2.1 化学反应速率 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学苏教版选择性必修第一册

2024—2025学年高中化学苏教版选择性必修第一册2.1 化学反应速率 一、单选题 1．下列实验方案正确且能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别红棕色气体是 用湿润的淀粉-KI试纸检验 B 探究浓度对化学反应速率的影响 室温时取大小、形状和质量均相同的Fe片分别投入的稀硝酸和的浓硝酸中 C 比较C和的非金属性强弱 高温下，碳与反应 D 验证某无色溶液中含有 取样，向溶液中加入浓NaOH溶液并加热，并用湿润的红色石蕊试纸检验 A．A B．B C．C D．D 2．对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于 A．提高反应物的平衡转化率 B．同等程度地改变正、逆反应速率 C．增大正反应速率，减小逆反应速率 D．改变平衡状态 3．反应(l)+2H2(g)(l)  ，可以通过两步实现，已知第①步反应速率比第②步反应慢。 ① +H2(g) ②+H2(g) 下列示意图能体现反应能量变化的是 A． B． C． D． 4．氨的氧化是工业生产硝酸的反应之一：。下列有关物质表示的该反应速率最小的是 A． B． C． D． 5．钴(Co)使某析氧反应催化剂中流失Fe的自修复机理如图。下列说法错误的是 A．是自修复反应中的中间体 B．维持相对稳定的有助于催化析氧和自修复的进行 C．自修复反应的方程式为 D．图中所示物质之间的转化中有3种元素化合价发生变化 6．已知恒温恒容条件下进行反应：。下列说法正确的是 A．若将容器改为绝热恒容，则到达平衡的时间缩短 B．若将容器改为恒压，通入惰性气体，平衡不移动 C．达到平衡后，保持的浓度不变，扩大容器体积，平衡正向移动 D．加入高效催化剂，既可增大反应速率，也可增大反应物的平衡转化率 7．下列说法正确的是 A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．在温度和体积一定的情况下，通入氦气化学反应速率不变 C．增大压强可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大 D．使用催化剂，可以改变反应的△H 8．既能增大反应物分子的能量，又能加快反应速率的措施是 A．使用催化剂 B．升高温度 C．增大反应物浓度 D．增大压强 9．化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的。以反应S2O+2I-=2SO+I2为例，可先假设该反应的速率方程为v=kcm(S2O)cn(I-)，然后通过实验测得的数据，算出k、m、n的值，再将k、m、n的值代入上式，即得速率方程。25℃时，测得反应在不同浓度时的反应速率如表： 实验 c(S2O)/mol·L-1 c(I-)/mol·L-1 v/mol·L-1·s-1 1 0.032 0.030 1.4×10-5 2 0.064 0.030 2.8×10-5 3 0.064 0.015 1.4×10-5 已知过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺基(—SO3H)取代的产物。下列说法正确的是 A．过二硫酸根离子(S2O)中含有2个过氧键 B．该反应的总级数为2 C．速率方程中k=6.14×10-3L·mol-1·s-1 D．化学反应速率与反应的路径无关，速率方程中浓度的方次要由实验确定 10．下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．向反应体系中加入反应物，一定能增大有效碰撞的次数 B．有气体参加的反应中，增大压强(缩小体积)能使单位体积内的反应物活化分子数增大 C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，则同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 D．升高温度可降低化学反应的活化能，提高了活化分子百分数，加快化学反应速率 11．在某一绝热恒容容器里，充入一定量NH3和CO2，只发生反应：2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s)  ΔH＝-159.47 kJ·mol－1，达到平衡状态后改变某一条件后发生下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 A．正反应速率先增大后减小 B．逆反应速率先不变后减小 C．容器内温度降低 D．某反应物的体积百分含量增大 12．反应A(s)＋3B(g)=2C(g)+2D(g)，以下速率的表示正确且反应速率最快的是 A．v(A)=2mol/ (L·s) B．v(B)=1.2mol/ (L·s) C．v(C)=36mol/ (L·min) D．v(D)=1mol/ (L·s) 13．