阶段强化练4 化学反应的速率与限度
(分值：44分 选择题每小题3分)
1．[2024·江苏盐城高一期中]化学与生活息息相关，下列措施中与改变反应速率无关的是( )
A．铁制器皿涂油刷漆
B．食品包装袋内充入氮气
C．厨房中尽量使用铁锅而不使用铝锅
D．将酸奶存放在冰箱中
2．[2024·湖北枝江高一期中]13 g锌粒与足量2 mol·L-1稀硫酸反应生成H2，下列措施可以加快反应速率，但减少H2的最终生成量的是( )
A．将锌粒换成等质量的锌粉
B．向稀硫酸中加入少量CuSO4固体
C．向稀硫酸中加入少量Na2SO4溶液
D．将该稀硫酸换成足量0.5 mol·L-1稀硫酸
3．[2024·安徽合肥高一期中]在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．SO2、O2、SO3在容器中共存
B．SO2、O2、SO3的浓度均不再改变
C．SO2、O2、SO3浓度比为2∶1∶2
D．正、逆反应速率相等且均等于零
4．[2024·福建福州高一期中]将1 mol固体A置于体积不变的真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其分解：A(s) 2B(g)＋C(g)，下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．物质的浓度：c(B)＝2c(C)
B．混合气体的密度保持不变
C．B的体积分数不变
D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
5．[2024·河南濮阳高一检测]在2 L恒容密闭容器中加入足量的炭和2 mol水蒸气发生反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，5 min时测得CO(g)的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A．v(C)＝0.04 mol·L-1·min-1
B．5 min时H2O(g)的转化率为60%
C．因C足量，所以H2O可以完全转化
D．5 min时n(H2)＝0.8 mol
6．[2024·甘肃民勤一中高一期中]将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1，下列说法正确的是( )
A．用物质A表示0～2 s的平均反应速率为
B．达到平衡时，该反应停止
C．2 s时物质A的转化率为30%
D．2 s时n(B)∶n(C)＝1∶2
7．[2024·山西运城高一检测]一定温度下，物质的量为0.1 mol的X(g)与0.3 mol的Y(g)在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，5 min达到平衡状态，测得密闭容器中Z的物质的量为0.12 mol，下列说法正确的是( )
A.5 min内，用X表示的平均反应速率为0.003 mol· ·
B．达到平衡时，容器内的压强是反应前的0.7倍
C．达到平衡时，2n(Y)＝3n(Z)
D．达到平衡时，增加少量氦气(不参与反应)，反应速率增大
8．[2024·河北沧州高一检测]某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度：
ⅰ.取3 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中，向其中加入10滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，振荡；
ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1～2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝；
ⅲ.用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1～2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红。下列说法错误的是( )
A．步骤 ⅰ 中，反应的离子方程式为
2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2
B．步骤ⅱ中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度
C．KSCN是含有共价键的离子化合物
D．往步骤ⅰ中反应后的溶液中加入2 mL苯，液体会分层且上层溶液呈紫红色
9．[2024·湖北仙桃高一期中]HI受热发生反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)。一定温度时，向1 L恒容密闭容器中充入1 mol HI，体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．0～40 min内，v(H2)＝1.875×10-3 mol·L-1·min-1
B．20 min时，HI的转化率为18%
C．120 min时，2v正(HI)＝v逆(I2)
D．加入高效催化剂，达到平衡时t＞120 min
10．一定条件下，Cu2+、Mn2+、Fe3+的浓度对乙酸在光照条件下的催化降解率的影响如图所示，其降解产物为无污染物质。下列说法错误的是( )
A．温度越高，Cu2+、Mn2+、Fe3+的催化降解率越大
B．离子浓度相同时，Cu2+的催化效果最好
C．Fe3+的浓度对乙酸降解率的影响不大
D．乙酸的降解产物可能是CO2和H2O
11．(8分)[2024·江苏南京高一期末]把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的坐标曲线来表示。请回答下列问题：
