2024-2025学年高中化学鲁科版必修2课时作业 第二章第3节 化学反应速率化学平衡(含解析)

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名称 2024-2025学年高中化学鲁科版必修2课时作业 第二章第3节 化学反应速率化学平衡(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-03-05 18:40:50

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2024-2025学年高中化学鲁科版必修2课时作业 第二章第3节 化学反应速率化学平衡
一、单选题(每题3分,共42分)
1.为了说明影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论不正确的是( )。
A.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时,大理石粉的反应快
B.将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时,二者的化学反应速率相等
C.将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.室温下,向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水,再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末,二者产生氧气的快慢不同
2.变量控制是科学研究的重要方法。向四支相同的试管中各加入溶液,分别滴入2滴溶液。在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是( )
选项 A B C D
的质量分数
水浴温度/℃ 20 40 20 40
A.A B.B C.C D.D
3.下列说法正确的是( )
A.加热浓氨水可促进电离,导致浓度增大
B.铝与足量的稀硝酸反应,改用浓硝酸可提高反应速率
C.常温下,的溶液一定显酸性
D.为除去溶液中的,可加入固体
4.一定温度下,在体积可变的反应器中充入足量,发生反应:,达到平衡1时测得气体压强为,浓度为。保持温度不变,将体积压缩至原来的一半,保持压缩后体积不变,达到平衡2时测得气体压强为,浓度为。下列推断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
5.工业上用和合成氨的反应是放热反应,在合成氨的实际生产中,温度通常控制在500℃左右。这是因为( )
A.高温有利于提高反应物的平衡转化率 B.高温能使逆反应速率减慢
C.在该温度范围内催化剂活性最强 D.在该温度下反应的平衡常数最大
6.已知,现将下列4种盐酸,分别加入到4支盛有,溶液的试管中,并加水稀释到5mL,混合后到能观察到明显浑浊现象所需要的时间最少的是( )
A. B.
C. D.
7.研究表明,催化分解的微观机制是复杂的,可以形成以下基本观点:与循环反应;且与反应产生的强氧化性羟基自由基(·OH)起到了关键作用,该过程被称为类-Fenton反应,如图所示,下列说法正确的是( )
A.0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为
B.可以改变反应历程,降低分解反应的反应热
C.与反应产生羟基自由基的反应为
D.去除废水中难降解的有机污染物,主要利用了羟基自由基的还原性
8.许多生活智慧都蕴含化学原理。下列保存食物的方法体现了“温度影响化学反应速率”的是( )
A.干燥保存 B.加盐腌制 C.置于冰箱 D.真空密封
9.工业上以铁矿石(主要成分为)为原料冶炼铁的主要反应是:,下列说法不正确的是( )
A.升高温度,反应速率会增大
B.将铁矿石粉碎,反应速率会增大
C.平衡时,正、逆反应速率均为零
D.平衡时,的浓度不再变化
10.用来表示可逆反应:的正确图象是下图中的( )
A. B.
C. D.
11.化学反应速率在工农业生产和日常生活中有重要作用,下列说法正确的是( )
A.在化学工业中,使用催化剂一定能提产率
B.将肉类等食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C.茶叶等包装中加入的还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
D.在室外,夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大
12.氢气和氧气在催化剂作用下发生爆炸式反应生成水,主要反应机理如下。下列说法错误的是( )




A.为反应的中间体
B.反应过程不可能生成
C.反应的活化能因使用催化剂而降低
D.自由基()的反应活性很强,寿命极短
13.下列措施中,能提高化学反应速率的是( )。
A.减小反应物浓度 B.降低压强
C.升高温度 D.减小反应物之间的接触面积
14.已知:,,反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.催化剂K能降低反应活化能,提高活化分子百分数
B.加入催化剂K后,该反应活化能为E1
C.加入催化剂后,该反应分两步完成,第一步为决速步骤
D.该反应是放热反应,升高温度正反应速率降低,逆反应速率升高,平衡逆向移动
二、解答题(共4题,58分)
15.将一块质量为5.0 g的铝片投入盛有500 mL 0.5溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线段不产生氢气的原因是, 有关反应的化学方程式为_____________。
(2)曲线段产生氢气的速率较小的原因是_____________。
(3)曲线段产生氢气的速率增加较快的主要原因是_____________。
(4)曲线点以后产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_____________。
16.根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题:
Ⅰ.某温度时,在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如图1所示(A、B均为气体):
(1)该反应的化学方程式为_______________。
(2)反应开始至4min时,A的平均反应速率为_______________。
(3)4min时,反应是否达平衡状态?_______________(填“是”或“否”),8min时,_______________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式为,该反应为放热反应,且每生成2 mol,放出92.4kJ的热量。
(1)当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变、和的量),反应速率与时间的关系如图2所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(时刻后)为____。
(2)在一定温度下,向一个容积为1L的容器中通入2mol氨气和8mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。
①的转化率为________。
②反应达到平衡时,放出的热量______(填字母,下同)。
A.小于92.4kJ
B.等于92.4kJ
C.大于92.4kJ
D.可能大于、小于或等于92.4kJ
(3)若该反应在绝热条件下进行,下列能证明反应已达化学平衡状态的为_______。
A.各物质浓度不变
B.体系的温度不变
C.的分子数之比为1:3:2
D.混合气体的质量不变
17.将一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧气的空气(忽略)放入一定体积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液,气体体积减小了21.28 L;再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)__________________。
a.二氧化硫和三氧化硫浓度相等
b.三氧化硫百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时,消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中,生成沉淀的质量是多少?
