2024苏教版高中化学必修第二册同步练习题--第1课时 化学反应速率（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版高中化学必修第二册同步练习题--第1课时 化学反应速率（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-23 17:03:14 | ||
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文档简介
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2024苏教版高中化学必修第二册同步
专题6 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应速率
基础过关练
题组一 化学反应速率的概念
1.下列对化学反应速率的理解正确的是 ( )
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物单位时间内浓度的变化来表示
D.化学反应速率可以是正值,也可以是负值
2.(经典题)下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
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.化学反应速率通常表示单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为 0.8 mol·L-1
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
题组二 化学反应速率的相关计算
3.(经典题)(2022江苏扬州邗江期中)在一定条件下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由18 mol减少到6 mol,则2 min内用NH3表示的化学反应速率为 ( )
A.1.0 mol·L-1·min-1
B.0.8 mol·L-1·min-1
C.0.4 mol·L-1·min-1
D.0.2 mol·L-1·min-1
4.在2 L的密闭容器中,发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是3 mol,在前10 s用A表示的化学反应速率为 0.12 mol·L-1·s-1,则10 s时,容器中B的物质的量是 ( )
A.0.6 mol B.1.2 mol
C.2.4 mol D.1.8 mol
5.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)B(g)+C(g),若反应物的浓度由2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需要20 s,那么反应物浓度再由 0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需要的时间 ( )
A.等于10 s B.大于10 s
C.小于10 s D.无法判断
6.(2023江苏涟水第一中学月考)某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1,c(Y2)=0.8 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式可表示为 ( )
A.X2+2Y2 2XY2
B.2X2+Y2 2X2Y
C.3X2+Y2 2X3Y
D.X2+3Y2 2XY3
题组三 化学反应速率大小的比较
7.(经典题)(2022湖南长沙一中期中)反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下:
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
该反应的反应速率大小顺序为 ( )
A.④<③=②<① B.①>④>③=②
C.③>①>④>② D.④>③=②>①
8.(2023江苏徐州树恩高级中学月考)下列数据表示化学反应CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g),在四种不同条件下的反应速率,其中进行最快的是 ( )
A.v(CH4)=0.5 mol·L-1·s-1
B.v(H2O)=3.6 mol·L-1· min-1
C.v(CO2)=0.45 mol·L-1·s-1
D.v(H2)=0.8 mol·L-1·s-1
题组四 影响化学反应速率的因素
9.(2023江苏海安实验中学月考)在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g) W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是 ( )
A.增加H2O(g)的量,消耗H2的速率瞬间不变
B.将容器的容积缩小一半,其反应速率加快
C.保持容积不变,充入氩气,其反应速率不变
D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢
10.(2022江西名校期中调研)我国科学家研发的新型催化剂,实现了由甲烷制备乙酸:2CH4(g)+2O2(g) CH3COOH(g)+2H2O(g),在恒容密闭容器中发生上述反应。下列说法错误的是 ( )
A.其他条件不变,升高温度,反应速率增大
B.其他条件不变,充入惰性气体,反应速率减小
C.CH4、O2的反应速率相等
D.其他条件不变,再充入一定体积的CH4,能增大反应速率
11.(2022河南豫北名校期中)其他条件相同时,将质量和大小都相同的铁片分别加入0.4 mol·L-1的盐酸、0.2 mol·L-1的H2SO4溶液中,前者产生气泡的速率明显大于后者,对产生这一现象的原因推测合理的是( )
A.反应的离子方程式不同
B.H+的浓度不同
C.反应温度不同
D.S可能具有抑制相应反应的能力
12.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,对反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O进行实验。把下列四种H2C2O4溶液分别加入四个盛有10 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液和5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液的烧杯中,并迅速加水稀释到100 mL,其中反应最快的是 ( )
A.10 ℃,20 mL 0.3 mol·L-1的H2C2O4溶液
B.20 ℃,30 mL 0.3 mol·L-1的H2C2O4溶液
C.20 ℃,50 mL 0.2 mol·L-1的H2C2O4溶液
D.10 ℃,40 mL 0.2 mol·L-1的H2C2O4溶液
13.为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验(锌片大小相同):
实验① (常温下) 实验② (常温下) 实验③
下列说法正确的是 ( )
A.对比实验①和②,可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B.对比实验②和③,可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C.对比实验②和③,可探究温度对反应剧烈程度的影响
