高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率优秀课后测评

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率优秀课后测评，共9页。试卷主要包含了3 ml·L-1·s-1，一定温度下,在0，某反应过程中的能量变化如图所示等内容，欢迎下载使用。

第二章　化学反应速率与化学平衡
第一节　化学反应速率　　
课后·训练提升
基础巩固
1.下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)。
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,化学反应速率不变
C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,化学反应速率减小
D.汽车尾气中的NO与CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,化学反应速率减小
答案:D
解析:A项,改用98%的浓硫酸,铁发生钝化,不产生氢气;B项,加入氯化钠溶液使盐酸变稀,c(H+)减小,化学反应速率减小;C项,升高温度,放热反应和吸热反应的速率都增大;D项,减小压强,有气体参加的化学反应的速率减小。
2.在反应2A(g)+B(g)3C(g)+5D(g)中,表示该反应速率最大的是(　　)。
A.v(A)=2 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1
D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
答案:B
解析:12v(A)=1 mol·L-1·min-1=160 mol·L-1·s-1,v(B)=0.3 mol·L-1·s-1,13v(C)=0.83 mol·L-1·s-1,15v(D)=0.2 mol·L-1·s-1,故v(B)>v(C)>v(D)>v(A)。
3.一定温度下,在0.5 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,10 s时达到化学平衡状态。则从反应开始到10 s末的反应速率用X表示是(　　)。

A.0.08 mol·L-1·s-1
B.0.30 mol·L-1·s-1
C.0.16 mol·L-1·s-1
D.0.32 mol·L-1·s-1
答案:C
解析:v(X)=-(0.4-1.2)mol0.5 L×10 s=0.16 mol·L-1·s-1。
4.某反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是(　　)。

A.该反应为吸热反应
B.使用催化剂能增大该反应的化学反应速率
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
答案:D
解析:该反应生成物总能量比反应物总能量高,为吸热反应,A项正确;对照图中有无催化剂的两种情况,有催化剂的活化能较低,因为催化剂能降低反应的活化能,从而增大化学反应速率,B、C项正确;E1大于E2,正反应的活化能较大,D项错误。
5.一定温度下,在恒容密闭容器中发生下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1时,需要15 s,那么c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1时,所需反应的时间(　　)。
A.等于5 s B.等于10 s
C.大于10 s D.小于10 s
答案:C
解析:若c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1时,需要15 s,那么以同样的速率反应时,c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1,需10 s,但是随反应的进行,化学反应速率会逐渐减小,故所需时间大于10 s,C项正确。
6.在气体反应中,改变下列条件,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的是(　　)。
①增大反应物的浓度　②升高温度　③压缩容积增大压强　④移去生成物　⑤加入催化剂
A.①⑤ B.①③
C.②⑤ D.③④⑤
答案:C
解析:①增大反应物的浓度,只能增大单位体积内活化分子数;③压缩容积增大压强实际为增大反应物浓度,与①相同;④移去生成物不影响反应物的活化分子数及活化分子百分数。
7.已知反应2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)
ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应历程如下:
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)　快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)　慢
下列有关该反应的说法正确的是(　　)。
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,增大反应速率
答案:C
解析:总反应的反应速率主要取决于最慢的一步,所以该反应的速率主要取决于②的快慢,A项错误;NOBr2是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,B项错误;该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1,C项正确;增大Br2(g)浓度,可增大单位体积内的活化分子数,但活化分子百分数不变,D项错误。
8.向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小的顺序排列正确的是(　　)。
甲:在500 ℃时,10 mol SO2和5 mol O2反应
乙:在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2反应
丙:在450 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
丁:在500 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、丙、乙、甲
答案:C
解析:丙中温度最低,反应物的量比甲、乙的少,没有使用催化剂,反应速率最小。甲、乙、丁的温度相同,丁中反应物的量少,没有使用催化剂,故丁的反应速率比甲、乙的小。甲、乙的温度和反应物的量都相同,但乙使用了催化剂,故乙的反应速率比甲的大。综上所述,可知四个容器中反应速率:乙>甲>丁>丙。
9.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)催化脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) ΔH1=+43 kJ·mol-1
②C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
下列有关判断正确的是(　　)。
A.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
B.升高温度,反应①的反应速率减小,反应②的反应速率增大
C.降低温度,反应①和反应②的反应速率均减小
D.由反应①和反应②可以得出H2的燃烧热
答案:C
解析:不管是放热反应还是吸热反应,升高温度均能增大其反应速率,降低温度均能减小其反应速率,C项正确,A、B两项错误;因反应②中H2O为气态,故无法计算H2的燃烧热,D项错误。
10.某学生设计如图Ⅰ装置,测定2 mol·L-1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答下列问题。

