人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度第1课时测试题

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第1课时测试题，共20页。试卷主要包含了4 ml·L-1·min-1，对于合成氨反应等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 化学反应速率的概念及简单计算、快慢比较
1.(2021河北邯郸高一月考)在某密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 ml·L-1。对此反应速率的表示正确的是 ( 易错 )
A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 ml·L-1·min-1
D.在这2 min内用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
2.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 ml,则此反应的速率可表示为( )
A.v(NH3)=0.01 ml·L-1·s-1
B.v(O2)=0.001 ml·L-1·s-1
C.v(NO)=0.001 ml·L-1·s-1
D.v(H2O)=0.045 ml·L-1·s-1
3.(2021山东德州实验中学高一期中)对于合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列某项中的化学反应速率与其他三项的化学反应速率不匹配,该项是( )
A.v(H2)=0.45 ml·L-1·min-1
B.v(NH3)=0.3 ml·L-1·min-1
C.v(N2)=0.15 ml·L-1·min-1
D.v(H2)=0.35 ml·L-1·min-1
4.(2020山东烟台高一期末)在一定条件下,将M和N两种气体通入2 L密闭容器中,发生如下反应:xM(g)+yN(g) 2P(g)。2 s内的反应速率:v(M)=1.5 ml·L-1·s-1,v(N)=4.5 ml·L-1·s-1,v(P)=3.0 ml·L-1·s-1。则x和y的值分别为( )
A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和3
5.(2021黑龙江鹤岗一中高一月考)在2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) 2C(g),若最初加入的A和B的物质的量都是4 ml,测得10 s内A的平均反应速率v(A)=0.12 ml·L-1·s-1,则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是( )
A.1.6 ml B.2.8 ml
C.3.2 ml D.3.6 ml
6.(2021福建龙岩六校高一期中联考)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.4 ml NH3和0.5 ml O2发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。2 min后,NO的浓度为0.06 ml·L-1。下列有关说法不正确的是( )
A.2 min末,用NO表示的反应速率为0.06 ml·L-1·min-1
B.2 min末,NH3的浓度为0.14 ml·L-1
C.0~2 min内,生成的水的质量为3.24 g
D.0~2 min内,O2的物质的量减少了0.15 ml
7.(2021重庆外国语学校高一期中)可逆反应A(g)+2B(g) 3C(g)+4D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是(深度解析)
A.v(A)=0.35 ml·L-1·min-1
B.v(B)=0.6 ml·L-1·min-1
C.v(C)=0.9 ml·L-1·min-1
D.v(D)=0.03 ml·L-1·s-1
题组二 影响化学反应速率的因素
8.为了说明影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论不正确的是 (深度解析)
A.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时,大理石粉的反应快
B.将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时,二者的化学反应速率相等
C.将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和光照处,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.室温下,向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水,再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末,二者产生氧气的快慢不同
9.(2021北京师大附中高一期中)下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是( )
A.加入少量ZnSO4固体
B.加入少量水
C.加入少量CuSO4固体
D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸
10.(2021辽宁六校协作体高一第三次联考)在温度不变的条件下,在恒容的密闭容器中进行下列反应:N2O4(g) 2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1需要15 s,那么N2O4的浓度由0.07 ml·L-1降到0.05 ml·L-1所需的反应时间( )
