2019-2020年高中化學 第二章 化學反應與能量 第三節(jié) 化學反應的速率和限度課時達標訓練 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學 第二章 化學反應與能量 第三節(jié) 化學反應的速率和限度課時達標訓練 新人教版必修2 一、選擇題 1.一定條件下發(fā)生反應N2+3H2 2NH3,在5 min內,N2的物質的量濃度由6 molL-1變?yōu)? molL-1,則用NH3表示該反應在這段時間的平均速率為( ) A.4 molL-1min-1 B.1.6 molL-1min-1 C.0.8 molL-1min-1 D.0.6 molL-1min-1 2.(海南高考)對于化學反應3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反應速率關系中,正確的是( ) A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X) 3.反應:3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g),在不同條件下,用不同物質表示其反應速率,分別為: ①v(A)=0.6 molL-1min-1; ②v(B)=0.45 molL-1min-1; ③v(C)=0.015 molL-1min-1; ④v(D)=0.45 molL-1min-1。 則此反應在不同條件下進行最快的是( ) A.③ B.① C.④ D.② 4.如圖所示,相同質量的鐵和鋅與足量的稀H2SO4充分反應,產生氫氣的質量(m)與反應時間(t)的正確關系是( ) 5.對于可逆反應2SO2+O2 2SO3,在混合氣體中充入一定量的 18O2,足夠長的時間后,18O原子( ) A.只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中 C.只存在于O2和SO2中 D.存在于SO2、O2和SO3中 6.(北京高考)一定溫度下,10 mL 0.40 molL-1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準標況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)( ) A.0~6 min的平均反應速率:v(H2O2)≈3.310-2molL-1min-1 B.6~10 min的平均反應速率:v(H2O2)<3.310-2molL-1min-1 C.反應至6 min時,c(H2O2)=0.30 molL-1 D.反應至6 min時,H2O2分解了50% 7.[雙選]下列關于化學反應的限度的說法正確的是( ) A.一個可逆反應達到的平衡狀態(tài),就是這個反應在該條件下所能達到的限度 B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正、逆反應速率相等 C.平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),反應物和生成物的濃度已經不再改變 D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變 8.在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據是( ) A.SO2為0.4 molL-1,O2為0.2 molL-1 B.SO2為0.25 molL-1 C.SO2、SO3均為0.15 molL-1 D.SO3為0.4 molL-1 9.在體積固定的容器中,對于反應A(g)+B(g)3C(g)(正反應為放熱反應),下述為平衡狀態(tài)標志的是( ) ①單位時間內A、B生成C的分子數(shù)與分解C的分子數(shù)相等 ②外界條件不變時,A、B、C濃度不隨時間變化 ③體系溫度不再變化 ④體系的壓強不再變化 ⑤體系的分子總數(shù)不再變化 A.①② B.①②③ C.①②③④ D.①②③④⑤ 10.一定條件下,可逆反應2AB+3C在四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是( ) 正反應速率 逆反應速率 A v(A)=2 molL-1min-1 v(B)=2 molL-1min-1 B v(A)=2 molL-1min-1 v(C)=2 molL-1min-1 C v(A)=1 molL-1min-1 v(B)=2 molL-1min-1 D v(A)=1 molL-1min-1 v(C)=1.5 molL-1min-1 11.某溫度時,在容積為3 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據分析,下列結論錯誤的是( ) A.