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是 A．，途径一未使用催化剂 B． C．途径二反应的快慢由生成的速率决定 D．途径二中甲酸的平衡转化率更高 14．飞秒化学对了解反应机理十分重要。光分解反应经过后的浓度减少。下列说法正确的是 A．用表示的反应速率是 B．在时，浓度是浓度的2倍 C．末时的反应速率是 D．增大的浓度可以加快反应速率，是因为提高了单位体积内活化分子数目，活化分子百分数增多，单位时间内有效碰撞变多 15．在温度和容积不变的容器中，一定条件下发生下列变化：，当容器中的浓度从变为时需20秒，那么的浓度由下降到时需时间 A．大于10秒 B．等于10秒 C．小于10秒 D．无法判断 二、填空题 16．填空。 (1)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，写出表示硫的燃烧热的热化学方程式： 。 (2)已知反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式K= 。 (3)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-238.6kJ/mol，CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-akJ/mol，则a 238.6(填“>”“＜”或“=”)。 (4)升高温度能够 反应速率(填“加快”或“减慢”)；加入正催化剂能够 反应速率，(填“加快”或“减慢”)，但影响化学平衡 移动。(填“会”或“不会”) 17．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、杀菌等。 (1)O3与KI溶液反应生成的两种单质分别是 (填分子式，下同)和 。 (2)O3在水中易分解，发生反应。已知O3的起始浓度为，则O3的浓度减少一半所需的时间t与温度T、溶液pH的关系如表所示。 3.0 4.0 5.0 6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7 ①由表中数据可知，T相同时，pH越大，O3的分解速率越大，表明引起速率变化的可能原因是 对O3分解起到了催化作用。 ②在30℃、pH=4.0的条件下，O3的分解速率为 。 ③根据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率由小到大的顺序为 (填序号)。 A．40℃、pH=3.0           B．10℃、pH=4.0             C．30℃、pH=7.0 18．在一个体积固定的密闭容器中加入反应物、，发生如下反应：A+2B=3C (、、C均为气体)。反应经后，的浓度从开始时的降到。已知反应开始时的浓度是，求： (1)末B、C的浓度 。 (2)用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率。 19．利用、为原料合成的主要反应如下。 Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题： (1)已知反应Ⅲ的平衡常数，写出反应Ⅲ的热化学方程式 。 (2)一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示选择性的曲线是 (填“”或“”)，平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是 。 ②生成的最佳条件是 (填标号)。 a．220°C，    b．220°C， c．320°C，    d．320°C， (3)一定温度下，向压强恒为p MPa的密闭容器中通入和，充分反应后，测得平衡转化率为a，选择性为b，该温度下反应Ⅱ的平衡常数 (4)向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气，在催化作用下只发生反应Ⅰ，测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是 。 ②223°C时，的平均反应速率 。 三、计算题 20．在一定条件下，在2L密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)=2C(g)，开始时加入4molA、6molB，在2min末时测得C的物质的量是2mol。 (1)用A的浓度变化表示反应的平均速率v(A)= ； (2)2min末时，B的浓度c(B)= ； 21．20℃时，将溶液与溶液等体积混合，2min后溶液中出现明显浑浊，反应的化学方程式为：，已知温度每升高10℃，该反应的速率增大为原来的2倍。那么50℃时，同样的反应要看到同样的浑浊现象所需时间为多少？ 22．在容器体积可变的密闭容器中，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在一定条件下达到平衡。