山东省聊城市2015-2016学年高一化学人教版必修2同步题组训练：第2章第3节 化学反应的速率和限度
文档属性
| 名称 | 山东省聊城市2015-2016学年高一化学人教版必修2同步题组训练：第2章第3节 化学反应的速率和限度 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 303.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-02-26 07:03:33 | ||
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文档简介
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率
[经典基础题]
题组1 化学反应速率及计算
1.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.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
2.反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的速率可表示为( )
A.v(NH3)＝0.01 mol·L－1·s－1
B.v(O2)＝0.001 mol·L－1·s－1
C.v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1
D.v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1
3.已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA(g)＋bB(g)??2C(g)
起始浓度(mol·L－1) 3.0 1.0 0
2 s末浓度(mol·L－1) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是( )
A.9∶3∶4 B.3∶1∶2 C.2∶1∶3 D.3∶2∶1
题组2 化学反应速率快慢比较
4.在2A(g)＋B(g)??3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B.v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C.v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
D.v(D)＝1 mol·L－1·s－1
5.反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率可分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－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.④>③>②>①
C.③>④>②>① D.②>④＝③>①
题组3 影响化学反应速率的因素
6.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚 ( http: / / www.21cnjy.com )至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和生活质量的提高。下列各图所示的措施中，是为了增大化学反应速率的是( )
7.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )
8.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式 ( http: / / www.21cnjy.com )为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/mol·L－1 V/mL c/ mol·L－1 V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
9.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是( )
A.加热
B.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液
D.不用铁片，改用铁粉
[能力提升题]
10.一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验：
①取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸溶液。
②分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。
(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)气球膨胀速度最快的是________(填试管编号)。
(3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是_______________。
(4)步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？
11.(1)在反应A(g)＋3B(g) ( http: / / www.21cnjy.com )===2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为________ mol·L－1·min－1。
(2)在2 L的密闭容器中，充入2 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为________________________________________________________________________。
(3)将10 mol A和5 mo ( http: / / www.21cnjy.com )l B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)??2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s时，容器中有______ mol A，此时C的物质的量浓度为________。
12.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/ mol·L－1 V(H2SO4) /mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 0.10 丝 1.1 50 30 44 40
分析上述数据，完成下列问题：
(1)实验4和5表明________________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________。(填实验序号)
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________。(填实验序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：
________________________________________________________________________。
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
[经典基础题]
题组1 控制反应条件
1.煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是( )
A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
D.粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体
2.下列反应中可判断为可逆反应的是( )
A.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气
B.氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气
C.单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气
题组2 正确理解化学平衡状态
