(1)化学反应速率与反应限度——高一化学苏教版(2019)暑假作业
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.化学反应速率为是指1 s时某物质的浓度为
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
2.一定条件下,密闭容器中发生反应:,其平均反应速率v(X)如下,其中反应速率最大的是( )
A. B.
C. D.
3.对于反应,下列能正确表示该化学反应速率关系的是( )
A. B. C. D.
4.某实验小组利用如图所示装置,探究影响化学反应速率的因素。该实验探究的影响因素是( )
A.温度 B.浓度 C.催化剂 D.压强
5.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少。对此反应速率的表示,正确的是( )
A.用A表示的反应速率是
B.分别用B、C、D表示的反应速率之比是3:2:1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率关系为
6.研究反应的反应速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始物质的量浓度为0,反应物X的物质的量浓度随反应时间的变化情况如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快
B.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D.在内,实验②的平均速率
7.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A.温度容积不变时向反应体系中增加C的量
B.Fe与稀硫酸反应制取时,改用浓硫酸
C.过氧化氢分解时加入适量的
D.合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大
8.时,浓度都是的气体和,在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后,测得参加反应的为,用表示的反应速率为,生成Z的浓度为,则该反应的化学方程式为( )
A. B.
C. D.
9.一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进行反应:。下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是( )
A.增加铁粉的质量
B.保持体积不变,充入,使体系压强增大
C.将容器的体积缩小一半
D.保持压强不变,充入,使容器的体积增大
10.一定条件下,体积为2L的密闭容器中,2molX和3molY进行反应:,经12s达到平衡,生成0.6molZ。下列说法正确的是( )
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L s)
B.其他条件不变,增大X的浓度,平衡右移,X的转化率增大
C.其他条件不变,12s后将容器体积扩大为10L,Z的平衡浓度变为0.06mol/L
D.12s达平衡时Y的转化率为20%
11.在一密闭容器中进行反应:,已知反应中某一时刻、、的浓度分别为、、。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.为为 B.、均为
C.为 D.为
12.某温度下,在恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:,时生成C的物质的量为(过程如图所示)。下列说法中正确的是( )
A.时,用A表示反应的瞬时速率为
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.时容器内的压强为起始压强的
13.将A与B的混合物15mol放入容积为2L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:,经过15min达到平衡,达平衡时容器内的压强是反应前的4/5。则以B气体的浓度变化表示的反应速率是( )
A. B.
C. D.
14.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
为了探究浓度对反应速率的影响,小组成员设计了三组平行实验,实验时,溶液迅速混合并开始计时通过溶液褪色所需时间来判断反应快慢。(控制反应过程中溶液温度为室温)
【实验原理】
【实验内容及记录】
编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 调控溶液温度
0.6mol/L溶液 0.2mol/L溶液 3mol/L稀硫酸
1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 298K
2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.0 298K
3 3.0 x 1.0 2.0 6.4 298K
请回答下列问题:
(1)第三组实验中,所加蒸馏水的体积为___________mL。