完成下列填空： (1)若该反应经过2秒钟后达到平衡，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此期间，正反应速率v(H2)=的值为_______。 A．0.6mol/(L·s) B．0.45mol/(L·s) C．0.3mol/(L·s) D．0.2mol/(L·s) (2)在其他条件不变的情况下，缩小容器体积以增大反应体系的压强，v正 (选填“增大”、“减小”，下同)，v逆 ，平衡向 方向移动(选填“正反应”、“逆反应”)。 (3)在其他条件不变的情况下，降低温度平衡向正反应方向移动，则正反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)。 (4)如图为反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，由图判断，在t1时刻曲线发生变化的原因是 (填写编号)。 a. 增大N2的浓度                b. 扩大容器体积 c. 加入催化剂                    d. 升高温度 改变条件后，平衡混合物中NH3的百分含量 (选填“增大”、“减小”、“不变”)。 (5)若达到平衡时，n(N2)：n(H2)：n(NH3)=2：2：1，保持温度不变，以2：2：1的物质的量之比再充入N2、H2、NH3，则_______。 A．平衡向正反应方向移动 B．平衡不移动 C．平衡时，NH3的体积分数增大 D．平衡时，NH3的体积分数可能减小 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A D A A B B B B 题号 11 12 13 14 15 答案 A D D A A 1．D 【详解】A．若红棕色气体为溴蒸气，也能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，故A错误； B．常温下浓硝酸与铁发生钝化，无法探究浓度对速率的影响，故B错误； C．高温下，碳与反应，表现C的还原性，而不是非金属性，故C错误； D．验证某无色溶液中含有，应在取待测样品加浓NaOH溶液并加热，检验是否生成氨气，故D正确； 故选：D。 2．B 【详解】A. 催化剂改变速率，不改变化学平衡，反应物的转化率不变，故A错误； B. 催化剂同等程度影响正逆反应速率，故B正确； C. 催化剂同等程度影响正逆反应速率，故C错误； D. 催化剂改变速率，不改变化学平衡状态，故D错误； 故选B。 3．A 【详解】根据盖斯定律，，两步反应均为放热反应，且第①步反应速率比第②步反应慢，则第①步反应的活化能＞第②步反应的活化能，对照各选项，故选：A。 4．D 【分析】化学反应速率的比较时，需根据化学计量系数比等于反应速率之比，转换为相同单位利用速率与计量数相比所得的比值大小进行比较，将所有物质转化为NH3进行比较，据此回答。 【详解】A．； B．； C．； D．； 综合分析可知，D项表示的化学反应速率最小； 故选D。 5．A 【详解】A．由图可知， CoOOH参与反应，在后面的反应中生成，属于催化剂，而不是中间产物，A错误； B．Fe(OH)2、钴的化合物CoOOH都能与酸反应，所以维持相对稳定的pH有助于催化析氧和自修复的进行，B正确； C．由图可知，自修复反应中CoOOH与Fe(OH)2反应生成FeOOH与Co(OH)2，反应的方程式为：CoOOH+Fe(OH)2═FeOOH+Co(OH)2，C正确； D．图中所示物质之间的转化中，O、Fe和Co三种元素的化合价发生了变化，D正确； 故答案为：A。 6．A 【详解】A．由题意可知，该反应为放热反应，将容器改为绝热恒容，反应过程中温度升高，则到达平衡的时间缩短，A正确； B．将容器改为恒压，通入惰性气体，体积增大，平衡逆向移动，B错误； C．达到平衡后，保持O2的浓度不变，扩大容器体积，二氧化硫与三氧化硫的物质的量减少，浓度商不变，等于化学平衡常数，平衡不移动，C错误； D．加入高效催化剂，既可增大反应速率，不改变反应物的平衡转化率，D错误； 故选A。 7．B 【详解】A．升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误； B．氦气为惰性气体，与反应无关，故与反应有关物质的浓度不变，反应速率也不变，B正确； C．增大压强，可增加单位体积内活化分子的数目，从而使有效碰撞次数增大，但活化分子百分数不变，C错误； D．催化剂不影响反应物和生成物的状态，而反应热只与反应物和生成物的状态有关，与反应过程无关，故催化剂不影响反应热，D错误； 故答案选B。 8．B 【详解】A．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，但不能增大反应物分子的能量，故A错误； B．升高温度，可使更多分子转化为活化分子，增大反应物分子的能量，可增加化学分子百分数，加快化学反应的速率，故B正确； C．增大反应物浓度不能增大反应物分子的能量，故C错误； D．增大压强不能增大反应物分子的能量，故D错误； 故选：B。 9．B 【详解】A．