2020年高中化学新教材同步必修第二册 阶段重点突破练（四）

阶段重点突破练(四)一、化学反应速率的计算与比较1.反应4A(s)＋3B(g)4C(g)＋D(g)，经2minB的浓度减少0.6mol·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0.4mol·L－1·min－1B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3∶4∶1C.在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol·L－1·min－1D.在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的答案B解析反应中A物质为固体，不能用来表示反应速率，故A错误；用B、C、D表示反应的速率与化学计量数成正比，其比是3∶4∶1，故B正确；0.3mol·L－1·min－1是2min内平均速率，不是2min末即时速率，故C错误；A物质为固体，不用于表示反应速率，故D错误。2.(2019·阜阳校级期末)在2L密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则10s时，容器中B的物质的量是()A.1.6mol B.2.8molC.2.4mol D.1.2mol答案B解析根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，可得v(B)＝0.5v(A)＝mol。3.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是()A.v(NH3)＝0.1mol·L－1·min－1B.v(NH3)＝0.2mol·L－1·min－1C.v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1D.v(H2)＝0.4mol·L－1·min－1答案D解析反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，以氢气的反应速率为标准进行判断。－1·min－1，所以v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1；C项，v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1；D项，v(H2)＝0.4mol·L－1·min－1，所以反应速率最快的是D。4.(2018·枣庄市薛城区期中)把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L的密闭容器中，使它们发生如下反应3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW。若测知以Z的浓度变化表示平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则化学方程式中n的值为()A.1B.2C.3D.4答案A解析5min内W的平均化学反应速率v(W)＝eq\f(\f(0.2mol,2L),5min)＝0.02mol·L－1·min－1，利用各物质的－1，则v(Z)∶v(W)＝0.01mol·L－1·min－1∶0.02mol·L－1·min－1＝n∶2，所以n＝1，选项A正确。二、化学反应速率的影响因素及实验探究5.100mL6mol·L－1硫酸溶液与过量锌粒反应，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，可采取的措施是()A.加入少量碳酸钠粉末 B.加入少量硫酸铜溶液C.加入适量NaCl溶液 D.加热答案C解析加入少量碳酸钠粉末，消耗硫酸，生成氢气的总量减少，A项错误；加入少量的硫酸铜溶液，锌置换出铜，形成原电池，加快反应速率，B项错误；加入适量NaCl溶液，氢离子浓度减小，反应速率减小，不影响生成氢气的总量，C项正确；温度升高，反应速率增大，D项错误。6.反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是()①增加铁的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大A.①④ B.②③C.③④ D.②④答案D解析对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)来说，增大压强、浓度、升高温度以及增大固体的表面积，都可增大反应速率。①Fe为固体，增加铁的量，反应速率不变，故错误；②将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，正逆反应速率增大，故正确；③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，各组分的浓度不变，反应速率不变，故错误；④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大，反应物浓度增大，反应速率增大，故正确；故选D。7.(2018·宿迁市期中)向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是()甲：在500℃时，10molSO2和5molO2反应乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁：在500℃时，8molSO2和5molO2反应A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲答案C解析甲与乙相比，O2、SO2浓度相等，乙中使用催化剂，其他条件相同，使用催化剂反应速率更快，所以反应速率：乙＞甲；甲与丁相比，甲中SO2的物质的量比丁中大，即SO2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲＞丁；丙与丁相比，其他条件相同，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁＞丙；所以反应速率由大到小的排列顺序为乙、甲、丁、丙，答案选C。8.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的物质的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是()A.反应开始2min内平均反应速率最大B.反应速率先增大后减小C.反应在第2min到第4min内温度对反应速率的影响比浓度大D.反应在第2min到第4min内生成CO2的平均反应速率为前2min的2倍答案A解析由图可知，2～4min时间内，生成的二氧化碳的物质的量最大，故2～4min内平均反应速率最快，A项错误；由图像可知，0～2min内，生成二氧化碳0.1mol，2～4min内，生成二氧化碳0.2mol,4～6min内，生成二氧化碳0.05mol，则反应速率先增大后减小，B项正确；随反应进行，氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图像可知，2～4min反应速率最快，说明2～4min温度对反应速率起主要作用，4min后反应速率又降低，说明氢离子浓度起主要作用，C项正确；2～4min内，生成0.2molCO2,0～2min内，生成0.1molCO2，相同时间内CO2的生成速率与其生成的物质的量成正比，D项正确。9.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：(1)反应时间由O→a不产生氢气的原因是____________________________________________________________________________________________________________________，有关的化学方程式为___________________________________________________________________。(2)反应时间由a→c产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是________________________________________________________________________。