人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 燃烧热 能源免费课后测评

第一~二节综合拔高练

五年选考练

考点1　化学反应速率的计算

1.(2016浙江4月选考,18,2分,★★☆)X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol-1。一定条件下,将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　)

A.10 min内,Y的平均反应速率为0.03 mol·L-1·s-1

B.第10 min时,X的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1

C.10 min内,消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z

D.10 min内,X和Y反应放出的热量为a kJ

考点2　化学反应速率的影响因素

2.(2017江苏单科,10,2分,★★☆)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快

B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快

C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快

D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大

3.(2015福建理综,12,6分,★★☆)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(　　)

A.a=6.00

B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变

C.b<318.2

D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同

4.(2018北京理综,27节选,★★☆)

(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。

ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O

ⅱ.I2+2H2O+　　　 　　　　+　　　+2I- 

(4)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)

①B是A的对比实验,则a=　　　　。 

②比较A、B、C,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

三年模拟练

1.(2020河北衡水安平中学高二月考,★★☆)2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),2 s后A的转化率为50%,测得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推断不正确的是(　　)

A.z=2

B.2 s后,容器内的压强是初始的倍

C.2 s时C的体积分数为

D.2 s后,B的浓度为0.5 mol/L

2.(2020天津静海四校高二联考,★★☆)下列叙述中正确的是(　　)

A.用3 mL稀硫酸与足量Zn反应,气泡较少,加入1 mL浓硫酸,迅速产生较多气泡,由上述操作及现象得出的结论为硫酸浓度增大,反应速率加快

B.对N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其他条件不变时充入N2,正反应速率增大,逆反应速率减小

C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的转化率

D.室温下,分别向两支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液,再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸,来研究浓度对反应速率的影响

3.(2020黑龙江大庆实验中学高二月考,★★☆)下列装置或操作能达到目的的是(　　)

装置①

装置②

③

④

A.装置①用于测定生成氢气的速率

B.装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响

C.装置③依据U形玻璃管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应

D.装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响

4.(2019广东佛山一中高二上第一次段考,★★★)化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。

Ⅰ.测定化学反应速率

该同学利用如图装置测定化学反应速率。

(1)写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　;为保证实验准确性、可靠性,利用该装置进行实验前应先进行的步骤是　　　　　　　　　;除如图所示的实验用品、仪器外,还需要的一件实验仪器是　　　　。 

(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2 min内H+的反应速率,而该测定值比实际值偏小,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)试简述测定该反应的化学反应速率的其他方法:　　　　　　　　　　　　　　(写一种)。 

Ⅱ.为探讨化学反应速率的影响因素,某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。

(4)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:

答案全解全析

第一~二节综合拔高练

五年选考练

1.C　根据10 min时Y的物质的量为2.4 mol,结合“三段式”法有

　　　　　　　　　X(g)+3Y(g)2Z(g)

n(起始)/mol:　　 1　　 3 0

n(转化)/mol:　　 0.2　　 0.6　　　 0.4

n(10 min后)/mol: 0.8　　 2.4　　　 0.4

则10 min内,v(Y)==0.03 mol·L-1·min-1,A项错误;根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知v(X)=0.01 mol·L-1·min-1,该反应速率表示的是10 min内X的平均反应速率,B项错误;根据“三段式”可知,10 min内消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z,C项正确;10 min内有0.2 mol X和0.6 mol Y参与反应,放出的热量为0.2a kJ,D项错误。

2.D　A项,从题图甲看出,相同时间内,起始c(H2O2)越大,H2O2的浓度变化量越大,即分解速率越快,错误;B项,从题图乙看出,NaOH溶液浓度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,错误;C项,从题图丙看出,0.1 mol·L-1 NaOH与1.0 mol·L-1 NaOH所示曲线相比,0.1 mol·L-1 NaOH对应曲线表示的H2O2分解速率快,错误;D项正确。

3.D　根据题表信息可知,相同温度时,随着浓度以等差数列递减,其瞬时速率也以等差数列递减,故a=6.00;同时改变反应温度和反应物浓度,瞬时速率有可能不变;相同浓度时,温度越高,反应速率越快,故b<318.2;温度升高,瞬时速率加快,故蔗糖浓度减少一半时,所用时间并不相等,D项错误。