(2)利用实验2中数据计算,___________。
(3)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是___________。
(4)该化学小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是___________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol/L溶液 0.2mol/L溶液 稀硫酸
4 3.0 2.0 3.0 2.0 ___________ ___________
实验4中向试管中加入少量固体___________。
③若该小组同学提出的假设成立,室温下溶液颜色褪至无色所需时间___________(填大于、等于或小于)4min。
15.某温度时,在一个2 L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)从开始至2 min,__________;反应平衡时,C的物质的量为__________。
(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,下同)。
A.A、B、C的物质的量之比为3:1:3
B.相同时间内消耗3 mol A,同时生成3 mol C
C.相同时间内消耗3n mol A,同时消耗n mol B
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E.B的体积分数不再发生变化
(4)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是__________。
A.容积不变,充入B
B.降低温度
C.容积不变,充入A
D.容积不变,从容器中分离出A
(5)某温度下,真空恒容密闭容器中发生反应:,经过4 min后,测得混合气中浓度为,的浓度为,且各物质的浓度不再发生变化。
①的起始浓度为_______。
②4 min时的转化率为_______。
③4 min内生成NO的化学反应速率为_______。
④4 min时NO的体积分数是_______(结果保留一位小数)。
⑤4 min时容器的压强是开始时的_______倍。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A(×)化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液反应时无明显现象。
B(×)固体、纯液体的浓度可视为常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
C(×)表示平均1 s的时间内,某物质的浓度变化了。
D(√)化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。
2.答案:D
解析:第一步,将A项单位与其他三项统一,。
第二步,用统一单位后的速率除以化学方程式中对应物质的化学计量数:
A项,;B项,液态不能用来表示化学反应速率;C项,;D项,,所以D项中反应速率最大。
3.答案:D
解析:A.用A和B表示的速率是,A项错误;
B.用B和D表示的速率是,B项错误;
C.用A和D表示的速率是,C项错误;
D.用B和C表示的速率是,D项正确;
故选D。
4.答案:C
解析:该实验中过氧化氢的浓度和体积都相同,温度压强等外界条件也相同,其中一个试管中含有少量,另一个试管没有,因此该实验探究的是催化剂对反应速率的影响,答案选C。
5.答案:B
解析:A(×)A是固体,不能用A表示反应速率。
B(√)同一反应,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比,则B、C、D表示的反应速率之比是3:2:1。
C(×)2 min内B的平均反应速率,而不是2 min末的瞬时速率是。
D(×)2 min内,v(B):v(C)=3:2,则3v(C)=2v(B)。
6.答案:D
解析:A.实验②④的起始物质的量浓度相等,实验②的温度为,实验④的温度为,实验④的反应速率明显较快,说明温度升高,化学反应速率加快,故A正确。
B.从图像可以看出,实验①②的温度相同,随着反应物X的物质的量浓度增大,化学反应速率加快,故B正确;
C.实验②③中X的起始物质的量浓度相等,温度相同,平衡状态也相同,但是实验③反应速率较快,达到平衡状态所需的时间短,说明实验③使用了催化剂,故C正确;
D.从图像可以直接求得内实验②的平均速率,根据化学方程式的计量数关系可知,故D错误。
故选D。
7.答案:C
解析:A.碳为固体,反应体系中增加C的量不影响反应速率,A错误;
B.铁与浓硫酸发生钝化反应,阻碍了反应的进行,B错误;
C.二氧化锰可以催化过氧化氢加快反应速率,C正确;
D.恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大,但是不改变反应物的浓度,反应速率不受影响,D错误;
故选C。
8.答案:A
解析:反应2 min后,表示的平均反应速率为,则的变化量为,因此和Z的浓度变化量之比等于化学计量数之比:,化学方程式为。
9.答案:C
