2022-2023高一下学期化学沪科版(2020)必修第二册 第6章 化学反应速率和化学 测试卷(含解析)

第6章 化学反应速率和化学 测试卷 2022-2023学年高一下学期化学沪科版(2020)必修第二册
一、单选题
1.和在钯的配合物离子的作用下合成,反应历程如图,下列说法不正确的是
A.在此过程中作为催化剂
B.该过程的总反应为
C.生成的过程中转移电子总数为4mol
D.历程中发生了
2.氢能源车自从亮相北京冬奥会后一直备受人关注。如何制取氢气也成为我国科学家研究的热点课题之一。下列有关研究方向不可行的是
A.利用太阳光聚焦产生高温,使水分解产生氢气
B.寻找特殊物质作催化剂,加快水的分解速率
C.建设水电站,用电力分解水制氢气,实现能量的转化
D.寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气
3.化学与生产、生活、科技和环境等联系密切。下列有关说法正确的是
A.84消毒液的有效成分是NaClO,可以与医用酒精混合使用增强消毒效果
B.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”是可逆反应
C.颁奖礼服内胆里添加的导热系数高的柔性石墨烯发热材料属于新型无机非金属材料
D.燃煤中加入CaO主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成
4.某反应中各物质的浓度随时间的变化如图所示,则前内以M物质表示的反应速率是
A. B.
C. D.
5.影响化学反应速率的因素主要分两类。内因和外因,下列反应速率的变化是由内因引起的是
A.集气瓶中充满氯气和氢气的混合气体。当在瓶外点燃镁条时,发生爆炸
B.熔化的放出气体的速率很慢,加入少量二氧化锰后很快有气体产生
C.锌粉与碘混合后,无明显现象,当加入几滴水时,立即有紫红色气体产生
D.分别向同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁条。产生气体的速率有快有慢
6.变量控制法是科学探究的重要方法。相同质量的铁与相同体积的硫酸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 A B C D
铁的状态 块状 粉末状 块状 粉末状
c(H2SO4)/mol·L-1 2.0 1.0 1.0 2.0
反应温度/°C 20 20 30 30
A.A B.B C.C D.D
7.H2NCOONH4是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下,容积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是
①NH3的体积分数保持不变
②混合气体的平均相对分子质量不变
③每生成44 g CO2的同时消耗34 g NH3
④混合气体的密度保持不变
⑤c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
A.③④ B.①③⑤ C.②④ D.①④
8.已知:,向2L密闭容器中投入2mol A与2mol B,2s后,A剩余1mol,测得,下列推断正确的是
A. B.
C.B的转化率为75% D.反应前后的压强之比为8∶7
9.在密闭容器中发生反应:,下列情况不能说明反应已达平衡状态的是
A.单位时间内消耗2mol的同时生成1mol
B.的转化率不再变化
C.、、的物质的量之比为2:1:2
D.体系的压强不再变化
10.工业上制备硫酸的反应之一为。一定条件下,该反应在密闭容器中进行,下列说法错误的是
A.使用合适的催化剂可以提高反应速率
B.反应达到平衡后,的物质的量不再变化
C.反应达到平衡后,和的浓度一定相等
D.反应达到平衡后,改变反应条件,可能改变平衡状态
11.造成雾霾的重要原因之一是汽车尾气的排放,汽车加装尾气处理装置可以减少有害尾气的排放。在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如下图所示。下列说法错误的是
A.NO2是该过程的中间产物
B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C.使用催化剂是为了提高反应的速率
D.该催化剂转化的总反应方程式:2NO+O2+4CO4CO2+N2
12.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.在氯化氢气流中将氯化铝溶液蒸干获得氯化铝固体
B.某实验中用食盐水洗涤氯化银沉淀
C.一定温度下反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后,压缩容器体积观察到气体颜色先变深后变浅,但比原来的颜色深
D.H2O2溶液与酸性FeCl2溶液混合时观察到颜色由浅绿色变成黄色,产生的气泡越来越多
13.化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中,属于这种情况的是
①加热条件下,过量铜与浓硫酸反应
②加热条件下 ,过量锌与浓硫酸反应
③加热条件下,过量铁与浓硝酸反应
④加热条件下,过量MnO2与浓盐酸反应
⑤一定条件下,过量氢气与氮气反应
A.①③④ B.①③⑤ C.①④⑤ D.②④⑤
14.常温下,某同学分别将5g锌粒(形状大小一样)加入到如下三组50mL混合溶液中,图为硫酸铜浓度不同时,反应生成氢气速率的变化曲线。则下列说法不正确的是
试剂
a 0.00 3.00
b 0.25 3.00
c 0.50 3.00
A.曲线a反应速率下降是由于减小导致的
B.曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池
C.1~2min内曲线c反应速率急剧下降是锌粒的质量减少导致的
