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人教版高中化学必修二第二章+第三节+化学反应的速率和限度 - 图文

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第三节 化学反应的速率和限度

参考答案

1. D 解析: 对于没有气体参加或生成的反应,加压对化学反应速率无影响。

2. C 解析: 如果对催化剂的概念模糊不清,认为只要能使氯酸钾受热分解速率加快的物质就是该反应的催化剂(其中锰与氯酸钾受热分解产生的氧气反应生成二氧化锰,高锰酸钾的分解也能产生二氧化锰),就会掉进命题人设置的“陷阱”错选B。其实催化剂的概念包含两层意思:(1)改变反应速率;(2)反应前后本身的质量和化学性质不变。

3. C 解析: 解决此类问题时,可将不同物质表示的速率换算成用同一物质表示的速率,再比较速率之间数值的大小。本题以N2为标准,将其他物质表示的速率换算成用N2表示的速率,换算时注意速率的单位要统一。

4. C 解析: 增大反应物的量不一定能增加其浓度,如增大固体反应物、纯液体的量,都不能增大浓度,A错误;只有有气体参加的反应,增大压强才能增大浓度,B错误;适当升高温度,一定能增大反应速率,C正确;降低反应物的浓度,反应速率减小,D错误。

5. C 解析: SO3的浓度增加了0.4 mol/L,则O2的浓度减小了0.2 mol/L,v(O2)=Δc(O2)/Δt,Δt=Δc(O2)/v(O2)=0.2 mol·L-1/0.04 mol·(L·s)-1=5 s。

6. B 解析: Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,欲减缓其化学反应速率,需降低H2SO4(或H+)的浓度,且不能使H2SO4(或H+)有损耗,加入Na2CO3(s),H2SO4(或H+)会因反应而损耗:Na2CO3+

++

H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,A不可选;加入水,c(H2SO4)[或c(H)]减小,且H2SO4(或H)未有损耗,B可选;加入CuSO4时,Zn与置换出的Cu形成原电池,使反应速率加快;NaHSO4(s)不行,NaHSO4能电离出H+,使c(H+)增大。

7. B 解析: 在本题中要综合考虑浓度和温度对化学反应速率的影响,先比较浓度的大小,这里的浓度应该是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只需要比较X的浓度,X浓度越大,反应速率越快;因为反应后溶液的体积均为50 mL,所以X的物质的量最大,浓度就最大;通过观察可知,混合后A、B选项中X的浓度相等,且最大,但B中温度更高,因此B的反应速率最大。

8. C 解析: 认真观察图像,再分析原因。

镁条和盐酸反应产生H2的化学方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑,是镁与酸中的H+间的置换反应,与Cl-无关,故④不是影响该反应速率的因素。在镁条的表面有一层氧化膜,当将镁条投入盐酸中时,随着氧化膜的不断溶解,Mg与盐酸接触面积不断增大,则产生的H2的速率会加快。溶液的温度对该反应也有影响,温度越高,产生H2的速率越快。随着反应的进行,H+浓度不断减少,则反应速率会逐渐减慢。

9. B 解析: 因为图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同,故该实验不能确定Fe3

++

与Cu2对H2O2分解的催化效果。

10. B 解析: 第8 min与第4 min时反应物浓度差为10 mol·L1,t为4分,所以在4~8 min时间内的平均反应速率为2.5 mol·L-1·min-1,可以排除C、D两个选项;图中从0 min开始到8 min反应物浓度降低到了原来的1/4,根据这一幅度,可以推测从第8 min到第16 min应该也降低到了原

---

来的1/4,即由10 mol·L1降低到2.5 mol·L1,因此推测第16 min反应物的浓度为2.5 mol·L1,所以可以排除A而选B。

11. B 解析: 沸腾炉只是促使燃料燃烧充分,提高燃料的利用率并减少CO的排放,但不能增大煤炭燃料时的燃烧热,也无法减少SO2气体的形成。

12. A 解析: 升高温度,正反应和逆反应速率均加快,A项错误;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的化学计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达平衡,D项正确。

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13. C 解析: 判断一个反应是否达到限度,从宏观上看各种成分的量是否再发生改变,从微观上看正、逆反应速率是否相等。因为反应中各成分均为气体且反应前后气体的物质的量相等,所以无论是否达到限度,压强和质量都不发生改变,故A、B两项不正确。消耗I2与生成HI的方向均为正反应方向,D项不能证明正反应速率与逆反应速率相等,故不正确。

14. C 解析: ①充入的是NO2和SO2,又NO和SO3的化学计量数之比为1∶1,其物质的量一定相等;②充入量不知道,平衡时不一定相等;③反应过程中压强保持不变,则总物质的量保持不变;④SO2、NO2始状态值不确定,则平衡时反应物和生成物不一定相等。故选C。

