阶段重点练(四)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（人教版2019）

阶段重点练(四) 题组一 化学反应速率的理解与简单计算 6.(2024·江西上饶高一期中)汽车尾气有污染,汽 1.(2024·福建泉州高一段考)反应3A(g)十B(g) 车尾气中含有CO、NO等有害气体。利用催化技 --2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在回 术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO。和 N,化学方程式为:2NO+2CO2CO。+N, 一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为 ①v(A)-1.0mol·L-}·min-1 ②(C)一 在反应物初始浓度相同,实验温度为200C和 0.5mol·L-·min-l ③(B)=0.5 mol·L-1. 300C条件下,进行以下实验: min,三种情况下的该化学反应速率大小的关 同种催化剂 实验 的比表面积/ 实验目的 温度/C 达平衡时所用 系正确的是 ( 编号 时间/s (m/g) A.①>②>③ B.③>②>① 200 C.③>①>② D.②>①>③ 对照实验 50 1 2.(2024·江苏徐州高一段考)在2I恒容密闭容器 研究催化剂的 中,充入0.6molX气体和0.4molY气体,发生 。{ 比表面积对尾 200 80 气转化速率的 2 如下反应:3x(g)+Y(g)--nZ(g)+2W(g). 影响 5 min末容器中W的物质的量为0.2mol。若测 得前5min以Z浓度变化来表示的平均反应速率 300 为0.01mol·L-·min,则上述反应在5min 【实验分析与结论】 (1)补全表格:a. 末时,已消耗掉Y的物质的量分数是 C ;b. A.20% B.25% (2)测得t<t,对比实验1、3,可得结论; C.33% D.50% 3.(2023·黑龙江阶段练习)在4L密闭容器中充人 (3)通过实验可得到“温度相同时,增大催化剂的 比表面积,可增大尾气的转化速率”的结论,证据 6 molA气体和5molB气体,在一定条件下发生 是对比实验1、2,t (填“”“<”或 反应:3A(g)+B(g)-2C(g)+xD(g),5分钟 “_”) 时,生成了1molC,经测定,D的浓度为0.5mol· 题组三 化学反应限度 L,下列判断正确的是 C 7.将一定量纯净的氢基甲酸按置于特制的密闭真空容 A.x-1 器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计) B.5分钟时,A的浓度为1.50mol·L- 在恒定温度下使其发生分解反应:NH.COONH.(s C.B的转化率为10% -2NH。(g)十CO.(g)。可以判断该分解反应已经 D.5分钟时,在相同温度下容器内混合气体的压 达到化学平衡状态的是 强是反应前的85% A.2u(NH.)-v(CO.) 题组二 化学反应速率的影响因素 B.密闭容器中NH。与CO。的物质的量之比不变 4.(2023·江苏盐城高一段考)采取下列措施对增 C.密闭容器中混合气体的密度不变 大化学反应速率有明显效果的是 ( D.密闭容器中氛气的体积分数不变 A.K与水反应时,增加水的用量 8.(双选)(2022·河北唐山高一期末)在恒温恒容 B.铁与稀 酸反应制备氢气,改用浓梳酸 密闭容器中充入丁烧,同时发生反应:C.H.。(g) C. Na.SO.溶液与BaCl。溶液反应时,增大压强 C.H.(g)+CH(g)、C H(g)C H(g) 十CH.(g),下列表明上述反应都达到平衡状态 D.CaCO。与盐酸反应制取CO。时,将块状大理 的是 ) 石改为粉末状大理石 A.混合气体的密度保持不变 5.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 2mol·L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL. C.C。H、C.H. 的生成速率相等 此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快 D.容器内压强保持不变 的是 ( 题组四 化学反应速率与限度综合题 A.10C20mL3mol·L的X溶液 9.(2024·浙江高一期中)一定温度下,在2L的恒 B. 20 C30mL2mol·L-的X溶液 容密闭容器中,通入2molN。