6.2 化学反应的速率与限度 同步练 （含解析）2024-2025学年人教版（2019）高中化学必修第二册

6.2 化学反应的速率与限度
巩固训练
1．用石灰石和稀盐酸制取的反应中，不会影响该反应速率的是
A．盐酸的体积 B．盐酸的浓度
C．石灰石颗粒的大小 D．溶液的温度
2．可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是
A．v(X)=0.25mol/(L·s) B．v(Y)=3.6mol/(L·s)
C．v(Q)=0.1mol/(L·s) D．v(Z)=0.3mol/(L·s)
3．一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn（Ⅱ）起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是
A．Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4
B．总反应为：
C．由于Mn（Ⅱ）的催化作用，13min后反应速率会加快
D．该反应过程中，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
4．为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。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0.8mol·(L·s) 1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·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
5．在一定温度下，容积为2L的恒容密闭容器中某一反应中所涉及的物质仅有M、N，其物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列表述中错误的是
A．该反应的化学方程式为
B．，该反应的平均反应速率
C．时，反应达到平衡
D．时，N的浓度是M的2倍
6．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是
A．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
B．实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
C．2SO2+O22SO3反应中，SO2不能全部转化为SO3
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
7．利用下列实验装置能完成相应实验的是
实验装置
选项 A．熔化NaOH B．制备白色沉淀
实验装置
选项 C．验证易溶于水且溶液呈碱性 D．探究催化剂对反应速率的影响
8．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质量的变化如图所示。下列推断合理的是
A．该反应的化学方程式为：
B．反应进行到1s时，
C．反应进行到6s时，8的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
培优提升
9．将足量铝片和一定体积的盐酸充分反应，记录相关数据，作出反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图（如下图所示），下列说法正确的是
A．O点浓度最大，此时反应速率最快
B．出现曲线a图像，可能采取的措施为在溶液中加入少量
C．出现曲线a图像，可能采取的措施是将的盐酸用的硫酸代替
D．为探究浓度对反应速率的影响，在保持其他条件相同的情况下，将的盐酸替换成的硫酸进行对照
10．回答下列问题
(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如下图所示。
①该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)： 。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。
(2)如下图所示是可逆反应的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是_______。
A．t1时，只有正方向反应在进行
B．t2时，反应达到最大限度
C．，反应不再进行
D．，各物质的浓度不再发生变化
(3)t℃时，将和通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：，时反应达到平衡，此时测得反应物还剩余。从反应开始到化学平衡，生成的平均反应速率为 ；平衡时的转化率为 。若将物质的量之比为的和混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。的转化率为 。
11．化学反应速率的探究，化学反应速率的影响因素的研究能够更好地减小成本，提高产率。回答下列问题：
(1)向的密闭容器中加入和三种气体，一定条件下发生反应：，各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示：
①若，则内 ，A的转化率为 。
②平衡时体系内的压强为初始状态的 倍。
③下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 （填字母）。
A．A、B、C的物质的量之比为
B．相同时间内消耗，同时消耗
C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
D．B的体积分数不再发生变化
(2)我校化学兴趣小组的小王同学用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验如下表所示：
实验编号 锌的状态 反应温度 收集氢气所需时间
I 薄片 15 180
Ⅱ 薄片 25 70
Ⅲ 粉末 25 15
①实验I和Ⅱ表明 ，化学反应速率越大；
②能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是 和 ；
