第6章 第2节 化学反应的速率与限度 素养提升练-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第六章　化学反应与能量 第二节　化学反应的速率 与限度 素养提升练 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ 对点 合成氨工业条件的控制 同一化学反应中各物质速率的大小关系 同一反应不同条件下速率大小比较 加快化学反应速率的方法 化学反应条件的控制 由图像表示化学反应速率的大小及限度 计算合成氨反应平衡时N2的体积分数 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 判断反应是否达到平衡状态 不同反应平衡状态的标志 化学反应速率与平衡的图像分析 化学反应速率与平衡的图像分析 化学反应速率的计算及平衡状态的判断 实验探究CuSO4对H2生成速率的影响等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 (　　) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 3．向四个体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，按反应速率由大到小的顺序排列的是(　　) 甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2反应 乙：500 ℃，V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应 丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：500 ℃，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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 4．实验室用块状石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳时，欲使产生二氧化碳的速率加快，下列措施中可行的是(　　) A．将稀盐酸换成相同浓度的稀硝酸 B．将块状石灰石粉碎 C．将相同浓度的稀盐酸一次性加入 D．反应开始前，先加入适量水润湿石灰石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 5．反应2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)是一个放热反应。下列说法错误的是(　　) A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．增大H2浓度可以使CO转化率达到100% C．使用合适的催化剂、升高温度均可加大反应速率 D．反应达到平衡时，正反应和逆反应的化学反应速率相等且不为零 解析：因正反应是一个放热反应，故反应物的总能量一定大于生成物的总能量，A正确；增大一种反应物的浓度可以增大另一种反应物的转化率，但可逆反应都存在一定限度，不可能使CO完全转化，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 6．甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入20 mL(过量)4 mol·L－1盐酸；乙：在试管中加入2 g颗粒状大理石，加入20 mL(过量)4 mol·L－1盐酸；下列CO2生成体积V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 7．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　) A．5% B．10% C．15% D．20% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 重难点拨　“三段式”解题法 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)， 令A、B起始量分别为a、b，达到平衡后消耗A的量为mx。 mA(g)＋ nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 变化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 注意：(1)式中的量可指物质的量、浓度或气体的体积、压强等。 (2)明确三个量的关系 ①同一反应物：起始量－变化量＝平衡量。 ②同一生成物：起始量＋变化量＝平衡量。 ③各变化量之比＝各物质的化学计量数之比。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 8．反应PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH<0。若在恒温恒容的容器中发生反应，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是(　　) A．容器内压强不再发生变化 B．容器内温度不再发生变化 C．容器内各气体的浓度相等 D．相同时间内断开3 mol P—Cl键，同时断开1 mol Cl—Cl键 解析：在恒温恒容的容器中，反应前后气体的体积发生变化，达到平衡前，压强会发生变化，当达到平衡时，气体的物质的量不变，压强不变；在恒温下反应，温度不能用于判断反应是否达到平衡状态；反应达到平衡状态时，各气体浓度不变，但不一定相等；相同时间内断开3 mol P—Cl键，同时断开 1 mol Cl—Cl键，都为正反应速率，不能说明正、逆反应速率相等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：A项，该反应为等体积反应，但为绝热体系，随着反应进行，体系内温度升高，压强增大，当压强不变时反应达到平衡状态；B项，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态；C项，该反应中只有二氧化碳是气体，随着反应进行，二氧化碳的质量不断变化，恒温、恒容条件下，反应体系中气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态；D项，反应体系中气体只有氨气和氯化氢，且两者比例恒定为1∶1，则气体的平均摩尔质量始终保持恒定，不能据此说明反应达到平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 10．一定温度下，在2 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： 下列描述正确的是(　　) A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0．158 mol/(L·s) B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0．79 mol/L C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79．0% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 11．某温度时，在容积为3 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。下列 说法错误的是(　　) A．该反应的化学方程式为2Z＋Y3X B．反应开始至2 min，X的化学反应速率为0．2 mol·L－1·min－1 C．该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立平衡 D．若增加或减少X的物质的量，化学反应速率一定会发生变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 解析：由题图可以看出，反应中Z、Y的物质的量减 少，Z、Y为反应物，X的物质的量增多，X为生成物，当 反应进行到3 min时，Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol， Δn(X)＝0．