高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 化学反应的快慢和限度课后测评
展开一、单选题
1.向5L恒容密闭容器中充入一定量和,发生反应:,其中、NO的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。则0~10min内用NO浓度变化表示的平均反应速率为
A.0.04 ml·L-1·min-1B.0.02 ml·L-1·min-1
C.0.004 ml·L-1·min-1 D.0.008 ml·L-1·min-1
2.在2L密闭容器中存在反应A(g)+3B(g)=2C(g)+D(g),A的物质的量在10s内从4.0ml变成1.0ml,下列说法正确的是
A.v(A)=0.3ml·L-1·s-1B.v(B)=0.6ml·L-1·s-1
C.v(C)=0.3ml·L-1·s-1D.v(D)=0.4ml·L-1·s-1
3.化学与生产、生活关系密切,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.工业合成氨时使用铁触媒作催化剂B.用热的纯碱溶液去除油污
C.将聚餐打包的食物放入冰箱中D.乘坐公共交通工具时需佩戴口罩
4.已知反应,速率方程为。在金(Au)表面分解的实验数据如表所示。
已知:①为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关;
②时,该反应为0级反应,时,该反应为1级反应,以此类推,可以为整数,也可以为分数;③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期()。
下列说法正确的是
A.表格中
B.该反应为2级反应
C.保持其他条件不变,若起始浓度为,则半衰期为100min
D.该反应的速率常数
5.下列各组反应中,不属于可逆反应的是
A.N2+3H22NH3和2NH3N2+3H2
B.H2+I22HI和2HIH2+I2
C.2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑
D.2SO2+O22SO3和2SO32SO2+O2
6.在一密闭容器中,N2+3H22NH3反应达到平衡后,下列说法中正确的是
A.N2与H2不再化合,NH3不再分解
B.单位时间内,消耗1 ml N2的同时消耗3ml H2
C.容器内的总压强不随时间而变化
D.N2、H2、NH3的物质的量浓度相等
7.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A.反应在0~10 s内,用Z表示的反应速率为0.158 ml·L-1·s-1
B.反应在0~10 s内,X的物质的量浓度减少了0.79 ml·L-1
C.反应进行到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)=Z(g)
8.在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中,可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A.①②③B.②③④
C.①②③④D.②③④⑤
9.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应,下列说法中,能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.反应混合物中、、的物质的量之比为2:1:2
B.消耗的速率与生成的速率相等
C.反应混合物中、、的百分组成不再改变
D.生成的速率与生成的速率相等
10.氯酸钠和亚硫酸氢钠溶液反应:。已知该反应的速率随的增大而加快。如图为用在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v-t图。下列说法错误的是
A.反应开始时增大主要原因一定是增大
B.纵坐标为的v-t曲线与图中曲线完全重合
C.图中阴影部分的面积表示时间内的物质的量浓度的减少量
D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小占主导
11.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A.用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可以增大产生氢气的速率
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.汽车尾气中的NO和CO反应生成和的速率很小,使用催化剂可以增大该化学反应的速率
12.T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应: ,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是
A.T℃时,该反应的平衡常数值为4
B.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T℃
C.T℃时,直线cd上的点均为平衡状态
D.T℃时,c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
13.已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)。若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是
A.v(NH3)=v(O2)B.v(O2)=v(NO)
C.v(NO)=v(H2O)D.v(O2)=v(H2O)
14.在2A+B3C+5D反应中,表示该反应速率最快的是
A.v(A)=0.5ml·L-1·s-1B.v(B)=0.3ml·L-1·s-1
C.v(C)=0.8ml·L-1·s-1D.v(D)=1ml·L-1·s-1
15.下列反应中,属于可逆反应的是
①,
②,
③,
④,
A.只有①B.①②③C.①②③④D.①③④
二、实验题
16.某同学用相同质量的锌粉先后与1 ml/L盐酸及相同体积未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)。
(1)如果请你做这一实验,你如何测量反应放出气体的体积___________?
