专题6第一单元化学反应速率与反应限度同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.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
2.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)
3.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.
4.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
5.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
6.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
7.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
8.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
9.反应在密闭容器中进行,下列反应速率中最快的是
A.v(X)=0.5mol/(L·min) B. v(Y)=0.3mol/(L·min)
C.v(Z)=0.4mol/(L·min) D.
10.反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,则反应速率由快到慢的顺序为
A.④>③>①>② B.②>④>③>①
C.②>③>④>① D.④>③>②>①
11.某温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中,M、N、R三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.平衡时,R的转化率为75%
C.5min时,M的物质的量分数为50%
D.0 5min内, v(M)=0.4mol ·L-1·min-1
12.在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中,可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A.①②③ B.②③④
C.①②③④ D.②③④⑤
13.在锌与某浓度的盐酸反应的实验中,得到如表结果:
实验序号 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃ 锌完全溶解于酸的时间/s
1 2 薄片 15 200
2 2 粉末 15 t2
3 2 粉末 35 t3
下列说法中,正确的是
①t2>t3
②t2<200
③实验2和实验3比较,单位时间内消耗的锌的质量:m2>m3
A.只有① B.①② C.只有② D.②③
14.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应,下列说法中,能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.反应混合物中、、的物质的量之比为2:1:2
B.消耗的速率与生成的速率相等
C.反应混合物中、、的百分组成不再改变
D.生成的速率与生成的速率相等
15.氯酸钠和亚硫酸氢钠溶液反应:。已知该反应的速率随的增大而加快。如图为用在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v-t图。下列说法错误的是
A.反应开始时增大主要原因一定是增大
B.纵坐标为的v-t曲线与图中曲线完全重合
C.图中阴影部分的面积表示时间内的物质的量浓度的减少量
D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小占主导
二、实验题
16.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:
序号 镁条的质量/g 盐酸
物质的量浓度/() 体积/mL
1 0.01 1.0 2
2 0.01 0.5 2
实验结果如下图所示。
(1)试说明该图中曲线的含义___________。
(2)结合实验条件,分析两条曲线的区别___________。
17.某化学实验小组用酸性溶液和草酸()溶液反应,研究外界条件对反应速率的影响,实验操作及现象如下表所示:
编号 实验操作 实验现象
I 向一支试管中先加入酸性溶液,再加入1滴硫酸和9滴蒸馏水,最后加入草酸溶液 前10 min内溶液颜色无明显变化,之后溶液颜色逐渐变浅,30 min后几乎变为无色
II 向另一支试管中先加入酸性溶液,再加入10滴硫酸,最后加入草酸溶液 前80 s内溶液颜色无明显变化,之后溶液颜色迅速变浅,约150 s后几乎变为无色
(1)补全该反应的离子方程式______:+______+______。
(2)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是______。
(3)该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中随时间变化的趋势应如图乙所示。
根据图乙所示信息,关于实验Ⅱ中80 s后溶液颜色迅速变浅的现象,该小组同学提出了新的猜想,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的猜想是:______。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
