必修2第2章第3节化学反应的快慢和限度
第1课时 练习题
【基础题组】
1.下列说法不正确的是 ( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量(均取正值)来表示
B.用不同物质表示同一反应的平均速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
2.对于反应BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2↑,下列判断正确的是 ( )
A.用HCl和BaCl2表示的化学反应速率数值不同,但所表示的意义相同
B.不能用BaCO3的浓度变化来表示化学反应速率,但可以用水来表示
C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D.可用盐酸浓度的减少量来表示该反应的化学反应速率
3.某温度下,在密闭容器中浓度都为1.0 mol·L-1的两种气体X2和Y2,反应生成气体Z。10 min后,测得X2、Z的浓度分别为0.4 mol·L-1、0.6 mol·L-1。该反应的化学方程式可能为 ( )
A.X2+2Y22XY2
B.3X2+Y22X3Y
C.2X2+Y22X2Y
D.X2+3Y22XY3
4.[2024·湖南怀化联考] 一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g),测得5 min内,A的物质的量减小了1 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是 ( )
A.v(A)=0.1 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.4 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.3 mol·L-1·min-1
D.v(D)=0.1 mol·L-1·min-1
5.[2024·福建泉州永春月考] 反应3A(g)+B(g)2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为①v(A)=1.0 mol·L-1·min-1,②v(C)=
0.5 mol·L-1·min-1,③v(B)=0.5 mol·L-1·min-1,三种情况下的该化学反应速率大小的关系正确的是 ( )
A.①>②>③ B.③>②>①
C.③>①>② D.②>①>③
6.[2024·陕西西安蓝田县联考] 一定温度下,在2 L密闭容器中,A、B、C 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.反应开始到5 min,v(C)=0.2 mol·L-1·min-1
B.反应开始到5 min,B的物质的量浓度增加了0.4 mol·L-1
C.反应的化学方程式为2B(g)+C(g)3A(g)
D.a点时,c(A)=c(B)
7.[2024·重庆荣昌中学期中] 对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列措施能加快反应速率的是 ( )
①恒容条件下,再通入一定量的NH3 ②增大体系容积 ③恒容条件下,再通入一定量的N2 ④适当升高温度
A.①②④ B.①③④
C.①④ D.②④
8.下列四组实验中,反应速率最快的是 ( )
组别 条件 A B C D
H2O2溶液的体积/mL 10 10 10 10
H2O2溶液质量分数/% 6 6 3 6
温度/℃ 20 40 40 40
MnO2质量/g 0.05 0.05 0.05 0
9.[2024·山东烟台期中] 为探究化学反应速率的影响因素,进行两组对照试验:①5 g锌粒,40 mL 1 mol·L-1稀硫酸;②5 g锌粒,40 mL 0.5 mol·L-1稀硫酸,比较两者收集的H2体积为112 mL(折合成标准状况)所用的时间。假设反应过程中溶液的体积保持不变,下列说法正确的是 ( )
A.实验①中用Zn2+和H+表示的反应速率的关系为v(Zn2+)∶v(H+)=2∶1
B.若实验①用了10 s,则用H+来表示的速率为0.001 mol·L-1·s-1
C.该实验所需要的主要仪器除以上装置中的仪器,不需要其他仪器
D.组装好仪器后,将注射器活塞拉出一段距离,若活塞能恢复原位,则装置气密性良好
10.[2024·北京昌平区期末] 将形状和大小相同的镁条分别打磨后,与相同体积的
1 mol·L-1盐酸和a mol·L-1盐酸完全反应,放出气体的体积随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A.反应的离子方程式:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
B.可推断:a>1
C.可推断:反应中镁过量
D.若用1 mol·L-1硫酸溶液代替上述实验中1 mol·L-1盐酸,反应速率不变
11.[2024·福建泉州惠南中学月考] 某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和0.1 mol·L-1 H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下:
实验 序号 温度 /℃ H2SO4 溶液体积/mL Na2S2O3 溶液体积/mL H2O 体积/mL 出现沉淀所 需的时间/s
Ⅰ 30 10 5 5 t1
Ⅱ 30 5 5 a t2
Ⅲ 60 10 5 5 t3
已知:①Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S↓+H2O;②实验结果:t2>t1>t3。
下列说法错误的是 ( )
A.a=10
B.若实验Ⅰ反应至恰好不再产生沉淀所需时间为t0 s,则v(Na2S2O3)= mol·L-1·s-1
C.对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
D.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可依次向试管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液
【创新题组】
12.对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是 ( )
时间/min n(CH4)/mol 温度/℃ 0 10 20 40 50
① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② T2 0.50 0.30 0.18 0.15
A.组别①中,0~20 min内,CH4的降解速率为 0.012 5 mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知实验控制的温度:T1>T2
C.40 min时,表格中T1对应的NO2浓度为0.20 mol·L-1
D.0~10 min内,CH4的降解速率:①>②
13.[2024·山东威海期末] 某化学小组欲测定KClO3与NaHSO3反应的化学反应速率,并探究影响其化学反应速率的因素。所用试剂为20 mL 0.3 mol·L-1 KClO3溶液和20 mL 0.9 mol·L-1 NaHSO3溶液,测得数据如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.4~8 min的反应速率v(S)=0.022 5 mol·L-1·min-1
B.反应过程中,该反应的化学反应速率先增大后减小
C.AB段速率变化的原因可能是该反应放热
D.BC段速率变化的原因可能是反应物浓度减小
14.[2024·北京五十五中调研] (1)对于反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,可用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率: 。为了提高生成SO2的速率,可以采取的措施是 。
A.增加FeS2的量
B.增大O2的浓度
C.升高温度
D.减小压强
(2)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示,对该曲线的解释中正确的是 。
A.从t1→t2的原因是镁与酸的反应是放热反应,体系温度升高
B.从t1→t2的原因是水蒸发,致使酸的浓度升高
C.从t2→t3的原因是随着反应的进行镁条的质量减小
D.从t2→t3的原因是随着反应的进行,H+的浓度逐渐下降
(3)在容积不变的10 L密闭容器中进行如下反应:
A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A的物质的量为3 mol,B的物质的量为5 mol;5 min末测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.02 mol·L-1·min-1。
①5 min末A的物质的量浓度为 。
②前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为 。
③化学方程式中n的值为 。
15.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4)的反应,记录如表所示的实验数据:
实 验 编 号 实 验 温 度 /℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪 至无色 所需时 间/min
0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3 mol· L-1 H2SO4 溶液 0.05 mol· L-1 KMnO4 溶液
① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
(1)请写出该反应的离子方程式: 。
当该反应以表中数据反应完全时,转移电子数为 NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。
(2)V1= 。
(3)根据表中的实验①②数据,可以得到的结论是
。
(4)探究温度对化学反应速率的影响,应选择
(填实验编号)。