(1)曲线O→a段不产生氢气的原因是______________________，有关反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)曲线a→b段产生氢气的速率较慢的原因是____________________，有关的化学方程式为______________________________________________。
(3)曲线b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是____________________________________。
(4)曲线c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是______________________________________。
12．(6分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T ℃时，将0.8 mol NO和0.8 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中，模拟尾气转化，容器中NO的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)反应开始至10 min，v(NO)＝________ mol·L-1·min-1。
(3)下列说法正确的是________(填标号)。
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c.平衡时，CO的浓度是0.4 mol·L-1阶段强化练4 化学反应的速率与限度
(分值：44分 选择题每小题3分)
1．[2024·江苏盐城高一期中]化学与生活息息相关，下列措施中与改变反应速率无关的是( )
A．铁制器皿涂油刷漆
B．食品包装袋内充入氮气
C．厨房中尽量使用铁锅而不使用铝锅
D．将酸奶存放在冰箱中
2．[2024·湖北枝江高一期中]13 g锌粒与足量2 mol·L-1稀硫酸反应生成H2，下列措施可以加快反应速率，但减少H2的最终生成量的是( )
A．将锌粒换成等质量的锌粉
B．向稀硫酸中加入少量CuSO4固体
C．向稀硫酸中加入少量Na2SO4溶液
D．将该稀硫酸换成足量0.5 mol·L-1稀硫酸
3．[2024·安徽合肥高一期中]在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．SO2、O2、SO3在容器中共存
B．SO2、O2、SO3的浓度均不再改变
C．SO2、O2、SO3浓度比为2∶1∶2
D．正、逆反应速率相等且均等于零
4．[2024·福建福州高一期中]将1 mol固体A置于体积不变的真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其分解：A(s) 2B(g)＋C(g)，下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．物质的浓度：c(B)＝2c(C)
B．混合气体的密度保持不变
C．B的体积分数不变
D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
5．[2024·河南濮阳高一检测]在2 L恒容密闭容器中加入足量的炭和2 mol水蒸气发生反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，5 min时测得CO(g)的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A．v(C)＝0.04 mol·L-1·min-1
B．5 min时H2O(g)的转化率为60%
C．因C足量，所以H2O可以完全转化
D．5 min时n(H2)＝0.8 mol
6．[2024·甘肃民勤一中高一期中]将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1，下列说法正确的是( )
A．用物质A表示0～2 s的平均反应速率为
B．达到平衡时，该反应停止
C．2 s时物质A的转化率为30%
D．2 s时n(B)∶n(C)＝1∶2
7．[2024·山西运城高一检测]一定温度下，物质的量为0.1 mol的X(g)与0.3 mol的Y(g)在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，5 min达到平衡状态，测得密闭容器中Z的物质的量为0.12 mol，下列说法正确的是( )
A.5 min内，用X表示的平均反应速率为0.003 mol· ·
B．达到平衡时，容器内的压强是反应前的0.7倍
C．达到平衡时，2n(Y)＝3n(Z)
D．达到平衡时，增加少量氦气(不参与反应)，反应速率增大
8．[2024·河北沧州高一检测]某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度：
ⅰ.取3 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中，向其中加入10滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，振荡；
ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1～2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝；
