2024-2025學年新教材高中化學第2章化學鍵化學反應規(guī)律第3節(jié)化學反應的快慢和限度專題訓練含解析魯科版必修2

PAGE8-化學反應的快慢和限度1.(2024·平頂山高一檢測)反應mA+nBpC中,m、n、p為各物質(zhì)的計量數(shù)?，F(xiàn)測得C每分鐘增加amol·L-1,B每分鐘削減1.5amol·L-1,A每分鐘削減0.5amol·L-1,則m∶n∶p為 ()A.2∶3∶1 B.1∶3∶2C.2∶3∶3 D.3∶2∶1【解析】選B。依據(jù)題目可知,A、B、C的反應速率之比為0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2,化學反應速率之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,所以m∶n∶p為1∶3∶2。2.(2024·鄭州高一檢測)在肯定條件下,向某密閉容器中投入肯定量的氮氣和氫氣,發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列關(guān)于從反應起先至達到化學平衡的過程中正、逆反應速率變更狀況的圖象中,正確的是 ()【解析】選D。由題意知,起先反應時只有反應物,所以逆反應速率為0,隨著反應的進行正反應速率漸漸減小,逆反應速率漸漸增大,平衡時正、逆反應速率相等。3.四位同學同時進行反應:A+3B2C+2D的速率測定試驗,分別測得反應速率如下:①v(A)=0.15mol·L-1·s-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.5mol·L-1·s-1④v(D)=1.2mol·L-1·min-1其中反應最快的是 ()A.①B.②C.③D.④【解析】選C。比較同一反應中不同物質(zhì)表示的反應速率時,要通過化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的反應速率,且單位要一樣。②中v(A)=0.2mol·L-1·s-1,③中v(A)=0.25mol·L-1·s-1,④中v(D)=0.02mol·L-1·s-1,則v(A)=0.01mol·L-1·s-1,故反應速率③>②>①>④?！炯庸逃柧殹糠磻?NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率v(X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為 ()A.v(NH3)=0.010mol·L-1·s-1B.v(O2)=0.0010mol·L-1·s-1C.v(NO)=0.0010mol·L-1·s-1D.v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1【解析】選C。v(H2O)==0.0015mol·L-1·s-1,再由v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,得:v(NH3)=v(H2O)=×0.0015mol·L-1·s-1=0.0010mol·L-1·s-1,v(O2)=v(H2O)=×0.0015mol·L-1·s-1=0.00125mol·L-1·s-1,v(NO)=v(NH3)=0.0010mol·L-1·s-1。4.(2024·邯鄲高一檢測)可逆反應2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態(tài)的標記是 ()①用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為2∶2∶1②混合氣體的顏色不變更③混合氣體的密度不再變更④混合氣體的壓強不再變更⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變更⑥c(NO2)=c(NO)⑦每消耗2molNO2的同時,也消耗2molNO⑧每消耗4molNO2的同時又有4molNO2生成A.②④⑤⑦⑧ B.①③⑤⑥⑦C.①②⑤⑦⑧ D.全部【解析】選A。①錯誤,無論達到平衡與否,各物質(zhì)化學反應速率之比都等于方程式化學計量數(shù)之比;②正確,有色氣體的顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變更,說明反應已達到平衡;③錯誤,體積固定,反應前后氣體質(zhì)量守恒,密度始終不變;④正確,反應前后氣體體積不等,壓強不變,意味著各物質(zhì)的含量不再變更;⑤正確,由于氣體的質(zhì)量不變,則氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,說明反應達到平衡;⑥錯誤,達平衡狀態(tài)后,NO2、NO濃度保持不變,而不肯定相等;⑦正確,符合v正=v逆;⑧正確,符合v正=v逆。5.(2024·湘潭高一檢測)肯定溫度下,向容積為2L的密閉容器通入兩種氣體發(fā)生化學反應,反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變更如圖所示,對該反應的推斷合理的是()A.該反應的化學方程式為3B+4D6A+2CB.反應進行到1s時,v(A)=v(D)C.反應進行到6s時,B的平均反應速率為0.05mol·L-1·s-1D.此反應達到平衡時,上升溫度,化學平衡不會發(fā)生移動【解析】選C。由題中圖示可知,B、C為反應物,A、D為生成物,依據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量變更之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比可得,Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)=(1.0-0.4)mol∶(1.0-0.2)mol∶(1.2-0)mol∶(0.4-0)mol=3∶4∶6∶2,所以化學方程式為3B+4C6A+2D,A項錯誤;不論在什么時刻,用各物質(zhì)表示的速率之比等于化學計量數(shù)之比,B項錯誤;溫度上升,平衡肯定移動,D項錯誤?！炯庸逃柧殹磕撤磻?X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變更如圖所示。下列說法正確的是 ()A.反應為X+2ZYB.反應為X+Y2ZC.4s時,反應達到平衡D.12s時,反應不再進行【解析】選B。從圖象可以看出反應進行到10s時,達到了平衡狀態(tài),但是反應仍舊在不斷進行。在0～10s內(nèi)各物質(zhì)的變更量為X削減了(1.20-0.40)mol=0.80mol,Y削減了(1.00-0.20)mol=0.80mol,Z增加了1.60mol。所以此反應的化學方程式為X+Y2Z。6.已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,在100℃時,將0.100mol的N2O4氣體充入1L抽空的密閉容器中,隔一段時間對容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下數(shù)據(jù):時間/s020406080100c(N2O4)/mol·L-10.100c10.050c3abc(NO2)/mol·L-10.0000.060c20.1200.1200.120請依據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題:(1)表中c2________(填“>”“<”或“=”,下同)c3,a______b。