A.等于5 s B.等于10 s
C.小于10 s D.大于10 s
11.把镁条(除去氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示,其中影响AB段速率的主要因素是( )
A.H+的浓度 B.体系的压强
C.溶液的温度 D.Cl-的浓度
12.(2020河南新乡高一月考)反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.保持容器容积不变,加入水蒸气
B.将容器的容积缩小一半
C.保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变,充入N2使体系容积增大
13.(2021北京丰台高一期中)控制变量法是科学研究的重要方法。相同质量的Fe与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应,其中化学反应速率最大的是( )
14.(2020北京海淀八一学校高一期末)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
15.(2020北京平谷高一期中)某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示:
(1)该实验的目的是探究 、 对锌和稀盐酸反应速率的影响。
(2)实验Ⅰ和Ⅱ表明 ,化学反应速率越快。
(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是 和 。
(4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响: 。
题组三 化学反应速率的图像分析
16.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如下图所示。下列结论不正确的是( )
A.反应在2~4 min内平均反应速率最大
B.反应开始4 min内温度比浓度对反应速率的影响大
C.4 min后,反应速率减小的主要原因是c(H+)减小
D.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)=0.1 ml·L-1·min-1
17.(2020福建莆田一中高一期中)某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(2)反应从开始至2 min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= 。
(3)2 min时容器内混合气体的总压强与起始时相比 (填“增大”“减小”或“不变”);混合气体密度与起始时相比 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)下列措施能加快反应速率的是 。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He
C.恒容时充入X D.及时分离出Z
E.升高温度 F.选择高效的催化剂
能力提升练
题组一 化学反应速率的理解与计算
1.(2021湖北高中智学联盟高一联考,)在两个锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 ml·L-1和40 mL 4 ml·L-1的硫酸溶液,装置如图。来比较以上两个反应的反应速率,下列说法正确的是( )
A.锌粒和40 mL 1 ml·L-1硫酸溶液反应过程中,用Zn和H+表示该反应的反应速率的关系为v(Zn)∶v(H+)=1∶2
B.可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率
C.在相同条件下,1 ml·L-1的硫酸溶液与锌的反应速率更快
D.该实验所需要的主要仪器就是以上装置中的仪器,不需要其他仪器
2.(2020辽宁大连高一期末,)物质的量均为1 ml的气体X2和Y2放在1 L的密闭容器中反应生成Z,5 min后,测得c(X2)=0.36 ml·L-1,Y2转化了32%,n(Z)=0.64 ml,则Z的化学式是( )
A.X2Y B.XY2
C.X3Y2 D.X2Y3
3.(2021浙江大学附属中学高一期中,)在一定温度下,10 mL 0.40 ml/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 ml/(L·min)
B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 ml/(L·min)
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.3 ml/L
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
4.(2020河北承德高一期中,)根据所学知识,回答下列问题:
(1)在反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)中,若以N2表示的该反应的化学反应速率为0.2 ml·L-1·min-1,则以H2表示此反应的化学反应速率为 ml·L-1·min-1。
(2)在5 L的恒容密闭容器中,充入0.1 ml N2和0.4 ml H2,在一定条件下发生反应,2 s后测得N2的物质的量为0.09 ml,则以NH3表示的反应速率为 ml·L-1·s-1。
(3)将0.2 ml NH3充入容积为10 L的恒容密闭容器中,某温度下发生反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g),在0~2 s内,消耗NH3的平均速率为0.002 ml·L-1·s-1,则在2 s时,容器中生成 ml H2,此时NH3的物质的量浓度为 ml·L-1。
