选择性必修1第3节 化学反应的速率课后作业题
展开2.3化学反应的速率同步练习-鲁科版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.活化分子碰撞即发生化学反应
B.增大反应物的浓度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的百分数
C.某一反应的活化分子的百分数是个定值不随外界条件改变而改变
D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
2.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。能说明该反应已达化学平衡状态的是
A.正、逆反应速率都等于零 B.N2和H2全部转化为NH3
C.N2、H2和NH3的浓度不再变化 D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1∶3∶2
3.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
B.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
C.0.1mol/L HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
D.1.6g由O2和O3组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
4.对于反应,在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是
A. B.
C. D.
5.在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是
A.容器内各物质的浓度不随时间变化 B.气体的平均摩尔质量变大
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2 D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
6.在2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)的反应中,表示反应速率最快的是
A.v(A)=0.5mol•L-1•min-1 B.v(B)=0.6mol•L-1•min-1
C.v(C)=0.7mol•L-1•min-1 D.v(D)=0.4mol•L-1•min-1
7.下列说法正确的是( )
A.活化分子间发生的所有碰撞均为有效碰撞
B.升高温度,增加了活化分子百分数
C.使用催化剂,能降低反应的反应热
D.对于气体反应,增大压强能提高活化分子总数
8.向K2S2O8和KI的混合溶液中滴加FeCl3溶液,反应过程中的能量变化如图所示,下列有关该反应的说法正确的是
A.反应过程中v() = v(I-) = v(I2)
B.Fe3+是该反应的催化剂,所以c(Fe3+)与反应速率无关
C.若不加FeCl3,则正反应的活化能比逆反应的活化能大
D.步骤① 2Fe3+(aq) + 2I-(aq) = I2(aq) + 2Fe2+(aq) ΔH1;步骤② 2Fe2+(aq) + (aq) = 2Fe3+ + 2 (aq) ΔH2 ,则ΔH1> ΔH2
9.下列说法不正确的是
A.恒温恒容下,对于反应,压强不再变化,说明反应已达到平衡状态
B.绝热体系中,对于反应,正反应为放热反应,若反应体系的温度不变,说明反应已达到平衡状态
C.在恒容容器中,发生反应,若混合气体的颜色不再变化,说明反应达到平衡状态
D.恒温恒容下,对于反应:,当,反应达到平衡状态
10.大气层中臭氧分解反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.因总反应为放热反应,故催化反应①②也均为放热反应
B.决定O3分解反应速率的是催化反应②
C.催化剂为Cl,降低活化能,加快了臭氧分解反应速率
D.催化反应①涉及了非极性键的断裂,极性键的形成
二、填空题
11.T℃时,在一个体积为 2L 的容器中,A 气体与 B 气体反应生成 C 气体,反应过程中 A、B、C 的变化如图所示。
(1)根据甲图,写出反应的化学方程式 。
(2)0~4min 时,A的平均反应速率为 。
(3)已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)如乙图是上述反应平衡混合气中C的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中 X 代表的是 (填“温度”或“压强”)。判断 L1 L2(填“>” 或“<”),理由是 。
12.把0.1 molMnO2粉末加入50 mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1 g·mL-1),在标准状况下,放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体的体积为 。
(2)放出一半气体所需的时间约为 。
(3)根据曲线形状解释反应速率变化的原因 。
13.回答下列问题:
(1)将一定量的A、B、C三种物质(都是气体)放入固定体积为10L的密闭容器中,一定条件下发生反应,一段时间内测得各物质的物质的量变化如图所示。
请回答下列问题:
①该反应的化学方程式用A、B、C可表示为 。
②用B的浓度变化表示0~10min内的反应速率是 。
③判断该反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。
a.A和B浓度相等
b.A百分含量保持不变
c.A的生成速率与B的消耗速率相同
d.容器中气体的压强不变
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)已知断开1molH2中的化学键需吸收436kJ的热量,断开1molCl2中的化学键需吸收243kJ的热量,而形成1molHCl分子中的化学键释放431kJ的热量,试写出H2在Cl2中燃烧的热化学反应方程式 。
14.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(2)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3) Z的浓溶液与铜单质在一定条件 下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(4) Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析, 下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的
是 (填字母)。
