(练习)能力课时培优练(4) 反应条件的调控与速率、平衡的有关计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

能力课时培优练(4)　反应条件的调控与速率、平衡的有关计算 1．已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂，为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是(　　) A． B． C． D． D　[当探究温度对化学反应速率的影响时，必须保证在其他条件相同的情况下，再改变温度观察反应速率的变化。] 2．已知反应2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，探究其反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示。 编号 温度/℃ 催化剂质量/g 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 KMnO4溶液褪色所用时间/min　 体积/mL 浓度/(mol·L－1) 体积/mL 浓度/(mol·L－1) 1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.7 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a 3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.7 4 25 0 4 0.01 8 0.2 b 下列说法不正确的是(　　) A．a<12.7，b>6.7 B．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢 C．用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为6.6×10－3 mol·L－1·min－1 D．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)>v(实验1) D　[实验2与实验1相比，温度(实验2>实验1)不同，其他条件相同，则v(实验2)>v(实验1)，实验2中KMnO4溶液褪色所用时间比实验1短，所以a<12.7；实验3与实验4相比，其他条件相同，实验3中加入了催化剂，则v(实验3)>v(实验4)，实验4中KMnO4溶液褪色所用时间比实验3长，所以b>6.7，故A项正确。可通过比较单位时间内产物的物质的量变化的多少、比较收集相同体积CO2所消耗时间的长短、比较单位时间内物质的量浓度变化的多少等判断反应速率的快慢，故B项正确。用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为×≈6.6×10－3 mol·L－1·min－1，故C项正确。与实验1相比，实验3高锰酸钾浓度小，故用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)<v(实验1)，故D项错误。] 3．(易错题)把2.5 mol A和2.5 mol B混合放入容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5 s反应达到平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D，下列叙述错误的是(　　) A．x＝4 B．达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5 C．5 s内B的平均反应速率v(B)＝0.05 mol·L－1·s－1 D．达到平衡状态时A的转化率为50% D　[根据C的平均反应速率可以算出5 s内C的物质的量的变化量为2 mol。根据“三段式”法进行分析： 　　　　 　3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g) 起始量/mol 2.5 2.5 0 0 转化量/mol 1.5 0.5 2 1 平衡量/mol 1 2 2 1 根据C和D的物质的量的变化量之比为2∶1，可以确定x＝4，A项正确；同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，起始时气体的总物质的量为5 mol，达到平衡时气体的总物质的量为6 mol，所以达到平衡时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5，B项正确；5 s内物质B消耗了0.5 mol，用B表示的化学反应速率为＝0.05 mol·L－1·s－1，C项正确；达到平衡时A的转化率为×100%＝60%，D项错误。] 4．在某容积为2 L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．前2 min内，v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1 B．在2 min时，图像发生改变的原因只可能是增大压强 C．其他条件不变，4 min时体系的压强不再发生变化 D．增加气体D的浓度，A的反应速率随之降低 C　[从前2 min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物。故反应方程式为4A(g)＋5B(g)6C(g)＋4D(g)。选项A，前2 min内，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，错误。选项B，从图像看，2～3 min时的图像斜率变大，说明化学反应速率加快，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可加快