6.1化学反应速率与反应限度——2024-2025学年高一化学苏教版(2019)必修第二册随堂检测(含解析)

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名称 6.1化学反应速率与反应限度——2024-2025学年高一化学苏教版(2019)必修第二册随堂检测(含解析)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-10-28 20:29:23

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化学反应速率与反应限度——2024-2025学年高一化学苏教版(2019)必修第二册随堂检测
一、单选题
1.已知反应,用A、B、C、D表示的反应速率分别为①,②,③,④,则表示的反应速率从快到慢的顺序是( )
A.①=④>②>③ B.④>①=②>③ C.①>②>③>④ D.①>③>④>②
2.在1L的恒容密闭容器中发生反应:,反应正向进行时,在0~15s内用B表示的平均反应速率为,则0~15s内W增加的物质的量为( )
A.2mol B.3mol C.4mol D.3.6mol
3.反应的能量变化与反应历程关系如图所示,其中曲线①和②分别为无催化剂和有催化剂M时的情况。下列说法错误的是( )
A.相同条件下,稳定性:
B.使用催化剂减小了该反应的焓变
C.使用催化剂可以改变该过程的反应速率
D.使用催化剂后,反应历程中的决速步为
4.一定温度下,在容积为的密闭容器中发生反应:。X的物质的量浓度随时间变化如图。下列叙述错误的是( )
A.前的平均反应速率为
B.反应达到平衡状态时,X的转化率为60%
C.其他条件保持不变,增大Y的用量,反应速率增大
D.混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
5.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如下,其中反应速率最快的是( )
A.V(A)=0.15mol/(L·min) B.V(B)=0.6mol/(L·min)
C.V(C)=0.4mol/(L·min) D.V(D)=0.5mol/(L·min)
6.在一密闭容器中发生反应,3min达到平衡状态,增加了,下列说法正确的是( )
A.0~3min,
B.在2min末,
C.第4min时,和表示的反应速率的值相等
D.若相同时间内,,则这两段时间内反应速率相等
7.以下图像和叙述错误的是( )
A.图甲:该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率=0.4mol/(L s)
B.图乙:某温度下发生反应:,时刻改变的条件可以是加入催化剂
C.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D.图丁:对于反应:,
8.已知反应(X、Y、Z、W均为气体)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
9.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲定量测定化学反应速率
B.用装置乙实现反应:
C.用装置丙准确测定中和反应的反应热
D.用装置丁验证对分解反应有催化作用
10.某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0molX发生反应,有关数据如下:
时间段/min 产物Z的平均生成速率
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
下列说法错误的是( )
A.1 min时Z的浓度大于
B.2 min时,加入,此时
C.3 min时,Y的体积分数约为33.3%
D.5 min时,X的物质的量为1.4 mol
二、填空题
11.一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为________________________,X的物质的量浓度减少了_________________,Y的转化率为__________。
(2)该反应的化学方程式为________________________________________。
12.研发二氧化碳的利用技术,将二氧化碳转化为能源是减轻环境污染和解决能源问题的方案之一。回答下列问题:
(1)利用合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:
涉及以下主要反应:
反应Ⅰ.甲醇的合成:
反应Ⅱ.逆水汽变换:
反应Ⅲ.甲醇脱水:
工艺2:反应Ⅳ:
①=_________kJ/mol,反应Ⅳ在_____(填“低温”“高温”或“任意温度”)下自发进行。
②反应Ⅳ的活化能(正)________(填“>”“<"或“=”)(逆)。
③在恒温恒容的密闭容器中,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是____(填标号)。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内浓度保持不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体的平均摩尔质量不变
(2)在不同压强下,按照=1:3投料合成甲醇(反应Ⅰ),实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。
①下列说法正确的是______(填标号)。
A.图甲纵坐标表示的平衡产率
B.
