第六章第二节化学反应速率与限度同步练习 （含解析）2022——2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第六章第二节化学反应速率与限度同步练习
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．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
3．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB=3vA、3vC=2vB，则此反应可表示为
A．2A+3B 2C B．A+3B 2C C．3A+B 2C D．A+B C
4．反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是
A．用A表示的反应速率是0.8mol/(L s)
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1
C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol/(L min)
D．在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
5．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A．反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1
B．反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)=Z(g)
6．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
7．在恒温的密闭容器中，可逆反应 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的标志
A．容器中SO2、O2和SO3共存
B．反应器内各组分的浓度不再随时间发生变化
C．容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2
D．SO2和SO3的物质的量浓度相等
8．在一定条件下的密闭容器中，进行可逆反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)。下列说法中，能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A．N2、H2、NH3的浓度均不再变化
B．N2、H2、NH3三者的浓度相等
C．N2、H2、NH3在容器中共存
D．正、逆化学反应速率均为0
9．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是
A．反应开始2min内平均反应速率最大
B．反应4min后平均反应速率最小
C．反应开始2min—4min内，温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在2min到4min内消耗CaCO3的质量为20g
10．一定条件下反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在10L的密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内N2的反应速率为
A．1.2mol L-1 min-1 B．6mol L-1 min-1
C．0.6mol L-1 min-1 D．0.4mol L-1 min-1
11．恒温密闭容器中的反应，经2min，M的浓度减少了。下列叙述错误的是
A．2min内M的平均反应速率为
B．M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1
C．用N表示的反应速率是
D．2~4min内M的平均反应速率小于
12．一定温度下的恒容容器中，能标志某可逆反应已达平衡状态的是
A．混合气体的压强不随时间变化而变化 B．气体总物质的量不随时间变化而变化
C．混合气体的密度保持不变 D．
13．盐酸与块状CaCO3反应时，不能使反应最初的速率明显加快的是
A．将盐酸的用量增加一倍 B．盐酸的浓度增加一倍，用量减半
C．温度升高30 ℃ D．将块状CaCO3粉碎后再与盐酸反应
14．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是
A．H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B．2NO2(g)N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C．CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：1
二、多选题
15．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是
组别 c(HCl)(mol·L-1) 温度(℃) 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 50 块状
4 2.5 30 粉末状
A．4、3、2、1 B．1、2、3、4 C．3、4、2、1 D．1、2、4、3
三、实验题
16．某同学在实验室研究化学反应快慢的影响因素。
(1)研究催化剂对化学反应快慢的影响，实验步骤如下：
I.向3支大小相同的试管a、b、c中各加入相同体积(2mL)5%溶液；
Ⅱ.向试管a中加入少量粉末，向试管b中滴加1~2滴溶液。
得出实验结论：与均能加快的分解，且前者的催化效率高得多。
①步骤Ⅰ中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是_________。
②设计试管c的目的是_________。
③若继续用上述实验药品研究温度对分解快慢的影响，为了便于观察，选择的催化剂是_____，原因是_________。
(2)现提供下列实验用品研究化学反应快慢的影响因素。
实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表
实验药品：铝片、铝粉、盐酸、盐酸
①利用所提供实验用品，可研究的化学反应快慢的影响因素是________，为了便于观察，你建议记录的数据是_____。
②设计实验探究温度对化学反应快慢的影响，说明实验步骤(实验仪器和药品任选)：________。
17．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[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/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L稀硫酸
1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2
3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是___________________________。
（2）利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)＝_____________________________。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设。并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是____________________________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L稀硫酸
