2024苏教版高中化学必修第二册同步
专题强化练1 化学反应速率与反应限度
1.(2023江苏无锡锡山高级中学期中)已知反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)放热,下列有关说法正确的是 ( )
A.反应中生成22.4 L NO时,转移2.5 mol电子
B.断裂12 mol N—H键的同时,形成12 mol O—H键,说明该反应达到平衡状态
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不再改变,说明该反应达到平衡状态
2.(2022江苏常州期中)一定条件下,在100 mL N2O5的CCl4溶液中发生分解反应:2N2O5 4NO2+O2。实验测得不同时刻溶液中N2O5的浓度如下表所示:
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820
c(N2O5)/ (mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24
下列说法不正确的是 ( )
A.600~1 200 s内,用N2O5表示的反应速率为5×10-4 mol·L-1·s-1
B.1 710 s时,生成O2的物质的量为2.4×10-2 mol
C.由表中数据可知,其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减小
D.1 200 s时,生成的NO2的物质的量为0.148 mol
3.(2023浙江余姚中学月考)往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2,发生化学反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/ (×105 Pa) 温度/℃ NO达到所列转 化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2830
90 25 510 5760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据,下列说法正确的是 ( )
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×105 Pa、90 ℃条件下,当转化率为98%时反应已达平衡
D.若反应速率以v=Δn/Δt表示,在8.0×105 Pa、30 ℃条件下,转化率0~50%时段NO的反应速率为5 mol/s
4.(2022河南南阳六校期中联考)一定温度下,在某恒容密闭容器中发生反应:3X(g)+Z(g) 2Y(g),各气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.Q点Y的正反应速率和逆反应速率相等
B.从反应开始到达到平衡,用X表示的反应速率是0.2 mol·L-1·min-1
C.气体的平均相对分子质量不再改变,说明反应达到平衡状态
D.达到平衡后,再充入氩气,反应速率增大
5.(2023福建福州第一中学期中)一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2,发生反应:①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g);②2NO2(g) N2O4(g)。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.曲线a是c(NO2)随时间t的变化曲线
B.t1时,c(NO)+c(NO2)+c(N2O4)=c0
C.t2时,NO2的生成速率大于消耗速率
D.t3时,c(N2O4)=
6.(2023辽宁部分学校联考月考)某研究小组以反应5H2C2O4+2Mn+6H+ 10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法正确的是 ( )
实验 序号 实验 温度/ ℃ 酸性KMnO4 溶液 H2C2O4 溶液 H2O 时间/s
V/mL c/(mol· L-1) V/mL c/(mol· L-1) V/mL
① 20 2 0.02 4 0.1 0 t1
② 20 2 0.02 2 0.1 2 8
③ 45 2 0.02 2 0.1 x t2
A.x=3
B.t1<8,t2<8
C.配制酸性KMnO4溶液时可用盐酸酸化
D.利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响
7.(2022广东梅州四校联考)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
Ⅰ.某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响。
实 验 序 号 H2O2溶液 温度 催化剂 (粉末) 收集 112 mL O2所需 时间/s
浓度/ (mol·L-1) V/mL
1 0.4 20 室温 无 几乎无气 体产生
2 0.4 20 50 ℃ 无 296
3 0.4 20 室温 0.5 g CuSO4 45
4 0.4 20 室温 0.5 g FeCl3 100
5 0.2 m 室温 0.5 g CuSO4 >45
(1)实验1、2的目的是探究 对H2O2分解速率的影响。
(2)对比实验3、4,能推测出Cu2+对H2O2分解的催化效果比Fe3+的好吗 (填“能”或“不能”),请说明理由: 。
(3)若实验3、5是探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响。m为10,则还应添加的试剂及用量为 。(混合后溶液体积变化忽略不计)
Ⅱ.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间可发生反应:N2O4(g) 2NO2(g)。在一定温度下,将0.08 mol N2O4气体充入容积为2 L的密闭容器中,容器中NO2的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(4)1~4四个点中,v正=v逆的点有 (填数字)。
(5)反应进行到16 min时,N2O4的转化率是 。