和6molH.,反应 C. 20C 10mL4mol·L-的X溶液 过程中的部分数据如下表所示,下列说法错误 的是 D. 10 C10mL2mol·L-的X溶液 ) 43 ·化学·必修 第二册(配BJ版) n/mol (1)前5min内用B表示的平均反应速率为 n(N) n(H)n(NH) t/min (2)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内 2 6 0 0 压强的比值为 II. 将一定量纯净的氛基甲酸 5 0.8 (NH.COONH.)置于特制的密闭真空容器中 1.4 (假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计), 15 在恒定温度下使其达到分解平衡: 4.2 NH.COONH.(s)2NH(g)+CO(g) A.前5min内H.的反应速率为0.12mol·I1· (3)下列不能判断该分解反应已经达到化学平 min-1 衡状态的是 (填序号)。 B.反应达到平衡时,N。的转化率为30% ①v(NH.)-2v(CO) C.该反应进行到10分钟时未达到平衡状态 ②密闭容器中NH。的物质的量不变 D.在容器中通入一定量的氢气,反应速率不变 ③容器中NH。 与CO。的物质的量之比保持 10.汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾 不变 气中CO、NO等大气污染物的排放量,发生反应 ④密闭容器中气体总压强保持不变 为2CO(g)+2NO(g)→2CO(g)+N(g)。 CO。(g)的体积分数保持不变 TC时,向2L含有固体催化剂的恒容密闭容器 形成2molNH。的同时消耗1molCO 中充入1molCO(g)和1mol NO(g),10min 气体的平均相对分子质量保持不变 后,测得容器中CO(g)的浓度为0.1mol·L-l ⑧混合气体的密度保持不变 下列说法错误的是 ( 13.(2024·河北衡水高一期中)某温度时在容积为 A. 10 min内,v(N)=0. o2 mol·L-.min- 2L的恒容密闭容器中发生可逆反应,X(g) B.反应达到平衡状态时,v(N。)一2v(NO) Y(g)、乙(g)三种物质的物质的量随时间的变化 C.升高温度,可以加快反应速率 曲线如图1所示(该反应为放热反应),正反应速 D.反应达到平衡状态时,容器中CO。、N。的浓度 率随时间变化的曲线如图2所示。 之比为2:1 160 ........... _t 11.(2024·杭州高一检测)在2.0I.恒温恒容密闭 r 容器中充入1.0molHC1和0.3molO。,加入催 化剂发生反应:4HCl(g)十O.(g)-→2Cl(g)十 表1060 2H.O(g),HCl、O。的物质的量随时间的变化曲 0.40/- 线如图所示。下列说法正确的是 ( ) 时间/mn 图1 1.ot物质的量/mol 图2 (1)该反应的化学方程式为 (2)t。时刻,正、逆反应速率大小关系为哑 (填“”“一”或“<”,下同);t。时刻, 正、逆反应速率大小关系为正 03 。 .HCl(g) (3)若t一2min,计算反应开始至t.时刻,X的 0.1- 0(g) 平均化学反应速率为 ;下列措施能加 0 t时间/min 快化学反应速率的是 (填字母)。 A.。时,一 A.缩小容器容积 B.t。时已处于平衡状态,升高温度平衡状态不 B.降低反应体系温度 会发生改变 C.使用高效催化剂 C.2. 时,容器内气体的总压强比z。时的大 D.在体系中通入稀有气体(不参与反应 D.t。时,容器中c(Cl)-c(HO)=0.4mol·L-1 (4)t。min时,乙的体积分数为 (计算结 12.(2024·江西上饶高一期中)I.将等物质的量 果保留三位有效数字)。 A、B混合于1L的密闭容器中,发生反应 (5)下列说法正确的是 (填字母)。 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),经5min后达 A.反应在c点未达到平衡状态 到平衡,测得D的物质的量为2mol,c(A): B.反应物浓度:a点小于b点 c(B)-3:5,C的平均反应速率是0.2mol· C.t。min时,X的转化率一定等于Y的转化率 L-1·min-1。请计算: -80% 44@ 1mL,可知其他条件相同时，增大Na2S2O3溶液浓度（或：8.BD该反应在恒温恒客的密闭客器中进行，反应混合物都 反应物浓度)，反应速率增大： 是气体，测混合气体的密度始终保持不变，因此不能据此判 (3)实验1、3探究的是温度对反应速率的影响，则V2= 断反应是否为平衡状态，A不符合题意；根据第一个方程式 5mL,得到其他条件相同时，温度升高，反应速率增大： 可知：丁烷2种分解方式都导致气体的物质的量增大，质量 (4)甲同学的方案不可行，因为S02易溶于水，无法准确 守恒，则混合气体的平均相对分子质量随反应而变化，当保 测量单位时间内产生气体的体积。 