4.答案　(3)SO2　S　4H+

(4)①0.4

②I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率

③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快

解析　(3)催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变,在ⅰ中I-被氧化为I2,则在ⅱ中I2应该被SO2还原为I-,结合原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可配平反应ⅱ的离子方程式。

(4)①B是A的对比实验,B中加入0.2 mol·L-1的H2SO4,A中不加H2SO4,所以KI的浓度应该与A相同,即a=0.4。

②比较A、B、C可知,有H2SO4和KI时,SO2歧化反应速率较只有KI时快;只有H2SO4,无KI时不发生歧化反应,所以可得出的结论为酸性增强,I-催化SO2歧化反应速率提高。

三年模拟练

1.D　根据A的转化率为50%可知消耗的A为1 mol,再结合v(D)=0.25 mol·L-1·s-1可知反应中生成n(D)=0.25 mol·L-1·s-1×2 L×2 s=1 mol,根据“三段式”法有:

　　　　　　　2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)

n(起始)/mol: 2　　 2 0 0

n(转化)/mol: 1　　 1.5　　　　 1　　 1

n(2 s后)/mol: 1　　 0.5　　　　 1　　 1

根据消耗A和生成D的物质的量相等可知z=2,A项正确;溶液中压强之比等于物质的量之比,2 s后和初始物质的量之比为=,即2 s后容器内压强是初始的,B项正确;2 s时C的体积分数为=,C项正确;2 s后,B的浓度为0.5 mol÷2 L=0.25 mol/L,D项错误。

2.D　浓硫酸稀释时放出大量热,使体系温度升高,无法确定使反应速率加快的原因是温度还是浓度,A项错误;充入N2,正反应速率增大,充入N2的瞬间,逆反应速率不变,随着反应的进行,NH3浓度逐渐增大,逆反应速率也逐渐增大,B项错误;催化剂只能加快化学反应速率,对反应物的转化率无影响,C项错误;最终溶液的体积相同,变量只有硫酸的浓度,能达到实验目的,D项正确。

3.C　装置①中产生的气体能从长颈漏斗逸出,因此该套装置不能用于测定生成氢气的速率,A项错误;装置②KMnO4溶液浓度不同,应保证KMnO4溶液浓度相同,用不同浓度的草酸溶液来做实验,B项错误;装置③中看到U形玻璃管中左侧液面下降,右侧液面上升,由此可判断Na和水的反应为放热反应,C项正确;装置④中浓度、温度均不同,无法判断温度对反应速率的影响,D项错误。

4.答案　(1)S2+2H+ H2O+S↓+SO2↑　检查装置的气密性　秒表

(2)SO2会部分溶于水,导致所测得的SO2体积偏小

(3)测定一段时间内生成硫单质的质量或测定一定时间内溶液中H+浓度的变化等

(4)298　1.00　308　粗颗粒　细颗粒　2.00　③　④

解析　(1)Na2S2O3与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫单质、水,反应的离子方程式是S2+2H+ H2O+S↓+SO2↑;从实验装置可知,本实验是通过测量在一定时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率,所以要保证装置不漏气,实验前应先进行的步骤是检查装置的气密性,需要测反应时间,还需要的一件实验仪器是秒表。(2)SO2易溶于水,导致所测得的SO2的体积偏小,则据此计算出的Δn(H+)和Δc(H+)以及v(H+)会变小。(3)根据反应S2+2H+ H2O+S↓+SO2↑可知,可以通过测定一段时间内生成的单质硫的质量或实时测定溶液中氢离子浓度的改变量,从而求出反应速率。(4)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响,则实验①②的温度、大理石规格相同,只有硝酸浓度不同,所以实验②的温度是298 K,硝酸的浓度是1.00 mol·L-1;实验①和③探究温度对该反应速率的影响,只有温度不同,其他条件必须相同,所以实验③的温度是308 K、大理石为粗颗粒;实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响,只有大理石规格不同,其他条件完全相同,所以实验④的大理石规格是细颗粒、硝酸浓度是2.00 mol·L-1。