2019-2020学年高中化学 第2章 化学反应速率 化学平衡练习新人教版选修4【共7套103页】
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本套资源目录
2019_2020学年高中化学专题2.1化学反应速率练习含解析新人教版选修4
2019_2020学年高中化学专题2.2影响化学反应速率的因素练习含解析新人教版选修4
2019_2020学年高中化学专题2.3.1化学平衡的建立练习含解析新人教版选修4
2019_2020学年高中化学专题2.3.2化学平衡的移动练习含解析新人教版选修4
2019_2020学年高中化学专题2.3.3化学平衡图像练习含解析新人教版选修4
2019_2020学年高中化学专题2.3.4化学平衡常数及相关计算练习含解析新人教版选修4
2019_2020学年高中化学专题2.4化学反应进行的方向练习含解析新
人教版选修4
2.1 化学反应速率
1.下列说法正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由浓度单位决定
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值【答案】B
【解析】A、化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,故A错误;B、用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,故B正确;C、化学反应速率单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定,故C错误;D、反应过程中,反应物浓度逐渐变小,用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值,故D错误。
2.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。
对此反应速率的正确表示是()
A.用A表示的反应速率是0.8 mol·L-1·s-1
B.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1
C.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
【答案】C
【解析】A是固体,不能用A表示反应速率,故A错误;在2 min内的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1,故B错误;反应速率比等于系数比,分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1,故C正确;在这2 min内用B和C表示的反应速率的值比都是2:1,故D错误。
3.在N2+3H2 2NH3的反应中,经一段时间后,NH3的物质的量浓度增加了0.6mol•L-1,在此时间内用H2物质的量浓度表示的平均速率为0.45mol/(L•s),则反应所经过的时间为
( )
A .0.2s
B .1.0s
C .1.5s
D .2.0s
【答案】D
【解析】用H 2物质的量浓度表示的平均速率为0.45mol/(L•s),由反应速率之比等于化学计量数之比可知,NH 3的反应速率为0.45mol/(L•s)×23
=0.3mol/(L•s),则0.3mol/(L•s)=,解得△t=2s ,故选D 。
4.在2L 的密闭容器中:2A (g )+B (g )2C (g )+D (g ),若最初加入的A 和B 都是4mol ,在前10s A 的平均反应速率为0.12mol/(L·s),则10s 时,容器中B 的物质的量是( )
A .3.4 mol
B .3.2 mol
C .2.8 mol
D .1.2 mol 【答案】C
【解析】在2L 的密闭容器中:2A (g )+B (g )2C (g )+D (g ),若最初加入的A 和B 都是4mol ,在前10s A 的平均反应速率为0.12mol/(L·s),则10s 时,消耗A 的物质的量为n(A) =0.12mol/(L·s)2L 10s 2.4mol ⨯⨯=,所以消耗B 的物质的量n(B)=
12 n(A) =1.2mol ,容器中B 的物质的量是4mol-1.2mol=2.8mol 。
所以本题选B.
