化學反應的速率與限度(B級能力練)(人教版2019必修第二冊)(解析版)

第六章化學反應與能量第二節(jié)化學反應的速率和限度（限時：60分鐘）一、選擇題1．下列關于化學反應速率的說法正確的是()A．化學反應速率是指在一段時間內任何一種反應物物質的量濃度的減少或任何一種生成物物質的量濃度的增加B．化學反應速率可以衡量化學反應進行的快慢C．化學反應速率為是指在某1s時的速率是D．對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現(xiàn)象越明顯【答案】B【詳解】A．不能用固體和純液體的物質的量濃度的變化來描述化學反應速率，A錯誤；B．化學反應速率是指表示化學反應進行的快慢，通常以單位時間內反應物或生成物濃度的變化值（減少值或增加值）來表示，B正確；C．化學反應速率是一個時間段內的平均反應速率，而不是某一個時刻的瞬時速率，C錯誤；D．有些化學反應是沒有明顯反應現(xiàn)象的，D錯誤；故答案為：B。2．下列不屬于可逆反應的是（）A．氯氣與水反應生成與B．與在一定條件下可以生成，同時又可分解為和C．電解水生成和，氫氣和氧氣燃燒生成D．溶于水生成【答案】C【詳解】A．溶于水的氯氣部分與水反應生成鹽酸和弱酸次氯酸，溶液中反應物和生成物同時存在，該反應是可逆反應，故A不符合；B．氮氣和氫氣合成氨同時氨氣分解為氮氣和氫氣，該反應是可逆反應，故B不符合；C．電解水生成氫氣和氧氣通過通電反應，氫氣和氧氣點燃反應生成水，反應條件不同，不是可逆反應，故C符合；D．二氧化硫和水反應生成的亞硫酸，同時亞硫酸又分解生成二氧化硫和水，該反應是可逆反應，故D不符合；故選C?！军c睛】判斷可逆反應的關鍵是看正逆反應的條件是否相同。3．下列措施對增大反應速率明顯有效的是()A．Na與水反應時增大水的用量B．Fe與稀硫酸反應制取H2時，改用濃硫酸C．在K2SO4與BaCl2兩溶液反應時，增大反應容器體積D．Al在氧氣中燃燒生成Al2O3，將Al片改成Al粉【答案】D【詳解】A．水為純液體，增加水的用量不能增大反應速率，A錯誤；B．常溫下Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化，加熱時反應生成二氧化硫，B錯誤；C．壓強不能影響液體之間的反應速率，C錯誤；D．將Al片改成Al粉，增大接觸面積，加快反應速率，D正確；綜上所述答案為D。4．將1molA和1molB充入VL某密閉容器內發(fā)生反應：A(g)+B(g)C(g)，2min時，c(A)=0.4mol·L-1，平均反應速率v(C)=0.8mol·L-1·min-1，則該容器的體積V的值為()A．0.2 B．0.5 C．1 D．2【答案】B【詳解】由化學方程式可得v(A)=v(C)=0.8mol·L-1·min-1，則Δc(A)=v(A)·Δt=0.8mol·L-1·min-1×2min=1.6mol·L-1，則c(A)始=1.6mol·L-1+0.4mol·L-1=2mol·L-1，故V===0.5L；故答案選B。5．下列做法，不能使CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O的反應速率增大的是()A．增大鹽酸的濃度B．碾碎碳酸鈣C．適當加熱D．把2mol·L-1鹽酸換成2mol·L-1H2SO4【答案】D【詳解】A．增大鹽酸的濃度會加快反應速率，A不符合題意；B．碾碎碳酸鈣增大了接觸面積，加快反應速率，B不符合題意；C．適當加熱會加快反速率，C不符合題意；D．將2mol·L-1HCl換為2mol·L-1H2SO4，雖然c(H＋)濃度增大，但CaCO3與H2SO4反應生成微溶性的CaSO4，CaSO4覆蓋在未反應的CaCO3的表面，阻止了反應的繼續(xù)進行，D符合題意；綜上所述答案為D。6．反應在一容積可變的密閉容器中進行，下列條件的改變對反應速率幾乎沒有影響的是()A．保持體積不變，充入氮氣使體系的壓強增大B．升溫C．將容器的體積縮小為一半D．保持體積不變，增加的量【答案】A【詳解】A．保持體積不變，充入氮氣，體系中各物質的濃度不變，反應速率不變，對反應速率幾乎沒有影響，A正確；B．溫度越高反應速率越快，所以升溫反應速率加快，B錯誤；C．將容器的體積縮小一半，反應體系中物質的濃度增大，化學反應速率增大，C錯誤；D．濃度越大，化學反應速率越快，所以增加的量，反應速率加快，D錯誤；故選A。7．在恒溫、恒容的密閉容器中進行反應，若反應物的濃度由降到需要20s，那么反應物濃度再由降到所需要的時間為()A．10s B．大于10s C．小于10s D．