3.在一密闭容器中进行反 ( http: / / www.21cnjy.com )应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B.SO2为0.25 mol·L－1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
D.SO3为0.4 mol·L－1
4.在一定温度下，向密闭容器中充入一定 ( http: / / www.21cnjy.com )量的NO2和SO2，发生反应：NO2＋SO2??NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A.SO2和SO3的物质的量一定相等
B.NO2和SO3的物质的量一定相等
C.反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量
D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
题组3 化学平衡状态标志的判断
5.在一定温度下，可逆反应2A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡的标志是( )
A.A的生成速率与C的分解速率相等
B.单位时间生成2n mol A，同时生成3n mol B
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数之比为2∶3∶2
6.下列说法可充分说明P(g)＋Q(g)??S(g)＋R(g)在恒温下，某恒容密闭容器中的反应已达平衡的是( )
A.容器里P、Q、R、S四种物质共存
B.容器里Q、R的体积分数不再改变
C.容器内气体压强、密度不随时间变化
D.单位时间内同时生成n mol R和n mol S
7.一定温度下在一定体积的密闭容器中，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡状态标志的是( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单 ( http: / / www.21cnjy.com )位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的总物质的量不再变化 ⑦单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A.②⑧ B.④⑦ C.①③ D.⑤⑥
题组4 有关化学平衡的计算
8.一定条件下，对于反应X(g)＋ ( http: / / www.21cnjy.com )3Y(g)??2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是( )
①c1∶c2＝1∶3 ②平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3
③X和Y的转化率不相等 ④c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
9.在一定温度下，发生如下反应：N2(g ( http: / / www.21cnjy.com ))＋3H2(g)??2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L，试求：
(1)H2的转化率是________。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。
[能力提升题]
10.一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行反应：aN(g)??bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示：
(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______(填字母序号)。
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
11.在某一容积为5 L的密闭容器内 ( http: / / www.21cnjy.com )，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示：
(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c(H2)＝________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零
12.在2 L密闭容器内，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)下图表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号，下同)。
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
(3)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
答案精析
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率
1.C [化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，而不采用物质的质量或物质的量。]
2.C [根据化学反应速率的计算公式：
v(H2O)＝0.45 mol/(10 L×30 s)＝0.001 5 mol·L－1·s－1，
则v(NH3)＝v(NO)＝v(H2O)＝0.001 mol·L－1·s－1，
v(O2)＝v(H2O)＝0.001 25 mol·L－1·s－1，故选C。]
3.B [各物质的反应速率之比等于它们 ( http: / / www.21cnjy.com )在化学方程式中的化学计量数之比。v(A)＝＝0.6 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，v(C)＝＝0.4 mol·L－1·s－1。化学计量数之比为0.6∶0.2∶0.4，即3∶1∶2。]
4.B [正确的思路应是根据反 ( http: / / www.21cnjy.com )应速率与化学方程式中化学计量数之间的关系将各物质的反应速率转化为用同一种物质表示的速率。A项中据v(A)推知v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1，C项中据v(C)推出v(B)＝0.27 mol·L－1·s－1，D项中据v(D)推出v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1，故反应速率最快的是B选项。]
5.A [根据反应速率之比等于各反应物 ( http: / / www.21cnjy.com )、生成物的化学计量数之比，把各种不同物质表示的反应速率转化为同一物质(本题中以物质A为标准)表示的反应速率，则有
v(A)∶v(B)＝1∶3，则②表示的反应速率为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；
v(A)∶v(C)＝1∶2，则③表示的反应速率为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；
v(A)∶v(D)＝1∶2，则④表示的反应速率为v(A)＝0.225 mol·L－1·s－1。
故反应进行的快慢顺序为④＞③＝②＞①。]
6.C [A项为防止铁门生锈；B项为防止橡 ( http: / / www.21cnjy.com )胶老化；D项为防止木头腐烂，三者均为了减慢化学反应速率；C项是为了使炉火更旺，加快化学反应速率。]
7.D [A项没有对比实验， ( http: / / www.21cnjy.com )错误；B项中催化剂不同，温度不同，无法比较，错误；C项，前者没有催化剂，后者有催化剂，且温度不同，无法比较，错误；D项中只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行。]
8.D [影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以选出正确答案D。]
