高一化学 必修二 第2章 第3节 课后同步练习.docx

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高一化学必修二第2章第3节课后同步练习

第二章第三节

基础巩固

一、选择题

1．（2019·益阳高一检测）某一反应物的浓度是1.0mol·L－1，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol·L－1，在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为（　B　）

A．0.02mol·L－1·s－1

B．0.04mol·L－1·s－1

C．0.08mol·L－1·s－1

D．0.04mol·L－1

解析：

化学反应速率是单位时间内物质浓度的改变量。

则化学反应速率是Δc÷Δt＝（1.0mol·L－1－0.2mol·L－1）÷20s＝0.04mol·L－1·s－1。

2．（2019·枣庄高一期末）已知汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）。

下列说法不正确的是（　A　）

A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率

C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定

D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡

解析：

升温，正逆反应速率均增大，A项错误；催化剂可同等程度地提高v（正）、v（逆），B项正确；平衡状态的标志之一是“等”——正逆反应速率相等且保持不变，C项正确；单位时间内消耗CO[代表v（正）]和CO2[代表v（逆）]的物质的量相等，再根据反应速率之比等于化学计量数之比，实质反映了同一物质的v（正）＝v（逆），说明反应达到平衡，D项正确。

3．在体积固定的容器中，对于反应A（g）＋B（g）3C（g）（正反应为放热反应），下列叙述为平衡状态标志的是（　D　）

①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等　②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化而变化　③体系温度不再变化　④体系的压强不再变化　⑤体积的分子总数不再变化

A．①②　　　　　　B．①②③

C．①②③④D．①②③④⑤

解析：

①同一物质的正、逆反应速率相等，说明已达平衡；②浓度不变，说明已达平衡；③如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。

现在体系温度不变，说明已达平衡；④⑤由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的。

分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故①②③④⑤均正确。

4．（2019·淄博高一检测）某恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：

2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（s），下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是（　A　）

A．混合气体的平均相对分子质量不再改变

B．容器内气体的总物质的量不随时间而变化

C．D的浓度不随时间变化而改变

D．单位时间内生成2nmolA的同时，生成nmolB

解析：

平均相对分子质量＝

，该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，但反应前后气体总质量发生改变，所以气体平均相对分子质量不变说明已达平衡状态，A正确；该反应前后气体物质的量是恒量，不能用于判断达平衡，B错；D是固体，浓度始终不变，C错；A、B都是反应物，生成2nmolA的同时，生成nmol的B，不能说明正逆反应速率相等，D错。

5．（2019·襄阳高一检测）在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）。

2min末该反应达到平衡，测得生成0.8molC和0.4molD。

下列判断正确的是（　B　）

A．x＝2

B．2min时，A的浓度为1.2mol·L－1

C．2min内A的反应速率为0.6mol·L－1·min－1

D．B的转化率为60%

解析：

2min末反应达平衡，测得生成0.8molC和0.4molD，可知

＝

，解得x＝4，

则　　3A（g）　＋　B（g）　　4C（g）　＋　2D（g）

开始3mol1mol00

转化0.6mol0.2mol0.8mol0.4mol

平2.4mol0.8mol0.8mol0.4mol

由上述分析知，x＝4，A错误；2min时，A的浓度为

＝1.2mol·L－1，B正确；2min内A的反应速率为

＝0.15mol·L－1·min－1，C错误；B的转化率为

×100%＝20%，D错误。

6．（2019·寿光二中月考）把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L的密闭容器中，使它们发生如下反应3X（g）＋Y（g）nZ（g）＋2W（g）。

5min末生成0.2molW。

若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则化学方程式中n的值为（　A　）

A．1　　　　　　　　　B．2

C．3D．4

解析：

5min内W的平均化学反应速率v（W）＝

＝0.02mol·L－1·min－1，利用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则v（Z）v（W）＝0.01mol·L－1·min－10.02mol·L－1·min－1＝n2，所以n＝1。

二、非选择题

7.（2019·洛阳高一检测）在容积为5L的密闭容器中，加入0.2molCO和0.2molH2O（g），在催化剂存在的条件下高温加热，发生反应：

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g），并放出热量。

反应中CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。

（1）根据图中数据，从反应开始达到平衡时，CO的化学反应速率为__0.003_mol·L－1·min－1__；反应达到平衡时c（H2）＝__0.03_mol·L－1__。

H2O（g）的转化率为　75%　。

（2）判断该反应达到平衡状态的依据是__A、C__（填字母）。

A．单位时间内CO消耗的物质的量和CO2消耗的物质的量相等

B．CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等

C．CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

D．正、逆反应速率都为0

解析：

（1）由题图可知从第10min时反应达到平衡状态，则v（CO）＝v（CO2）＝

＝0.003mol·L－1·min－1；消耗的n（H2O）＝n（CO2）＝0.03mol·L－1×5L＝0.15mol，则H2O（g）的转化率为0.15mol÷0.2mol×100%＝75%；反应时转化的浓度之比＝化学方程式中化学计量数之比，所以c（H2）＝Δc（H2）＝Δc（CO2）＝0.03mol·L－1。