(2)请根据图示判断并解释,该同学所用未知浓度的盐酸,其浓度是高于还是低于1 ml/L___________。
(3)如果用1 ml/L硫酸代替上述实验中的1 ml/L盐酸,二者的反应速率是否相同___________?请说明原因___________。
17.无色碘化钾溶液露置在空气中容易变为黄色,某兴趣小组进行如下实验探究。
实验试剂:1ml·L-1 KI溶液、0.2ml·L-1 H2SO4溶液、蒸馏水
实验仪器:试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计
I.针对冬夏季节不同,KI溶液变色快慢不同,小组成员进行以下实验:
回答下列问题:
(1)该实验的目的是探究________ 对反应速率的影响。
(2)该实验除上述试剂和仪器外,还需要的仪器是_____,试剂是_____。
(3)分析上述实验记录结果,可得出的结论是:温度每升高10℃,反应速率增大为原来的______倍。
Ⅱ.为探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响,小组成员进行以下实验:
第①步:分别取1mL 1ml·L﹣1 KI溶液于两支试管中,并分别滴加两滴指示剂;
第②步:向其中一支试管中加入1mL蒸馏水和1mL 0.2ml·L-1 H2SO4溶液,同时在另一支试管中加入………………;
第③步:记录KI溶液变色的时间。
实验结论:溶液酸性越强,KI溶液变色越快。
回答下列问题:
(4)该探究实验中KI溶液变色反应的离子方程式为_________________ 。
(5)该实验操作中必须控制不变的是____________。
a.温度 b.试剂添加的顺序 c.试剂的用量(体积)
(6)用所给试剂将第②步补充完整。___________________________ 。
三、原理综合题
18.在2L密闭容器中进行反应:,式中a、b、c、d为化学计量数。在0〜3min内,各物质的物质的量(单位为ml)的变化如下表所示:
已知2min内,。
(1)试确定以下物质的相关量:起始时___________,2min末时___________。
(2)上述反应的化学方程式为___________。
(3)用Y表示2min内的反应速率为___________。2min末,Q在混合气体中的体积分数为___________。
(4)在保持温度和容积不变的情况下,下列关于上述反应的叙述不正确的是___________。
a.2min内用X表示的反应速率为
b.向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应),会导致体系压强增大,反应速率加快
c.随着反应的进行,混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡
d.随着反应的进行,混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡
e.随着反应的进行,混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡
19.将,气体充入固定容积的密闭容器中发生如下反应:。在和时,测得的物质的量随时间的变化如图1所示:
(1)时,内用表示该反应的平均反应速率为_______________。
(2)_______________(填“>”“<”或“=”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时,要使的值变小,可采取的措施有_____________(填序号)。
a.增大的起始浓度 b.升高温度
c.向混合气体中通入 d.使用高效催化剂
(4)在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是_____________(填序号)。
a.A、C两点的反应速率:
b.A、B两点的转化率:
c.由A点到B点,可以采用加热的方法
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.020
0
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
物质
时间
X
Y
P
Q
起始
0.3
1.0
1.5
2min末
0.5
2.7
0.8
3min末
2.7
参考答案:
1.D
【详解】从化学方程式可知,NO为产物,则在反应过程中NO的物质的量逐渐增大,则上升的曲线表示NO的物质的量随反应时间变化的情况,0-10min内,NO物质的量增大0.4ml,则v(NO)=,故答案选D。
2.C
【详解】A的物质的量在10s内从4.0ml变成1.0ml,v(A)==0.15ml·L-1·s-1,根据速率之比等于化学计量数之比可知:v(B)= 3v(A)= 0.45ml·L-1·s-1,v(C)= 2v(A)= 0.3ml·L-1·s-1,v(D)= v(A)= 0.15ml·L-1·s-1,故C正确;
故选:C。
3.D
【详解】A.工业合成氨时使用铁触媒作催化剂,加快反应速率,故A不符合题意;
B.用热的纯碱溶液去除油污,有利于平衡正向移动,碱性增强,会加速去油污能力,故B不符合题意;
C.将聚餐打包的食物放入冰箱中,降低温度,食物腐败速率降低,故C不符合题意;
D.乘坐公共交通工具时需佩戴口罩,防止空气中传染物进入到人体中,与反应速率无关,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
4.C
【详解】A.分析表格数据知,N2O的浓度变化与时间成正比,该反应是匀速反应,a=0.040,故A错误;
