化学反应的速率 同步练习题 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2.3化学反应的速率同步练习题一、选择题1．升高温度时，化学反应速率加快，主要原因是A．该化学反应的过程是吸热的B．反应物分子能增加，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多C．该化学反应的过程是放热的D．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多2．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是A．0~3s内，反应速率为B．降低温度，平衡常数增大C．时的改变可能是加入了催化剂或改变压强，平衡不移动D．时刻，该反应达平衡状态3．下列情况表示合成氨反应达到平衡状态的是A．的消耗速率与的生成速率之比为3：2B．混合气体的平均相对分子质量不再改变C．的生成速率与的生成速率之比为2：1D．密闭容器中、、的物质的量之比为3：1：24．在容积均为1L的密闭容器M(500℃，恒温)、N(起始500℃，绝热)中分别加入、和相同催化剂，发生反应：。实验测得M、N容器中的转化率随时间的变化关系如图。下列说法错误的是A．该反应的ΔH>0B．500℃该反应的化学平衡常数K约为0.022C．M容器中的转化率随时间的变化关系是图中的曲线bD．反应平衡后，向N容器中再加入、，的平衡转化率减小5．铁元素的常见价态有、价，实验室可用赤血盐()溶液检验，黄血盐()溶液检验。是重要的化工原料，可用作反应的催化剂。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾()。对于反应，下列有关说法不正确的是A．加入催化剂，反应的焓变不变B．升高温度，反应体系的活化分子百分数增多C．向固定容积的反应体系中充入氨气，反应速率加快D．其他条件相同，增大，反应的平衡常数K不变6．实验室常用如图装置制备乙酸乙酯。下列有关说法错误的是A．a中试剂加入的顺序是：先加冰醋酸，再加浓硫酸，最后加无水乙醇B．b中导管不能插入液面下，否则会产生倒吸现象C．实验中使用浓硫酸和过量的乙醇，都可以提高乙酸的转化率D．b中的现象是液体分层，上层无色油状液体，下层溶液颜色变浅7．在一定条件下，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)﹦CH3OH(g)＋H2O(g)，前10s内，H2的平均反应速率为，则10s末，容器中CH3OH的物质的量浓度为A．0.4mol·L-1 B．0.8mol·L-1 C．1.2mol·L-1 D．1.8mol·L-18．一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：A(g)+2B(g)=2C(g)+3D(g)，测得5min内，A的物质的量减小了10mol，则5min内该反应的化学反应速率是A．υ(A)=1mol/(L·min) B．υ(B)=1mol/(L·min)C．υ(C)=1mol/(L·min) D．υ(D)=1mol/(L·min)9．下列措施，能加快锌与反应生成速率的是A．中滴入几滴溶液 B．加入少量等物质的量浓度的盐酸C．用浓代替稀 D．加入少量固体10．在体积为的刚性密闭容器中加入一定量的和，发生反应：。在不同温度下，测得容器中转化率随时间的变化关系如图所示，已知该反应的速率方程为，，k是速率常数，受温度影响。下列说法正确的是A．该反应的B．时，测得平衡体系中，则C．时，降低温度，增大，减小D．达到平衡状态后，增大压强，先增大后减小二、填空题11．在一定温度下，将与的混合气体置于绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：，的正反应速率、体系的温度随反应时间的变化分别如图1、2所示。请回答下列问题：(1)结合图象，可知为(填“放热”或“吸热”)反应，由此可说明：断裂和中的化学键所吸收的能量(填“大于”或“小于”，下同)形成中的化学键所释放的能量；和的总能量的总能量。(2)a、b、c、d点对应的体系中，的浓度最小的点为(填“a”、“b”、“c”或“d”)点。(3)段反应速率减慢的原因是。(4)由图2可知，时刻反应(填“达到”或“未达到”)平衡状态；下列能说明该条件下反应已达到平衡状态的是(填序号)。①容器内氨气的物质的量保持不变②容器内气体的总质量保持不变③(5)若反应达到平衡，分离出催化剂，则此时的正反应速率将(填“加快”、“减慢”或“无变化”)。12．中央财经委员会第九次会议强调，我国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，是党中央经过深思熟虑做出的重要决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。利用二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳的排放。回答下列问题：I.某温度下，二氧化碳加氢制甲醇的总反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)，△H=akJ•mol-1。