2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)規(guī)律第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度專題訓(xùn)練含解析魯科版必修2

PAGE8-化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度1.(2024·平頂山高一檢測(cè))反應(yīng)mA+nBpC中,m、n、p為各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)?，F(xiàn)測(cè)得C每分鐘增加amol·L-1,B每分鐘削減1.5amol·L-1,A每分鐘削減0.5amol·L-1,則m∶n∶p為 ()A.2∶3∶1 B.1∶3∶2C.2∶3∶3 D.3∶2∶1【解析】選B。依據(jù)題目可知,A、B、C的反應(yīng)速率之比為0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2,化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以m∶n∶p為1∶3∶2。2.(2024·鄭州高一檢測(cè))在肯定條件下,向某密閉容器中投入肯定量的氮?dú)夂蜌錃?發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列關(guān)于從反應(yīng)起先至達(dá)到化學(xué)平衡的過(guò)程中正、逆反應(yīng)速率變更狀況的圖象中,正確的是 ()【解析】選D。由題意知,起先反應(yīng)時(shí)只有反應(yīng)物,所以逆反應(yīng)速率為0,隨著反應(yīng)的進(jìn)行正反應(yīng)速率漸漸減小,逆反應(yīng)速率漸漸增大,平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等。3.四位同學(xué)同時(shí)進(jìn)行反應(yīng):A+3B2C+2D的速率測(cè)定試驗(yàn),分別測(cè)得反應(yīng)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其中反應(yīng)最快的是 ()A.①B.②C.③D.④【解析】選C。比較同一反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率時(shí),要通過(guò)化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的反應(yīng)速率,且單位要一樣。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,則v(A)=0.01mol·L-1·s-1,故反應(yīng)速率③>②>①>④。【加固訓(xùn)練】反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率v(X)(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為 ()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】選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·邯鄲高一檢測(cè))可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在體積固定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記是 ()①用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1②混合氣體的顏色不變更③混合氣體的密度不再變更④混合氣體的壓強(qiáng)不再變更⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變更⑥c(NO2)=c(NO)⑦每消耗2molNO2的同時(shí),也消耗2molNO⑧每消耗4molNO2的同時(shí)又有4molNO2生成A.②④⑤⑦⑧ B.①③⑤⑥⑦C.①②⑤⑦⑧ D.全部【解析】選A。①錯(cuò)誤,無(wú)論達(dá)到平衡與否,各物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;②正確,有色氣體的顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變更,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡;③錯(cuò)誤,體積固定,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒,密度始終不變;④正確,反應(yīng)前后氣體體積不等,壓強(qiáng)不變,意味著各物質(zhì)的含量不再變更;⑤正確,由于氣體的質(zhì)量不變,則氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡;⑥錯(cuò)誤,達(dá)平衡狀態(tài)后,NO2、NO濃度保持不變,而不肯定相等;⑦正確,符合v正=v逆;⑧正確,符合v正=v逆。5.(2024·湘潭高一檢測(cè))肯定溫度下,向容積為2L的密閉容器通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變更如圖所示,對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D6A+2CB.反應(yīng)進(jìn)行到1s時(shí),v(A)=v(D)C.反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí),B的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·s-1D.此反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),上升溫度,化學(xué)平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)【解析】選C。由題中圖示可知,B、C為反應(yīng)物,A、D為生成物,依據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量變更之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)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,所以化學(xué)方程式為3B+4C6A+2D,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不論在什么時(shí)刻,用各物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,B項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度上升,平衡肯定移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】某反應(yīng)中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.反應(yīng)為X+2ZYB.反應(yīng)為X+Y2ZC.4s時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡D.12s時(shí),反應(yīng)不再進(jìn)行【解析】選B。從圖象可以看出反應(yīng)進(jìn)行到10s時(shí),達(dá)到了平衡狀態(tài),但是反應(yīng)仍舊在不斷進(jìn)行。在0～10s內(nèi)各物質(zhì)的變更量為X削減了(1.20-0.40)mol=0.80mol,Y削減了(1.00-0.20)mol=0.80mol,Z增加了1.60mol。所以此反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y2Z。6.已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,在100℃時(shí),將0.100mol的N2O4氣體充入1L抽空的密閉容器中,隔一段時(shí)間對(duì)容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):時(shí)間/s020406080100c(N2O4)/mol·L-10.100c10.050c3abc(NO2)/mol·L-10.0000.060c20.1200.1200.120請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:(1)表中c2________(填“>”“<”或“=”,下同)c3,a______b。