D.对比曲线b、c,可知硫酸铜溶液浓度越大不一定能加快产生氢气的速率
二、填空题
15.可逆反应
(1)定义
在同一条件下_____和_____均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时,不用“=”,用“”。
(2)特征
①双向性:反应生成物
②双同性:正、逆反应式在_____下同时进行的
③共存性:反应物和生成物_____存在
16.提高合成氨反应限度:_____、_____、_____。
17.在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:,测得CO和的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示,
(1)从反应开始至达到平衡,以表示反应的平均反应速率_______。
(2)下列措施能增大反应速率的是_______(填字母)。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(3)平衡时CO的体积分数为_______(保留一位小数),平衡时与起始时容器内的压强比为_______。
三、计算题
18.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)该可逆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), 若缩小体积加压,正反应速率_______。
(3)第8min时,正、逆反应速率的大小关系为v正_______(填“>” “<”或“=”)v逆。
(4)0~4 min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为_______ mol·L-1·min-1
(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.容器各组分浓度不变
B.混合气体中A的物质的量不再改变
C.容器中反应体系温度不再改变
D.c(A)=c(B)
(6)平衡时A的转化率(反应中已消耗A的物质的量占反应起始时A物质的量的百分数)为_______。
四、实验题
19.H2O2是一种常见试剂,在实验室、工业生产上有广泛用途
Ⅰ.实验室用H2O2快速制氧,其分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如甲乙丙丁四图所示:
(1)下列说法正确的是:________(填字母序号)
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越慢
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液碱性越弱,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn 2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
(2)催化剂Mn2+在反应中,改变了____________________ (填字母序号)
A.反应速率 B.反应限度 C.反应焓变 D.反应路径 E.反应活化能 F.活化分子百分数
Ⅱ.H2O2在工业上作为Fenton法主要试剂,常用于处理含难降解有机物的工业废水。在调节好pH(溶液的酸碱性)和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验,并将实验结果绘制时间-p-CP浓度图如下。
(3)电中性的羟基自由基的电子式为:______________。
(4)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 实验目的 T/K pH c/10-3mol·L-1
H2O2 Fe2+
① 为以下实验作参考 298 3 6.0 0.30
② 探究温度对降解反应速率的影响 _________ ______ _______ _________
③ __________________ 298 10 6.0 0.30
(5)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:v(p-CP)=_____________。
(6)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据实验结果,给出一种迅速停止反应的方法:__________________________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.依据过程图可知在此过程中先消耗后生成,反应前后不变,是催化剂,故A正确;
B.依据图示可知氢气与氧气在催化作用下生成过氧化氢,,故B正确;
C.由B中的方程式可知,生成的过程中,转移电子总数为2mol,故C错误;
D.由图示可知,过程中发生了,故D正确;
故答案为C。
2.D
【详解】A.高温下水分解产生氢气,设法将太阳光聚焦产生高温,使水分解产生氢气是可行的,故A不选;
B.催化剂可以加快反应速率,寻找特殊物质作催化剂,加快水的分解速率是可行的,故B不选;
C.建设水电站,开发廉价电力以分解水制氢气,可以降低成本,这是可行的,故C不选;
D.寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,会排放二氧化硫,不符合清洁能源的要求,是不可行的,故D选;
故选D。
3.C
【详解】A.84消毒液的有效成分是NaClO,有强氧化性,酒精有还原性,两者可以发生氧化还原反应,混合使用不能增强消毒效果,故A错误;
B.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”反应条件不同,不是可逆反应,故B错误;
