化学反应的速率与限度(B级能力练)(人教版2019必修第二册)(解析版)

第六章化学反应与能量第二节化学反应的速率和限度（限时：60分钟）一、选择题1．下列关于化学反应速率的说法正确的是()A．化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质的量浓度的增加B．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢C．化学反应速率为是指在某1s时的速率是D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显【答案】B【详解】A．不能用固体和纯液体的物质的量浓度的变化来描述化学反应速率，A错误；B．化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢，通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值（减少值或增加值）来表示，B正确；C．化学反应速率是一个时间段内的平均反应速率，而不是某一个时刻的瞬时速率，C错误；D．有些化学反应是没有明显反应现象的，D错误；故答案为：B。2．下列不属于可逆反应的是（）A．氯气与水反应生成与B．与在一定条件下可以生成，同时又可分解为和C．电解水生成和，氢气和氧气燃烧生成D．溶于水生成【答案】C【详解】A．溶于水的氯气部分与水反应生成盐酸和弱酸次氯酸，溶液中反应物和生成物同时存在，该反应是可逆反应，故A不符合；B．氮气和氢气合成氨同时氨气分解为氮气和氢气，该反应是可逆反应，故B不符合；C．电解水生成氢气和氧气通过通电反应，氢气和氧气点燃反应生成水，反应条件不同，不是可逆反应，故C符合；D．二氧化硫和水反应生成的亚硫酸，同时亚硫酸又分解生成二氧化硫和水，该反应是可逆反应，故D不符合；故选C。【点睛】判断可逆反应的关键是看正逆反应的条件是否相同。3．下列措施对增大反应速率明显有效的是()A．Na与水反应时增大水的用量B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大反应容器体积D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉【答案】D【详解】A．水为纯液体，增加水的用量不能增大反应速率，A错误；B．常温下Fe在浓硫酸中会发生钝化，加热时反应生成二氧化硫，B错误；C．压强不能影响液体之间的反应速率，C错误；D．将Al片改成Al粉，增大接触面积，加快反应速率，D正确；综上所述答案为D。4．将1molA和1molB充入VL某密闭容器内发生反应：A(g)+B(g)C(g)，2min时，c(A)=0.4mol·L-1，平均反应速率v(C)=0.8mol·L-1·min-1，则该容器的体积V的值为()A．0.2 B．0.5 C．1 D．2【答案】B【详解】由化学方程式可得v(A)=v(C)=0.8mol·L-1·min-1，则Δc(A)=v(A)·Δt=0.8mol·L-1·min-1×2min=1.6mol·L-1，则c(A)始=1.6mol·L-1+0.4mol·L-1=2mol·L-1，故V===0.5L；故答案选B。5．下列做法，不能使CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O的反应速率增大的是()A．增大盐酸的浓度B．碾碎碳酸钙C．适当加热D．把2mol·L-1盐酸换成2mol·L-1H2SO4【答案】D【详解】A．增大盐酸的浓度会加快反应速率，A不符合题意；B．碾碎碳酸钙增大了接触面积，加快反应速率，B不符合题意；C．适当加热会加快反速率，C不符合题意；D．将2mol·L-1HCl换为2mol·L-1H2SO4，虽然c(H＋)浓度增大，但CaCO3与H2SO4反应生成微溶性的CaSO4，CaSO4覆盖在未反应的CaCO3的表面，阻止了反应的继续进行，D符合题意；综上所述答案为D。6．反应在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是()A．保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大B．升温C．将容器的体积缩小为一半D．保持体积不变，增加的量【答案】A【详解】A．保持体积不变，充入氮气，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，对反应速率几乎没有影响，A正确；B．温度越高反应速率越快，所以升温反应速率加快，B错误；C．将容器的体积缩小一半，反应体系中物质的浓度增大，化学反应速率增大，C错误；D．浓度越大，化学反应速率越快，所以增加的量，反应速率加快，D错误；故选A。7．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应，若反应物的浓度由降到需要20s，那么反应物浓度再由降到所需要的时间为()A．10s B．大于10s C．小于10s D．无法判断【答案】B【详解】由题意可知，反应物A的浓度由降到需要20s，平均反应速率，假设以的反应速率计算反应物A的浓度由降到所需反应时间，，但随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率逐渐减小，则反应物A的浓度由降到的平均反应速率小于，所用时间应大于10s，故选B。8．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL20%盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，X和盐酸进行反应，其中反应最快的是()A．10℃20mL15%的X溶液 B．10℃10mL10%的X溶液C．20℃10mL20%的X溶液 D．20℃30mL10%的X溶液【答案】D【详解】在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的综合影响。先比较浓度的大小，这里的浓度为混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、D选项中X的浓度相等，且最大，但D中温度更高，所以综合考虑易知，D的反应速率最快，故选D。9．变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁粉与足量稀盐酸分别在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是选项ABCDt/℃20203535c(HCl)/(mol·L−1)1212【答案】D【分析】铁粉与足量稀盐酸反应实质是Fe+2H+=Fe2++H2↑，温度越高，H+浓度越大反应速率越快。【详解】A．温度为20℃，c(HCl)=1mol/L，溶液中c(H+)=1mol/L；B．温度为20℃，c(HCl)=2mol/L，溶液中c(H+)=2mol/L；C．温度为35℃，c(HCl)=1mol/L，溶液中c(H+)=1mol/L；D．温度为35℃，c(HCl)=2mol/L，溶液中c(H+)=2mol/L；D中温度高，且氢离子浓度大，反应速率最大，答案为D。10．下列对可逆反应的认识正确的是A．与互为可逆反应B．在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，反应物的转化率小于100%C．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应互为可逆反应【答案】B【详解】A.可逆反应是在相同条件下，正逆反应同时进行的反应，与反应条件不同，不属于可逆反应，故A错误；B项，在可逆反应中，反应物和生成物同时存在，可逆反应有一定的限度，反应物的转化率小于100%，故B正确；C.没有指明条件、正逆反应是否同时进行，故C错误；D.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的两个反应条件不同，不属于可逆反应，故D错误；故答案：B。11．反应2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)，经2minB的浓度减少0.6mol/L。下列有关说法正确的是()A．用A表示的反应速率是0.6mol·L-1·min-1B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是1∶2∶1C．2min末时的反应速率用反应物B来表示的是0.3mol·L-1·min-1D．在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的【答案】B【详解】A．物质A是固体，浓度不变，不能用A表示该反应的反应速率，选项A错误；B．速率之比等于化学计量数之比，v(B)：v(C)：v(D)=1：2：1，选项B正确；C．2min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3mol/(L∙min)是2min内的平均速率，选项C错误；D．B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，选项D错误；综上所述答案为B。12．一定条件下，体积固定的密闭容器中，发生反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)。下列情况可以说明该反应一定达到化学平衡的是A．断裂1molH-H键，同时生成2molH-I键B．容器内压强保持不变C．容器内气体颜色保持不变D．容器内H2、I2和HI的反应速率之比为1：1：2【答案】C【详解】A．无论该反应是否达到平衡状态，只要单位时间内拆开1

