人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度一课一练

第二节综合拔高练

五年选考练

考点1　化学反应速率

1.(2017江苏单科,10,2分,)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快

B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快

C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快

D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大

考点2　化学反应的限度

2.(2020浙江1月选考,21,2分,)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:

下列说法正确的是(　　)

A.0~5 min用A表示的平均反应速率为0.09 mol·L-1· min-1

B.该反应在10 min后才达到平衡

C.平衡状态时,c(C)=0.6 mol·L-1

D.物质B的平衡转化率为20%

三年模拟练

应用实践

1.(2020浙江金华十校高三4月模拟,)一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液在MnO2作用下发生反应:2H2O2 2H2O+O2↑,不同时刻测定生成O2的物质的量如下表所示:

下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(深度解析)

A.升高温度,可加快H2O2的分解速率

B.若增大溶液起始浓度,则收集到0.000 8 mol O2的时间会小于3 min

C.反应至6 min时,溶液中c(H2O2)=0.2 mol·L-1

D.反应至12 min时,H2O2分解率为65%

2.(2019安徽芜湖高一下期末,)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:A(g)+B(g) 2C(g),反应2 s后达到平衡状态,测得C的物质的量为1.2 mol。下列说法正确的是(　　)

A.用物质A表示2 s内的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1

B.用物质B表示2 s内的平均反应速率为0.6 mol·L-1·s-1

C.单位时间内有a mol A生成,同时有2a mol C生成,说明反应达到平衡状态

D.当A、B、C的反应速率之比为1∶1∶2时达到平衡状态

迁移创新

3.(2020四川成都外国语学校高一期中,)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

(1)请完成此实验设计,其中:V1=　　　,V6=　　　。 

(2)该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

五年选考练

1.D　A项,从图甲看出,相同时间内,起始c(H2O2)越大,H2O2的浓度变化量越大,即分解速率越快,错误;B项,从图乙看出,NaOH溶液浓度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,错误;C项,从图丙看出,0.1 mol·L-1 NaOH溶液与1.0 mol·L-1 NaOH溶液所示曲线相比,0.1 mol·L-1 NaOH溶液对应曲线表示的H2O2分解速率快,错误;D项正确。

2.C　v(C)===0.09 mol·L-1·min-1,同一反应中反应速率之比等于化学计量数之比,3v(A)=v(C),所以v(A)=0.03 mol·L-1·min-1,A错误;15 min时,n(B)=1.6 mol,消耗了2.4 mol-1.6 mol=0.8 mol,根据方程式可知这段时间内消耗A的物质的量为0.4 mol,所以15 min时,n(A)=1.6 mol,与10 min时A的物质的量相同,说明10~15 min这段时间内反应处于平衡状态,但无法确定是10 min时达到平衡,还是10 min前已经达到平衡,B错误;根据B项分析可知平衡时消耗的B为0.8 mol,根据反应方程式可知生成C的物质的量为1.2 mol,浓度为c(C)==0.6 mol·L-1,C正确;物质B的平衡转化率为×100%≈33.3%,D错误。

三年模拟练

1.D　本题考查有关化学反应速率计算及影响反应速率快慢的条件等。升高温度,反应速率加快,所以升高温度,可加快H2O2的分解速率,A正确;若增大溶液起始浓度,反应速率加快,则收集到0.000 8 mol O2的时间会小于3 min,B正确;反应至6 min时,收集到0.001 mol氧气,根据反应方程式,消耗的H2O2为0.002 mol,所以溶液中c(H2O2)==0.2 mol·L-1,C正确;反应至12 min时,若H2O2分解率为65%,则生成氧气的物质的量为=0.001 3 mol。从第6 min到第10 min,生成氧气的物质的量为0.001 2 mol-0.001 mol=0.000 2 mol,而从第10 min到第12 min,生成氧气的物质的量为0.001 3 mol-0.001 2 mol=0.000 1 mol,即6~10 min和10~12 min两个时间段的反应速率相等,但随着反应的进行,H2O2浓度降低,反应速率应该降低,所以反应至12 min时,H2O2分解率应小于65%,D错误。

规律方法　影响反应速率的外界条件一般有温度、浓度、压强与催化剂,在对涉及反应速率大小比较、反应条件改变对反应速率产生的影响判断时,需要综合考虑和分析。如本题A、B、D选项均涉及反应条件改变对反应速率的影响,升高温度和增大反应物的起始浓度,均能增大反应速率,而反应速率的增大,体现在生成相同物质的量的生成物时,所需要的时间会缩短。而D项中,随着反应的进行,反应物浓度降低,其反应速率也在降低,所以在相同的时间间隔内,生成物增加的物质的量将逐渐减小。

2.C　反应2 s后测得C的物质的量为1.2 mol,用物质C表示2 s内的平均反应速率为v(C)==0.3 mol·L-1·s-1,根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,用物质A表示2 s内的平均反应速率为v(A)=v(C)=0.15 mol·L-1·s-1,A错误;用物质B表示2 s内的平均反应速率为v(B)=v(C)=0.15 mol·L-1·s-1,B错误;单位时间内有a mol A生成同时有2a mol C生成,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;当A、B、C的反应速率之比为1∶1∶2时,并不能够说明正、逆反应速率相等,不能证明反应达到平衡状态,D错误。

3.答案　(1)30　10　

(2)生成的Cu覆盖在Zn的表面,Zn与H2SO4的接触面积减小,反应速率减慢

解析　(1)要研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,H2SO4溶液的用量需是定值,所以V1、V2、V3、V4、V5都是30;通过F组数据可以看出,溶液的总体积是50 mL,要保证H+浓度相同,所有溶液的总体积都得是50 mL,故V6=10。(2)由于Cu2++Zn Zn2++Cu,当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成的Cu覆盖在Zn的表面,Zn与H2SO4的接触面积减小,反应速率减慢。