4 3.0 2.0 3.0 2.0 ________ t
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_________________________。
四、原理综合题
18．某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：
(1)该反应的化学方程式可表示为___。
(2)反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率是___。
(3)在tmin时，该反应达到了__状态，下列可判断反应已达到该状态的是__(填字母，下同)。
A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2∶3
C．混合气体的密度不变
D．生成1molZ的同时生成2molX
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有__。
A．其他条件不变，及时分离出产物
B．适当降低温度
C．其他条件不变，增大X的浓度
D．保持温度不变，将容器体积压缩为1L
19．某同学在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中发现加入少量硫酸铜溶液可加快该反应中氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）上述实验中发生的反应有____（用化学方程式表示）。
（2）要加快氢气的生成速率，还可采取的措施有____（回答两种）。
（3）为了进一步研究所加硫酸铜的量对生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。
混合溶液组成 A B C D E F
4mol L-1H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中V1=____，V2=____，V3=_____。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
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．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。
3．A
【详解】由于2vB=3vA、3vC=2vB，所以vA：vB：vC=2：3：2，即A、B、C对应的化学计量数分别为2、3、2。故反应方程式为2A+3B 2C。故选A。
4．B
【详解】A．反应物A是固体，浓度为常数，不用其表示反应的速率，选项A不正确；
B．化学反应速率之比等于计量数之比，故分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1，选项B正确；
C．v(B)= =0.3mol/(L min)是2min内的平均反应速率，而不是2min末时的反应速率，选项C不正确；
D．反应中B和C的化学计量数不同，B和C表示的反应速率的值不同，选项D不正确；
答案选B。
5．C
【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，A错误；
B．X初始物质的量为1.2mol，到10s物质的量为0.41mol，物质的量减少了0.79mol，浓度减小了0.395mol/L，B错误；
C．Y初始物质的量为1mol，到10s剩余0.21mol，转化了0.79mol，转化率为79%，C正确；
D．X、Y物质的量减小，Z物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生成物，达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol，Δn(Y)=0.79mol，Δn(Z)=1.58mol，故X、Y、Z化学计量数之比为1：1：2，D错误；
故选C。
6．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。
7．B
【详解】A．该反应是可逆反应，无论反应是否达到平衡状态，三种物质都存在，所以容器中三种物质共存时不是达到平衡状态的标志，A不选；
B．该反应是一个反应前后气体体积改变的化学反应，当反应达到平衡状态时，各组分的浓度不再随时间发生变化，B选；
C．SO2、O2与SO3的物质的量之比为2∶1∶2，这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，C不选；
D．容器是恒容的，无论反应是否达到平衡状态，SO2和SO3的物质的量浓度相等与否和起始量变化量有关，不是达到平衡状态的标志，D不选；
故选B。
8．A
【分析】根据化学反应到达平衡时，正逆反应速率相等，各物质的物质的量浓度不再发生变化来进行判断。
【详解】A．因达到平衡时，正逆反应速率相等，各种物质的浓度不再发生变化，故A正确；
B．反应平衡时各物质的浓度不变，但不是说各自的浓度相等，故B错误；
C．该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，各种物质都共存，故C错误；
D．因反应达到平衡时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止，故D错误；
故选：A。
9．A
【分析】首先要看明白图象，图中的曲线表明，二氧化碳的产生速率先快后慢。在第一个2min内产生了0.1molCO2，第二个2min内产生了0.2molCO2，第三个2min内产生了0.05molCO2，反应速率先增大后减小；先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4min后速率下降则是由于浓度降低所引起的。
【详解】A．反应速率即单位时间内物质的量浓度的变化量，同一容器中也可以是物质的量的变化量，图中2-4min内二氧化碳的变化量最大，即2-4min反应速率最大，故A错误；
B．4min后反应物浓度降低，趋于0，速率最低，故B正确；
C．2-4min内生成的二氧化碳的量最多，反应速率最大，故C正确；
D．2-4min内生成0.2mol二氧化碳，根据CaCO3~CO2，可知消耗碳酸钙0.2mol，即m=nM=0.2×100=20g，故D正确；
故选A。
10．C
【详解】2min内的物质的量变化量为，根据速率计算公式，即，故选C。
11．C
【详解】A．经2min，M的浓度减少了 1.2 mol L 1 ，则M的平均反应速率为1.2 mol L 12min= 0.6 mol L 1 min 1 ，A正确；
B．化学反应速率之比等于其化学计量数之比，M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1，B正确；
C．N是固体，无法用它的浓度变化来表示反应速率，C错误；
D． 由于浓度下降，所以2~4min内M的平均反应速率小于 0.6 mol L 1 min 1 ，D正确；
故选C。
12．C
【详解】A．由于反应方程式中气体的体积不变，容器容积不变，所以压强始终不变，因此压强不变，无法判断正逆反应速率是否相等，故A错误；
B．反应两边气体的化学计量数之和相等，气体的物质的量始终不变，所以气体总物质的量不随时间变化而变化，不能判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．A为固体，体积不变，气体质量发生改变，密度是一变量，所以密度不变说明反应达到了平衡状态，故C正确；
D．若v正(B)=2v逆(D)，表明D的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，但是2v正(B)=v逆(D)不满足B和D的化学计量数关系，正逆反应速率不相等，反应一定没有达到平衡状态，故D错误；