图Ⅰ

图Ⅱ
(1)装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是　　　　　　。 
(2)按照图Ⅰ装置实验时,已限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是　　　　　　　　　　　。 
(3)实验结束后,得到的结论是   　。 
(4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却至室温后,该学生准备读数时发现右管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率大
(4)调节高度使得两侧液面相平
解析:(1)根据装置的特点可知,装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗。(2)要测定反应速率,则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。(3)由于增大反应物的接触面积可以增大反应速率,所以该实验中得出的结论是其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率大。(4)由于气体的体积受压强的影响大,所以在读数之前还需要采取的措施是调节高度使得两侧液面相平。
11.向含有H2SO4的H2O2溶液中滴加一定量的KMnO4溶液,反应开始时,溶液中c(Mn2+)将随时间的变化而变化。某学生在做实验前认为,c(Mn2+)与时间的关系如图Ⅰ所示,做完实验后,得到的结果如图Ⅱ所示。已知H2O2与KMnO4溶液反应的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑。请回答下列问题。

图Ⅰ

图Ⅱ
(1)OM段的意义: 　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)MN段的意义及MN段很陡的原因:  　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)NP段的意义: 　　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)OM段说明反应非常慢,溶液中c(Mn2+)随时间变化很小
(2)MN段说明反应非常快,c(Mn2+)迅速增大,表明Mn2+达到一定浓度时,对上述反应起到了催化作用
(3)NP段说明反应趋于完全,溶液中c(Mn2+)为定值
解析:MN段斜率最大,说明化学反应速率最大,其原因应为c(Mn2+)增大并充当该反应的催化剂。
能力提升
1.用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2,实验过程记录如图所示,下列有关说法正确的是(　　)。

A.OE段表示的反应速率最大
B.EF段表示的反应速率最大,收集的CO2最多
C.FG段表示收集的CO2最多
D.OG段表示随着时间的推移,反应速率逐渐增大
答案:B
解析:CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O,图像的横坐标是时间,纵坐标是生成二氧化碳的体积,用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率,表现在图像上就是曲线的斜率,斜率越大,反应速率越大,放出的CO2越多。由图可以看出,EF段反应速率最大,收集的CO2最多;整个反应过程中,反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段),而不是逐渐增大,所以只有B项正确。
2.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的恒容密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法,其中正确的是(　　)。
①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
答案:B
解析:v(C)=0.6mol·L-12 s=0.3 mol·L-1·s-1,v(A)=v(C)=0.3 mol·L-1·s-1,v(B)=v(C)2=0.15 mol·L-1·s-1,①正确,②错误。2 s时α(A)=0.3mol·L-1·s-1×2 s×2 L4mol×100%=30%,③错误。2 s时c(B)=2mol2 L-0.15 mol·L-1·s-1×2 s=0.7 mol·L-1,④正确。
3.在一定温度下,向一个2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,发生反应:N2+3H22NH3。经过一段时间后,测得容器内压强是起始压强的90%,在此时间内,H2的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,则所经过的时间为(　　)。
A.2 min B.3 min
C.4 min D.5 min
答案:B
解析:本题是由反应速率求反应所经过的时间,由于题中并没有给出各反应物前后的浓度变化,需根据题中所给的压强关系,利用阿伏加德罗定律的推论,采用“三段式”或“差量法”列出前后物质总物质的量,列式求解。
方法一:“三段式”
设参加反应的N2的物质的量为x,根据化学方程式:
　　　　　　　　 N2　+　 3H2 2NH3
起始物质的量/mol 1 3 0
反应的物质的量/mol x 3x 2x
测定时物质的量/mol 1-x 3-3x 2x
反应后总物质的量为1-x+3-3x+2x=4-2x
根据阿伏加德罗定律的推论:物质的量之比等于压强之比,列式可得:4mol4mol-2x=10.9,
解得:x=0.2 mol。
则反应过程中H2的物质的量减少了0.6 mol。
v(H2)=-ΔcΔt=--0.6mol2 L×Δt=0.1 mol·L-1·min-1,Δt=3 min。
方法二:“差量法”
设参加反应的N2的物质的量为y,根据化学方程式:
　　　　 N2+3H22NH3　减少的物质的量
起始物质的量/mol 1 2
反应的物质的量/mol y 2y
反应前各物质的物质的量为3 mol+1 mol=4 mol,反应后减少2y,故反应后总物质的量为4 mol-2y,根据阿伏加德罗定律的推论:物质的量之比等于压强之比,列式:4mol4mol-2y=10.9,其他解法同上。
4.在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2,发生反应2SO2+O22SO3,当反应进行到4 min时,测得n(SO2)=0.4 mol。若反应进行到2 min时,容器中SO2的物质的量(　　)。
A.等于1.6 mol B.等于1.2 mol
C.大于1.6 mol D.小于1.2 mol
答案:D
解析:由题意可求得4 min内SO2的平均反应速率v(SO2)=-(0.4-2)mol2 L×4min=0.2 mol·L-1·min-1,若按照这个反应速率计算,2 min时转化的SO2的物质的量为0.2 mol·L-1·min-1×2 min×2 L=0.8 mol,但由于前2 min比后2 min的反应速率大,所以2 min时,n(SO2)<2 mol-0.8 mol=1.2 mol。
5.在相同条件下做H2O2分解对比实验时,其中(1)加入MnO2催化,(2)不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图,其中正确的是(　　)。