D.对比实验①和②,可探究温度对反应剧烈程度的影响
14.(2023湖南108所学校期中联考)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素(反应方程式为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O),设计了下表系列实验。下列说法不正确的是 ( )
实验 序号 反应 温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
A.设计该实验的基本原理为控制变量法
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C.若用实验1和3探究H2SO4浓度对该反应速率的影响,则需V4=10.0,V5=0
D.将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
题组五 化学反应速率相关图像分析
15.(2023山东青岛第十七中学自主招生笔试)已知升温、增大浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应的速率。现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中,试管外壁用手一摸感到发烫,而且产生氢气的速率变化情况(v)和反应进行的时间(t)的关系如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.如果使用催化剂,反应结束后产生的气体会更多
B.t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是反应物的量较多
C.t2~t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小
D.t2时恰好完全反应
16.(2022广东十五校联盟联考)CaCO3与稀盐酸反应(放热)生成CO2的物质的量与反应时间的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.反应开始4 min内,温度比浓度对反应速率的影响大
B.4 min后,反应速率减小的主要原因是c(H+)减小
C.反应在2~4 min内平均反应速率最大
D.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
17.(经典题)一定条件下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s末,X的物质的量减少了 mol,Z的物质的量浓度增大了 mol·L-1,用Z表示的反应速率为 mol·L-1·s-1。
(2)该曲线对应的反应的化学方程式为 (用X、Y、Z表示)。
能力提升练
题组一 化学反应速率的相关计算
1.(2023河北邯郸鸡泽第一中学月考)在一定条件下,将3 mol A和 1 mol B投入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别为 0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1。下列叙述正确的是 ( )
A.x=2
B.2 min时,B的浓度为0.4 mol·L-1
C.0~2 min内B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.2 min时,A的物质的量为1.8 mol
2.(2022江苏淮安郑梁梅高级中学月考)1 L密闭容器中,充入0.4 mol A气体和0.2 mol B气体,发生如下反应:2A(g)+B(g) nC(g)+D(g)。2 min末容器中D的物质的量为0.1 mol,测得2 min内以C浓度变化来表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1。下列说法错误的是 ( )
A.n=2
B.2 min内v(A)=0.1 mol·L-1·min-1
C.2 min末c(B)为0.1 mol·L-1
D.2 min末D的物质的量分数为20%
3.一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生反应: 3A(g)+bB(g) cC(g),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图)。下列说法正确的是 ( )
A.b∶c=1∶4
B.2 s时用A表示的化学反应速率为0.15 mol·L-1·s-1
C.反应在0~2 s内的平均反应速率等于4~6 s内的平均反应速率
D.12 s时容器内气体的总物质的量为起始时的
题组二 实验探究影响化学反应速率的因素
4.(2022湖北襄阳期中)某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验,下列有关说法错误的是 ( )
溶液 温度 时间(收集50 mL O2)
① 10 mL 15% H2O2溶液 25 ℃ 160 s
② 10 mL 30% H2O2溶液 25 ℃ 120 s
③ 10 mL 15% H2O2溶液 50 ℃ 50 s
④ 10 mL 15% H2O2溶液+1 mL 5% FeCl3溶液 50 ℃ 20 s
A.实验①和②,可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.实验①和③,可探究温度对H2O2分解速率的影响
C.实验①和④,可探究催化剂对H2O2分解速率的影响
D.由上述实验可知,增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解 速率
5.以反应5H2C2O4+2Mn+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是 ( )
编 号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/ ℃
浓度/ (mol/L) 体积/ mL 浓度/ (mol/L) 体积/ mL
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
A.若实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿反应速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C.实验①和实验②作对比,可探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和实验③作对比,可探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均过量
题组三 化学反应速率相关图像综合分析
6.(2023湖北鄂东南重点中学期中联考)某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)+2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 ( )
A.12 s时,A的转化率为60%
B.0~2 s,D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1