9.B [加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积，都能加快反应速率；浓硫酸使铁发生钝化，阻止了进一步的反应。故正确答案为B。]
10.(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)A
(3)镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间
(4)应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气。
11.(1)0.6 (2)0.05 mol·L－1·s－1 (3)8.8 0.08 mol·L－1
解析 (1)根据化学方程式中的计量数关 ( http: / / www.21cnjy.com )系，＝，v(B)＝3v(A)＝3×0.2 mol·L－1·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1。
(2)解法一：3 s内消耗的N2的物质 ( http: / / www.21cnjy.com )的量为2 mol－1.9 mol＝0.1 mol，根据化学方程式N2＋3H22NH3，可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol，根据化学反应速率的计算公式，v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。
解法二：先计算出以N2表示的化学反应速率 ( http: / / www.21cnjy.com )v(N2)＝＝ mol·L－1·s－1，再根据化学方程式的计量数关系，计算出以H2表示的化学反应速率v(H2)＝3v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1。
( http: / / www.21cnjy.com )
c(C)＝0.08 mol·L－1。
12.(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1、2
(2)1、3、4、6、8或2、5 (3)反应温度 6、7或8、9
(4)因为所有反应中，金属的质量和硫酸溶液体积均相等，并且硫酸过量，产生的热量相等，所以溶液的温度变化值相近
解析 本题考查影响化学反应速率的因素，同时考 ( http: / / www.21cnjy.com )查分析图表、解决问题的能力。既要注意表格中金属的状态不同，又要通过对比各种数据，综合分析得出答案。
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
1.C [煤变为粉末状态时，总表面积大，与空气中的氧气密切接触时，一旦遇见火源，便发生剧烈的氧化还原反应。]
2.B
3.B [首先采用极限法分析。若反应 ( http: / / www.21cnjy.com )向右进行到底，则有c(SO2)＝0，c(O2)＝0，c(SO3)＝0.4 mol·L－1；若反应向左进行到底，则有：c(SO2)＝0.4 mol·L－1，c(O2)＝0.2 mol·L－1，c(SO3)＝0。化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的，所以平衡时各物质的浓度范围为04.C [题中没有给出各物质的投料情况 ( http: / / www.21cnjy.com )，NO2、SO2和SO3的量之间没有必然的关系，可能相等，也可能不等，A、B、D项错；该反应反应前后气体分子数不变，故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量，C项正确。]
5.C [A项，A的生成速率与C的分解速 ( http: / / www.21cnjy.com )率都表示逆反应速率；B项，不管反应是否平衡，单位时间内生成n mol A的同时一定生成3n mol B，即v正不一定等于v逆；A、B、C的浓度不再变化，表明已达到平衡状态；但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为2∶3∶2，故D不正确。]
6.B
7.A [关于平衡状态的判断，一定 ( http: / / www.21cnjy.com )要根据实际反应分析选项，判断是否达到平衡状态，只有在平衡状态下具备的性质才能作为“标志”。本题中的反应是一个反应前后气体物质的量不等的可逆反应。②在反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是平衡状态，也可能不是平衡状态。]
8.D [分析浓度变化关系：X(g)＋3Y(g)??2Z(g)
c起始/mol·L－1 c1 c2 c3
c平衡/mol·L－1 0.1 0.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之 ( http: / / www.21cnjy.com )比为1∶3，所以反应中X和Y必然以1∶3消耗，因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，①正确；平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式对应化学计量数之比相等，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，②错误；由于起始时反应物是按化学方程式化学计量数之比配料，故X和Y转化率相等，③错误；运用极限法，假设Z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14 mol·L－1，而题设c1＞0，反应又是可逆的，故④也正确。]
9.(1)60% (2)27.3%
解析
N2(g) ＋ 3H2(g) ?? 2NH3(g)
起始 3.0 mol 6.0 mol 0 mol
转化 1.2 mol 3.6 mol 2.4 mol
平衡 1.8 mol 2.4 mol 2.4 mol
(1)H2的转化率＝×100%＝60%。
(2)N2的体积分数＝×100%≈27.3%。
10.(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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)达到平衡状态时，各组分 ( http: / / www.21cnjy.com )的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，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，当该量不再发生变化时，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。
11.(1)0.003 mol·L－1·min－1 0.03 mol·L－1 (2)①③
解析 (1)由图可知10 ( http: / / www.21cnjy.com )min时反应达到平衡，所以v(CO)＝＝＝0.003 mol·L－1·min－1，反应时转化的浓度之比＝化学方程式中化学计量数之比，所以Δc(H2)＝Δc(CO)＝0.03 mol·L－1。
(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数 ( http: / / www.21cnjy.com )保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。CO减小的化学反应速率是正反应速率，CO2减小的化学反应速率是逆反应速率，所以选①③。
12.(1)b 1.5×10－3 mol·L－1·s－1 (2)bc (3)bcd
解析 (1)NO2的起始浓度为c(NO2)＝ ( http: / / www.21cnjy.com )0,2 s时c(NO2)可根据图表中n(NO)的变化量求解，c(NO2)＝mol·L－1＝0.006 mol·L－1，故答案选b。由图表可求0～2 s内v(NO)＝ mol·(L·s)－1＝0.003 mol·(L·s)－1，故v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。
(2)a：在任意状态下，都存在v(NO2)＝2v(O2)这样的速率关系，不能作为平衡状态的标志，故a错。
b：因该反应为气体体积不等的反应，故压强不变可作为平衡状态的标志。