答案:A
解析:由图像知,横坐标为时间,纵坐标为V(O2),只要H2O2的量相同,两种情况下最终产生O2的体积相同,(1)中加入MnO2作催化剂,增大了H2O2的分解速率,在相同时间内产生O2的体积比(2)大,反应结束时所用时间短,故选A。
6.“碘钟”实验中,3I-+S2O82-I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃条件下进行实验,得到的数据如下表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I-)/(mol·L-1)
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O82-)/(mol·L-1)
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题。
(1)该实验的目的是 　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)显色时间t1=　　　　　　。 
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃时进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为　　　　。 
A.<22.0 s　　　　
B.22.0~44.0 s
C.>44.0 s
D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是  　　　　　　　　　　　　。
答案:(1)研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响
(2)29.3 s
(3)A
(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
解析:(2)分析所给数据,可以得出显色时间与c(I-)·c(S2O82-)数值成反比,利用①⑤两组数据,可知两组实验中c(S2O82-)相同,而c(I-)⑤是①的3倍,因此⑤所用显色时间是①的13,即88.0 s3=29.3 s。
(3)在反应物起始浓度相同的条件下,温度越高,反应速率越大,则显色时间越短。
7.有一化学反应:aA+bBC,根据影响化学反应速率的因素可得v(C)=k·cm(A)·cn(B),其中k是与温度有关的常数,为测k、m、n的值,在25 ℃时,将A、B溶液按不同浓度混合,得到下列实验数据:
编号
A的初始浓度(mol·L-1)
B的初始浓度(mol·L-1)
生成C的初始速率(mol·L-1·s-1)
1
1.0
1.0
1.2×10-2
2
2.0
1.0
2.4×10-2
3
4.0
1.0
4.8×10-2
4
1.0
2.0
4.8×10-2
5
1.0
4.0
1.92×10-1
(1)根据上表可求得:m=　　　　,n=　　　　,k=　　　　,k的单位是　 。
(2)若a=m,b=n,当c(A)=c(B)=2.0 mol·L-1时,求用B表示的初始反应速率。
答案:(1)1　2　1.2×10-2　L2·mol-2·s-1
(2)v(B)=0.192 mol·L-1·s-1
解析:(1)用B的初始浓度数据相同,A的初始浓度数据成倍数关系的两组,如选编号为1、2的两组,即可求出m=1。同样方法,如选编号为1、4的两组,求出n=2。将m=1、n=2代入其中一组数据(如选编号为1的组)即可求出k=1.2×10-2 L2·mol-2·s-1。
(2)用C表示的初始反应速率v(C)=1.2×10-2 L2·mol-2·s-1×2.0 mol·L-1×(2.0 mol·L-1)2=9.6×10-2 mol·L-1·s-1,v(B)=2v(C)=2×9.6×10-2 mol·L-1·s-1=0.192 mol·L-1·s-1。