C.化学计量数之比b∶c=1∶2
D.图中两曲线相交时,用A、B表示的反应速率相等
7.(2022浙江舟山中学质量抽查)实验探究影响H2O2分解速率的因素。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见表,其中溶液pH均在常温下测得。
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分解速率的影响 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说明升高温度可以增大H2O2分解速率
D.实验④中0~40 min内,H2O2的反应速率为0.022 5 mol·L-1·min-1
答案与分层梯度式解析
专题6 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应速率
基础过关练
1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B 8.A
9.A 10.B 11.D 12.C 13.A 14.C 15.C 16.D
1.B 化学反应速率表示化学反应进行的快慢,不表示化学反应进行的程度,A错误;化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示,B正确;化学反应速率不能用纯液体或固体单位时间内物质的量浓度的变化来表示,C错误;化学反应速率都是正值,无负值,D错误。
2.D 化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,A错误;固体或纯液体的浓度被视为常数,一般不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,B错误;0.8 mol·L-1·s-1表示1 s内,某物质的浓度变化了 0.8 mol·L-1,C错误;化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量,D正确。
3.C 反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由18 mol减少到6 mol,反应消耗12 mol H2,则生成8 mol NH3,2 min内用NH3表示的化学反应速率为= 0.4 mol·L-1·min-1,选C。
4.D 在前10 s用A表示的化学反应速率为0.12 mol·L-1·s-1,根据同一反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比可知,用B表示的反应速率为0.06 mol·L-1·s-1,10 s内消耗B的物质的量为 0.06 mol·L-1·s-1×10 s×2 L=1.2 mol,剩余的B的物质的量为3 mol- 1.2 mol=1.8 mol,D项正确。
5.B 反应物的浓度由2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需要20 s,平均反应速率v===0.06 mol·L-1·s-1,假设以0.06 mol·L-1·s-1的反应速率计算反应物A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需反应时间,则Δt==10 s,随着反应的进行,反应物的化学反应速率逐渐减小,所以反应物的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1的平均反应速率小于0.06 mol·L-1·s-1,所用时间应大于10 s,B项正确。
6.C t min后,Δc(X2)=1 mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(Y2)=1 mol·L-1-0.8 mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δc(Z)=0.4 mol·L-1,则X2、Y2、Z的化学计量数之比等于0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=3∶1∶2,再结合原子守恒,反应的化学方程式为3X2+Y2 2X3Y;选C。
7.B 化学反应速率单位统一时,化学反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越大,由题给数据可知,四种不同情况下化学反应速率与化学计量数的比值分别为①=0.45、②=0.2、③=0.2、④=0.225,则反应速率大小顺序为①>④>③=②,选B。
8.A 不同物质表示的反应速率比等于化学计量数比。A项,v(CH4)=0.5 mol·L-1·s-1;B项,v(CH4)=v(H2O)=3.6 mol·L-1· min-1×=1.8 mol·L-1·min-1=0.03 mol·L-1·s-1;C项,v(CH4)=v(CO2)=0.45 mol·L-1·s-1;D项,v(CH4)=v(H2)=0.8 mol·L-1·s-1×=0.2 mol·L-1·s-1;选A。
9.A 增加H2O(g)的量,容器容积会增大,H2的浓度会瞬间减小,则消耗H2的速率瞬间减小,A错误;将容积缩小,H2(g)、H2O(g)的浓度增大,反应速率加快,B正确;容积不变,充入氩气,H2(g)、H2O(g)的浓度不变,反应速率不变,C正确;压强不变,充入氖气,容积增大,H2(g)、H2O(g)的浓度减小,反应速率减慢,D正确。
10.B 其他条件不变,在恒容密闭容器中充入惰性气体,虽然气体总压强增大,但各气体反应物浓度不变,则反应速率不变,B错误。
11.D 反应均为Fe+2H+ Fe2++H2↑,A错误;0.4 mol·L-1的盐酸、0.2 mol·L-1的H2SO4溶液中H+浓度均为0.4 mol·L-1,B错误;由题干可知,其他条件相同,故反应温度相同,C错误;两种酸中酸根离子不同,分别为Cl-、S,故S可能具有抑制相应反应的能力,猜测合理,D正确。
12.C 其他条件相同时,温度越高,反应速率越大;混合溶液中草酸的浓度越大,反应速率越大。把四种H2C2O4溶液分别加入四个盛有 10 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液和5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液的烧杯中,并迅速加水稀释到100 mL,则加入草酸的物质的量越大,所得混合溶液中草酸的浓度越大,反应速率越大。A项,草酸的物质的量为6×10-3 mol;B项,草酸的物质的量为9×10-3 mol;C项,草酸的物质的量为0.01 mol;D项,草酸的物质的量为8×10-3 mol;综上,4个选项中,C项温度高且草酸物质的量大,选C。
13.A 对比实验①和②,其他条件均相同,盐酸的浓度不同,可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响,A正确,D错误;对比实验②和③,反应温度不同,盐酸的浓度不同,不是单一变量,无法探究盐酸的浓度或温度对反应剧烈程度的影响,B错误,C错误。
