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.对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示应速率最快的是
A. B.
C. D.
2.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)
3.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
4.恒温、恒容的密闭容器中进行反应:A(g)+B(g)=C(g),若反应物的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s,那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间
A.10 s B.大于10 s C.小于10 s D.无法判断
5.密闭容器中进行反应,不影响其反应速率的措施是
A.升高温度 B.将粉碎 C.通入 D.加入
6.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
7.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
8.下列说法不正确的是
A.当平衡体系中各物质的浓度相等时,化学反应一定达到平衡状态
B.对某一可逆反应,当正、逆反应速率相等时,各组分的浓度一定保持不变
C.甲、乙两个容积相同、温度恒定且密闭容器中,分别充入2molNH3、1molN2和3molH2,平衡时,甲和乙的压强是相同的
D.化学平衡建立前,v(正)≠v(逆),达到化学平衡后v(正)=v(逆)
9.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
10.下列说法中正确的是
A.0.1mol L-1盐酸和0.1mol L-1硫酸分别与2mol L-1NaOH溶液反应,其反应速率相同
B.相同质量的大理石块与大理石粉分别与0.1mol L-1盐酸反应,反应速率相同
C.Mg、Al在相同条件下分别与0.1mol L-1盐酸反应,反应速率相同
D.0.1mol L-1HCl和0.1mol L-1HNO3分别与相同形状和大小的大理石块反应,反应速率相同
11.一定温度下,向容积为2L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的变化如图所示,下列对该反应的推断不合理的是
A.在0~6s内,C的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B.6s后,反应停止了
C.该反应的化学方程式为3B+4C 6A+2D
D.在0~4s内,v(A)=3v(D)
12.在一密闭容器中,N2+3H22NH3反应达到平衡后,下列说法中正确的是
A.N2与H2不再化合,NH3不再分解
B.单位时间内,消耗1 mol N2的同时消耗3mol H2
C.容器内的总压强不随时间而变化
D.N2、H2、NH3的物质的量浓度相等
13.一定温度下,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)
14.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
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、填空题
16.在生产和生活中,人们关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率和调控反应条件。
(1)是工业制硫酸的主要反应之一、该反应过程的能量变化如下图所示,则断开反应物中化学键吸收的能量___________形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。
(2)在2L密闭容器内,500℃时,测得随时间的变化如下表:
时间(S) 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
反应达到平衡时,的转化率是___________。
(3)上图中表示的变化的曲线是___________(填字母)。
(4)用表示从0~2s内该反应的平均速率___________。
(5)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是___________。
A.
B.单位时间内消耗2mol 的同时消耗1mol
C.容器中与的物质的量之比
D.容器中的体积分数不变
E.容器中气体的总物质的量不变
F.容器中气体的总质量不变
(6)能使该反应的反应速率增大的是___________。
A.减少气体的通入量 B.适当升高温度
C.恒容下充入Ne D.选择更高效催化剂
17.一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) >0。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)t1时,正、逆反应速率的大小关系为ν正_______ν逆(填“>”“<”或“=”);
(2)4分钟内,CO2的转化率为_______;CO的平均反应速率v(CO)=_______;
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(选填序号)
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持体积不变,充入He使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是_______(选填序号)。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO
③容器中气体压强不随时间而变化
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
三、实验题
18.某校化学活动社团为测定1mol/L的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图1装置。
(1)图1中盛有H2SO4溶液的仪器名称是_______。
(2)按照图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10min,还需要测定的另一个数据是_______。
(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图2装置,实验完毕待冷却后,该学生准备读取量气管上液面所在处的刻度,发现量气管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是_______。
19.某同学用相同质量的锌粉先后与1 mol/L盐酸及相同体积未知浓度的盐酸反应,记录相关数据,并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)。
(1)如果请你做这一实验,你如何测量反应放出气体的体积___________?