题组二 影响化学反应速率的因素
5.()向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲:在500 ℃时,10 ml SO2和5 ml O2反应
乙:在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 ml SO2和5 ml O2反应
丙:在450 ℃时,8 ml SO2和5 ml O2反应
丁:在500 ℃时,8 ml SO2和5 ml O2反应
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
6.()某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2 CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定,在一定温度下,获得如下实验数据:
分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
7.(2021安徽亳州高一期中,)实验一:已知Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。
设计如下(所取溶液体积均为10 mL):
(1)其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验 (填实验编号);若同时选择实验①、实验②、实验③,测定混合液变浑浊的时间,可探究 对化学反应速率的影响。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,乙同学通过室温下溶液颜色褪至无色所需时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。
【实验内容及记录】
请回答:
(2)表中V1= ,V2= 。
(3)利用实验1中数据进行计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= 。
(4)在开始一段时间内,反应速率较小,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显增大。针对上述现象,某同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是 的影响。
(5)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,可以在反应一开始时加入 (填字母)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水
题组三 化学反应速率的图像分析
8.(2021河南郑州高一期末,)将一片在空气中久置的铝片投入足量的0.5 ml·L-1的硫酸溶液中,产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Oa段反应的离子方程式为Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O
B.ab段v(H2)增大的原因是该反应放热,使反应体系的温度升高
C.bc段v(H2)减小的主要原因是硫酸的浓度减小
D.为增大v(H2),反应前可将0.5 ml·L-1的硫酸溶液换成浓硫酸
9.(2021山西朔州高一期中,)某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备,探究镁与不同浓度盐酸的反应速率,两组实验所用药品如下:
实验结果如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该探究实验采用了控制变量法
B.曲线斜率可表征反应速率
C.理论上若时间足够长,最终反应生成的气体的量应该相同
D.曲线b表示1.0 ml·L-1盐酸与镁的反应
10.(2021福建福州高一期中,)为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过实验测定碳酸钙固体(块状)与足量稀盐酸反应生成CO2的体积(不考虑CO2的溶解)随时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法不正确的是( )
A.在0~t1、t1~t2、t2~t3时间段中,t1~t2生成的CO2气体最多
B.t1~t2时间段曲线的变化可能是盐酸与碳酸钙反应放热导致的
C.若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的反应速率,则t2~t3 s内的反应速率为V3-V2t3-t2 mL·s-1
D.将碳酸钙固体研成粉末,则曲线甲将变成曲线乙
答案全解全析
基础过关练
1.B 经2 min,B的浓度减少0.6 ml·L-1,则v(B)=0.6ml·L-12min=0.3 ml·L-1·min-1。A为固态,不能用浓度变化表示其反应速率,A错误;化学反应速率与化学计量数成正比,用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶2∶1,B正确;化学反应速率v(B)为平均速率,不是瞬时速率,C错误;随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率逐渐减慢,生成物的浓度的变化量逐渐减少,则2 min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小的,D错误。
易错警示
