2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--第1课时 化学反应的快慢（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--第1课时 化学反应的快慢（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 09:48:51 | ||
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文档简介
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2024鲁教版高中化学必修第二册同步
第2章 化学键 化学反应规律
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
基础过关练
题组一 有关化学反应速率概念的理解
1.(2023甘肃天水期中)下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.化学反应速率大小与外界条件无关
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
2.(2022陕西汉中期中联考)下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C.化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
题组二 化学反应速率的简单计算
3.(2022福建宁德同心顺联盟期中联考)某温度时,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应2 s后,NO的浓度减少了0.06 mol·L-1,则以O2表示该时段的化学反应速率是( )
A.0.03 mol·L-1·s-1 B.0.015 mol·L-1·s-1
C.0.12 mol·L-1·s-1 D.0.06 mol·L-1·s-1
4.室温下,H2O2与氢碘酸反应:H2O2+2HII2+2H2O,已知起始浓度:c(H2O2)=0.1 mol·L-1,c(HI)=0.1 mol·L-1,20 s后测得H2O2的浓度为0.08 mol·L-1,v(HI)为( )
A.0.001 mol·L-1·s-1
B.0.002 mol·L-1·s-1
C.0.003 mol·L-1·s-1
D.0.04 mol·L-1·s-1
5.(2022福建厦门一中期中)反应4A(s)+3B(g) 4C(g)+D(g),经2 min B的浓度减少0.6 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶4∶1
C.0~2 min内的反应速率,用反应物D来表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内用A和C表示的反应速率的值是相同的
题组三 化学反应速率快慢的比较
6.(2022湖南长沙第一中学期中)反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=24 mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为( )
A.④<③=②<①
B.①>④>③=②
C.③>①>④>②
D.④>③=②>①
7.对于反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应最快的是( )
A.v(HCl)=0.3 mol·L-1·min-1
B.v(O2)=0.2 mol·L-1·min-1
C.v(H2O)=0.2 mol·L-1·min-1
D.v(Cl2)=0.3 mol·L-1·min-1
题组四 外界条件对反应速率的影响
8.(2022广东茂名一中期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.决定化学反应速率的因素是催化剂
B.升高温度一定能使反应速率加快
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,使用98%的浓硫酸可以加快反应速率
D.增大压强一定能使反应速率加快
9.(2023山东济宁期中)下列说法正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.Na与水反应时,增大水的用量,化学反应速率明显增大
C.糕点包装袋内放置小包除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
D.等质量的锌粒、锌粉分别与等浓度的稀硫酸反应,化学反应速率相同
10.(2023安徽合肥六校联盟高一期中联考)下列各组物质的反应,反应刚开始时,放出H2的速率最大的是( )
编号 金属(粉末状) 酸及其浓度 酸的体积 反应开始温度
A 0.1 mol Zn 6 mol·L-1 HNO3 10 mL 50 ℃
B 0.1 mol Fe 3 mol·L-1 H2SO4 10 mL 30 ℃
C 0.1 mol Zn 3 mol·L-1 H2SO4 10 mL 30 ℃
D 0.1 mol Zn 3 mol·L-1 HCl 10 mL 30 ℃
11.(2022山东济南章丘四中月考)一定量的稀硫酸与足量锌反应时,下列措施可以减慢反应速率,又不影响生成氢气的物质的量的是( )
①加入适量的硝酸钠溶液
②加入少量氢氧化钠固体
③适量减少锌(反应完仍然有剩余)
④加入适量硫酸锌溶液
A.①②④ B.④
C.②③ D.①④
题组五 化学反应速率图像分析
12.(2022浙江浙北G2期中联考)等体积等浓度的两份稀硫酸a、b 中分别加入过量的锌粉,同时向a 中加入少量的CuSO4溶液,下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系,其中正确的是( )
