内容正文:
6.2 化学反应的速率与限度 练习
1.(2023高一下·太原期中)下列做法与化学反应速率无关的是( )
A.向门窗合页里注油
B.常用冰箱保存食物
C.食品抽真空包装
D.“冰墩墩”的制作材料在生产过程中添加抗老化助剂
2.(2023高一下·西宁期末)在某一化学反应中,生成物的浓度在内从变成,则内用生成物表示的化学反应速率是( )
A. B.
C. D.
3.某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.催化剂能降低反应的活化能
B.催化剂能改变反应的焓变
C.该反应的反应热ΔH=E1-E2
D.a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化
4.(2022高一下·睢宁期中)在溶液中滴加5~6滴溶液充分反应后,再进行下列实验,其中可以证明溶液和溶液的反应有一定限度的是( )
A.取反应后的溶液少许,再滴加溶液,观察是否有沉淀产生
B.加入振荡后静置,取出下层液体,观察下层液体颜色
C.加入振荡后静置,取出上层液体,滴加溶液观察是否变红
D.加入振荡后静置,取出上层液体,滴加溶液观察是否有白色沉淀
5.(2022高一下·湖州期中)下列说法正确的是( )
A.可逆反应的化学反应限度不会随反应条件的改变而改变
B.化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
C.达到化学平衡时,正逆反应速率相等且均为0
D.达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度符合系数比
6.下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.用电冰箱储存食物
B.黄铁矿(FeS2)煅烧时粉碎成细小的矿粒
C.过氧化氢分解制取O2时,加入少量MnO2
D.石灰石与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度
7.(2024高一下·湖北期中)下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的速率最大的是( )
选项
金属(粉末状)及其物质的量/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A.
Mg 0.1
8 mol∙L-1硝酸 10mL
30
B.
Mg 0.1
3 mol∙L-1盐酸 10mL
30
C.
Fe 0.1
6 mol∙L-1盐酸 10mL
30
D.
Mg 0.1
3 mol∙L-1硫酸 10mL
30
A.A B.B C.C D.D
8.(2024高一下·华容期末) 在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.t1时刻,反应逆向进行
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,达到反应进行的限度
D.t4时刻,反应处于平衡状态,反应停止
一、选择题
9.(2023高一下·楚雄期中)一定条件下,向密闭容器中通入一定量的CO和制备甲醇,反应为,测得容器内的分压与反应时间的关系如图所示。反应到图中X点时,用分压表示的平均变化率为( )
A. B.
C. D.
10.(2024高一下·武汉期中)硫化氢与甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化过程如图。下列说法中错误的是( )
A.过程①、②均需吸收能量
B.总反应可表示为
C.过程④中只形成了O-H键
D.反应前后催化剂的质量和化学性质没有改变
11.(2022高一下·集贤期中)在一密闭容器中进行如下反应:,已知反应过程中某一时刻、、,的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是
A.为0.4mol/L、为0.2mol/L B.为0.25mol/L
C.、均为0.15mol/L D.为0.4mol/L
12.(2022高一下·汕尾期末)可逆反应mA(固)+nB(气)pC(气)+qD(气),反应过程中其它条件不变时C的百分含量C%与温度(T)和压强(P)的关系如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.达到平衡后,使用催化剂,C%将增大
B.达到平衡后,若升高温度、化学平衡向逆反应方向移动
C.方程式中n>p+q
D.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
13.(2022高一下·福州期中)180℃时,向1L的恒容密闭容器中通入0.5molH2和1molCO2,反应生成甲醇(CH3OH)蒸气和某无机物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~3min中H2物质的量浓度变化了0.3mol·L-1
B.该反应的化学方程式为2CO2+4H22CH3OH+O2
C.在3~10min内,反应仍未达到平衡状态
D.达到平衡时,CO2的转化率为20%(转化率=×100%)
二、非选择题
14.(2022高一下·博罗期中)化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。(已知:在酸性条件下会分解产生刺激性气味气体和淡黄色沉淀。)
(1)Ⅰ.测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率。
除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验用品是 。
(2)中的两个硫的化合价并不相同,假如其中一个硫的化合价为+4,则另一个硫的化合价为 ;圆底烧瓶中所发生反应的离子方程式为 。
(3)若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2min内的反应速率为 (设圆底烧瓶内混合溶液的总体积为100mL,且反应过程中体积不变),而该测定值比实际值偏小,其原因可能是: 。
(4)利用该化学反应,试简述测定反应速率的其他方法: (写一种)。
(5)Ⅱ.探究化学反应速率的影响因素
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。(已知,与均为无色)
实验序号
体积V/mL
蓝色褪去时间/s
0.02mol/L溶液
淀粉溶液
0.01mol/L碘水
水
①
10.0
2.0
4.0
0.0
t1
②
8.0
2.0
4.0
2.0
t2
③
6.0
2.0
4.0
Vx
t3
表中Vx= mL,t1、t2、t3的大小关系是 。
15.根据题意解答
(1)某实验小组设计了下列实验以探究影响化学反应速率的因素.