5.反应4NH 3(g)+5O 2(g)===4NO(g)+6H 2O(g)在2 L 密闭容器中进行1分钟后,NH 3减少了0.12 mol ,则平均每秒钟浓度变化正确的是( )
①NO :0.001 mol·L -1 ②H 2O :0.002 mol·L -1
③NH 3:0.002 mol·L -1 ④O 2:0.001 25 mol·L -1
A .①④
B .②③
C .③④
D .①②
【答案】A
【解析】由1分钟后, NH 3减少了0.12mol ,则用NH 3表示的化学反应速率为v(NH 3)= =0.12/2×60=0.001mol·L -1;由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(NO)= v(NH 3)=0.001 mol·L -1;v(H 2O)= 3/2v(NH 3)=0.0015 mol·L -1;v(O 2)=5/4v(NH 3)=0.00125 mol·L -1;综上分析可知符合题意的选项为①④;综上所述,本题选A 。
6.将N 2.H 2混合气体分别充入甲.乙.丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后反应速
率为:甲 v (H 2)= 3mol·(L·min)-1;乙 v (N 2)= 2mol·(L·min)-1;丙 v (NH 3)= 1mol·(L·min)
-1。
在这段时间内三个容器中合成氨的反应速率
A.甲 > 乙 > 丙B.甲 = 乙 = 丙C.乙 > 甲 > 丙D.甲 > 丙 > 乙
【答案】C
【解析】N2与H2合成NH3的反应为:N2+3H22NH3,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,甲υ(H2)=3mol/(L·min);乙υ(N2)=2 mol/(L·min),υ(H2)=6 mol/(L·min);丙υ(NH3)=1 mol/(L·min),υ(H2)=1.5 mol/(L·min);三个容器中合成氨的速率:乙>甲>丙,答案选C。
7.将固体NH 4Br置于密闭容器中,在某一温度下,发生下列反应:NH4Br NH3(g) + HBr(g) ;2HBr H 2(g) + Br2(g) ,两分钟后测知H2为0.5mol/L ,HBr为4mol/L ,若NH4Br 的分解速率用v(NH3)表示,下列速率正确的是( )
A.0.5mol·L-1·min-1 B.2.5 mol·L-1·min-1
C.2mol·L-1·min-1 D.1.2 mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】根据反应可知,溴化铵分解生成的氨气浓度与溴化氢浓度相等,溴化铵分解生成的溴化氢的浓度为:c(HBr)+2c(H2)=4mol/L+2×0.5mol/L=5mol/L,所以2min后溴化铵分解生
成的氨气的浓度为:c(NH3)=c总(HBr)=5mol/L,氨气的平均反应速率为:5/
2
mol L
min
=2.5
mol/(L•min),故选B。
8.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。
已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(A)=3v(B),v(C)=2v(B),则此反应可表示为()A.3A+2B=4C B.2A+3B=6C C.3A+2B=C D.2A+3B=4C
【答案】A
【解析】
由题意知,在密闭容器中A与B反应生成C,2v(A)=3v(B),v(C)=2v(B),因此,v(A):v(B):v(C)=3∶2∶4,因为速率之比等于化学计量数之比,所以该反应的化学方程式为:3A+2B=4C,A正确,选A。
9.对于反应 2A2+3B2=2C 来说,以下表示中,反应速率最快的是()
A.v(B2)=0.8 mol/ (L·s) B.v(A2)=0.4 mol/ (L·s)
C.v(A2)=0.7 mol/ (L·s) D.v(C)=0.6 mol/ (L·s)
【答案】C
【解析】化学反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快.A.8/3=0.27,B.0.4/2=0.2,
C.0.7/2=0.35,D.0.6/2=0.3,则反应速率最快的为C,故选C.
10.化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是( ) 选项化学反应测量依据(单位时间内)
A 2NO 2N2O4颜色深浅
B Zn+H2SO4=ZnSO4+H2H2体积
C CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 压强变化
D Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH沉淀质量
【答案】C
【解析】化学反应速率用单位时间内反应物的浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示;A.2NO2N2O4,NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢,故A可行;B.单位时间内H2体积变化多,速率快,故B可行;C.该反应是体积不变的反应,反应前后压强始终不变,故C不可行;D.单位时间内产生的沉淀的质量越高,速率越快,故D可行。
11.在1L的容器中,用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。
下列分析正确的是()
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.F点收集到的C02的量最多
C.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
D.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2:6:7
【答案】B
【解析】根据反应速率的定义,单位时间内反应生成的多或反应物消耗的多,则速率快。
由于横坐标都是1个单位,EF段产生的CO2多,所以该段反应速率最快,不是OE段,A错;EF段产生的CO2共0.02 mol,由于反应中n(HCl)∶n(CO2)=2∶1,所以该段消耗HCl=0.04 mol,时间1 min,所以用盐酸表示的EF段平均化学速率是0.4 mol·L-1·min-1,B正确;由于时间都是1 min,所以三段的速率之比就等于产生CO2的体积之比,即224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,C错;收集的CO2是看总量的,F点只有672 mL,自然是G点的体积最多,D错。
12.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率如下,其中反应速率最大的是()
A.v(A)=0.15 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.6 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.04 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.01 mol·L-1·s-1
【答案】C
【解析】反应速率必须转化为同一物质表示的才可以比较,这里都转化为A表示。
反应速率之比等于化学计量数之比。
A、v(A)=0.15 mol·L-1·min-1,B、v(A)=v(B)= v 0.6
mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1,C、v(A)= v(C)=0.04 mol·L-1·s-1=0.02
mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1,D、v(A) = v(D)=0.01 mol·L-1·s-1=0.005 mol·L -1·s-1=0.3 mol·L-1·min-1,其中反应速率最大的是C。
13.某一反应物的物质的量是2.0mol,经过4min后,它的物质的量变成了1.68mol,则在
这4min内它的反应速率是()
A.无法确定 B.0.08 mol•L﹣1•min﹣1
C.0.32 mol•L﹣1•min﹣1 D.0.06 mol•L﹣1•min﹣1
【答案】A
【解析】v=△n/(V·t),由于体积未知,故无法求算出反应速率,故选A.