对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度可看作常数,所以不用固体或纯液体的浓度变化表示反应速率。
2.C 根据化学反应速率的计算公式:v(H2O)=0.45ml10 L×30 s=0.001 5 ml·L-1·s-1,则v(NH3)=v(NO)=46v(H2O)=0.001 ml·L-1·s-1,v(O2)=56v(H2O)=0.001 25 ml·L-1·s-1,故选C。
3.D 化学反应速率之比等于化学计量数之比,将不同物质的反应速率换算为同一物质的反应速率进行比较,可知D项不符合题意。
4.D 已知v(M)=1.5 ml·L-1·s-1,v(N)=4.5 ml·L-1·s-1,v(P)=3.0 ml·L-1·s-1,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,x∶y∶2=1.5 ml·L-1·s-1∶4.5 ml·L-1·s-1∶3.0 ml·L-1·s-1=1∶3∶2,则x=1、y=3。
5.C 根据速率公式v=ΔcΔt,Δc=v×Δt,计算出Δc(A)=0.12 ml·L-1·s-1×10 s=1.2 ml·L-1,Δn(A)=1.2 ml·L-1×2 L=2.4 ml,根据反应的化学方程式可知,10 s内反应的B的物质的量为0.8 ml,则10 s时容器内B的物质的量为3.2 ml。
6.A 化学反应速率指的是平均反应速率,不是瞬时速率,因此无法计算2 min末的瞬时速率,A错误;2 min末,NO的浓度为0.06 ml·L-1,参加反应的NH3的浓度为0.06 ml·L-1,则2 min末,NH3的浓度为0.2 ml·L-1-0.06 ml·L-1=0.14 ml·L-1,B正确;0~2 min内,生成的水的物质的量为0.06ml·L-1×64×2 L=0.18 ml,质量为0.18 ml×18 g·ml-1=3.24 g,C正确;0~2 min内,O2的物质的量减少了0.06ml·L-1×54×2 L=0.15 ml,D正确。
7.D 用不同物质表示反应速率,数值不同但意义相同,所以比较反应速率要转化为同种物质的反应速率来比较大小,利用反应速率之比等于化学计量数之比来分析,注意单位不同时需要对单位进行换算。
归纳提升
化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)统一单位:看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)归一法:换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA+bB cC+dD,比较v(A)a与v(B)b,若v(A)a>v(B)b,则A表示的反应速率比B的大。
8.B 将相同大小、相同形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应,镁、铝性质不同,镁反应速率更快。
反思升华
分析判断影响化学反应速率大小的因素时应遵循以下思路
(1)先看内因:在内因不相同的情况下(即反应物不相同),只能根据反应事实及实验现象定性分析反应的快慢。
(2)内因相同时,再看外因:在内因相同的情况下(即反应物相同),可根据外界条件对反应速率的影响来定量判断反应速率的大小。
9.C 加入少量ZnSO4固体,不会改变反应物的浓度,不会改变反应速率;加水,溶液的体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小;加入少量CuSO4固体,会发生反应置换出铜,形成原电池,使反应速率加快;用98%的浓硫酸代替稀硫酸,铁发生钝化,不能加快反应速率。
10.D N2O4的浓度由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1需要15 s,即N2O4的浓度变化为0.03 ml·L-1,N2O4的浓度由0.07 ml·L-1降到0.05 ml·L-1,即N2O4的浓度变化为0.02 ml·L-1,若反应速率不变,则所需时间为15 s× s,但随着反应的进行,浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,故所需时间大于10 s。
11.C 镁条与盐酸发生反应Mg+2H+ Mg2++H2↑,影响镁和盐酸反应产生氢气的速率的因素主要有两个:一是温度,反应放出热量,使体系的温度升高,产生氢气的速率增大;二是溶液中氢离子的浓度,反应过程中氢离子的浓度减小,产生氢气的速率减慢。图中AB段产生氢气的速率逐渐增大,说明这段时间内温度对反应速率的影响大于氢离子浓度对反应速率的影响,故影响AB段速率的主要因素是温度。
12.C 保持容器容积不变,充入水蒸气,反应物浓度增大,反应速率增大,A不符合题意;将容器的容积缩小一半,气体浓度增大,反应速率增大,B不符合题意;保持容器容积不变,充入N2,N2不参与反应,反应体系中各物质的浓度不变,则反应速率不变,C符合题意;压强保持不变,充入N2使容器的容积增大,气体的浓度减小,反应速率减小,D不符合题意。
13.D 温度越高,反应速率越快,C和D的温度均为35 ℃,但D中硫酸的浓度大,Fe为粉末状,能增大与稀硫酸的接触面积,则D中反应速率最快。
14.D 温度越高、反应物浓度越大,反应速率越大,出现浑浊越早,综合题给数据分析可知,D中最先出现浑浊。
15.答案 (1)温度 固体表面积 (2)温度越高 (3)Ⅱ Ⅲ
(4)在相同的温度下,采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应
解析 (1)由实验Ⅰ和Ⅱ中温度不同,可知Ⅰ和Ⅱ研究的是温度对化学反应速率的影响;Ⅱ和Ⅲ中接触面积不同,因此Ⅱ和Ⅲ探究的是固体表面积对化学反应速率的影响。
(2)Ⅰ和Ⅱ相比,Ⅱ温度高,收集100 mL氢气所需时间短,即温度越高,化学反应速率越快。