(6)下列可以说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.c(N2O4)不再改变
B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
C.容器内气体的颜色不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.混合气体的密度不再变化
答案与分层梯度式解析
专题强化练1 化学反应速率与反应限度
1.D 2.B 3.D 4.C 5.D 6.B
1.D 未注明是否为标准状况,无法计算,A错误;断裂N—H键,形成O—H键均为正反应,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;该反应前后气体化学计量数之和不相等,在恒温恒容条件下,未平衡时压强会变,当压强不再改变时,说明反应达到平衡,D正确。
2.B 600~1 200 s内,v(N2O5)==5×10-4 mol·L-1·s-1,A项正确;0~1 710 s内N2O5的浓度变化量为1.40 mol·L-1-0.48 mol·L-1= 0.92 mol·L-1,Δn(N2O5)=0.92 mol·L-1×0.1 L=0.092 mol,则Δn(O2)= Δn(N2O5)=0.092 mol×=0.046 mol,即1 710 s时,n(O2)=0.046 mol,B项错误;N2O5为反应物,其他条件不变,反应物浓度减小,反应速率减小,C项正确;0~1 200 s内,Δn(N2O5)=(1.40-0.66) mol·L-1×0.1 L= 0.074 mol,则1 200 s时生成的n(NO2)=0.074 mol×2=0.148 mol,D项正确。
3.D 根据题表信息可知,当压强相同时,升高温度,NO达到相同转化率需要的时间长,故升高温度,反应速率变慢,A项错误;当温度相同时,增大压强,NO达到相同转化率需要的时间缩短,故增大压强,化学反应速率加快,B项错误;根据题表信息,无法判断此时反应是否已经达到平衡,C项错误;往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2,在8.0×105 Pa、30 ℃条件下,NO转化率达到50%所用时间为0.2 s,若反应速率以v=Δn/Δt表示,NO的反应速率为=5 mol/s,D项正确。
4.C Q点时反应未达到平衡状态,因此Y的正反应速率和逆反应速率不相等,A错误;由于容器容积未知,故无法计算从反应开始到达到平衡X的浓度变化,B错误;气体质量不变,反应前后气体的物质的量不相等,气体平均摩尔质量是变量,故当气体的平均相对分子质量不再改变,说明反应达到平衡状态,C正确;达到平衡后,再充入氩气,反应体系中各组分的浓度不变,因此反应速率不变,D错误。
5.D NO2的浓度先增大后减小,曲线a是c(NO)随时间变化的曲线, A项错误;根据N原子守恒可知t1时,c(NO)+c(NO2)+2c(N2O4)=c0,B项错误;t2后,NO2浓度仍在减小,说明t2时NO2的生成速率小于消耗速率,C项错误;根据氮原子守恒,t3时,NO完全消耗,则c(NO2)+2c(N2O4)= c0,D项正确。
6.B 实验②和③温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,除温度外,其他条件应相同,则水的体积为2 mL,因此x=2,A错误;分析题表中数据可知,实验①和实验②只有浓度不同,则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,浓度越大,反应速率越大,可知t1<8,实验②和③的目的是探究温度对反应速率的影响,温度越高,反应速率越快,则t2<8,B正确;酸性条件下,高锰酸钾能氧化Cl-生成Cl2,配制酸性KMnO4溶液时不能用盐酸酸化,可以用稀硫酸,C错误;实验①③中温度和草酸的浓度均是变量,不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响,应该用实验②和③,D错误。
7.答案 (1)温度
(2)不能 因为所用盐的酸根离子不同,对实验可能产生干扰
(3)蒸馏水、10 mL
(4)1、2
(5)75%
(6)ACD
解析 (1)实验1、2中其他条件均相同,温度不同,故实验1、2的目的是探究温度对H2O2分解速率的影响。
(2)实验3、4中其他条件均相同,实验3中加入0.5 g CuSO4粉末、实验4中加入0.5 g FeCl3粉末,两者不仅阳离子(Cu2+和Fe3+)不同,阴离子(S和Cl-)也不同,故根据实验3、4不能推测Cu2+对H2O2分解的催化效果比Fe3+的好。
(3)实验3、5是探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,故实验3、5中的变量只有H2O2溶液的浓度,取用10 mL 0.2 mol·L-1 H2O2溶液,要使溶液总体积不变,还应添加10 mL蒸馏水。
(4)1、2点NO2的物质的量浓度达到该条件下的最大值,达到平衡状态,v正=v逆。
(5)反应进行到16 min时,Δc(NO2)=0.06 mol·L-1,则Δc(N2O4)= 0.03 mol·L-1,N2O4的转化率为×100%=75%。
(6)可逆反应达到平衡时各物质的物质的量浓度保持不变,c(N2O4)不再改变说明反应达到平衡状态,A选;v正(N2O4)=2v逆(NO2)时正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,B不选;NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,容器内气体颜色不再变化,说明NO2和N2O4的物质的量浓度不再变化,反应达到平衡状态,C选;该反应反应前后气体物质的量不相等,建立平衡的过程中混合气体总质量始终不变,混合气体的平均相对分子质量是变量,故混合气体的平均相对分子质量不再变化说明反应达到平衡状态,D选;建立平衡的过程中混合气体总质量始终不变,该容器为恒容容器,混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,E不选。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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