专题6第一单元化学反应速率与反应限度同步练习
单选题
1. 下列叙述中正确的是 ( )
A. 图表示内,用表示的平均反应速率为
B. 图可表示碳与二氧化碳反应的能量变化
C. 图表示在钢铁内部电子由碳一侧流向铁一侧
D. 图表示反应中和转化率为时,反应达平衡状态
2. 一定温度下,在的四氯化碳溶液中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:
下列说法正确的是( )
A. ,生成的平均速率为
B. 反应时,放出的体积为标准状况
C. 反应达到平衡时,
D. 推测上表中的为
3. 反应在容积为的密闭容器中进行。起始时和均为。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 实验,从反应开始至达到平衡时
B. 实验,用浓度表示的平衡常数为
C. 该反应的
D. 比较实验、可得出升高温度反应速率加快
4. 分解速率受多种因素影响。实验测得时不同条件下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,浓度越小,其分解速率越快
B. 图乙表明,其他条件相同时,溶液越小,分解速率越快
C. 图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越快
D. 图丙和图丁表明,碱性溶液中,对分解速率的影响大
5. 为了研究一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是 ( )
A. 越大氧化率越大
B. 温度越高氧化率越小
C. 的氧化率仅与溶液的和温度有关
D. 实验说明降低、升高温度有利于提高的氧化率
6. 某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,记录如下:
实验编号
溶液种类
溶液
实验现象 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 几乎看不到现象
时
根据上述实验所得结论正确的是( )
A. 实验中发生的反应为
B. 由实验可得,溶液中越大,反应速率越快
C. 由实验可得,溶液中阴离子的种类对产生的速率有影响
D. 由实验可得,溶液的越小,产生的速率越快
7. 以反应为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是 ( )
编号 溶液 酸性溶液 温度
浓度 体积 浓度 体积
A. 实验、、所加的溶液均要过量
B. 实验和起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的对反应起催化作用
C. 实验和实验是探究浓度对化学反应速率的影响,实验和是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验测得溶液的褪色时间为,则这段时间内的平均反应速率
8. 反应在一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. 将容器的体积扩大一倍 B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变,充人使体系压强增大 D. 保持压强不变,充人使容器体积变大
9. 把气体和气体混合于密闭容器中,使它们发生反应:,末已生成,测知以浓度变化来表示的反应速率为,下列选项正确的是( )
A. 前内用的浓度变化表示的平均反应速率为
B. 末时的浓度为
C. 化学方程式中
D. 末时的物质的量为
10. 臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:。下列有关说法正确的是( )
A. 增大压强可提高反应速率 B. 升高温度可减小反应速率
C. 达到平衡时,正逆 D. 达到平衡时,转化率为
11. 在密闭容器中进行反应:,下列说法正确的是( )
A. 升高温度能加快反应速率 B. 充入氢气能减慢反应速率
C. 达到平衡时,反应速率: D. 达到平衡时,和能转化为
12. 一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中,某一反应中、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( )
A. 反应的化学方程式为
B. 时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C. 若,则内的化学反应速率为
D. 温度、体积不变,时刻充入使压强增大,正、逆反应速率都增大
13. 将等物质的量的、混合于的密闭容器中,发生反应:,经后测得的浓度为,,以表示的平均反应速率,下列说法正确的是( )
A. 反应速率 B. 该化学方程式中,
C. 时,的物质的量为 D. 时,的转化率为
14. 采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。此反应合成甲醇的速率较慢,要使反应速率加快,应主要降低能量差的步骤是( )
