第2章第3节化学反应快慢和限度同步练习（含解析）高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第2章第3节化学反应快慢和限度同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH )、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是
A．4/5v (NH3) =v (O2) B．5/6v (O2) =v ( H2O)
C．2/3v(NH3) =v ( H2O) D．4/5v ( O2 )=v ( NO)
2．对反应来说，下列反应速率最大的是
A． B．
C． D．
3．某化工厂基于“绿色化学”理念设计了如下治污工艺流程，下列说法错误的是
A．该流程可用于吸收
B．由转化为的过程中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1
C．该过程的总反应为
D．可用做该反应过程的催化剂
4．采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A．K与水反应时，增加水的用量
B．铁与稀硫酸反应制备氢气，改用浓硫酸
C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强
D．CaCO3与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石
5．用1的硫酸与铁反应制取氢气时，下列措施能使生成氢气的速率加快的是
A．加饱和食盐水 B．不用铁片，改用铁粉
C．加水 D．改用18.4的硫酸
6．向密闭容器中充入一定量的N2和H2，10min时测得NH3的物质的量浓度为0.6mol/L，反应开始的10min内，则v(N2)为
A．0.06mol/(L·min) B．0.03mol/(L·min) C．0.09mol/(L·min) D．0.3mol/(L·min)
7．恒温、恒容的密闭容器中进行反应：A(g)＋B(g)=C(g)，若反应物的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间
A．10 s B．大于10 s C．小于10 s D．无法判断
8．反应在2L密闭容器中进行后，减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是
A． B．
C． D．
9．在反应中，不能使反应速率增大的措施是
A．增大压强 B．升高温度 C．恒容通入 D．增加碳的量
10．学化学、爱劳动、保平安。下列方法中，通过调控温度改变反应速率而减缓食物腐败变质的是
A．用冰箱冷藏酸奶
B．在葡萄酒酿制过程中使用SO2
C．大米抽真空包装
D．制作香肠时加入适量亚硝酸钠
11．下列数据表示化学反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。在四种不同条件下的反应速率，其中进行最快的是
A．v(CH4)=0.5mol L-1 s-1 B．v(H2O)=3.6mol L-1 min-1
C．v(CO2)=0.45mol L-1 s-1 D．v(H2)=0.8mol L-1 s-1
12．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。
0 20 40 60 80 100
0.100 0.080 0.060 0.020 0
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
13．实验室用如图装置测定化学反应速率，下列说法错误的是
A．实验前关闭分液漏斗活塞，向右拉注射器活塞，检查装置气密性
B．用的体积变化表示化学反应速率可能会因为反应放热而不准确
C．改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差
D．根据单位时间内锌带质量的变化不能表示反应速率
14．下列说法不正确的是
A．当平衡体系中各物质的浓度相等时，化学反应一定达到平衡状态
B．对某一可逆反应，当正、逆反应速率相等时，各组分的浓度一定保持不变
C．甲、乙两个容积相同、温度恒定且密闭容器中，分别充入2molNH3、1molN2和3molH2，平衡时，甲和乙的压强是相同的
D．化学平衡建立前，v(正)≠v(逆)，达到化学平衡后v(正)=v(逆)
15．下列各组两个反应互为可逆反应的是
①H2+Cl22HCl与2HClH2↑+Cl2↑
②H2SO4(浓)+2HBr=2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2NO2=N2O4与N2O4=2NO2
④CO2+H2O=H2CO3与H2CO3=H2O+CO2↑
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
二、填空题
16．在生产和生活中，人们关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率和调控反应条件。
(1)是工业制硫酸的主要反应之一、该反应过程的能量变化如下图所示，则断开反应物中化学键吸收的能量___________形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。
(2)在2L密闭容器内，500℃时，测得随时间的变化如下表：
时间(S) 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
反应达到平衡时，的转化率是___________。
(3)上图中表示的变化的曲线是___________(填字母)。
(4)用表示从0~2s内该反应的平均速率___________。
(5)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是___________。
A．
B．单位时间内消耗2mol 的同时消耗1mol
C．容器中与的物质的量之比
D．容器中的体积分数不变
E．容器中气体的总物质的量不变
F．容器中气体的总质量不变
(6)能使该反应的反应速率增大的是___________。
A．减少气体的通入量 B．适当升高温度
C．恒容下充入Ne D．选择更高效催化剂
17．某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如图所示：
(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至2 min时Z的平均反应速率为_______。
(3)1min时，反应_______(填“是”或“ 否”)达到化学平衡。4min时，正反应速率_______逆反应速率(填“>”“<”或“ =”)。
(4)平衡时，物质X的转化率为_______。
三、实验题
18．某校化学活动社团为测定1mol/L的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率，设计如图1装置。
(1)图1中盛有H2SO4溶液的仪器名称是_______。
