人教版高中化学必修2第2章第3节化学反应的速率和限度能力提升训练有答案word.docx

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人教版高中化学必修2第2章第3节化学反应的速率和限度能力提升训练有答案word

第3节

化学反应的速率和限度能力提升训练

一、选择题（48分）

1.其他条件不变时,能使反应速率加快的是（　　）

A.对于反应Na2S2O3+H2SO4

Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,增大体系的压强

B.对于反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）,容器体积固定不变时,充入Ar

C.对于反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）,容器体积固定不变时,充入N2

D.对于反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）,容器气体压强不变时,充入Ar

2.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（　　）

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

3．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（　　）

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

4.一定条件下,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（　　）

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

5.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行反应A（s）+2B（g）

C（g）+D（g）,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是（　　）

①混合气体的密度不变

②容器内气体的压强不变

③混合气体的总物质的量不变

④B的物质的量浓度不变

⑤v正（C）=v逆（D）

⑥v正（B）=2v逆（C）

A.①④⑤⑥B.②③⑥

C.②④⑤⑥D.只有④

6．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（　　）

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

7.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:

v（H2）=3mol·L-1·min-1;乙:

v（N2）=2mol·L-1·min-1;丙:

v（NH3）=1mol·L-1·min-1。

则三个容器中合成氨的反应速率（　　）

A.v（甲）>v（乙）>v（丙）B.v（乙）>v（丙）>v（甲）

C.v（丙）>v（甲）>v（乙）D.v（乙）>v（甲）>v（丙）

8.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100mL。

此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是（　　）

A.10℃20mL3mol·L-1的X溶液

B.20℃30mL2mol·L-1的X溶液

C.20℃10mL4mol·L-1的X溶液

D.10℃20mL2mol·L-1的X溶液

9.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X（g）

2Y（g）+Z（g）,若Y的浓度由0.048mol·L-1增加到0.12mol·L-1需18s,那么由0.12mol·L-1增加到0.2mol·L-1,需要反应的时间是（　　）

A.等于20sB.等于18s

C.大于20sD.大于18s

10．在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，在一定条件下发生反应：

3A（g）＋B（g）

2C（g）＋xD（g），达到平衡时，生成了2molC，经测定D的浓度为0.5mol·L－1，下列判断正确的是（　　）

A．x＝1

B．B的转化率为20%

C．平衡时A的浓度为1.50mol·L－1

D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%

11．在一定条件下，向1L密闭容器中充入3molX气体和1molY气体，发生反应2X（g）＋2Y（g）

3Z（g）＋2W（g），达到反应最大限度时，下列各生成物浓度的数据中错误的是（　　）

A．c（Z）＝0.75mol/L　　　B．c（Z）＝1.2mol/L

C．c（W）＝0.8mol/LD．c（W）＝1mol/L

12．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）。

下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（　　）

A．体系的压强不再发生变化

B．v正（CO）＝v逆（H2O）

C．生成nmolCO的同时生成nmolH2

D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键

二、填空题（52分）

13．（9分）一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：

aN（g）

bM（g），M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：

（1）此反应的化学方程式中

＝________。

（2）t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为________________。

（3）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是________。

A．反应中M与N的物质的量之比为1∶1

B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

D．单位时间内每消耗amolN，同时生成bmolM

E．混合气体的压强不随时间的变化而变化

14．（17分）在2L密闭容器内，800℃时NO（g）和O2（g）反应生成NO2（g）的体系中，n（NO）随时间的变化如下表所示：

时间/s

0

1

2

3

4

5

n（NO）/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

（1）上述反应________（填“是”或“不是”）可逆反应，在第5s时，NO的转化率为________。

（2）下图中表示NO2变化曲线的是________，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．v（NO2）＝2v（O2）

b．容器内压强保持不变

c．v逆（NO）＝2v正（O2）

d．容器内气体密度保持不变

15.（14分）在25℃时,向100mL含HCl14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L（标准状况）,之后反应又进行4s,铁粉全溶解。

若不考虑体积变化,则:

（1）前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为　; 

（2）后4s内用HCl表示的平均反应速率为　　　　　; 

（3）前2s与后4s比较,反应速率　　　　　较快,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

16．（12分）将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）===xC（g）＋2D（g），经5min时，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的平均反应速率是0.1mol/（L·min）。

回答下列各问题：

（1）5min内A的平均反应速率为________mol/（L·min）。

（2）x＝________。

（3）此时B的浓度为________mol/L。

第3节化学反应的速率和限度能力提升训练答案解析

1.解析：

选C。

此题着重考查压强对反应速率的影响。

压强改变时,必须引起反应物浓度的变化,才能使反应速率发生变化,不能理解为“容器所受压强变化时反应速率就会发生变化”。

A、B中反应物浓度不变,速率不变;C中c（N2）增大,速率加快;D中反应物浓度减小,速率减小。

2.解析：

选D。

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。

3.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。

4.解析：

选B。

t1min时,只是X和Y的物质的量相等,没有达到平衡状态,说明正、逆反应速率不相等;根据题中图象,Y表示H2的物质的量随时间的变化关系,X表示NH3的物质的量随时间的变化关系;0～8min,H2的平均反应速率v（H2）=