过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺基(—SO3H)取代的产物，则过二硫酸根离子(S2O)中含有一个过氧键，故A项错误； B．根据表中数据代入v=kcm(S2O)cn(I-)，可知m=n=1，反应的总级数为2，故B项正确； C．把表格中任意一组数据带入速率方程中，都可以得到k=1.46×10-2L·mol-1·s-1，故C项错误； D．由速率方程可知，化学反应速率与反应的路径密切相关，故D项错误。 本题答案B｡ 10．B 【详解】A．向反应体系中加入反应物，不一定能增大有效碰撞的次数，如增加固体反应物，A错误； B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增加活化分子的浓度，即能使单位体积内的反应物活化分子数增大，B正确； C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，催化剂具有专一性，则同等条件下二者对H2O2分解速率的改变不相同，C错误； D．升高温度不能降低化学反应的活化能，D错误； 故选B。 11．A 【详解】A．正反应速率先增大后减小，说明平衡一定向正反应方向移动，A正确； B．逆反应速率先不变后减小 ，说明平衡一定向逆反应方向移动，B错误； C．正反应放热，且是绝热容器，因此容器内温度降低，说明平衡一定向逆反应方向移动， C错误； D．某反应物的体积百分含量增大不能判断平衡移动方向，D错误； 答案选A。 12．D 【详解】同一反应中不同物质的反应速率之比等于计量数之比，都转化为用同一单位，以B物质表示的反应速率，然后进行比较； A．A为固体，不能用来表示反应速率； B．v(B)=1.2mol/(L·s)； C．v(C)=36mol/(L·min)，则v(B)=v(C)=54mol/(L·min)=0.9 mol/(L·s)； D．v(D)=1mol/(L·s)，则v(B)=v(D)=1.5mol/(L·s)； 综上所述表示正确且反应速率最大的为D，故选D。 13．D 【详解】A．由图可知，途径一未使用催化剂，途径二使用催化剂能降低反应的活化能，所以Ea1＞Ea2，A正确； B．由图可知，总反应的反应物总能量大于生成物总能量，则总反应放热，所以△H1=△H2＜0，B正确； C．由图可知，途径二中第二阶段的活化能最大，则该阶段的反应速率最慢，决定着整个反应的快慢，C正确； D．催化剂只能改变反应的速率，但不能改变平衡移动，所以转化率一样，D错误； 故合理选项是D。 14．A 【详解】A．由方程式可知，用表示的反应速率是，A正确； B．时，改变的浓度是改变浓度的2倍，浓度是浓度的2倍，B错误； C．不能确定时的瞬时反应速率，只能测定一段时间内的平均反应速率，C错误； D．增大的浓度可以加快反应速率，是因为提高了单位体积内活化分子数目，单位时间内有效碰撞变多，但活化分子百分数没有增多，D错误； 故选A。 15．A 【详解】当容器中的浓度从变为时需20秒，则前20s平均反应速率：，的浓度由下降到时需时间：，由于反应物浓度越小，反应速率越小，所以反应需要的时间大于10秒，答案选A。 16．(1) (2) (3)＜ (4) 加快 加快 不会 【详解】（1）(1)16g硫的物质的量为，则1mol固体硫完全燃烧放出的热量为，则硫的燃烧热的热化学方程式：，故填； （2）(2)根据平衡常数的定义，反应的平衡常数表达式为，故填； （3）(3) 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，该反应中生成水为气态，故放出的热少于238.6kJ，所以a<238.6，故填<； （4）(4)升高温度、使用催化剂，均使反应速率加快，但加入催化剂不影响平衡移动，故填加快、加快、不会； 17． O2 I2 OH- B＜A＜C 【详解】(1)O3与KI溶液反应生成O2、I2及KOH，所以反应方程为O3+2I-+H2O＝O2+I2+2OH-，所以两种单质是I2、O2，故答案为：I2；O2； (2)①pH增大，则OH-浓度增大，pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH-，故答案为：OH-； ②在30℃、pH=4.0的条件下，O3的分解速率为v=0.0108mol/L÷108min=1.00×10-4mol/（L•min），故答案为：1.00×10-4 mol/（L•min）； ③由表中数据可知，40℃、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；10℃、pH=4.0时，所需时间＞231nin；30℃、pH=7.0时，所需时间＜7min，则分解速率依次增大的顺序为B＜A＜C。 18．(1)0.8mol/L、0.6mol/L (2) 【分析】反应经后，的浓度从开始时的降到。A反应了，反应开始时的浓度是；根据反应A+2B=3C，B反应了；生成了C；则有，据此分析解题。 【详解】（1）据分析可知，末B、C的浓度0.8mol/L、0.6mol/L；故答案为0.8mol/L、0.6mol/L。 （2）的浓度从开始时的降到；用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率为；故答案为。 19．(1)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)  △H=-92.4kJ/mol (2) L1 反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，CO2平衡转化率随温度的升高而增大 c (3) (4) 温度较低时，反应速率较慢，反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，CH3OH时空收率增大，当温度较高，反应速率较快，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的转化率减小，CH3OH时空收率减小 0.6mol·h-1/mol 【详解】（1）已知反应Ⅲ的平衡常数，由盖斯定律可知反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 。 （2）①反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的转化率减小，选择性减小，则表示CH3OH选择性的曲线是L1，L2代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，CO2平衡转化率随温度的升高而增大； ②由图可知，320°C ，时，CH3OH选择性较大，同时CO2的转化率也较大，故选c。 （3）根据已知条件列出“三段式” 充分反应后，测得平衡转化率为=a，选择性为=b，解得x=abmol，y=(a-ab)mol，平衡时n()=(1-a)mol，n(H2)=(3-a-2ab)mol，n(CO)=(a-ab)mol，n(H2O)=amol，n(CH3OH)=abmol，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp=。 （4）①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是：温度较低时，反应速率较慢，反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，CH3OH时空收率增大，当温度较高，反应速率较快，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的转化率减小，CH3OH时空收率减小； ②223°C时，时空收率为0.2 [(mol·h-1)/mol]，的平均反应速率0.2 [(mol·h-1)/mol]×1mol×3=0.6 [(mol·h-1)/mol]。 20． 0.75mol/(L·min) 2.5mol/L 【详解】(1)在2min末时测得C的物质的量是2mol，则根据方程式可知消耗A是3mol，浓度是3mol÷2L＝1.5mol/L，则用A的浓度变化表示反应的平均速率v(A)=1.5mol/L÷2min＝0.75mol/(L·min)； (2)消耗B是1mol，剩余B是6mol－1mol＝5mol，则2min末时，B的浓度c(B)=5mol÷2L＝2.5mol/L。 21．15s 【详解】化学反应中，升高温度，反应速率增大，20℃时，将溶液与溶液等体积混合，2min(即120s)后溶液中明显出现浑浊；已知温度每升高10℃，反应速率增大到原来的2倍，那么在50℃时，温度升高30°℃，反应速率应是20℃的23倍=8倍，反应需要时间为原先的，则同样的反应出现混浊需要的时间为120s×=15s。 22．(1)B (2) 增大 增大 正反应 (3)放热 (4) c 不变 (5)B 【详解】（1）NH3的浓度增加了0.6mol/L，则氢气减少 0.6mol/L=0.9 mol/L，氢气反应速率 答案：B。 （2）该反应为气体体积减小的反应，缩小容器体积以增大反应体系的压强，v正增大，v逆增大，平衡向正反应方向移动，答案：增大；增大；正反应。 （3）其他条件不变，降低温度平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，答案：放热。 （4）由图像可知，改变条件，反应速率加快，平衡不移动， a. 增大N2的浓度 ，平衡向正反应方向移动 b. 扩大容器体积，减小压强，平衡向逆反应方向移动，c. 加入催化剂 平衡不移动，反应速率加快，d. 升高温度平衡向逆反应方向移动，则符合题意的是c。加催化剂，平衡混合物中NH3的百分含量不变，答案：c；不变。 （5）若达到平衡时，n(N2)：n(H2)：n(NH3)=2：2：1，在容器体积可变的密闭容器中，保持温度不变，以2：2：1的物质的量之比再充入N2、H2、NH3，则N2、H2、NH3的浓度均不变，则Q=K，平衡不移动，NH3的体积分数不变，选B，答案：B。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$