14.在通过实验测量化学反应速率时,不可以利用的相关性质为( )
A.气体的体积和体系的压强
B.颜色的深浅
C.物质的浓度(或质量)
D.元素的化合价
【答案】D
【解析】化学反应速率的快慢,可以用单位时间内物质的浓度变化来表示,颜色变化也可以衡量有色物质消耗或生成的快慢,化合价与反应速率无关,答案选D。
15.对于反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,下列说法正确的是( )
A.用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同
B.不能用CaCO3浓度的变化来表示反应速率,但可用水来表示
C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D.用CaCl2浓度的减少来表示其反应速率
【答案】A
【解析】因为CaCO3是固体,H2O为纯液体,不能用其表示化学反应速率,B、C项错误;CaCl2的浓度在反应过程中会增加,D项错误。
16.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:
t/s 0 500 1 000
c(H2)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.48
c(CO)/(mol·L-1) 2.50
(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是。
(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是,1 000 s时CO的转化率是。
(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是。
【答案】(1)2.96×10-3mol·(L·s)-1
(2)1.26×10-3mol·(L·s)-150.4%
(3)0.74 mol·L-1
【解析】(1)在500 s内,v(H2)==
-1
c(H)(5.00 3.52)mol L
500s
t
+
∆-
==
∆
g
2.96×10-3
mol·(L·s)-1。
(2)在1 000 s时反应的H2的浓度是Δc(H2)=5.00 mol·L-1-2.48 mol·L-1=2.52 mol·L-1,
则CO 的转化浓度是:Δc (CO)=Δc (H 2)=1.26 mol·L -1
,
用CO 表示此段时间的平均速率为: v (CO)==1.26×10-3 mol·(L·s)-1。
CO 的转化率=
1-15.00-2.48100%=100%0.504100%2.50mol L -⨯⨯=⨯g g 一氧化碳的转化浓度()mol L /2一氧化碳的初始浓度=50.4%。
(3)在500 s 时反应了的H 2的浓度为Δc (H 2)=1.48 mol·L -1
,则生成的CH 3OH 的浓度为Δc (CH 3OH)=Δc (H 2)=0.74 mol·L -1。
17.某温度时,在2 L 的密闭容器中,X 、Y 、Z 三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)X 的转化率是_______;
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______________;
(3)反应从开始至2分钟末,用Z 的浓度变化表示的平均反应速率为v (Z)=__________;
(4)当反应进行到第___min ,该反应达到平衡。
若三种物质都是气体,平衡时Y 所占体积的百分比为______。
【答案】30%3X+Y 2Z0.05mol/(L·min)250%
【解析】(1)由图象可以看X 的转化率=变化量/初始量×100%=[(1.0-0.7)mol/1.0mol] ×100%=30%。
因此答案是:30%。
(2)由图象可以看出,反应中X 、Y 的物质的量减小,Z 的物质的量增多,则X 、Y 为反应物,Z 为生成物,且△n (X ):△n (Y ):△n (Z )=0.3mol :0.1mol :0.2mol=3:1:2,则反应的化学方程式为:3X+Y ⇌2Z 。
因此,本题答案是:3X+Y ⇌2Z ;
(3)由图象可以看出v (Z )=0.2mol/(2L
2min)=0.05mol•(L•min)-1,因此,答案是:0.05mol•(L•min)-1。
(4)由图象可以看出当反应进行到2min 时,达到平衡状态,各组分的浓度不随时间的变化而变化。
根据阿伏伽德罗定律,若三种物质都是气体,平衡时Y 所占体积的百分比
=0.9mol/(0.7+0,2+0.9)×100%=50%,因此,本题答案是:2、50%。
18.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:
A(g)+2B(g)3C(g)+n D(g),开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
计算:
(1)5 min末A的物质的量浓度为____________________________________________。
(2)5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为__________________________________。
(3)化学方程式中n值为___________________________________________________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=5 mol·L-1·min-1