無法判斷【答案】B【詳解】由題意可知，反應物A的濃度由降到需要20s，平均反應速率，假設以的反應速率計算反應物A的濃度由降到所需反應時間，，但隨著反應的進行，反應物的濃度減小，化學反應速率逐漸減小，則反應物A的濃度由降到的平均反應速率小于，所用時間應大于10s，故選B。8．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL20%鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，X和鹽酸進行反應，其中反應最快的是()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【詳解】在化學反應中，當其他條件不變時，濃度越大，反應速率越快；溫度越高，反應速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的綜合影響。先比較濃度的大小，這里的濃度為混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度，X濃度越大，反應速率越快。因為反應后溶液的體積均為50mL，所以X的物質的量越大，濃度就越大。通過觀察可知，混合后A、D選項中X的濃度相等，且最大，但D中溫度更高，所以綜合考慮易知，D的反應速率最快，故選D。9．變量控制是科學研究的重要方法。相同質量的鐵粉與足量稀鹽酸分別在下列條件下發(fā)生反應，開始階段化學反應速率最大的是選項ABCDt/℃20203535c(HCl)/(mol·L?1)1212【答案】D【分析】鐵粉與足量稀鹽酸反應實質是Fe+2H+=Fe2++H2↑，溫度越高，H+濃度越大反應速率越快。【詳解】A．溫度為20℃，c(HCl)=1mol/L，溶液中c(H+)=1mol/L；B．溫度為20℃，c(HCl)=2mol/L，溶液中c(H+)=2mol/L；C．溫度為35℃，c(HCl)=1mol/L，溶液中c(H+)=1mol/L；D．溫度為35℃，c(HCl)=2mol/L，溶液中c(H+)=2mol/L；D中溫度高，且氫離子濃度大，反應速率最大，答案為D。10．下列對可逆反應的認識正確的是A．與互為可逆反應B．在可逆反應中，反應物和生成物同時存在，反應物的轉化率小于100%C．既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應叫可逆反應D．電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點燃生成水的反應互為可逆反應【答案】B【詳解】A.可逆反應是在相同條件下，正逆反應同時進行的反應，與反應條件不同，不屬于可逆反應，故A錯誤；B項，在可逆反應中，反應物和生成物同時存在，可逆反應有一定的限度，反應物的轉化率小于100%，故B正確；C.沒有指明條件、正逆反應是否同時進行，故C錯誤；D.電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點燃生成水的兩個反應條件不同，不屬于可逆反應，故D錯誤；故答案：B。11．反應2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)，經(jīng)2minB的濃度減少0.6mol/L。下列有關說法正確的是()A．用A表示的反應速率是0.6mol·L-1·min-1B．分別用B、C、D表示反應的速率，其比是1∶2∶1C．2min末時的反應速率用反應物B來表示的是0.3mol·L-1·min-1D．在2min內用B和C表示的反應速率的值是相同的【答案】B【詳解】A．物質A是固體，濃度不變，不能用A表示該反應的反應速率，選項A錯誤；B．速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(B)：v(C)：v(D)=1：2：1，選項B正確；C．2min末的反應速率為即時速率，用B表示速率0.3mol/(L?min)是2min內的平均速率，選項C錯誤；D．B是反應物，濃度降低，C是生成物，濃度增大，選項D錯誤；綜上所述答案為B。12．一定條件下，體積固定的密閉容器中，發(fā)生反應H2(g)＋I2(g)?2HI(g)。下列情況可以說明該反應一定達到化學平衡的是A．斷裂1molH-H鍵，同時生成2molH-I鍵B．容器內壓強保持不變C．容器內氣體顏色保持不變D．容器內H2、I2和HI的反應速率之比為1：1：2【答案】C【詳解】A．無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，只要單位時間內拆開1