mol

H-H键，一定同时生成2

mol

H-I键，所以不能据此判断平衡状态，故A错误；B．该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，所以无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的压强始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；C．当混合气体的颜色不再改变时，该反应体系中各物质浓度不变，则该反应达到平衡状态，所以可以据此判断平衡状态，故C正确；D．容器内H2、I2和HI的物质的量之比与起始量、转化率有关，不能判定平衡状态，故D错误；答案选C。13．如图是可逆反应X2(g)+3Y2(g)2Z(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是A．t1时，c(X2)>c(Z)B．t2时，反应达到限度C．t2时混合气体的压强小于t1时D．t2~t3，各物质的浓度不再发生变化【答案】BD【详解】A．时，正、逆反应都进行，无法比较与Z的浓度大小，A错误；

B．时，正、逆反应速率相等，则反应达到限度，B正确；

C．若反应在恒容状态下进行，时混合气体的压强比时小，但题中未给出恒容条件，故无法判断，C错误；

D．~，为化学平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，D正确；

故选BD。14．有可逆反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q(Q＜0)，为了增加甲醇的产量，工厂应采取的措施是A．高温、高压 B．低温、低压C．适宜温度、高压、催化剂 D．低温、高压、催化剂【答案】C【分析】由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q(Q＜0)知，该反应为放热的体积缩小的可逆反应，高温将会使平衡逆向移动，不利于提高甲醇的产量，但温度太低，反应速率太慢，也不利用提高单位时间内的产量，所以温度应适当；高压能使平衡正向移动，从而提高甲醇的产量；催化剂不能改变生成物的产量，但可提高平衡前单位时间内生成物的产量，据此分析解答。【详解】A．高温平衡逆向移动，对提高甲醇的产量不利，高压能使平衡正向移动，有利于提高甲醇的产量，故A不合题意；B．根据分析，低温、低压，都对提高甲醇的产量不利，故B不合题意；C．适宜温度、高压、催化剂，都对提高甲醇的产量有利，故C符合题意；D．温度太低，反应速率太慢，也不利用提高单位时间内的产量，所以温度应适当；高压、催化剂对提高甲醇的产率有利，故D不合题意；答案选C。15．工业上利用氢气与氮气在高温、高压、催化剂作用下制取氨气：N2+3H22NH3，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，下列有关说法中错误的是(