C.为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(3)在温度下,将3mol和7mol充满2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅳ,达到平衡状态时(g)和(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。
①反应经过10min达到平衡,0~10min内的平均反应速率=______mol/(L·min)。
②温度时反应Ⅰ的平衡常数K=_____________。
13.人类利用二氧化碳合成淀粉对社会的发展起着重要作用,合成过程首先是利用二氧化碳制备甲醇,合成甲醇的反应为。回答下列问题:
(1)已知:
①;
②;
③a、b均为大于零的数,且a>b。
_______(用含a、b的式子表示)。某研究小组设计合成的路线及的部分应用如图所示,图中熔融碳酸盐燃料电池的正极电极反应式为_______。
(2)研究合成甲醇的催化剂时,在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下,对反应器出口产品进行成分解题思路,结果如图所示。在以上催化剂中,该反应应选择的最佳催化剂为_______。
(3)在研究该反应历程时发现:反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,我国学者利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响(如图所示,吸附在催化剂表面的物种用*标注)。
①依反应历程图所示,写出有水参与时反应的化学方程式:_______。
②结合图3及学过的知识推测,有水参与的历程,反应速率加快的原因是_______。
(4)在T℃时,将6mol(g)和12mol(g)充入容积为10L的恒容容器中,只发生,初始压强为kPa,测得体系中剩余(g)的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ所示。
①T℃时,0~1min内甲醇的反应速率_______,该反应的平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,列出计算式)
②保持投料量不变,仅改变某一个条件后,测得随时间变化如图中状态Ⅲ所示,与状态Ⅰ相比,状态Ⅲ改变的条件可能是_______。
三、实验题
14.下面是某化学兴趣小组测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。
Ⅰ.测定化学反应速率
甲同学利用如图装置测定化学反应速率。
(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验用品是___________。
(2)圆底烧瓶中所发生反应的离子方程式为___________。
(3)若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该内的反应速率为__________设圆底烧瓶内混合溶液的总体积为100mL,且反应过程中体积不变),而该测定值比实际值偏小,其原因可能是___________。
Ⅱ.探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠溶液与硫酸溶液反应速率的影响。乙同学利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠溶液与硫酸溶液反应速率的影响。已知:浊度计用于测量浑浊度的变化。产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。
用图1所示装置进行如下表所示的5个实验,分别测量混合后溶液达到相同浑浊度的过程中,浑浊度随时间的变化。实验①~⑤所得数据如图2曲线①~⑤所示。
实验装置 溶液 溶液 蒸馏水
① 0.1 1.5 0.1 3.5 10
② 0.1 2.5 0.1 3.5 9
③ 0.1 3.5 0.1 3.5 x
④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9
⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10
【解题思路与解释】
(4)实验③中,x=_________。
(5)实验①、②、③的目的是________。
(6)通过比较Ⅰ组(①、②、③)与Ⅱ组(③④、⑤)两组实验,可推断反应物浓度的改变对与硫酸反应的化学反应速率的影响,溶液浓度的改变影响更大。该推断的证据是________。
参考答案
1.答案:A
解析:
2.答案:D
解析:
3.答案:B
解析:
4.答案:C
解析:C.增大固体的量不影响反应速率,即其他条件保持不变,增大Y的用量,反应速率不变,故C错误。
5.答案:D
D.vD.v(D)=0.5mol/(L·min)将选项中的速率均用物质A表示的化学反应速率分别为:0.15mol/(L·min)、0.2mol/(L·min)0.mol/0.mol/(L·min)、0.25mol/(L·min),所以速率最大的是D。
6.答案:C
解析:A.由反应方程式可知,A呈固态,不能用A的浓度变化表示反应速率,A不正确;
B.反应进行3min时,达到平衡状态,增加了,则,此速率表示反应进行3min内的平均速率,不等于2min末的速率,B不正确;
C.3min达到平衡状态,此时==,第4min时反应仍保持平衡状态,所以和表示的反应速率的值相等,C正确;
D.由于B、D的化学计量数不等,所以表示反应进行到不同阶段时的反应速率,则这两段时间内反应速率不相等,D不正确;
故选C。
7.答案:A
