2024高考化学 基础知识综合复习 优化集训13 化学反应的速率与限度.docx

1、优化集训13化学反应的速率与限度一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.化学反应速率的大小主要取决于()A.反应的温度B.是否使用催化剂C.反应物的性质D.反应物的浓度2.实验室用100 mL 1 molL-1的盐酸与锌粒反应制取H2,下列措施能使反应速率增大的是()升高温度改用100 mL 3 molL-1盐酸增加锌粒质量用等量锌粉代替锌粒加入几滴硫酸铜溶液A.B.C.D.3.下列措施中,其目的与反应速率无关的是()A.食品中使用着色剂B.食品置于冰箱中冷藏C.实验室用双氧水制O2时,加少量MnO2D.食品添加剂中使用抗氧化剂4.关于化学反应速率的说法正确的是()A

2、.化学反应速率可表示反应进行的程度B.化学反应速率可用一定时间内,任意一种反应物或生成物的浓度变化来表示C.由v=ct计算平均反应速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值D.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同5.在不同条件下进行过氧化氢分解实验,有关数据如表。四组实验中,收集相同体积(折算成标准状况)的O2,所需时间最短的一组是()选项ABCD过氧化氢溶液体积/mL10101010过氧化氢溶液质量分数6%6%3%6%温度/20404040MnO2质量/g0.050.050.0506.某温度时,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应2

3、s后,NO的浓度减少了0.06 molL-1,则用O2表示该时段的化学反应速率是()A.0.03 molL-1s-1B.0.015 molL-1s-1C.0.12 molL-1s-1D.0.06 molL-1s-17.汽车尾气处理时发生反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)。在不同条件下的化学反应速率不同,下列表示反应速率最大的是()A.v(CO)=0.03 molL-1s-1B.v(NO2)=0.7 molL-1min-1C.v(N2)=0.4 molL-1min-1D.v(CO2)=1.1 molL-1min-18.取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2

4、H2O22H2O+O2。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如表:t/min020406080c/(molL-1)0.80a0.200.100.05下列说法不正确的是()A.反应20 min时,测得O2体积为224 mL(标准状况),则a=0.40B.4060 min时,消耗H2O2的平均速率为0.005 0 molL-1min-1C.第30 min时的瞬时速率小于第70 min时的瞬时速率D.过氧化氢酶对H2O2分解也有催化作用9.在2 L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),2 min后,B减少1.2 mol。下列叙述不正确的是()A.v(B)

5、v(C)v(D)=321B.2 min内v(B)=0.3 molL-1 min-1C.2 min内v(C)=0.2 molL-1 min-1D.2 min内D增加了0.2 mol10.当可逆反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O达到一定限度后,向其中加入少量H218O。经过一段时间后,18O存在于()A.CH3CH218OH、H218OB.CH3CO18OH、H218OC.H218OD.CH3CO18OCH2CH3、H218O11.一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示:t/minn(A)/moln

6、(B)/moln(C)/mol02.02.4050.9101.6151.6下列说法正确的是()A.05 min用A表示的平均反应速率为0.09 molL-1min-1B.容器内压强不变,说明反应已达到平衡状态C.平衡状态时c(C)=0.6 molL-1且不再发生变化D.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小12.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正反应放热,若该反应在恒压绝热容器中发生,下列表明反应一定达到化学平衡状态的是()A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内,断开HH的数目和生成NH的数目相等D.容器内气体的浓度c(N2)c(H2)c(NH3)=1321

7、3.在一定温度下的某容积可变的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是()A.体系的体积不再发生变化B.v正(CO)=v逆(H2)C.生成n mol CO的同时生成n mol H2D.1 mol HH断裂的同时断裂2 mol HO14.恒温恒压下,在起始容积为10 L的密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)3C(g)。t/minn(A)/moln(B)/moln(C)/mol02.03.2052.4101.8反应过程中的部分数据如表。下列说法正确的是()A.容器内气体密度不变,标志着反应达到平衡状态B.510 min,用C表示

8、的平均反应速率为0.012 molL-1min-1C.5 min时,A的物质的量浓度为1.6 molL-1D.反应达到平衡后充入少量氦气(不参与反应),正反应速率减小,逆反应速率增大15.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化:2SO2+O22SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法不正确的是()A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率B.在上述条件下,SO2不可能100%转化为SO3C.提高反应时的温度,可以实现SO2的完全转化D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度16.在一容积固定的密闭容器中加入反应物A、B,发生反应:A(g)+2B

9、(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示。下列说法正确的是()时间/minc(A)(molL-1)c(B)(molL-1)c(C)(molL-1)01.01.2020.840.660.9A.在02 min,B的反应速率为0.1 molL-1min-1B.2 min时,C的物质的量浓度为0.4 molL-1C.4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0D.在46 min,容器内气体分子的总物质的量不变二、非选择题17.有关工业合成氨的条件,某化学兴趣小组进行了一些研究。(1)查阅资料发现:选择“10 MPa30 MPa”的压强的原因是;低温有利于氨的生成,选择“40050