B.该反应是匀速反应,则为直线方程,则n=0,该反应是0级反应,故B错误;
C.设起始浓度为c,v=k,,半衰期与起始浓度成正比,根据表格数据知,起始浓度为0.1ml/L时半衰期为50min,温度不变,速率常数不变,则起始浓度为时,半衰期为100min ,故C正确;
D.该反应是0级反应,则速率常数等于反应速率,可根据任何一段时间求速率和速率常数,=k=,故D错误;
故选C。
5.C
【详解】可逆反应的定义是,在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。A、B、D选项中的反应是同一条件下同时进行的,属于可逆反应,C项中的反应条件不同,不属于可逆反应,C错误;
故选C。
6.C
【详解】A.合成氨反应属于可逆反应,不可能出现N2与H2不再化合、NH3不再分解的情况,A不正确;
B.单位时间内,消耗1 ml N2的同时消耗3ml H2,反应进行的方向相同,不一定达平衡状态,B不正确;
C.反应前后气体的分子数不相等,达平衡前,容器内压强在不断改变,当容器内的总压强不随时间而变化时,反应达平衡状态,C正确;
D.N2、H2、NH3的物质的量浓度相等,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不正确;
故选C。
7.C
【详解】A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为,A错误;
B.X初始物质的量为1.2ml,到10s物质的量为0.41ml,物质的量减少了0.79ml,浓度减小了0.395ml/L,B错误;
C.Y初始物质的量为1ml,到10s剩余0.21ml,转化了0.79ml,转化率为79%,C正确;
D.X、Y物质的量减小,Z物质的量增大,说明X、Y为反应物,Z为生成物,达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79ml,Δn(Y)=0.79ml,Δn(Z)=1.58ml,故X、Y、Z化学计量数之比为1:1:2,D错误;
故选C。
8.A
【详解】①该反应是有气体参加和生成的反应,增大压强,化学反应速率明显增大,故符合题意;
②升高温度,化学反应速率明显增大,故符合题意;
③增大二氧化碳的浓度,反应物浓度增大,化学反应速率明显增大,故符合题意;
④碳是浓度为定值的固体,增加碳的量,反应速率不变,故不符合题意;
⑤该反应是有气体参加和生成的反应,降低压强,化学反应速率明显减小,故不符合题意;
①②③符合题意,故选A。
9.C
【详解】A.反应混合物中、、的物质的量之比为2:1:2,不能说明各物质浓度不变,无法证明反应达到平衡状态,故A不选;
B.消耗的速率与生成的速率均为正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法证明反应达到平衡状态,故B不选;
C.各组分的百分组成不变,说明各物质的浓度保持不变,反应达到平衡状态,故C选;
D.生成的速率与生成的速率相等,速率比不满足化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,无法证明反应达到平衡状态,故D不选;
故选:C;
10.A
【详解】A.化学反应速率与催化剂、温度、浓度、压强等有关,反应开始时增大,也有可能是因为反应放热,故A错误;
B.与之比等于系数之比,纵坐标为的v-t曲线与图中曲线完全重合,故B正确;
C.物质的量浓度变化量,图中阴影部分的面积表示时间内的物质的量浓度的减少量,故C正确;
D.随着反应进行,反应物浓度下降,后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小占主导,故D正确;
选A。
11.D
【详解】A.常温下浓硫酸能使铁钝化,反应难以进行,且浓硫酸具有强氧化性,与铁反应时不产生氢气,故A错误;
B.锌粉相较于锌片的接触面积更大,则等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,锌粉反应速率快,故B错误;
C.升高温度,体系内活化分子百分含量增大,正逆反应速率均会增大,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,因此在化学反应中加入催化剂能增大化学反应速率,故D项正确;
综上所述,正确的是D项。
12.B
【详解】A.由曲线d点对应和可求得,A项错误;
B.若c为平衡点,则其对应的和均大于2,由于本反应的,温度升高,平衡逆向移动,B项正确;
C.图中曲线adb是T℃的平衡曲线,曲线中的任意一点都是平衡点,故直线cd上的点不是平衡点,C项错误;
D.T℃时c点未达平衡,其对应的和均大于2,而平衡时d点的和均等于2,故应该向正向进行,D项错误;
答案选B。
13.B
【详解】A.化学反应速率与化学计量数成正比,则,A错误;
B.,则,B正确;
C.,则,C错误;
D.,,D错误;
故选B。
14.B
【详解】均换算成用B表示的反应速率
A.v(B)==0.25 ml·L-1·s-1
B.v(B)=0.3ml·L-1·s-1
C.v(B)= 0.27 ml·L-1·s-1
D.v(B)= =0.2 ml·L-1·s-1
综上所述,反应速率最快的是B项,
答案选B。
15.A
【详解】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A正确;
故选A。
16.(1)可以用注射器收集气体直接测量,也可用排水量气装置测量气体体积
(2)高于
(3) 不相同 锌粉与酸反应的本质是锌与氢离子反应,等物质的量浓度的稀硫酸比盐酸的氢离子浓度大,反应更快
