第2章第3节化学反应的快慢和限度同步练习(含答案)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第2章第3节化学反应的快慢和限度同步练习(含答案)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-19 18:00:23

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第2章第3节化学反应的快慢和限度同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2022年世界环境日的主题是“只有一个地球”,呼吁人们保护环境,爱护地球,实现与自然和谐共生。下列说法或措施正确的是
A.对汽车尾气净化处理,可减少硫的氧化物对环境的污染
B.生产硫酸的工业废水经静置,过滤后可直接排放
C.提高燃煤烟囱的高度,可减少硫的氧化物的排放
D.研究煤和石油脱硫新技术,可减少酸雨的发生
2.一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应,下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.的质量恒定 B.的质量分数保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.、、的物质的量之比为
3.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)
4.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 mol·L-1·min-1 B.0.02 mol·L-1·min-1
C.0.004 mol·L-1·min-1 D.0.008 mol·L-1·min-1
5.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
6.对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g) +2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是
A.v(A)=0.3 mol/(L·s) B.v(B)=1.8 mol/(L·s)
C.v(D)=0.7 mol/(L·s) D.v(C)=1.5 mol/(L·min)
7.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
8.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4.0mol变成1.0mol,下列说法正确的是
A.v(A)=0.3mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.6mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.3mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4mol·L-1·s-1
9.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.
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.下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A. Al在O2中燃烧生成Al2O3,用铝粉代替铝片
B. CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度
C. KClO3分解制取O2时,添加少量MnO2
D.Zn与稀硫酸反应制取H2时,加入蒸馏水
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
15.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
二、实验题
16.某化学研究小组的同学拟用定量的方法测定Al、铁与稀盐酸反应生成的H2的快慢,他们设计了如图所示的实验装置。
(1)检查图Ⅰ所示装置气密性的方法是_______。
(2)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是_______。
A.盐酸的浓度 B.铝条的表面积 C.溶液的温度 D.加少量Na2SO4固体
(3)甲装置中的稀盐酸可选用_______代替(填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硝酸 C.浓硝酸 D.稀硫酸
(4)若要比较产生气体的快慢,可以测定相同时间段内产生气体的体积,也可以测定_______。
(5)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图Ⅱ所示,则图中t1~t2速率变化的主要原因是_______,t2~t3速率变化的主要原因是_______。
17.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:___________。
三、原理综合题
18.等物质的量的、、、四种物质混合,发生如下反应:。当反应进行到一定时间后,测得减少,减少,增加,增加,此时反应达到了平衡状态。
(1)写出该反应的各化学计量数。
a:___________;b:___________;c:___________;d:___________。
(2)若只增加的用量,反应速率不发生变化,则为___________态。
(3)若只改变压强,反应速率发生变化,则关于、、的状态,下列情况可能正确的是___________(填序号)。
①、为气态,为液态 ②为气态,、为固态
③、为溶液,为固体 ④、、均为气态
19.在恒温(500K)、体积为2L的密闭容器中通入1molN2和1molH2发生合成氨反应,20min后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体的总物质的量为1.6mol。
(1)从开始反应至达到平衡时,用NH3表示该反应的化学反应速率v(NH3)=__。
(2)若拆开1molH—H键和lmolNN键需要的能量分别是436kJ和946kJ,则拆开1molN—H键需要的能量是__kJ。
(3)判断该反应达到平衡状态的依据是___(填序号)。
①单位时间内消耗1molN2的同时消耗了3molH2
②单位时间内断裂1molNN的同时断裂了6molN—H
③v正(N2)=v逆(NH3)
④NH3的物质的量分数不再随时间而变化
⑤容器内气体的压强不再随时间而变化
⑥容器内气体的密度不再随时间而变化
⑦c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.汽车尾气主要是产生氮氧化物污染环境,故对汽车尾气净化处理,可减少氮的氧化物对环境的污染,A不合题意;
B.生产硫酸的工业废水中含有大量的可溶性离子如H+、等,故经静置,过滤后仍不可直接排放,B不合题意;
C.由于SO2催化氧化反应是一个可逆反应,故提高燃煤烟囱的高度,不能改变尾气中SO2、SO3的含量,故该措施可减少硫的氧化物的排放,C不合题意;
