,V9=________; 
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 __________________。 
【解析】(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。另外锌也与硫酸铜发生反应,方程式为CuSO4+ZnZnSO4+Cu;
(2)由于CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池,因此加快了氢气产生的速率;
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等;
(4)①为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则硫酸的浓度应该是相同的,因此最终溶液的体积必需相等,根据表中数据可知总体积是50 mL,则V1=30,V6=50-10-30=10,V9=50-30-2.5=17.5。
②当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,且H2SO4溶液的浓度变得较小,因此反应速率会减小。
答案:(1)CuSO4+ZnZnSO4+Cu,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池,加快了氢气产生的速率
(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等
(4)①30　10　17.5
②当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,且H2SO4溶液的浓度变得较小
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