)A．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率B．在上述条件下，H2不可能100%的转化为NH3C．为了提高H2的转化率，应适当提高N2的浓度D．达到平衡时，N2的浓度和H2的浓度之比为1:3【答案】D【详解】A．催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，提高生产效率，故A正确；B．N2+3H22NH3是可逆反应，在上述条件下，H2不可能100%的转化为NH3，故B正确；C．适当提高N2的浓度使平衡正向移动，提高H2的转化率，故C正确；D．达到平衡时，N2的浓度和H2的浓度之比不一定为1:3，要看投料比，只有按N2的浓度和H2的浓度之比为1:3投料时，才有可能，故D错误；故选D。16．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关接触氧化反应2SO2+O22SO3说法正确的是A．只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3B．该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正逆反应速率为零C．若用18O原子组成的O2参加反应，平衡时SO2中也会含有18OD．在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题【答案】CD【详解】A.2SO2+O22SO3反应可逆，SO2和O2不可能全部转化为SO3，故A错误；B.反应达到平衡后，正逆反应速率相等，但反应速率不为零，反应没有停止，故B错误；C.2SO2+O22SO3反应可逆，若用18O原子组成的O2参加反应，平衡时SO2、O2、SO3中都出现18O，故C正确；D.升高温度反应速率加快，但平衡逆向移动，降低温度随平衡正向移动，但反应速率慢，所以在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题，故D正确；选CD。二、非选择题17．变量控制方法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中稀盐酸和碳酸钙反应的实验数据：实验序号碳酸钙状态溶液温度/℃碳酸钙消失所用的时间/s反应前反应后1粒状20394002粉末2040603粒状20412804粒状20402005粉末2040306粒状20401207粒状305040分析上述数据，回答下列问题：（1）该反应属于____________________反应（填“吸热”或“放热”）。（2）实验6和7表明，____________对反应速率有影响，__________________，反应速率越大。（3）根据实验1、3、4、6可以得出外界条件对反应速率的影响规律是___________________________________________。（4）该实验中影响反应速率的因素还有__________________________________________________，能表明这一规律的实验序号是1和2与__________________________________________________。【答案】放热温度温度越高反应物浓度越大，反应速率越快反应物之间的接触面积4和5【分析】控制变量是要控制反应过程中的变量只能是一个，分析一个变量对反应的影响并总结。【详解】（1）由反应前后的温度变化可知，反应后溶液的温度升高，则该反应为放热反应。（2）对比实验6和7可发现两个反应的物质状态，盐酸浓度均相同，而温度不相同，温度越高，碳酸钙消失的时间越短,说明反应速率越快。（3）由实验1、3、4、6的条件可知，当其他条件相同时，反应物的浓度越大，碳酸钙消失的时间越短,说明反应速率越快。（4）由实验1、2和4、5可知，在其他条件相同的情况下，固体反应物的颗粒大小也影响反应速率的快慢，反应物之间的接触面积越大，反应速率越快。18．请阅读下列材料，回答下列小题，人们曾认为N₂＋3H₂2NH₃化学反应速率小，原材料利用率低，不可能用于工业化生产。化学家们不断地研究和改进该反应的条件，如催化制，温度、压强等，并更新设备，成功地开发了合成氨的生产工艺。从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥。道解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。(1)合成氨的反应属于___________A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应(2)下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是___________A．增大N2的浓度能加快反应速率B．减小H2的浓度能加快反应速率C．升高温度能减慢反应速率D．添加催化剂对反应速率无影响(3)合成氨为放热反应，下列说法正确的是___________A．断开H－H键放出能量B．形成N－H键吸收能量C．反应物的总能量大于生成物的总能量D．反应物的总能量小于生成物的总能量【答案】AAC【分析】根据各种不同类型反应特点判断反应类型；根据影响反应速率的条件分析判断；化学反应过程就是断裂反应物的化学键吸收能量与形成生成物化学键释放能量的过程分析。【详解】(1)该反应的反应物是两种，生成物是一种，符合化合反应的含义，故合理选项是A；(2)A．N2是气体反应物，增大反应物N2的浓度，化学反应速率加快，A符合题意；B．减小气体反应物H2的浓度，化学反应速率减慢，B不符合题意；C．在其它条件不变时，升高温度能加快化学反应速率，C不符合题意；D．添加催化剂能加快化学反应速率，D不符合题意；故合理选项是A；(3)A．断开H－H键吸收能量，A错误；B．形成N－H键放出能量，B错误；C．该反应为放热反应，说明反应物的总能量大于生成物的总能量，C正确；D．该反应为放热反应，说明反应物的总能量大于生成物的总能量，D错误；故合理选项是C。【点睛】本题考查了氮气与氢气合成氨气反应的特点，包括反应类型的判断及反应过程中能量变化与化学键的关系及影响反应速率的因素。化学反应过程既有物质变化也都伴随能量变化。若反应物总能量比生成物总能量高，则反应为放热反应，否则为吸热反应。化学反应之所以需要在一定条件下进行，就是由于反应过程中有化学键的断裂和形成，断键吸热，成键放热，反应是放热反应还是吸热反应取决于放热和吸热的相对大小。只有掌握了化学反应影响因素，才可以使化学反应向我们有利的方向发展，为我所用。19．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10s，X的物质的量减少了_______mol，Z的物质的量浓度增大了_______