A. B.
C. D.
15. 有些科学工作者认为反应物变到生成物,要经过一个中间过渡状态,即反应物分子首先形成活化络合物,反应物过渡态生成物,如图所示是中间过渡态的能量变化示意图。下列说法错误的是( )
A. 反应速率的快慢与形成活化络合物的浓度有关 B. 反应速率的快慢与活化络合物解离的速率有关
C. 中间过渡态可能形成了 D. 加入催化剂会使反应的和的数值均变小
二、实验题
16. 某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应;,测定单位时间内生成的量来探究影响反应速率的因素。设计实验方案如表:
实验序号 溶液 溶液
溶液 溶液
溶液 溶液
图装置中盛放溶液的仪器名称是________。
此实验探究的是________因素对化学反应速率的影响,若实验在末收集了标准状况下则在内 ________忽略溶液混合前后体积的变化。
小组同学将图的气体收集装置改为图,实验完毕后,应先将气体冷却至室温,再调节量气管高度使两液面相平或向下移动量气管使两端液面相平,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成________。
除了从生成气体角度,通过测定_________________来比较反应速率,本实验还可以通过测定硫酸浓度变化来比较化学反应速率。
同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,探究时间内速率变快的主要原因可能是________填标号。
A.该反应放热 生成的起催化作用 浓度增大
17. 某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率,所用试剂为溶液和溶液,所得实验数据如图所示。
已知:。
该反应在的化学反应速率_________。
某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
小组同学针对这一现象,通过测定随时间变化的情况,进一步探究影响因素,具体情况见下表。
方案 假设 实验操作
该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率提高 向烧杯中加入溶液和溶液,_________________________
_________________________ _________________________ 取溶液加入烧杯中,向其中加入少量氯化钠固体,再加入溶液
溶液酸性增强,加快了化学反应速率 分别向标号为的两只烧杯中加入溶液;向烧杯中加入水,向烧杯中加入盐酸;然后分别向这两只烧杯中加入溶液
补全方案中的实验操作:_____________________________________________________。
方案中的假设为____________________________________________________________。
除方案、、中的假设外,还可以提出的假设是___________________________________。
在已知方案的假设不成立的情况下,某同学从控制变量的角度思考,认为方案中实验操作设计不严谨,请进行改进:____________________________________________________。
反应后期,化学反应速率降低的原因是______________________________________________________________________________。
三、简答题
18. 碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应:,反应经过分钟测得碘化氢的浓度为,碘蒸气的浓度为。
前分钟平均反应速率________,的初始浓度是________。
下列能说明反应已达平衡状态的是________填序号。
氢气的生成速率等于碘化氢的消耗速率
单位时间内断裂的键数目与断裂的键数目相等
反应混合体系的颜色不再发生变化
某小组同学在室温下进行“碘钟实验”:将浓度均为的、、、溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。
已知:“碘钟实验”的总反应的离子方程式为
反应分两步进行:
反应:
反应:
反应的离子方程式是__________________________,对于总反应,的作用是_________________。
为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅰ、Ⅱ溶液浓度均为。
序号 试剂和用量
溶液 溶液 溶液 溶液含淀粉
实验Ⅰ
实验Ⅱ
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅰ是、实验Ⅱ是。
实验Ⅱ中,、、所对应的数值分别是________;对比实验Ⅰ、Ⅱ,可得出的实验结论是___________________________________。
19. 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反应中生成的气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请回答以下问题。
化学反应速率最快的时间段是_____填字母,原因是________________________。
A.B.C.D.
为了减缓上述反应速率,欲向盐酸中加入通入下列物质,你认为可行的有_____填字母。
A.蒸馏水 固体
C.溶液 气体
若盐酸的体积是,图中的体积是标准状况下的体积,则时间段平均反应速率_____。
答案和解析
1.【答案】
【解析】由于容器体积不知,故无法根据浓度变化计算平均反应速率,项错误;