持不变时，反应处于平衡状态，B符合题意；C2H4、C2H6是 答案(1)100mL容量瓶(2)1其他条件相同时，增大 同一反应中丁烷的分解产物，产生二者的物质的量始终相 Na2S2O3溶液浓度（或反应物浓度），反应速率增大(3)5 等，故二者的生成速率也始终相等，因此不能据此判断反应 其他条件相同时，温度升高，反应速率增大(4)不可行 是否为平衡状态，C不符合题意，该反应在恒温恒容的密闭 SO2易溶于水，无法准确测量单位时间内产生气体的 容器中进行，容器的容积不变：正反应是气体体积增大的反 体积 应，故总压强随反应而变化，当保持不变时，反应达到平衡 阶段重点练（四） 状态，D符合题意。 1.C根据速率之比等于计量系数之比，把它们转化为同一 9.C由表可知，前5min内H2的反应速率为o(H2)= 物质比较反应速率，都转化为以B表示的反应速率，则 3t1.3=3×E=0.12m01山"mn,A正 2×5 ①u(B)=子(A)=号mol·L1·min1,②u(B)= 确：反应达到平衡时，N2的转化率为2)4×100% 2C)=0.25mol·L-1·min1,③u(B)=0.5mol. : 30%,B正确：该反应进行到10分钟时达到平衡状态，C错 L-1·min-1,则③>①>②，C正确。 误：恒容密闭容器中，增加少量气气，在恒容下各物质浓度 2.B根据Y,W的关系式知，消耗的m(Y)=m(W)=之× 不变，反应速率不变，D正确。 10.B10min内，C0的浓度变化量为0.4mol/L,则w(CO) 0.2mol=0.1mol,上述反应在5min末时，已消耗掉Y的 =0.04mol·L-1·min-1,根据反应速率之比等于化学 物质的量分数-第警}×100%-81则X10%二 计量数之比，o(N2)=0.02mol·L1·min1,A正确；反 0.4 mol 应达平衡时，2U正(N2)=V延(NO),B错误：升高温度，反 25%:故选B。 应速率加快，C正确：初始时客器中投入1 mol CO和 3.C0.125x=0.5,x=4,故A错误，5分钟时，A的浓度为 1 mol NO,随着反应进行，生成的CO2和N2物质的量之比 1.125mol·L1,故B错误：B的转化率为，125X100% 为2：1，达到平衡状态时，容器中CO2和N2的浓度之比为 21,D正确。 10%,故C正确：同温同体积，压强比等于物质的量之比，5 11.Ct2时反应还没有达到平衡，v正≠道，A项错误；g时 分钟时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的 HC1和O2的物质的量不再发生变化，反应已经达到平 3=12,故D错误。 衡，但升高温度改变了原有条件，旧平衡会被破坏，一段时 2.7511 间后达到新的平衡，故升温平衡状态会发生改变，B项错 4.DA水为纯液体，增加水的用量，反应速牵不变，B.Fe遇 误：该反应反应物气体分子数大于生成物，时，反应物较 浓硫酸发生钝化，不生成氢气C.对于溶液的反应，增大压 强不能玫变反应速率：D.将块状大理石改为粉末状大理 多，气体总分子数较大，2时，反应物较少，气体总分子数 较小，故在恒温恒容密闭容器内，时气体的总压强比2 石，增大了反应物与盐酸的接触面积，反应速率加快：故 时的大，C项正确；3时，列三段式： 选D。 5.B在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率 4HCI(g)+0:(g)=2Cl2 (g)+2H2 O(g) 起始/mol1 0.3 0 0 越大；温度越高，反应速率越大。本题中要综合考虑浓度和 转化/mol0.8 0.2 0.4 0.4 温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合 平衡/mol0.20.1 0.40.4 以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只 要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越大。因为反 客器中c(C2)=c(H20)=0,4m0l=0.2molL1,D项 2.01 应后溶液的体积均为50L,所以X的物质的量越大，浓度 错误。 就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相 12.解析 I.(1)5min后，测得C的平均反应遠率是 等，且比C、D两项的大，但B中温度更高，因此B的反应速 0.2mol/(L·min),则生成C的物质的量为n(C)= 率最大。 0.2mol/(L·min)X5min×1L=1mol,测得D的物质 6.