实验I:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入5mL质量分数均为5%的过氧化氢溶液,各加入三滴洗涤剂,再分别放到如图所示的烧杯中水浴加热.实验发现,三支试管中产生气泡的速率不同.(洗涤剂起到将气体变为气泡的作用)
实验Ⅱ:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入5mL质量分数均为5%的过氧化氢溶液,各加入三滴洗涤剂.在甲试管中加入MnO2少许,在乙试管中加入少许FeCl3,在丙中加入少许新鲜的鸡肝泥.观察到乙试管中产生气泡的速率最慢,而丙试管中产生气泡的速率最快.
实验Ⅲ:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入5mL质量分数分别为5%,10%和15%的过氧化氢溶液,各加入三滴洗涤剂,再分别滴加三滴浓FeCl3溶液.观察并记录实验现象.
实验Ⅳ:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入少许鸡肝泥,再分别放到如图所示的烧杯中水浴加热2分钟,再分别向三支试管中加入5mL质量分数均为5%的过氧化氢溶液和三滴洗涤剂.观察到丙中产生气泡速率最慢.
根据上述四个实验,回答下列问题:
①实验I的实验现象是 .
②实验Ⅱ的实验目的是 .
③实验Ⅲ的实验目的是 ;产生气泡速率最快的是 试管(填“甲”“乙”或“丙”).
④实验Ⅳ中丙产生气泡速率最慢,该实验现象的原因可能是 .
(2)在一定温度下,将0.20 mol 的四氧化二氮气体充入1L的固定的密闭容器,每隔一段时间对该容器内的物质进行一次分析,得到如下数据:
时间 (s)
浓度 mol•L﹣1
0
20
40
60
80
100
C(N2O4)
0.20
C1
0.10
C3
C4
C5
C(NO2)
0.00
0.12
C2
0.22
0.22
0.22
根据表格提供数据,请回答下列各小题:
①C1 C2(填<,>或=).
②在0~20S内四氧化二氮的平均反应速度为 .
答案解析
1.【答案】A
【解析】A. 注油与反应速率无关,A符合题意 ;
B. 低温可以降低化学反应速率,B不符合题意 ;
C. 真空包装,没有氧气会降低化学反应速率,C不符合题意 ;
D. 添加抗老化助剂会降低化学反应速率,D不符合题意 ;
故答案为:A 。
2.【答案】B
【解析】根据公式计算其速率=== ,故答案为:B
3.【答案】A
【解析】A.由图可知,催化剂降低了反应的活化能,故A不符合题意
B.催化剂不能改变焓变,故B不符合题意
C. 该反应的反应热ΔH=E2-E1,故C不符合题意
D.催化剂能降低反应的活化能,故b线为加了催化剂的,故D符合题意
故答案为:A
4.【答案】C
【解析】A.FeCl3的量少,I-有剩余,Ag+跟剩余的I-反应生成AgI沉淀,跟反应是否可逆无关,A不符合题意;
B.无论该反应是否可逆,溶液中一定有碘单质,下层一定会呈紫红色,B不符合题意;
C.由分析可知,加KSCN溶液,如果溶液变红,证明溶液中还有Fe3+,该反应为可逆反应,若溶液不变红,证明溶液中Fe3+已经全部转换为Fe2+,该反应不可逆,C符合题意;
D.上层清液一定含Cl-,一定会产生白色AgCl,与本反应是否可逆无关,D不符合题意;
故答案为:C。
5.【答案】B
【解析】A.外界条件如温度、某些气体浓度等发生变化时化学平衡会受到破坏,重新建立新的平衡,A不符合题意;
B.当反应在一定条件下达到限度时,反应物转化率达到最大值,因此化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率,B符合题意;
C.达到化学平衡时,正逆反应速率相等且均不为0,C不符合题意;
D.化学反应过程中各物质的物质的量的变化量之比等于系数比,但生成物与反应物的浓度比需通过计算得出,跟系数没有直接关系,D不符合题意;
故答案为:B。
6.【答案】A
【解析】A.降低温度反应速率减慢,A符合题意;
B.将矿物粉碎,增大反应物额接触面积,加快反应速率,B不符合题意;
C.二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用,加快反应速率,C不符合题意;
D.适当升高温度,加快反应速率,D不符合题意;
故答案为:A。
7.【答案】D
【解析】金属性:Mg>Fe,酸浓度和温度相同时,Mg的反应速率越快,酸的浓度相同时,温度越高反应速率越快,Mg与硝酸反应产生的气体不是氢气,则 放出H2的速率最大的是 D,故选D;
故答案为:D。
8.【答案】B
【解析】A、由图可知,t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故A错误;
B、由图可知,t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C、t3时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,反应没有达到最大限度,故C错误;
D、t4时刻,正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,化学平衡为动态平衡,化学反应速率不为0,故D错误;
故答案为:B。
9.【答案】B
【解析】反应至X点,氢气的变化量为1.6MPa,则用分压表示的平均变化率为,故B符合题意;
故答案为:B。
10.【答案】C
【解析】A、过程①、②均为断裂化学键的过程,均需吸收能量,故A不符合题意;
B、由图可知,该过程是硫化氢与甲醇合成甲硫醇,同时生成水,总反应为 ,故B不符合题意;
C、由图可知,过程④还形成了C-S键,故C符合题意;
D、催化剂在反应前后质量和化学性质不变,故D不符合题意;