解析:A.铁粉为固态,增加铁粉的量不影响化学反应速率,A不符题意;
B.体积不变充入,体系压强增大,但不参加反应,体系内、(g)的浓度不变,化学反应速率不变,B不符题意;
C.将容器的体积缩小一半,体系内、(g)的浓度增大,反应速率增大,C符合题意;
D.压强不变充入,容器的体积增大,体系内、(g)的浓度减小,反应速率减小,D不符题意。
答案选C。
10.答案:D
解析:A.反应进行到12s时产生0.6molZ,根据物质反应转化关系可知会同时消耗0.6mol的X,则以X浓度变化表示的反应速率v(X)==0.025mol/(L s),A错误;
B.其他条件不变,增大X的浓度,平衡右移,但平衡移动的趋势是微弱的,最终达到平衡水X的转化率减小,B错误;
C.其他条件不变,12s后将容器体积扩大为10L,若平衡不移动,Z的浓度应为0.06mol/L。但该反应的正反应是气体体积减小的反应,将容器的容积扩大,容器内气体的压强减小,化学平衡逆向移动,导致Z的平衡浓度小于0.06mol/L,C错误;
D.反应开始时n(Y)=3mol,反应到12s时产生Z的物质的量是0.6mol,同时会消耗0.6molY,则12s反应达平衡时Y的转化率为,D正确;
故合理选项是D。
11.答案:D
解析:A.当为为时,的浓度为0,平衡时生成物浓度不能为0,A错误;
B.根据物料守恒和浓度和为0.4mol/L,是定值,、不可能均为,B错误;
C.当为,和浓度为0,平衡时反应物浓度不为0,C错误;
D.由分析可知,,D正确;
答案选D。
12.答案:D
解析:A.时,用A表示反应的平均速率为,A错误;
B.时消耗B的物质的量为,时生成C的物质的量为,则,B错误;
C.m点A、B的浓度还在减小,没有达到反应限度,C错误;
D.根据压强之比等于物质的量之比,时容器内的压强为起始压强的,D正确;
故选D。
13.答案:A
解析:压强之比等于物质的量之比,则反应后的物质的量是15mol×4/5=12mol,减少了3mol。根据方程式可知消耗3molB时气体的物质的量减少2mol,因此消耗B的物质的量是3mol×3/2=4.5mol,则,答案选A。
14.答案:(1)4.0
(2)
(3)在其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率加快
(4)①生成的对该反应有催化作用
②
③与实验l比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t))小于4min
解析:(1)控制单一变量,浓度对反应速率的影响,必须保证浓度不变,根据实验1、2可知,混合溶液总体积是10.0 mL,则实验3需加入水的体积。
(3)根据实验1、2、3可知,在反应温度相同,硫酸、溶液的浓度不变时,增大溶液的浓度,溶液褪色时间较短,反应速率较快,根据上表中的实验数据,可以得到的结论是在其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率加快(或减小反应物浓度,反应速率减慢)。
(4)①由于是生成物,随着反应进行,逐渐增多,当恰好完全反应时,达到最大值后其物质的量不再发生变化,因此绘制图甲。但同学查阅资料发现刚开始时变化不大,一段时间后突然增大,最后不再发生变化,这可能是反应生成的对反应有催化作用,导致反应速率加快;
②要探究对反应是否有催化作用,根据实验4可知,要与实验1作对比实验,则只需的量不同,其他条件必须相同,所以加入少量的固体为;
③若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪色的时间应该小于4 min,从而说明对该化学反应具有催化作用。
15.答案:(1)
(2)0.2;2.4 mol
(3)CE
(4)BD
(5)①;②80%;③;④57.1%;⑤1.4
解析:(1)A的浓度减小,B、C的浓度增大,所以A是反应物,B、C是生成物,物质的量浓度变化值之比等于化学计量数之比,即A、B和C的化学计量数之比为3:1:3,到2 min时反应达到平衡状态,故该反应是可逆反应,其化学方程式为。
(2)从开始至2 min,B的浓度变化,则。反应平衡时,,容器体积为2 L,。
(3)当正、逆反应速率相等,各组分浓度保持不变时,反应达到平衡状态。A、B、C的物质的量之比为3:1:3,不能说明各组分浓度保持不变,A不符合题意;相同时间内消耗3 mol A,同时生成3 mol C,不能说明正、逆反应速率相等,B不符合题意;相同时间内消耗3n mol A,同时消耗n mol B(相当于同时生成3n mol A),,则反应达到平衡状态,C符合题意;化学反应质量守恒,混合气体的总质量不随时间的变化而变化,D不符合题意;混合气体的物质的量为变量,B的体积分数等于B的物质的量分数,B的体积分数不再发生变化,说明化学反应达到平衡状态,E符合题意。
(4)容积不变,充入B,B浓度增大,反应速率增大,A不符合题意;降低温度,反应速率减小,B符合题意;容积不变,充入A,A浓度增大,反应速率增大,C不符合题意;容积不变,从容器中分离出A,A浓度减小,反应速率减小,D符合题意。
(5)①列三段式分析:
由题意可知,,,则,故的起始浓度为。②。③。④设容器体积为V L,相同条件下,体积分数等于物质的量分数,则NO的体积分数。⑤设容器体积为V L,则。