故选：C。
13．A
【详解】A．盐酸的用量增加，但是浓度不变，化学反应速率不变，A错误；
B．盐酸浓度增大，尽管用量减半了，化学反应速率就会加快，化学反应速率只与浓度有关，跟用量无关，B正确；
C．升高温度，化学反应速率加快，C正确；
D．粉碎后，接触面积增大 ，化学反应速率加快，D正确；
故选A。
14．D
【详解】A．颜色的深浅与浓度有关系，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴分子的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，选项A不符合；
B．正反应是体积减小的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变可以说明反应达到平衡状态，选项B不符合；
C．密度是气体的质量与容器容积的比值，气体质量是变化的，则恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变可以说明反应达到平衡状态，选项C不符合；
D．反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3:1不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，选项D符合；
答案选D。
15．AC
【详解】其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验1和实验2实验对比，实验2浓度较大，温度较高，故其速率较快，3和实验4虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故有A、C两种可能；
故选AC。
16． 控制变量 作空白对照实验 作催化剂反应快慢适中，有利于观察反应进行的快慢 盐酸的浓度、铝的表面积 反应开始到停止所用的时间 在2支相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约75℃热水的烧杯中，观察记录反应开始到停止所用的时间
【详解】(1)①第1步中3支试管中加入相同量的H2O2溶液，作为相同条件以便于后面实验的公平性，控制变量，故答案：控制变量。
②C中不加入其它试剂用来与前两支试管作比较，故答案：作空白对照实验。
③MnO2作催化剂反应激烈，不适合观察反应速率，选择FeCl3作催化剂，反应速率适中，有利于观察反应速率的变化，故答案：；作催化剂反应快慢适中，有利于观察反应进行的快慢。
(2)①实验药品中铝片、铝粉不同的是表面积，盐酸不同的是浓度，因此速率的影响因素是铝的表面积和盐酸的浓度，故答案：盐酸的浓度、铝的表面积；反应开始到停止所用的时间。
②已知反应中，反应物的量，只需记录开始到停止所用的时间速率的影响，则需在其他条件均相同的情况下，研究不同温度下反应所用的时间。即在2支相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约75℃热水的烧杯中，观察记录反应开始到停止所用的时间，故答案：在2支相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约75℃热水的烧杯中，观察记录反应开始到停止所用的时间。
17． 其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大 1.5 × 10－2 mol·L－1·min－1 生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用) MnSO4 与实验1比较，溶液褪色所需时间短[或所用时间(t)小于4 min及其他合理答案]
【详解】（1）根据表中数据可知，其他条件相同时(控制变量法)，增大KMnO4浓度（反应物浓度），反应速率增大。
（2）反应中消耗高锰酸钾的浓度是0.2 mol/L×3mL÷10mL=0.06mol/L，所以υ(KMnO4)=0.06mol/L÷4min=1.5 × 10－2mol / (L·min)。
（3）①由图2可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂。
②要验证假设作对比实验4与与实验1比较，其它条件相同时加入MnSO4即可。
③与实验1比较，如果假设成立，则加入硫酸锰以后若反应加快，溶液褪色的时间小于4min，说明Mn2+是催化剂。
18． 2X3Y+Z 0.08mol·L-1·min-1 化学平衡 D CD
【详解】(1)由图象可以看出X为反应物，Y和Z为生成物，当反应达到tmin时，Δn(X)＝0.8mol，Δn(Y)＝1.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正比，故Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝2∶3∶1，所以反应的化学方程式为2X3Y＋Z；
(2)反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率v(X)＝＝＝0.08mol·L-1·min-1；
(3)在tmin时，反应中各物质的物质的量不再变化，反应达到化学平衡状态，
A．X、Y、Z的化学计量数不相等，则X、Y、Z的反应速率也不会相等，故A不能反应达到化学平衡状态；
B．用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论平衡与否，X、Y的反应速率之比都为2∶3，故B不能说明反应达到化学平衡状态；
C．根据ρ＝，由于反应体系的体积不变，气体的总质量不变，则混合气体的密度不变，故C不能说明反应达到化学平衡状态；
D．当生成1molZ的同时生成2molX，说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，故D能说明反应达到化学平衡状态；
答案选D。
(4) A．其他条件不变，及时分离出产物，减小产物浓度，反应速率降低，故A不符合题意；
B．适当降低温度，反应速率移动减小，故B不符合题意；
C．其他条件不变，增大X的浓度，会使反应速率增大，故C符合题意；
D．保持温度不变，将容器体积压缩为1L，反应体系中各组分的浓度增大，反应速率加快，故D符合题意；
答案选CD。
19． Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 升高反应温度，适当增大硫酸的浓度，增大锌粒的表面积 30 30 30 当加入的CuSO4溶液超过一定量后，生成的单质Cu会覆盖在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积
【分析】（1）锌较活泼，可与硫酸铜、硫酸等发生置换反应；
（2）影响化学反应速率的外界因素有温度、浓度、接触面积等；
（3）①为保证实验有对比性，只能逐渐改变一个变量分析；②生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，影响了反应速率。
【详解】（1）实验中发生的化学反应有2个，即、，故答案为：、；
（2）根据影响化学反应速率的外界因素分析，加快气体产生速率的方法还有增大反应物浓度、升高温度、增大锌粒的表面积等，故答案为：升高反应温度，适当增大硫酸的浓度，增大锌粒的表面积；
（3）若研究的量对生成速率的影响，则实验中除的量不同之外，其他物质的量均应相同，则。随着量的增加，附着在Zn表面的Cu会越来越多，当Zn表面完全被Cu覆盖时，Zn不能与接触，则不再生成，故答案为：30；30；30；当加入的CuSO4溶液超过一定量后，生成的单质Cu会覆盖在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页