14.C 从表中数据看,实验1、2应为探究温度对反应速率的影响,实验1、3应为探究H2SO4浓度对反应速率的影响,所以设计该实验的基本原理为控制变量法,A正确;实验1和2的温度不同,则各物质的浓度必须分别相同,所以可探究温度对反应速率的影响,B正确;实验1、3的温度相同,应为探究H2SO4浓度对反应速率的影响,则V4=10.0,V5=6.0,C不正确;因为Na2SO4对反应速率不产生影响,所以将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响,D正确。
15.C 催化剂改变反应速率,但是不改变生成物的量,A错误;t1时刻反应刚开始,反应物浓度最大,试管外壁用手一摸感到发烫,说明反应放热,故t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是温度升高,B错误;t2~t3速率变化的主要原因是随着反应进行盐酸的浓度逐渐减小,C正确;t2时反应速率不为0,故反应仍继续进行,D错误。
16.D 由题图可知,4 min内,反应刚开始时反应速率较小,然后逐渐增大,因该反应放热,温度升高,所以反应开始4 min内温度比浓度对反应速率的影响大,A正确;4 min后反应速率减小,虽然反应放热,温度继续升高,但是c(H+)减小显著,所以4 min后,c(H+)减小是反应速率减小的主要原因,B正确;由题图可知0~2 min、2~4 min、4~6 min时间内,生成CO2的物质的量分别是0.1 mol、0.2 mol、0.05 mol,所以反应在2~4 min内平均反应速率最大,C正确;反应在2~4 min内生成CO2的物质的量为0.2 mol,但体积未知,不能以mol·L-1·min-1为单位计算CO2的平均反应速率,D错误。
17.答案 (1)0.8 0.8 0.08
(2)X+Y2Z
解析 (1)根据图像可知,从反应开始到10 s末,X的物质的量减少了1.2 mol-0.4 mol=0.8 mol,Z的物质的量浓度增大了=0.8 mol·L-1,用Z表示的反应速率为=0.08 mol·L-1·s-1。
(2)根据图像可知,从反应开始到10 s末,X的物质的量减少了0.8 mol,Y的物质的量减少了1.0 mol-0.2 mol=0.8 mol,Z的物质的量增加了1.6 mol,根据各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比可知,该曲线对应的反应的化学方程式为X+Y2Z。
能力提升练
1.D 2.A 3.D 4.C 5.A 6.C 7.C
1.D 根据题意,列三段式:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)
起始/(mol·L-1) 1.5 0.5 0 0
转化/(mol·L-1) 0.6 0.2 0.2 0.4
2 min末/(mol·L-1) 0.9 0.3 0.2 0.4
根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x=1,A错误;2 min时,B的浓度为0.3 mol·L-1,B错误;0~2 min内B的反应速率为=0.1 mol·L-1· min-1,C错误;2 min时,A的物质的量为 0.9 mol·L-1×2 L=1.8 mol,D正确。
2.A 2 min末容器中C的物质的量为2 min×0.05 mol·L-1·min-1×1 L=0.1 mol,C、D的物质的量的变化量均为0.1 mol,因此n=1,A错误; 2 min末容器中D的物质的量为0.1 mol,则A转化的物质的量为 0.2 mol,2 min内v(A)==0.1 mol·L-1·min-1,B正确;2 min末容器中D的物质的量为0.1 mol,则B转化的物质的量为0.1 mol,2 min末B的物质的量为0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol,浓度为=0.1 mol·L-1,C正确; 2 min末A、B、C、D的物质的量分别为0.2 mol、0.1 mol、0.1 mol、0.1 mol,因此2 min末D的物质的量分数为× 100%=20%,D正确。
3.D 12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,Δn(B)=1.0 mol-0.6 mol= 0.4 mol,则b∶c=0.4 mol∶0.8 mol=1∶2,A错误;化学反应速率指一段时间的平均反应速率,不是瞬时速率,B错误;随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,故反应在0~2 s内的平均反应速率大于4~6 s内的平均反应速率,C错误;0~12 s,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=(1.6-0.4)mol∶(1.0-0.6)mol∶0.8 mol=3∶1∶2,则b=1,c=2,反应为3A(g)+B(g) 2C(g),列“三段式”:
3A(g)+B(g)2C(g)
起始量/mol 1.6 1.0 0
转化量/mol 1.2 0.4 0.8
12 s时的量/mol 0.4 0.6 0.8
12 s时容器内气体的总物质的量与起始时容器内气体的总物质的量之比为=,D正确。
4.C 对比实验①和②,变量为H2O2浓度,可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,A正确;对比实验①和③,变量为温度,可探究温度对H2O2分解速率的影响,B正确;对比实验①和④,实验④中加入FeCl3溶液导致二者H2O2浓度略有差别,且二者温度不同,不能探究催化剂对H2O2分解速率的影响,C错误;通过实验数据可知,增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率,D正确。
5.A 高锰酸钾完全反应,混合后高锰酸钾的浓度为 = ×0.010 mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=≈1.7× 10-4 mol·L-1·s-1, A错误;在其他条件都相同时,开始反应速率很小,过一会儿反应速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,可能起催化作用的是Mn2+,B正确;分析题表中数据可知,实验①和实验②只是H2C2O4溶液的浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,C正确;实验①、②、③均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断反应的快慢,需要保证高锰酸钾完全反应,所加H2C2O4溶液均过量,D正确。
6.C 12 s时,A的转化率为×100%=75%,A错误;D为固体,通常不用单位时间内固体的物质的量浓度变化表示反应速率,B错误;12 s时消耗n(B)=(0.5-0.3)×2 mol=0.4 mol,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,化学计量数之比b∶c=Δn(B)∶Δn(C)=1∶2,C正确;反应过程中,用A、B表示的反应速率之比等于化学计量数之比,为3∶1,D错误。
7.C 实验①、④其他条件均相同,溶液pH不同,但①中H2O2 60 min内浓度变化很小,④中H2O2 60 min内浓度变化较大,说明中性条件下,少量Mn2+对H2O2分解速率的影响不大,A正确;实验②、③其他条件均相同,溶液pH不同,而③中H2O2的分解速率大于②,说明溶液碱性越强,H2O2分解速率越大,B正确;实验③和实验⑤中H2O2的起始浓度和温度都不同,不能说明升高温度H2O2的分解速率增大,C错误;实验④中0~40 min内H2O2的反应速率为= 0.022 5 mol·L-1·min-1,D正确。