c：由v逆(NO)＝2v正(O2)，可推出v逆(NO)＝v正(NO)，说明已达到平衡状态。
d：由于平衡体系中全是气体，容器体积固定，故任意状态下密度不变，故d错。
(3)及时分离出NO2气体，只能使平衡向正反 ( http: / / www.21cnjy.com )应方向移动，不能增大反应速率，故a错；因该反应为放热反应，适当升高温度，虽使反应速率增大，但平衡向逆反应方向移动，故b错；增大O2的浓度既能增大反应速率，又能使平衡向正反应方向移动，故c正确；催化剂只能增大反应速率，不能影响化学平衡的移动，故d错。
第1课时 化学反应的速率
[经典基础题]
题组1 化学反应速率及计算
1.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.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
2.反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的速率可表示为( )
A.v(NH3)＝0.01 mol·L－1·s－1
B.v(O2)＝0.001 mol·L－1·s－1
C.v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1
D.v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1
3.已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA(g)＋bB(g)??2C(g)
起始浓度(mol·L－1) 3.0 1.0 0
2 s末浓度(mol·L－1) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是( )
A.9∶3∶4 B.3∶1∶2 C.2∶1∶3 D.3∶2∶1
题组2 化学反应速率快慢比较
4.在2A(g)＋B(g)??3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B.v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C.v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
D.v(D)＝1 mol·L－1·s－1
5.反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率可分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－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.④>③>②>①
C.③>④>②>① D.②>④＝③>①
题组3 影响化学反应速率的因素
6.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚 ( http: / / www.21cnjy.com )至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和生活质量的提高。下列各图所示的措施中，是为了增大化学反应速率的是( )
7.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )
8.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式 ( http: / / www.21cnjy.com )为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/mol·L－1 V/mL c/ mol·L－1 V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
9.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是( )
A.加热
B.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液
D.不用铁片，改用铁粉
[能力提升题]
10.一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验：
①取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸溶液。
②分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。
(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)气球膨胀速度最快的是________(填试管编号)。
(3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是_______________。
(4)步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？
11.(1)在反应A(g)＋3B(g) ( http: / / www.21cnjy.com )===2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为________ mol·L－1·min－1。
(2)在2 L的密闭容器中，充入2 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为________________________________________________________________________。
(3)将10 mol A和5 mo ( http: / / www.21cnjy.com )l B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)??2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s时，容器中有______ mol A，此时C的物质的量浓度为________。
12.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/ mol·L－1 V(H2SO4) /mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 0.10 丝 1.1 50 30 44 40
分析上述数据，完成下列问题：
(1)实验4和5表明________________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________。(填实验序号)
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________。(填实验序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：
________________________________________________________________________。
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
[经典基础题]
题组1 控制反应条件
1.煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是( )
A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
D.粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体
2.下列反应中可判断为可逆反应的是( )
A.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气
B.氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气
C.单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气
题组2 正确理解化学平衡状态
3.在一密闭容器中进行反 ( http: / / www.21cnjy.com )应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B.SO2为0.25 mol·L－1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