13.(2022河南濮阳期中)在1 L的容器中,用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 ( )
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.F点收集到的CO2的量最多
C.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
D.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
能力提升练
题组一 化学反应速率的相关计算
1.已知4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正确的是( )
A.v(O2)=v(NO) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(NH3)=v(O2)
2.(2023四川成都七中高一期中)反应2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)在295 K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
c(NO)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v(Cl2)/(mol·L-1·s-1)
① 0.100 0.100 8.0×10-3
② 0.500 0.100 2.0×10-1
③ 0.100 0.500 4.0×10-2
已知:反应物浓度与反应速率关系为v(Cl2)=k·cm(NO)cn(Cl2)(式中速率常数k=A,其中Ea为活化能,A、R均为大于0的常数,T为温度)。下列说法不正确的是( )
A.m=2,n=1
B.增加Cl2的量,该反应速率加快
C.加入催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,从而加快反应速率
D.增大反应的活化能Ea,可使速率常数k增大
3.(2022江苏南京中华中学期中)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。求:
(1)此时A的浓度:c(A)= mol·L-1。
(2)反应开始前容器中A、B的物质的量:n(A)=n(B)= mol。
(3)B的平均反应速率:v(B)= mol·L-1·min-1。
(4)x的值为 。
题组二 实验探究化学反应速率的影响因素
4.(2023北京八中高一期中)选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素,所用试剂不合理的是( )
a.CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O(观察气泡产生的快慢)
b.S2+2H+ S↓+SO2↑+H2O(观察浑浊产生的快慢)
反应 影响因素 所用试剂
A a 接触 面积 块状CaCO3、0.5 mol·L-1盐酸 粉末状CaCO3、0.5 mol·L-1盐酸
B a H+ 浓度 块状CaCO3、0.5 mol·L-1盐酸 块状CaCO3、3.0 mol·L-1盐酸
C b H+ 浓度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、稀H2SO4 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、浓H2SO4
D b 温度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、冷水 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、热水
5.(2022河南开封五县期中联考)CuSO4溶液对过氧化氢的分解反应具有催化作用(起催化作用的是Cu2+)。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下实验探究。
(1)请你帮助他们完成实验报告:
实验过程 实验现象 实验结论
在一支试管中加入5 mL 5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管 FeCl3溶液可以催化H2O2分解
(2)已知FeCl3在水中可电离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想。
甲同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Cl-。
你认为最不可能的是 同学的猜想,理由是 。
(3)同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究。请你仔细分析后完成下表:
实验过程 实验现象 实验结论
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸,并把带火星的木条伸入试管 无明显现象 ①
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的试管中加入少量的② ,并把带火星的木条伸入试管 ③ ④
题组三 化学反应速率图像的综合分析
6.(2022湖南百所学校期中)将5.0 g在空气中久置的铝片投入盛有50 mL 0.5 mol/L硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率[v(H2)]与反应时间(t)可用如图所示的曲线来表示,下列推论正确的是( )
A.O→a段无气体生成,发生的反应为Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O
