高中化学第二章化学反应的方向限度与速率第3节化学反应的速率第2课时测试题2鲁科选修4.docx
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高中化学第二章化学反应的方向限度与速率第3节化学反应的速率第2课时测试题2鲁科选修4
第二章第3节化学反应的速率第2课时
一、选择题
1．用锌片与1mol·L-1稀盐酸反应制取氢气，下列措施不能使反应速率增大的是（）
A.改用锌粉
B.滴入几滴硫酸铜溶液
C.加入少量1mol·L-1稀硫酸
D.加入少量NaCl溶液
2．反应C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g）在一体积可变的密闭容器中进行。
改变下列条件能增大化学反应速率的是（ ）
①增大C（s）的用量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积增大 ⑤保持体积不变，充入水蒸气 ⑥升高温度
A.②⑤⑥B.①②③⑥C.②③⑤⑥D.①②④⑥
3．某温度下，一反应平衡常数
。
恒容时到达平衡后，升高温度，H2浓度减小。
下列说法正确的是（ ）
A.升温，逆反应速率减小
B.加压，H2浓度减小
C.增加H2，K减小
D.该反应的正反应是吸热反应
4．控制变量法是化学实验的常用方法之一。
下图实验探究影响反应速率的因素是（ ）
A.浓度B.温度C.催化剂D.固体质量
5．铁片与稀硫酸反应制取氢气是，下列的措施中不能使氢气生成速率加快的是（）
A.滴加少量硫酸铜溶液B.不用铁片，改用铁粉
C.不用稀硫酸，改用98﹪浓硫酸D.加热
6．下列说法正确的是（）
A.决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质
B.催化剂可以使不起反应的物质发生反应
C.可以找到一种催化剂使水变成油
D.催化剂是决定化学反应速率的主要因素
7．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500下的催化氧化,2SO2+O2⇌2SO3,这是一个正反应放热的可逆反应在,如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是（ ）
A.使用催化剂是为了加快反应速率.
B.在上述条件下SO2不可能100%的转化为SO3
C.为了提高SO2转化率,应适当提高O2浓度
D.达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
8．某温度下，容积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
X（g）+Y（g）
2Z（g）+W（s）+Q，下列叙述正确的是（ ）
A.加入少量W，v（逆）增大
B.压强不变时，反应达到平衡状态
C.升高温度，v（逆）、v（正）都增大
D.平衡后加入X，X转化率增大
9．已知可逆反应：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）．这是一个正反应放热的可逆反应，如果反应在密闭容器中进行，下列关于此反应的说法中错误的是（）
A.升高反应体系的温度，可使反应速率变大
B.该反应中N2不可能100%转化为NH3
C.该反应达到平衡状态时．N2、H2和NH3三者的浓度一定相等
D.为了提高H2的转化率，可适当提高N2的浓度
10．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气的生成速率加快的是（ ）
A.加热
B.不用稀硫酸改用98%的浓硫酸
C.滴加少量的CuSO4溶液
D.不用铁片改用铁粉
11．2SO2（g）+O2（g）
SO3（g）是制备硫酸的重要反应，下列叙述中正确的是（ ）
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.不论以何种方式使反应体系的压强增大，化学反应速率一定增大
C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应到达平衡的时间
D.当该反应到达平衡时，SO2、O2、SO3都存在于反应体系中
12．一定温度下，反应N2（g）+O2（g）
2NO（g）在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（ ）
A.恒容充入N2B.缩小体积使压强增大
C.恒容充入氦气D.恒压充入氦气
13．下图是工业合成氨反应的速率-时间图像，在t1时刻改变某一条件，到t2时重新达到平衡，判断t1时刻可能改变条件是（）
A.使用催化剂B.升高温度
C.增大压强D.提高N2浓度
14．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：
2X（g）＋Y（g）⇌Z（g），经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是（）
A.若增大压强，则物质Y的转化率减小
B.将容器体积变为5L，Z的平衡浓度变为原来的2倍
C.Y浓度变化表示的反应速率为0.0005mol/（L·s）
D.若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH＞0
二、非选择题
15.前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。