D.SO3为0.4 mol·L－1
4.在一定温度下，向密闭容器中充入一定 ( http: / / www.21cnjy.com )量的NO2和SO2，发生反应：NO2＋SO2??NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是( )
A.SO2和SO3的物质的量一定相等
B.NO2和SO3的物质的量一定相等
C.反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量
D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等
题组3 化学平衡状态标志的判断
5.在一定温度下，可逆反应2A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡的标志是( )
A.A的生成速率与C的分解速率相等
B.单位时间生成2n mol A，同时生成3n mol B
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数之比为2∶3∶2
6.下列说法可充分说明P(g)＋Q(g)??S(g)＋R(g)在恒温下，某恒容密闭容器中的反应已达平衡的是( )
A.容器里P、Q、R、S四种物质共存
B.容器里Q、R的体积分数不再改变
C.容器内气体压强、密度不随时间变化
D.单位时间内同时生成n mol R和n mol S
7.一定温度下在一定体积的密闭容器中，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡状态标志的是( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单 ( http: / / www.21cnjy.com )位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的总物质的量不再变化 ⑦单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A.②⑧ B.④⑦ C.①③ D.⑤⑥
题组4 有关化学平衡的计算
8.一定条件下，对于反应X(g)＋ ( http: / / www.21cnjy.com )3Y(g)??2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是( )
①c1∶c2＝1∶3 ②平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3
③X和Y的转化率不相等 ④c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
9.在一定温度下，发生如下反应：N2(g ( http: / / www.21cnjy.com ))＋3H2(g)??2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L，试求：
(1)H2的转化率是________。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。
[能力提升题]
10.一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行反应：aN(g)??bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示：
(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______(填字母序号)。
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
11.在某一容积为5 L的密闭容器内 ( http: / / www.21cnjy.com )，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示：
(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c(H2)＝________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零
12.在2 L密闭容器内，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)下图表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号，下同)。
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
(3)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
答案精析
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率
1.C [化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，而不采用物质的质量或物质的量。]
2.C [根据化学反应速率的计算公式：
v(H2O)＝0.45 mol/(10 L×30 s)＝0.001 5 mol·L－1·s－1，
则v(NH3)＝v(NO)＝v(H2O)＝0.001 mol·L－1·s－1，
v(O2)＝v(H2O)＝0.001 25 mol·L－1·s－1，故选C。]
3.B [各物质的反应速率之比等于它们 ( http: / / www.21cnjy.com )在化学方程式中的化学计量数之比。v(A)＝＝0.6 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，v(C)＝＝0.4 mol·L－1·s－1。化学计量数之比为0.6∶0.2∶0.4，即3∶1∶2。]
4.B [正确的思路应是根据反 ( http: / / www.21cnjy.com )应速率与化学方程式中化学计量数之间的关系将各物质的反应速率转化为用同一种物质表示的速率。A项中据v(A)推知v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1，C项中据v(C)推出v(B)＝0.27 mol·L－1·s－1，D项中据v(D)推出v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1，故反应速率最快的是B选项。]
5.A [根据反应速率之比等于各反应物 ( http: / / www.21cnjy.com )、生成物的化学计量数之比，把各种不同物质表示的反应速率转化为同一物质(本题中以物质A为标准)表示的反应速率，则有
v(A)∶v(B)＝1∶3，则②表示的反应速率为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；
v(A)∶v(C)＝1∶2，则③表示的反应速率为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；
v(A)∶v(D)＝1∶2，则④表示的反应速率为v(A)＝0.225 mol·L－1·s－1。
故反应进行的快慢顺序为④＞③＝②＞①。]
6.C [A项为防止铁门生锈；B项为防止橡 ( http: / / www.21cnjy.com )胶老化；D项为防止木头腐烂，三者均为了减慢化学反应速率；C项是为了使炉火更旺，加快化学反应速率。]
7.D [A项没有对比实验， ( http: / / www.21cnjy.com )错误；B项中催化剂不同，温度不同，无法比较，错误；C项，前者没有催化剂，后者有催化剂，且温度不同，无法比较，错误；D项中只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行。]
8.D [影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以选出正确答案D。]
9.B [加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积，都能加快反应速率；浓硫酸使铁发生钝化，阻止了进一步的反应。故正确答案为B。]
10.(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)A