解析(1)由表格可知，1和3的温度不同，根据控制变量 的量为2mol,则x=1,根据化学反应速牵之比等于化学 可知，实验3在研究温度对尾气转化速率的影响，b 计量数之比，则前5min内用B表示的平均反应速率 为50m2/g: 为0.2mol/(L·min): (2)1和3的温度不同，研究温度对尾气转化速率的影响， (2)设反应开始前充入容器中的A、B的物质的量为 测得3<1，可得同种催化剂的比表面积相同时，温度越 amol,根据题目列化学平衡三段式如下： 高，对尾气转化速率越快（或：其他条件不变，温度越高，对 3A(g)+B(g)C(g)+2D(s) 尾气转化速率越快)： 起蛤(moD 0 0 (3)通过实脸可得到“温度相同时，增大催化剂的比表面积， 转移(mol)3 1 1 2 可增大尾气的转化速率”的结论，证据是对比实验1、2，实 平衡(mol)a-3a一1 12 验2反应速率快，时间短，则t1>t2。 测得c(A)；c(B)=3；5,则(a-3):(a-1)=3；5,解得 答案(1)研究温度对尾气转化速率的影响50 a=6,达平衡时，客器内气体的压强与起始时容器内压强 (2)同种催化剂的比表面积相同时，温度越高，对尾气转化 速率越快（或：其他条件不变，温度越高，对尾气转化速率越 的比值为3+1-号 4 快)(3)> Ⅱ，(3)③只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量 7.CA项，未指明其速率是正反应速率还是逆反应速率，且 之比就是2：1，保持不变，因此客器中NH3与CO2的物 倍数关系也不正确；由于得到的气体中NH与CO2的体 质的量之比保持不变，不能判断是平衡状态，故③选；⑤只 积比为2：1，且体积中只有这两种气体，故NH3的体积分 要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是 数始终不变，B、D项不能说明是平衡状态。该反应中 NH2 COONH4为因体，当压强或气体密度不变时，反应达 211,C0,(g)的体积分数始终为号，保持不变，因此 到平衡状态，C项能说明是平衡状态。 CO2(g)的体积分数保持不变，不能判断是平衡状态，故⑤ 44 选：⑦只要反应发生，容器中CO2与NH的物质的量之7.B从结构看其化学式为C4H10,A错误；该分子中有3个 比就是2：1，气体的平均相对分子质量就等于17X?十4 C一C键和10个C一H键，所以共有13个共价键，B正确， 3 C错误；烷烃碳原子为锯齿状，不可能共线，D错误；故选B。 保持不变，因此气体的平均相对分子质量保持不变，不能 8.B符合CmH2m+2通式的只有链状烷烃，故C20H42一定为 判断是平衡状态，故①选。 烷烃，故B正确：碳原子形成的4个价键是四面体形，故乙 答案I.(1)0.2mol·L-1·min1(2)9:12(或 烷中的8个原子不能共平面，故C错误：烷烃中碳原子是锯 3￥4)Ⅱ.(3)③⑤⑦ 齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不会共直线，故D错误。 13.解析(1)由图可知，t2时刻反应达到平衡时，X、Y、Z的 9.B碳原子性质稳定，不易得电子也不易失电子，要形成8 物质的量变化量比为(1.20一0.40)mol：(1.00一0.20) 电子的稳定结构，一般跟其他原子形成共价健，故B项 mol:(1.60一0)mol=1:1：2,反应的化学方程式为 错误。 X(g)十Y(g)2Z(g): 10.D由⑤可推知多个碳原子以碳碳单能形成碳链时，碳原 (2)由图可知，山1时刻时，反应未达到平衡，正反应速率大 子一定不在同一条直线上，故选D。 于逆反应速率，2时刻，反应达到平衡，正反应速率等于逆 11.解析(1)由降冰片烷的结构可知，该物质的分子中含7 反应速率： 个碳原子和12个氢原于，分子式为C,H2。 (3)由图可知，t1时刻时，X的物质的量为0.80mol,则反 (2)①由于链状烷烃的通式为CnH2m+2,设分子中H原子 (1.2-0.8)mol 个数为n,C原子与H原子之间的数量关系为n=2(1十 2十g十n4)十2，伯、仲、叔，季碳原子上含有的H原子数 应开始至2min时刻，X的反应速率为 2 min 目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系 0.1mol/(L·min): 为n=3n1十2m2十3，则2(n1十2十3十n）+2=3m1十 A缩小容器容积，气体压强增大，C.使用高效催化剂，反 2n2十3，故n3+2m4十2-m。②由n3十2n4十2-1，当n2 应速率都加快：B.降低反应体系温度，反应速率减慢； =3=4=1时，m=5,碳原子总数为8，则该龙烃的分子 D.在恒容体系中通入不参与反应的稀有气体，反应体系 式为C8H8。 