②v(B)=6 mol·L-1·min-1
③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1
④v(D)=8 mol·L-1·min-1
其中反应速率最快的是______________(填编号)。
【答案】1.5 mol·L-10.2 mol·L-1·min-12①
【解析】开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
A(g)+2B(g) 3C(g)+n D(g)
起始量 4 6 0
变化量 1 2 3
5min末 3 4 3
(1)据以上分析可知:5 min末A的物质的量浓度为3/2= 1.5 mol·L-1;综上所述,本题答案是:1.5 mol·L-1。
(2) 据以上分析可知:5 min内用B表示的化学反应速率v(B)=Δc/Δt=2/2×5= 0.2 mol·L -1·min-1;综上所述,本题答案是:0.2 mol·L-1·min-1。
(3)根据同一反应中、同一时间段内,各物质的反应速率之比等于计量数之比:v(B):
v(D)=0.2:0.2=2: n, n=2;综上所述,本题答案是:2。
(4)根据速率之比和各物质前面的化学计量系数成正比规律,把所有速率都换算成A的反应速率:
①v(A)=5 mol·L-1·min-1;
②由v(B)=6 mol·L-1·min-1可知,v(A)=3mol·L-1·min-1;
③由v(C)=4.5 mol·L-1·min-1可知,v(A)=1.5mol·L-1·min-1;
④由v(D)=8 mol·L-1·min-1可知,v(A)=4mol·L-1·min-1;
综合以上分子可知:反应速率最快的是①;综上所述,本题选①。
19.(1)在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中,若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L−1·min−1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L−1·min−1。
(2)在2 L的密闭容器中,充入2 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应,3 s后测得N2为1.9 mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为____________________________。
(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g) ƒ2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L−1·s−1,则在2 s时,容器中有______ mol A,此时C的物质的量浓度为________。
【答案】0.6 0.05 mol·L−1·s−18.8 0.08 mol·L−1
【解析】(1)根据化学方程式中的计量数关系可知
()
()
B
A
v
v
=
3
1
,v(B)=3v(A)=3×0.2
mol·L−1·min−1=0.6 mol·L−1·min−1。
(2)3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol−1.9 mol=0.1 mol,根据化学方程式N2+3H22NH3,可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol,
根据化学反应速率的计算公式可知v(H2)= 0.3?mol
2?L3?s
⨯
=0.05 mol·L−1·s−1。
(3)在最初2 s内,
消耗A的平均速率为0.06 mol·L−1·s−1,则消耗A的浓度是0.06 mol·L−1·s−1×2s=0.12mol/L,根据方程式可知
3A(g)+B(g)2C(g)
起始浓度(mol/L) 1 0.5 0
转化浓度(mol/L) 0.12 0.04 0.08
2s时浓度(mol/L)0.88 0.46 0.08
则在2 s时,容器中A的物质的量是0.88mol/L×10L=8.8mol,此时C的物质的量浓度为0.08molL。
20.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。
请分析讨论以下问题。
(1)化学反应速率最快的时间段是,影响此时间段反应速率的主要因素是;
A.O~t1B.t1~t2C.t2~t3D.t3~t4
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸中加入下列物质,你认为可行的有;
A.蒸馏水 B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.通入HCl
(3)若盐酸的体积是20 mL,图中CO2的体积是标准状况下的体积,则t1~t2时间段平均反应速率v(HCl)= mol·(L·min)-1。
【答案】(1)B 反应放热,使反应速率增大(2)AC(3)
【解析】(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大其反应速率越大,根据图象知,斜率最大的是t1~t2;该反应是放热反应,放出的热量使溶液温度升高,升高温度,反应速率加快。
(2)降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度实现,加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低,从而降低反应速率;加入氯化钠固体溶液中氢离子浓度几乎不变,对化学反应速率几乎无影响;通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,选AC。