10、0 ”的原因是。(2)在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应模拟实验时,测得自开始至2 s时,氨的浓度由0变为0.6 molL-1,则此反应的平均反应速率用氨气来表示为,用氮气表示为。18.一定温度下,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:(1)反应的化学方程式为。(2)010 s的化学反应速率v(Z)=。(3)反应开始到10 s时,X的物质的量浓度减少了。19.T时,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度随时间变化如图()所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2(T1T2)时,B的体积分数与时间的关系如图()所示。图()图()

11、(1)A与B反应生成C的化学方程式为。(2)根据图()分析,从化学反应的限度角度,最好选择较(填“高”或“低”)温度进行该反应,有利于产物增多,理由是。20.某实验小组利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2+10CO2+8H2O。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):(1)通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。实验装置如图1,实验时分液漏斗中A溶液一次性放下,A、B的成分见下表:图1序号A溶液B溶液2 mL 0.1 molL-1 H2C2O4溶

12、液4 mL 0.01 molL-1酸性KMnO4溶液2 mL 0.2 molL-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 molL-1酸性KMnO4溶液2 mL 0.2 molL-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 molL-1酸性KMnO4溶液和少量MnSO4在反应停止之前,相同时间内针管中所得CO2的体积由大到小的顺序是,该现象说明: 。(2)某组同学利用图2装置完成该实验,请分析导管a的作用: 。图2优化集训13化学反应的速率与限度1.C解析 影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,浓度、温度、压强和催化剂是影响化学反应速率的重要因素,但不是决定性因素。故选C。2.B解析 升高温

13、度能使化学反应速率增大;改用100mL3molL-1盐酸,浓度增大能使化学反应速率增大;增加锌粒质量,溶液与固体的接触面积几乎不变,化学反应速率不变;用等量锌粉代替锌粒,溶液与固体的接触面积增大,化学反应速率增大;加入几滴硫酸铜溶液,锌置换出铜,形成铜锌原电池,化学反应速率增大。故选B。3.A解析 食品中使用着色剂,与反应速率无关;食品置于冰箱中冷藏,温度降低,变质速率减小;实验室用双氧水制O2时,MnO2作催化剂增大反应速率;食品添加剂中使用抗氧化剂,食品被氧化的速率减小。故选A。4.D解析 化学反应速率只能衡量化学反应进行的快慢;化学反应速率可用一定时间内,反应物或生成物的浓度变化来表示,

14、但对固体或纯液体无法用浓度变化来表示;由v=ct计算平均反应速率,用反应物或生成物表示时都取正值。故选D。5.B解析 B组过氧化氢溶液质量分数最大、反应温度最高,且使用了MnO2作催化剂,化学反应速率最大,所需时间最短。故选B。6.B解析 通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示化学反应速率。根据反应2s后NO的浓度变化可以计算反应速率:v(NO)=c(NO)t=0.06molL-12s=0.03molL-1s-1;对于同一化学反应,物质的反应速率之比等于化学方程式中的计量数之比,即v(O2)=12v(NO)=0.015molL-1s-1。故选B。7.A解析 v

15、(CO)=0.03molL-1s-1=1.8molL-1min-1;B、C、D三个选项都用CO表示的化学反应速率分别为1.4molL-1min-1、1.6molL-1min-1、1.1molL-1min-1。故选A。8.C解析 反应20min时,n(O2)=22410-3L22.4Lmol-1=0.010mol,则参与反应的H2O2的物质的量为0.020mol,其浓度变化量为0.020mol5010-3L=0.40molL-1,则a=0.40;4060min时,用H2O2表示的反应速率为v(H2O2)=(0.20-0.10)molL-120min=0.0050molL-1min-1;随着反应的

16、进行,H2O2的浓度减小,则H2O2的分解速率也会减小,因此第30min时的瞬时速率大于第70min时的瞬时速率;酶是一种催化剂,过氧化氢酶对过氧化氢的分解有催化作用。故选C。9.D解析 根据同一化学反应中速率之比等于其化学计量数之比,则v(B)v(C)v(D)=321;2min内v(B)=1.2mol2L2min=0.3molL-1min-1;v(B)=0.3molL-1min-1,则v(C)=0.2molL-1min-1;2min内B减少1.2mol,则D增加了0.4mol。故选D。10.B解析 根据酯化反应的原理:酸脱羟基醇脱羟基上的氢原子,加入少量H218O后,由于反应可逆,则存在18