mol

H-H鍵，一定同時生成2

mol

H-I鍵，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，所以無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的壓強始終不變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．當混合氣體的顏色不再改變時，該反應體系中各物質濃度不變，則該反應達到平衡狀態(tài)，所以可以據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故C正確；D．容器內H2、I2和HI的物質的量之比與起始量、轉化率有關，不能判定平衡狀態(tài)，故D錯誤；答案選C。13．如圖是可逆反應X2(g)+3Y2(g)2Z(g)在反應過程中的反應速率(v)與時間(t)的關系曲線，下列敘述正確的是A．t1時，c(X2)>c(Z)B．t2時，反應達到限度C．t2時混合氣體的壓強小于t1時D．t2~t3，各物質的濃度不再發(fā)生變化【答案】BD【詳解】A．時，正、逆反應都進行，無法比較與Z的濃度大小，A錯誤；

B．時，正、逆反應速率相等，則反應達到限度，B正確；

C．若反應在恒容狀態(tài)下進行，時混合氣體的壓強比時小，但題中未給出恒容條件，故無法判斷，C錯誤；

D．~，為化學平衡狀態(tài)，各物質的濃度不再發(fā)生變化，D正確；

故選BD。14．有可逆反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q(Q＜0)，為了增加甲醇的產(chǎn)量，工廠應采取的措施是A．高溫、高壓 B．低溫、低壓C．適宜溫度、高壓、催化劑 D．低溫、高壓、催化劑【答案】C【分析】由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q(Q＜0)知，該反應為放熱的體積縮小的可逆反應，高溫將會使平衡逆向移動，不利于提高甲醇的產(chǎn)量，但溫度太低，反應速率太慢，也不利用提高單位時間內的產(chǎn)量，所以溫度應適當；高壓能使平衡正向移動，從而提高甲醇的產(chǎn)量；催化劑不能改變生成物的產(chǎn)量，但可提高平衡前單位時間內生成物的產(chǎn)量，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．高溫平衡逆向移動，對提高甲醇的產(chǎn)量不利，高壓能使平衡正向移動，有利于提高甲醇的產(chǎn)量，故A不合題意；B．根據(jù)分析，低溫、低壓，都對提高甲醇的產(chǎn)量不利，故B不合題意；C．適宜溫度、高壓、催化劑，都對提高甲醇的產(chǎn)量有利，故C符合題意；D．溫度太低，反應速率太慢，也不利用提高單位時間內的產(chǎn)量，所以溫度應適當；高壓、催化劑對提高甲醇的產(chǎn)率有利，故D不合題意；答案選C。15．工業(yè)上利用氫氣與氮氣在高溫、高壓、催化劑作用下制取氨氣：N2+3H22NH3，這是一個正反應放熱的可逆反應。如果反應在密閉容器中進行，下列有關說法中錯誤的是(