(3)t1~t2时间段生成气体体积为(V2-V1)L,则二氧化碳的物质的量(V1-V2)/22.4mol,根据HCl和二氧化碳的关系式知,消耗盐酸的物质的量为(V1-V2)/11.2mol,根据v=△n/V△t 计算t1~t2时间段平均反应速率v(HCl)=。
21.在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。
在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
物质
X Y Z Q
时间
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,,
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时n(Y)= ,n(Q)= 。
(2)方程式中m= ,n= ,p= ,q= 。
(3)用Z表示2 min内的反应速率。
【答案】(1)2.3 mol 3 mol;(2)1 4 2 3;(3)0.05 mol·L-1·min-1
【解析】本题考查化学反应速率的简单计算。
解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。
对比X的起始量和2 min末的量,可知反应逆向进行。
Δn(Q)=v(Q)·V·Δt=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol
对反应过程作“三段式”法分析如下:
mX(g)+ nY(g)pZ(g)+qQ(g)
始/mol 0.7 n(Y) 1 n(Q)
变/mol Δn(X)Δn(Y)Δn(Z)0.3
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol
Δn(Z)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol
n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3 mol
(1)因,
故,v(Y)=0.075 mol·L-1·min-1×
=0.1 mol·L-1·min-1
Δn(Y)=0.1 mol·L-1·min-1×2min×2 L=0.4 mol
n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3
(3),v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。
2.2 影响化学反应速率的因素
1.下列说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使有效碰撞次数增多
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子浓度
D.使用正催化剂能增大活化分子百分数,从而显著地增大化学反应速率
【答案】D
【解析】A、增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,但活化分子百分数不变,故A错误;B、有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大单位体积内活化分子的个数,但活化分子百分数不变,故B错误;C、升高温度,使部分非活化分子转化为活化分子,所以增大活化分子百分数,反应速率增大,故C错误;D、加入正催化剂,降低活化分子所需活化能,所以能增大活化分子百分数,反应速率加快,故D正确;故选D。
2.在一定条件下的密闭容器中存在下列四个平衡体系,增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是()
A.2SO2+O22SO3 B.CO+H2O(g)CO2+H2
C.CO2(g)+H2O H2CO3 D.Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
【答案】D
【解析】D项是在溶液中进行的反应,增大容器的体积对化学反应速率无影响。
3.100 mL 6 mol·L-1的H2SO4溶液与过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )
A.Na2SO4固体C.NaOH溶液 C.K2SO4溶液D.CuSO4固体
【答案】C
【解析】一定量的H2SO4溶液与过量的Zn粉反应,减慢反应速率的措施一般有:①降低温度,②降低H2SO4溶液浓度。
加入Na2SO4(s)时反应物浓度影响不大,反应速率变化不大,所以A 选项不符合题意。
B选项显然不符合题意。
加入K2SO4溶液,相当于稀释反应物,反应速率减小,且生成H2的总量不变,所以C选项正确。
加入CuSO4固体,Zn会置换出Cu,构成Zn
Cu原电池,加快了反应速率,所以不符合题意。
4.用3 g块状大理石与30 mL 3 mol·L-1盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,不可采取的措施是( )
A.再加入30 mL 3 mol·L-1盐酸
B.改用30 mL 6 mol·L-1盐酸
C.改用3 g粉末状大理石
D.适当升高温度
【答案】A
【解析】对反应CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O而言,增大反应速率的方法有增大盐酸的浓度,升高温度或将块状大理石改为粉末状大理石,故选A。
