2024-2025学年新教材高中化学第2章化学键化学反应规律第3节化学反应的快慢和限度专题训练含解析鲁科版必修2

PAGE8-化学反应的快慢和限度1.(2024·平顶山高一检测)反应mA+nBpC中,m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加amol·L-1,B每分钟削减1.5amol·L-1,A每分钟削减0.5amol·L-1,则m∶n∶p为 ()A.2∶3∶1 B.1∶3∶2C.2∶3∶3 D.3∶2∶1【解析】选B。依据题目可知,A、B、C的反应速率之比为0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2,化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,所以m∶n∶p为1∶3∶2。2.(2024·郑州高一检测)在肯定条件下,向某密闭容器中投入肯定量的氮气和氢气,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列关于从反应起先至达到化学平衡的过程中正、逆反应速率变更状况的图象中,正确的是 ()【解析】选D。由题意知,起先反应时只有反应物,所以逆反应速率为0,随着反应的进行正反应速率渐渐减小,逆反应速率渐渐增大,平衡时正、逆反应速率相等。3.四位同学同时进行反应:A+3B2C+2D的速率测定试验,分别测得反应速率如下:①v(A)=0.15mol·L-1·s-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.5mol·L-1·s-1④v(D)=1.2mol·L-1·min-1其中反应最快的是 ()A.①B.②C.③D.④【解析】选C。比较同一反应中不同物质表示的反应速率时,要通过化学计量数转化为同一物质的反应速率,且单位要一样。②中v(A)=0.2mol·L-1·s-1,③中v(A)=0.25mol·L-1·s-1,④中v(D)=0.02mol·L-1·s-1,则v(A)=0.01mol·L-1·s-1,故反应速率③>②>①>④。【加固训练】反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为 ()A.v(NH3)=0.010mol·L-1·s-1B.v(O2)=0.0010mol·L-1·s-1C.v(NO)=0.0010mol·L-1·s-1D.v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1【解析】选C。v(H2O)==0.0015mol·L-1·s-1,再由v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,得:v(NH3)=v(H2O)=×0.0015mol·L-1·s-1=0.0010mol·L-1·s-1,v(O2)=v(H2O)=×0.0015mol·L-1·s-1=0.00125mol·L-1·s-1,v(NO)=v(NH3)=0.0010mol·L-1·s-1。4.(2024·邯郸高一检测)可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标记是 ()①用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1②混合气体的颜色不变更③混合气体的密度不再变更④混合气体的压强不再变更⑤混合气体的平均相对分子质量不再变更⑥c(NO2)=c(NO)⑦每消耗2molNO2的同时,也消耗2molNO⑧每消耗4molNO2的同时又有4molNO2生成A.②④⑤⑦⑧ B.①③⑤⑥⑦C.①②⑤⑦⑧ D.全部【解析】选A。①错误,无论达到平衡与否,各物质化学反应速率之比都等于方程式化学计量数之比;②正确,有色气体的颜色不变,则表示物质的浓度不再变更,说明反应已达到平衡;③错误,体积固定,反应前后气体质量守恒,密度始终不变;④正确,反应前后气体体积不等,压强不变,意味着各物质的含量不再变更;⑤正确,由于气体的质量不变,则气体的平均相对分子质量不变时,气体中各物质的物质的量不变,说明反应达到平衡;⑥错误,达平衡状态后,NO2、NO浓度保持不变,而不肯定相等;⑦正确,符合v正=v逆;⑧正确,符合v正=v逆。5.(2024·湘潭高一检测)肯定温度下,向容积为2L的密闭容器通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变更如图所示,对该反应的推断合理的是()A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反应进行到1s时,v(A)=v(D)C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1D.此反应达到平衡时,上升温度,化学平衡不会发生移动【解析】选C。由题中图示可知,B、C为反应物,A、D为生成物,依据各物质的物质的量变更之比等于化学方程式中化学计量数之比可得,Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)=(1.0-0.4)mol∶(1.0-0.2)mol∶(1.2-0)mol∶(0.4-0)mol=3∶4∶6∶2,所以化学方程式为3B+4C6A+2D,A项错误;不论在什么时刻,用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比,B项错误;温度上升,平衡肯定移动,D项错误。【加固训练】某反应中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变更如图所示。下列说法正确的是 ()A.反应为X+2ZYB.反应为X+Y2ZC.4s时,反应达到平衡D.12s时,反应不再进行【解析】选B。从图象可以看出反应进行到10s时,达到了平衡状态,但是反应仍旧在不断进行。在0～10s内各物质的变更量为X削减了(1.20-0.40)mol=0.80mol,Y削减了(1.00-0.20)mol=0.80mol,Z增加了1.60mol。所以此反应的化学方程式为X+Y2Z。6.已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,在100℃时,将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中,隔一段时间对容器内的物质进行分析,得到如下数据:时间/s020406080100c(N2O4)/mol·L-10.100c10.050c3abc(NO2)/mol·L-10.0000.060c20.1200.1200.120请依据表中数据回答下列问题:(1)表中c2________(填“>”“<”或“=”,下同)c3,a______b。