(1)已知H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、726.5kJ•mol-1，且CH3OH(l)=CH3OH(g)△H=+35.2kJ•mol-1，则a=。II.在体积为4.0L的密闭容器中充入0.8molCO2和2.0molH2，发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0，测得CO2、CH3OH的物质的量随时间变化如图：(2)0~3min时间段内，H2的平均反应速率为。(3)该反应的平衡常数表达式K=；若在上述平衡体系中再充入0.4molCO2和1.2molH2O(g)(保持温度不变)，则此平衡将移动(填“向正反应方向”、“不”、“向逆反应方向”)。(4)下列措施能使增大的是。A．将H2O(g)从体系中分离 B．充入He，使体系压强增大C．降低温度、增大压强 D．再充入0.8molCO213．某温度下，在一个10L的恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据回答下列问题：(1)反应开始至2min，以气体Y表示的平均反应速率为。(2)平衡时混合气体的压强与起始时压强之比为。(3)将含amolX与bmolY的混合气体充入该容器发生反应，某时刻测得容器中各物质的物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则原混合气体中a∶b=。14．回答下列问题(1)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中，在、催化剂表面发生反应，反应测得容器中的转化率为，则此时段内的平均反应速率为。(2)一定条件下，向容积恒定为的密闭容器中加入和，发生反应，达到平衡，反应中的物质的量随时间变化如表所示：时间/min0206080时，上述反应的平均反应速率。(3)在时，向容积为的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应：。达到平衡时，的分压与起始的关系如图所示：起始时容器内气体总压强为，若时反应到达c点，则=。15．(主要指NO和)是大气主要污染物之一，有效去除大气中的是环境保护的重要课题。(1)可以利用与反应消除。新型催化剂M能催化与反应生成。写出该反应的化学方程式，该反应氧化产物和还原产物的物质的量之比为。(2)某兴趣小组拟用甲烷与NO的反应设计成原电池对NO进行无污染处理，装置如图所示，①甲烷的空间结构为。②该装置的能量转化为。③补齐负极的反应式：：。(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：。在密闭容器中发生该反应时，随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。①温度(填“大于、小于、等于”)②在温度下，0~2s内的平均反应速率。③在容积固定的恒温容器中，不能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。A．混合气体的平均摩尔质量不再变化B．容器内的气体压强保持不变C．D．容器内混合气体的密度保持不变16．影响化学反应速率的因素有很多，某课外兴趣小组用实验的方法对其进行探究．(1)实验一：取3mol/L的H2O2溶液各10mL分别进行下列实验，实验报告如下表所示．序号V(H2O2溶液)V(FeCl3溶液/mL)m(MnO2)温度/℃V(水)/结论11020508210203083100130a①实验1、2研究的是对H2O2分解速率的影响。②实验2、3研究的是对H2O2分解速率的影响，表中数据a的值是。③实验3中2min时共收集到气体的体积为11.2mL(已折算成标准状况下)，则用过氧化氢表示的的平均反应速率为。(2)实验二：查文献可知，Cu2+对H2O2分解也有催化作用，且H2O2分解反应放热．为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题：①定性分析：如图甲可通过观察，定性比较得出结论。有同学提出该实验并不能得出Fe3+催化效果比Cu2+好，其理由是。②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是。(3)实验三：0.1gMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示。解释内反应速率变化的原因：。【参考答案】一、选择题1．B解析：A．无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，化学反应速率均加快，故A不符合题意；B．升高温度使反应物分子能增加，火花分子百分数增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大，反应速率加快，故B符合题意；C．无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，化学反应速率均加快，故C不符合题意；D．分子运动速率加快，分子碰撞机会增多，并不是所有碰撞都能发生反应，要想发生反应，需要具有一定的能量和合适的取向，故D不符合题意；答案为B。2．B解析：A．