(2)20s時N2O4的濃度c1=________,在0～20s內(nèi)N2O4的平均反應速率為__________mol·L-1·s-1。

(3)如圖所示將試驗裝置連接好,然后向左邊燒杯的水中投入肯定量的CaO固體,則此燒杯中氣體的紅棕色變________(填“深”或“淺”,下同),向右邊燒杯的水中投入肯定量的硝酸銨固體,則此燒杯中氣體的紅棕色變__________?！窘馕觥?1)(2)由反應N2O4(g)2NO2(g)可知,20s時Δc(NO2)=0.060mol·L-1,則Δc(N2O4)=0.030mol·L-1,c1=(0.100-0.030)mol·L-1=0.070mol·L-1,v(N2O4)===0.0015mol·L-1·s-1。當Δc(N2O4)=0.100mol·L-1-0.050mol·L-1=0.050mol·L-1時,則c2=Δc(NO2)=2×0.050mol·L-1=0.100mol·L-1,當t=60s時,已達平衡,c3=a=b=0.100-Δc(NO2)=0.100mol·L-1-×0.120mol·L-1=0.040mol·L-1。(3)反應CaO+H2OCa(OH)2放出大量的熱,使水的溫度上升,NH4NO3溶解時吸熱,使水的溫度降低。NO2為紅棕色氣體,N2O4為無色氣體,升溫時平衡向吸熱(生成NO2)方向移動,即氣體顏色加深;降溫時,平衡向放熱(生成N2O4)方向移動,即氣體顏色變淺。答案:(1)>=(2)0.070mol·L-10.0015(3)深淺【加固訓練】1.(2024·宿州高一檢測)為了探討碳酸鈣與稀鹽酸反應的反應速率,某同學通過試驗測定反應中生成的CO2氣體體積隨反應時間變更的狀況,繪制出如圖所示的曲線。請分析探討以下問題:(1)在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的時間段里,反應速率最大的是________時間段,收集到氣體最多的是____________時間段,由該圖象說明此反應屬于________(填“吸”或“放”)熱反應。

(2)若CO2的體積是在標準狀況下測定,鹽酸的體積為100mL,則t2～t3min內(nèi)用鹽酸表示的平均速率為__________mol·L-1·min-1(忽視鹽酸體積變更,用字母表示)。

(3)為了降低上述化學反應的反應速率,欲向溶液中加入下列物質(zhì),你認為可行的是__________。

A.蒸餾水 B.NaCl固體C.NaCl溶液 D.濃鹽酸(4)除了上述方法外,你認為還可以實行哪些措施來降低化學反應速率_________________________________。

