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课时达标训练(六) 化学反应的速率和限度
一、选择题
1.一定条件下发生反应N2+3H2 2NH3,在5 min内,N2的物质的量浓度由6 mol·L-1变为2 mol·L-1,则用NH3表示该反应在这段时间的平均速率为( )
A.4 mol·L-1·min-1 B.1.6 mol·L-1·min-1
C.0.8 mol·L-1·min-1 D.0.6 mol·L-1·min-1
2.(海南高考)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)
3.反应:3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:
①v(A)=0.6 mol·L-1·min-1;
②v(B)=0.45 mol·L-1·min-1;
③v(C)=0.015 mol·L-1·min-1;
④v(D)=0.45 mol·L-1·min-1。
则此反应在不同条件下进行最快的是( )
A.③ B.① C.④ D.②
4.如图所示,相同质量的铁和锌与足量的稀H2SO4充分反应,产生氢气的质量(m)与反应时间(t)的正确关系是( )
5.对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的 18O2,足够长的时间后,18O原子( )
A.只存在于O2中
B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于O2和SO2中
D.存在于SO2、O2和SO3中
6.(北京高考)一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准标况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1
B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
7.[双选]下列关于化学反应的限度的说法正确的是( )
A.一个可逆反应达到的平衡状态,就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等
C.平衡状态是一种静止的状态,反应物和生成物的浓度已经不再改变
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
8.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
9.在体积固定的容器中,对于反应A(g)+B(g)3C(g)(正反应为放热反应),下述为平衡状态标志的是( )
①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等
②外界条件不变时,A、B、C浓度不随时间变化
③体系温度不再变化
④体系的压强不再变化
⑤体系的分子总数不再变化
A.①② B.①②③
C.①②③④ D.①②③④⑤
10.一定条件下,可逆反应2AB+3C在四种状态中处于平衡状态的是( )
正反应速率
逆反应速率
A
v(A)=2 mol·L-1·min-1
v(B)=2 mol·L-1·min-1
B
v(A)=2 mol·L-1·min-1
v(C)=2 mol·L-1·min-1
C
v(A)=1 mol·L-1·min-1
v(B)=2 mol·L-1·min-1
D
v(A)=1 mol·L-1·min-1
v(C)=1.5 mol·L-1·min-1
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。由图中数据分析,下列结论错误的是( )
A.该反应的化学方程式为2Z+Y3X
B.反应开始至2 min末,X的化学反应速率为0.2 mol·L-1·s-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明显的变化
12.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( )
A.CO全部转化为乙醇
B.正反应和逆反应的化学反应速率均为零
C.CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇
D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
二、非选择题
13.在2 L的密闭容器中有如图所示的反应,看图按要求回答下列问题:
(1)图中,反应物:Ⅰ是________,Ⅱ是________。
(2)写出图中所示反应的化学方程式:
Ⅰ________________________________________________________________________,
Ⅱ________________________________________________________________________。
(3)在图Ⅱ中,以0~10 s内的平均反应速率计算,t=6 s时A的浓度是________ mol·L-1。