(5)该小组根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图甲所示,但有同学查阅已有实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图乙所示。
该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并设计实验方案④继续进行实验探究。
实 验 编 号 实 验 温 度 /℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 再加入 某种 固体 溶液褪 至无色 所需时 间/min
0.6 mol· L-1 H2C2O4 溶液 H2O 3 mol· L-1 H2SO4 溶液 0.05 mol· L-1 KMnO4 溶液
④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t
a.小组同学提出的假设是 。
b.若该小组同学提出的假设成立,应观察到
。
必修2第2章第3节化学反应的快慢和限度
第1课时 课时作业 参考答案
1.D [解析] 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少量(绝对值)或生成物浓度的增加量来表示,都是正值,故D错误。
2.A [解析] 在同一反应中,各物质表示的化学反应速率之比等于各物质化学计量数之比,用HCl和BaCl2表示的化学反应速率数值不同,但意义相同,A项正确;BaCO3为固体,H2O为纯液体,均不能用来表示化学反应速率,B、C项错误;化学反应速率是用单位时间内物质浓度的变化量(均取正值)来表示的,未说明单位时间,D项错误。
3.C [解析] 10 min后测得X2、Z的浓度分别为0.4 mol·L-1、0.6 mol·L-1,|Δc(X2)|=1.0 mol·L-1-0.4 mol·L-1=
0.6 mol·L-1,即X2、Z的浓度变化量(均取正值)之比是1∶1,说明二者的化学计量数之比也是1∶1,C正确。
4.A [解析] 测得5 min内,A的物质的量减小1 mol,则5 min内该反应的化学反应速率为v(A) = mol·L-1·min-1=0.1 mol·L-1·min-1,则v(B)=2v(A)=0.2 mol·L-1·min-1,v(C)=2v(A)=0.2 mol·L-1·min-1,v(D)=3v(A)=
0.3 mol·L-1·min-1,故A正确。
5.C [解析] 根据速率之比等于化学计量数之比,把它们转化为同一物质比较反应速率,都转化为以B表示的反应速率,则①v(B)=v(A)= mol·L-1·min-1,②v(B)=v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,③v(B)=0.5 mol·L-1·min-1,则③>①>②,C正确。
6.D [解析] 由图可知,反应开始到5 min,Δn(C)=0.2 mol,则有v(C)====0.02 mol·L-1·min-1,A错误;反应开始到5 min,B的物质的量由0变为0.4 mol,物质的量增加0.4 mol,则物质的量浓度增加
0.2 mol·L-1,B错误;反应达到平衡时,A的物质的量由0.8 mol减少为0.2 mol,变化量为0.6 mol,A为反应物,B的物质的量由0增加到0.4 mol,变化量为0.4 mol,C的物质的量由0增加到0.2 mol,变化量为0.2 mol,B、C为生成物,化学计量数之比等于反应体系中对应物质的物质的量变化量之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=0.6 mol∶0.4 mol∶0.2 mol=3∶2∶1,则反应的化学方程式为3A(g)2B(g)+C(g),C错误;由图可知,a点时,A、B的物质的量相同,则其物质的量浓度相同,D正确。
7.C [解析] 恒容条件下,再通入一定量的NH3,其浓度增大,则反应速率增大,故①符合题意;增大体系容积,浓度减小,反应速率减小,故②不符合题意;恒容条件下,再通入一定量的N2,N2不参加反应,反应体系中各气体浓度不变,反应速率不变,故③不符合题意;适当升高温度,可增大反应速率,故④符合题意;由上分析可得①④符合题意。
8.B [解析] 内因相同时,外界条件温度越高、浓度越大、使用催化剂均能加快化学反应速率,对比四组实验,B实验中温度、浓度最高,并且加入了催化剂,所以 B反应速率最快,故B正确。
9.D [解析] 反应Zn+2H+Zn2++H2↑中,用各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,则有v(Zn2+)∶v(H+)=1∶2,A错误;若实验①用了10 s,标准状况下112 mL氢气的物质的量为0.005 mol,消耗
0.01 mol H+,起始硫酸溶液中的H+为0.04 L×1 mol·L-1=0.04 mol,H+有剩余,则用H+来表示的反应速率为=0.025 mol·L-1·s-1,B错误;该实验所需要的主要仪器除以上装置中的仪器,还需要秒表,C错误;组装好仪器后,将注射器活塞拉出一段距离,若活塞能恢复原位,则装置气密性良好,D正确。