ⅲ.用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1～2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红。下列说法错误的是( )
A．步骤 ⅰ 中，反应的离子方程式为
2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2
B．步骤ⅱ中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度
C．KSCN是含有共价键的离子化合物
D．往步骤ⅰ中反应后的溶液中加入2 mL苯，液体会分层且上层溶液呈紫红色
9．[2024·湖北仙桃高一期中]HI受热发生反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)。一定温度时，向1 L恒容密闭容器中充入1 mol HI，体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．0～40 min内，v(H2)＝1.875×10-3 mol·L-1·min-1
B．20 min时，HI的转化率为18%
C．120 min时，2v正(HI)＝v逆(I2)
D．加入高效催化剂，达到平衡时t＞120 min
10．一定条件下，Cu2+、Mn2+、Fe3+的浓度对乙酸在光照条件下的催化降解率的影响如图所示，其降解产物为无污染物质。下列说法错误的是( )
A．温度越高，Cu2+、Mn2+、Fe3+的催化降解率越大
B．离子浓度相同时，Cu2+的催化效果最好
C．Fe3+的浓度对乙酸降解率的影响不大
D．乙酸的降解产物可能是CO2和H2O
11．(8分)[2024·江苏南京高一期末]把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的坐标曲线来表示。请回答下列问题：
(1)曲线O→a段不产生氢气的原因是______________________，有关反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)曲线a→b段产生氢气的速率较慢的原因是____________________，有关的化学方程式为______________________________________________。
(3)曲线b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是____________________________________。
(4)曲线c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是______________________________________。
12．(6分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T ℃时，将0.8 mol NO和0.8 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中，模拟尾气转化，容器中NO的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)反应开始至10 min，v(NO)＝________ mol·L-1·min-1。
(3)下列说法正确的是________(填标号)。
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c.平衡时，CO的浓度是0.4 mol·L-1
阶段强化练4 化学反应的速率与限度
1．解析：铁制器皿涂油刷漆可减少铁与空气中的氧气接触，有利于减缓铁制器皿的腐蚀速率，则铁制器皿涂油刷漆与改变反应速率有关，故A不符合题意；食品包装袋内充入氮气可以减少氧气的浓度，有利于减缓食品的速率，延长保质期，则食品包装袋内充入氮气与改变反应速率有关，故B不符合题意；铝锅在炒制食物时，可能会因食物的酸碱性使得铝溶解造成微量的铝元素被人体吸收囤积，体内过多的铝元素会使人患上老年痴呆症，所以家用炒菜使用铁锅而不使用铝锅，则厨房中尽量使用铁锅而不使用铝锅与改变反应速率无关，故C符合题意；酸奶存放在冰箱中，可降低温度，减缓酸奶的氧化速率，延长酸奶的保质期，则将酸奶存放在冰箱中与改变反应速率有关，故D不符合题意。
答案：C
2．解析：将锌粒换成等质量的锌粉，反应速率加快，氢气的量不会受到影响，选项A错误；向稀硫酸中加入少量CuSO4固体，锌与硫酸铜会发生置换反应生成Cu，导致与酸反应的锌变少，生成氢气量变少，同时铜、锌、酸构成原电池，加快反应速率，选项B正确；向稀硫酸中加入少量Na2SO4溶液，相当于稀释了酸溶液，反应速率减慢，选项C错误；将该稀硫酸换成足量0.5 mol·L-1稀硫酸，反应速率会减慢，选项D错误。
答案：B
3．解析：可逆反应是反应物和生成物共存的体系，SO2、O2、SO3反应过程中在容器中一直共存，A错误；SO2、O2、SO3的浓度均不再变化，说明反应达平衡状态，B正确；SO2、O2、SO3的浓度比是否为2∶1∶2和是否平衡没有必然联系，C错误；化学平衡是动态平衡，平衡时速率不为0，D错误。
答案：B
4．解析：c(B)＝2c(C)不能说明正逆反应速率相等，不能确定是否达到平衡状态，A错误；容器体积始终不变，而反应中气体的质量为变量，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡，B正确；只有生成物为气体，生成B、C的物质的量之比为定值，B的体积分数不变不能说明达到平衡，C错误；只有生成物为气体，生成B、C的物质的量之比为定值，则混合气体的平均摩尔质量为定值，其保持不变不能说明达到平衡，D错误。
答案：B