B.b→c段产生氢气的速率增大较快,说明金属Al与稀硫酸的反应是放热反应
C.t=c时,反应产生的气体的物质的量达到最大值
D.t>c时,产生氢气的速率减慢,主要是因为反应不再放热
7.(2022山东新泰一中期中)实验探究H2O2分解速率的影响因素。H2O2浓度在不同条件下随时间变化的曲线如图所示。
实验分组及反应条件分别为:
分组 温度/℃ pH c(Mn2+)/(mol·L-1)
① 60 ≈7 0.000 02
② 60 12 0
③ 60 13 0
④ 60 11 0.000 02
⑤ 70 13 0
下列说法不正确的是( )
A.实验①、④说明中性条件下,少量Mn2+对H2O2分解的影响不大
B.实验②、③说明其他条件相同时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越大
C.实验③、⑤说明温度升高可以增大H2O2的分解速率
D.实验④中,0~40 min时的化学反应的平均速率v(H2O2)=0.022 5 mol·L-1·min-1
答案与分层梯度式解析
第2章 化学键 化学反应规律
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
基础过关练
1.C 2.A 3.B 4.B 5.B 6.B 7.B 8.B
9.C 10.C 11.B 12.D 13.C
1.C 化学反应有的快,有的慢,通常用化学反应速率来衡量化学反应进行快慢,故A正确;反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素,故B正确;化学反应速率受反应温度、反应物浓度等条件的影响,故C不正确;化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1,故D正确。
2.A 化学反应速率是用于衡量一段时间内化学反应进行快慢的物理量,故A正确;有些化学反应,反应速率很快,但观察不到明显的实验现象,如酸碱中和反应,故B错误;化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 mol·L-1,不是1 s时的瞬时浓度,故C错误;化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示,故D错误。
3.B 反应2 s后,NO的浓度减少了0.06 mol·L-1,所以v(NO)==0.03 mol·L-1·s-1,v(O2)=v(NO)=0.015 mol·L-1·s-1,故选B。
4.B 开始时c(H2O2)=0.1 mol·L-1,20 s后测得H2O2的浓度为0.08 mol·L-1,故20 s内v(H2O2)==0.001 mol·L-1·s-1,同一化学反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,故v(HI)=2v(H2O2)=0.002 mol·L-1·s-1。
5.B 物质A为固体,不能用单位时间内A的浓度变化表示反应速率,故A、D错误;同一反应中不同物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故B正确;2 min内B的浓度减少0.6 mol·L-1,所以v(B)==0.3 mol·L-1·min-1,v(D)=0.1 mol·L-1·min-1,故C错误。
6.B 由题给数据可知, =0.45 mol·L-1·s-1、 =0.2 mol·L-1·s-1、 = mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1、 =0.225 mol·L-1·s-1,则反应进行的快慢顺序为①>④>③=②,选B。
7.B A项,v(HCl)=0.3 mol·L-1·min-1;B项,v(HCl)=4v(O2)=4×0.2 mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1;C项,v(HCl)=2v(H2O)=2×0.2 mol·L-1·min-1=0.4 mol·L-1·min-1;D项,v(HCl)=2v(Cl2)=2×0.3 mol·L-1·min-1=0.6 mol·L-1·min-1;故B选项所表示的反应最快。
方法技巧 比较同一反应在不同条件下的反应速率大小的方法
(1)同一物质比较法:换算成用同一物质表示的反应速率(反应速率的单位要统一)。
(2)比值比较法:统一单位后,用某物质表示的反应速率比其化学计量数,比值越大,该反应速率越大。
8.B 决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质,故A错误;升高温度,化学反应速率加快,故B正确;常温下,铁遇浓硫酸钝化,故C错误;若反应过程中没有气体参与,增大压强,反应速率不变,故D错误。
9.C 反应快慢与反应现象没有必然联系,故A错误;Na与水反应时,由于水是纯液体,增大水的用量,化学反应速率没有明显的变化,故B错误;糕点包装袋内放小包除氧剂,降低包装袋内氧气浓度,反应速率降低,延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响,故C正确;固体表面积越大反应速率越快,所以等质量的锌粒、锌粉分别与等浓度的稀硫酸反应,后者化学反应速率快,故D错误。
10.C 硝酸和锌反应不生成氢气;锌的金属活动性比铁的强,所以在其他条件相同的情况下,锌与硫酸比铁与硫酸反应的速率快,所以C>B;在其他条件相同时,氢离子的浓度越大,化学反应速率越快,所以C>D;故选C。
11.B ①加入适量的硝酸钠溶液,相当于溶液中含有硝酸,硝酸和锌反应不会产生氢气,所以会影响氢气的总量;②加入少量氢氧化钠固体,氢氧化钠会和硫酸反应生成水,与锌反应的硫酸减少,生成氢气的物质的量减少;③适量减少锌,对反应速率和氢气的物质的量均无影响;④加入适量硫酸锌溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但氢离子的物质的量不变,最终生成氢气的物质的量不变;故选B。