D.研究煤和石油脱硫新技术,可减少化石燃料燃烧过程中SO2的排放,即可减少酸雨的发生,D符合题意;
故答案为:D。
2.D
【分析】正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变时,反应达到平衡状态,据此分析解答。
【详解】A.NH3的质量恒定,密闭容器体积不变,则NH3的浓度不变,达到化学平衡状态,故A不符合题意;
B.H2的质量分数保持不变,即浓度不变,能作为达到平衡的标志,故B不符合题意;
C.正反应的逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.平衡时,N2、H2和NH3的物质的量之比取决于起始量之比与转化程度,这是个变量,该比值未说明保持不变,故不能作为达到平衡的标志,故D符合题意;
故答案选D
3.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。
4.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0.4mol,则v(NO)=,故答案选D。
5.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。
6.C
【详解】在单位相同的条件下,不同物质的反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快。
A.=0.3mol L-1 s-1;
B.B是固体,没有浓度;
C.=0.35mol L-1 s-1;
D.v(C)=1.5 mol/(L·min)=0.025 mol/(L·s),=0.0125mol L-1 s-1;
通过比较知,反应速率最快的是C选项,故选:C。
7.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。
8.C
【详解】A的物质的量在10s内从4.0mol变成1.0mol,v(A)==0.15mol·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)= 0.45mol·L-1·s-1,v(C)= 2v(A)= 0.3mol·L-1·s-1,v(D)= v(A)= 0.15mol·L-1·s-1,故C正确;
故选:C。
9.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。
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.D
【详解】A.Al在O2中燃烧生成Al2O3,用铝粉代替铝片以增大固体和气体的接触面积,能够加快反应速率,A不合题意;
B.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度可以加快反应速率,B不合题意;
C.KClO3分解制取O2时,添加少量MnO2,MnO2作催化剂,故能加快反应速率,C不合题意;
D.Zn与稀硫酸反应制取H2时,加入蒸馏水则减小反应物H2SO4的浓度,故减慢反应速率,D符合题意;
故答案为:D。
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.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。
15.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。
16.(1)用手捂热锥形瓶,观察乙中长导管内的液面上升,则气密性良好
(2)D
(3)D
(4)产生相同体积的气体所需要的时间
(5) 反应放热,温度升高使反应速率增大 盐酸浓度不断减小使反应速率减小
【分析】根据实验目的化学研究小组的同学拟用定量的方法测定Al、铁与稀盐酸反应生成的H2的快慢,甲装置为气体的发生装置,乙为气体的收集装置,丙为排出水体积测量装置,以此来解析;
(1)
化学实验装置的气密性检验的原理是使装置内外的压强不相等,基本方法是观察气泡或液面变化,该装置利用不漏气装置内的空气受热膨胀,有空气从导管口逸出要检查装置的气密性,可以用手握住锥形瓶,使瓶内的温度升高,压强增大,若气密性良好,则会观察到乙中长导管内的液面会上升;
(2)
A.改变盐酸的浓度,反应速率变化,A不符合题意;
B.改变接触面积,反应速率变化,B不符合题意;
C.改变温度,反应速率变化,C不符合题意;
D.加少量Na2SO4固体,对反应无影响,则Al与盐酸反应生成氢气的速率不变,D符合题意;
故选D。
(3)
A.铁铝与浓硫酸会生成致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,反应不能得到氢气,A不符合题意;
B.铁铝与稀硝酸反应会生成硝酸盐一氧化氮水,不能产生氢气,B不符合题意;
C.铁铝与浓硝酸会生成致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,反应不能得到氢气,C不符合题意;
D.铁铝与稀硫酸反应生成氢气,故可以替代盐酸,D符合题意;
故选D。
(4)
比较产生气体的快慢,还可以测定产生相同的氢气所需要的时间;
(5)
金属与酸的反应为放热反应,温度影响反应的速率,温度越高,反应的速率越快,浓度越小反应速率越小,图中t1~t2速率变化的主要原因是反应放热,温度升高使反应速率增大,t2~t3速率变化的主要原因是盐酸浓度不断减小使反应速率减小;
17.(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。
18.(1) 2 1 3 2
(2)固或液
(3)①②④
【分析】(1)
一段时间内,同一化学反应中参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比,所以。
(2)
若只增加的用量,反应速率不发生变化,则不为气体或溶液中的溶质,应为固体或纯液体。
(3)
若只改变压强,反应速率发生变化,说明该反应有气体参加,即、、中至少有一种物质为气态,故①②④正确。
19. 0.01mol L-1 min-1 391 ②④⑤
【详解】在恒温、体积为2L的密闭容器中通入1和1,20min后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4,混合气体的物质的量为1.6。设消耗的氮气为n,则:,所以,解得,1氮气反应放出的热量为。
(1)从开始反应至达到平衡时,用表示该反应的化学反应速率,故答案为:0.01mol L-1 min-1;
(2)1氮气反应放出的热量为,设拆开1键需要的能量是Q,则反应放出的热量=反应物的键能和-生成物的键能和,解得,故答案为:391;
(3)单位时间内消耗1的同时消耗了3,均表示正反应,无法判断反应是否达到平衡状态,①错误;单位时间内断裂1的同时断裂了6,说明正、逆反应速率相等,此时反应达到平衡状态,②正确;当时反应才达到平衡状态,则时反应不是平衡状态,③错误;的物质的量分数不再随时间而变化,说明反应达到平衡状态,④正确;在恒温恒容条件下,容器内气体的压强不再随时间而变化,说明混合气体的总物质的量不再改变,此时是平衡状态,⑤正确;容器内气体的总质量不变,气体体积也不变,则密度一直不变,无法确定是否达到平衡状态,⑥错误;无法说明正、逆反应速率相等,不能确定反应达到平衡状态,⑦错误;故答案为:②④⑤。
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