(2)请根据图示判断并解释,该同学所用未知浓度的盐酸,其浓度是高于还是低于1 mol/L___________。
(3)如果用1 mol/L硫酸代替上述实验中的1 mol/L盐酸,二者的反应速率是否相同___________?请说明原因___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】同一反应化学反应速率(同一单位)与化学计量数比值越大、反应速率越快。由题中数据可知
,B是固体不可以用于表示化学反应速率,,,反应速率最快的选:C。
2.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。
3.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。
4.B
【详解】由题意可知,反应物的浓度由降到需要20s,平均反应速率,假设以的反应速率计算反应物的浓度由降到所需反应时间,,但随着反应的进行,反应物的浓度减小,化学反应速率逐渐减小,则反应物的浓度由降到的平均反应速率小于,所用时间应大于10s,故选B。
5.D
【详解】A.升高温度,过氧化钡的分解速率加快,故A不符合题意;
B.将过氧化钡粉碎可以增大反应物的表面积,有利于过氧化钡的分解速率加快,故B不符合题意;
C.通入氧气,生成物的浓度增大,有利于过氧化钡的生成速率增大,故C不符合题意;
D.氧化钡是浓度为定值的固体,加入氧化钡不影响过氧化钡的分解速率,故D符合题意;
故选D。
6.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。
7.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。
8.A
【详解】A.达到化学平衡状态时各组分浓度保持不变,但不一定相等,A错误;
B.可逆反应正、逆反应速率相等时,达到平衡状态,各组分浓度保持不变,B正确;
C.两容器中是加入不同物质建立的等效平衡,达到平衡状态时,两容器中压强相等,C正确;
D.化学平衡建立前正、逆反应速率不等,但达到平衡状态时正、逆反应速率相等,D正确;
故选A。
9.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。
10.D
【详解】A.相同浓度的盐酸和硫酸氢离子浓度不同,故反应速率不同,A错误;
B.固体反应物表面积不同,则反应物间接触面积不同,故反应速率不同,B错误;
C.反应物的性质不同,反应速率不同,C错误;
D.氢离子浓度相同,反应物间接触面积相同,故反应速率相同,D正确;
故选D。
11.B
【详解】A.在0~6s内,C的化学反应速率约为,A正确;
B.6s后,反应达平衡,正、逆反应速率相等但不等于零,反应没有停止,只是达到动态平衡,B错误;
C.由图中信息可知,0~6s内B、C物质的量分别减小0.6mol、0.8mol,A、D物质的量分别增加1.2mol、0.4mol,所以B、C、A、D系数比为3∶4∶6∶2,该反应的化学方程式为3B+4C 6A+2D,C正确;
D.在0~4s内,用不同物质表示表示反应速率,速率比等于方程式系数比,v(A)=3v(D),D正确;
故答案选B。
12.C
【详解】A.合成氨反应属于可逆反应,不可能出现N2与H2不再化合、NH3不再分解的情况,A不正确;
B.单位时间内,消耗1 mol N2的同时消耗3mol H2,反应进行的方向相同,不一定达平衡状态,B不正确;
C.反应前后气体的分子数不相等,达平衡前,容器内压强在不断改变,当容器内的总压强不随时间而变化时,反应达平衡状态,C正确;
D.N2、H2、NH3的物质的量浓度相等,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不正确;
故选C。
13.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。
14.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。
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)小于
(2)65%
(3)b
(4)0.0015mol/(L s)
(5)BDE
(6)BD
【详解】(1)由图中曲线变化可知反应物总能量高于生成物总能量,因此该反应为放热反应,则断开反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。
(2)由表格数据可知,3s时反应已经达到平衡,平衡时=0.007mol,则的转化率是=65%。
(3)反应过程中的物质的量增加,c(SO3)=,则上图中表示的变化的曲线是b。
(4)0~2s内二氧化硫的转化量=0.02mol-0.008mol=0.012mol,则氧气的转化量n(O2)= ,用表示从0~2s内该反应的平均速率=0.0015mol/(L s)。