18.根据你对二氧化硫的催化氧化反应的理解,回答下列问题。
(1)如何从微观的角度描述该可逆反应的化学平衡状态?
(2)向一密闭容器中充入与,反应一段时间后,可能存在于哪些物质中?
(3)在有催化剂存在和加热条件下,若将一定量的充入一密闭容器中,最终容器中会存在哪些物质?
参考答案
1.答案:B
解析:在相同条件下,反应物间的接触面积越大,化学反应速率越快,故A正确;镁比铝活泼,相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应,镁条的反应速率更快,故B不正确;硝酸见光易分解,故C正确;在相同条件下,加入合适的催化剂可以加快化学反应速率,故D正确。
2.答案:D
解析:温度越高、的浓度越大反应速率越快,则开始阶段化学反应速率最大的是10%溶液、40℃,故选D。
3.答案:C
解析:C.溶液酸碱性与的相对大小有关,溶液显酸性,溶液显碱性。溶液显中性,C正确。
4.答案:D
解析:平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,压缩后平衡常数为不变,即两次平衡的浓度和压强都不变,故答案为D。
5.答案:C
解析:A.对于放热反应而言,低温有利于提高反应物的转化率,A项错误;
B.升高温度,正、逆反应速率均增大,B项错误;
C.在500℃左右时,铁和钼等催化剂的活性最高,可以加快反应速率,C项正确;
D.升高温度,合成氨反应的平衡常数减小,D项错误。
故选C。
6.答案:A
解析:A.2mL,0.3加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=;
B.2mL,0.2加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=;
C.1mL,0.4加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=;
D.1mL,0.25加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=;
盐酸浓度越大反应速率越快,观察到浑浊现象所需要的时间越短;
故选A。
7.答案:C
解析:A.0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为,A错误;
B.为催化剂,可以改变反应历程,但不能改变分解反应的反应热,B错误;
C.由图可知与反应产生羟基自由基和,反应为,C正确;
D.去除废水中难降解的有机污染物,主要利用了羟基自由基的强氧化性,D错误;
故选:C。
8.答案:C
解析:A.干燥保存,是通过控制湿度,干燥食物,达到阻止霉菌、发酵菌和细菌生长,达到保存的目的,与温度无关,故A不选;
B.加盐腌制,可使细菌的细胞脱水,从而其他杀菌作用,有利于食物的保存,与温度无关,故B不选;
C.置于冰箱,可降低食物温度,使微生物的酶活性降低,从而起到长期保存作用,体现温度对速率的影响,故C选;
D.真空密封可隔绝氧气,使微生物没有生存条件,达到长期保存作用,故D不选;
故选:C。
9.答案:C
解析:A.升高温度,活化分子百分数增大,活化分子有效碰撞几率增大,化学反应速率加快,故A正确;B.增大反应物的接触面积,化学反应速率加快,将铁矿石粉碎,反应物的接触面积增大,则反应速率会增大,故B正确;C.平衡时正逆反应速率相等但反应没有停止,所以反应速率不等于0,故C错误;D.平衡时,各物质的浓度不变,所以的浓度不再变化时反应达到平衡状态,故D正确;故选:C。
10.答案:B
解析:
11.答案:C
解析:在化学工业中,使用催化剂能提高反应速率,但不影响化学平衡的移动,则不能提高产率,A项错误;将肉类等食品进行低温冷藏,能抑制细菌的生长和繁殖,但不能杀死细菌,则不能使其永远不腐败变质,B项错误;茶叶等包装中加入的还原性铁粉能消耗氧气,所以能显著延长茶叶的储存时间,C项正确;夏天室外的温度比冬天室外的温度高,温度越高反应速率越快,则夏天面粉发酵速度比冬天面粉发酵速度快,D项错误。