【实验内容及记录】
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量 试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间
溶液 溶液 稀硫酸
1 1 mL 1 mL 10滴 无 150 s
2 1 mL 1 mL 10滴 ______
③若该小组同学提出的猜想成立,则______(填“<”“=”或“>”)150 s。
(4)该小组拟采用如图丙所示的实验方案继续探究外界条件对反应速率的影响。
①他们拟研究的影响因素是______。
②你认为他们的实验方案______(填“合理”或“不合理”),理由是______。
三、原理综合题
18.在2L密闭容器中进行反应:,式中a、b、c、d为化学计量数。在0 3min内,各物质的物质的量(单位为mol)的变化如下表所示:
物质时间 X Y P Q
起始 0.3 1.0 1.5
2min末 0.5 2.7 0.8
3min末 2.7
已知2min内,。
(1)试确定以下物质的相关量:起始时___________,2min末时___________。
(2)上述反应的化学方程式为___________。
(3)用Y表示2min内的反应速率为___________。2min末,Q在混合气体中的体积分数为___________。
(4)在保持温度和容积不变的情况下,下列关于上述反应的叙述不正确的是___________。
a.2min内用X表示的反应速率为
b.向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应),会导致体系压强增大,反应速率加快
c.随着反应的进行,混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡
d.随着反应的进行,混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡
e.随着反应的进行,混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡
19.将,气体充入固定容积的密闭容器中发生如下反应:。在和时,测得的物质的量随时间的变化如图1所示:
(1)时,内用表示该反应的平均反应速率为_______________。
(2)_______________(填“>”“<”或“=”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时,要使的值变小,可采取的措施有_____________(填序号)。
a.增大的起始浓度 b.升高温度
c.向混合气体中通入 d.使用高效催化剂
(4)在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是_____________(填序号)。
a.A、C两点的反应速率:
b.A、B两点的转化率:
c.由A点到B点,可以采用加热的方法
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.A
【详解】根据反应速率之比等于化学计量数之比:,,,,所以反应速率最快的是A,故选A。
10.D
【详解】据 = = = ,
有=0.15 mol·L-1·s-1,==0.2 mol·L-1·s-1,
==0.25 mol·L-1·s-1,=0.45 mol·L-1·s-1。
故0.45 mol·L-1·s-1>0.25 mol·L-1·s-1>0.2 mol·L-1·s-1>0.15 mol·L-1·s-1,
即④>③>②>①,故选D。
11.B
【详解】A.由图中信息可知,该反应的化学方程式为,A错误;
B.平衡时,R的转化率为,B正确;
C.5 min时,M、R、N的物质的量分别为4 mol、4 mol、2 mol,M的物质的量分数为40%,C错误;
D.0~5 min内,M的物质的量的变化量为2 mol,,D错误;
故选B。
12.A
【详解】①该反应是有气体参加和生成的反应,增大压强,化学反应速率明显增大,故符合题意;
②升高温度,化学反应速率明显增大,故符合题意;
③增大二氧化碳的浓度,反应物浓度增大,化学反应速率明显增大,故符合题意;
④碳是浓度为定值的固体,增加碳的量,反应速率不变,故不符合题意;
⑤该反应是有气体参加和生成的反应,降低压强,化学反应速率明显减小,故不符合题意;
①②③符合题意,故选A。
13.B
【详解】①由表格数据可知,实验2、3中锌的质量和形状均相同,但反应温度不同,温度越高,反应速率越快,则3中反应速率快于2,锌完全溶解于酸的时间少于2,故①正确;
②由表格数据可知,实验1、2中反应温度相同,锌的形状不同,固体的表面积越大,反应速率越快,粉末锌的表面积薄片锌,与酸反应速率快于薄片锌,则锌完全溶解于酸的时间少于薄片锌,故②正确;
③由表格数据可知,实验2和3中锌的质量和形状均相同,但反应温度不同,温度越高,反应速率越快,则3中反应速率快于2,单位时间内消耗的锌的质量大于实验2,故③错误;
①②正确,故选B。
14.C
【详解】A.反应混合物中、、的物质的量之比为2:1:2,不能说明各物质浓度不变,无法证明反应达到平衡状态,故A不选;
B.消耗的速率与生成的速率均为正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法证明反应达到平衡状态,故B不选;
C.各组分的百分组成不变,说明各物质的浓度保持不变,反应达到平衡状态,故C选;
