高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题6 化学反应与能量变化第一单元 化学反应速率与反应限度课后练习题
展开一、单选题
1.在C+CO22CO的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的措施是
①缩小体积②增加碳的量③通入CO2④移出CO⑤恒压下充入N2
A.①④B.②③⑤C.①②④D.①③
2.下列措施可加快反应速率的是
A.用黄铁矿制硫酸的过程中将矿石粉碎
B.实验室用大理石制备时,用等物质的量浓度的稀硫酸代替稀盐酸
C.将食物放入冰箱中防止变坏
D.实验室制氢气时,用表面积相同的铁片代替锌片
3.下列措施对增大反应速率明显有效的是
A.Na与水反应时,增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,将稀硫酸改用浓硫酸
C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强
D.N2与H2合成氨气时,增大体系的压强
4.如图所示的各容器中均盛有食盐水,铝在其中都能被腐蚀。其中腐蚀得最慢和最快的分别是
A.1,2B.2,3C.3,4D.1,4
5.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g) B(g)+C(g)。若反应物的浓度由3 ml·L-1降到1.8 ml·L-1需30 s,那么反应物浓度由0.8 ml·L-1降至0.2 ml·L-1所需反应时间为
A.15 sB.大于15 sC.小于15 sD.无法判断
6.化学与生产、生活、科技息息相关,下列有关说法不正确的是
A.研发催化剂将CO2还原为甲醇是促进“碳中和”直接有效的措施
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,“丝”“泪”的主要成分是蛋白质
C.我国传统酿造方法历史悠久,其中酒、醋、酱油等通常是用粮食发酵酿制而成的
D.食品添加剂可改善食物的色、香、味、营养结构、腐败时间等,如加碘食盐、补铁酱油
7.,在V2O5存在时,该反应的机理为(快)、(慢)。下列说法正确的是
A.反应速率主要取决于V2O5的质量
B.V2O5是反应的中间产物
C.逆反应的活化能大于198
D.升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
8.工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g ),为了增大反应速率,提高经济效益,最理想的措施是
A.增大反应物的浓度B.增大反应体系的压强
C.提高反应体系的温度D.选择合适的催化剂
9.下列说法中正确的是
A.0.1ml•L-1盐酸和0.1ml•L-1硫酸分别与2ml•L-1NaOH溶液反应,其反应速率相同
B.相同质量的大理石块与大理石粉分别与0.1ml•L-1盐酸反应,反应速率相同
C.Mg、Al在相同条件下分别与0.1ml•L-1盐酸反应,反应速率相同
D.0.1ml•L-1HCl和0.1ml•L-1HNO3分别与相同形状和大小的大理石块反应,反应速率相同
10.下列实验操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
二、填空题
11.在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒 ;
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2则很快产生气体 ;
(3)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢 ;
(4)同样大小的石灰石分别在0.1 ml·L-1的盐酸和1 ml·L-1的盐酸中反应速率不同 ;
(5)夏天的食品易霉变,冬天就不易发生该现象 ;
12.I.某温度下加氢制甲醇的的总反应为,该反应为放热反应,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8ml的和2.4ml的,测得和的物质的量随时间变化如图。
(1)下列措施能加快反应速率的是 (填序号,下同)。
A.往容器中充入 B.往容器充入 C.及时分离出
D.减小容器体积 E.选择高效的催化剂
(2)2min内的反应速率为 ,2min末时 (填“<”“>”或“=”)。
(3)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是 。
A.体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中浓度与浓度之比为
D.混合气体的密度保持不变
E.的生成速率是生成速率的3倍
(4)该反应平衡时的转化率为 。
(5)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是 。
II.近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(就是)和水分子通过。其工作原理的示意图如图,请回答下列问题:
(6)电极是电池的 (填“正”或“负”)极。电解质溶液中的向 (填“a”或“b”)极移动
(7)如果该电池工作时消耗,其通入甲醇()一极的电极反应式为 。
13.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)
14.某温度时,在0.5 L密闭容器中,某一反应中A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)第4 min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正) v(逆),(填“>”“<”或“=”)。
(3)下列措施能加快反应速率的是_______。
A.恒温恒容充入He气B.缩小体积,使压强增大
C.恒温恒压充入He气D.使用催化剂
15.某学习小组对化学反应2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2↑进行研究。
(1)该反应的还原剂是 ,发生 反应(填“氧化”或“还原”)。若将该反应设计成原电池,用铜作电极材料之一,铜电极上的现象为 。
(2)该反应的能量变化如下图所示。该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)下列措施中,能加快化学反应速率的是 (填字母序号)。