(2)20s时N2O4的浓度c1=________,在0～20s内N2O4的平均反应速率为__________mol·L-1·s-1。

(3)如图所示将试验装置连接好,然后向左边烧杯的水中投入肯定量的CaO固体,则此烧杯中气体的红棕色变________(填“深”或“浅”,下同),向右边烧杯的水中投入肯定量的硝酸铵固体,则此烧杯中气体的红棕色变__________。【解析】(1)(2)由反应N2O4(g)2NO2(g)可知,20s时Δc(NO2)=0.060mol·L-1,则Δc(N2O4)=0.030mol·L-1,c1=(0.100-0.030)mol·L-1=0.070mol·L-1,v(N2O4)===0.0015mol·L-1·s-1。当Δc(N2O4)=0.100mol·L-1-0.050mol·L-1=0.050mol·L-1时,则c2=Δc(NO2)=2×0.050mol·L-1=0.100mol·L-1,当t=60s时,已达平衡,c3=a=b=0.100-Δc(NO2)=0.100mol·L-1-×0.120mol·L-1=0.040mol·L-1。(3)反应CaO+H2OCa(OH)2放出大量的热,使水的温度上升,NH4NO3溶解时吸热,使水的温度降低。NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,升温时平衡向吸热(生成NO2)方向移动,即气体颜色加深;降温时,平衡向放热(生成N2O4)方向移动,即气体颜色变浅。答案:(1)>=(2)0.070mol·L-10.0015(3)深浅【加固训练】1.(2024·宿州高一检测)为了探讨碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率,某同学通过试验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变更的状况,绘制出如图所示的曲线。请分析探讨以下问题:(1)在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里,反应速率最大的是________时间段,收集到气体最多的是____________时间段,由该图象说明此反应属于________(填“吸”或“放”)热反应。

(2)若CO2的体积是在标准状况下测定,盐酸的体积为100mL,则t2～t3min内用盐酸表示的平均速率为__________mol·L-1·min-1(忽视盐酸体积变更,用字母表示)。

(3)为了降低上述化学反应的反应速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是__________。

A.蒸馏水 B.NaCl固体C.NaCl溶液 D.浓盐酸(4)除了上述方法外,你认为还可以实行哪些措施来降低化学反应速率_________________________________。

【解题指南】解答本题须要留意以下两点:(1)化学反应速率的计算方法;(2)化学反应速率的影响因素。【解析】(1)从图上可看出,t1～t2时间段收集的CO2气体最多。O～t1、t1～t2、t2～t3时间段时间相同,则t1～t2时间段反应速率也最大,导致t1～t2时间段内反应速率最快的缘由只能是该反应放热,温度上升,加快反应速率。(2)由CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O2 1 mol mol则v(HCl)==mol·L-1·min-1。(3)和(4)减缓反应速率可采纳降低反应物浓度、降低反应温度、减小固体表面积等措施。加蒸馏水和NaCl溶液均降低c(H+),加NaCl固体不影响溶液。答案:(1)t1～t2t1～t2放(2)(3)AC(4)用块状大理石或降低温度等(答案合理即可)2.(2024·咸阳高一检测)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是________和________。(填分子式)

(2)O3在水中易分解,肯定条件下,O3的浓度削减一半所需的时间(t)如下表所示。已知O3的起始浓度为0.0216mol·L-1。①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是__________。

②在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为______mol·L-1·min-1。

③据表中的递变规律,推想O3在下列条件下分解速率依次增大的依次为____。(填字母代号)

a.40℃、pH=3.0b.10℃、pH=4.0c.30℃、pH=7.0【解析】(1)O3具有强氧化性,KI具有强还原性,二者反应的化学方程式为O3+2KI+H2OI2+O2+2KOH。(2)①由表格分析知,溶液pH越大,O3分解速率越快,因此O3的分解应当与OH-有亲密关系。②30℃、pH=4.0时,O3浓度削减一半的时间为108min,依据公式计算:v===0.0001mol·L-1·min-1。③在40℃、pH=3.0的条件下,所用时间介于31～158min;在10℃、pH=4.0的条件下,所用时间大于231min;在30℃、pH=7.0的条件下,所用时间小于15min。因此,三种条件下,分解速率快慢依次依次为b<a<c,即分解速率依次增大的依次为b<a<c。答案:(1)O2I2(2)①OH-②0.0001③b<a<c3.某探讨性学习小组通过铁与盐酸反应的试验,探讨影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形态一样,盐酸均过量),甲同学设计试验如表:试验编号盐酸浓度/(mol·L-1)铁的状态温度/K14.00块状29324.00粉末29332.00块状29344.00块状313请回答:(1)若四组试验均以收集到500mL(已转化为标准状况下)氢气为标准,则上述试验中还须要测定的数据是________。

(2)试验__________和__________是探讨盐酸的浓度对该反应速率的影响(填试验编号,下同);试验__________和__________是探讨温度对该反应速率的影响;试验__________和__________是探讨铁的状态对该反应速率的影响。

(3)测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,依据数据绘制得到图甲,则曲线c、d分别对应的试验组别可能是________________。

(4)依据试验数据,甲同学发觉对于每一组试验,产生氢气的速率随时间变更状况如图乙所示。则:①其中t1～t2速率变更的主要缘由是__________________。

②t2～t3速率变更的主要缘由是______________________。

(5)丙同学设计了下列一组试验:所用铁块的形态、质量均相同,所用酸的体积相同,其浓度如下,你认为产生氢气速率最快的是________。

A.3.0mol·L-1盐酸B.5.0mol·L-1硝酸C.18.4mol·L-1硫酸D.2.0mol·I-1硫酸【解析】(1)可选取不同的物质来表示该反应速率,本试验较简单测定生成物氢气的体积,只要再测出产生这些气体所需的时间,就可以求出该反应的速率。(2)在探讨某一外界条件对速率影响时,其他条件应相同,这样才有可比性,所以探讨盐酸浓度对该反应速率的影响时,温度、铁的状态等其他条件应一样,第1组与第3组符合要求;其余同理。(3)从图可知曲线d对应的试验速率最小,盐酸的浓度最小、温度最低、铁的状态为块状时速率最小,所以曲