(3)根据(1)的分析,Ⅱ和Ⅲ探究的是固体表面积对化学反应速率的影响。
(4)研究盐酸浓度对反应速率的影响,需要其他条件相同,盐酸浓度不同,即在相同的温度下,采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应。
16.D 由题图可知,反应在2~4 min内平均反应速率最大,A正确;由题图可知,反应刚开始时反应速率较小,然后逐渐增大,因该反应为放热反应,温度升高,则开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大,B正确;随反应进行,氢离子浓度降低,反应速率减小,由题图可知,0~2 min内反应刚开始,温度较低,此时反应速率由氢离子浓度决定,2~4 min反应速率最快,2~4 min内温度对反应速率起主要作用,4 min后反应速率又减小,氢离子浓度起主要作用,C正确;由题图可知,2~4 min内,生成0.2 ml二氧化碳,但体积未知,不能计算CO2的平均反应速率,D错误。
17.答案 (1)3X+Y 2Z
(2)0.05 ml·L-1·min-1
(3)减小 不变
(4)CEF
解析 (1)X、Y的起始物质的量均为1.0 ml,随着时间的变化,物质的量在减小,为反应物,Z的起始物质的量为0,为生成物,2分钟后,X、Y、Z的物质的量不再发生变化且均不为0,说明该反应为可逆反应,X、Y、Z的变化的物质的量分别为0.3 ml、0.1 ml、0.2 ml,变化的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为3X+Y 2Z。(2)反应从开始至2 min,容器的体积为2 L,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=0.2ml2 L2min=0.05 ml·L-1·min-1。(3)由题图中数据可知,2 min时气体的总物质的量为0.7 ml+0.9 ml+0.2 ml=1.8 ml,在相同情况下,气体的压强之比等于物质的量之比,故2 min时,容器内混合气体的总压强比起始时小;从开始到2 min,气体的总质量不变,容器体积不变,所以密度始终不变。(4)恒压时充入He,体系分压减小,反应速率减小,A错误;恒容时充入He,不影响X、Y、Z的浓度,反应速率不变,B错误;恒容时充入X,X的浓度增大,反应速率加快,C正确;及时分离出Z,反应速率不加快,D错误;升高温度,化学反应速率加快,E正确;选择高效的催化剂,反应速率加快,F正确。
能力提升练
1.B 锌是固体,浓度视为常数,不用其浓度变化来表示反应速率,A错误;锌相同,硫酸浓度不同,因此可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率,B正确;其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快,故40 mL 4 ml·L-1的硫酸溶液与锌反应的速率更快,C错误;测定反应速率还需要测定时间,因此还需要计时器,D错误。
2.A 体积为1 L,5 min后,测得c(X2)=0.36 ml·L-1,则5 min后,n(X2)=0.36 ml·L-1×1 L=0.36 ml,即Δn(X2)=1 ml-0.36 ml=0.64 ml,Y2转化了32%,则Δn(Y2)=32%×1 ml=0.32 ml,Δn(Z)=0.64 ml-0 ml=0.64 ml,Δn(X2)∶Δn(Y2)∶Δn(Z)=0.64∶0.32∶0.64=2∶1∶2,所以反应的化学方程式可表示为2X2+Y2 2Z,根据原子守恒可知X的化学式为X2Y。
3.C 0~6 min内,Δc(H2O2)=0.002 ml÷0.01 L=0.2 ml/L,所以v(H2O2)=0.2 ml/L÷6 min≈3.3×10-2 ml/(L·min),A正确;随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,B正确;6 min时,c(H2O2)=0.002 ml÷0.01 L=0.2 ml/L,C错误;6 min时,H2O2分解率为×100%=50%,D正确。
4.答案 (1)0.6
(2)0.002
(3)0.06 0.016
解析 (1)化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=3v(N2)=3×0.2 ml·L-1·min-1=0.6 ml·L-1·min-1。(2)2 s后测得N2的物质的量为0.09 ml,在2 s内N2反应了0.1 ml-0.09 ml=0.01 ml,v(N2)=0.01ml5 L2 s=0.001 ml·L-1·s-1,则以NH3表示的反应速率为v(NH3)=2v(N2)=2×0.001 ml·L-1·s-1=0.002 ml·L-1·s-1。(3)2 s内NH3转化的物质的量为n(NH3)=0.002 ml·L-1·s-1×2 s×10 L=0.04 ml,则在2 s时,容器中生成的H2的物质的量为n(H2)=1.5n(NH3)=1.5×0.04 ml=0.06 ml,此时NH3的物质的量浓度为c(NH3)=(0.2-0.04)ml10 L=0.016 ml·L-1。
5.C 甲与乙相比,氧气、SO2浓度相等,乙中使用催化剂,其他条件相同,使用催化剂,加快反应速率,所以反应速率:乙>甲;甲与丁相比,甲中SO2的物质的量比丁中大,即SO2的浓度比丁中大,其他条件相同,浓度越大,反应速率越快,所以反应速率:甲>丁;丙与丁相比,其他条件相同,丁中温度高,温度越高,反应速率越快,所以反应速率:丁>丙;所以反应速率由大到小的顺序为乙、甲、丁、丙,C项正确。