該反應的化學方程式為2Z+Y3X B.反應開始至2 min末,X的化學反應速率為0.2 molL-1s-1 C.該反應是由正、逆反應同時開始的,最終建立平衡 D.若增加或減少X的物質的量,化學反應速率一定會發(fā)生明顯的變化 12.CO和H2在一定條件下可以合成乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),下列敘述中能說明上述反應在一定條件下已達到最大限度的是( ) A.CO全部轉化為乙醇 B.正反應和逆反應的化學反應速率均為零 C.CO和H2以1∶2的物質的量之比反應生成乙醇 D.反應體系中乙醇的物質的量濃度不再變化 二、非選擇題 13.在2 L的密閉容器中有如圖所示的反應,看圖按要求回答下列問題: (1)圖中,反應物:Ⅰ是________,Ⅱ是________。 (2)寫出圖中所示反應的化學方程式: Ⅰ________________________________________________________________________, Ⅱ________________________________________________________________________。 (3)在圖Ⅱ中,以0~10 s內的平均反應速率計算,t=6 s時A的濃度是________ molL-1。 14.t ℃時,將2 mol SO2和1 mol O2通入體積為2 L的恒溫、恒容密閉容器中,發(fā)生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2 min時反應達到化學平衡,此時測得反應物O2還剩余0.8 mol,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)從反應開始到化學平衡,生成SO3的平均反應速率為____________________。 (2)下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是________(填標號)。 A.容器內壓強不再發(fā)生變化 B.SO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化 C.容器內氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化 D.相同時間內消耗2n mol SO2的同時消耗n mol O2 E.相同時間內消耗2n mol SO2的同時生成n mol O2 15.某實驗小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件,用如圖實驗裝置進行實驗,反應物用量和反應停止的時間數(shù)據如表所示: MnO2時間H2O2 0.1 g 0.3 g 0.8 g 10 mL 1.5% 223 s 67 s 56 s 10 mL 3.0% 308 s 109 s 98 s 10 mL 4.5% 395 s 149 s 116 s 分析表中數(shù)據回答下列問題: (1)相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而________(填“增大”或“減小”)。 (2)從實驗效果和“綠色化學”的角度考慮,雙氧水的濃度相同時,加入________g的二氧化錳為較佳選擇。 (3)該小組的某同學分析上述數(shù)據后認為:“當用相同質量的二氧化錳時,雙氧水的濃度越小,所需要的時間就越少,亦即其反應速率越大”的結論,你認為是否正確________,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (提示:H2O2的密度可認為近似相等)。 16.影響化學反應速率的因素很多,某?;瘜W小組用實驗的方法進行探究。 實驗一:他們利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸溶液(0.5 molL-1、2 molL-1、18.4 molL-1),設計實驗方案來研究影響化學反應速率的因素。 甲同學研究的實驗報告如表: 實驗步驟 現(xiàn)象 結論 ①分別取等體積2 molL-1硫酸溶液于三支試管中 ②________________________________________________________________________ 反應速率Mg>Fe,Cu不反應 金屬的性質越活潑,化學反應速率越大 (1)甲同學表中的實驗步驟②為________________________________________________________________________。 (2)甲同學的實驗目的是________________________________________________________________________。 乙同學為了更精確地研究濃度對化學反應速率的影響,利用如圖所示裝置進行定量實驗。 (3)乙同學在實驗中應該測定的數(shù)據是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 實驗二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。在酸性高錳酸鉀溶液與草酸(H2C2O4)溶液反應時,發(fā)現(xiàn)開始一段時間,反應速率減小,溶液褪色不明顯,但不久突然褪色,反應速率明顯增大。 (1)針對上述實驗現(xiàn)象,丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱,導致溶液溫度升高,反應速率增大。從影響化學反應速率的因素看,你認為還可能是__________的影響。 (2)若用實驗證明你的猜想,除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是________(填字母)。 A.硫酸鉀 B.硫酸錳 C.二氧化錳 D.水 課時達標訓練(六) 1.解析:選B 首先根據5 min內N2濃度的變化量,計算出用N2表示的化學反應速率:v(N2)==0.8 molL-1min-1。其次利用“反應速率之比等于化學計量數(shù)之比”確定v(NH3)=2v(N2)=1.6 molL-1min-1。 2.解析:選C 化學反應速率之比等于化學方程式中相應物質的計量數(shù)之比,故正確的關系應為:A項,v(W)=v(Z);B項,3v(X)=2v(Z);C項,2v(X)=v(Y);D項,2v(W)=3v(X)。 3.解析:選D 化學反應速率之比等于化學反應方程式中的化學計量數(shù)之比,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,則用A表示的化學反應速率分別為: ①v(A)=0.6 molL-1min-1, ②v(A)=1.35 molL-1min-1, ③v(A)=0.022 5 molL-1min-1, ④v(A)=0.675 molL-1min-1, 所以在不同條件下,進行最快的是②,D項正確。 4.解析:選A 化學反應速率的快慢由物質的本性決定,并受外界條件的影響。圖像中拐點表示金屬已經完全反應。由于Zn比Fe活潑,所以反應速率較快,因此其完全反應所需時間少(橫坐標要小);相同質量的鋅和鐵,鋅生成的H2的質量少,所以Zn對應的縱坐標要小。 5.解析:選D 該反應為可逆反應,加入18O2后,它與SO2反應生成SO3,因此SO3中會有 18O原子,含有 18O原子的SO3會部分分解為SO2和O2, 18O原子可能進入O2中,也可能進入SO2中,因此最后SO2、O2和SO3中都會有 18O原子。 6.解析:選C 根據題目信息可知,0~6 min,生成22.4 mL(標準狀況)氧氣,消耗0.002 mol H2O2,則v(H2O2)≈3.310-2 molL-1min-1,A項正確;隨反應物濃度的減小,反應速率逐漸降低,B項正確;反應至6 min時,剩余0.002 mol H2O2,此時c(H2O2)=0.20 molL-1,C項錯誤;反應至6 min時,消耗0.002 mol H2O2,轉化率為50%,D項正確。 7.解析:選A、B 當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正、逆反應速率相等,反應物達到最大轉化率,這就是這個反應在該條件下所能達到的限度,A項正確;當一個可逆反應進行到平衡狀態(tài)時,正、逆反應速率相等,B項正確;化學平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡,一旦條件改變,平衡就可能被破壞,化學反應的限度也就可能隨之改變,C、D兩項錯誤。 8.解析:選B 本題可采用極限法分析。若反應向右進行到底,則有:c1(SO2)=0,c1(O2)=0,c1(SO3)=0.4 molL-1;若反應向左進行到底,則有:c1(SO2)=0.4 molL-1,c1(O2)=0.2 molL-1,c1(SO3)=0。化學反應的限度決定了可逆反應中的各種成分是不可能完全轉化的,所以平衡時各物質的濃度范圍為0<c(SO2)<0.4 molL-1,0<c(O2)<0.2 molL-1,0<c(SO3)<0.4 molL-1,因此A、D項錯誤,B項正確;對于C項,若SO3為0.15 molL-1,則轉化的SO3的濃度為(0.2-0.15) molL-1=0.05 molL-1,此時SO2的濃度應該為(0.2+0.05) molL-1=0.25 molL-1,故C項錯誤。 9.解析:選D?、僬?