（2）达到化学平衡状态的标志是各物质的百分含量保持一定，浓度保持不变，正、逆反应速率相等且不为0。

8．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：

时间/min

1

2

3

4

5

氢气体积/mL

50

120

232

290

310

（1）在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各时间段中：

反应速率最大的时间段是__2～3_min__，主要的原因可能是__该反应是放热反应，此时温度高__；反应速率最小的时间段是__4～5_min__，原因是__此时H＋浓度小__。

（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为__v（HCl）＝0.1_mol·L－1·min－1__。

（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：

A．蒸馏水B．Na2SO4溶液

C．NaOH溶液D．H2SO4溶液

E．Na2CO3溶液

你认为可行的是（填字母）__A、B__。

解析：

（1）根据表中数据可知在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各时间段中生成氢气的体积分别是（mL）50、70、112、58、20，所以反应速率最大的时间段是2～3min，这是由于该反应是放热反应，此时温度高，反应速率快。

反应速率最小的时间段是4～5min，这是由于此时H＋浓度小，反应速率小。

（2）在2～3min时间段内，生成氢气的物质的量＝0.112L÷22.4L·mol－1＝0.005mol，则消耗盐酸是0.01mol，浓度是0.01mol÷0.1L＝0.1mol·L－1，所以用盐酸的浓度变化表示的反应速率v（HCl）＝0.1mol·L－1÷1min＝0.1mol·L－1·min－1。

（3）蒸馏水稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小。

但氢离子物质的量不变，生成的氢气量不变，A正确；Na2SO4溶液稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小。

但氢离子物质的量不变，生成的氢气量不变，B正确；NaOH溶液消耗氢离子，H＋浓度降低，但生成的氢气也减少，C错误；H2SO4溶液增大氢离子浓度，反应速率增大，D错误；Na2CO3溶液消耗氢离子生成CO2，反应速率减小，生成的氢气也减少，E错误。

能力提升

一、选择题

1．（2019·玉溪高一检测）某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成Z，反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol·L－1，用Y2变化表示的反应速率v（Y2）＝0.1mol·L－1·min－1，生成的c（Z）＝0.4mol·L－1，则该反应方程式为（　A　）

A．3X2＋Y22X3YB．2X2＋Y22X2Y

C．X2＋2Y22XY2D．X2＋3Y22XY3

解析：

Δc（X2）＝0.6mol·L－1，Δc（Y2）＝0.1mol·L－1·min－1×2min＝0.2mol·L－1，生成的c（Z）＝0.4mol·L－1，故X2、Y2、Z的化学计量系数比为0.60.20.4＝312，反应可表示为3X2＋Y2＝2X3Y，A正确。

2．（2019·武汉高一期末）将1mol纯净的A置于真空密闭容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其分解达到平衡：

A（s）2B（g）＋C（g），下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是（　C　）

A．反应速率：

v正（B）＝v逆（C）

B．B的体积分数不变

C．气体的密度保持不变

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

解析：

速率之比不等于系数比，A错误；真空容器中，B和C的物质的量比始终为21，B的体积分数为恒量，B错误；气体体积不变，气体总质量是变量，气体密度也是变量，C正确；B和C两气体物质的量比为21，混合气体平均相对分子质量一直保持不变，D错误。

3．（2019·合肥二中测试）一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），反应过程如图：

下列说法正确的是（　B　）

A．t1min时正、逆反应速率相等

B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系

C．0～8min，H2的平均反应速率v（H2）＝0.75mol·L－1·min－1

D．10～12min，N2的平均反应速率v（N2）＝0.25mol·L－1·min－1

解析：

据图知，Δn（X）＝（0.6－0）mol＝0.6mol，Δn（Y）＝（1.2－0.3）＝0.9mol，则X、Y的物质的量的变化量之比等于其计量数之比＝0.60.9＝23，则X是NH3，Y是H2，t1min时，NH3与H2的物质的量相等，正逆速率不相等，A错误；据上述分析，X曲线表示NH3的变化关系，B正确；0－8min，H2的平均反应速率v（H2）＝

＝0.01125mol·L－1·min－1，C错误；10～12min，NH3的平均反应速率v（NH3）＝

＝0.005mol·L－1·min－1，再根据速率比等于计量数比，v（N2）＝0.0025mol·L－1·min－1，D错误。

4．（2019·平顶山高一检测）用4g单质锌与5mL2mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，下列四种情况下生成氢气速率大小顺序为（　C　）