12.D a、b中均发生反应Zn+2H+ Zn2++H2↑,Zn过量,则稀硫酸完全反应,生成氢气的量相同;a中加入少量CuSO4溶液,Zn与CuSO4反应生成Cu,Cu、Zn、稀硫酸构成原电池,加快了反应的速率,D项符合。
13.C 由题图可知相同时间内EF段产生的CO2最多,所以该段反应速率最快,A错误;G点收集到的CO2的量最多,B错误;EF段产生的CO2共0.02 mol,由于反应中n(HCl)∶n(CO2)=2∶1,所以该段消耗的HCl的物质的量为0.04 mol,时间是1 min,所以用HCl表示的EF段平均反应速率是0.4 mol·L-1·min-1,C正确;由于时间都是1 min,所以OE、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反应速率之比等于产生CO2的体积之比,即224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,D错误。
能力提升练
1.A 2.D 4.C 6.AB 7.C
1.A 在同一化学反应中,化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(O2)∶v(NO)=5∶4,即v(O2)=v(NO),故A正确; v(O2)∶v(H2O)=5∶6,即v(O2)=v(H2O),故B错误;v(NH3)∶v(H2O)=2∶3,即v(NH3)=v(H2O),故C错误;v(NH3)∶v(O2)=4∶5,即v(NH3)=v(O2),故D错误。
2.D 由表中①③数据可知,)n,解得n=1,由①②组数据可知)m,解得m=2,故A正确;增加反应物的浓度,反应速率加快,故B正确;催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,从而加快反应速率,故C正确;根据速率常数公式可知,增大反应的活化能Ea不能使速率常数k增大,故D不正确。
3.答案 (1)0.75 (2)3 (3)0.05 (4)2
解析 设起始时A、B的物质的量均为a mol,根据题意建立如下三段式:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)
起始量/mol a a 0 0
变化量/mol 1.5 0.5 0.5x 0.5×2
5 min时的量/mol a-1.5 a-0.5 0.5x 0.5×2
由c(A)∶c(B)=3∶5可得(a-1.5)∶(a-0.5)=3∶5,解得a=3。(1)由三段式数据可知,5 min时c(A)==0.75 mol·L-1;(2)由以上分析知n(A)=n(B)=3 mol;(3)由三段式数据可知,5 min内v(B)==0.05 mol·L-1·min-1;(4)由v(C)==0.1 mol·L-1·min-1,解得x=2。
4.C A项,只有CaCO3的接触面积不相同,其他外界条件相同,两个实验是研究CaCO3与盐酸的接触面积大小对化学反应速率的影响,合理;B项,该反应的实质是CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O,只有盐酸中的c(H+)不相同,其他外界条件相同,是研究H+浓度大小对化学反应速率的影响,合理;C项,浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在,稀硫酸中H2SO4则完全电离产生H+、S,浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高,所以两个实验不仅溶液中c(H+)不同,而且溶液温度也不相同,不能探究H+浓度大小对化学反应速率的影响,不合理;D项,两个实验对比,其他外界条件都相同,只有溶液温度不相同,是探究反应温度对化学反应速率的影响,合理。
5.答案 (1)试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
(2)甲 过氧化氢溶液中有水,可见水不是催化剂
(3)①起催化作用的不是Cl- ②Fe2(SO4)3溶液(合理即可) ③试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃 ④起催化作用的是Fe3+
解析 (1)FeCl3溶液对H2O2的分解有催化作用,所以现象是试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃。(2)过氧化氢溶液中有水,但一般情况过氧化氢分解速率很小,可见水不是催化剂,所以三个猜想中,最不可能的是甲。(3)设计实验时需要控制变量,即分别加入Fe3+、Cl-,第一步实验加盐酸(有Cl-、无Fe3+),无明显现象,说明Cl-不起催化作用;第二步实验应加入一种含Fe3+但不含Cl-的物质,如Fe2(SO4)3等,H2O2的分解被促进,所以试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明起催化作用的是Fe3+。
6.AB 在空气中久置的铝片,表面会被氧化生成一层致密的氧化物薄膜,对内部的Al单质起到一定的保护作用,所以开始不生成氢气,是因为发生的是氧化铝与硫酸的反应,故A正确;氧化铝反应完后,Al与硫酸反应生成氢气,该反应为放热反应,使反应体系温度升高,反应速率加快,b→c段产生氢气的速率增大较快的原因是温度升高,故B正确;由题图可知,t=c时,反应产生H2的速率最快,但之后仍在产生H2,故C错误;t>c时,产生氢气速率减慢的原因是硫酸浓度减小,故D错误。
7.C 实验①、④除pH外其他条件均相同,但①几乎不反应,说明中性条件下,少量Mn2+对H2O2分解的影响不大,故A正确;实验②、③除pH外其他条件均相同,都不添加催化剂,而③的分解速率大于②,说明溶液碱性越强,H2O2分解速率越大,故B正确;由题图可知实验③的反应速率较大,但是实验③和实验⑤的浓度和温度不同,所以不能说明温度升高速率变大,故C不正确;实验④反应到40 min时的平均速率v(H2O2)==0.022 5 mol·L-1·min-1,故D正确。