(3)反应时间从c以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是________________________________________________________________________。答案(1)硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应，不产生氢气Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O(2)反应放热使溶液温度升高，反应速率增大(3)硫酸的浓度减小使反应速率减小解析(1)在不产生氢气。(2)a→c段，虽然硫酸的浓度逐渐减小，但是该反应是放出热量的反应，反应进行中溶液温度逐渐升高，温度升高，化学反应速率增大。(3)反应时间从c以后，硫酸的浓度逐渐减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。三、化学平衡状态的建立及判定10.(2019·南京校级月考)在373K时，密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2，发生如下反应：NO2＋SO2NO＋SO3，达到平衡时，下列叙述正确的是()A.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等B.NO2和SO2的物质的量一定相等C.平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量D.NO和SO3的物质的量一定不相等答案C解析平衡状态时SO2、NO2、NO、SO3的物质的量不变，但不一定相等，故A错误；平衡时NO2和SO2的物质的量不变，不一定相等，与起始投料量有关，故B错误；两边气体的计量数相等，所以体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量，故C正确；因为反应从反应物投料建立，所以只要反应发生就有NO和SO3的物质的量相等，所以平衡时也相等，故D错误。11.在一个不传热的固定容积的容器中，对于反应A(g)＋B(g)3C(g)(正反应为吸热反应)，下列叙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浓度保持不变③体系的温度不再变化④体系的压强不再变化⑤单位时间内消耗amolA(g)的同时消耗3molC(g)A.①② B.①②③C.①②③④ D.①②③④⑤答案D解析①正、逆反应速率相等；②浓度不变，说明已达到平衡；③如果反应没有达到平衡则反应要释放或吸收能量，必然导致体系温度的改变，现在体系温度不变，说明反应已达平衡状态；④由于该反应是一个气体物质的量改变的反应，没有达到平衡状态之前，压强是改变的，只有达到平衡状态时，体系的压强才不会改变；⑤根据化学反应中相同时间内各物质的量的变化量之比等于化学计量数之比知，单位时间内消耗amolA(g)的同时必然生成3molC(g)，当单位时间内消耗amolA(g)的同时消耗3molC(g)，说明C(g)的生成速率与C(g)的消耗速率相等，化学反应达到平衡状态。12.某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)。下列叙述正确的是()A.充入X，反应速率减小B.当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡C.升高温度，反应速率减小D.达到平衡后，反应停止答案B解析充入X，反应物的浓度增大，反应速率增大，故A错误；当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时，各物质的浓度保持不变，反应达到平衡，故B正确；升高温度，反应速率增大，故C错误；化学平衡是动态平衡，达到平衡后，反应没有停止，故D错误。四、化学反应速率与化学平衡图像13.某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应：2N2O5=4NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是()t/min01234c(N2O5)/mol·L－10.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/mol·L－100.0230.0400.0520.060A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线B.曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线C.N2O5的浓度越大，反应速率越快D.O2的浓度越大，反应速率越快答案C解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B项错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，C项正确，D项错误。14.某温度下，在2L恒容密闭容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t1min时达到平衡。(1)请写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1min时，该反应吸收的热量为________；在0～t1min时间内，用H2表示该反应的平均速率v(H2)为________。(3)下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是__________(填字母)。A.容器内各气体组分的质量分数不再发生改变B.正反应速率与逆反应速率相等C.容器内气体的密度不再发生改变D.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变答案(1)2X3Y＋Z(2)36.8kJeq\f(0.6,t1)mol·L－1·min－1(3)ABD解析(1)由图像可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，则Y、Z为生成物，当反应到达t1min时，Δn(X)＝0.8mol，Δn(Y)＝1.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数成正比，则kJ·mol－1＝36.8kJ；在0～t1min时间内生成的氢气是1.2mol，浓度是0.6mol·L－1，则用H2表示该反应的平均速率v(H2)为eq\f(0.6,t1)mol·L－1·min－1。(3)容器内各气体组分的质量分数不再发生改变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A项正确；正反应速率与逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B项正确；由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，C项错误；混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时，反应达到平衡状态，D项正确。15.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：[实验原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O[实验内容及记录]实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6mol·L－1H2C2O4溶液H2O0.2mol·L－1KMnO4溶液3mol·L－1稀硫酸13.02.03.02.04.023.03.02.02.05.233.04.01.02.06.4请回答下列问题：(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_____________________________________。(2)利用实验1中数据计算，v(KMnO4)＝__________________________________________。(3)该化学小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。①该小组同学提出的假设是______________________________________________________。②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。实验编号