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2024苏教版高中化学必修第二册同步
专题6 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应速率
基础过关练
题组一 化学反应速率的概念
1.下列对化学反应速率的理解正确的是 ( )
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物单位时间内浓度的变化来表示
D.化学反应速率可以是正值,也可以是负值
2.(经典题)下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( )
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.化学反应速率通常表示单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为 0.8 mol·L-1
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
题组二 化学反应速率的相关计算
3.(经典题)(2022江苏扬州邗江期中)在一定条件下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由18 mol减少到6 mol,则2 min内用NH3表示的化学反应速率为 ( )
A.1.0 mol·L-1·min-1
B.0.8 mol·L-1·min-1
C.0.4 mol·L-1·min-1
D.0.2 mol·L-1·min-1
4.在2 L的密闭容器中,发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是3 mol,在前10 s用A表示的化学反应速率为 0.12 mol·L-1·s-1,则10 s时,容器中B的物质的量是 ( )
A.0.6 mol B.1.2 mol
C.2.4 mol D.1.8 mol
5.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)B(g)+C(g),若反应物的浓度由2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需要20 s,那么反应物浓度再由 0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需要的时间 ( )
A.等于10 s B.大于10 s
C.小于10 s D.无法判断
6.(2023江苏涟水第一中学月考)某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1,c(Y2)=0.8 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式可表示为 ( )
A.X2+2Y2 2XY2
B.2X2+Y2 2X2Y
C.3X2+Y2 2X3Y
D.X2+3Y2 2XY3
题组三 化学反应速率大小的比较
7.(经典题)(2022湖南长沙一中期中)反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下:
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
该反应的反应速率大小顺序为 ( )
A.④<③=②<① B.①>④>③=②
C.③>①>④>② D.④>③=②>①
8.(2023江苏徐州树恩高级中学月考)下列数据表示化学反应CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g),在四种不同条件下的反应速率,其中进行最快的是 ( )
A.v(CH4)=0.5 mol·L-1·s-1
B.v(H2O)=3.6 mol·L-1· min-1
C.v(CO2)=0.45 mol·L-1·s-1
D.v(H2)=0.8 mol·L-1·s-1
题组四 影响化学反应速率的因素
9.(2023江苏海安实验中学月考)在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g) W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是 ( )
A.增加H2O(g)的量,消耗H2的速率瞬间不变
B.将容器的容积缩小一半,其反应速率加快
C.保持容积不变,充入氩气,其反应速率不变
D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢
10.(2022江西名校期中调研)我国科学家研发的新型催化剂,实现了由甲烷制备乙酸:2CH4(g)+2O2(g) CH3COOH(g)+2H2O(g),在恒容密闭容器中发生上述反应。下列说法错误的是 ( )
A.其他条件不变,升高温度,反应速率增大
B.其他条件不变,充入惰性气体,反应速率减小
C.CH4、O2的反应速率相等
D.其他条件不变,再充入一定体积的CH4,能增大反应速率
11.(2022河南豫北名校期中)其他条件相同时,将质量和大小都相同的铁片分别加入0.4 mol·L-1的盐酸、0.2 mol·L-1的H2SO4溶液中,前者产生气泡的速率明显大于后者,对产生这一现象的原因推测合理的是( )
A.反应的离子方程式不同
B.H+的浓度不同
C.反应温度不同
D.S可能具有抑制相应反应的能力
12.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,对反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O进行实验。把下列四种H2C2O4溶液分别加入四个盛有10 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液和5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液的烧杯中,并迅速加水稀释到100 mL,其中反应最快的是 ( )
A.10 ℃,20 mL 0.3 mol·L-1的H2C2O4溶液
B.20 ℃,30 mL 0.3 mol·L-1的H2C2O4溶液
C.20 ℃,50 mL 0.2 mol·L-1的H2C2O4溶液
D.10 ℃,40 mL 0.2 mol·L-1的H2C2O4溶液
13.为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验(锌片大小相同):
实验① (常温下) 实验② (常温下) 实验③
下列说法正确的是 ( )
A.对比实验①和②,可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B.对比实验②和③,可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C.对比实验②和③,可探究温度对反应剧烈程度的影响
D.对比实验①和②,可探究温度对反应剧烈程度的影响
