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

第2章第3节化学反应的快慢和限度同步练习
单选题
1. 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
2. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图所示。反应完成之后，以为载气，以恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应为；反应为
B. ，比多，且生成速率不变，可能有副反应
C. 时刻，副反应生成的速率大于反应生成速率
D. 之后，生成的速率为，是因为反应不再发生
3. 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
4. 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.
5. 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
6. 可逆反应 的反应速率与时间的关系如图所示，在、、、时都只改变了一个反应条件，下列对、、、时改变条件的判断正确的是( )
A. 增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
B. 升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
D. 使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
7. 如图为破坏臭氧层的反应机理示意图，下列说法错误的是( )
A. 图中涉及的共价化合物有三种 B. 没有同分异构体
C. 从图中可以看出为催化剂 D. 紫外线可以加快的分解速率
8. 是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A. 催化剂不改变该反应的逆反应速率
B. 在、时刻，的浓度分别是、，则内，生成的平均速率为
C. 该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D. 增大容器体积，反应速率一定增大
9. 工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A. 增大压强，之间的能量差值会增大
B. 合成氨的正、逆反应的焓变相同
C. 合成氨的过程是吸热过程
D. 若使用催化剂，生成等量的需要的时间更短
10. 一定条件下，体积不变的容器中，，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，下列说法不正确的是 ( )
A. 时刻增大或 B. 时刻加入催化剂
C. 时刻降低温度 D. 时刻往容器中充入，以增大体系压强
11. 与重整技术是获得合成气、、实现碳中和的重要途径之一。在一定条件下，向密闭容器中通入物质的量均为的和，发生反应：，测得平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示已知气体分压总压物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可得到平衡常数：
下列说法错误的是
A. 该反应的、 B. 点的生成速率小于氢气的消耗速率
C. 点对应温度下该反应的平衡常数 D. 随着温度升高，对平衡限度的影响温度大于压强
12. 如图是与生成的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图表示活化能，下列说法错误的是( )
A. 增大的浓度，可提高反应速率，但不影响的大小
B. 第一步反应的速率小于第二步反应
C. 总反应为放热反应
D. 升高温度，、均增大，反应速率加快
13. 根据下列图示所得出的结论不正确的是( )
A. 图甲是常温下用的溶液分别滴定一元酸、的滴定曲线，说明的酸性大于
B. 图乙表示温度在和时水溶液中和的关系，则阴影部分内任意一点均满足
C. 图丙表示改变平衡体系的某一条件后，正、逆的变化情况，可推知时刻改变的条件是升高温度
D. 图丁表示炭黑作用下生成活化氧过程中能量变化情况，说明每活化一个氧分子放出能量
14. 一种以黄铁矿主要成分是为原料生产硫酸的简要流程图如下图中标注的热量表示各阶段含硫物质完全反应时放出的热量：
已知：催化氧化阶段的反应是可逆反应。下列说法错误的是( )
A. 将黄铁矿粉碎可以加快“煅烧”的速率和提高原料的利用率
B. 催化氧化阶段，加入合适的催化剂可以提高的生产效率
C.
D. 生成，上述流程放出的总热量为
15. 探究反应的速率影响因素，在不同条件下进行组实验，、起始浓度为，反应物的浓度随反应时间的变化情况如图所示，不正确是
A. 比较实验、得出：温度相同，浓度越大，化学反应速率越快
B. 比较实验、得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
C. 若实验、只有一个条件不同，则实验使用了催化剂
D. 在之间，实验的平均速率
二、填空题
16. 某温度时，在 的密闭容器中，、、均为气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：
由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 __________________。
下列措施能加快反应速率的是________填序号，下同。
恒压时充入 恒容时充入 恒容时充入
及时分离出 升高温度 选择高效的催化剂
能说明该反应该反应已达到平衡状态的是________填字母。
容器内压强保持不变
容器内混合气体的密度保持不变 、、的浓度相等
反应从开始至 ，用 的浓度变化表示的平均反应速率 ________。
将 与 的混合气体通入 的密闭容器中并发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：，则原混合气体中 ________。
17. 已知，，在时，将的四氧化二氮气体充入已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
时间
时，的分解率是_________________。
时，的浓度为_________________，内的平均反应速率为__________________。
在时该反应的平衡常数值为_________________ 保留位小数。
判断、、时刻对该反应采取的措施。
：__________________；：__________________；：__________________。
三、实验题
18. 某酸性工业废水中含有。光照下，草酸能将其中的转化为。某课题组研究发现，少量铁明矾即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
在下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表表中不要留空格。
实验编号 初始 废水样品体积 草酸溶液体积 蒸馏水体积
测得实验和溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
上述反应后草酸被氧化为_______________________________________填化学式。
实验和的结果表明_________________________________________________；
实验中时间段反应速率__________用代数式表示。
19. 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
答案和解析
1.【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。
2.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.由题干图所示信息可知，反应为，结合氧化还原反应配平可得反应为，A正确；
B.由题干图信息可知，，比多，且生成速率不变，且反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应和副反应中和的系数比均为：，B正确；
C.由题干反应方程式可知，和的反应速率相等，而时刻信息可知，的反应速率未变，仍然为，而变为之间，故能够说明副反应生成的速率小于反应生成速率，C错误；
D.由题干图信息可知，之后，的速率为，的速率逐渐增大，最终恢复到，说明生成的速率为，是因为反应不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；
故答案为：。