解析:A.图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为,甲中容器体积未知,无法计量A的反应速率,故A错误;B.图乙:某温度下发生反应:,根据图中信息得到时刻改变的条件可能是加入催化剂,可能是加压,故B正确;C.图丙:对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,升高温度,该反应平衡常数增大,故C正确;D.图丁:根据“先拐先平数值大”原理可知,升温温度,C%降低,则升高温度平衡向逆向移动,所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到,从下到上,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即m+n>p,故D正确。综上所述,答案为A。
8.答案:D
解析:A、D项统一单位后,,再利用反应速率除以相应的化学计量数,可得,,,,D项符合题意。
9.答案:B
解析:A.定量测定化学反应速率要用分液漏斗,气体会从长颈漏斗管口逸出,缺少秒表,A项错误;
B.作阳极,可实现,B项正确;
C.铁会导热,中和反应的反应热测定应用玻璃搅拌器,C项错误;
D.温度、催化剂均能加快反应速率,在加热的基础上,不能验证对分解有催化作用,D项错误;
10.答案:B
解析:反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故1 min时,Z的浓度大于,A正确;4 min时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为0.6 mol,故反应在4 min时已达到平衡,设达到平衡时生成了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数时Y的浓度为,Z的浓度为,加入0.2 mol Z后,Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1:2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为,C正确;由B项解题思路可知5 min时反应处于平衡状态,此时生成Z为0.6 mol,则X的转化量为0.6 mol,初始X的物质的量为2 mol,剩余X的物质的量为1.4 mol,D正确。
11.答案:(1);;79.0%
(2)
解析:(1)恒容密闭容器2L,结合图中数据,10s内用Z表示的反应速率为;X反应了(1.20-0.41)mol=0.79mol,故X的物质的量浓度减少了;10s内Y反应了,则Y的转化率为。
(2)由图,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,10s内转化的物质的量比值为,因为化学反应中转化的物质的量之比等于化学计量数之比,所以该反应的化学方程式为:。
12.答案:(1)-121.5;低温;<;BD
(2)AC;温度到一定值时,此时反应以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ气体体积不变的反应,改变压强平衡不移动,二氧化碳转化率不变,三条压强曲线交于一点
(3)0.1;10
解析:(1)③反应前后质量守恒、原子守恒,碳与氧元素质量比恒定不变,A项不符合题意;体积不变,气体质量不变,气体密度是定值不能判断达到平衡状态,C项不符合题意。
(2)①图甲中,同一温度下压强增大反应Ⅰ平衡正向移动,甲醇的产率越高,因此,B项错误;催化剂不能提高CO2的平衡转化率,D项错误。
(3)根据碳元素守恒可知,1mol,有1mol(g)和0.5mol(g)生成,则反应Ⅰ生成的(g)为1mol,消耗的为3mol;反应Ⅳ生成的(g)为1.5mol,消耗的为3mol;则平衡时,。由此计算可得=mol/(L·min)=0.1mol/(L·min),反应Ⅰ的平衡常数=10。
13.答案:(1);
(2)
(3);有水参与的历程,活化能较小,反应速率加快
(4)0.2;;升高温度
解析:(1)根据方程式可知其等于已知反应①加上反应②,由盖斯定律可求得;图中燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,氧气进入正极,正极电极反应式为;
(2)根据解题思路,催化剂为得到的甲醇最多且CO少,该反应应选择的最佳催化剂为;
(3)依反应历程图所示,有水参与时反应的化学方程式为:有水参与的历程,反应速率加快的原因是有水参与的历程,活化能较小,反应速率加快;
(4)从图中可知,1min时的物质的量为6mol,起始的的物质的量为12mol,变化的的物质的量为6mol,故变化的甲醇的物质的量为2mol,0~1min内甲醇的反应速率根据图示,8min后的物质的量保持不变,体系达到平衡状态,的物质的量为2mol,根据题意有,
平衡时候总的物质的量,,,该反应的平衡常数==;状态Ⅲ与状态Ⅰ相比,的物质的量增加,参与反应的氢气的物质的量减少,平衡逆向移动,同时从图中可知达到平衡的时间变短,该反应是一个放热反应,综合可知改变的条件可能是升高温度。
14.答案:(1)秒表(或计时器)
(2)
(3);会部分溶于水
(4)8
(5)探究浓度变化对
硫代硫酸钠和硫酸反应速率的影响
(6)从题图2可知,两组实验中达到相同浑浊度时,Ⅰ组实验浓度变化对反应时间影响更明显
解析:(1)从实验装置可知,本实验是通过测量在一个时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率,故还缺少的仪器是秒表或计时器。
(2)在酸性条件下发生硫元素的歧化反应,由+2价歧化为0价和+4价,即产物为和。
(3)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体,气体的物质的量为,根据,可计算出2min内的反应速率为,而该测定值比实际值偏小,其原因可能是会部分溶于水,收集得到的比理论值小。
(4)由控制变量法可知溶液总体积为15 mL,实验③中,。
(5)①、②、③中硫酸的体积相同、混合溶液的总体积不变,只有加入的溶液的体积不同,所以实验①、②、③)的目的是探究浓度变化对硫代硫酸钠和硫酸反应速率的影响。
(6)通过比较Ⅰ组(①、②、③)与Ⅱ组(③、④、⑤)两组实验,可推断溶液浓度的改变对与硫酸反应的化学反应速率影响更大,该推断的依据是从题图2可知,两组实验中达到相同浑浊度时,Ⅰ组实验浓度变化对反应时间影响更明显。