0-3s内，反应速率为==0.1mol/（L•s），A错误；B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，K值增大，B正确；C．催化剂不改变平衡状态，加入催化剂，平衡不移动，而增大压强，平衡则向正反应方向移动，C错误；D．由图可知t1时刻，各组分还未达到不变的状态，还没有达平衡状态，D错误；故答案为：B。3．B解析：A．的消耗速率与的生成速率均指正反应速率，二者比值始终为3：2，不能说明已达到平衡状态，A不符合；B．反应过程中气体的质量不变，气体的物质的量逐渐减小，因此混合气体的平均相对分子质量随着反应而改变，当其不再改变时，说明已达到平衡状态，B符合；C．的生成速率与的生成速率之比为2：1时，即的生成速率与的消耗速率之比为4：1时，说明正逆反应速率不相等，不能说明已达到平衡状态，C不符合；D．密闭容器中、、的物质的量之比为3：1：2与初始投料有关，不能判断各成分的量是否保持定值、不能说明已达到平衡状态，D不符合；答案选B。4．A解析：A．两容器的起始温度相同，如图所示，0~100s内，曲线a的N2O的平衡转化率较高，则曲线a的反应速率较快，说明曲线a的温度较高，则该反应是放热反应，，A错误；B．根据曲线b，达到平衡时N2O的转化率为25%，则，500℃该反应的化学平衡常数K约为0.022，B正确；C．反应为放热反应，则N(起始500℃，绝热)容器的温度会升高，反应速率加快，故N容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图中的曲线a，M(500容器℃，恒温)容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b，且温度升高，N2O的平衡转化率降低，C正确；D．反应为气体分子数不变的反应，若为恒温容器，平衡不移动，但N容器为绝热容器，再加入、，反应放热，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，D正确；答案选A。5．C解析：A．催化剂不影响反应物和生成物的状态，故不影响焓变，A正确；B．升温，分子总数不变，但更多的普通分子吸收能量转化为活化分子，故活化分子百分数增多，B正确；C．充入NH3后，由于NH3与反应无关，且容器体积不变，故与反应有关的气体浓度不变，反应速率不变，C错误；D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数也不变，D正确；故答案选C。6．A解析：A．制取乙酸乙酯时，为了防止暴沸，密度先小后大，即先加无水乙醇，再加浓硫酸，又为了防止乙酸挥发，最后加冰醋酸，故A错误；B．由于产物乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，而乙醇和乙酸易溶于水，容易发生倒吸，所以b中导管不能插入液面下，故B正确；C．由CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O可知，该反应是可逆反应，加大乙醇的量促进平衡向乙酸乙酯生成方向移动，可提高乙酸的转化率，使用浓硫酸可以吸水，促进平衡向乙酸乙酯生成方向移动，可提高乙酸的转化率，故C正确；D．乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，密度比水小，所以溶液分层，即上层无色油体液体，挥发出的乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅，故D正确；答案为A。7．A解析：根据题干信息可知，前10s内，H2消耗的物质的量浓度为，因体积不变，反应的浓度之比等于系数之比，设生成的CH3OH的物质的量浓度为x，则有，解x=，故选A。8．A解析：5min内，A的物质的量减小了10mol，容器体积为2L，则v(A)==1mol/(L·min)，同一反应同一时段内不同物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v(B)=v(C)=2v(A)=2mol/(L·min)，v(D)=3v(A)=3mol/(L·min)；综上所述只有A正确，故答案为A。9．A解析：A．中滴入几滴溶液时，锌置换出铜单质，能形成原电池，加快反应速率，A项正确；B．加入少量等物质的量浓度的盐酸时，氢离子浓度减小，反应速率变慢，B项错误；C．锌与浓反应不生成氢气，C项错误；D．加入少量固体对反应速率无影响，D项错误；故答案选A。10．B解析：A．由图可知，温度为T2时，反应先达到平衡，则T2大于T1，T2时一氧化碳的转化率小于T1时说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应ΔH＜0，故A错误；B．T1反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则=，=K，设起始甲烷和一氧化碳的起始物质的量分别为amol和bmol，由题意可建立如下三段式：则反应的平衡常数K===，故B正确；C．T1时，降低温度，正逆反应速率均减小，则、均减小，故C错误；D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，则增大压强，逆反应速率增大，反应达到新平衡时，逆反应速率保持不变，故D错误；故选B。