3.【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。
4.【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。

5.【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。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了化学反应速率及影响因素的相关知识，难度较小。
【解答】
时刻，正逆反应速率均“突变”增大，而且平衡逆向移动，由方程式信息可知应该是升高温度的影响；
时刻，正逆反应速率均“突变”减小，而且平衡逆向移动，由方程式信息可知为减小压强；
时刻，正向反应速率增大，逆向反应速率未变，可知为增大反应物浓度；
时刻，正向反应速率、逆向反应速率同等倍数增大，且平衡不移动，可知为加入了催化剂。
故选C。
7.【答案】
【解析】A.图中涉及的共价化合物有三种，分别是、、，A正确；
B.由于甲烷是正四面体形结构，因此没有同分异构体，B正确；
C.过程Ⅱ中氯原子反应生成一氧化氯，过程Ⅲ中一氧化氯和氧原子反应又生成了氯原子，所以说明氟利昂中氯原子是破坏的催化剂，C错误；
D.根据图中转化关系可判断紫外线可以加快的分解速率，D正确；
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查催化剂、浓度等对反应速率的影响以及反应速率的计算，主要是学生对化学反应速率和平衡的理解，难度不大。
【解答】
错，催化剂能同等条件地改变正、逆反应速率；
对，化学反应速率为一段时间的平均速率，为浓度的变化量与时间的变化量的比值，反应的浓度变化量为，时间变化量为，故反应速率 ；
错，该反应是放热反应，降低温度平衡可以向正反应方向移动，但由于降低温度减慢反应速率，故不能缩短反应达到平衡的时间；
错，若充入惰性气体增大容器体积，体系内各物质的浓度减小，反应速率减慢。
9.【答案】
【解析】之间的能量差是化学键断裂要吸收的能量，即反应的活化能，增大压强，反应的活化能不变，项错误。由题图知，合成氨的正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，焓变不相同，项错误。合成氨的过程为放热过程，项错误。使用催化剂能够加快反应速率，项正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查影响化学反应速率的因素，注意把握浓度、催化剂、温度、压强对反应速率的影响即可解答，侧重反应速率图象的分析，明确速率变化程度为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度不大。
【解答】
A.时刻增大或，正反应速率增大，逆反应速率瞬时不变，之后增大，故A正确；
B.时刻加入催化剂，正逆反应速率同时增大，故B正确；
C.时刻降低温度，正逆反应速率均减小，平衡正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故C正确；
D.时刻往容器中充入，以增大体系压强，但各组分浓度不变，平衡不移动，速率不变，与图像不符，故D错误；
故选D。
11.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.反应的；同一压强下，升高温度，的平衡转化率升高，则该反应为吸热反应，；A正确；
B.点，的转化率还未达到平衡转化率，说明平衡正向移动，则的生成速率大于的消耗速率，的消耗速率等于的消耗速率，所以，点的生成速率大于的消耗速率，B错误；
C.点，的平衡转化率为，则和的物质的量变化量均为，则平衡时，、、和的物质的量分别为、、和，，，，C正确；
D.随着温度升高，同一温度，不同压强下，的平衡转化率的差别越来越小，说明对平衡限度的影响温度大于压强，D正确；
故选B。