一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g），该反应的能量变化如图所示：
（1）你认为该反应为____________（填放热或吸热）反应；
（2）恒容容器中，对于以上反应，能加快反应速率的是；
a．升高温度b．充入Hec．加入催化剂d．降低压强
（3）在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。
t/min
0
2
5
10
15
n（CO2）/mol
1
0.75
0.5
0.25
0.25
从反应开始到5min末，用H2浓度变化表示的平均反应速率v（H2）=，反应达到平衡状态，此时H2的转化率为；
（4）在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是（填序号）；
a．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
b．v生成（CH3OH）＝v消耗（CO2）
c．n（CO2）∶n（H2）∶n（CH3OH）∶n（H2O）＝1∶1∶1∶1
d．容器中混合气体的密度保持不变
e．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
f．体系压强不变
（5）以CH3OH、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池，该电池中负极上的电极反应式是：
_____________________________________。
16.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响．在常温下按照如下方案完成实验．
分组实验
催化剂
①
10mL5%H2O2溶液
无
②
10mL2%H2O2溶液
无
③
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol•L﹣1FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液
1mL0.1mol•L﹣1FeCl3溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液
1mL0.1mol•L﹣1FeCl3溶液
（1）写出实验③中H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：
；
（2）实验①和②的目的是．实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论．资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解．为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是；
（3）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1．分析上图能够得出的实验结论：
；
（4）将0.1gMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示．解释反应速率变化的原因：
，计算H2O2的初始物质的量浓度为．（保留两位有效数字，在标准状况下测定）
（5）常温下H2O2溶液类似于二元弱酸溶液，H2O2的电离方程式为。
17.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。
现有以下实验记录：
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为______________________；
（2）该实验的目的是___________________________；
（3）实验试剂除了1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液外，还需要加入的显色试剂是__________________，实验现象为：
________________；
（4）上述实验操作中除了需要（3）的条件外，还必须控制不变的是________（选填字母）；
A．温度B．试剂的浓度C．试剂的用量（体积）
（5）若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验，你会采取的措施是___________________。
18.某温度下，将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中进行化学反应：
A（g）＋B（g）
2C（g）△H<0，反应进行到10s时达到平衡，此时测得C的物质的量为2.4mol。
回答下列问题:
（1）0～10s内A的平均反应速率为；
（2）反应达平衡时B在平衡混合气体中的体积分数为；
（3）平衡后，其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的1/2时，对反应产生的影响是；
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．正、逆反应速率都不变，平衡不移动，各物质物质的量不变