C.石墨烯发热材料属于新型无机非金属材料,故C正确;
D.燃煤中加入CaO主要是为了减少二氧化硫的排放,二氧化碳不会引起酸雨,故D错误;
故选C。
4.B
【详解】根据反应方程式化学计量数可得:,解得,故,综上所述,B项正确。
5.D
【分析】影响化学反应速率的因素分为内因和外因,对于不同反应,反应物本身的性质决定反应速率,属于内因,对于同一反应,反应物浓度、温度、压强、催化剂、固体接触面积、光照等可能会影响反应速率,这些因素均属于外因。
【详解】A.上述现象说明光照可加快化学反应速率,光照属于影响化学反应速率的外因,A不符合题意;
B.上述现象说明催化剂可加快化学反应速率,催化剂属于影响化学反应速率的外因,B不符合题意;
C.上述现象说明反应物的浓度可影响反应速率,反应物浓度属于影响化学反应速率的外因,C不符合题意;
D.其他条件不用,只有金属不同,则上述现象说明镁条比锌片活泼,这说明反应物本身的性质影响反应速率,反应物本身的性质属于内因,D符合题意;
故选D。
6.D
【详解】升高温度能加快反应速率,增加反应物的浓度能加快反应速率,固体呈粉末状态时和其它反应物的接触面积大,能加快反应速率,综合考虑选择温度高、浓度大且铁的状态为粉末状的,故选择D。
7.A
【分析】H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),反应物为固体,生成物为气体,化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断。
【详解】①. 由反应方程式可知,NH3的体积分数为×100%恒不变,所以NH3的体积分数保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故①不选;
②. 因反应物H2NCOONH4为固体,则混合气体的平均相对分子质量等于=26恒不变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,不能说明反应达到平衡状态,故②不选;
③.每生成44g CO2的同时必然生成34g NH3,同时消耗34g NH3,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故③选;
④. 由于反应物H2NCOONH4是固体,没有达到平衡状态前,气体质量会变化,容器体积不变,则混合气体的密度也会发生变化,所以密度不变,说明反应达到了平衡状态,故④选;
⑤. 因氨气和二氧化碳均为生成物,所以c(NH3):c(CO2)恒等于2:1,不能说明反应达到平衡状态,故⑤不选;
综上所述,答案选A。
8.C
【详解】A.2s后,Δn(A)=1mol,Δn(D)= 0.25mol L-1 s-12L2s=1mol,则z=2,A错误;
B.体系中,A为固态,无法表示其化学反应速率,B错误;
C.2s后,Δn(B)=Δn(A)=1mol=1.5mol,则B的转化率为=75%,C正确;
D.反应前,容器内气体总物质的量为2mol;2s后,容器内的气体为0.5mol B、1mol C和1mol D,气体总物质的量为2.5mol;反应前后,容器内压强之比等于容器内气体总物质的量之比,即容器内压强之比为2mol:2.5mol=4:5,D错误;
故选C。
9.C
【详解】A.单位时间内消耗2mol的同时生成1mol,方向相反,正反应速率等于逆反应速率说明反应已达平衡状态,故A正确;
B.转化率不在变化,各组分的浓度不在变化说明达到平衡,的转化率不再变化说明该反应已经达到平衡,故B正确;
C.、、的物质的量之比为2:1:2不能说明反应已达平衡状态,、、的物质的量不再变化才是平衡态,故C错误;
D.该反应是前后气体分子数变化的反应,反应过程压强始终在变化,当体系的压强不再变化,说明达到平衡态,故D正确;
故答案为C
10.C
【详解】A.使用合适的催化剂,降低反应所需活化能,加快反应速率,故A正确;
B.反应达到平衡后,、和的物质的量都不再变化,故B正确;
C.反应达到平衡后,和的浓度不一定相等,只能说浓度不再改变,故C错误;
D.反应达到平衡后,改变反应条件,可能改变平衡状态,比如缩小体积加压,平衡正向移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
11.B
【详解】A.由题目提供的图可知:2NO+O2=2NO2,2NO2+4CO4CO2+N2,NO2是该过程的中间产物,故A正确;
B.NO和O2在常温下就能反应生成NO2,故B错误;
C.催化剂可以加快化学反应速率,故C正确;
D.该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催化剂,所以该反应方程式2NO+O2+4CO4CO2+N2,故D正确。
故选B。
12.D
【详解】A.强酸弱碱盐氯化铝在溶液中会发生水解反应,在氯化氢气流中将氯化铝溶液蒸干时,氯化氢会抑制氯化铝的水解得到氯化铝固体,则在氯化氢气流中将氯化铝溶液蒸干获得氯化铝固体能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.氯化银在溶液中存在溶解平衡,用食盐水洗涤氯化银沉淀时,氯离子浓度增大会使溶解平衡左移,减少氯化银的溶解,则实验中用食盐水洗涤氯化银沉淀能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.该反应是气体体积减小的反应,反应达平衡后,一定温度下压缩混合气体体积,容器体积减小,二氧化氮的浓度增大,颜色加深,同时容器压强增大,平衡会向正反应方向移动,颜色变浅,最终比原来颜色深,则反应达到平衡后,压缩容器体积观察到气体颜色先变深后变浅,但比原来的颜色深能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.酸性条件下过氧化氢与浅绿色的亚铁离子反应生成黄色的铁离子,在铁离子做催化剂作用下,过氧化氢发生分解反应生成水和氧气,会有气泡逸出,亚铁离子被氧化的反应和过氧化氢分解的反应都不是可逆反应,则溶液混合时观察到颜色由浅绿色变成黄色,产生的气泡越来越多不能用勒夏特列原理解释,故D符合题意;