12.【答案】
【解析】是该反应的反应物，增大反应物的浓度，反应速率增大，但增大氯气的浓度不影响的大小，故A正确；
第一步的活化能大于第二步活化能，所以第一步反应的速率小于第二步反应，故B正确；
反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故C正确；
、分别为第一步反应、第二步反应所需活化能，升高温度，反应所需活化能不变，即、不变，故D错误。
13.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.一元酸、的，，说明的酸性大于，故A正确；
B.图乙表示温度在和时水溶液中和的关系，直线上的点、直线右下方的点 、直线左上方的点，所以阴影部分内任意一点均满足，故B正确；
C.升高温度，正逆反应速率均突然增大，所以时刻改变的条件不是升高温度，故C错误；
D.根据图示，炭黑和个氧分子的能量，炭黑和活化氧的能量为，所以每活化一个氧分子放出能量，故D正确；
故选：。

14.【答案】
【解析】
【分析】
无
【解答】
A.将黄铁矿粉碎可增大反应物的接触面积，可以加快“煅烧”的速率和提高原料的利用率，A正确；
B.催化氧化阶段加入合适的催化剂可增大反应速率，可以提高的生产效率，B正确；
C.已知完全反应生成硫酸放出能量，则完全反应能量，热化学方程式为，C正确；
D.已知催化氧化阶段的反应是可逆反应，反应物不能完全转化，则反应放出的热量小于，因此生成，上述流程放出的总热量小于，D错误；
故选：。

15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率的探究，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握图象的变化曲线以及影响反应速率的因素，难度中等。
【解答】
A.由选项C分析可知，实验有催化剂，故不能比较实验、得出温度相同，浓度越大，化学反应速率越快，故A错误；
B.、温度相同，但浓度不同，浓度较大，可得出增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；
C.、温度、浓度相同，反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确；
D.在之间，实验的浓度变化为，则，故D正确。
16.【答案】 ；
；
；
；
；
【解析】略
17.【答案】；
；；
；
：增大生成物的浓度； ：降低温度；：加入催化剂。
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡图象、反应速率与平衡常数的计算等内容，侧重考查学生读图提取信息能力与知识迁移运用能力，难度中等。
【解答】
时转化的为，的分解率，
故答案为：；
，浓度变化为，，则时，浓度为，
内的平均反应速率，
故答案为：，；
时，反应达到平衡状态，反应三段式为：
，
起始
转化
平衡
所以平衡常数，
故答案为：；
时刻瞬间，正反应速率不变，逆反应速率增大，然后逆反应速率逐渐减小，正反应速率逐渐增大，直至重新达到平衡，说明时增大产物浓度；
时刻瞬间，正逆反应速率同时减小，且逆反应速率减小的幅度小于正反应速率，即正逆，平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的吸热反应，则逆反应放热，应是降低温度；
时刻正逆反应速率同等程度增大，改变的条件不影响化学平衡，则说明是使用了催化剂，
故答案为：：增大生成物的浓度； ：降低温度；：加入催化剂。
18.【答案】其他合理答案也可
溶液对该反应的速率有影响
如与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因解释：段增大，因反应为放热反应，随反应的进行，温度逐渐升高，化学反应速率逐渐增大；段减小，主要因为随反应的进行，溶液中逐渐减小，化学反应速率减小。

【解析】实验、中初始不同，为探究对反应速率的影响，则实验、为探究不同浓度草酸溶液对反应速率的影响，且实验、中试剂总体积应相同。草酸中为价，则其被氧化为。实验和表明越小，转化为的反应速率越快； 。
19.【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。
第1页，共1页