生成物的总能量比反应物的总能量高,该反应为吸热反应,图可表示碳与二氧化碳反应的能量变化,项正确;
铁为负极,碳为正极,电子从铁一侧流向碳一侧,项错误;
对反应 ,若起始和加入的物质的量之比为,任何时刻二者的转化率均为,故和转化率为时,反应不一定达到平衡状态,项错误。
2.【答案】
【解析】,的变化量为,在此时间段内的变化量为其倍,即,因此,生成的平均速率为,说法不正确;
由表中数据可知,反应时,的变化量为,其物质的量的变化量为,的变化量是其,即,因此,放出的在标准状况下的体积为,说法不正确;
反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,,说法不正确;
分析表中数据可知,该反应经过后的浓度会变为原来的,因此,的浓度由变为时,可以推测上表中的为,说法正确。
3.【答案】
【解析】实验,设达到平衡时转化的物质的量为 ,根据“三段式”法进行计算:
起始量
转化量
平衡量
则,解得,,项正确。
实验,设平衡时转化的,的物质的量为 ,运用“三段式法进行计算:
起始量
转化量
平衡量
则,解得,则平衡时,故用浓度表示的平衡常数,项正确;
实验相对于实验,容器容积和起始投料量均相同,但起始总压强增大,因此实验的温度高于实验,由于实验达到平衡时转化,实验达到平衡时转化,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,,项错误;
实验相对于实验改变的条件为升高温度,根据题图可知实验比实验先达到平衡,故比较实验、可以得出升高温度反应速率加快,项正确。
4.【答案】
【解析】项,浓度对反应速率的影响是浓度越大,反应速率越快,错误;
项,浓度越大,即越大,分解速率越快,错误;
项,由图可知,存在时,溶液中的分解速率比中的快,错误;
项,由图可知,碱性条件下,存在时,对分解速率影响大,正确。
5.【答案】
【解析】由可知,温度相同时越小,氧化率越大;由可知,相同时,温度越高,氧化率越大。的氧化率除受、温度影响外,还受其他因素影响,如浓度等。
6.【答案】
【解析】离子方程式电荷不守恒,生成物有沉淀,错误;
实验,浓度不同,无法得出越大,反应速率越快的结论,B错误;
实验,溶液中相同,故阴离子种类对产生的速率有影响,C正确;
由实验,不能得出溶液的越小,产生的速率越快,D错误。
7.【答案】
【解析】实验、、均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断,需要保证高锰酸钾完全反应,因此所加的溶液均要过量,A正确;
实验和起初反应均很慢,过了一会儿,反应生成的对反应起到了催化作用,使反应速率突然增大,B正确;
依据变量唯一可知,探究反应物浓度对化学反应速率的影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是和,探究温度对化学反应速率的影响,除了温度不同,其他条件完全相同,则满足此条件的实验编号是和,C正确;
高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为 ,这段时间内的平均反应速率 ,D错误。
8.【答案】
【解析】容器的体积缩小或增大均会改变气体浓度,浓度改变反应速率一定会改变体积不变,充入体系总压强增大,但反应混合物浓度并未改变,反应速率不变保持总压强不变时,充入使容器体积增大,气体反应物浓度变小,反应速率变慢。
9.【答案】
【解析】末生成,则消耗的物质的量 ,则前内用的浓度变化表示的平均反应速率,A错误
末已生成,则反应消耗的的物质的量 ,B正确
解得,C错误;
末时的物质的量 , D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率的影响因素,化学平衡状态的特征,可逆反应的特点,题目较容易。
【解答】
A.该反应中有气体参与,增大压强能增大反应物浓度而能加快反应速率,所以增大压强能加快反应速率,故A正确;
B.无论吸热反应还是放热反应,升高温度加快正逆反应速率,所以升高温度能加快反应速率,故B错误;
C.可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不等于,反应为动态平衡状态,故C错误;
D.该反应是可逆反应,存在化学反应限度,所以反应物不能完全转化为生成物,故D错误。
故选A。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查可逆反应、化学反应速率影响因素,难度不大,理解相关概念是解题关键。
【解答】
A.升高温度能增大反应速率,故A正确;
B.充入氢气,反应物的浓度增大,反应速率增大,故B错误;
C.反应达到平衡时,正逆反应速率相等,但不等于,故C错误;
D.该反应为可逆反应,反应物的转化率不可能达到,故D错误。
故选A。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡图象分析、化学平衡的计算,题目难度中等,注意分析各物质的量的变化曲线,把握化学方程式的判断方法,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
【解答】
A.由图象可以看出,反应中物质的量减小,、的物质的量增多,则为反应物,、为生成物,且::::::,则该反应的化学方程式为:,故A错误;
B.时,正、逆反应继续进行,反应达到化学平衡,是动态平衡,故B错误;
C.若,则的的化学反应速率,故C正确;
D.温度、体积不变,时刻充入 使压强增大,但不改变原来各物质的浓度,正、逆反应速率不变,故D错误。
故选C。
13.【答案】
【解析】错,根据题意得 。则根据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,可知
错,根据题意得 ,以表示的平均反应速率 ,根据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,可知;