6.D 对比实验①和②数据可以判断出,增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大,A正确;比较实验②和③数据可知,Br2的浓度相等,溴颜色消失所需的时间也相等,则溴的反应速率是相等的,B正确;比较实验①和③数据可以判断出,增大c(HCl),v(Br2)增大,C正确;比较实验①和④数据可知,CH3COCH3和HCl的浓度相同,而④中Br2的浓度比①中的大,溴颜色消失所需时间变长,不能得出溴的反应速率增大的结论,D错误。
7.答案 (1)①⑤或②④ 不同反应物浓度 (2)3.0 4.0
(3)1.0×10-2 ml/(L·min) (4)Mn2+的催化作用 (5)B
解析 探究外界条件对化学反应速率的影响,采用控制变量法,要让此条件成为唯一变量,其他条件完全相同。(1)其他条件不变探究温度对化学反应速率的影响时,要让浓度保持一致,温度成为唯一变量,①⑤和②④这两组实验浓度一致;实验①、实验②和实验③的温度相同,反应物浓度不同,因此探究的是不同反应物浓度对化学反应速率的影响。
(2)由实验1可知溶液总体积为(3.0+2.0+2.0+3.0)mL=10.0 mL,则实验2、3中溶液总体积为10.0 mL,所以表中V1=10.0-7.0=3.0,V2=10.0-6.0=4.0。
(3)由实验1中数据可知,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=0.05ml·L-1×3.0 mL10.0 mL1.5min=1.0×10-2 ml/(L·min)。
(4)该反应在溶液中进行,所以温度升高、浓度变大、加入催化剂会使反应速率加快,反应过程中反应物的浓度是不断减小的,所以一定不是浓度的影响,题目给的猜想是温度的影响,所以也可能是催化剂的影响,开始时反应速率小,不久后加快,说明催化剂是反应过程中生成的,所以速率加快的原因可能是生成的Mn2+起催化作用。
(5)因为猜想是生成的Mn2+的催化作用使反应速率加快,且不能再引入新的离子,所以可以在反应一开始时加入硫酸锰来验证,B项符合题意。
8.D 在空气中久置的铝片表面会形成致密氧化膜,将该铝片投入硫酸溶液中,表面的氧化铝先与硫酸反应,离子方程式为Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O,A正确;在内因不变的情况下,影响反应速率的因素有浓度、温度等,ab段v(H2)增大的原因是该反应放热,使反应体系的温度升高,B正确;bc段速率减小,浓度起主导作用,浓度越小,一般反应速率越小,C正确;若反应前将0.5 ml·L-1的硫酸溶液换成浓硫酸,不能产生氢气,D错误。
9.D 根据表格数据,只有酸浓度不同,其余条件相同,采用的是控制变量法,A正确;生成的气体越多,压强越大,因此曲线斜率越大,表示反应速率越快,可以用曲线斜率表征反应速率,B正确;镁的质量为0.01 g,物质的量为0.01 g24 g/ml=12 400 ml,实验2中盐酸中含有HCl的物质的量为0.002 L×0.5 ml·L-1=0.001 ml,根据Mg+2HCl MgCl2+H2↑,两实验中盐酸均过量,镁完全反应,只要时间足够长,最终反应生成的气体的量应该相同,C正确;盐酸的浓度越大,反应速率越快,曲线b表示0.5 ml·L-1盐酸与镁的反应,D错误。
10.D 由题图可知,t1~t2时间内生成的CO2气体最多,A正确;t1~t2时间段与0~t1时间段相比较,随着反应的进行,反应物的浓度是减小的,但反应速率增大,因此t1~t2时间段曲线的变化可能是盐酸与碳酸钙反应放热导致的,B正确;由题图知,若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的反应速率,则t2~t3 s内的反应速率=ΔVΔt=V3-V2t3-t2 mL·s-1,C正确;将碳酸钙固体研成粉末,反应物的接触面积增大,反应速率加快,而曲线乙表示生成CO2的速率比曲线甲慢,D错误。
选项
硫酸浓度
反应温度
铁的状态
A
0.5 ml/L
20 ℃
块状
B
0.5 ml/L
20 ℃
粉末状
C
1 ml/L
35 ℃
块状
D
2 ml/L
35 ℃
粉末状
选项
反应
温度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(ml·
L-1)
V/mL
c/(ml·
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
5
0.2
10
实验编号
锌的形态
反应温度/℃
收集100 mL氢
气所需时间/s
Ⅰ
薄片
15
200
Ⅱ
薄片
25
90
Ⅲ
粉末
25
10
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
实验
序号
初始浓度c/ml·L-1
溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.001 0
290
②
1.60
0.20
0.001 0
145
③
0.80
0.40
0.001 0
145
④
0.80
0.20
0.002 0
580
实验
编号
实验温
度/℃
c(Na2S2O3)/
(ml·L-1)
c(H2SO4)/
(ml·L-1)
①
25
0.1
0.1
②
25
0.2
0.1
③
25
0.1
0.2
④
50
0.2
0.1
⑤
50
0.1
0.1
实验
编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 ml·L-1
H2C2O4
溶液
H2O
3 ml·L-1
稀硫酸
0.05 ml·
L-1 KMnO4
溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
3.0
2.0
V1
2.7
3
1.0
V2
2.0
3.0
3.9
序号
镁条的
质量/g
盐酸
物质的量浓度/ml·L-1
体积/mL
1
0.01
1.0
2
2
0.01
0.5
2