10.B [解析] 镁和盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2++H2↑,A错误;形状和大小相同的Mg条分别与相同体积的1 mol·L-1盐酸和a mol·L-1盐酸完全反应,产生的氢气一样多,且与a mol·L-1盐酸反应快,则有a>1,B正确;镁条的量相同,二者产生的氢气一样多,则镁反应完全,C错误;1 mol·L-1硫酸溶液中c(H+)=
2 mol·L-1,若用1 mol·L-1硫酸代替上述实验中1 mol·L-1盐酸,反应速率加快,D错误。
11.B [解析] 实验Ⅰ和实验Ⅱ是在温度相同的条件下,探究H2SO4的浓度对反应速率的影响,要保持溶液的总体积相等,所以a=10,故A正确;Na2S2O3的浓度变化量为0.1 mol·L-1×0.005 L÷0.020 L=0.025 mol·L-1,所以
v(Na2S2O3)== mol·L-1·s-1,故B错误;升高温度,反应速率会加快,对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,实验Ⅲ的温度高,出现沉淀时间短,则升高温度能加快该反应速率,故C正确;进行实验Ⅰ、Ⅱ时,可向试管中先加入H2SO4溶液再加入H2O,二者混合会释放大量的热,待冷却至30 ℃时,再加Na2S2O3溶液可比较浓度不同对化学反应速率的影响,故D正确。
12.C [解析] 组别①中0~20 min内,v(CH4)==0.006 25 mol·L-1·min-1,A错误;温度越高反应速率越快,由实验数据可知0~20 min内,实验①中CH4物质的量的减少量为0.25 mol,实验②中CH4物质的量的减少量为0.32 mol,则实验②温度高,由实验数据可知实验控制的温度T1
13.A [解析] 二者反应的离子方程式为Cl+3HSCl-+3S+3H+,4~8 min的反应速率v(Cl-)==0.022 5 mol·L-1·min-1,根据方程式可得v(S)=3v(Cl-)=0.067 5 mol·L-1·min-1,A错误。该反应为放热反应,随着反应的进行反应速率先增大,一段时间后,反应物浓度减小,反应速率减小,B正确。根据B项分析,AB段速率变化的原因可能是该反应放热,C正确。BC段速率变化的原因可能是反应物浓度减小,D正确。
14.(1)O2、SO2 BC (2)AD
(3)①0.2 mol·L-1 ②0.04 mol·L-1·min-1 ③1
[解析] (1)只有气体或者溶液才有浓度的变化,固体或者纯液体的浓度是定值,故应选用SO2或O2来表示该反应的化学反应速率;FeS2是固体,增加FeS2的量,其反应速率不变,A错误;增大O2的浓度,反应速率加快,B正确;升高温度,反应速率加快,C正确;减小压强,反应速率减慢,D错误。(2)从t1→t2的原因是镁与酸的反应是放热反应,体系温度升高,反应速率逐渐增大,故A正确;随着反应的进行,H+的浓度越来越小,故B错误;镁条(固体)的质量减小,但是浓度不变,不会影响反应速率,故C错误;t2→t3的原因是盐酸的浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,此时浓度因素大于温度的影响,故D正确。
(3)由已知条件列出“三段式”
A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)
起始/mol 3 5 0 0
转化/mol 1 2 3 0.02×5×10
5 min末/mol 2 3 3 1
①5 min末A的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1;②前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为=
0.04 mol·L-1·min-1;③C和D的物质的量转化量之比为3∶1,则n=1。
15.(1)2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O 0.000 75
(2)2.0 (3)其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢
(4)②③ (5)a.Mn2+对该反应有催化作用 b.④的褪色时间比②短
[解析] (1)该反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,n(KMnO4)=0.05 mol·L-1×0.003 L=1.5×10-4 mol,反应所消耗n(H2C2O4)=1.5×10-4 mol×=3.75×10-4 mol,则①②③中草酸均过量,则高锰酸钾反应完全时转移电子数为1.5×10-4 mol×(7-2)×NA mol-1=0.000 75NA。(2)由控制变量法可知,总体积相同,则V1=10.0-8.0=2.0。(3)根据实验①②数据,可以得到的结论是其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢。(4)探究温度对化学反应速率的影响,应选择②③。(5)a.其他条件相同,加入了MnSO4固体,由图可知提出的假设是Mn2+对该反应有催化作用。b.若提出的假设成立,应观察到④褪色时间比②短。
