高中化学第二节 化学反应的速率与限度练习题

这是一份高中化学第二节 化学反应的速率与限度练习题，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括5小题,每小题5分,共25分)
1.(2020·成都高一检测)下列说法中不正确的是 ( )
A.当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C.可以通过控制反应条件,使2 ml SO2与1 ml O2反应生成2 ml SO3
D.化学反应的限度可以通过改变条件来改变
【解析】选C。对于可逆反应,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,反应物的转化率最大,A、B正确;2SO2+O22SO3是可逆反应,无论怎样控制条件,反应物的转化率不可能达到100%,即2 ml SO2与1 ml O2反应不会生成2 ml SO3,C错误;化学反应的限度可通过改变条件,如温度、压强等来改变,D正确。
2.如图是可逆反应X2+3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是 ( )
A.t1时,只有正方向反应
B.t2时,反应达到限度
C.t2～t3,反应不再发生
D.t2～t3,各物质的浓度仍然发生变化
【解析】选B。在可逆反应中,无论该反应是否达到平衡状态,正、逆反应都同时进行,故A错误;t2时,反应达到化学平衡状态,即反应达到限度,B正确;化学反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,但不等于0,故C错误;化学反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,各物质的物质的量浓度不再发生变化,故D错误。
3.(2020·苏州高一检测)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应后,按反应速率由大到小排列顺序正确的是 ( )
甲:500℃,10 ml SO2和5 ml O2的反应
乙:500℃,用V2O5作催化剂,10 ml SO2和5 ml O2的反应
丙:450℃,8 ml SO2和5 ml O2的反应
丁:500℃,8 ml SO2和5 ml O2的反应
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙
C.乙、甲、丙、丁D.丁、丙、乙、甲
【解析】选B。本题比较的是三种因素(催化剂、温度和浓度)影响化学反应速率的情况,甲、乙相比,不同的是乙中使用了催化剂,所以反应速率乙>甲。甲、丁相比,丁中SO2的浓度小于甲中的浓度,所以反应速率甲>丁。丙、丁相比,丙中的温度较低,故反应速率关系为丁>丙。故反应速率由大到小的顺序为乙、甲、丁、丙。
【方法规律】化学反应速率影响因素注意点
(1)主要因素(内因)。
不同的化学反应,具有不同的反应速率,因此,参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。
(2)外界因素(外因)。
①温度:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。
②催化剂:当其他条件不变时,使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。
③浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
④压强:对于有气体参加的反应,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以增大化学反应速率;减小气体的压强,可以减小化学反应速率。
⑤固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
⑥反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
⑦形成原电池,可以增大氧化还原反应的反应速率。
4.(2020·大连高一检测)一定条件下,对于反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时,X、Y、Z浓度分别为
0.1 ml·L-1、0.3 ml·L-1和0.08 ml·L-1,则下列判断不合理的是 ( )
①c1∶c2=1∶3
②平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
③X和Y的转化率不相等
④c1的取值范围为0A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【解析】选D。分析浓度变化关系:
X(g)+3Y(g)2Z(g)
c起始/ml·L-1 c1 c2 c3
c平衡/ml·L-1 0.10.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3,所以反应中X和Y必然以1∶3消耗,因为达到平衡时X和Y浓度之比为1∶3,故c1∶c2=1∶3,①正确;平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式对应化学计量数之比相等,故Y和Z的生成速率之比为3∶2,②错误;由于起始时反应物是按化学方程式化学计量数之比配料,故X和Y转化率相等,③错误;运用极限法,假设Z完全转化为反应物,c1的极限值为0.14 ml·L-1,而题设c1>0,反应又是可逆的,④正确。
5.(2020·宿迁高一检测)X、Y、Z三种气体,把aml X与bml Y充入一密闭容器中,发生反应:X+2Y2Z。达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为 ( )
A.×100% B.×100%
C.×100%D.×100%
【解析】选B。设反应过程中Y的物质的量减少xml,根据反应:
X + 2Y2Z
开始(ml) a b 0
转化(ml) x x
平衡(ml) a- b-x x
根据题意得a-+b-x=x,解得x=,所以Y的转化率是x/b×100%=×100%。
【方法规律】解答有关化学反应速率和化学平衡时的注意事项
解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、变化量及平衡量,再根据题设其他条件和定律列方程求解。例如,
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/mlab00
转化/mlmxnxpxqx
平衡/mla-mxb-nxpxqx
(1)关于反应物转化率的计算
A的转化率=×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等)
(2)关于某组分的体积分数的计算
A的体积分数=×100%
注意:(1)转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。(2)这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。(3)对反应物:平衡时的量=起始的量-转化的量;对生成物:平衡时的量=起始的量+转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡计算中的应用。
二、非选择题(本题包括2小题,共25分)
6.(12分)(2020·邯郸高一检测)表中是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,________对反应速率有影响,________,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:___________________________________。
【解析】(1)4和5中酸的浓度、反应温度都相等,而金属的状态不同,金属消失的时间不同,所以影响反应速率的因素是固体反应物的表面积。分析其余实验可知,1和2也是一样。再分析实验数据,(2)、(3)问也不难得出。(4)金属的质量相等,如果完全反应,则放出相同的热量。所以,反应前后溶液的温度变化值相近。
答案:(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8或2、5
(3)反应温度 6和7,8和9
(4)可能是硫酸过量,金属全反应,放出的热量相等,使等体积溶液的温度升高值相近
7.(13分)(能力挑战题)一定温度下,在容积为VL的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中a/b=________________________________。
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为________。
(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗aml N,同时生成bml M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
【解析】反应中物质的量的变化之比等于化学计量数之比,Δn(N)∶Δn(M)=
a∶b=2∶1;由化学反应速率的计算公式可得以M的浓度变化表示的平均反应速率为ml·L-1·min-1;当达到平衡状态后,各组分的浓度保持不变,所以混合气体的总物质的量将不再发生改变。对于反应前后体积有变化的反应,压强也就不再发生改变。该容器是一个密闭容器,反应前后混合气体的总质量不变,无法判断反应是否已达到平衡状态。消耗N和生成M都是正反应方向,所以无法判断反应是否已达到平衡状态。
答案:(1)2 (2)ml·L-1·min-1
(3)C、E
【补偿训练】
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化,在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
(1)在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min时间段中,反应速率最大的时间段是________,原因为 ___________________________________;
反应速率最小的时间段是________,原因为 _____________________________。
(2)在2～3 min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为____________
__________________________________________________________________。
【解析】(1)在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min时间段中,产生氢气的体积(mL)分别是50、70、112、58、20,2～3 min时间段中,反应速率最大,因为该反应是放热反应,此时溶液的温度最高;4～5 min时间段中,反应速率最小,因为此时反应物的浓度最小。
(2)在2～3 min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为112 mL×10-3L·mL-1÷22.4 L·ml-1×2÷0.1 L÷1 min=0.1 ml·L-1·min-1。
答案:(1)2～3 min 该反应是放热反应,2～3 min时溶液温度最高,反应速率最快 4～5 min 此时反应物的浓度最小,反应速率最慢
(2)0.1 ml·L-1·min-1
实
验
序
号
金
属
质
量/g
金
属
状
态
c(H2SO4)
/ml·L-1
V(H2SO4)
/mL
溶液温度
金属
消失
的时
间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
40
54
40
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310