(2)按照图1装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是_______。
(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图2装置，实验完毕待冷却后，该学生准备读取量气管上液面所在处的刻度，发现量气管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是_______。
19．将浓度均为0.01mol/L的、、KI、溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。资料：该“碘钟实验”的总反应为。反应分两步进行，反应A为，反应B为……
(1)反应B的离子方程式是___________。对于总反应，I-的作用相当于___________。
(2)为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a．向酸化的溶液中加入KI溶液和试剂X，溶液变为蓝色。
b．再向得到的蓝色溶液中加入溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是___________。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ．(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量/mL实验序号 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉)
实验Ⅱ 5 4 8 3 0
实验Ⅲ 5 2 x y z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30min，实验Ⅲ是40min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是___________。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是___________。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ。(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量/mL实验序号 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉)
实验Ⅳ 4 4 9 3 0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因：___________。
参考答案：
1．D
【详解】A．在化学反应中用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则v(O2)= v(NH3)，A错误；
B．根据物质反应的速率关系可知：v(O2)=v(H2O)，B错误；
C．根据物质反应的速率关系可知：v(NH3)=v(H2O)，C错误；
D．根据物质反应的速率关系可知：v(O2)=v(NO)，D正确；
故合理选项是D。
2．B
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，A为固体，不能表示反应速率，B中v==；C中v==0.25；D中v==0.2，显然B中比值最大，反应速率最快，故选B。
3．B
【分析】根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4，FeSO4溶液吸收O2再生成Fe2(SO4)3，可得到化工产品H2SO4，4FeSO4+O2+2H2SO4═2 Fe2(SO4)3+8H2O，过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，即该过程中共有3种元素的化合价发生改变，据此分析解答。
【详解】A．根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，A正确；
B．根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4，反应中Fe2(SO4)3是氧化剂，SO2是还原剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1，B错误；
C．根据工艺流程所示可知，该过程的总反应为O2+2SO2+2H2O=2H2SO4，C正确；
D．该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，FeSO4溶液吸收O2再生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．水为纯液体，增加水的用量，反应速率不变，A不符合题意；
B．Fe遇浓硫酸发生钝化，不生成氢气，B不符合题意；
C．对于溶液的反应，增大压强不能改变反应速率，C不符合题意；
D．将块状大理石改为粉末状大理石，增大了反应物与盐酸的接触面积，反应速率加快，D符合题意；
故答案选D。
5．B
【详解】A．加饱和食盐水，硫酸被稀释，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故不选A；
B．不用铁片，改用铁粉，增大接触面积，反应速率加快，故选B；
C．加水硫酸被稀释，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故不选C；
D．改用18.4的硫酸，铁在浓硫酸中钝化，故不选D；
选B。
6．B
【详解】10min时测得NH3的物质的量浓度为0.6mol/L，由方程式可知，反应开始的10min内氮气的反应速率为=0.03mol/(L·min)，故选B。
7．B
【详解】由题意可知，反应物的浓度由降到需要20s，平均反应速率，假设以的反应速率计算反应物的浓度由降到所需反应时间，，但随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率逐渐减小，则反应物的浓度由降到的平均反应速率小于，所用时间应大于10s，故选B。
8．D
【详解】由1min后，氨气减少了0.12mol可知，1s时氨气的浓度减少量为=0.001mol/L，由变化量之比等于化学计量数之比可知，平均每秒钟一氧化氮的浓度变化量为0.001mol/L、水蒸气的浓度变化量为0.001mol/L×=0.0015mol/L、氧气的浓度变化量为0.001mol/L×=0.00125mol/L，故D正确。
9．D
【详解】A．增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快，故不选A；
B．升高温度，反应速率加快，故不选B；
C．恒容通入，反应物浓度增大，反应速率加快，故不选C；
D．碳是固体，增加碳的量，反应物浓度不变，不能使反应速率增大，故选D。
选D。
10．A
【详解】A．用冰箱冷藏酸奶，冰箱温度低，降低反应速率，减缓食物腐败，故A符合题意；
B．在葡萄酒酿制过程中使用SO2，二氧化硫作抗氧剂，防止红酒变质，故B不符合题意；