5.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是( )。
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率的增大,从而缩短达到平衡的时间
C.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.达到平衡时,正反应速率大于逆反应速率
【答案】B
【解析】根据外部条件对反应速率的影响可知,升高温度,反应速率增大,不论v(正)、v(逆)都增大,故A项错误;速率增大后,可使可逆反应尽快达到平衡,从而缩短达到平衡的时间,所以B项正确;增大压强,正逆反应速率都增大,C项错;达到平衡时,正逆反应速率相等,D项错。
6.用铁片和稀硫酸反应制取H2时,下列措施不能使氢气的生成速率增大的是( )。
A.加热
B.不用稀硫酸,而改用98%的浓硫酸
C.滴加少量浓盐酸
D.不用铁片,改用铁粉
【答案】B
【解析】A项加热,C项中增大H+的浓度,D项中增大了反应物的接触面积,故它们均能增大化学反应速率。
但是B项中改用浓硫酸后,浓硫酸常温下能使铁片钝化,不能增大反应速率。
7.煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而当煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸,其原因是( )。
A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
D.粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体
【答案】C
【解析】A.物质的着火点是其固有属性,与其状态和颗粒大小无关,故A错误;B.燃烧放出的热量与燃烧的程度以及可燃物的质量有关,故B错误;C.煤变为粉末状态时,总表面积大,与空气中的氧气密切接触时,一旦遇见火源,便发生剧烈的氧化还原反应,放出大量的热,使周围空气急剧膨胀,发生爆炸;故C正确;D.粉末状的煤还是固体,只是颗粒比较小,故D错误。
8.把下列4种X溶液,分别加入4个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢地进行反应,若不考虑液体混合后体积的微小变化,其中反应速率最大的是()
A.20mL3mol·L-1的X溶液B.20mL2mol·L-1的X溶液
C.10mL4mol·L-1的X溶液D.10mL2mol·L-1的X溶液
【答案】A
【解析】A. 20mL 3mol/L的X溶液中X的物质的量为0.06mol;B. 20mL 2mol/L的X溶液中X的物质的量为0.04mol;C. 10ml 4mol/L的X溶液中X的物质的量为0.04mol;D. 10mL 2mol/L的X溶液中X的物质的量为0.02mol;答案为A。
9.下列说法正确的是
A.Fe和Mg与0.1 mol·L-1的盐酸反应,反应速率相同
B.0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1H2SO4分别与大小、形状相同的大理石反应,反应速率相同
C.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子百分数大大增加
D.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
【答案】C
【解析】A.由于金属活动性Mg>Fe,所以它们与同一浓度的盐酸反应速率不相等,错误;B.由于HCl是一元酸,而硫酸是二元强酸,当两种酸的浓度相等时,c(H+)硫酸大,故反应速率硫酸快,错误;C.催化剂能改变反应途径,降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子百分数大大增加,故可以使化学反应速率大大加快,正确;D.100mL 2mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,使盐酸的浓度降低,故化学反应速率减小,错误。
10.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改
变对其反应速率几乎无影响的是()
①增加C的量②将容器的体积减小一半③保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大④保持压强不变,充入氮气使体系的体积增大
A.①②B.②③C.①③D.③④
【答案】C
【解析】C为固态物质,增加其用量对反应速率几乎无影响;容器的体积减小,则体系的压强增大,反应速率增大;充入氮气使体系的压强增大,但由于容器体积不变,反应混合物中各成分的浓度不变,所以化学反应速率不变;保持压强不变,充入氮气使体系的体积增大,反应混合物中各成分的浓度减小,反应速率变慢。
11.下列说法中正确的是( )
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应
B.催化剂在化学反应前后,化学性质不变,质量改变
C.催化剂能改变化学反应速率
D.电解水时,往水中加少量NaOH,可使电解速率明显加快,所以NaOH是这个反应的催化剂
【答案】C
【解析】催化剂能改变反应速率,但不能引发反应,故A项错;催化剂在反应前后质量和化学性质都不变,故B项错;C项对;D项中加入NaOH增加了水的导电能力,NaOH不是催化剂,故D项错。
12.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是()
组合对应曲线c(HCl)/mol·L-1反应温度/℃铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.