17、O的有CH3CO18OH、H218O。故选B。11.C解析 5min时n(C)=0.9mol,则参加反应的n(A)=0.3mol,因此用A表示的平均反应速率为0.03molL-1min-1;在恒容密闭容器中,对于反应前后气体分子数不变的反应,无论是否达到平衡,容器内压强恒定不变,因此容器内压强不变不能判定该反应是否达到平衡状态;根据题意计算可知,10min时该反应已达平衡状态,则c(C)=3(2.0-1.6)mol2L=0.6molL-1;升高温度,正、逆反应速率均增大。故选C。12.A解析 正反应为放热反应,在绝热容器中发生该反应,容器内温度会随着反应的进行而不断升高,当温度不再变化时表示反

18、应达到化学平衡状态;在恒压容器中的反应,无论是否达到平衡状态,容器内压强均恒定不变;相同时间内,断开HH的数目和断开NH的数目之比为12说明反应达到平衡状态;各物质浓度之比并不能说明物质的浓度不再发生变化,不能判断平衡状态。故选A。13.C解析 该反应前后气体分子数发生改变,且容器容积可变,因此体系的体积不再发生变化说明反应达到化学平衡状态;因为始终存在v逆(H2)=v逆(CO),则v正(CO)=v逆(H2)=v逆(CO),说明反应达到平衡状态;CO和H2同为生成物,其变化应该始终相等,因此“生成nmolCO的同时生成nmolH2”不能说明该反应一定达到化学平衡状态;“1molHH断裂”即为1

19、molH2反应同时生成1molH2O,“断裂2molHO”说明1molH2O反应,宏观上水的百分含量不变,说明反应达到平衡状态。故选C。14.B解析 根据信息可知:A(g) + 2B(g) 3C(g)起始/mol2.03.205min/mol1.62.41.210min/mol1.42.01.8该反应前后气体分子数不变,在恒压密闭容器中,气体总质量不变,容器容积始终不变,容器内气体密度也始终不变,不能用气体密度判断平衡状态;510min,C的浓度变化量为0.06molL-1,则用C表示的化学反应速率为0.06molL-15min=0.012molL-1min-1;5min时A的物质的量为1.6

20、mol,则A的浓度为0.16molL-1;恒压条件下通入惰性气体,则容器容积增大,因此正、逆反应速率均减小。故选B。15.C解析 该反应是一个可逆反应,SO2不可能完全转化。故选C。16.D解析 在02min,v(A)=(1.0-0.8)molL-12min=0.1molL-1min-1,v(B)=2v(A)=0.2molL-1min-1;2min时,c(C)=3(1.0-0.8)molL-1=0.6molL-1;04min,c(B)=(1.2-0.6)molL-1=0.6molL-1,则c(C)=0.9molL-1,即c(C)=0.9molL-1,6min时c(C)也为0.9molL-1,说

21、明4min时反应已达到平衡状态,但化学平衡是动态平衡,正、逆反应的速率都不为0;该反应前后气体分子数不变,则容器内气体分子的总物质的量始终不变。故选D。17.答案 (1)高压有利于加快化学反应速率且有利于氨的生成,但考虑设备成本选择“10 MPa30 MPa”的压强温度太低化学反应速率太小,结合催化剂的活性温度,选择“400500 ”的反应温度(2)0.3 molL-1s-10.15 molL-1s-1解析 (1)合成氨反应条件的选择,既要考虑化学反应速率,又要考虑反应的限度,再结合生产规模、设备条件等综合考虑反应条件的选择。(2)v(NH3)=c(NH3)t=0.6molL-12s=0.3m

22、olL-1s-1,v(N2)=12v(NH3)=0.15molL-1s-1。18.答案 (1)X(g)+Y(g)2Z(g)(2)0.079 molL-1s-1(3)0.395 molL-1解析 (1)从图中可知,010sX、Y、Z物质的量的变化分别为0.79mol、0.79mol、1.58mol,因此反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。(2)010s,Z的反应速率v(Z)=1.58mol2L10s=0.079molL-1s-1。(3)010s,X的物质的量浓度减少了1.20mol-0.41mol2L=0.395molL-1。19.答案 (1)A+3B2C(2)低T1T2,温度偏低时

23、,B的体积分数偏小,有利于C的生成解析 (1)由图()可知,A、B为反应物,C为生成物;其变化量之比为n(A)n(B)n(C)=0.20.60.4=132,所以反应的化学方程式为A+3B2C。(2)由图()可知,T1T2,温度偏低时,B的体积分数偏小,有利于C的生成。20.答案 (1)增大H2C2O4溶液浓度和使用少量MnSO4作催化剂都能增大该反应的反应速率(2)平衡气压使分液漏斗内液体顺利流下,减小由于液体的加入引起气体体积测量的误差解析 (1)一般情况下,增大反应物浓度和使用催化剂都会增大化学反应速率。因此,增大H2C2O4溶液浓度和使用少量MnSO4作催化剂增大了该反应的反应速率。(2)导管a有两个作用:平衡气压使分液漏斗内液体顺利流下;减小由于液体的加入引起气体体积测量的误差。