③你猜想下列因素中能影响酸与金属反应的反应速率的有 （填字母）。
A．酸的种类 B．酸溶液的体积（确保金属与酸充分接触） C．金属的颜色 D．金属的种类
12．某温度下，在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：
(1)该反应的化学方程式可表示为 。
(2)反应起始至t min(设t＝5)，X的平均反应速率是 。
(3)在t min时，该反应达到了 状态，下列可判断反应已达到该状态的是 (填字母，下同)。
A．X、Y、Z的反应速率相等 B．X、Y的反应速率比为2∶3
C．混合气体的密度不变 D．生成1molZ的同时生成2molX
(4)从开始到t秒末X的转化率 。
(5)用一定能使该反应的反应速率增大的措施有 。
A．其他条件不变，及时分离出产物 B．适当降低温度
C．其他条件不变，增大X的浓度 D．保持体积不变，充入Ar气使容器内压强增大
(6)在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)+3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是
①C的生成速率与C的分解速率相等；
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B；
③B的浓度不再变化；
④混合气体总的物质的量不再发生变化；
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3；
⑥混合气体的密度不再变化。
参考答案
1．A
【分析】用石灰石和稀盐酸制取CO2的反应CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；
【详解】A．盐酸的体积，与反应物浓度浓度无关，不能影响该反应速率，故A符合题意；
B．增大反应物浓度能加快反应速率，盐酸的浓度能影响该反应速率，故B不符合题意；
C．表面积越大，反应速率越快，石灰石颗粒的大小能影响该反应速率，故C不符合题意；
D．温度越高，反应速率越快，溶液的温度能影响该反应速率，故D不符合题意；
故选：A。
2．B
【分析】因为同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，所以比较反应速率快慢时，可以转化为同一种物质反应速率表示；
【详解】A．；
B．，；
C．，；
D．，；
比较以上数据可得出，选项中B反应速率最快，故选B。
3．D
【分析】约13min前，随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后，Mn(Ⅳ)被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大。
【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)， 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项正确；
B．被还原为，H2C2O4被氧化为，H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为，B项正确；
C．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，因此13min后反应速率会加快，C项正确；
D．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，D项错误；
答案选D。
4．A
【详解】A．化学反应速率是用来表示反应快慢的物理量，根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，A正确；
B．有些化学反应酸碱中和反应瞬间就能完成，但几乎没有明显现象发生，B错误；
C．化学反应速率为0.8mol·(L·s) 1是指1s内某物质的浓度变化为0.8mol·L 1，而不是1s时的瞬时浓度，C错误；
D．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，D错误；
故选A。
5．B
【分析】根据图中所示，时，M增加了2mol，是生成物，N减小了4mol，是反应物，反应到时达到平衡状态，该反应的方程式为：。据此答题。
【详解】A．根据分析知，该反应的化学方程式为：，A正确；
B．，N减小了4mol，浓度减小量为，该反应的平均反应速率，B错误；
C．时，M、N的物质的量均保持不变，反应达到了化学平衡状态，C正确；
D．时，N物质的量为6mol，M物质的量为3mol，N、M浓度之比为，D正确；
故选B。
6．A
【详解】A．增加纯液体的量，浓度不变，速率也不变，所以在金属钠与足量水反应中，增加水的量反应速率不变，A错误；
B．MnO2为H2O2分解制O2的催化剂，可加快反应速率，B正确；
C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为产物，C正确；
D．固体的表面积越大，与反应物的接触面积越大，反应速率越快，D正确；
答案选A。
7．C
【详解】A．氢氧化钠能和二氧化硅反应，不能用陶瓷坩埚熔化NaOH，A错误；
B．NaOH与反应生成，易被空气氧化，所以需要用除氧的氢氧化钠，并将胶头滴管伸入液面以下，B错误；
C．挤压胶头滴管，氨气溶于水，使烧瓶内压强减小，打开止水夹，烧杯里的水进入烧瓶，能看到红色喷泉，说明NH3的水溶液显碱性，C正确；
D．两个试管内双氧水的浓度不同，不能用于探究催化剂对反应速率的影响，D错误；
故选C。
8．C
【详解】A．根据反应系数之比等于其物质的量变化之比，且反应物未消耗完全，根据图像可知，6s反应达平衡状态，则该反应为可逆反应，A物质增加1.2mol、D物质增加0.4mol、B物质减少0.6mol、C物质减少0.8mol，则该反应方程式，故A错误；
B．化学反应速率比等于化学计量数之比，根据可知，故B错误；
C．6s内，B物质消耗0.6mol，则B的平均反应速率：，故C正确；
D．反应进行到6s时，反应达平衡状态，各物质速率比等于化学计量数之比，化学计量数不同，则各物质的反应速率不相等，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．O点浓度最大，由于反应放热，温度升高，反应速率加快，随着反应进行氢离子浓度下降，反应速率减慢，反应速率先增大后减小，A错误；