(5)A.不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故A不选;
B.单位时间内消耗2mol 的同时消耗1mol ,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B选;
C.容器中与的物质的量之比不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故C不选;
D.容器中的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故D选;
E.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中气体总物质的量减小,当容器中气体的总物质的量不变时,说明反应达到平衡,故E选;
F.反应过程中气体总质量是定值,当容器中气体的总质量不变时,不能说明反应达到平衡,故F不选;
故选BDE。
(6)A.减少气体的通入量,O2浓度降低,反应速率减慢,故A不选;
B.适当升高温度,反应速率增大,故B选;
C.恒容下充入Ne,参与反应的物质浓度不变,反应速率不变,故C不选;
D.选择更高效催化剂,反应速率增大,故D选;
故选BD。
17.(1)>
(2) 71.4% 0.125mol L-1 min-1
(3)①③
(4)②④
【详解】(1)根据图象可知,在t1后,CO浓度增大、CO2浓度减小,说明反应未达到平衡,反应向正向进行,因此v正 > v逆,故答案为:>;
(2)根据图象可知,4分钟内CO2的转化率=;CO的平均反应速率,v(CO)==0.125 mol L-1 min-1,故答案为:71.4%;0.125mol L-1 min-1;
(3)①降低温度,物质的内能降低,活化分子数减小,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低,①项符合题意;
②由于固体的浓度不变,所以减少铁粉的质量,物质的反应速率不变,②项不符合题意;
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大,反应体系中物质浓度降低,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低,③项符合题意;
④保持体积不变,充入He使体系压强增大,由于体系内的物质浓度不变,所以化学反应速率不变,④项不符合题意;
故答案为:①③;
(4)①未指明反应是正向还是逆向进行,因此不能判断是否为平衡状态,①项错误;
②单位时间内生成nmolCO2的同时必然会消耗nmolCO,又生成nmol CO,则CO的物质的量不变,反应达到平衡状态,②项正确;
③该反应是反应前后气体体积不变的反应,任何条件下体系的压强都不变,因此不能据此判断反应是否为平衡状态,③项错误;
④反应前后气体的体积不变,而气体的质量会发生变化,则气体的摩尔质量会发生变化,由于摩尔质量当以g/mol为单位时,数值上等于物质的相对分子质量,所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化,则反应达到平衡状态,④项正确;
故答案为:②④。
18.(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)调节量气管的高度使得两侧液面相平
【分析】该反应中化学反应速率的测量要注意两个方面的数据,一个是产生氢气的体积,再换算成浓度,另一个是产生这些氢气所需要的时间。
(1)
题图1中盛放溶液的仪器是分液漏斗。
(2)
按照题图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10min,还需要测定的另一个数据是反应产生的体积。
(3)
图2装置准备读取量气管上液面所在处的刻度,应首先调节量气管的高度使得两侧液面相平。
19.(1)可以用注射器收集气体直接测量,也可用排水量气装置测量气体体积
(2)高于
(3) 不相同 锌粉与酸反应的本质是锌与氢离子反应,等物质的量浓度的稀硫酸比盐酸的氢离子浓度大,反应更快
【分析】相同质量的锌粉与盐酸或稀硫酸反应,产生的氢气体积可用直接测量、也可以间接测量;该反应本质是锌与氢离子反应,氢离子浓度大反应越快,相同时间内产生的气体体积越大,据此回答。
(1)
氢气体积可用注射器收集气体直接测量,也可以采用带有刻度的仪器()或者排水量气装置(等合理即可)进行测量。
(2)
根据图示知,相同时间内,未知浓度的盐酸放出H2比1 mol/LHCl多,即未知浓度的盐酸反应速率快,所以未知盐酸浓度高于1 mol/L。
(3)
该反应实质为Zn与H+反应,若把1 mol/L盐酸换成1 mol/L硫酸,则c(H+)增大为2 mol/L,反应速率加快,故此处填:不相同,理由为:该反应实质为Zn与H+反应,等浓度的盐酸和硫酸,硫酸中c(H+)更大,反应速率更快。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页