对,时,的物质的量是,所以消耗、的物质的量分别是,设起始物质的量均为,则剩余、的物质的量分别是、,根据,得,解得。所以时,的物质的量为;
错,的转化率为。
14.【答案】
【解析】
【分析】
反应的能垒越大,反应速率越慢,而慢反应是总反应的决速步,降低慢反应的相对能量差,可使反应速率加快。
【解答】
A.由图示可知,的能垒为;
B.由图示可知,的能垒为;
C.由图示可知,的能垒为;
D.由图示可知,的能垒为;
综上分析,的能垒最大,答案选A。
15.【答案】
【解析】
【分析】
从图中可以看出该反应为放热反应,反应热为。
【解答】
A.形成活化络合物的浓度越大,活化分子微粒个数越多,反应速率越快,即反应速率的快慢与形成活化络合物的浓度有关,A正确;
B.活化络合物解离成产物分子的速率越快,生成产物的速率越快,即反应速率的快慢与活化络合物解离的速率有关,B正确;
C.根据原子守恒,反应物为和,形成的过渡态可能为,C正确;
D.加入催化剂会使反应的活化能降低,但不改变反应热,即减小但的数值不变,D错误;
故选D。
16.【答案】分液漏斗
浓度;
饱和碳酸氢钠溶液或四氯化碳
单位时间内生成的体积;收集相同体积所需要的时间
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率,为高频考点,把握速率的影响因素、化学反应速率的计算、控制变量法为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意催化剂对速率的影响,题目难度中等。
【解答】
盛放溶液的仪器名称为:分液漏斗,
由表中数据可知,只有草酸浓度不同,因此该实验探究的是草酸浓度对化学反应速率的影响;标准状况下的物质的量为:,反应的化学方程式为:,则,所以,
小组同学将图的气体收集装置改为图,实验完毕后,应先将气体冷却至室温,防止因温度升高导致气体体积偏大,然后调节量气管高度使两液面相平或向下移动量气管使两端液面相平,防止读出的体积不准确,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成饱和碳酸氢钠溶液或四氯化碳,此时二氧化碳的损失量更小,
实验中,除了可以通过测定单位时间内生成的体积来比较反应速率,还可以通过测定收集相同体积所需要的时间来比较反应速率,
在实验中发现反应速率加快,则速率变快的主要原因可能是:该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,加快了反应速率;产物锰离子有催化作用,溶液中钾离子和硫酸根离子浓度几乎不变,所以硫酸钾对反应速率无影响,答案选AB。
17.【答案】
测量反应体系温度的变化
生成的加快了化学反应速率
生成的加快了化学反应速率
将水改为溶液
反应物浓度降低,反应速率减慢。
【解析】
【分析】
本题通过对影响化学反应速率的因素的探究,考查了化学实验设计,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,题目难度中等,有助于培养学生规范严谨的实验设计能力。
【解答】
根据实验数据可知,该反应在的平均反应速率: ;
假设提出该反应放热使得速率加快,所以应在一开始就测量反应体系温度的变化;
方案的操作中加入了氯化钠固体,则会使生成的氯离子浓度变大,所以假设可以为生成的加快了化学反应速率;
还可以根据加入含有硫酸根离子的固体物质不同提出假设,即生成的加快了化学反应速率;
方案中向烧杯中加入水相当于直接稀释了该溶液,则变量不唯一了,需要保持两只烧杯中除氢离子外原参加反应的各离子浓度不变,所以可以将水改为溶液,就能使两溶液中氯离子浓度也保持一致;
随着化学反应的进行,体系中的各物质浓度都会逐渐降低,所以反应速率也会逐渐减慢。
18.【答案】;;
;作催化剂;,,;其他条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率
【解析】根据题意,反应时碘化氢的浓度增加了,根据化学方程式比例关系可知同时消耗氢气的浓度为,则用氢气的浓度变化量表示反应内的平均反应速率为。根据已知条件,碘蒸气消耗后剩余,可知碘蒸气的起始浓度为,根据投料比可知氢气的初始浓度为。
氢气的生成和碘化氢的消耗是同时进行的,且变化量之比一定为,该项不能作为反应达到平衡的依据;
键的断裂和键的断裂分别代表正、逆反应速率,但达平衡时二者之比为,因此该项不能作为反应达到平衡的依据;
各物质的物质的量浓度之比与初始投料有关,不能作为反应达到平衡的依据;
表示当有碘单质被消耗即有的碘化氢被生成的同时有的碘化氢被消耗,符合化学反应达到平衡状态的特征,可以作为反应达到平衡状态的依据;
随着反应的进行,紫色的碘蒸气被不断消耗,反应体系的颜色不断变浅,当颜色不再变化时,即可说明反应达到平衡状态。
用总反应的离子方程式减去反应的离子方程式,即可得反应的离子方程式:,根据离子方程式,碘离子在反应中作为反应物被消耗,又在反应中作为生成物被生成,所以碘离子起到催化作用。
用控制变量法探究硫酸的用量对反应速率的影响,因此需要控制除硫酸用量以外其他物理量相等包括溶液总体积,故、、所对应的数值分别是、、;根据实验结果,在其他条件不变的情况下,硫酸用量越多,溶液从混合时的无色变为蓝色的时间越短,即反应速率越快。
19.【答案】;反应放热,使反应速率加快
【解析】【解答】
曲线中斜率越大,表明反应速率越快,故反应速率最快的时间段为,原因是反应放热,使反应速率加快。
故答案为:;反应放热,使反应速率加快;
该反应实质为,故加水稀释使减小,反应速率减小;溶液中的、对该反应无影响,故加溶液相当于加水稀释;加固体对反应速率无影响;通入会使增大,反应速率加快。综上所述,、符合题意。
故答案为:;
时间段产生的物质的量为 ,所以:
。
故答案为:。
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