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第2章 化学键 化学反应规律
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
基础过关练
题组一 有关化学反应速率概念的理解
1.(2023甘肃天水期中)下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.化学反应速率大小与外界条件无关
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
2.(2022陕西汉中期中联考)下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C.化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
题组二 化学反应速率的简单计算
3.(2022福建宁德同心顺联盟期中联考)某温度时,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应2 s后,NO的浓度减少了0.06 mol·L-1,则以O2表示该时段的化学反应速率是( )
A.0.03 mol·L-1·s-1 B.0.015 mol·L-1·s-1
C.0.12 mol·L-1·s-1 D.0.06 mol·L-1·s-1
4.室温下,H2O2与氢碘酸反应:H2O2+2HII2+2H2O,已知起始浓度:c(H2O2)=0.1 mol·L-1,c(HI)=0.1 mol·L-1,20 s后测得H2O2的浓度为0.08 mol·L-1,v(HI)为( )
A.0.001 mol·L-1·s-1
B.0.002 mol·L-1·s-1
C.0.003 mol·L-1·s-1
D.0.04 mol·L-1·s-1
5.(2022福建厦门一中期中)反应4A(s)+3B(g) 4C(g)+D(g),经2 min B的浓度减少0.6 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶4∶1
C.0~2 min内的反应速率,用反应物D来表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内用A和C表示的反应速率的值是相同的
题组三 化学反应速率快慢的比较
6.(2022湖南长沙第一中学期中)反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=24 mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为( )
A.④<③=②<①
B.①>④>③=②
C.③>①>④>②
D.④>③=②>①
7.对于反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应最快的是( )
A.v(HCl)=0.3 mol·L-1·min-1
B.v(O2)=0.2 mol·L-1·min-1
C.v(H2O)=0.2 mol·L-1·min-1
D.v(Cl2)=0.3 mol·L-1·min-1
题组四 外界条件对反应速率的影响
8.(2022广东茂名一中期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.决定化学反应速率的因素是催化剂
B.升高温度一定能使反应速率加快
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,使用98%的浓硫酸可以加快反应速率
D.增大压强一定能使反应速率加快
9.(2023山东济宁期中)下列说法正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.Na与水反应时,增大水的用量,化学反应速率明显增大
C.糕点包装袋内放置小包除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
D.等质量的锌粒、锌粉分别与等浓度的稀硫酸反应,化学反应速率相同
10.(2023安徽合肥六校联盟高一期中联考)下列各组物质的反应,反应刚开始时,放出H2的速率最大的是( )
编号 金属(粉末状) 酸及其浓度 酸的体积 反应开始温度
A 0.1 mol Zn 6 mol·L-1 HNO3 10 mL 50 ℃
B 0.1 mol Fe 3 mol·L-1 H2SO4 10 mL 30 ℃
C 0.1 mol Zn 3 mol·L-1 H2SO4 10 mL 30 ℃
D 0.1 mol Zn 3 mol·L-1 HCl 10 mL 30 ℃
11.(2022山东济南章丘四中月考)一定量的稀硫酸与足量锌反应时,下列措施可以减慢反应速率,又不影响生成氢气的物质的量的是( )
①加入适量的硝酸钠溶液
②加入少量氢氧化钠固体
③适量减少锌(反应完仍然有剩余)
④加入适量硫酸锌溶液
A.①②④ B.④
C.②③ D.①④
题组五 化学反应速率图像分析
12.(2022浙江浙北G2期中联考)等体积等浓度的两份稀硫酸a、b 中分别加入过量的锌粉,同时向a 中加入少量的CuSO4溶液,下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系,其中正确的是( )
13.(2022河南濮阳期中)在1 L的容器中,用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 ( )
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.F点收集到的CO2的量最多