14.(2023湖南108所学校期中联考)某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素(反应方程式为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O),设计了下表系列实验。下列说法不正确的是 ( )
实验 序号 反应 温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
A.设计该实验的基本原理为控制变量法
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C.若用实验1和3探究H2SO4浓度对该反应速率的影响,则需V4=10.0,V5=0
D.将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
题组五 化学反应速率相关图像分析
15.(2023山东青岛第十七中学自主招生笔试)已知升温、增大浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应的速率。现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中,试管外壁用手一摸感到发烫,而且产生氢气的速率变化情况(v)和反应进行的时间(t)的关系如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.如果使用催化剂,反应结束后产生的气体会更多
B.t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是反应物的量较多
C.t2~t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小
D.t2时恰好完全反应
16.(2022广东十五校联盟联考)CaCO3与稀盐酸反应(放热)生成CO2的物质的量与反应时间的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.反应开始4 min内,温度比浓度对反应速率的影响大
B.4 min后,反应速率减小的主要原因是c(H+)减小
C.反应在2~4 min内平均反应速率最大
D.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
17.(经典题)一定条件下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s末,X的物质的量减少了 mol,Z的物质的量浓度增大了 mol·L-1,用Z表示的反应速率为 mol·L-1·s-1。
(2)该曲线对应的反应的化学方程式为 (用X、Y、Z表示)。
能力提升练
题组一 化学反应速率的相关计算
1.(2023河北邯郸鸡泽第一中学月考)在一定条件下,将3 mol A和 1 mol B投入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别为 0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1。下列叙述正确的是 ( )
A.x=2
B.2 min时,B的浓度为0.4 mol·L-1
C.0~2 min内B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.2 min时,A的物质的量为1.8 mol
2.(2022江苏淮安郑梁梅高级中学月考)1 L密闭容器中,充入0.4 mol A气体和0.2 mol B气体,发生如下反应:2A(g)+B(g) nC(g)+D(g)。2 min末容器中D的物质的量为0.1 mol,测得2 min内以C浓度变化来表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1。下列说法错误的是 ( )
A.n=2
B.2 min内v(A)=0.1 mol·L-1·min-1
C.2 min末c(B)为0.1 mol·L-1
D.2 min末D的物质的量分数为20%
3.一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生反应: 3A(g)+bB(g) cC(g),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图)。下列说法正确的是 ( )
A.b∶c=1∶4
B.2 s时用A表示的化学反应速率为0.15 mol·L-1·s-1
C.反应在0~2 s内的平均反应速率等于4~6 s内的平均反应速率
D.12 s时容器内气体的总物质的量为起始时的
题组二 实验探究影响化学反应速率的因素
4.(2022湖北襄阳期中)某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验,下列有关说法错误的是 ( )
溶液 温度 时间(收集50 mL O2)
① 10 mL 15% H2O2溶液 25 ℃ 160 s
② 10 mL 30% H2O2溶液 25 ℃ 120 s
③ 10 mL 15% H2O2溶液 50 ℃ 50 s
④ 10 mL 15% H2O2溶液+1 mL 5% FeCl3溶液 50 ℃ 20 s
A.实验①和②,可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.实验①和③,可探究温度对H2O2分解速率的影响
C.实验①和④,可探究催化剂对H2O2分解速率的影响
D.由上述实验可知,增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解 速率
5.以反应5H2C2O4+2Mn+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是 ( )
编 号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/ ℃
浓度/ (mol/L) 体积/ mL 浓度/ (mol/L) 体积/ mL
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
A.若实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿反应速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C.实验①和实验②作对比,可探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和实验③作对比,可探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均过量
题组三 化学反应速率相关图像综合分析
6.(2023湖北鄂东南重点中学期中联考)某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)+2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 ( )
A.12 s时,A的转化率为60%
B.0~2 s,D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1
C.化学计量数之比b∶c=1∶2
D.图中两曲线相交时,用A、B表示的反应速率相等
7.(2022浙江舟山中学质量抽查)实验探究影响H2O2分解速率的因素。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见表,其中溶液pH均在常温下测得。