C．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，B的物质的量浓度为1.8mol/L
D．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，各物质的物质的量不变
（4）可以证明恒温恒容条件下该可逆反应已达到平衡状态的是；
A．混合气体的密度不随时间而改变
B．混合气体的平均摩尔质量不随时间而改变
C．B和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变
D．在隔热条件下，体系的温度不随时间而改变
（5）若在其他条件不变的情况下，采取下列措施反应达平衡C的百分含量不变的是；
A．通入He气B．使用催化剂
C．升高温度D．再充入1molA和1.5molB
（6）若保持原温度和容器容积不变再向其中充入2molA和1molB，平衡常数将（填“增大”“减小”或“不变”），整个过程中物质B的转化率为。
参考答案
1．【答案】D
【解析】A．锌片改为锌粉，增大了锌的接触面积，可以加快反应速率，故A不选；B．加入几滴硫酸铜溶液，Zn置换出Cu、构成Cu-Zn原电池，加快反应速率，故B不选；C．加入1mol/L的稀硫酸，增大了溶液中氢离子浓度，从而加快了反应速率，故C不选；D．加入少量氯化钠溶液，钠离子和氯离子不需要锌与氢离子的反应，而原溶液中氢离子浓度减小，导致反应速率减小，故D选；答案为D。
明确影响化学反应速率的因素为解答关键，根据影响化学反应速率的因素分析，若增大反应速率，可以升高温度、增大锌的表面积、增大氢离子浓度等，而加入少量氯化钠溶液，导致原溶液中氢离子浓度减小，反应速率减小，据此进行解答。
2．【答案】A
【解析】①增大C（s）的用量反应速率不变；②将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速率增大；③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大，浓度不变，反应速率不变；④保持压强不变，充入N2使容器体积增大，浓度减小，反应速率减小；⑤保持体积不变，充入水蒸气，增大反应物浓度，反应速率加快；⑥升高温度，反应速率增大；答案选A。
点睛：
③和④是解答的易错点，注意“惰性气体”对化学反应速率的影响：
①恒温、恒容条件：
原平衡体系
体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→反应速率不变。
②恒温、恒压条件：
原平衡体系
容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），反应速率减小。
3．【答案】D
【解析】平衡常数K=c（CO）•c（H2O）/c（CO2）•c（H2），因此该可逆反应为CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g），则A、升高温度，反应物、生成物的活化分子增多，正、逆反应速率都增大，A错误；B、增大压强，容器容积减小，氢气浓度增大，B错误；C、恒温恒容时，增大氢气的浓度，增大压强，平衡向正反应移动，平衡常数只与温度有关系，K不变，C错误；D、恒容时，温度升高，H2的浓度减小，说明平衡向正反应移动，该反应正反应为吸热反应，即反应的焓变为正值，D正确；答案选D。
本题考查外界条件对化学平衡、化学平衡常数的影响等，明确平衡常数的含义和影响因素是解答的关键。
注意对化学平衡常数的理解，同一反应，化学计量数不同，平衡常数不同，同一个化学反应平衡常数只与温度有关系。
4．【答案】B
【解析】两个实验中，盐酸浓度相同、镁条相同，温度不同，则该实验探究影响反应速率的因素是温度，温度不同，反应速率不同。
答案选B。
本题考查化学反应速率的探究，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度不大，注意对控制变量法的理解，从而得解。
5．【答案】C
【解析】A．滴加少量CuSO4溶液，置换出Cu，形成原电池，发生电化学反应，反应速率加快，故A不选；B．不用铁片，改用铁粉，增大反应物接触面积，反应速率加快，故B不选；C．铁与浓硫酸反应不生成氢气，不能增大生成氢气的速率，故C选；D．加热，升高温度可加快反应速率，故D不选；故选C。
6．【答案】A
【解析】A项，反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素，如铁能和稀硫酸反应生成氢气，而铜和稀硫酸不反应，故A正确；B项，催化剂只改变反应速率，不能决定反应能否发生，反应能否发生是由物质本身的性质决定的，故B错误；C项，水不可能变成油，违背了质量守恒定律，故C错误；D项，决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质，催化剂只是外因，不起决定作用，故D错误。
综上，选A。
7．【答案】D
【解析】A项，使用催化剂能加快反应速率，缩短反应时间，从而提高反应效率，故A正确；B项，该反应是可逆反应，存在反应限度问题，反应物不可能100%的反应，故B正确；C项，根据勒夏特列原理，加入氧气，平衡向右移动，可以提高SO2的转化率，故C正确；D项，达到平衡时，SO2与SO3的浓度不再发生变化，但不一定相等，要依据反应物的初始浓度及转化率，具体计算，故D错误。
综上，选D。
8．【答案】C