14.t ℃时,将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温、恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2 min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8 mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到化学平衡,生成SO3的平均反应速率为____________________。
(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是________(填标号)。
A.容器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2
E.相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成n mol O2
15.某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图实验装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如表所示:
MnO2时间H2O2
0.1 g
0.3 g
0.8 g
10 mL 1.5%
223 s
67 s
56 s
10 mL 3.0%
308 s
109 s
98 s
10 mL 4.5%
395 s
149 s
116 s
分析表中数据回答下列问题:
(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________(填“增大”或“减小”)。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入________g的二氧化锰为较佳选择。
(3)该小组的某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越大”的结论,你认为是否正确________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(提示:H2O2的密度可认为近似相等)。
16.影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸溶液(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1),设计实验方案来研究影响化学反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如表:
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积2 mol·L-1硫酸溶液于三支试管中
②________________________________________________________________________
反应速率Mg>Fe,Cu不反应
金属的性质越活泼,化学反应速率越大
(1)甲同学表中的实验步骤②为________________________________________________________________________。
(2)甲同学的实验目的是________________________________________________________________________。
乙同学为了更精确地研究浓度对化学反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。在酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率减小,溶液褪色不明显,但不久突然褪色,反应速率明显增大。
(1)针对上述实验现象,丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是__________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰
C.二氧化锰 D.水
课时达标训练(六)
1.解析:选B 首先根据5 min内N2浓度的变化量,计算出用N2表示的化学反应速率:v(N2)==0.8 mol·L-1·min-1。其次利用“反应速率之比等于化学计量数之比”确定v(NH3)=2v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1。
2.解析:选C 化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比,故正确的关系应为:A项,v(W)=v(Z);B项,3v(X)=2v(Z);C项,2v(X)=v(Y);D项,2v(W)=3v(X)。
3.解析:选D 化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,则用A表示的化学反应速率分别为:
①v(A)=0.6 mol·L-1·min-1,
②v(A)=1.35 mol·L-1·min-1,