B．在溶液中加入少量，铝与发生置换反应生成铜单质，与铝和盐酸形成原电池装置，加快反应速率，B正确；
C．将的盐酸用的硫酸代替，浓硫酸与铝在常温钝化，C错误；
D．为探究浓度对反应速率的影响，根据控制变量，实验过程中氢离子浓度不同，保持其它条件一致，但硫酸与盐酸阴离子种类不同，D错误；
答案选B。
10．(1) bd
(2)BD
(3) 20% 80%
【详解】（1）①从浓度变化趋势来看，X为生成物，Y为反应物。时X增加了，Y减小了，故X、Y的化学计量数之比为，且化学平衡状态X、Y均存在，浓度不发生变化，则该反应为可逆反应，化学方程式为；
②c、a点后XY的量继续改变，没有达到平衡；b、d点后XY的量不再改变，说明达到平衡；故表示化学反应处于平衡状态的点是b、d；
（2）A．对于可逆反应，反应开始后的任何时刻正、逆反应均在进行，A错误；
B．t2时，处于平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，反应达到最大限度， B正确；
C．，正、逆反应速率相等，但不等于0，C错误；
D．，处于平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，D正确；
故选BD；
（3）由题意建立如下三段式：
则，；
若设、的物质的量均为，根据阿伏伽德罗定律可知，混合气体体积减少了20%，则反应过程中气体减小了，根据化学方程式体现的关系可知，反应了，的转化率为80%。
11．(1) 60% 1 BD
(2) 在其他条件相同下，温度越高 Ⅱ Ⅲ AD
【详解】（1）①若，则内，A的转化率为；
②起始时气体的总物质的量为0.3+0.1+0.02=0.42mol，平衡时总物质的量为(0.11+0.06+0.04)mol/L×2L=0.42mol，恒温恒容下，气体的压强与物质的量成正比，则平衡时体系内的压强为初始状态的1倍；
③A．A、B、C的物质的量之比为的状态，正逆反应速率不一定相等，仅仅是反应的一种特殊情况，不能判定反应已达到化学平衡状态，故A错误；
B．相同时间内消耗会生成2molC，同时消耗2molC，则正逆反应速率相等，可说明反应已达到化学平衡状态，故B正确；
C．A、B、C均为气态，反应前后气体的总质量不变，为定值，所以气体总质量不随时间的变化而变化不能判定反应已达到化学平衡状态，故C错误；
D．B的体积分数不再发生变化说明B的量不再变化，已达到平衡状态，故D正确；
故选BD；
（2）①实验Ⅱ温度高，收集100mL氢气所需时间短，则实验I和Ⅱ表明在其他条件相同下，温度越高，化学反应速率越快；
②实验Ⅱ和Ⅲ中接触面积不同，探究的是固体表面积对化学反应速率的影响的实验编号是Ⅱ和Ⅲ；
③反应物本身的性质对化学反应速率起决定作用，能影响酸与金属反应的反应速率的有酸和金属的种类，故答案为：AD。
12． 2X(g)3Y(g)＋Z(g) 0.08mol·L-1·min-1 化学平衡 D 33.3% C ①③⑥
【分析】根据图示中反应物的减少量与生成物的增加量确定化学方程式；根据所给条件中各组分的速率或浓度是否发生变化判断反应是否达到平衡状态；根据影响化学反应速率的因素判断化学反应速率的变化，据此分析。
【详解】(1) 由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，作为Y、Z为生成物，当反应到达t min时， n(X)=0.8mol， n (Y)=1.2mol， n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比， n(X)： n (Y)： n(Z)=2：3：1，则所以反应的化学方程式为：2X(g)3Y(g)＋Z(g)；
(2)某物质的化学反应速率等于这段时间内浓度的变化量与这段时间的比值，故X的平均反应速率v===0.08mol·L-1·min-1；
(3) t min时体系中各物质的物质的量不再发生变化，说明反应已经达到了化学平衡状态；
A选项中由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态，故A错误；
B选项中由于化学反应速率之比等于化学计量数之比，但没有明确物质的生成速率还是反应速率，当X为消耗速率Y为生成速率时无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2：3，故B错误；
C选项中由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；
D选项中生成1mol Z的同时生成2mol X，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确；
答案选D；
(4)转化率等于这段时间内反应掉的物质的物质的量与物质的总物质的量的比值，故物质X的转化率==33.3%；
(5)A选项，其他条件不变，及时分离出产物，由于反应物的浓度不发生变化，故不会增大反应速率，A错误；
B选项，适当降低温度，使单位体积内活化分子百分数降低，降低反应速率，B错误；
C选项，增大X的浓度可以增大单位体积内X的活化分子百分数，增大反应速率，C正确；
D选项，体积不变充入Ar气，单位体积内活化分子百分数不变，反应速率不变，D错误；
故选择C；
(6)①同一物质的分解速率与生成速率相同，说明正逆反应速率相同，可以说明反应达平衡状态，①正确；
②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，②错误；
③反应达平衡时各组分浓度不再发生变化，可以说明反达平衡状态，③正确；
④气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的量都不变，④错误；
⑤平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度，各组分物质的量的比不能作为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；
⑥A为固体，混合气体的密度不变化，说明气体的总质量不变，反应达到平衡状态，⑥正确；
故选择①③⑥。