二、填空题11．(1)放热小于大于(2)d(3)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢(4)未达到①③(5)减慢解析：（1）根据图可知，该反应在绝热条件下进行，反应速率受温度和浓度的因素影响，反应速率先增大后减小，说明该反应为放热反应，先由于温度升高反应速率增大，后浓度下降,反应速率下降，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应；故断裂和中的化学键所吸收的能量小于形成中的化学键所释放的能量；和的总能量大于的总能量；（2）反应为放热反应，且在绝热(不与外界进行热交换)恒容密闭容器中进行，故a-c段随着温度的升高正反应速率增大，c-d点反应继续正向进行，浓度降低反应速率降低，且还没达平衡状态，故a、b、c、d点对应的体系中，的浓度最小的点为d点；（3）因随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故段反应速率减慢；（4）反应在达到平衡状态时，反应速率应保持不变，故时刻反应未达到平衡状态；①容器内氨气的物质的量保持不变，反应物各组分浓度保持不变说明反应达平衡状态，故正确；②反应物均为气体，气体的总质量始终保持不变，故容器内气体的总质量保持不变无法说明反应达平衡状态，故错误；③，则正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故正确；答案选①③；（5）若反应达到平衡，分离出催化剂，催化剂能加快反应速率，没有催化剂则此时的正反应速率将减慢。12．(1)-95.7(2)0.1mol•L-1•min-1(3)不(4)AC【分析】Ⅰ：分别写出表示H2、CH3OH燃烧热的热化学方程式，加上已知的第三个热化学方程式，利用盖斯定律计算a。Ⅱ：根据图中数据计算反应速率，列出三段式计算平衡常数，充入新物质后，计算出浓度商，与平衡常数比较可知平衡是否移动。根据条件的改变对平衡的影响来确认的变化。解析：（1）表示H2、CH3OH燃烧热的热化学方程式分别为：、，根据盖斯定律得。（2）0~3min内，有0.4molCO2发生了反应，同时有1.2molH2反应，H2浓度变化量为，用H2表示的反应速率为。（3）列出三段式：平衡常数，平衡体系中充入CO2和H2O时，体系浓度商，Q=K，平衡不移动。（4）A．将H2O(g)从体系中分离，减小了生成物浓度，平衡向正反应方向移动，比值增大，A正确；B．恒容时，充入He，体系总压强增大，但反应物与生成物浓度不改变，平衡不移动，比值保持不变，B错误；C．反应放热，降低温度，平衡向正反应方向移动；反应后气体体积减小，增大压强，平衡也向正反应方向移动，故比值增大，C正确；D．再充入0.8molCO2，使CO2浓度增大，平衡向正反应方向移动，但移动程度小于CO2增加程度，比值减小，D错误；故选AC。13．(1)0.005mol/(L·min)(2)9∶10(3)5∶3【分析】从图象可以看出，该反应中X、Y是反应物，Z是生成物，在2min内，X的物质的量变化了1.0-0.7=0.3mol，Y的物质的量变化了1.0-0.9=0.1mol，Z的物质的量变化了0.2mol，变化的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为3X+Y2Z。解析：（1）从反应开始到2min，气体Y的物质的量从1.0mol变为0.9mol，变化了0.1mol，容器体积为10L，所以气体Y的物质的量浓度变化了0.01mol/L，则用Y表示的平均反应速率为=0.005mol/(L•min)。（2）在恒温恒容的条件下，气体物质的量之比等于压强比。从图象可知，起始时X和Y的物质的量之和为2.0mol，平衡时混合物的物质的量之和为0.9+0.7+0.2=1.8mol，所以平衡时混合气体的压强与起始时压强之比为1.8：2=9：10。（3）将含amolX与bmolY的混合气体充入该容器发生反应，设变化的Y的物质的量为x，可列三段式：根据某时刻测得容器中各物质的物质的量恰好满足n(X)=n(Y)=n(Z)，则有a-3x=2x，b-x=2x，可求出a=5x，b=3x，所以a∶b=5∶3。14．(1)(2)(3)解析：（1）根据题给反应，。（2）时，平均反应速率（3）c点，则初始时充入、，起始时容器内气体压强为，c点平衡时的分压为，气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时，列三段式：则。15．(1)4∶3(2)正四面体化学能转化为电能(3)<0.025mol/(L·s)CD解析：（1）新型催化剂M能催化与反应生成，该反应的化学方程式，每8mol-3价的N被氧化，有6mol+4价的N被还原，该反应氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶3。故答案为：；4∶3；（2）①甲烷分子中碳原子采用sp3杂化，且无孤电子对，甲烷的空间结构为正四面体。故答案为：正四面体；②该装置属于原电池，能量转化为化学能转化为电能。故答案为：化学能转化为电能；③甲烷在碱性条件下失电子发生氧化反应，生成的二氧化碳与碱反应生成碳酸盐，负极的反应式：