①锌粒＋硫酸　②锌粉＋硫酸　③锌粉＋硫酸＋少量CuSO4粉末　④锌粒＋硫酸＋少量3mol·L－1盐酸

A．②>③>④>①B．①>②>③>④

C．③>②>①>④D．②>①>③>④

解析：

用4g单质锌与5mL2mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，锌粉的表面积大，反应速率快，则②③>①④；氢离子浓度越大，反应速率越快，则①>④；③中锌置换出铜，构成原电池，反应速率加快，③>②；因此生成氢气速率大小顺序为③>②>①>④，故选C。

5．已知：

1molX（g）发生反应X（g）＋2Y（g）3Z（g），放出akJ的热量。

下列说法不正确的是（　D　）

A．0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol

B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化

C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达akJ

D．升高反应温度，逆反应速率增大、正反应速率减小

解析：

因为该反应为可逆反应，反应不可能进行到底，所以0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol，A选项正确；达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再发生变化，B选项正确；1molX（g）和2molY（g）完全反应生成3molZ（g）放出akJ的热量，若n（X）>1mol，n（Y）>2mol，则反应放出的热量可达akJ，C选项正确；升高反应温度，正反应和逆反应速率都增大，D选项错误。

二、非选择题

6．（2019·淮北高一检测）在某体积为2L的密闭容器中充入0.5molNO2和1molCO，在一定条件下发生反应：

NO2＋COCO2＋NO,2min时，测得容器中NO的物质的量为0.2mol，则：

（1）该段时间内，用CO2表示的平均反应速率为__0.05_mol·L－1·min－1__。

（2）假设此反应在5min时达到平衡，则此时容器内气体的总物质的量为__1.5_mol__。

（3）下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是__b、d__。

a．容器内气体的质量保持不变

b．NO2的物质的量浓度保持不变

c．容器内气体的平均相对分子质量不变

d．NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等

e．容器内气体的物质的量保持不变

解析：

（1）根据化学方程式，在2min时，测得容器中NO的物质的量为0.2mol，说明反应生成CO2的物质的量为0.2mol，该段时间内，用CO2表示的平均反应速率为0.2mol÷（2L×2min）＝0.05mol·L－1·min－1。

（2）该反应是气体分子数不发生变化的可逆反应，所以此反应在5min时达到平衡，则此时容器内气体的总物质的量为1.5mol。

（3）在密闭容器中，气体的质量始终保持不变，不能作为达到平衡的标志，a项错误；NO2的物质的量浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，b项正确；根据M＝

，密闭容器中，质量始终保持不变，该反应是气体分子数不发生变化的可逆反应，n始终不发生变化，则容器内气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能作为平衡的标志，C项错误；NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等，描述的是v（正）＝v（逆），能作为达到平衡的标志，d项正确；该反应是气体分子数不发生变化的可逆反应，容器内气体的物质的量始终保持不变，不能作为达到平衡的标志，e项错误。

7．

（1）某课外兴趣小组对过氧化氢的分解速率做了如下实验探究，表中是该小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据，表中数据为在不同条件下用10mL不同浓度的H2O2制取150mLO2所需时间（s）。

30%H2O2

15%H2O2

10%H2O2

5%H2O2

无催化剂、不加热

几乎不反应

几乎不反应

几乎不反应

几乎不反应

无催化剂、加热

360

480

540

720

MnO2催化剂、加热

10

25

60

120

①上述实验结果体现了__温度__、__浓度__、__催化剂__对过氧化氢分解速率的影响。

②从上述实验结果中选一个影响过氧化氢分解速率的因素，说明该因素对化学反应速率的影响是__当控制其他条件不变时，升高温度（或增加反应物的浓度，或加入催化剂），可以加快化学反应速率__。

（2）某温度时，在一个2L的密闭容器中，M、N、W三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示，根据图中数据，填写下列空白：

①该反应的化学方程式为　M（g）＋N（g）2W（g）　。

②反应至4min时，N的平均速率为__0.05_mol·L－1·min－1__，第4分钟末M的转化率为　33.3%　。

解析：

（1）①表格中的实验探究条件有H2O2的浓度变化、是否加热和是否使用催化剂，所以实验结果体现了浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

②在其他条件不变时，加热、增加H2O2的浓度、使用MnO2作催化剂都提高了其化学反应速率。

（2）①从图像可知，M、N为反应物，W为生成物，反应至4min时，W增加0.8mol，M、N都消耗0.4mol，所以该反应的化学方程式为M（g）＋N（g）2W（g）。

②Δc（N）＝

＝0.2mol·L－1，v（N）＝

＝0.05mol·L－1·min－1，

M的转化率＝

×100%≈33.3%。