【解題指南】解答本題須要留意以下兩點:(1)化學反應速率的計算方法;(2)化學反應速率的影響因素?！窘馕觥?1)從圖上可看出,t1～t2時間段收集的CO2氣體最多。O～t1、t1～t2、t2～t3時間段時間相同,則t1～t2時間段反應速率也最大,導致t1～t2時間段內(nèi)反應速率最快的緣由只能是該反應放熱,溫度上升,加快反應速率。(2)由CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O2 1 mol mol則v(HCl)==mol·L-1·min-1。(3)和(4)減緩反應速率可采納降低反應物濃度、降低反應溫度、減小固體表面積等措施。加蒸餾水和NaCl溶液均降低c(H+),加NaCl固體不影響溶液。答案:(1)t1～t2t1～t2放(2)(3)AC(4)用塊狀大理石或降低溫度等(答案合理即可)2.(2024·咸陽高一檢測)臭氧是一種強氧化劑,常用于消毒、滅菌等。(1)O3與KI溶液反應生成的兩種單質(zhì)是________和________。(填分子式)

(2)O3在水中易分解,肯定條件下,O3的濃度削減一半所需的時間(t)如下表所示。已知O3的起始濃度為0.0216mol·L-1。①pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是__________。

②在30℃、pH=4.0條件下,O3的分解速率為______mol·L-1·min-1。

③據(jù)表中的遞變規(guī)律,推想O3在下列條件下分解速率依次增大的依次為____。(填字母代號)

a.40℃、pH=3.0b.10℃、pH=4.0c.30℃、pH=7.0【解析】(1)O3具有強氧化性,KI具有強還原性,二者反應的化學方程式為O3+2KI+H2OI2+O2+2KOH。(2)①由表格分析知,溶液pH越大,O3分解速率越快,因此O3的分解應當與OH-有親密關(guān)系。②30℃、pH=4.0時,O3濃度削減一半的時間為108min,依據(jù)公式計算:v===0.0001mol·L-1·min-1。③在40℃、pH=3.0的條件下,所用時間介于31～158min;在10℃、pH=4.0的條件下,所用時間大于231min;在30℃、pH=7.0的條件下,所用時間小于15min。因此,三種條件下,分解速率快慢依次依次為b<a<c,即分解速率依次增大的依次為b<a<c。答案:(1)O2I2(2)①OH-②0.0001③b<a<c3.某探討性學習小組通過鐵與鹽酸反應的試驗,探討影響反應速率的因素(鐵的質(zhì)量相等,鐵塊的形態(tài)一樣,鹽酸均過量),甲同學設(shè)計試驗如表:試驗編號鹽酸濃度/(mol·L-1)鐵的狀態(tài)溫度/K14.00塊狀29324.00粉末29332.00塊狀29344.00塊狀313請回答:(1)若四組試驗均以收集到500mL(已轉(zhuǎn)化為標準狀況下)氫氣為標準,則上述試驗中還須要測定的數(shù)據(jù)是________。

(2)試驗__________和__________是探討鹽酸的濃度對該反應速率的影響(填試驗編號,下同);試驗__________和__________是探討溫度對該反應速率的影響;試驗__________和__________是探討鐵的狀態(tài)對該反應速率的影響。

(3)測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),依據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖甲,則曲線c、d分別對應的試驗組別可能是________________。

(4)依據(jù)試驗數(shù)據(jù),甲同學發(fā)覺對于每一組試驗,產(chǎn)生氫氣的速率隨時間變更狀況如圖乙所示。則:①其中t1～t2速率變更的主要緣由是__________________。

②t2～t3速率變更的主要緣由是______________________。

(5)丙同學設(shè)計了下列一組試驗:所用鐵塊的形態(tài)、質(zhì)量均相同,所用酸的體積相同,其濃度如下,你認為產(chǎn)生氫氣速率最快的是________。

A.3.0mol·L-1鹽酸B.5.0mol·L-1硝酸C.18.4mol·L-1硫酸D.2.0mol·I-1硫酸【解析】(1)可選取不同的物質(zhì)來表示該反應速率,本試驗較簡單測定生成物氫氣的體積,只要再測出產(chǎn)生這些氣體所需的時間,就可以求出該反應的速率。(2)在探討某一外界條件對速率影響時,其他條件應相同,這樣才有可比性,所以探討鹽酸濃度對該反應速率的影響時,溫度、鐵的狀態(tài)等其他條件應一樣,第1組與第3組符合要求;其余同理。(3)從圖可知曲線d對應的試驗速率最小,鹽酸的濃度最小、溫度最低、鐵的狀態(tài)為塊狀時速率最小,所以曲