必修第二册 6.2 化学反应的速率与限度 同步练习题(含解析)

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必修第二册 第六章 第二节 化学反应的速率与限度 同步练习题
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 调控化学反应进行的快慢，对于工业生产和日常生活都有着十分重要的意义。在下列事实中，减慢化学反应速率的是(　　)
①古代冶铁使用鼓风机 ②用冰箱冷藏食物
③SO2转化为SO3使用钒触媒 ④食品包装袋中放小袋铁粉
A.①②　　 B．③④　 C．①③　　 　D．②④
2． 某温度时，在容积为3 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，由图中数据分析，下列结论错误的是(　　)
A．该反应的化学方程式为2Z+Y3X
B．反应开始至2 min末，X的化学反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
C．该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立平衡
D．若增加或减少X的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化
3． 中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)
A．使用光催化剂不改变反应速率
B．使用光催化剂能提高NO的转化率
C．升高温度能加快反应速率
D．改变压强对反应速率无影响
4． 氨基甲酸铵是白色斜方晶状晶体或晶状粉末，主要用作磷化铝中间体,也用于医药。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计) ，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是(　　)
A．2v(NH3)=v(CO2)
B．密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
5． 2019年是京沪高铁迎来开通运营8周年。作为世界铁路历史上一次建成里程最长、标准最高的高速铁路，京沪高铁于2011年6月30日开通运营。8年来京沪高铁成为中国高铁的标杆和典范。京沪高铁用创新领跑中国速度。
科研人员通过改良技术提高高铁速度，同样改变条件也能改变化学反应速率，下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　)
A．Na与水反应时增大水的用量
B．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸
C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强
D．将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验
6． 可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是(　　)
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦　　 B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
7． 生活中家庭常用的燃料气体有三种:天然气、水煤气和液化石油气。
天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4+2O2CO2+2H2O，C3H8+5O2 3CO2+4H2O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气，应采用的正确措施是 (　　)
A．减少空气进入量，增大石油气进入量
B．增大空气进入量，减少石油气进入量
C．减少空气进入量，减少石油气进入量
D．增大空气进入量，增大石油气进入量
8． 一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　)
A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(C)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
9.． 在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),达到平衡时,生成了2 mol C,经测定D的浓度为0.5 mol·L-1,下列判断正确的是 (　　)
A．x=1
B．B的转化率为20%
C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L-1
D．达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
10． 已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：
编号 0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/min
Ⅰ 2 2 0 20 2.1
Ⅱ V1 2 1 20 5.5
Ⅲ V2 2 0 50 0.5
下列说法不正确的是(　　)
A．V1＝1，V2＝2
B．设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响
C．实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束
D．实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝0.01 mol·L－1·min－1
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．(9分)一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:a N(g)b M(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中=________。
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为________________。
(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A．反应中M与N的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
12．(16分)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量随时间的变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示的平均反应速率为_____________________。
(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________________。
(4)根据如图判断，10 min时改变的条件可能是______(填字母，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。
a．加入催化剂　　　　　　 b．缩小容器容积
c．降低温度 d．增加O2的物质的量
13．(14分)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L－1硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0
(1)①本实验待测数据可以是________________________________________________________，
实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究__________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是______________________________________________________，
写出有关反应的离子方程式：_____________________________________________________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx＝________，理由是___________________________________________________。