【解析】A、W在反应中是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动，故A错误；B、反应前后气体的物质的量不变，容器内压强始终不变，压强不变，不能说明到达平衡，故B错误；C、升高温度，反应速率加快，v（逆）、v（正）都增大，故C正确；D、平衡后加入X，尽管平衡正向移动，但X转化率减小，故D错误；故选C。
本题考查平衡移动、外界条件对平衡的影响、平衡状态判断等。
本题的易错点是D，要注意加入X，Y的转化率增大，而X的转化率减小。
9．【答案】C
【解析】A.升高反应体系的温度，可使反应速率变大，A正确；B.该反应是可逆反应，反应中N2不可能100%转化为NH3，B正确；C.该反应达到平衡状态时，N2、H2和NH3三者的浓度不再发生变化，但不一定相等，C错误；D.为了提高H2的转化率，可适当提高N2的浓度，促使平衡正向移动，D正确，答案选C。
10．【答案】B
【解析】铁与稀硫酸反应制取氢气时，反应的实质为Fe与H+反应，A、加热，活化分子的百分数增大，反应速率加快，A不选；B、改用98%的浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，与Fe反应不生成氢气，不能加快氢气的生成速率，且常温下钝化，B选；C、滴加少量的CuSO4溶液铁置换出铜，构成铁铜原电池，加快反应速率，C不选；D、不用铁片，改用铁粉，增大反应物的接触面积，反应速率加快，D不选；答案选B。
本题考查影响化学反应速率的因素，明确常见的外界因素即可解答，注意B选项为学生解答中的易错点。
11．【答案】D
【解析】A．催化剂可同等程度的改变正、逆反应的反应速率，故A错误；B．若在恒容条件下，向容器通入惰性气体，反应体系的压强变大，但反应各物质的浓度不变，因此反应速率也不变，故B错误；C．不论反应是吸热反应还是放热反应，降低温度反应速率一定变慢，则达到平衡的时间将延长，故C错误；D．平衡体系是反应物与生成物共存体系，且量一定，故D正确；答案为D。
明确影响反应速率及平衡的移动的因素是解题关键，根据催化剂可以同等程度的增大正逆反应的反应速率；增加压强不一定能增加反应速率，必须是提高反应物浓度（例如压缩体积），像充入惰性气体这样的方式，虽然增加了压强，但是反应速度依然不变；并利用降低温度反应速率减小及化学反应速率的计算式来解答。
12．【答案】C
【解析】A．恒容，充入N2，则增大氮气的浓度，可以加快该化学反应的速率，故A不选；B．缩小体积使压强增大，则增大各组分浓度，可以加快该化学反应的速率，故B不选；C．恒容，充入He，各组分浓度不变，速率不变，故C选；D．恒压充入氦气，体积增大，浓度减小，化学反应速率减慢，故D不选；故选C。
13．【答案】B
【解析】根据图像，t1时正、逆反应速率增大，逆反应速率大于正反应速率，说明平衡逆向移动，合成氨是一个放热的体积减小的反应，根据外界条件对化学反应速率和平衡移动的影响分析解答。
A.使用催化剂，平衡不移动，故A错误；B．合成氨反应是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，故B正确；C．增大反应体系的压强，平衡正向移动，正逆反应速率都增大，故C错误；D.提高N2浓度，平衡正向移动，故D错误；故选B。
本题考查影响化学反应速率的因素，注意把握浓度、催化剂、温度、压强对反应速率的影响即可解答，侧重反应速率图象的分析，明确速率变化程度为解答的关键，本题的难点是根据图像判断平衡的移动方向。
14．【答案】C
【解析】A．增大压强后，平衡向着正反应方向移动，则Y的转化率增大，故A错误；B．将容器容积变为5L时，物质的压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即正向移动，Z的物质的量增大，即大于0.3mol，Z的新平衡浓度将大于原平衡浓度的2，故B错误；C．达到平衡时Z的平均反应速率为：
v（Z）=
=0.0005mol/（L•s），反应速率与化学计量数成正比，则60s内以Y浓度变化表示的反应速率为：
v（X）=v（Z）=0.0005mol/（L•s），故C正确；D．若升高温度，X的体积分数增大，说明逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即ΔH＜0，故D错误；故选C。
15．【答案】
（1）放热；
（2）ac；（3）0.15mol·（L·min）-1，75%；（4）a、e、f；（5）CH3OH＋8OH―—6e―=CO32―＋6H2O。
【解析】
（1）反应物的总能量高于生成物的总能量，此反应是放热反应；
（2）a、升高温度，反应速率加快；b、恒容时，充入非反应气体，各组分的浓度不变，反应速率不变；c、加入催化剂，加快反应速率；d、降低压强，减缓反应速率；（3）v（CO2）=（1－0.5）/（2×5）mol/（L·min）=0.05mol/（L·min），根据化学反应速率之比等于系数之比，则v（H2）=3v（CO2）=3×0.05mol/（L·min）=0.15mol/（L·min），消耗的氢气的物质的量n（H2）=3×（1－0.25）mol=2.25mol，氢气的转化率=2.25/3×100%=75%；（4）a、根据化学平衡状态的定义，各组分的浓度不再改变，说明达到平衡；b、生成甲醇和消耗CO2，反应方向都是向正反应方向移动的，因此不能作为达到化学平衡的标志；c、不能通过物质的量比值，来判断达到化学平衡的标志；d、根据密度的定义式，组分都是气体，则气体质量不变，因为是恒容，容器的体积不变，因此密度不能作为达到化学平衡的标志；e、消耗氢气和消耗甲醇反应方向是一正一逆，且速率之比为3：