5 30 块状
A.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1
B.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1
C.第3组实验的反应温度低于30 ℃
D.第4组实验的反应速率最慢
【答案】C
【解析】由图象可知,反应速率:a>b>c>d,D正确。
第1、2两组中反应温度相同,铁的状态相同,前者速率大于后者,说明前者盐酸浓度大。
第2、4两组中由于铁的状态不同,所以无法判断盐酸的浓度大小,若前者盐酸的浓度是2.5 mol·L-1,则速率也是前者快,A、B可能正确。
第3、4两组中盐酸浓度相同,铁的状态相同,而v(c)>v(d),说明第3组中反应温度比第4组高,C错误。
13.在可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应为放热反应)中,改变下列条件,不能使v正增大的是( )。
A.升高温度B.降低温度C.使用催化剂D.增大CO浓度
【答案】B
【解析】A.升温,活化分子百分数增多,反应率加快,故A不选;B.降温,活化分子百分数减少,反应速率减慢,故B选;C.使用催化剂,降低反应的活化能,活化分子百分数增多,反应速率加快,故C不选;D.增大反应物浓度,反应速率加快,故D不选。
14.已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中,反应速率最快的是
组号
反应
温度/℃Na2S2O3H2SO4H2O
体积/ mL 浓度/ mol·L-1体积/ mL
浓度/ mol·L-
1
体积/ mL
A 10 5 0.2 5 0.1 10
B 10 5 0.1 5 0.1 10
C 30 5 0.1 5 0.1 10
D 30 5 0.2 5 0.2 10
【答案】D
【解析】温度越高,反应物浓度越大,则反应速率越大,比较题中四组数据可知D的温度最高、反应物浓度最大,则反应速率最大,故选D。
15.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)上述实验中发生反应的化学方程式有_________________________________;
(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)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
A B C D E F
4 mol·L-1 H2SO4溶
30 V1V2V3V4V5
液/mL
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V620
H2O/mL V7V8V9V1010 0
①请完成此实验设计,其中:V1=____,V6=____,V9=____;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈____色,实验E中的金属呈____色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。
但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因____________________。
【答案】(1)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
(2)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等
(3)①30 10 17.5
②灰黑暗红
③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积
【解析】(1)分析实验中涉及的物质:Zn、CuSO4、H2SO4,其中能发生的化学反应有2个:ZZn+CuSO4ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。
(2)根据影响化学反应速率的外界因素,则加快反应速率的方法还有:增大反应物浓度,升高温度,使用催化剂,增大锌粒的比表面积等。
注意H2SO4浓度不能过大,浓硫酸与Zn反应不生成H2。
(3)若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4的量不同之外,其他物质的量均相同,则V1=V2=V3=V4=V5=30,最终溶液总体积相同,由实验F可知,溶液的总体积均为50 mL,则V6=10,V9=17.5。
随着CuSO4的量增大,则附着在Zn片表面的Cu会越来越多,当Cu完全附盖Zn片时,Zn不能与H2SO4接触,则H2生成速率会减慢,且Zn片表面的Cu为暗红色。
16.(14分)某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行,B、D的起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率V(B)为mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是。
(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3 V1(填>、=、<),且C3 1.0mol/L(填>、=、<)
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是反应(选填吸热、放热)。
【答案】(1)0.013 (2)1.0 催化剂(3)>>(4)吸热温度升高时,平衡向右移动【解析】
试题分析:(1)在10-20min时,A的浓度变化量为0.13mol/L,
(2)实验2中温度、平衡时浓度都与实验1相同,但。