、逆反應速率相等;②濃度不變,說明已達平衡;③如果該反應沒有達到平衡則反應要和外界有能量的交換,必然導致體系溫度改變;現(xiàn)在體系溫度不變,說明已達平衡;由于該反應是一個體積改變的反應,沒有達到平衡之前,壓強是改變的,分子總數(shù)也是改變的,只有平衡狀態(tài)時,二者才不會改變,故①②③④⑤均可作為平衡狀態(tài)的標志。 10.解析:選D 正反應速率和逆反應速率相等時,化學反應達到平衡狀態(tài)。通過化學方程式中的化學計量數(shù)進行變換比較,A項,v(A)=2 molL-1min-1,則v(B)=1 molL-1min-1;B項,v(A)=2 molL-1min-1,則v(C)=3 molL-1min-1;C項,v(A)=1 molL-1min-1,則v(B)=0.5 molL-1min-1。 11.解析:選B 從圖中橫、縱坐標及曲線的變化趨勢可找到X、Y、Z轉化的物質的量之比,即可寫出該反應的化學方程式2Z+Y3X,故A項正確;根據化學反應速率的計算公式,可求出X的化學反應速率:v(X)=≈0.001 1 molL-1s-1,故B項錯誤;根據題圖中曲線均不通過原點,可判斷該可逆反應是由正、逆反應同時開始的,故C項正確。因X為氣體,改變其物質的量,必然會導致其濃度的改變,因此化學反應速率也會隨之改變,故D項正確。 12.解析:選D 可逆反應的最大限度即化學平衡,對于可逆反應,反應不能進行到底,A項不正確;化學平衡為動態(tài)平衡,正、逆反應速率相等且不為零,B項不正確;C項不能說明正、逆反應速率相等,不正確;反應體系中乙醇的物質的量濃度不變,反應達到平衡,故D項正確。 13.解析:在圖Ⅰ和圖Ⅱ中,都是A的濃度隨反應的進行不斷減小至不變,B、C的濃度隨反應的進行不斷增大至不變,所以A為反應物,B、C為生成物。不同的是圖Ⅰ中A的最終濃度為0,圖Ⅱ中不為0,所以圖Ⅰ中的反應是不可逆反應,而圖Ⅱ中的反應是可逆反應。圖Ⅱ中,10 s內變化的c(A)=1.2 molL-1-0.8 molL-1=0.4 molL-1,所以6 s內變化的c(A)=6 s=0.24 molL-1,此時c(A)=0.96 molL-1。 答案:(1)A A (2)3A===2B+C AB+2C (3)0.96 14.解析: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 起始濃度(molL-1) 1 0.5 0 轉化濃度(molL-1) 0.2 0.1 0.2 平衡濃度(molL-1) 0.8 0.4 0.2 v(SO3)==0.1 molL-1min-1。 答案:(1)0.1 molL-1min-1 (2)ABE 15.解析:(1)由表格中的數(shù)據可知:相同濃度的H2O2,加入的MnO2越多,反應所用的時間越短,即分解速率越大。(2)用0.1 g催化劑的化學反應速率明顯小于用0.3 g和0.8 g催化劑的化學反應速率;用0.8 g催化劑和用0.3 g催化劑的化學反應速率及反應時間相差不多,但用0.3 g催化劑節(jié)約藥品。(3)從表中數(shù)據可知,相同體積3.0%的雙氧水中的溶質含量是1.5%的雙氧水中溶質含量的2倍,但反應的時間卻比其反應時間的2倍小得多,由化學反應速率計算公式(v=)可得出,此實驗條件下雙氧水的濃度越大分解速率越大。 答案:(1)增大 (2)0.3 (3)不正確 H2O2的濃度擴大2倍(從1.5%→0.3%),但反應所需時間比其2倍小得多 16.解析:實驗一:甲同學是探究幾種不同金屬本身的性質與化學反應速率的關系,固體表面積的大小對化學反應速率有影響,因此要選用大小、形狀相同的金屬;乙同學是探究濃度對化學反應速率的影響,18.4 molL-1的硫酸溶液為濃硫酸,常溫下Mg與濃硫酸化學反應生成SO2,F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化,因此,比較濃度對化學反應速率的影響時不選濃硫酸。 實驗二:影響化學反應速率的因素有溫度、濃度、壓強、催化劑等。隨著反應的進行,濃度逐漸減小,化學反應速率應逐漸減小,所以排除了濃度對化學反應速率的影響。除考慮溫度外,還可能是反應產生了催化劑,該實驗發(fā)生的是氧化還原反應,有新增離子Mn2+生成,所以可能是Mn2+的催化作用。 答案:實驗一:(1)向三支試管中分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg (2)研究金屬(或反應物)本身的性質與化學反應速率的關系 (3)測定一定時間內產生氣體的體積(或產生一定體積的氣體所需的時間) (4)Mg(或Fe)、0.5 molL-1硫酸溶液、2 molL-1硫酸溶液 實驗二:(1)催化劑(或MnSO4、Mn2+)的催化作用 (2)B- 配套講稿:
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