mol/L，用Z表示的反应速率为_______

mol/(L•s)。(2)该曲线对应的化学方程式：_______(用X、Y、Z表示)【答案】0.80.80.08X(g)+Y(g)⇌2Z(g)【详解】(1)根据图像可知，从反应开始到10s，X的物质的量减少了1.2mol-0.4mol＝0.8mol，Z的物质的量浓度增大了，用Z表示的反应速率为；(2)根据图像可知，从反应开始到10s，X的物质的量减少了1.2mol-0.4mol＝0.8mol，Y的物质的量减少了1.0mol-0.2mol＝0.8mol，Z的物质的量增大了1.6mol，根据化学计量数之比等于各物质的物质的量变化量之比可知，该曲线对应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。20．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：(1)该反应的化学方程式为_________________。(2)若降低温度，则该反应的正反应速率_________(填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，逆反应速率_______。(3)第4min时，正、逆反应速率的大小关系为_________(填”>””<”或”=”)。(4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为________。(5)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是__________。A．容器中压强不变B．混合气体中A的浓度不再改变C．容器中气体密度不变D．(6)平衡时A的转化率为__________。(7)平衡时混合气体中B的体积分数约为______________。(8)反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为__________。【答案】2AB减慢减慢＞0.1AB75%71.4%7：10【分析】由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至平衡时，A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，以此来解答。【详解】(1)由图可知，从反应开始，A的物质的量减少，B的物质的量增加，则A为反应物、B为生成物，开始至平衡时，A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B的化学计量数比为2：1，且后来达到平衡状态，则反应为2AB；(2)降低温度，化学反应速率减小，正逆反应速率均减小；(3)第4min时，反应尚未达到化学平衡，反应仍在向右进行，所以v正＞v逆；(4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)==0.1mol/（L•min）；(5)A．反应前后气体分子数变化，体系压强改变，容器中压强不变，可以说明化学反应达到化学平衡，故A选；B．混合气体中A的浓度不再改变可以说明化学反应达到化学平衡，故B选；C．容器中气体密度ρ=m/V，反应前后质量守恒，m不变，容器体积V不变，则整个反应过程容器中气体密度不变，不能说明化学反应是否达到化学平衡，故C不选；D．取决于化学反应和起始时反应物的充入量，并不能通过说明化学反应达到化学平衡，故D不选，故答案为：AB。(6)平衡时消耗A的物质的量是0.6mol，则A的转化率为×100%＝75%。(7)平衡时A和B的物质的量分别是0.2mol、0.5mol，则混合气体中B的体积分数约为×100%≈71.4%。(8)反应达到平衡，根据压强之比是物质的量之比可知，此时体系内压强与开始时的压强之比为0.7：1.0＝7：10。21．(1)在反应A(g)＋3B(g)＝2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2mol·L‒1·min‒1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______mol·L‒1·min‒1。(2)在2L的密闭容器中，充入2molN2和3molH2，在一定条件下发生反应，3s后测得N2为1.9mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。(3)①将10molA和5molB放入容