1，能作为达到化学平衡的标志；f、反应前后气体系数之和不相等，因此当压强不再改变，说明反应达到平衡；（5）通燃料的一极为负极，其反应式为：
CH3OH＋8OH―—6e―=CO32―＋6H2O。
16．【答案】
（1）
（2）探究浓度对反应速率的影响；
向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）
（3）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
（4）随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；0.11mol/L（5）H2O2
H++HO2-
【解析】
（1）H2O2不稳定，受热分解生成水和氧气，一部分氧元素由-1价得电子生成-2价的水，另一部分氧元素由-1价生成0价的氧气，用双线桥法表示为：
。
（2）实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，则向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）。
（3）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合实验方案可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
（4）根据图像可知，反应速率逐渐减慢，原因是随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；根据图像，4min时生成氧气达到最大值60mL，物质的量为0.06L÷22.4L/mol=0.0027mol，则反应的H2O2的物质的量为0.0054mol，H2O2的初始物质的量浓度为0.0054mol÷0.05L=0.11mol/L。
（5）常温下H2O2溶液类似于二元弱酸溶液，多元弱酸，分布电离，H2O2的电离方程式为H2O2
H++HO2-。
本题考查探究影响化学反应速率的因素，较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分析的综合能力，难度中等。
本题的考查形式有
（1）以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对反应速率的影响；
（2）给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应速率的影响。
解答此类题的策略是：
在研究影响化学反应速率因素时，由于外界影响因素较多，故若搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，从而理清影响实验探究结果的因素。
17．【答案】
（1）4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O；
（2）探究温度对反应速率的影响（探究温度与溶液显色时间的关系）；
（3）淀粉溶液无色溶液变蓝色；
（4）C；
（5）保持其他实验条件不变，采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。
【解析】
（1）在酸性条件下KI与氧气发生反应产生水和I2，该反应的离子方程式为4H＋＋4I－＋O2==2I2＋2H2O；
（2）根据表格数据可知该实验是为了探究温度对化学反应速率的影响。
（3）该反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此实验试剂除了1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液外，还需要加入的显色试剂是淀粉溶液；实验现象为溶液由无色变为蓝色；（4）上述实验操作中除了需要（3）的条件外，还必须控制不变的是试剂的用量（体积），因此选项是C。
（5）若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验，应该采取的措施是保持其他实验条件不变，采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。
离子反应用离子方程式表示，它表示了所有同一类型的离子反应，在书写时要遵循电子守恒、电荷守恒、原子守恒。
在设计实验方案时要设计对照实验，探究温度对化学反应的影响，应该是其它实验条件相同，只有反应的温度不同，可以利用碘单质遇淀粉溶液变为蓝色确定反应的快慢。
18.【答案】
（1）0.06mol.L-1.s-1
（2）36%
（3）CD
（4）CD
（5）BD
（6）不变，50%
【解析】
（1）0～10s内A的平均反应速率为
mol.L-1.s-1；
（2）反应达平衡时B在平衡混合气体中的体积分数为
=36%；（3）其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的1/2时，各物质的浓度均变为原来的2倍，所以正逆反应速率均增大；但平衡不移动，各物质的量不变，故CD正确；（4）
，质量不变，体积不变，密度为恒量，A错误；
，质量不变，物质的量不变，平均摩尔质量为恒量，A错误；B和
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