D.生成的速率与生成的速率相等,速率比不满足化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,无法证明反应达到平衡状态,故D不选;
故选:C;
15.A
【详解】A.化学反应速率与催化剂、温度、浓度、压强等有关,反应开始时增大,也有可能是因为反应放热,故A错误;
B.与之比等于系数之比,纵坐标为的v-t曲线与图中曲线完全重合,故B正确;
C.物质的量浓度变化量,图中阴影部分的面积表示时间内的物质的量浓度的减少量,故C正确;
D.随着反应进行,反应物浓度下降,后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小占主导,故D正确;
选A。
16.(1)曲线表示不同浓度的盐酸与镁条反应时,产生气体的压强随着时间的变化曲线,曲线斜率可表征反应速率
(2)两个实验中,盐酸均过量、镁条均不足,理论上若时间足够长,最终反应生成的气体的量应该相等,实际上实验1中氢离子的浓度大、反应速率快,表现在图象上其曲线斜率大,相同时间内比实验2生成的气体压强大
【分析】镁与盐酸反应产生氢气;图中曲线横坐标为时间、纵坐标为气体压强,则曲线为不同浓度的盐酸与镁条反应产生气体的压强随着时间的变化曲线,其余条件相同时,盐酸提供的氢离子浓度越大,反应速率越快、相同时间内产生的氢气越多、气体压强越大,在p-t图中曲线上的斜率越大,据此回答。
【详解】(1)据分析,曲线表示:不同浓度的盐酸与镁条反应时,产生气体的压强随着时间的变化曲线,曲线斜率可表征反应速率。
(2)由表中数据结合分析可知:两个实验中,盐酸均过量、镁条均不足,理论上若时间足够长,最终反应生成的气体的量应该相等,实际上实验1中氢离子的浓度大、反应速率快,表现在图象上其曲线斜率大,相同时间内比实验2生成的气体压强大。
17. 其他条件相同时,浓度越大,反应速率越快 对该反应有催化作用 固体 < 酸性溶液的浓度 不合理 不同浓度的酸性溶液的颜色深浅不同
【详解】(1)该反应中,为还原剂,被氧化为,结合质量守恒定律及电荷守恒可知该反应的离子方程式为。
(2)由实验Ⅰ、Ⅱ可知,其他条件不变时,越大,反应速率越快。
(3)①结合图乙曲线变化及80 s后溶液颜色迅速变浅的现象可知,该小组同学提出的猜想是对该反应有催化作用。②为了探究对该反应是否具有催化作用,实验2中需加入固体。③若对该反应具有催化作用,则实验2的反应时间小于150 s。
(4)①对比两个试管内加入的试剂可知,所加酸性溶液的浓度不同,故该小组拟研究的影响因素是酸性溶液的浓度对反应速率的影响。②由于不同浓度的酸性溶液的颜色深浅不同,故他们采用的实验方案不合理。
18. 2.2mol 1.2mol 25.5% abe
【分析】根据题表中的数据可知,2min末反应达到平衡状态,2min内,则,,因此2min末Q的物质的量为。,则,解得,则起始时Y的物质的量为。,因此该反应的化学方程式为,据此解答;
【详解】(1)根据上述分析可知,起始时,2min末时,故答案为2.2mol;1.2mol;
(2)根据上述分析可知,该反应的化学方程式为,故答案为2X(s)+5Y(g) 2P(g)+3Q(g);
(3)2min内用Y表示的反应速率为。根据上述分析可知,2min末,X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为0.7mol、2.7mol、0.8mol、1.2mol,Q在混合气体中的体积分数为,故答案为:25.5%;
(4) a.X为固体,不能用X表示反应速率,a错误;
b.容器的体积不变,向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应),气体的浓度不变,反应速率不变,b错误;
c.X为固体,该反应反应前后气体的体积不变,但气体的质量发生变化,因此随着反应的进行,混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡, c正确;
d.X为固体,该反应反应前后气体的体积不变,但气体的质量发生变化,因此随着反应的进行,混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡,d正确;
e.X为固体,该反应反应前后气体的体积不变,容器中气体的压强始终不变,混合气体的压强不再改变,不能说明反应已经达到平衡,e错误。
故答案为:abe;
19. > ac b
【详解】(1)时,内,
;
(2)由图可知反应在条件下比条件下先达到平衡状态,所以,由于条件下达到平衡时比条件下达到平衡时多,则说明升高温度,平衡向生成的方向移动,说明正反应为吸热反应,所以;
(3)a.反应物只有一种,增大的起始浓度,即按比例加入反应物,等效为加压,加压平衡向左移动,的值减小,选项a正确;
b.升高温度,平衡向右移动,的值增大,选项b错误;
c.生成物只有一种,向混合气体中通入,即按比例加入生成物,则等效为加压,加压平衡逆向移动,的值减小,选项c正确;
d.使用高效催化剂不会影响反应的平衡状态,的值不变,选项d错误;
答案选ac;
(4)a.由图可知,A、C两点平衡时温度相同,C点对应的压强大,反应速率大,选项a错误;
b.反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,的体积分数增大,由图可知:AB两点平衡时压强相同,温度不同,A点的体积分数大于B点的体积分数,故,的转化率:,选项b正确;
c.由b项分析知,A点平衡时温度高于B点平衡时温度,选项c错误;
答案选b。
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