(2)20s時(shí)N2O4的濃度c1=________,在0～20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_________mol·L-1·s-1。

(3)如圖所示將試驗(yàn)裝置連接好,然后向左邊燒杯的水中投入肯定量的CaO固體,則此燒杯中氣體的紅棕色變________(填“深”或“淺”,下同),向右邊燒杯的水中投入肯定量的硝酸銨固體,則此燒杯中氣體的紅棕色變__________?！窘馕觥?1)(2)由反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)可知,20s時(shí)Δc(NO2)=0.060mol·L-1,則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。當(dāng)Δc(N2O4)=0.100mol·L-1-0.050mol·L-1=0.050mol·L-1時(shí),則c2=Δc(NO2)=2×0.050mol·L-1=0.100mol·L-1,當(dāng)t=60s時(shí),已達(dá)平衡,c3=a=b=0.100-Δc(NO2)=0.100mol·L-1-×0.120mol·L-1=0.040mol·L-1。(3)反應(yīng)CaO+H2OCa(OH)2放出大量的熱,使水的溫度上升,NH4NO3溶解時(shí)吸熱,使水的溫度降低。NO2為紅棕色氣體,N2O4為無(wú)色氣體,升溫時(shí)平衡向吸熱(生成NO2)方向移動(dòng),即氣體顏色加深;降溫時(shí),平衡向放熱(生成N2O4)方向移動(dòng),即氣體顏色變淺。答案:(1)>=(2)0.070mol·L-10.0015(3)深淺【加固訓(xùn)練】1.(2024·宿州高一檢測(cè))為了探討碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率,某同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)中生成的CO2氣體體積隨反應(yīng)時(shí)間變更的狀況,繪制出如圖所示的曲線。請(qǐng)分析探討以下問(wèn)題:(1)在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的時(shí)間段里,反應(yīng)速率最大的是________時(shí)間段,收集到氣體最多的是____________時(shí)間段,由該圖象說(shuō)明此反應(yīng)屬于________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。

(2)若CO2的體積是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定,鹽酸的體積為100mL,則t2～t3min內(nèi)用鹽酸表示的平均速率為_(kāi)_________mol·L-1·min-1(忽視鹽酸體積變更,用字母表示)。

(3)為了降低上述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,欲向溶液中加入下列物質(zhì),你認(rèn)為可行的是__________。

A.蒸餾水 B.NaCl固體C.NaCl溶液 D.濃鹽酸(4)除了上述方法外,你認(rèn)為還可以實(shí)行哪些措施來(lái)降低化學(xué)反應(yīng)速率_________________________________。

【解題指南】解答本題須要留意以下兩點(diǎn):(1)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法;(2)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。【解析】(1)從圖上可看出,t1～t2時(shí)間段收集的CO2氣體最多。O～t1、t1～t2、t2～t3時(shí)間段時(shí)間相同,則t1～t2時(shí)間段反應(yīng)速率也最大,導(dǎo)致t1～t2時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率最快的緣由只能是該反應(yīng)放熱,溫度上升,加快反應(yīng)速率。(2)由CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O2 1 mol mol則v(HCl)==mol·L-1·min-1。(3)和(4)減緩反應(yīng)速率可采納降低反應(yīng)物濃度、降低反應(yīng)溫度、減小固體表面積等措施。加蒸餾水和NaCl溶液均降低c(H+),加NaCl固體不影響溶液。答案:(1)t1～t2t1～t2放(2)(3)AC(4)用塊狀大理石或降低溫度等(答案合理即可)2.(2024·咸陽(yáng)高一檢測(cè))臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,常用于消毒、滅菌等。(1)O3與KI溶液反應(yīng)生成的兩種單質(zhì)是________和________。(填分子式)