C.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
D.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
能力提升练
题组一 化学反应速率的相关计算
1.已知4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正确的是( )
A.v(O2)=v(NO) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(NH3)=v(O2)
2.(2023四川成都七中高一期中)反应2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)在295 K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
c(NO)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v(Cl2)/(mol·L-1·s-1)
① 0.100 0.100 8.0×10-3
② 0.500 0.100 2.0×10-1
③ 0.100 0.500 4.0×10-2
已知:反应物浓度与反应速率关系为v(Cl2)=k·cm(NO)cn(Cl2)(式中速率常数k=A,其中Ea为活化能,A、R均为大于0的常数,T为温度)。下列说法不正确的是( )
A.m=2,n=1
B.增加Cl2的量,该反应速率加快
C.加入催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,从而加快反应速率
D.增大反应的活化能Ea,可使速率常数k增大
3.(2022江苏南京中华中学期中)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。求:
(1)此时A的浓度:c(A)= mol·L-1。
(2)反应开始前容器中A、B的物质的量:n(A)=n(B)= mol。
(3)B的平均反应速率:v(B)= mol·L-1·min-1。
(4)x的值为 。
题组二 实验探究化学反应速率的影响因素
4.(2023北京八中高一期中)选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素,所用试剂不合理的是( )
a.CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O(观察气泡产生的快慢)
b.S2+2H+ S↓+SO2↑+H2O(观察浑浊产生的快慢)
反应 影响因素 所用试剂
A a 接触 面积 块状CaCO3、0.5 mol·L-1盐酸 粉末状CaCO3、0.5 mol·L-1盐酸
B a H+ 浓度 块状CaCO3、0.5 mol·L-1盐酸 块状CaCO3、3.0 mol·L-1盐酸
C b H+ 浓度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、稀H2SO4 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、浓H2SO4
D b 温度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、冷水 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、热水
5.(2022河南开封五县期中联考)CuSO4溶液对过氧化氢的分解反应具有催化作用(起催化作用的是Cu2+)。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下实验探究。
(1)请你帮助他们完成实验报告:
实验过程 实验现象 实验结论
在一支试管中加入5 mL 5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管 FeCl3溶液可以催化H2O2分解
(2)已知FeCl3在水中可电离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想。
甲同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想:真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Cl-。
你认为最不可能的是 同学的猜想,理由是 。
(3)同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究。请你仔细分析后完成下表:
实验过程 实验现象 实验结论
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸,并把带火星的木条伸入试管 无明显现象 ①
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的试管中加入少量的② ,并把带火星的木条伸入试管 ③ ④
题组三 化学反应速率图像的综合分析
6.(2022湖南百所学校期中)将5.0 g在空气中久置的铝片投入盛有50 mL 0.5 mol/L硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率[v(H2)]与反应时间(t)可用如图所示的曲线来表示,下列推论正确的是( )
A.O→a段无气体生成,发生的反应为Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O
B.b→c段产生氢气的速率增大较快,说明金属Al与稀硫酸的反应是放热反应
C.t=c时,反应产生的气体的物质的量达到最大值
D.t>c时,产生氢气的速率减慢,主要是因为反应不再放热
7.(2022山东新泰一中期中)实验探究H2O2分解速率的影响因素。H2O2浓度在不同条件下随时间变化的曲线如图所示。