C．大米抽真空包装，减少包装中的氧气，减缓大米腐败变质，故C不符合题意；
D．制作香肠时加入适量亚硝酸钠，加入防腐剂而防止食品腐败变质，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
11．A
【分析】不同物质表示的反应速率比等于系数比。
【详解】A．v(CH4)=0.5mol L-1 s-1；
B．v(CH4)=v(H2O)=3.6mol L-1 min-1=1.8mol L-1 min-1=0.03 mol L-1 s-1；
C．v(CH4)=v(CO2)=0.45mol L-1 s-1；
D．v(CH4)=v(H2)=0.8mol L-1 s-1=0.2mol L-1 s-1；
故选A。
12．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0.1mol/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。
13．D
【详解】A．该实验有气体生成，为防止实验中气体逸出造成实验误差，实验前应关闭分液漏斗活塞，向右拉注射器活塞，检查装置气密性，若停止用力后，活塞恢复原位说明装置气密性良好，故A正确；
B．锌与稀硫酸的反应为放热反应，若没有冷却至反应前温度，反应放出的热量会使测得的氢气体积偏大，导致用氢气的体积变化表示化学反应速率出现误差，故B正确；
C．恒压分液漏斗可以保证内部压强不变，减小增加的液体对气体压强的影响，从而在测量气体体积时更加准确，所以改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差，故C正确；
D．可以根据单位时间内锌带质量的变化表示反应速率，若时间单位为s，反应速率的单位为g/s，故D错误；
故选D。
14．A
【详解】A．达到化学平衡状态时各组分浓度保持不变，但不一定相等，A错误；
B．可逆反应正、逆反应速率相等时，达到平衡状态，各组分浓度保持不变，B正确；
C．两容器中是加入不同物质建立的等效平衡，达到平衡状态时，两容器中压强相等，C正确；
D．化学平衡建立前正、逆反应速率不等，但达到平衡状态时正、逆反应速率相等，D正确；
故选A。
15．C
【分析】可逆反应是在相同条件下，同时向正逆两个方向进行的反应。
【详解】①中反应条件不同，不是可逆反应；②中物质不同，前者反应物是浓硫酸，后者生成物是稀硫酸，不是可逆反应；③、④在相同条件下，同时向正逆两个方向进行的反应，为可逆反应。选C。
16．(1)小于
(2)65%
(3)b
(4)0.0015mol/(L s)
(5)BDE
(6)BD
【详解】（1）由图中曲线变化可知反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应，则断开反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。
（2）由表格数据可知，3s时反应已经达到平衡，平衡时=0.007mol，则的转化率是=65%。
（3）反应过程中的物质的量增加，c(SO3)=，则上图中表示的变化的曲线是b。
（4）0~2s内二氧化硫的转化量=0.02mol-0.008mol=0.012mol，则氧气的转化量n(O2)= ，用表示从0~2s内该反应的平均速率=0.0015mol/(L s)。
（5）A．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选；
B．单位时间内消耗2mol 的同时消耗1mol ，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故B选；
C．容器中与的物质的量之比不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故C不选；
D．容器中的体积分数不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故D选；
E．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体总物质的量减小，当容器中气体的总物质的量不变时，说明反应达到平衡，故E选；
F．反应过程中气体总质量是定值，当容器中气体的总质量不变时，不能说明反应达到平衡，故F不选；
故选BDE。
（6）A．减少气体的通入量，O2浓度降低，反应速率减慢，故A不选；
B．适当升高温度，反应速率增大，故B选；
C．恒容下充入Ne，参与反应的物质浓度不变，反应速率不变，故C不选；
D．选择更高效催化剂，反应速率增大，故D选；
故选BD。
17．(1)
(2)0.05 mol·L-1·min-1
(3) 否 =
(4)30％
【详解】（1）根据图像可知X、Y是反应物，Z是生成物，2min内变化的物质的量为、 、，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，反应的化学方程式为；
（2）反应开始至2 min时Z的平均反应速率为；
（3）1min时，各物质都在变化，反应未达到平衡，4min时反应处于平衡态，正反应速率等于逆反应速率；
（4）平衡时，X反应的物质的量为，物质X的转化率为；
18．(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)调节量气管的高度使得两侧液面相平
【分析】该反应中化学反应速率的测量要注意两个方面的数据，一个是产生氢气的体积，再换算成浓度，另一个是产生这些氢气所需要的时间。
（1）
题图1中盛放溶液的仪器是分液漏斗。
（2）
按照题图1装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是反应产生的体积。
（3）
图2装置准备读取量气管上液面所在处的刻度，应首先调节量气管的高度使得两侧液面相平。
19．(1) 催化剂
(2)淀粉
(3) 8、3、2 其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率
(4)由于，，所以未出现溶液变蓝的现象
【详解】（1）该“碘钟实验”的总反应：①，反应分两步进行：反应A：②，反应B：①-②得到反应的离子方程式：，对于总反应，I-的作用相当于催化剂；
（2）过氧化氢具有氧化性会将KI氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质具有氧化性，可以氧化Na2S2O3溶液，发生反应，则试剂X为淀粉溶液；
（3）①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少，所以其它条件都相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、2；
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是：其它条件不变，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，增大氢离子浓度可以加快反应速率；
（4）对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，由于，，所以未出现溶液变蓝的现象。