(2)O3在水中易分解,肯定條件下,O3的濃度削減一半所需的時(shí)間(t)如下表所示。已知O3的起始濃度為0.0216mol·L-1。①pH增大能加速O3分解,表明對(duì)O3分解起催化作用的是__________。

②在30℃、pH=4.0條件下,O3的分解速率為_(kāi)_____mol·L-1·min-1。

③據(jù)表中的遞變規(guī)律,推想O3在下列條件下分解速率依次增大的依次為_(kāi)___。(填字母代號(hào))

a.40℃、pH=3.0b.10℃、pH=4.0c.30℃、pH=7.0【解析】(1)O3具有強(qiáng)氧化性,KI具有強(qiáng)還原性,二者反應(yīng)的化學(xué)方程式為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的分解應(yīng)當(dāng)與OH-有親密關(guān)系。②30℃、pH=4.0時(shí),O3濃度削減一半的時(shí)間為108min,依據(jù)公式計(jì)算:v===0.0001mol·L-1·min-1。③在40℃、pH=3.0的條件下,所用時(shí)間介于31～158min;在10℃、pH=4.0的條件下,所用時(shí)間大于231min;在30℃、pH=7.0的條件下,所用時(shí)間小于15min。因此,三種條件下,分解速率快慢依次依次為b<a<c,即分解速率依次增大的依次為b<a<c。答案:(1)O2I2(2)①OH-②0.0001③b<a<c3.某探討性學(xué)習(xí)小組通過(guò)鐵與鹽酸反應(yīng)的試驗(yàn),探討影響反應(yīng)速率的因素(鐵的質(zhì)量相等,鐵塊的形態(tài)一樣,鹽酸均過(guò)量),甲同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)如表:試驗(yàn)編號(hào)鹽酸濃度/(mol·L-1)鐵的狀態(tài)溫度/K14.00塊狀29324.00粉末29332.00塊狀29344.00塊狀313請(qǐng)回答:(1)若四組試驗(yàn)均以收集到500mL(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣為標(biāo)準(zhǔn),則上述試驗(yàn)中還須要測(cè)定的數(shù)據(jù)是________。

(2)試驗(yàn)__________和__________是探討鹽酸的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響(填試驗(yàn)編號(hào),下同);試驗(yàn)__________和__________是探討溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;試驗(yàn)__________和__________是探討鐵的狀態(tài)對(duì)該反應(yīng)速率的影響。

(3)測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),依據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖甲,則曲線c、d分別對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)組別可能是________________。

(4)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),甲同學(xué)發(fā)覺(jué)對(duì)于每一組試驗(yàn),產(chǎn)生氫氣的速率隨時(shí)間變更狀況如圖乙所示。則:①其中t1～t2速率變更的主要緣由是__________________。

②t2～t3速率變更的主要緣由是______________________。

(5)丙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列一組試驗(yàn):所用鐵塊的形態(tài)、質(zhì)量均相同,所用酸的體積相同,其濃度如下,你認(rèn)為產(chǎn)生氫氣速率最快的是________。

A.3.0mol·L-1鹽酸B.5.0mol·L-1硝酸C.18.4mol·L-1硫酸D.2.0mol·I-1硫酸【解析】(1)可選取不同的物質(zhì)來(lái)表示該反應(yīng)速率,本試驗(yàn)較簡(jiǎn)單測(cè)定生成物氫氣的體積,只要再測(cè)出產(chǎn)生這些氣體所需的時(shí)間,就可以求出該反應(yīng)的速率。(2)在探討某一外界條件對(duì)速率影響時(shí),其他條件應(yīng)相同,這樣才有可比性,所以探討鹽酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響時(shí),溫度、鐵的狀態(tài)等其他條件應(yīng)一樣,第1組與第3組符合要求;其余同理。(3)從圖可知曲線d對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)速率最小,鹽酸的濃度最小、溫度最低、鐵的狀態(tài)為塊狀時(shí)速率最小,所以曲