5．解析：C为固体，不能用C表示化学反应速率，故A错误；5 min时测得CO(g)的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，即生成的CO物质的量为0.8 mol，由方程式得，消耗的水的物质的量为0.8 mol，5 min时H2O(g)的转化率为×100%＝40%，故B错误；该反应为可逆反应，所以H2O不能完全转化，故C错误；由B可知，5 min时生成的CO物质的量为0.8 mol，由方程式得，n(H2)＝0.8 mol，故D正确。
答案：D
6．解析： 2A(g)＋B(g) 2C(g)
开始/(mol·L-1) 4 2 0
转化/(mol·L-1) 1.2 0.6 1.2
平衡/(mol·L-1) 2.8 1.4 1.2
0～2 s，A的平均反应速率为＝0.6 mol·L-1·s-1，故A错误；可逆反应的平衡是一个动态平衡，反应未停止，故B错误；2 s后n(C)＝1.2 mol·L-1×1 L＝1.2 mol，参加反应的n(A)＝n(C)＝1.2 mol，则A的转化率为×100%＝30%，故C正确；物质的量之比等于物质的量浓度之比，根据三段式分析可得n(B)∶n(C)＝7∶6，故D错误。
答案：C
7．解析：5 min内，生成Z的物质的量是0.12 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗X的物质的量是0.06 mol，则用X的浓度变化表示的平均反应速率为v(X)＝＝0.006 mol·L-1·min-1，A错误；在相同条件下，气体的压强与气体的总物质的量成正比，在反应开始时n(总)＝0.1 mol＋0.3 mol＝0.4 mol；在平衡时n(Z)＝0.12 mol，n(X)＝0.1 mol－0.06 mol＝0.04 mol，n(Y)＝0.3 mol－3×0.06 mol＝0.12 mol，则平衡时n(总)＝0.04 mol＋0.12 mol＋0.12 mol＝0.28 mol，，则达到平衡时，容器内的压强是反应前的0.7倍，B正确；根据选项B分析可知，达到平衡时n(Y)＝0.12 mol，n(Z)＝0.12 mol，n(Y)＝n(Z)，C错误；反应达到平衡时，增加少量氦气，在恒容下各物质浓度不变，反应速率不变，D错误。
答案：B
8．解析：铁离子的氧化性比碘单质的强，故步骤ⅰ中，反应的离子方程式为2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2，故A正确；步骤ⅱ中现象说明KI和FeCl3反应生成碘单质，无论是否为可逆反应，均有碘单质生成，不能说明反应存在限度，故B错误；KSCN是由钾离子和SCN－构成，属于离子化合物，SCN－中含有共价键，故C正确；步骤ⅰ中反应后的溶液中有碘单质生成，加入2 mL苯，苯会萃取水溶液中的碘单质，苯与水不互溶，且密度比水小，故液体会分层且上层溶液呈紫红色，故D正确。
答案：B
9．解析：0～40 min内，v(HI)＝＝0.003 75 mol·L-1·min-1，则v(H2)＝1.875×10-3mol·L-1·min-1，A正确；20 min时，HI的转化率为×100%＝9%，B错误；120 min时达到平衡状态，＝，C错误；加入高效催化剂，化学反应速率加快，达到平衡时t＜120 min，D错误。
答案：A
10．解析：Cu2+、Mn2+、Fe3+均可作乙酸降解的催化剂，要使催化剂达到最佳催化效果，需在一定温度下进行，并不是温度越高越好，A项错误；根据图示可知，相同浓度下，曲线a (Cu2+)表示的降解率最大，B项正确；根据图示可知，Fe3+的浓度增加，乙酸的降解率变化不是很大，所以Fe3+的浓度对乙酸降解率的影响不大，C项正确；乙酸的降解产物为无污染物质，其产物可能为CO2、H2O，D项正确。
答案：A
11．解析：(1)曲线O→a段不产生氢气的原因是铝片表面有氧化铝，硫酸首先与表面的氧化铝反应，有关反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O。(2)曲线a→b段产生氢气的速率较慢的原因是反应开始温度较低且氧化膜未完全去掉，铝与硫酸接触的表面积较小，有关的化学方程式为2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑。(3)曲线b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快。(4)曲线c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随着反应进行，硫酸浓度变小。
答案：(1)铝片表面有氧化铝，硫酸首先与表面的氧化铝反应 Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O
(2)反应开始，温度较低且只有部分硫酸与铝片作用 2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
(3)铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快
(4)随着反应进行，硫酸浓度变小
12．解析：(1)NO、CO反应产生N2、CO2，根据图像可知，反应一段时间后，n(NO)不再变化，且不为0，则说明该反应为可逆反应，再根据原子守恒、得失电子守恒，可得反应的化学方程式为2CO＋2NON2＋2CO2。(2)0～10 min内，v(NO)＝＝0.02 mol·L-1·min-1。(3)催化剂可以加快反应速率，所以使用新型催化剂可以加快NO、CO的转化，a正确；根据图像可知，该反应进行到10 min后，NO的物质的量不再发生变化，说明反应达到化学平衡状态，b正确；平衡时，CO的物质的量是0.4 mol，由于容器的容积为2 L，所以CO的浓度是0.2 mol·L-1，c错误。
答案：(1)2CO＋2NON2＋2CO2 (2)0.02 (3)ab