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分解速率的影响 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说明升高温度可以增大H2O2分解速率
D.实验④中0~40 min内,H2O2的反应速率为0.022 5 mol·L-1·min-1
答案与分层梯度式解析
专题6 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应速率
基础过关练
1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B 8.A
9.A 10.B 11.D 12.C 13.A 14.C 15.C 16.D
1.B 化学反应速率表示化学反应进行的快慢,不表示化学反应进行的程度,A错误;化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示,B正确;化学反应速率不能用纯液体或固体单位时间内物质的量浓度的变化来表示,C错误;化学反应速率都是正值,无负值,D错误。
2.D 化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,A错误;固体或纯液体的浓度被视为常数,一般不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,B错误;0.8 mol·L-1·s-1表示1 s内,某物质的浓度变化了 0.8 mol·L-1,C错误;化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量,D正确。
3.C 反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由18 mol减少到6 mol,反应消耗12 mol H2,则生成8 mol NH3,2 min内用NH3表示的化学反应速率为= 0.4 mol·L-1·min-1,选C。
4.D 在前10 s用A表示的化学反应速率为0.12 mol·L-1·s-1,根据同一反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比可知,用B表示的反应速率为0.06 mol·L-1·s-1,10 s内消耗B的物质的量为 0.06 mol·L-1·s-1×10 s×2 L=1.2 mol,剩余的B的物质的量为3 mol- 1.2 mol=1.8 mol,D项正确。
5.B 反应物的浓度由2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需要20 s,平均反应速率v===0.06 mol·L-1·s-1,假设以0.06 mol·L-1·s-1的反应速率计算反应物A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需反应时间,则Δt==10 s,随着反应的进行,反应物的化学反应速率逐渐减小,所以反应物的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1的平均反应速率小于0.06 mol·L-1·s-1,所用时间应大于10 s,B项正确。
6.C t min后,Δc(X2)=1 mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(Y2)=1 mol·L-1-0.8 mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δc(Z)=0.4 mol·L-1,则X2、Y2、Z的化学计量数之比等于0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=3∶1∶2,再结合原子守恒,反应的化学方程式为3X2+Y2 2X3Y;选C。
7.B 化学反应速率单位统一时,化学反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越大,由题给数据可知,四种不同情况下化学反应速率与化学计量数的比值分别为①=0.45、②=0.2、③=0.2、④=0.225,则反应速率大小顺序为①>④>③=②,选B。
8.A 不同物质表示的反应速率比等于化学计量数比。A项,v(CH4)=0.5 mol·L-1·s-1;B项,v(CH4)=v(H2O)=3.6 mol·L-1· min-1×=1.8 mol·L-1·min-1=0.03 mol·L-1·s-1;C项,v(CH4)=v(CO2)=0.45 mol·L-1·s-1;D项,v(CH4)=v(H2)=0.8 mol·L-1·s-1×=0.2 mol·L-1·s-1;选A。
9.A 增加H2O(g)的量,容器容积会增大,H2的浓度会瞬间减小,则消耗H2的速率瞬间减小,A错误;将容积缩小,H2(g)、H2O(g)的浓度增大,反应速率加快,B正确;容积不变,充入氩气,H2(g)、H2O(g)的浓度不变,反应速率不变,C正确;压强不变,充入氖气,容积增大,H2(g)、H2O(g)的浓度减小,反应速率减慢,D正确。
10.B 其他条件不变,在恒容密闭容器中充入惰性气体,虽然气体总压强增大,但各气体反应物浓度不变,则反应速率不变,B错误。
11.D 反应均为Fe+2H+ Fe2++H2↑,A错误;0.4 mol·L-1的盐酸、0.2 mol·L-1的H2SO4溶液中H+浓度均为0.4 mol·L-1,B错误;由题干可知,其他条件相同,故反应温度相同,C错误;两种酸中酸根离子不同,分别为Cl-、S,故S可能具有抑制相应反应的能力,猜测合理,D正确。
12.C 其他条件相同时,温度越高,反应速率越大;混合溶液中草酸的浓度越大,反应速率越大。把四种H2C2O4溶液分别加入四个盛有 10 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液和5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液的烧杯中,并迅速加水稀释到100 mL,则加入草酸的物质的量越大,所得混合溶液中草酸的浓度越大,反应速率越大。A项,草酸的物质的量为6×10-3 mol;B项,草酸的物质的量为9×10-3 mol;C项,草酸的物质的量为0.01 mol;D项,草酸的物质的量为8×10-3 mol;综上,4个选项中,C项温度高且草酸物质的量大,选C。
13.A 对比实验①和②,其他条件均相同,盐酸的浓度不同,可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响,A正确,D错误;对比实验②和③,反应温度不同,盐酸的浓度不同,不是单一变量,无法探究盐酸的浓度或温度对反应剧烈程度的影响,B错误,C错误。
14.C 从表中数据看,实验1、2应为探究温度对反应速率的影响,实验1、3应为探究H2SO4浓度对反应速率的影响,所以设计该实验的基本原理为控制变量法,A正确;实验1和2的温度不同,则各物质的浓度必须分别相同,所以可探究温度对反应速率的影响,B正确;实验1、3的温度相同,应为探究H2SO4浓度对反应速率的影响,则V4=10.0,V5=6.0,C不正确;因为Na2SO4对反应速率不产生影响,所以将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响,D正确。