6 mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3， 参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量 数之比，则该反应的化学方程式为2Z＋Y3X，A正确；反应开始至2 min，Δn(X)＝0．8 mol－0．4 mol＝0．4 mol，容器容积为3 L，所以X的化学反应速率为0．4 mol÷3 L÷2 min≈0．067 mol·L－1·min－1，B错误；X、Y、Z的起始量均不为0，则该反应是由正、逆反应同时开始的，最终建立平衡，C正确；若增加或减少X的物质的量，逆反应速率会发生改变，正反应速率也会发生变化，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 二、非选择题 12．某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气体 及N物质的物质的量(n)随着时间(t)变化的曲线如图所示。根 据图中数据分析： (1)物质N在反应中的作用可能是________。 (2)该反应的化学方程式为_______________________。 (3)反应开始至2 min，用Z表示的平均反应速率为____________________。 催化剂 0．05 mol/(L·min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 (4)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是______ (填字母)。 A．混合气体的压强不随时间的变化而变化 B．单位时间内每消耗3 mol X，同时生成2 mol Z C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 D．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 解析：(2)由题图可知，X、Y是反应物，2 min时，物质的量分别减少0.3 mol、0．1 mol，Z是生成物，2 min时，物质的量增加0.2 mol，X、Y、Z的物质的量不再改变，说明反应达到平衡状态，但反应并没有停止，说明该反应为可逆反应，方程式中X、Y、Z的化学计量数之比是3∶ 1∶2，所以该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 (4)该反应是气体分子数减小的反应，在恒容容器中，随着反应进行，混合气体的压强也随之减小，当压强不变时，反应达到平衡状态；无论反应是否达到化学平衡状态，单位时间内每消耗3 mol X，同时生成2 mol Z；任何化学反应都遵循质量守恒定律；该反应是气体分子数减小的反应，当达到化学平衡时，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 13．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)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________________________ _______________________________________________。 (2)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________ ______________________________________________________(答两种)。 (3)该同学经研究发现当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：___________________________ _____________________________________________________________________。 CuSO4与Zn反应产生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原电池，加快了氢气产生的速率 升高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) 当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀H2SO4的接触面积 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 24 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题 1．工业上合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up16(高温、高压),\s\do14(催化剂))2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好 B．压强越大，反应速率越快，因此采取的压强越大越好 C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂 D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率 解析：达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，N2与H2发生反应： N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up16(一定条件))2NH3(g) 起始物质的量/mol 2 8 0 转化物质的量/mol eq \f(2,3) 2 eq \f(4,3) 平衡物质的量/mol eq \f(4,3) 6 eq \f(4,3) 同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为eq \f(\f(4,3) mol,\f(4,3) mol＋6 mol＋\f(4,3) mol)×100%≈15%。 9．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是(　　) A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，绝热、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 B．2NO2(g)N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 C．CaCO3(s)eq \o(,\s\up16(高温))CO2(g)＋CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D．NH4Cl(s)NH3(g)＋HCl(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变 解析：由题图可知，反应从开始到化学平衡状态，n(Z) 从0 mol增至1．58 mol，n(X)从1．20 mol减至0．41 mol， n(Y)从1．00 mol减至0．21 mol，Δn(Z)∶Δn(X)∶Δn(Y) ＝1．58∶0．79∶0．79＝2∶1∶1，故化学方程式为X(g)＋ Y(g)2Z(g)。反应开始到10 s，Δc(X)＝eq \f(0.79 mol,2 L)＝0．395 mol/L，Δc(Z)＝eq \f(1.58 mol,2 L)＝0．79 mol/L，v(Z)＝eq \f(0.79 mol/L,10 s)＝0．079 mol/(L·s)。反应开始到10 s，n(Y)减少0．79 mol，Y的转化率为eq \f(0.79 mol,1.00 mol)×100%＝79．0%。 3X(g)＋Y(g)2Z(g) $$