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化学反应的速率和限度一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分)1.(长春高一检测)对于在一密闭容器中进行的下列反应:C(s)+O2(g)CO2(g),下列说法中错误的是()A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率B.升高温度可以加快化学反应速率C.增加压强可以加快化学反应速率D.增加木炭的量可以加快化学反应速率2.下列关于化学平衡的说法中,正确的是()A.当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物B.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏C.当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等D.当达到化学平衡时,正逆反应均已停止3.(西宁高一检测)把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 molL-1min-1,则n的值为()A.4B.3C.2D.14.(信阳高一检测)某反应进行过程中,各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是()A.C、D是生成物B.反应的方程式为2A+B=2CC.2 min后各物质的量不再变化D.该反应不是可逆反应5.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在容积为10 L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率(x)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A.(NH3)=0.010 0 molL-1s-1B.(O2)=0.001 0 molL-1s-1C.(NO)=0.001 0 molL-1s-1D.(H2O)=0.045 0 molL-1s-16.设C+CO22CO(正反应吸热),反应速率为v1;N2+3H22NH3(正反应放热),反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为()A.同时增大B.同时减小C.v1增加,v2减小D.v1减小,v2增大7.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是()A.Cu能与浓硝酸反应,而不与浓盐酸反应B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应D.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应8.(嘉兴高一检测)下列四种X溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是()A.1020 mL 3 molL-1的X溶液B.2030 mL 2 molL-1的X溶液C.2010 mL 4 molL-1的X溶液D.1010 mL 2 molL-1的X溶液9.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v(A)=0.6 molL-1min-1;v(B)=0.45 molL-1min-1;v(C)=0.015 molL-1min-1;v(D)=0.45 molL-1min-1。则此反应在不同条件下进行最快的是()A.B.C.D.10.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 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4 molL-1、O2为0.2 molL-1B.SO2为0.25 molL-1C.SO2、SO3均为0.15 molL-1D.SO3为0.4 molL-111.(连云港高一检测)用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A.加热B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C.滴加少量CuSO4溶液D.不用铁片,改用铁粉12.在2 L密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,经一段时间后NH3的物质的量增加了2.4 mol,这段时间内用氢气表示的反应速率为0.6 molL-1s-1,则这段时间为()A.6 sB.4 sC.3 sD.2 s13.对于可逆反应M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是()A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止14.(济宁高一检测)一定条件下,在一恒容密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()容器中气体的密度不再发生变化X、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成nmol Z,同时生成2nmol YA.B.C.D.15.(能力挑战题)在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是()A.化学方程式为2MNB.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡C.t3时,正反应速率大于逆反应速率D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍二、非选择题(本题包括3小题,共40分)16.(12分)某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min,Z的平均反应速率为。(3)若在2 min对容器加热,则反应速率(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)若在2 min时分离出部分Z,则逆反应速率会(填“增大”“减小”或“不变”)。17.(14分)(1)反应A+3B2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)=0.15 molL-1min-1v(B)=0.60 molL-1min-1v(C)=0.40 molL-1min-1v(D)=0.45 molL-1min-1。该反应进行的快慢顺序为 。(2)在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:_。H2O2分解生成O2很慢,但放入少量MnO2很快产生气体:。同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢:_。同样大小的石灰石分别在0.1 molL-1的盐酸和1 molL-1的盐酸中反应速率不同:_。铁跟稀盐酸反应,加热比常温下反应快:_。18.(14分)(能力挑战题)在2 L密闭容器内,800时反应2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反应(填“是”或“不是”)可逆反应,在第5 s时,NO的转化率为。(2)如图中表示NO2变化曲线的是。用O2表示02 s内该反应的平均速率v=。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是。