12.答案:B
解析:A.过程①、③、④中生成,过程②中消耗,为反应的中间体,A说法正确;
B.过程②、③产生的,B说法错误;
C.催化剂降低反应的活化能,加快反应的速率,C说法正确;
D.自由基()的反应活性很强,寿命极短,D说法正确;
故答案为:B。
13.答案:C
解析:减小反应物浓度,反应速率减小,故A错误;有气体参与的化学反应,降低压强,化学反应速率减小,故B错误;升高温度,化学反应速率增大,故C正确;减小反应物之间的接触面积,化学反应速率减小,故D错误。
14.答案:D
解析:D.升高温度正逆反应速率均升高,故D错误;
选D。
15.答案:(1)铝片表面有,硫酸首先与反应;
(2)氧化膜未完全反应掉,铝与硫酸接触的表面积较小
(3)反应放出的热量使溶液的温度升高而增大反应速率
(4)随着反应的进行,溶液的浓度下降
解析:
16.答案:Ⅰ.(1)
(2)
(3)否
Ⅱ.(1)
(2)①50%②B
(3)AB
解析:Ⅰ.(1)从图1可以看出,在反应过程中,A的物质的量减小,为反应物,B的物质的量增加,为生成物。从开始到4min时,A的物质的量从0.8mol减小到0.4mol,减小了0.4mol,B的物质的量从0.2mol增加到0.4mol,增加了0.2mol。A和B变化的物质的量之比为0.4mol:0.2mol=2:1,变化的物质的量之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,同时可以从图1中看出该反应是可逆反应,反应的化学方程式为:。
(2)从开始到4min时,消耗的A的物质的量为0.4mol,容器容积为2L,则消耗的A的物质的量浓度为0.2mo/L,用A表示开始至4min时的反应速率为。
(3)4min时,反应没有达到平衡状态。8min后,A和B的物质的量不再变化,达到了平衡状态,则。
Ⅱ.(1)正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,所以(时刻后)处于化学平衡状态的时间段为和。
(2)①设该反应转化,列三段式如下:
平衡时容器内气体的压强为起始时的80%,则,解得,的转化率为。②已知每生成2 mol,放出92.4kJ的热量。该反应中生成了2 mol,所以放出92.4kJ的热量,故选B。
(3)该体系中各物质的浓度不再变化,说明反应达平衡状态,故A选;该反应在绝热条件下进行,当体系温度不再变化时,说明反应达到了化学平衡状态,故B选;、、的分子数之比为1:3:2时反应未必为平衡状态,故C不选;反应物和生成物均为气体,混合气的总质量一直不变,所以混合气体质量不变不能证明反应达到了化学平衡状态,故D不选;故选AB。
17.答案:(1)bc (2)94.7% (3)10.5 g
解析: (1)二氧化硫和三氧化硫浓度不再变化 (不是两者浓度相等)时,反应达到平衡;该反应前后气体的物质的量发生改变,气体的压强不变时,反应达到平衡;三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗表明的都是正反应,无法判断反应达到平衡状态;由于气体的体积不变,质量守恒,故不论反应是否达到平衡,混合气体的密度都保持不变,密度保持不变,无法判断反应达到平衡状态。
(2)消耗氧气的物质的量为,则消耗的=生成的=0.45 mol×2 =0.9 mol。反应后二氧化硫与三氧化硫的物质的量之和为0.95 mol,即为反应前的二氧化硫的物质的量,反应达到平衡时,二氧化硫的转化率=。
(3) 二氧化硫与氯化钡溶液不反应。生成的沉淀为硫酸钡,由可知,,。
18.答案:(1)每生成1个分子的同时也有1个分子生成或每消耗1个分子的同时也消耗1个分子。
(2)可能存在于氧气,二氧化硫和三氧化硫中。
(3)有氧气,二氧化硫和三氧化硫三种物质
解析:在这样的可逆反应体系中加入,参与化学反应后分布于各种含氧元素的物质中。
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