a.Na2S+S b. Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+ Na2SO4
(5) 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一,研究该反应的速率和限度有着重要的现实意义。一定条件下, 在2L的密闭容器中加入4molSO2(g)、6molO2(g)和 2molSO3(g),在2min末达到平衡,测得n(SO3)=4mol。
①0~2min时间段的化学反应速率为v(SO2)= 。
②2min末c(O2)= mol/L。
③关于2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)反应,下列说法正确的是 。
A.增大氧气的浓度可提高反应速率
B.升高温度可提高反应速率
C.使用催化剂能显著增大反应速率
D.通入过量的氧气可以实现SO2的完全转化
15.按要求完成下列问题。
(1)为了提高煤的利用率,常将其气化为可燃性气体,主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气,其中还原剂是 。
(2)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中,一段时间后,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器中N2、H2、NH3共存 b.N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
c.容器中的压强不随时间变化 d.N2、NH3浓度相等
(3)工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气、烧碱和氢气。其化学反应方程式为 。
(4)下列各反应中,符合如图所示能量变化的是 (填序号)。
a.H2和Cl2的反应 b.Al和盐酸的反应 c.Na和H2O的反应 d.Ba(OH)2·8H2O和NH4C1的反应
(5)海水资源前景广阔。
①列举一种海水淡化的方法 。
②采用空气吹出法从海水中提取溴的过程中,吸收剂SO2和溴蒸气反应生成氢溴酸以达到富集的目的,该反应的离子方程式为 。
16.反应2HI(g)H2(g)+I2(g) △H=Q,在4种不同条件下进行,已知起始时I2与H2的物质的量为0,反应物HI的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表所示:
(1)实验1中,反应在0〜10 min内平均速率v(HI)为 mol·L-1·min-1。仔细分析上表数据可推知Q 0 (填“>”“<”或“=”)。
(2)实验2中,HI的初始浓度c2为 mol·L-1.设平衡前实验1的平均反应速率为v1,平衡前实验3的平均反应速率为v3,则v1 v3 (填“>”“<”或“=”),且 c3为 mol·L-1。
17.(1)CH4氧化器中发生的主反应:
i.CH4(g)+Fe3O4(s)⇌CO(g)+2H2(g)+3FeO(s)
ii.CH4(g)+4Fe3O4(s)⇌CO2(g)+2H2O(g)+12FeO(s)
850时,压强和部分气体体积分数、固相各组分质量分数的关系如图。
①随着压强的增大,反应i的平衡常数K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②结合图像,分析H2O的体积分数变化的原因 (用化学方程式表示)。
(2)将一定量的FeO和CO2置于CO2还原器(体积不变的密闭容器)中,发生的主反应:
CO2(g)+3FeO(s)⇌Fe3O4(s)+CO(g) ΔH2,保持其他条件不变,测得不同温度下最终反应体系中CO、CO2体积分数如下表。
温度t/
100
170
200
300
400
500
CO2体积分数
0.67
0.67
0.75
0.82
0.9
0.92
CO体积分数
0.33
0.33
0.25
0.18
0.1
0.08
①ΔH2 0(填“>”或“<”)。
②若在150时进行上述转化,理论转化率α(FeO)= 。
③在上述反应体系中,一定可以说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.体系的压强不变
B.CO2的物质的量不变
C.CO的生成速率和消耗速率相等且不等于零
D.气体的平均摩尔质量不变
④根据化学反应原理,分析CO2还原器温度设置在170的原因 。
18.某恒容密闭容器体积为2L,向其中加入3molA和1.5molB,一定条件下发生反应:,5min反应达到平衡后,测得反应生成1molC,D的浓度为1mol/L。
(1)x的数值为 ,D的平均反应速率是 。
(2)该反应平衡常数为 。(写出平衡常数表达式进行计算)
(3)达平衡后,再向其中充入1.5molB,最终A的转化率为 ,若向其中加入少量C,平衡 。(填入字母)
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
19.对于一般的化学反应:aA十bB=cC + d D存在速率方程v=k[c(A)]m[c(B)]n,利用速率方程可算得化学反应的瞬时速率;m+n为反应级数,当m+n分别等于0、1、2……时分别称为零级反应、一级反应、二级反应…,k为反应速率常数,k与温度、活化能有关,与浓度无关。
Ⅰ.1073K时,反应:2NO(g) +H2(g)=N2(g) +2H2O(g)的实验数据如下表所示:
实验编号
初始浓度(mol·L-1)
初始速率(mol·L-1·min-1)
c(H2)
c(NO)
v
1
0.0060
0.0010
8.00×10-7
2
0.0060
0.0020
3.20×10-6
3
0.0060
0.0040
1.28×10-5
4
0.0030
0.0040
6.40×10-6
5
0.0015
0.0040
3.20×10-6
(1)通过分析表中实验数据,得该反应的速率方程表达式v= ,为 级反应。
Ⅱ.已知可逆反应A(g) B(g)的正、逆反应均为一级反应,且存在如下数据:
温度(K)
600
850
速率常数
k正(min-1)
32
70
k逆(min-1)
8
12
试回答下列问题:
(2)600K时反应的平衡常数K= ;
(3)正反应的△H 0(填“>”或“<”)。
(4)850K时在容积为VL的恒容密闭容器中充入3 mol气体A,一段时间后达平衡。下列说法正确的是____________ (填序号)。
A.恒温条件下,再向容器内加入一定量的气体A,达到新平衡时,A的转化率减小,体积分数增大
B.升高温度,、均增大,且增大幅度大
C.使用催化剂,、均增大,且比值不变
D.达平衡后的任意时段内,正、逆反应的平均速率为零、瞬时速率也为零
E.平衡时,混合气体的平均摩尔质量与起始时相同
F.若在同温、同体积的恒容密闭绝热容器中,充入1.5mol气体B,达平衡时,A的浓度为上述平衡时的一半