)A．使用催化劑是為了加快反應速率，提高生產(chǎn)效率B．在上述條件下，H2不可能100%的轉化為NH3C．為了提高H2的轉化率，應適當提高N2的濃度D．達到平衡時，N2的濃度和H2的濃度之比為1:3【答案】D【詳解】A．催化劑能降低反應活化能，加快反應速率，提高生產(chǎn)效率，故A正確；B．N2+3H22NH3是可逆反應，在上述條件下，H2不可能100%的轉化為NH3，故B正確；C．適當提高N2的濃度使平衡正向移動，提高H2的轉化率，故C正確；D．達到平衡時，N2的濃度和H2的濃度之比不一定為1:3，要看投料比，只有按N2的濃度和H2的濃度之比為1:3投料時，才有可能，故D錯誤；故選D。16．硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，目前主要采用“接觸法”進行生產(chǎn)。有關接觸氧化反應2SO2+O22SO3說法正確的是A．只要選擇適宜的條件，SO2和O2就能全部轉化為SO3B．該反應達到平衡后，反應就完全停止了，即正逆反應速率為零C．若用18O原子組成的O2參加反應，平衡時SO2中也會含有18OD．在工業(yè)合成SO3時，要同時考慮反應速率和反應能達到的限度兩方面的問題【答案】CD【詳解】A.2SO2+O22SO3反應可逆，SO2和O2不可能全部轉化為SO3，故A錯誤；B.反應達到平衡后，正逆反應速率相等，但反應速率不為零，反應沒有停止，故B錯誤；C.2SO2+O22SO3反應可逆，若用18O原子組成的O2參加反應，平衡時SO2、O2、SO3中都出現(xiàn)18O，故C正確；D.升高溫度反應速率加快，但平衡逆向移動，降低溫度隨平衡正向移動，但反應速率慢，所以在工業(yè)合成SO3時，要同時考慮反應速率和反應能達到的限度兩方面的問題，故D正確；選CD。二、非選擇題17．變量控制方法是研究化學變化規(guī)律的重要思想方法。請仔細觀察下表中稀鹽酸和碳酸鈣反應的實驗數(shù)據(jù)：實驗序號碳酸鈣狀態(tài)溶液溫度/℃碳酸鈣消失所用的時間/s反應前反應后1粒狀20394002粉末2040603粒狀20412804粒狀20402005粉末2040306粒狀20401207粒狀305040分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）該反應屬于____________________反應（填“吸熱”或“放熱”）。（2）實驗6和7表明，____________對反應速率有影響，__________________，反應速率越大。（3）根據(jù)實驗1、3、4、6可以得出外界條件對反應速率的影響規(guī)律是___________________________________________。（4）該實驗中影響反應速率的因素還有__________________________________________________，能表明這一規(guī)律的實驗序號是1和2與__________________________________________________?！敬鸢浮糠艧釡囟葴囟仍礁叻磻餄舛仍酱螅磻俾试娇旆磻镏g的接觸面積4和5【分析】控制變量是要控制反應過程中的變量只能是一個，分析一個變量對反應的影響并總結。【詳解】（1）由反應前后的溫度變化可知，反應后溶液的溫度升高，則該反應為放熱反應。（2）對比實驗6和7可發(fā)現(xiàn)兩個反應的物質狀態(tài)，鹽酸濃度均相同，而溫度不相同，溫度越高，碳酸鈣消失的時間越短,說明反應速率越快。（3）由實驗1、3、4、6的條件可知，當其他條件相同時，反應物的濃度越大，碳酸鈣消失的時間越短,說明反應速率越快。（4）由實驗1、2和4、5可知，在其他條件相同的情況下，固體反應物的顆粒大小也影響反應速率的快慢，反應物之間的接觸面積越大，反應速率越快。18．請閱讀下列材料，回答下列小題，人們曾認為N?＋3H?2NH?化學反應速率小，原材料利用率低，不可能用于工業(yè)化生產(chǎn)。化學家們不斷地研究和改進該反應的條件，如催化制，溫度、壓強等，并更新設備，成功地開發(fā)了合成氨的生產(chǎn)工藝。從此，人類能為植物的生長提供足夠的氮肥。道解了地球上有限的耕地資源與龐大的糧食需求之間的矛盾。(1)合成氨的反應屬于___________A．化合反應B．分解反應C．置換反應D．復分解反應(2)下列反應條件的改變對反應速率的影響正確的是___________A．增大N2的濃度能加快反應速率B．減小H2的濃度能加快反應速率C．升高溫度能減慢反應速率D．添加催化劑對反應速率無影響(3)合成氨為放熱反應，下列說法正確的是___________A．斷開H－H鍵放出能量B．形成N－H鍵吸收能量C．反應物的總能量大于生成物的總能量D．反應物的總能量小于生成物的總能量【答案】AAC【分析】根據(jù)各種不同類型反應特點判斷反應類型；根據(jù)影響反應速率的條件分析判斷；化學反應過程就是斷裂反應物的化學鍵吸收能量與形成生成物化學鍵釋放能量的過程分析?！驹斀狻?1)該反應的反應物是兩種，生成物是一種，符合化合反應的含義，故合理選項是A；(2)A．N2是氣體反應物，增大反應物N2的濃度，化學反應速率加快，A符合題意；B．減小氣體反應物H2的濃度，化學反應速率減慢，B不符合題意；C．在其它條件不變時，升高溫度能加快化學反應速率，C不符合題意；D．添加催化劑能加快化學反應速率，D不符合題意；故合理選項是A；(3)A．斷開H－H鍵吸收能量，A錯誤；B．形成N－H鍵放出能量，B錯誤；C．該反應為放熱反應，說明反應物的總能量大于生成物的總能量，C正確；D．該反應為放熱反應，說明反應物的總能量大于生成物的總能量，D錯誤；故合理選項是C?！军c睛】本題考查了氮氣與氫氣合成氨氣反應的特點，包括反應類型的判斷及反應過程中能量變化與化學鍵的關系及影響反應速率的因素。化學反應過程既有物質變化也都伴隨能量變化。若反應物總能量比生成物總能量高，則反應為放熱反應，否則為吸熱反應。化學反應之所以需要在一定條件下進行，就是由于反應過程中有化學鍵的斷裂和形成，斷鍵吸熱，成鍵放熱，反應是放熱反應還是吸熱反應取決于放熱和吸熱的相對大小。只有掌握了化學反應影響因素，才可以使化學反應向我們有利的方向發(fā)展，為我所用。19．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的量隨時間變化的曲線如圖所示：(1)從反應開始到10s，X的物質的量減少了_______mol，Z的物質的量濃度增大了_______