(3)镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间
(4)应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气。
11.(1)0.6 (2)0.05 mol·L－1·s－1 (3)8.8 0.08 mol·L－1
解析 (1)根据化学方程式中的计量数关 ( http: / / www.21cnjy.com )系，＝，v(B)＝3v(A)＝3×0.2 mol·L－1·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1。
(2)解法一：3 s内消耗的N2的物质 ( http: / / www.21cnjy.com )的量为2 mol－1.9 mol＝0.1 mol，根据化学方程式N2＋3H22NH3，可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol，根据化学反应速率的计算公式，v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。
解法二：先计算出以N2表示的化学反应速率 ( http: / / www.21cnjy.com )v(N2)＝＝ mol·L－1·s－1，再根据化学方程式的计量数关系，计算出以H2表示的化学反应速率v(H2)＝3v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1。
( http: / / www.21cnjy.com )
c(C)＝0.08 mol·L－1。
12.(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1、2
(2)1、3、4、6、8或2、5 (3)反应温度 6、7或8、9
(4)因为所有反应中，金属的质量和硫酸溶液体积均相等，并且硫酸过量，产生的热量相等，所以溶液的温度变化值相近
解析 本题考查影响化学反应速率的因素，同时考 ( http: / / www.21cnjy.com )查分析图表、解决问题的能力。既要注意表格中金属的状态不同，又要通过对比各种数据，综合分析得出答案。
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
1.C [煤变为粉末状态时，总表面积大，与空气中的氧气密切接触时，一旦遇见火源，便发生剧烈的氧化还原反应。]
2.B
3.B [首先采用极限法分析。若反应 ( http: / / www.21cnjy.com )向右进行到底，则有c(SO2)＝0，c(O2)＝0，c(SO3)＝0.4 mol·L－1；若反应向左进行到底，则有：c(SO2)＝0.4 mol·L－1，c(O2)＝0.2 mol·L－1，c(SO3)＝0。化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的，所以平衡时各物质的浓度范围为0
5.C [A项，A的生成速率与C的分解速 ( http: / / www.21cnjy.com )率都表示逆反应速率；B项，不管反应是否平衡，单位时间内生成n mol A的同时一定生成3n mol B，即v正不一定等于v逆；A、B、C的浓度不再变化，表明已达到平衡状态；但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为2∶3∶2，故D不正确。]
6.B
7.A [关于平衡状态的判断，一定 ( http: / / www.21cnjy.com )要根据实际反应分析选项，判断是否达到平衡状态，只有在平衡状态下具备的性质才能作为“标志”。本题中的反应是一个反应前后气体物质的量不等的可逆反应。②在反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是平衡状态，也可能不是平衡状态。]
8.D [分析浓度变化关系：X(g)＋3Y(g)??2Z(g)
c起始/mol·L－1 c1 c2 c3
c平衡/mol·L－1 0.1 0.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之 ( http: / / www.21cnjy.com )比为1∶3，所以反应中X和Y必然以1∶3消耗，因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，①正确；平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式对应化学计量数之比相等，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，②错误；由于起始时反应物是按化学方程式化学计量数之比配料，故X和Y转化率相等，③错误；运用极限法，假设Z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14 mol·L－1，而题设c1＞0，反应又是可逆的，故④也正确。]
9.(1)60% (2)27.3%
解析
N2(g) ＋ 3H2(g) ?? 2NH3(g)
起始 3.0 mol 6.0 mol 0 mol
转化 1.2 mol 3.6 mol 2.4 mol
平衡 1.8 mol 2.4 mol 2.4 mol
(1)H2的转化率＝×100%＝60%。
(2)N2的体积分数＝×100%≈27.3%。
10.(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 ( http: / / www.21cnjy.com )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)达到平衡状态时，各组分 ( http: / / www.21cnjy.com )的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，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，当该量不再发生变化时，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。
11.(1)0.003 mol·L－1·min－1 0.03 mol·L－1 (2)①③
解析 (1)由图可知10 ( http: / / www.21cnjy.com )min时反应达到平衡，所以v(CO)＝＝＝0.003 mol·L－1·min－1，反应时转化的浓度之比＝化学方程式中化学计量数之比，所以Δc(H2)＝Δc(CO)＝0.03 mol·L－1。
(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数 ( http: / / www.21cnjy.com )保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。CO减小的化学反应速率是正反应速率，CO2减小的化学反应速率是逆反应速率，所以选①③。
12.(1)b 1.5×10－3 mol·L－1·s－1 (2)bc (3)bcd
解析 (1)NO2的起始浓度为c(NO2)＝ ( http: / / www.21cnjy.com )0,2 s时c(NO2)可根据图表中n(NO)的变化量求解，c(NO2)＝mol·L－1＝0.006 mol·L－1，故答案选b。由图表可求0～2 s内v(NO)＝ mol·(L·s)－1＝0.003 mol·(L·s)－1，故v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。
(2)a：在任意状态下，都存在v(NO2)＝2v(O2)这样的速率关系，不能作为平衡状态的标志，故a错。
b：因该反应为气体体积不等的反应，故压强不变可作为平衡状态的标志。
c：由v逆(NO)＝2v正(O2)，可推出v逆(NO)＝v正(NO)，说明已达到平衡状态。
d：由于平衡体系中全是气体，容器体积固定，故任意状态下密度不变，故d错。
(3)及时分离出NO2气体，只能使平衡向正反 ( http: / / www.21cnjy.com )应方向移动，不能增大反应速率，故a错；因该反应为放热反应，适当升高温度，虽使反应速率增大，但平衡向逆反应方向移动，故b错；增大O2的浓度既能增大反应速率，又能使平衡向正反应方向移动，故c正确；催化剂只能增大反应速率，不能影响化学平衡的移动，故d错。