中各物质的度不变，化学反应速率不变：故选AC: 答案(1)C,H2属于(2)①ng十2n4+2②CgH8 (4)2时刻时，反应达到平衡，X、Y、Z的物质的量分别为 作业（十六）同系物同分异构体 0.40mol、0.20mol、1.60mol,则Z的体积分数为 1.A异丁烷和正戊烷都属于烷烃，两者互为同系物，A正 28×10%≈727%： 确：两种物质组成相同，结构相同，为同一种物质，B错误， 环丙烷与乙烯不是同一类物质，结构不同，不互为同系物， (5)平衡形成过程时，正反应速率减小、逆反应速率增大， C错误；1H2与2H2是同种元素形成的结构相同的物质，是 由图可知，C点时反应速率未达到最小，则反应未达到平 同一种物质，D错误：故选A。 衡状态，故A正确；由图可知，a,点的正反应速率小于b 2.D同系物一定属于同类别物质，结构相似，化学性质相 点，说明a点的反应物浓度大于b点，故B错误；2时刻反 似，A错、D对；通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子 应达到平衡时，X的物质的量为0.40mol,则X的转化率 团的物质结构不一定相似，B错：同系物的最简式不一定相 为L.200.40）m0l×100%≈66.7%≠80%，故C错误， 同，如烷烃，C错 1.20 mol 3.C结构相似，类别相同，分子组成相差1个或n个CH2原 故选A。 子团的物质互称为同系物，A错误：分子式相同而结构不同 答案(1)X(g)+Y(g)=一2Z(g)(2)>= 的有机物一定互为同分异构体，B错误；分子式为C6H14的 (3)0.1mol·L-1·min1AC(4)72.7%(5)A 烃，主链含4个碳原子，则支链只能是两个甲基，这两个甲 作业（十五）有机化合物中碳原子的成键特点烷烃 基可以连在同一个碳上也可以连在不同碳上，所以同分异 1.BCH3C中的C-C健和C-H键不同，故CH3CI不是 构体有2种，D错误。 正四面体结构：CH4和CC1,中的化学键不同，二者的性质 4.Bd和c的分子式不同，不互为同分异构体，A错误：b、C、f 也不相同。 的分子式均为C4Hg,互为同分异构体，B正确；「为环烷烃， 2.BA项符合条件的烃为饱和烃，可为链状烷烃，也可为环 C错误：同种物质中可能同时含有碳链和碳环，D错误。 烷烃，但分子组成符合CH2m+2的烃一定为链状烷烃，A错 5.CA项分子中有两种等效氢原子，一氯代物有两种，错 误，B正确：在烷烃分子中与碳原子紧邻的四个原子构成四 误：B项分子中有三种等效氢原子，一氯代物有三种，错误； 面体形，所以正戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形，而非直线 C项分子中只有一种等效氢原子，一氯代物只有一种，正 形，C错误：新戊烷分子完全对称，分子中只有一种氢原子， 确：D项分子中有四种等效氢原子，一氯代物有四种，错误 故一氯代物只有一种，D错误 6.B新戊烷和正戊烷是分子式，结构式不同，两者互为同分 3.B碳原子间可以形成碳链，也可以形成碳环，故B项 异构体，故选B。 错误。 7.BA.C3HzCl可表示CH3CH2CH2CI、CH3 CHCICH3两 4.B根据有机物的分子结构模型可知，黑球代表C原子，灰 种物质；B.C3Hg只能表示CH3CH2CH3一种物质： 球代表O原子，白球代表H原子，故分子的结构简式为 C.C2HCl2可表示CH3CHCl2、ClCH2CH2C1两种物质；D. CHCH2OH。故选B. C4H1o可表示CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3两种物 5.AB项，同素异形体的研究对象为单质：C项，CH:分子 质；故选B。 中只有极性健，没有非极性健。 8.解析(1)根据球棍模型知，A是丙烷，B是正丁婉，C是正 6.解析(2)含碳量最低，说明含氢量最高，应为CH4; 戊烷，D是异戊烷，E是新戊烷。 和CO2密度相同，即相对分子质量相同，即烷经的相对分 (2)C、D、E三种有机物的碳原子数最多且互为同分异构 子质量44，根据通式即12n十2n十2=44，n=3,烷烃分子式 体，支链越多，沸点越低，则其中沸点最低的是E。 为C度，氢质量比为51的经是(22) 12n (3)根据已知有机物的结构简式可判断，可以通过让两个甲基 按照由心到边移动，即可得到同分异构体的结构简式，共计是 5,烷烃分子式为CsH12。 CHs 答案(1)a.CH3CH(CH3)CH3C4H1o 4种：CHCH2 CH CHCH、CHCH2CCH2CH、 b.HsC-C-CH2 CHa c.CHsCH-CHCHs CHCH CHa CHa CH3 CHs d.CH=C-CH2-CH3 CH e.CH2-CH2 C.Hs (2)CH CaHa C:H12 CH3CHCH2CHCH3、CH3CCH2CH2CH3,其中 CH2-CH2 CH3 CH3 CH3 45