实验分组及反应条件分别为:
分组 温度/℃ pH c(Mn2+)/(mol·L-1)
① 60 ≈7 0.000 02
② 60 12 0
③ 60 13 0
④ 60 11 0.000 02
⑤ 70 13 0
下列说法不正确的是( )
A.实验①、④说明中性条件下,少量Mn2+对H2O2分解的影响不大
B.实验②、③说明其他条件相同时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越大
C.实验③、⑤说明温度升高可以增大H2O2的分解速率
D.实验④中,0~40 min时的化学反应的平均速率v(H2O2)=0.022 5 mol·L-1·min-1
答案与分层梯度式解析
第2章 化学键 化学反应规律
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
基础过关练
1.C 2.A 3.B 4.B 5.B 6.B 7.B 8.B
9.C 10.C 11.B 12.D 13.C
1.C 化学反应有的快,有的慢,通常用化学反应速率来衡量化学反应进行快慢,故A正确;反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素,故B正确;化学反应速率受反应温度、反应物浓度等条件的影响,故C不正确;化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1,故D正确。
2.A 化学反应速率是用于衡量一段时间内化学反应进行快慢的物理量,故A正确;有些化学反应,反应速率很快,但观察不到明显的实验现象,如酸碱中和反应,故B错误;化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 mol·L-1,不是1 s时的瞬时浓度,故C错误;化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示,故D错误。
3.B 反应2 s后,NO的浓度减少了0.06 mol·L-1,所以v(NO)==0.03 mol·L-1·s-1,v(O2)=v(NO)=0.015 mol·L-1·s-1,故选B。
4.B 开始时c(H2O2)=0.1 mol·L-1,20 s后测得H2O2的浓度为0.08 mol·L-1,故20 s内v(H2O2)==0.001 mol·L-1·s-1,同一化学反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,故v(HI)=2v(H2O2)=0.002 mol·L-1·s-1。
5.B 物质A为固体,不能用单位时间内A的浓度变化表示反应速率,故A、D错误;同一反应中不同物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故B正确;2 min内B的浓度减少0.6 mol·L-1,所以v(B)==0.3 mol·L-1·min-1,v(D)=0.1 mol·L-1·min-1,故C错误。
6.B 由题给数据可知, =0.45 mol·L-1·s-1、 =0.2 mol·L-1·s-1、 = mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1、 =0.225 mol·L-1·s-1,则反应进行的快慢顺序为①>④>③=②,选B。
7.B A项,v(HCl)=0.3 mol·L-1·min-1;B项,v(HCl)=4v(O2)=4×0.2 mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1;C项,v(HCl)=2v(H2O)=2×0.2 mol·L-1·min-1=0.4 mol·L-1·min-1;D项,v(HCl)=2v(Cl2)=2×0.3 mol·L-1·min-1=0.6 mol·L-1·min-1;故B选项所表示的反应最快。
方法技巧 比较同一反应在不同条件下的反应速率大小的方法
(1)同一物质比较法:换算成用同一物质表示的反应速率(反应速率的单位要统一)。
(2)比值比较法:统一单位后,用某物质表示的反应速率比其化学计量数,比值越大,该反应速率越大。
8.B 决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质,故A错误;升高温度,化学反应速率加快,故B正确;常温下,铁遇浓硫酸钝化,故C错误;若反应过程中没有气体参与,增大压强,反应速率不变,故D错误。
9.C 反应快慢与反应现象没有必然联系,故A错误;Na与水反应时,由于水是纯液体,增大水的用量,化学反应速率没有明显的变化,故B错误;糕点包装袋内放小包除氧剂,降低包装袋内氧气浓度,反应速率降低,延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响,故C正确;固体表面积越大反应速率越快,所以等质量的锌粒、锌粉分别与等浓度的稀硫酸反应,后者化学反应速率快,故D错误。
10.C 硝酸和锌反应不生成氢气;锌的金属活动性比铁的强,所以在其他条件相同的情况下,锌与硫酸比铁与硫酸反应的速率快,所以C>B;在其他条件相同时,氢离子的浓度越大,化学反应速率越快,所以C>D;故选C。
11.B ①加入适量的硝酸钠溶液,相当于溶液中含有硝酸,硝酸和锌反应不会产生氢气,所以会影响氢气的总量;②加入少量氢氧化钠固体,氢氧化钠会和硫酸反应生成水,与锌反应的硫酸减少,生成氢气的物质的量减少;③适量减少锌,对反应速率和氢气的物质的量均无影响;④加入适量硫酸锌溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但氢离子的物质的量不变,最终生成氢气的物质的量不变;故选B。
12.D a、b中均发生反应Zn+2H+ Zn2++H2↑,Zn过量,则稀硫酸完全反应,生成氢气的量相同;a中加入少量CuSO4溶液,Zn与CuSO4反应生成Cu,Cu、Zn、稀硫酸构成原电池,加快了反应的速率,D项符合。