15.C 催化剂改变反应速率,但是不改变生成物的量,A错误;t1时刻反应刚开始,反应物浓度最大,试管外壁用手一摸感到发烫,说明反应放热,故t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是温度升高,B错误;t2~t3速率变化的主要原因是随着反应进行盐酸的浓度逐渐减小,C正确;t2时反应速率不为0,故反应仍继续进行,D错误。
16.D 由题图可知,4 min内,反应刚开始时反应速率较小,然后逐渐增大,因该反应放热,温度升高,所以反应开始4 min内温度比浓度对反应速率的影响大,A正确;4 min后反应速率减小,虽然反应放热,温度继续升高,但是c(H+)减小显著,所以4 min后,c(H+)减小是反应速率减小的主要原因,B正确;由题图可知0~2 min、2~4 min、4~6 min时间内,生成CO2的物质的量分别是0.1 mol、0.2 mol、0.05 mol,所以反应在2~4 min内平均反应速率最大,C正确;反应在2~4 min内生成CO2的物质的量为0.2 mol,但体积未知,不能以mol·L-1·min-1为单位计算CO2的平均反应速率,D错误。
17.答案 (1)0.8 0.8 0.08
(2)X+Y2Z
解析 (1)根据图像可知,从反应开始到10 s末,X的物质的量减少了1.2 mol-0.4 mol=0.8 mol,Z的物质的量浓度增大了=0.8 mol·L-1,用Z表示的反应速率为=0.08 mol·L-1·s-1。
(2)根据图像可知,从反应开始到10 s末,X的物质的量减少了0.8 mol,Y的物质的量减少了1.0 mol-0.2 mol=0.8 mol,Z的物质的量增加了1.6 mol,根据各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比可知,该曲线对应的反应的化学方程式为X+Y2Z。
能力提升练
1.D 2.A 3.D 4.C 5.A 6.C 7.C
1.D 根据题意,列三段式:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)
起始/(mol·L-1) 1.5 0.5 0 0
转化/(mol·L-1) 0.6 0.2 0.2 0.4
2 min末/(mol·L-1) 0.9 0.3 0.2 0.4
根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x=1,A错误;2 min时,B的浓度为0.3 mol·L-1,B错误;0~2 min内B的反应速率为=0.1 mol·L-1· min-1,C错误;2 min时,A的物质的量为 0.9 mol·L-1×2 L=1.8 mol,D正确。
2.A 2 min末容器中C的物质的量为2 min×0.05 mol·L-1·min-1×1 L=0.1 mol,C、D的物质的量的变化量均为0.1 mol,因此n=1,A错误; 2 min末容器中D的物质的量为0.1 mol,则A转化的物质的量为 0.2 mol,2 min内v(A)==0.1 mol·L-1·min-1,B正确;2 min末容器中D的物质的量为0.1 mol,则B转化的物质的量为0.1 mol,2 min末B的物质的量为0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol,浓度为=0.1 mol·L-1,C正确; 2 min末A、B、C、D的物质的量分别为0.2 mol、0.1 mol、0.1 mol、0.1 mol,因此2 min末D的物质的量分数为× 100%=20%,D正确。
3.D 12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,Δn(B)=1.0 mol-0.6 mol= 0.4 mol,则b∶c=0.4 mol∶0.8 mol=1∶2,A错误;化学反应速率指一段时间的平均反应速率,不是瞬时速率,B错误;随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,故反应在0~2 s内的平均反应速率大于4~6 s内的平均反应速率,C错误;0~12 s,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=(1.6-0.4)mol∶(1.0-0.6)mol∶0.8 mol=3∶1∶2,则b=1,c=2,反应为3A(g)+B(g) 2C(g),列“三段式”:
3A(g)+B(g)2C(g)
起始量/mol 1.6 1.0 0
转化量/mol 1.2 0.4 0.8
12 s时的量/mol 0.4 0.6 0.8
12 s时容器内气体的总物质的量与起始时容器内气体的总物质的量之比为=,D正确。
4.C 对比实验①和②,变量为H2O2浓度,可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,A正确;对比实验①和③,变量为温度,可探究温度对H2O2分解速率的影响,B正确;对比实验①和④,实验④中加入FeCl3溶液导致二者H2O2浓度略有差别,且二者温度不同,不能探究催化剂对H2O2分解速率的影响,C错误;通过实验数据可知,增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率,D正确。
5.A 高锰酸钾完全反应,混合后高锰酸钾的浓度为 = ×0.010 mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=≈1.7× 10-4 mol·L-1·s-1, A错误;在其他条件都相同时,开始反应速率很小,过一会儿反应速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,可能起催化作用的是Mn2+,B正确;分析题表中数据可知,实验①和实验②只是H2C2O4溶液的浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,C正确;实验①、②、③均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断反应的快慢,需要保证高锰酸钾完全反应,所加H2C2O4溶液均过量,D正确。
6.C 12 s时,A的转化率为×100%=75%,A错误;D为固体,通常不用单位时间内固体的物质的量浓度变化表示反应速率,B错误;12 s时消耗n(B)=(0.5-0.3)×2 mol=0.4 mol,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,化学计量数之比b∶c=Δn(B)∶Δn(C)=1∶2,C正确;反应过程中,用A、B表示的反应速率之比等于化学计量数之比,为3∶1,D错误。
7.C 实验①、④其他条件均相同,溶液pH不同,但①中H2O2 60 min内浓度变化很小,④中H2O2 60 min内浓度变化较大,说明中性条件下,少量Mn2+对H2O2分解速率的影响不大,A正确;实验②、③其他条件均相同,溶液pH不同,而③中H2O2的分解速率大于②,说明溶液碱性越强,H2O2分解速率越大,B正确;实验③和实验⑤中H2O2的起始浓度和温度都不同,不能说明升高温度H2O2的分解速率增大,C错误;实验④中0~40 min内H2O2的反应速率为= 0.022 5 mol·L-1·min-1,D正确。
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