0.01125mol·L-1·min-1;根据H2的变化量可计算出10～12min时N2的平均反应速率v（N2）=0.0025mol·L-1·min-1。

5.解析：

选A。

①容积恒定的密闭容器中,混合气体密度不变,也就是质量不变,对于有固体参加或者有固体生成的气体反应来说,质量不变说明已经达到平衡。

②这是一个反应前后气体物质的量不变的反应,压强不变不能说明反应达到平衡。

③该反应是反应前后气体的化学计量数不变的反应,也就是气体物质的量不变的反应,不能用物质的量是否变化衡量反应是否达到平衡。

④B的物质的量浓度不变说明生成B的量与消耗B的量相等,也就是正逆反应速率相等,此时反应达到平衡。

⑤v正（C）=v逆（D）,说明正逆反应速率相等,此时反应达到平衡。

⑥v正（B）=2v逆（C）,说明正逆反应速率相等,此时反应达到平衡。

【方法规律】判定化学平衡状态的标志

（1）利用速率相等进行判定时的两个要素:

①分别表示正、逆方向,②变化量符合化学计量数之比。

（2）混合气体的物质的量、压强、密度和平均相对分子质量不变时,能否作为反应达到平衡的标志,取决于该物理量是否是“变量”。

若该物理量是“变量”,则当该物理量不变时说明反应已经达到平衡。

6.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。

7.解析：

N2、H2合成氨的反应:

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）,三个容器中的反应速率都转化为N2的反应速率分别为甲:

v（N2）=

v（H2）=1mol·L-1·min-1,乙:

v（N2）=2mol·L-1·min-1;丙:

v（N2）=

v（NH3）=0.5mol·L-1·min-1;即v（乙）>v（甲）>v（丙）。

答案D

8.解析：

温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。

由于溶液体积均为100mL,则X物质的量越大,浓度越大。

答案B

9.解析：

反应物浓度越小,反应速率越小,若浓度的增加量相同,则后期所用的时间长。

如果不考虑浓度的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,即所需时间为20s。

但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,所需时间应该大于20s,故选C。

答案C

10.解析：

选B。

由题意，平衡时n（D）＝0.5mol·L－1×4L＝2mol，生成2molC的同时生成2molD，所以x＝2。

由　　　　3A（g）＋B（g）

2C（g）＋2D（g）

起始/mol　6　　　5　　　　0　　　0

变化/mol　3　　　1　　　　2　　　2

平衡/mol　3　　　4　　　　2　　　2

可知，B的转化率α（B）＝

×100%＝20%，平衡时c（A）＝

＝0.75mol·L－1。

由x＝2可知反应前后气体的物质的量不变，容器内气体的压强不变。

11.解析：

选D。

可逆反应不能进行到底，即反应物均有剩余，所以消耗Y的物质的量必小于1mol，而生成Z的物质的量必小于1.5mol，生成W的物质的量必小于1mol，所以D错。

12.解析：

选C。

A项，由于该反应是一个反应前后气体体积改变的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态。

B项，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态。

C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达到化学平衡状态。

D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键，即消耗1molH2的同时消耗了1molH2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。

13.解析：

（1）化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以a∶b＝（8mol－2mol）∶（5mol－2mol）＝2∶1，该反应的化学方程式为2N（g）

M（g）。

（2）v（M）＝

＝

mol/（L·min）。

（3）达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比为1∶1不能说明反应达到了平衡状态，A选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C和E选项正确；消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反应方向，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。

答案：

（1）2　

（2）

mol/（L·min）　（3）CE

14.解析：

（1）该反应是可逆反应，5s时，NO转化率为

×100%＝65%。

（2）由平衡体系2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）知，NO2为生成物，初始状态时，c（NO2）＝0，随反应的进行，c（NO2）逐渐增大，当达到平衡时，Δc（NO）＝Δc（NO2）＝

－

＝0.0065mol/L，故表示NO2变化曲线的为b。

v（NO）＝

＝

＝

＝0.003mol/（L·s），则v（O2）＝

v（NO）＝0.0015mol/（L·s）。

（3）a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内气体密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。

答案：

（1）是　65%　

（2）b　0.0015mol/（L·s）　（3）bc

15.解析：

由题意可知,n（HCl）=

=0.4mol,n（Fe）=

=0.1mol,盐酸过量。

反应Fe+2HCl

FeCl2+H2↑,则:

（1）前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为v（FeCl2）=

=0.25mol·L-1·s-1。

（2）后4s内用HCl表示的平均反应速率为v（HCl）=

=0.25mol·L-1·s-1。

答案

（1）0.25mol·L-1·s-1　

（2）0.25mol·L-1·s-1

（3）前2s　前2s时段内盐酸浓度比后4s时段内大

16.解析：

5min时D的浓度为0.5mol/L，则D的平均反应速率v（D）＝

＝0.1mol/（L·min），即v（C）＝v（D），由反应速率之比等于化学计量数之比可知x＝2。

同理可知v（A）＝0.15mol/（L·min）；v（B）＝0.05mol/（L·min）。

由此可知在5min内A的浓度减少量为0.75mol/L；B的浓度减少量为0.25mol/L；假设A、B的起始浓度为x，可得

＝

，解得x＝1.5mol/L，故5min后B的浓度为1.5mol/L－0.25mol/L＝1.25mol/L。

答案：

（1）0.15　

（2）2　（3）1.25