故选D。
13.C
【详解】①过量的铜与浓硫酸反应,随着反应进行,硫酸变稀,稀硫酸不能继续与铜反应,硫酸不可反应完全,①符合题意;
②过量的锌与稀盐酸反应,稀盐酸可以反应完全,②不符合题意;
③过量铁与浓硝酸反应,随着反应进行,硝酸变稀,稀硝酸能继续与铁反应,所以硝酸可以反应完全,③不符合题意;
④过量的二氧化锰与浓盐酸反应,随着反应进行,盐酸变稀,稀盐酸不能继续与二氧化锰反应,盐酸不能反应完全,④符合题意;
⑤一定条件下,过量氢气与氮气反应,该反应是可逆反应,所以始终不能将氮气完全反应完,⑤符合题意;
故选①④⑤,选C。
14.C
【详解】A.反应过程中减小,曲线a反应速率下降是由于减小导致的,故A正确;
B.原电池可加快反应速率,锌置换出硫酸铜中的铜构成原电池,曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池,故B正确;
C.锌是固体,固体的质量对反应速率几乎无影响,1~2min内曲线c反应速率急剧下降是铜覆盖在锌表面,使硫酸和锌接触面积减小,故C错误;
D.对比曲线b、c,2min后c生成氢气的速率始终比b慢,可知硫酸铜溶液浓度越大不一定能加快产生氢气的速率,故D正确;
选C。
15.(1) 正反应方向 逆反应方向
(2) 同一条件 同时
【解析】略
16. 高压 低温 V(N2):V(H2)=1:3
【解析】略
17.(1)
(2)AD
(3) 16.7% 1∶2
【解析】(1)
根据图1可知,参加反应的n(CO)=1.00mol-0.25mol=0.75mol,根据反应方程式,反应的m(H2)=2n(CO)=1.5mol,则v(H2)=;
(2)
A. 升高温度,正、逆反应速率都增快,选项A正确;
B. 降低压强,反应物浓度降低,正反应速率减慢,选项B错误;
C. 减小CH3OH的浓度,反应继续进行,反应物的浓度降低,正反应速率减慢,选项C错误;
D. 加入合适的催化剂,活化能降低,正反应速率加快,选项D正确;
答案选AD;
(3)
在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:
平衡时,CO的体积分数;
压强之比等于气体的物质的量之比,则平衡时与起始时容器内的压强比=1∶2。
18.(1)2AB
(2) 减慢 加快
(3)=
(4)0.1
(5)AB
(6)75%
【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,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,化学方程式为2AB。
(1)
由分析可知,该可逆反应的化学方程式为2AB,故答案为:2AB;
(2)
降低温度,化学反应速率减慢,正、逆反应速率均减慢;若缩小体积加压,化学反应速率加快,正、逆反应速率均加快,故答案为:减慢;加快;
(3)
由图可知,第8min时,A、B的浓度均不变,反应达到平衡,正、逆反应速率相等,故答案为:=;
(4)
由图可知,0~4 min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,故答案为:0.1;
(5)
A.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
B.混合气体中A的浓度不再改变可说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
D.c(A)=c(B) 不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选AB;
(6)
由图可知,平衡时消耗A的物质的量是0.6mol,则A的转化率为×100%=75%,故答案为:75%。
19. A D A D E F 313 3 6.0 0.30 探究溶液的酸碱性(pH)对降解反应速率的影响 8×10 - 6mol /(L·s) 加入NaOH溶液使溶液的pH=10(大于10也对)
【详解】(1)由甲图可知,双氧水浓度越大,分解越快,H2O2浓度越小,其分解速率越慢,A正确;由图乙可知,溶液的碱性越强即pH越大,双氧水分解越快,B错误;C.溶液的碱性越强即pH越大,双氧水分解越快,故C错误;由图丙和图丁可知, Mn2+浓度越大,双氧水分解越快,D正确。
(2)催化剂通过改变反应路径降低活化能,提高反应速率,加入催化剂平衡不移动;催化剂能加快反应速率,故A正确;催化剂不能使平衡发生移动,故B错误; 加入催化剂,平衡不移动,反应焓变不变,故C错误; 催化剂参与反应,改变反应路径,故D正确;
催化剂降低反应活化能,故E正确; 催化剂通过降低活化能,提高活化分子百分数,故F正确。(3)电中性的羟基含有9个电子,电子式是;
(4)探究温度对降解反应速率的影响,变量只能是温度,所以实验②与实验①只有温度不同,其余都相同,实验②温度是313K,PH=3,过氧化氢的浓度是6.0,Fe2+的浓度是0.30;根据表格数据实验③与实验①相比只有PH不同,实验③探究溶液的酸碱性对降解反应速率的影响;
(5)根据 ,v(p-CP)= = 8×10 - 6mol/(L·s);
(6)根据表格数据,pH=10时,反应速率几乎为0,加入NaOH溶液使溶液的pH=10,可以迅速停止反应;
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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