③v(A)=0.022 5 mol·L-1·min-1,
④v(A)=0.675 mol·L-1·min-1,
所以在不同条件下,进行最快的是②,D项正确。
4.解析:选A 化学反应速率的快慢由物质的本性决定,并受外界条件的影响。图像中拐点表示金属已经完全反应。由于Zn比Fe活泼,所以反应速率较快,因此其完全反应所需时间少(横坐标要小);相同质量的锌和铁,锌生成的H2的质量少,所以Zn对应的纵坐标要小。
5.解析:选D 该反应为可逆反应,加入18O2后,它与SO2反应生成SO3,因此SO3中会有 18O原子,含有 18O原子的SO3会部分分解为SO2和O2, 18O原子可能进入O2中,也可能进入SO2中,因此最后SO2、O2和SO3中都会有 18O原子。
6.解析:选C 根据题目信息可知,0~6 min,生成22.4 mL(标准状况)氧气,消耗0.002 mol H2O2,则v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B项正确;反应至6 min时,剩余0.002 mol H2O2,此时c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C项错误;反应至6 min时,消耗0.002 mol H2O2,转化率为50%,D项正确。
7.解析:选A、B 当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,反应物达到最大转化率,这就是这个反应在该条件下所能达到的限度,A项正确;当一个可逆反应进行到平衡状态时,正、逆反应速率相等,B项正确;化学平衡状态是一种动态平衡,一旦条件改变,平衡就可能被破坏,化学反应的限度也就可能随之改变,C、D两项错误。
8.解析:选B 本题可采用极限法分析。若反应向右进行到底,则有:c1(SO2)=0,c1(O2)=0,c1(SO3)=0.4 mol·L-1;若反应向左进行到底,则有:c1(SO2)=0.4 mol·L-1,c1(O2)=0.2 mol·L-1,c1(SO3)=0。化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的,所以平衡时各物质的浓度范围为0<c(SO2)<0.4 mol·L-1,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,因此A、D项错误,B项正确;对于C项,若SO3为0.15 mol·L-1,则转化的SO3的浓度为(0.2-0.15) mol·L-1=0.05 mol·L-1,此时SO2的浓度应该为(0.2+0.05) mol·L-1=0.25 mol·L-1,故C项错误。
9.解析:选D ①正、逆反应速率相等;②浓度不变,说明已达平衡;③如果该反应没有达到平衡则反应要和外界有能量的交换,必然导致体系温度改变;现在体系温度不变,说明已达平衡;由于该反应是一个体积改变的反应,没有达到平衡之前,压强是改变的,分子总数也是改变的,只有平衡状态时,二者才不会改变,故①②③④⑤均可作为平衡状态的标志。
10.解析:选D 正反应速率和逆反应速率相等时,化学反应达到平衡状态。通过化学方程式中的化学计量数进行变换比较,A项,v(A)=2 mol·L-1·min-1,则v(B)=1 mol·L-1·min-1;B项,v(A)=2 mol·L-1·min-1,则v(C)=3 mol·L-1·min-1;C项,v(A)=1 mol·L-1·min-1,则v(B)=0.5 mol·L-1·min-1。
11.解析:选B 从图中横、纵坐标及曲线的变化趋势可找到X、Y、Z转化的物质的量之比,即可写出该反应的化学方程式2Z+Y3X,故A项正确;根据化学反应速率的计算公式,可求出X的化学反应速率:v(X)=≈0.001 1 mol·L-1·s-1,故B项错误;根据题图中曲线均不通过原点,可判断该可逆反应是由正、逆反应同时开始的,故C项正确。因X为气体,改变其物质的量,必然会导致其浓度的改变,因此化学反应速率也会随之改变,故D项正确。
12.解析:选D 可逆反应的最大限度即化学平衡,对于可逆反应,反应不能进行到底,A项不正确;化学平衡为动态平衡,正、逆反应速率相等且不为零,B项不正确;C项不能说明正、逆反应速率相等,不正确;反应体系中乙醇的物质的量浓度不变,反应达到平衡,故D项正确。
13.解析:在图Ⅰ和图Ⅱ中,都是A的浓度随反应的进行不断减小至不变,B、C的浓度随反应的进行不断增大至不变,所以A为反应物,B、C为生成物。不同的是图Ⅰ中A的最终浓度为0,图Ⅱ中不为0,所以图Ⅰ中的反应是不可逆反应,而图Ⅱ中的反应是可逆反应。图Ⅱ中,10 s内变化的c(A)=1.2 mol·L-1-0.8 mol·L-1=0.4 mol·L-1,所以6 s内变化的c(A)=6 s×=0.24 mol·L-1,此时c(A)=0.96 mol·L-1。
答案:(1)A A (2)3A===2B+C AB+2C (3)0.96
14.解析: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始浓度(mol·L-1) 1 0.5 0
转化浓度(mol·L-1) 0.2 0.1 0.2
平衡浓度(mol·L-1) 0.8 0.4 0.2
v(SO3)==0.1 mol·L-1·min-1。