13.C 由题图可知相同时间内EF段产生的CO2最多,所以该段反应速率最快,A错误;G点收集到的CO2的量最多,B错误;EF段产生的CO2共0.02 mol,由于反应中n(HCl)∶n(CO2)=2∶1,所以该段消耗的HCl的物质的量为0.04 mol,时间是1 min,所以用HCl表示的EF段平均反应速率是0.4 mol·L-1·min-1,C正确;由于时间都是1 min,所以OE、EF、FG三段中用二氧化碳表示的平均反应速率之比等于产生CO2的体积之比,即224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,D错误。
能力提升练
1.A 2.D 4.C 6.AB 7.C
1.A 在同一化学反应中,化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(O2)∶v(NO)=5∶4,即v(O2)=v(NO),故A正确; v(O2)∶v(H2O)=5∶6,即v(O2)=v(H2O),故B错误;v(NH3)∶v(H2O)=2∶3,即v(NH3)=v(H2O),故C错误;v(NH3)∶v(O2)=4∶5,即v(NH3)=v(O2),故D错误。
2.D 由表中①③数据可知,)n,解得n=1,由①②组数据可知)m,解得m=2,故A正确;增加反应物的浓度,反应速率加快,故B正确;催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,从而加快反应速率,故C正确;根据速率常数公式可知,增大反应的活化能Ea不能使速率常数k增大,故D不正确。
3.答案 (1)0.75 (2)3 (3)0.05 (4)2
解析 设起始时A、B的物质的量均为a mol,根据题意建立如下三段式:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)
起始量/mol a a 0 0
变化量/mol 1.5 0.5 0.5x 0.5×2
5 min时的量/mol a-1.5 a-0.5 0.5x 0.5×2
由c(A)∶c(B)=3∶5可得(a-1.5)∶(a-0.5)=3∶5,解得a=3。(1)由三段式数据可知,5 min时c(A)==0.75 mol·L-1;(2)由以上分析知n(A)=n(B)=3 mol;(3)由三段式数据可知,5 min内v(B)==0.05 mol·L-1·min-1;(4)由v(C)==0.1 mol·L-1·min-1,解得x=2。
4.C A项,只有CaCO3的接触面积不相同,其他外界条件相同,两个实验是研究CaCO3与盐酸的接触面积大小对化学反应速率的影响,合理;B项,该反应的实质是CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O,只有盐酸中的c(H+)不相同,其他外界条件相同,是研究H+浓度大小对化学反应速率的影响,合理;C项,浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在,稀硫酸中H2SO4则完全电离产生H+、S,浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高,所以两个实验不仅溶液中c(H+)不同,而且溶液温度也不相同,不能探究H+浓度大小对化学反应速率的影响,不合理;D项,两个实验对比,其他外界条件都相同,只有溶液温度不相同,是探究反应温度对化学反应速率的影响,合理。
5.答案 (1)试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
(2)甲 过氧化氢溶液中有水,可见水不是催化剂
(3)①起催化作用的不是Cl- ②Fe2(SO4)3溶液(合理即可) ③试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃 ④起催化作用的是Fe3+
解析 (1)FeCl3溶液对H2O2的分解有催化作用,所以现象是试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃。(2)过氧化氢溶液中有水,但一般情况过氧化氢分解速率很小,可见水不是催化剂,所以三个猜想中,最不可能的是甲。(3)设计实验时需要控制变量,即分别加入Fe3+、Cl-,第一步实验加盐酸(有Cl-、无Fe3+),无明显现象,说明Cl-不起催化作用;第二步实验应加入一种含Fe3+但不含Cl-的物质,如Fe2(SO4)3等,H2O2的分解被促进,所以试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明起催化作用的是Fe3+。
6.AB 在空气中久置的铝片,表面会被氧化生成一层致密的氧化物薄膜,对内部的Al单质起到一定的保护作用,所以开始不生成氢气,是因为发生的是氧化铝与硫酸的反应,故A正确;氧化铝反应完后,Al与硫酸反应生成氢气,该反应为放热反应,使反应体系温度升高,反应速率加快,b→c段产生氢气的速率增大较快的原因是温度升高,故B正确;由题图可知,t=c时,反应产生H2的速率最快,但之后仍在产生H2,故C错误;t>c时,产生氢气速率减慢的原因是硫酸浓度减小,故D错误。
7.C 实验①、④除pH外其他条件均相同,但①几乎不反应,说明中性条件下,少量Mn2+对H2O2分解的影响不大,故A正确;实验②、③除pH外其他条件均相同,都不添加催化剂,而③的分解速率大于②,说明溶液碱性越强,H2O2分解速率越大,故B正确;由题图可知实验③的反应速率较大,但是实验③和实验⑤的浓度和温度不同,所以不能说明温度升高速率变大,故C不正确;实验④反应到40 min时的平均速率v(H2O2)==0.022 5 mol·L-1·min-1,故D正确。
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