【分析】相同质量的锌粉与盐酸或稀硫酸反应,产生的氢气体积可用直接测量、也可以间接测量;该反应本质是锌与氢离子反应,氢离子浓度大反应越快,相同时间内产生的气体体积越大,据此回答。
(1)
氢气体积可用注射器收集气体直接测量,也可以采用带有刻度的仪器()或者排水量气装置(等合理即可)进行测量。
(2)
根据图示知,相同时间内,未知浓度的盐酸放出H2比1 ml/LHCl多,即未知浓度的盐酸反应速率快,所以未知盐酸浓度高于1 ml/L。
(3)
该反应实质为Zn与H+反应,若把1 ml/L盐酸换成1 ml/L硫酸,则c(H+)增大为2 ml/L,反应速率加快,故此处填:不相同,理由为:该反应实质为Zn与H+反应,等浓度的盐酸和硫酸,硫酸中c(H+)更大,反应速率更快。
17. 温度 秒表 淀粉溶液 2 4I﹣+4H++O2=2I2+2H2O abc 2mL 0.2ml·L-1 H2SO4溶液
【分析】I.该实验探究其他条件相同时,温度对反应速率的影响,由表格数据可知,温度每升高10℃,反应速率增大为原来的2倍;
Ⅱ.该实验探究温度不变时, 溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响,由实验设计可知,溶液酸性越强,KI溶液变色越快。
【详解】(1)由题意可知,该实验探究其他条件相同时,温度对反应速率的影响,故答案为:温度;
(2)碘化钾溶液被空气中氧气氧化生成单质碘,单质碘遇淀粉溶液变蓝色,由题给实验试剂和实验仪器可知,实验时,还缺少测定显色时间所用的仪器秒表和显色反应快慢的试剂淀粉溶液,故答案为:秒表;淀粉溶液;
(3) 由题意可知,碘化钾溶液变色的反应为酸性条件下,碘离子与氧气反应生成单质碘和水,反应的离子方程式为4I﹣+4H++O2=2I2+2H2O,故答案为:4I﹣+4H++O2=2I2+2H2O;
(4) 该实验探究温度不变时, 溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响,由变量唯一化可知,实验操作中必须控制温度、试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序保持不变,故答案为:abc;
(5) 由变量唯一化可知,实验时应保证其他条件不变,在溶液总体积不变的条件下,通过加入蒸馏水改变0.2ml·L-1 H2SO4溶液溶液中的氢离子浓度,则实验时,应向其中一支试管中加入1mL蒸馏水和1mL 0.2ml·L-1 H2SO4溶液,同时在另一支试管中加入2mL 0.2ml·L-1 H2SO4溶液,故答案为:2mL 0.2ml·L-1 H2SO4溶液。
18. 2.2ml 1.2ml 25.5% abe
【分析】根据题表中的数据可知,2min末反应达到平衡状态,2min内,则,,因此2min末Q的物质的量为。,则,解得,则起始时Y的物质的量为。,因此该反应的化学方程式为,据此解答;
【详解】(1)根据上述分析可知,起始时,2min末时,故答案为2.2ml;1.2ml;
(2)根据上述分析可知,该反应的化学方程式为,故答案为2X(s)+5Y(g)⇌2P(g)+3Q(g);
(3)2min内用Y表示的反应速率为。根据上述分析可知,2min末,X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为0.7ml、2.7ml、0.8ml、1.2ml,Q在混合气体中的体积分数为,故答案为:25.5%;
(4) a.X为固体,不能用X表示反应速率,a错误;
b.容器的体积不变,向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应),气体的浓度不变,反应速率不变,b错误;
c.X为固体,该反应反应前后气体的体积不变,但气体的质量发生变化,因此随着反应的进行,混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡, c正确;
d.X为固体,该反应反应前后气体的体积不变,但气体的质量发生变化,因此随着反应的进行,混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡,d正确;
e.X为固体,该反应反应前后气体的体积不变,容器中气体的压强始终不变,混合气体的压强不再改变,不能说明反应已经达到平衡,e错误。
故答案为:abe;
19. > ac b
【详解】(1)时,内,
;
(2)由图可知反应在条件下比条件下先达到平衡状态,所以,由于条件下达到平衡时比条件下达到平衡时多,则说明升高温度,平衡向生成的方向移动,说明正反应为吸热反应,所以;
(3)a.反应物只有一种,增大的起始浓度,即按比例加入反应物,等效为加压,加压平衡向左移动,的值减小,选项a正确;
b.升高温度,平衡向右移动,的值增大,选项b错误;
c.生成物只有一种,向混合气体中通入,即按比例加入生成物,则等效为加压,加压平衡逆向移动,的值减小,选项c正确;
d.使用高效催化剂不会影响反应的平衡状态,的值不变,选项d错误;
答案选ac;
(4)a.由图可知,A、C两点平衡时温度相同,C点对应的压强大,反应速率大,选项a错误;
b.反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,的体积分数增大,由图可知:AB两点平衡时压强相同,温度不同,A点的体积分数大于B点的体积分数,故,的转化率:,选项b正确;
c.由b项分析知,A点平衡时温度高于B点平衡时温度,选项c错误;
答案选b。
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