a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内密度保持不变 答案解析1.【解析】选D。将木炭粉碎成粉末可以增大与O2的接触面积,加快化学反应速率,A正确;升高温度,化学反应速率加快,B正确;增加压强,则O2的浓度增大,可加快化学反应速率,C正确;因木炭为固态,增加木炭的量不能改变与O2的接触面积,不能加快化学反应速率,D错。2.【解析】选B。当可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,但并未停止,此时反应体系中各成分的浓度不再改变(但不一定相等),当外界条件发生改变时,平衡可能被破坏,B正确,C、D错误;可逆反应中,反应物的转化率达不到100%,A错误。3.【解析】选D。因为v(Z)=0. 01 molL-1min-1,则5 min末时生成Z的物质的量n(Z)=5 min0.01 molL-1min-12 L=0.1 mol,n(Z)n(W)=0.1 mol0.2 mol=n2,故n=1。4.【解析】选C。根据图像可知该反应进行至2 min时各物质的量不再变化且都不等于零,说明该反应为可逆反应;A、B的物质的量分别减少2 mol、1 mol,A、B为反应物;C的物质的量增加2 mol,C为生成物,而D的量在反应前后不变,说明D为催化剂,故该反应的方程式为2A+B2C,C项正确。5.【解析】选C。根据题给信息,用H2O(g)表示的反应速率v(H2O)=0.001 5 molL-1s-1,因为对同一化学反应,用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,故v(NH3)=v(H2O)=v(NO)=0.001 5 molL-1s-1=0.001 0 molL-1s-1;v(O2)=v(H2O)=0.001 5 molL-1s-1=0.001 25molL-1s-1,C项正确。6.【解析】选A。升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,化学反应速率都增大。7.【解析】选A。要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为浓度不同所致,选项C为反应条件不同所致,唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。8.【解析】选C。在溶液中发生的化学反应,反应物浓度越大,反应速率越快,温度越高,反应速率越快,C中X的浓度最大,温度最高,与盐酸反应时速率最快。9.【解析】选D。同一化学反应,可用不同物质表示其化学反应速率,速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比,所以v(A)v(B)v(C)v(D)=3122。所以上述四个反应速率用v(A)分别表示为v(A)=0.6 molL-1min-1;v(A)=1.35 molL-1min-1;v(A)=0.022 5 molL-1min-1;v(A)=0.675 molL-1min-1,所以该反应在不同条件下,进行最快的是,D正确。【答题技巧】比较化学反应速率快慢的方法比较同一反应在不同条件下的化学反应速率时,若反应速率用不同物质的浓度的变化表示时,不能直接比较速率大小,一般用以下两种方法比较:方法一:将同一反应中,不同物质的浓度变化所表示的化学反应速率都换算成同一物质的浓度变化所表示的化学反应速率,并要求单位一致。再比较该物质的浓度变化所表示的化学反应速率数值的大小,数值大的,反应速率较大;数值小的,反应速率较小。方法二:由反应速率之比与化学方程式中物质的化学计量数之比作比较后作出判断,例如:对于反应N2+3H22NH3,以N2、H2表示的化学反应速率分别为a、b。若ab=13,表明以N2、H2表示的化学反应进行一样快;若ab13,表明以N2表示的化学反应进行得快;若ab13,表明以H2表示的化学反应进行得快。10.【解析】选B。假设该时刻的SO3全部转化为SO2和O2,则SO2、O2的浓度将达到0.4 molL-1、0.2 molL-1;而假设该时刻的SO2和O2全部化合生成SO3,则SO3的浓度将达到0.4 molL-1。因为该反应是可逆反应,三种物质必将同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化),因此,体系中的SO3、O2、SO2浓度值的范围应该分别是00.4 molL-1、00.2 molL-1、00.4 molL-1,很显然,A、D是不可能的。要得到C中的数据必须是SO2和SO3同时消耗而减少,这不符合硫原子守恒,也是绝对不可能的。11.【解析】选B。A项的温度升高及D项的增加固体反应物的表面积都可以加快反应速率;B项铁与浓硫酸在常温下发生钝化,加热时反应产物是SO2,不能得到氢气;C项中铁可以置换铜并附着在铁表面形成FeCu原电池使反应速率加快。12.【解析】选C。由化学方程式可知,生成2.4 mol NH3,则消耗3.6 mol H2,则H2的浓度变化为=1.8 molL-1,由v=得t=3 s。13.【解析】选C。平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑:第一反应物的起始浓度,第二化学方程式中的化学计量数。如2 mol M与1 mol N反应,无论怎样反应,M与N的浓度永远不相等,所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的,A错误;此反应是可逆反应,B错误;反应物和生成物的浓度都保持不变,可以说明反应既不向正反应方向移动,也不向逆反应方向移动,符合化学平衡特征,C正确;化学平衡是一种动态平衡,D错误。14.【解析】选B。因容器体积不变,且反应物、生成物都为气态,反应过程中气体总质量不变,密度不变,不能判定反应是否达到平衡;当X、Y、Z的浓度不再发生变化,容器中的压强不再发生变化,说明反应已达到化学平衡状态;若单位时间内生成n mol Z,则应同时消耗n mol Y(正反应方向),而此时生成2n mol Y(逆反应方向),说明v(正)=(2)光催化剂反应物本身的性质及形状反应物的浓度反应温度18.【解析】(1)反应物NO在3 s后剩余0.007 mol,并且不再变化,说明反应达到了平衡状态,此反应一定是可逆反应。NO的转化率为(0.020 mol-0.007 mol)0.020 mol100%=65%。(2)由平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知,NO2为生成物,在0 s时,c(NO2)=0 molL-1,随着反应的进行,c(NO2)逐渐增大,当达到平衡时,c(NO2)达到最大值。参加反应的NO的物质的量为0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,根据方程式,参加反应的NO的物质的量等于生成的NO2的物质的量,故平衡时c(NO2)=0.013 mol2 L=0.006 5 molL-1,故表示NO2变化曲线的为b。0 s2 s内,v(NO)=(0.020 mol-0.008 mol)2 L2 s=0.003 molL-1s-1,故v(O2)=v(NO)=0.001 5 molL-1s-1。(3)a项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,b项正确;c项中说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度总保持不变,故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。答案:(1)是65%(2)b0.001 5 molL-1s-1(3)b、c- 9 -
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