故答案为:C。
11.【答案】B
【解析】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度的变化分别为0.2mol/L、0.1mol/L,因可逆反应,实际变化应小于该值,所以SO2小于 0.4mol/L,O2小于0.2mol/L,故A不可能;
B.SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2的浓度大于0.2mol/L、小于0.4mol/L,该题中为0.25mol/L,在此范围内,故B可能;
C.反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个减小,另一个一定增大,故C不可能;
D.SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的变化为0.4mol/L,但是反应为可逆反应,实际变化应小于0.4mol/L,故D不可能;
故答案为:B。
12.【答案】B
【解析】A. 催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的质量分数不变,故A不符合题意;
B. 由上述分析可知,可逆反应mA(固)+nB(气)⇌Pc(气)+qD(气)正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,故B符合题意;
C. 由上述分析可知,可逆反应mA(固)+nB(气)⇌Pc(气)+qD(气)正反应为气体物质的量增大的反应,即n<p+q,故C不符合题意;
D. A为固体,浓度为定值,达平衡后,增加A的量,平衡不移动,故D不符合题意。
故答案为:B。
13.【答案】A
【解析】A.由图可知,下面一条曲线为H2的物质的量变化曲线,则0~3min中,,体积为1L,则中H2物质的量浓度变化了0.3mol·L-1,故A符合题意;
B.由图可知,,, ,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比,则,根据原子守恒知,还生成H2O,所以反应方程式为,故B不符合题意;
C.各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,则在3~10 min内,反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.达到平衡时,,则CO2的转化率为,故D不符合题意;
故答案为:A。
14.【答案】(1)秒表或计时器
(2)0;
(3);会部分溶于水
(4)测定一段时间内生成硫沉淀的质量或测定一定时间内溶液浓度的变化
(5)4.0;
【解析】将稀硫酸滴入硫代硫酸钠溶液中,产生二氧化硫气体,通过测定收集相同体积的气体所用的时间来推测反应的快慢,但由于二氧化硫会部分溶于水,所以实验会有一定能到误差。
(1)速率用单位时间内反应物的消耗量或生成物的生成量的多少来表示,需要计时,所以需要计时器或秒表;
(2)硫代硫酸钠中硫的平均价态为+2价,其中一个为+4,所以另外一个为0价,根据实验现象,硫酸与硫代硫酸钠反应有黄色沉淀和有刺激性气味的气体产生,所以生成物为S和SO2,故离子方程式为:;
(3)设消耗的氢离子的物质的量为xmol,则根据离子方程式可知:x=0.01mol,所以;由于常温下,SO2易溶于水,所以所测气体的体积会小于实际值,有实验误差;
(4)根据反应的离子方程式可知,可以通过测定氢离子浓度的变化和生成沉淀S的质量变化来计算化学反应速率,故答案为:测定一段时间内生成硫沉淀的质量或测定一定时间内溶液浓度的变化;
(5)为控制单一变量,所以需要保证溶液的总体积相等,所以Vx = 4.0 mL;反应物的浓度越大,化学反应速率越快,需要的时间越短,通过表格可知c():①>②>③,所以所需要的时间为。
15.【答案】(1)丙中产生气泡速率最快,甲中最慢;探究MnO2、FeCl3和鸡肝泥三种催化剂对反应速率的影响大小;探究浓度对反应速率的影响;丙;在80℃时,鸡肝泥失去或降低了催化效率
(2)<;0.003mol/(L•s).1
【解析】解:(1)①根据实验I中甲、乙、丙反应条件可知,实验I探究的是温度对反应速率的影响,温度越高,反应速率越快,故答案为:丙中产生气泡速率最快,甲中最慢;②实验Ⅱ中在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入不同的催化剂,探究是不同催化剂对反应速率的影响大小,故答案为:探究MnO2、FeCl3和鸡肝泥三种催化剂对反应速率的影响大小;③实验Ⅲ中在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入不同浓度的过氧化氢溶液,探究的是浓度对反应速率的影响,故答案为:探究浓度对反应速率的影响;④温度较高时酶会失去活性,催化效率降低,故答案为:在80℃时,鸡肝泥失去或降低了催化效率;(2)①依据图表数据分析,发生的反应为N2O4⇌2NO2,40s时C(N2O4)=0.10mol•L﹣1,△c(NO2)=2△c(N2O4)=0.20mol•L﹣1,则C2=0.20mol•L﹣1 ,而根据表格0.10mol•L﹣1<C1<0.20mol•L﹣1 ,故C1<C2,故答案为:<;
②进行到20s;
N2O4
⇌
2NO2
起始量(mol/L)
0.20
0
变化量(mol/L)
0.06
0.12
20S末(mol/L)
0.14
0.12
20s时,N2O4的浓度=C1=0.14mol/L;
0~20s内N2O4的平均反应速率= =0.003mol/(L•s),
故答案为:0.003mol/(L•s).
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