14．(12分)在2 L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应。
(2)如图所示，表示NO2变化曲线的是______。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
15．(9分)(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
①该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示)：______________________________。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________________。
(2)如图所示是可逆反应X2＋3Y22Z的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是________。
A．t1时，只有正方向反应在进行
B．t2时，反应达到最大限度
C．t2～t3，反应不再进行
D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
1.答案　D
解析：　①增大氧气的浓度，加快燃烧的速率；②降低温度，减慢食物变质的速率；③使用催化剂，加快反应速率；④降低氧气的浓度，减慢食品被氧化的速率。综上所述，故选D。
2.答案　B
3.答案　C
解析：使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故D项错误。
4.答案　C
5.答案　D
解析 水的浓度可视为固定不变,因此增加水的用量反应速率不变，A错误;铁遇浓硫酸会发生钝化，不再产生氢气，B错误;压强的改变只能适用于有气体参加的反应，C错误;增大固体的表面积可以加快反应速率，D正确。
6．答案A　
解析 ②中均表示的是正反应速率，不能说明v(正)、v(逆)是否相等；③中反应的任意时刻用NO2、NO、O2表示的反应速率之比均为2∶2∶1；⑤中根据质量守恒定律和ρ＝ 可知反应过程中混合气体的密度一直不变化。
7．答案B　
解析 从化学方程式可知,单位体积的甲烷比液化石油气燃烧消耗O2少,若改烧液化石油气,必须增大进空气量或减少进石油气量。
8．答案　C
解析　由图像可知，B、C的物质的量减小，是反应物，A、D的物质的量增大，是生成物，前6 s内，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝(1.0－0.4)∶(1.0－0.2)∶(1.2－0)∶(0.4－0)＝3∶4∶6∶2，故反应的化学方程式为3B＋4C??6A＋2D，A项错误；v(A)∶v(C)＝3∶2，B项错误；反应进行到6 s时，v(B)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，C项正确；反应进行到6 s时，反应达到平衡状态，但各物质的反应速率并不相等，D错误。
9．答案　B
解析 由题意可知,平衡时n(D)=0.5 mol·L-1×4 L=2 mol,生成2 mol C的同时生成2 mol D,所以x=2。
由　 3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
起始/mol 6 5 0 0
转化/mol 3 1 2 2
平衡/mol 3 4 2 2
可知,B的转化率α(B)=×100%=20%,平衡时c(A)==0.75 mol·L-1。由x=2可知反应前后气体的物质的量不变,容器内气体的压强不变。
10.答案　C
解析　实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同，实验Ⅱ中加入了1 mL水，根据控制变量的原则，溶液总体积应保持不变，因而V1＝1，类比分析可得V2＝2，A正确；实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同，其他条件相同，因而可知设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，B正确；酸性KMnO4溶液呈紫红色，由表中数据可知，草酸溶液过量，KMnO4可反应完全，因而可以用颜色变化来判断反应终点，即实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色刚好褪去时结束，C错误；根据实验Ⅲ中有关数据可知，Δc(KMnO4)＝＝0.005 mol·L－1，v(KMnO4)＝＝＝0.01 mol·L－1·min－1，D正确。
11答案: (1)2　(2)mol·L-1·min-1 (3)CE
【解析】(1)化学计量数之比等于物质的量的变化量之比,所以a∶b=(8 mol-
2 mol)∶(5 mol-2 mol)=2∶1,该反应的化学方程式为2N(g)M(g)。(2)v(M)==mol·L-1·min-1。(3)物质的量之比为1∶1,不能说明物质的量不再变化,A选项错误;该反应的反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律,反应前后,混合气体的质量始终不变,B选项错误;该反应为气体体积减小的反应,若反应没有达到平衡状态,反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小,当气体的总物质的量和压强不再发生变化时,则说明反应达到了平衡状态,C和E选项正确;消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反应速率,没有体现逆反应速率的大小,不能说明反应达到了平衡状态,D选项错误。
12. 答案：(1)减小　
(2)减小　1.33×10－3 mol·L－1·min－1　
(3)15～20 min、25～30 min　(4)ab　d
解析：(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段为15～20 min和25～30 min，反应处于平衡状态。(4)10～15 min时三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3物质的量随之发生变化。
13.答案　(1)①反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)　硫酸浓度　②探究硫酸铜的质量对反应速率的影响　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)2.0　保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质的浓度不变
解析　(1)实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，Cu2＋的氧化性强于H＋，首先发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。
(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(为20.0 mL)，从而可知Vx＝2.0。
14．答案(1)是
(2)b　1.5×10－3 mol·(L·s)－1　(3)bc
解析：(1)该反应是可逆反应。
(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，n(NO2)＝Δn(NO)＝0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol
c(NO2)＝＝0.006 5 mol·L－1
故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)＝＝＝＝0.003 mol·(L·s)－1，
则v(O2)＝v(NO)＝0.001 5 mol·(L·s)－1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
15．(1)①Y??2X　②bd　(2)BD
解析：(1)从浓度变化趋势来看，X为生成物，Y为反应物。15 min时X增加了0.4 mol·L－1，Y减小了0.2 mol·L－1，故X、Y的化学计量数之比为2∶1,10～25 min内，X、Y的浓度不发生变化，达到化学平衡状态，则该反应为可逆反应，反应方程式为Y2X。b、d两点处于化学平衡状态。(2)对于可逆反应，反应开始后的任何时刻，正、逆反应均在进行。根据图象可知0～t2反应处于非平衡状态，t2后，正、逆反应速率相等，但不等于0；处于平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，故B、D正确。
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