mol/L，用Z表示的反應速率為_______

mol/(L?s)。(2)該曲線對應的化學方程式：_______(用X、Y、Z表示)【答案】0.80.80.08X(g)+Y(g)?2Z(g)【詳解】(1)根據(jù)圖像可知，從反應開始到10s，X的物質的量減少了1.2mol-0.4mol＝0.8mol，Z的物質的量濃度增大了，用Z表示的反應速率為；(2)根據(jù)圖像可知，從反應開始到10s，X的物質的量減少了1.2mol-0.4mol＝0.8mol，Y的物質的量減少了1.0mol-0.2mol＝0.8mol，Z的物質的量增大了1.6mol，根據(jù)化學計量數(shù)之比等于各物質的物質的量變化量之比可知，該曲線對應的化學方程式為X(g)+Y(g)?2Z(g)。20．某溫度時，在0.5L密閉容器中，某一可逆反應的A、B氣體物質的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析可得：(1)該反應的化學方程式為_________________。(2)若降低溫度，則該反應的正反應速率_________(填“加快”“減慢”或“不變”，下同)，逆反應速率_______。(3)第4min時，正、逆反應速率的大小關系為_________(填”>””<”或”=”)。(4)0～4min內，用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為________。(5)能判斷該反應在一定溫度下達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。A．容器中壓強不變B．混合氣體中A的濃度不再改變C．容器中氣體密度不變D．(6)平衡時A的轉化率為__________。(7)平衡時混合氣體中B的體積分數(shù)約為______________。(8)反應達到平衡，此時體系內壓強與開始時的壓強之比為__________。【答案】2AB減慢減慢＞0.1AB75%71.4%7：10【分析】由圖可知，從反應開始，A的物質的量減少，B的物質的量增加，則A為反應物、B為生成物，開始至平衡時，A減少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，以此來解答?！驹斀狻?1)由圖可知，從反應開始，A的物質的量減少，B的物質的量增加，則A為反應物、B為生成物，開始至平衡時，A減少0.8mol-0.2mol=0.6mol，B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol，由反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，A、B的化學計量數(shù)比為2：1，且后來達到平衡狀態(tài)，則反應為2AB；(2)降低溫度，化學反應速率減小，正逆反應速率均減小；(3)第4min時，反應尚未達到化學平衡，反應仍在向右進行，所以v正＞v逆；(4)0～4min內，用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為0～4min內，用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為v(B)==0.1mol/（L?min）；(5)A．反應前后氣體分子數(shù)變化，體系壓強改變，容器中壓強不變，可以說明化學反應達到化學平衡，故A選；B．混合氣體中A的濃度不再改變可以說明化學反應達到化學平衡，故B選；C．容器中氣體密度ρ=m/V，反應前后質量守恒，m不變，容器體積V不變，則整個反應過程容器中氣體密度不變，不能說明化學反應是否達到化學平衡，故C不選；D．取決于化學反應和起始時反應物的充入量，并不能通過說明化學反應達到化學平衡，故D不選，故答案為：AB。(6)平衡時消耗A的物質的量是0.6mol，則A的轉化率為×100%＝75%。(7)平衡時A和B的物質的量分別是0.2mol、0.5mol，則混合氣體中B的體積分數(shù)約為×100%≈71.4%。(8)反應達到平衡，根據(jù)壓強之比是物質的量之比可知，此時體系內壓強與開始時的壓強之比為0.7：1.0＝7：10。21．(1)在反應A(g)＋3B(g)＝2C(g)中，若以物質A表示的該反應的化學反應速率為0.2mol·L?1·min?1，則以物質B表示此反應的化學反應速率為_______mol·L?1·min?1。(2)在2L的密閉容器中，充入2molN2和3molH2，在一定條件下發(fā)生反應，3s后測得N2為1.9mol，則以H2的濃度變化表示的反應速率為_______。(3)①將10molA和5molB放入容