(5)600K时,在容积为1L的恒容密闭容器中充入2mol气体A,已知反应过程中物质的浓度、速率常数和反应时间之间满足如下关系:2.30lg=(k正+k逆)t,[c0(A)为反应物A的起始浓度,ct(A)、ct(B)分别为A, B任意时刻的浓度,k为反应速率常数,t为反应时间〕,则:
①t = min时反应达平衡。
②反应一段时间后A, B浓度相等,则这段时间内正反应的平均反应速率v= mol/( L·min)(保留整数);此时,逆反应的瞬时速率v= mol/( L·min) (已知lg2=0.3, lg5=0.7)
20.对于化学反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),当分别用N2、H2、NH3三种物质表示该反应速率时,它们的速率之比 。
三、实验题
21.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的离子方程式有 ;
(2)下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系,若在反应液中加入少量硫酸铜固体,请在下图中用虚线表示这一关系 。
(3)实验室中现有、、、等4种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是 ;
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该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个盛有过量粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
30
饱和溶液/
0
0.5
2.5
5
20
10
0
①请完成此实验设计,其中: , , 。
②反应一段时间后,实验E中的金属呈 色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,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 。
22.实验一:检验的存在,可向溶液中加入溶液,发生反应如下:
(1)改变下列条件能使该可逆反应发生平衡移动的是 。
①加入固体 ②加入粉 ③加入固体
上述条件不能使平衡发生移动的是 ,原因是 。
实验二:已知,乙同学通过室温下溶液颜色褪至无色所需时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。
【实验内容及记录】
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量
室温下溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
稀硫酸
溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
3.0
2.0
2.7
3
1.0
2.0
3.0
3.9
(2)在硫酸酸化的与反应中,该反应的离子方程式为: 。
(3)表中 ,
(4)利用实验1中数据计算,若用的浓度变化表示的反应速率为: 。
(5)在开始一段时间内,反应速率较小,溶液褪色不明显;但不久突然褪色。反应速率明显增大。针对上述现象,某同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是 的影响。
(6)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,可以在反应一开始时加入___________。(填字母序号)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水
23.取甲、乙两支试管,各加入4mL 0.01mol/L的酸性KMnO4溶液,向甲试管中加入2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液;向乙试管中加入2mL 0.2mol/L H2C2O4(草酸)溶液。充分振荡试管,静置。
(1)该实验是研究 对反应速率的影响,试管中均会出现的现象是: ;所需时间较短的试管是: (填“甲”或“乙”),得出的结论是: 。
(2)酸性KMO4溶液的配制是向KMnO4溶液中加入H2SO4进行酸化,而不能用盐酸酸化,试用化学方程式表示原因: ;
(3)写出酸性KMnO4溶液与草酸反应的离子方程式: 。
(4)在上面的实验中,两支试管中转移电子数:甲 乙(填 “>”、 “=”或 “<” ),乙试管转移电子的物质的量: mol。
参考答案:
1.D
2.C
3.D
4.B
5.A
6.D
7.B
8.D
9.D
10.C
11. 2A+B⇌C 放热 压强 < 合成C的反应是放热反应,压强相同时,温度升高,平衡逆向移动,C的体积分数减小
12. 60 mL 2 min 随着过氧化氢浓度的减小,化学反应速率减小
13.(1) 2CA+3B 0.03mol·(L·min)-1 bd
(2)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1
14. SO2,H2SO3、Na2SO3 1:2 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ b 0.5mol/(L·min) 2.5 ABC
15. C 放热 小于 c 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + C12↑ d 蒸馏法、电渗析法、离子交换法(填一种即可) Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
16. 0.02 > 1.0或1 < 1.2
17. 不变 Fe3O4+H23FeO+H2O < 100% BCD 温度过高,CO2的转化率较低;温度过低,反应的速率较慢
18.(1) 2 0.2 mol/(L·min)
(2)K==4
(3) 50% C
19.(1) 三
(2)4
(3)>
(4)CE
(5) 0.023 87 8
20.1:3:2
21.(1)、
(2)
(3)
(4) 30 10 17.5 暗红 当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积
22.(1) ② ① K+、Cl-均不参与反应,故加入KCl固体对此平衡无影响
(2)+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
(3) 3.0 4.0
(4)0.01 mol/(L•min)
(5)反应生成的Mn2+起催化作用
(6)B
23. 浓度 褪色 乙 反应物浓度越大,速率越大 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O = 2×10-4
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