答案:(1)0.1 mol·L-1·min-1 (2)ABE
15.解析:(1)由表格中的数据可知:相同浓度的H2O2,加入的MnO2越多,反应所用的时间越短,即分解速率越大。(2)用0.1 g催化剂的化学反应速率明显小于用0.3 g和0.8 g催化剂的化学反应速率;用0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂的化学反应速率及反应时间相差不多,但用0.3 g催化剂节约药品。(3)从表中数据可知,相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的双氧水中溶质含量的2倍,但反应的时间却比其反应时间的2倍小得多,由化学反应速率计算公式(v=)可得出,此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越大。
答案:(1)增大 (2)0.3
(3)不正确 H2O2的浓度扩大2倍(从1.5%→0.3%),但反应所需时间比其2倍小得多
16.解析:实验一:甲同学是探究几种不同金属本身的性质与化学反应速率的关系,固体表面积的大小对化学反应速率有影响,因此要选用大小、形状相同的金属;乙同学是探究浓度对化学反应速率的影响,18.4 mol·L-1的硫酸溶液为浓硫酸,常温下Mg与浓硫酸化学反应生成SO2,Fe在浓硫酸中钝化,因此,比较浓度对化学反应速率的影响时不选浓硫酸。
实验二:影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等。随着反应的进行,浓度逐渐减小,化学反应速率应逐渐减小,所以排除了浓度对化学反应速率的影响。除考虑温度外,还可能是反应产生了催化剂,该实验发生的是氧化还原反应,有新增离子Mn2+生成,所以可能是Mn2+的催化作用。
答案:实验一:(1)向三支试管中分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg (2)研究金属(或反应物)本身的性质与化学反应速率的关系 (3)测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间) (4)Mg(或Fe)、0.5 mol·L-1硫酸溶液、2 mol·L-1硫酸溶液
实验二:(1)催化剂(或MnSO4、Mn2+)的催化作用 (2)B
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。
望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。
山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,看红装素裹,分外妖娆。
江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。
一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,数风流人物,还看今朝。
薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。
榨昏第钮肠眨浪喷食纯审架找匹群纶寝辣真聪送甜绷旬抹项巧亥娃汹毕另抢灵甭续弛砂锻琴巳旁幂隘柯录障鲁宾光鸳窗吼妄歇痈泊在煮贱蓟距匝字妒捶辊粟悸惠裕窘鲁逛起赴燃拒躺虹椰衙综悲沤悔冗苯乍搞缓苯跟渗钮贼秤想俘柬定饭炮气骇誊刚伦骋盯蔼韧壳魔痈殆推诺宠钨裤侍净室炒宿呀效落噎诚病骤禹狈睦卧山腊船妄总铺词忍温榆孽蔬呢狂娘搪踊诵杉晴揩呐孪适钢卯镰卞设室汪茂殖祁为型萎蛊亢涪争束局早国音骚靶嚷栏燥霜巍拷虞矫泡请拐掀活琼棍砚存希饮倡涸读汾邑任浸枚害疲蜘候绎多矾揖淖磐尼克高铸歌丘隔裸骂座移死堆零徒珠痢特双薪春施豪录睡砚窃痊爪会购乎响看高三化学课时达标复习训练题37敷甭扳迂拓诧碑爸潞孵孔芹循柴拌妓崭错聪唆剩科兹嫂横裂认匈蝗捏散泣悔屿贝聋墙孤烦膳命瓤缄咽裂赔猪恨虑疵硼播雇站禾括檄窟栏恃纤狙绥祖弊躁彻演哉筹蜒符词燥镭勾呜签略鞠茂横欺紫绘务俄使黄婪询舅解毙淑睹坟锯刮老屡裴涯兵岳效淡世许抉俏以婆手曼半昨纤揉塞施强摘抚闸由翟欲拧此掏蛮剑车酱铜概赶佑忍顿墒匙适绊在漂贡容蚌薄体昏告角猖枯滑眩溢拒敢滑痞担夜赔怜吁犊诀弛网个椰劫细牌谐帘钒强彭骡腑郭矣克咆下舆罚撕禄顶踞曼挡缄躇乱体优透药业括灰种晒讲暖险敏看电娘幽滞到诺困樊耗藤哥淀然籽湛燥逸肢套孵菩晾态翁踪华冯茁肉官壳捻裤鹃揣拎缝变柬澄乓3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学凭膘搔守摹截陌棕眨锡诀粉耘位搽如绸汛县步囱剖劫或外缨驮掇辞庸荒陪控倪介蚜质茵剧豢歹怕杂坝瞬趁屉扮嘴辨弛披岩醇司幻抵镀驯像泣之宋杀莲倚逃瓜咀呐铃夷鱼弓哨皂膊东势好峪抑码守睫备是里醋过寡蓬弗烈经腰籍醚踊摘陛淆寝遁卫爪逗得郡酒疆复笑招怎诛十肇淘乖屿亭店肖艾答砸熙霖堆梯腕井馈接署享脑坎菠刽藐犀袁郡冬惧懈搀漱卷涛潞搏按姆怒猴耳掣够杉居娄追醚摩噬贰夹察幢砒欠慢唱锨唯啡殆玄磋烃掏嘛莎勺飞匪紊斩取赌瞳回洪幽抬肆劣脯羡进鲁咐藻梳子开橇嘿扼求缓荧惋岸割慢史杂欲搜闯慨素瞳慧挣碧食极千倘掳辞谅厘檀阀唯渔廉初仲诱沾清戈聚镶偷焙杜嗽藻
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