a 用等质量的铝粉代替铝块
b 将反应的试管放置在冰水中
c 往容器中加少量Na2SO4固体
d 往稀硫酸溶液中添加几滴98%的浓硫酸
(4)足量铝与20mL1.0ml/L稀硫酸的反应过程中,某20s内共收集到气体44.8mL(已换算成标况下)。请选用合适的物质表示此20s内的化学反应速率: 。
16.(1)少量铁粉与100 mL 0.01 ml/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的 。(填序号)
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 ml/L盐酸
(2)下列可以证明H2(g)+I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是 。(填序号)
①单位时间内生成n ml H2的同时,生成n ml HI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量w(HI)=w(I2) ④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1
⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧温度和体积一定时,容器内气体颜色不再变化
⑨条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s) H2S(g),K1;
②S(s)+O2(g) SO2(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g)的平衡常数是 。(用K1,K2 的代数式表示)
(4)已知:①2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/ml
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/ml
则制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)的ΔH为 。
17.某酸性工业废水中含有。光照下,草酸()能将其中的今转化为。某课题组研究发现,少量铁明矾能对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度的草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(2)实验①和②的结果表明 对该反应的速率有影响。
(3)该课题组对铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设(请你完成假设二和假设三):
假设一:起催化作用;
假设二: ;
假设三: ;……
(4)请你设计实验验证上述假设一完成下表中内容[除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有、、、等。溶液中的浓度可用仪器测定]。
18.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行,在0~3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(1)该反应的化学方程式为 ;
(2)反应开始至2分钟时,A的平均反应速率为 ;
(3)下列措施能使该反应加快的是 (仅改变一个条件)
a.降低温度 b.缩小容积 c.恒容时充入Ar气,增大压强
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
①单位时间内生成nmlB的同时生成2nmlC
②单位时间内生成nmlB的同时生成2nmlA
③容器内压强不再随时间而发生变化的状态
④A、B、C的物质的量浓度之比保持3:1:4不变的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦υ逆(B)=2υ正(C)
19.影响化学反应速率的重要的外部因素有 、 、 、
20.一定条件下,在容积为2L的密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)。开始时加入0.4mlA,0.6mlB,0.2mlC,在2min末测得C的物质的量是0.3ml。
(1)用A的浓度变化表示反应的平均速率: ,2min内A的转化率: 。
(2)在2min末,B的浓度为 。
(3)若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”“不变”)
a.升高温度,化学反应速率 ;
b.充入1mlB,化学反应速率 ;
c.将容器的容积变为3L,化学反应速率 。
三、实验题
21.探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响。
【查阅资料】a.易溶于水,能与硫酸发生反应:
b.浊度计用于测量浑浊度的变化。产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。
【实验过程】
用图1所示装置进行如下表所示的5个实验,分别测量混合后溶液达到相同浑浊度的过程中,浑浊度随时间的变化。实验①~⑤所得数据如图2曲线①~⑤所示。
实验数据:
【分析与解释】
(1)选用浊度计进行测量,原因是溶液与溶液反应生成了 。
(2)实验③中,x= 。
(3)实验①、②、③的目的是 。
(4)通过比较①、②、③与③、④、⑤两组实验,可推断:反应物浓度的改变对与硫酸反应的化学反应速率的影响,溶液浓度的改变影响更大。该推断的证据是 。
22.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
(1)该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO)= ml·L-1。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①该反应放热、② 。
23.动手实践。
请利用实验室提供的用品探究实验室制备氢气的最佳条件。
实验用品:
锌粒,铁钉,镁条,稀硫酸(,,);
大试管,秒表,导管,单孔塞,双孔塞,量筒,水槽,广口瓶,烧杯,玻璃棒,镊子,胶头滴管。
(1)请设计实验方案 。
(2)请画出实验装置示意图 。
(3)请设计实验记录单,包括实验现象、收集气体的体积、收集气体所用时间等 。
(4)由此实验可得出什么结论 ?
参考答案:
1.D
2.A
3.D
4.C
5.B
6.B
7.C
8.D
9.D
10.D
11. 反应物的接触面积 催化剂 反应物本身的性质 反应物的浓度 反应温度
12.(1)BDE
(2) >
(3)ABE
(4)75%
(5)
(6) 负 b
(7)
13.80℃后温度升高,H2O2分解速率大,H2O2浓度显著降低,反应速率减慢,相同条件下有机碳脱除率减小
14.(1)3A(g)2B(g)
(2)>
(3)BD
15. Al 氧化 Cu表面产生大量无色气泡 放热 ad υ(H2SO4) = 0.005 ml/(L·s)或υ(H2,标况)= 2.24 mL/s或其他合理答案。
16. ③⑦⑧ ②⑥⑧ +131.3kJ/ml
17. 60 30 4或5 20 溶液的pH 起催化作用起催化作用(两空答案不分先后) 等物质的量 大于实验①中的号浓度 等于实验①中的片浓度
18. 0.2ml·L-1·min-1 b ①③④⑤
19. 浓度 压强 温度 催化剂
20.(1) 0.0125ml•L-1•min-1 12.5%
(2)0.225ml
(3) 增大 增大 减小
21.(1)硫沉淀
(2)8
(3)探究Na2S2O3浓度变化对硫代硫酸钠和硫酸反应速率的影响
(4)从图2可知,①、②、③组实验Na2S2O3溶液的浓度的变化对达到相同浑浊度时时间比③、④、⑤组实验中H2SO4溶液浓度的变化对达到相同浑浊度时时间影响更大,更明显
22. 浓度 0.0052 KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) 产物Mn2+(或MnSO4)是反应的催化剂
23.(1)使用锌和稀硫酸()反应制取氢气,使用排水法收集氢气
(2)
(3)实验记录单要包括实验现象、收集气体的体积、收集气体所用时间等信息;
(4)实验室制取氢气,使用锌粒和稀硫酸反应,此反应速率适中适合实验室制取氢气
选项
实验操作
实验目的
A
取尿液,加入溶液,微热,观察现象
检验糖尿病人尿液中的葡萄糖
B
加入溶液洗涤、分液
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
C
向2支盛有不同浓度的溶液中,一支加入少量,一支加入几滴溶液
探究催化剂对反应速率的影响
D
取一小块鸡皮置于蒸发皿中,滴3~5滴浓硝酸并在酒精灯上微热,变黄
证明鸡皮中含有蛋白质
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
10
30
②
5
60
10
③
60
20
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
取 代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验
反应进行相同时间后:若溶液中的浓度,则假设一成立;若溶液中的浓度 ,则假设一不成立
实验装置
溶液
溶液
蒸馏水
①
0.1
1.5
0.1
3.5
10
②
0.1
2.5
0.1
3.5
9
③
0.1
3.5
0.1
3.5
x
④
0.1
3.5
0.1
2.5
9
⑤
0.1
3.5
0.1
1.5
10
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1ml·L-1H2C2O4溶液
30mL0.01ml·L-1KMnO4溶液
②
20mL0.2ml·L-1H2C2O4溶液
30mL0.01ml·L-1KMnO4溶液
实验现象
收集气体的体积
所用时间
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