15. A 解析: 化学平衡状态的标志实质是v正=v逆≠0,体现在各组分的浓度(或质量分数)不再改变,而与各组分的浓度比例无关。D中,单位时间里每生成1 mol N2,同时生成2 mol NH3,就达到平衡状态。

16. D 解析: A项中只会增加煤的用量,不会使煤炭燃烧充分,也不能提高热能的利用率;B、C项无论在煤的粉碎程度,还是空气用量上都比不上D项。

17. C 解析: 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,故CO2的物质的量一定大于 0.6 mol,但1 mol CO完全转化也只能生成1 mol CO2,所以CO2物质的量小于1 mol,故选C。

18. B 解析: 该反应是一个等物质的量的反应,无论有多少X发生分解,由于体系中总物质的量守恒,所以选B。

19. B 解析: 在可逆反应2SO2(g)+O2(g)

催化剂

△2SO3(g)中,A、C两项若SO2为

0.4 mol/L,则变化0.2 mol/L,需要SO3变化0.2 mol/L,但反应不能进行到底;D项,若SO2为 0.15 mol/L,则c(SO2)减少,那么c(SO3)一定增加,c(SO3)>0.2 mol/L。

20. B 解析: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)放出热量92.4 kJ 由于此反应是可逆反应,所以Q1<92.4 kJ。

在另一容器中充入0.5 mol N2、1.5 mol H2、1 mol NH3,在合成NH3的过程中放出的热量Q2必小于Q1。

21. (1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变

解析: (1)不论正反应为吸热还是放热,升高温度都会使化学反应速率加快,v正加快,v逆也加快,但增加幅度不相同。

(2)若无特别声明,通常所说的催化剂即为“正催化剂”,加入催化剂,可同等程度地提高正、逆化学反应速率。

(3)再充入a mol H2,c(H2)浓度增大,化学反应速率加快。

(4)扩大容器的容积,容器内各物质的浓度(或压强)均减小,化学反应速率降低。

(5)在密闭容器中通入Ne(g),保持容积不变,并未改变反应物的浓度和压强,化学反应速率不变。 22. 3X+Y2Z 0.05 mol/(L·min)

解析: 由图中可知2 min内X、Y分别减少了0.3 mol和0.1 mol,Z增加了0.2 mol,故X、Y为反应物,Z为生成物,X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2,该反应的化学方程式为3X+Y0.2 mol/2 L

v(Z)=2 min=0.05 mol/(L·min)。

23. (1)2Al+6H===2Al3+3H2↑ (2)Cl对铝与H的反应有促进作用 (3)①向上述稀硫酸中加入少量氯化钠、氯化钾等可溶性氯化物,如果能加快反应速率,则假设①成立 ②向上述稀盐酸中加

2Z,

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入少量硫酸钠、硫酸钾等可溶性硫酸盐,如果反应速率减小,则假设②成立 (4)①加入可溶性氯化物 ②适当增加H+浓度 ③加热 ④将铝片改换成铝粉

解析: (1)金属与酸反应的实质是金属与溶液中的H+反应。(2)本题难点是如何提出问题。稀硫

-+-

酸中含有H+、SO24,稀盐酸中含有H、Cl。依题意信息知,外形、组成相同的铝与酸接触面相同,+

H浓度相同,反应在相同温度下进行,说明二者的温度、浓度、接触面都相同,不同的是溶液中所含阴离子不同,联想催化剂对化学反应的影响,可能是阴离子对反应的影响不同。(3)针对提出的猜想,设计实验方案。设计方案可以从正反两个方面切入。(4)改变条件加快反应,要从影响化学反应速率的因素切入:温度、浓度、催化剂和固液反应接触面。

24. (1)0.25 mol·(L·min)-1 (2)0.25 mol·(L·min)-1

(3)前2 min的化学反应速率快,因在同一反应时间内,v(HCl)=2v(FeCl2),对比前2 min和后 4 min的速率知,前2 min的化学反应速率较快,因前2 min时盐酸的浓度较大。

解析: Fe+2HCl===FeCl2+H2↑

1.12 L

(1)前2 min内生成的n(FeCl2)=n(H2)==0.05 mol,

22.4 L·mol-10.05 mol

v(FeCl2)==0.25 mol·(L·min)-1

0.1 L×2 min5.6 g

(2)n(Fe)==0.1 mol,

56 g·mol-114.6 g

n(HCl)=-=0.4 mol,

36.5 g·mol1所以反应时盐酸过量,应用Fe计算产生H2的量, n(H2)=0.1 mol,耗HCl 0.2 mol, 在前2 min已消耗n(HCl)=故后4 min内:

0.2 mol-0.1 mol

v(HCl)==0.25 mol·(L·min)-1。

0.1 L×4 min

(3)因在同一反应时间内,v(HCl)=2v(FeCl2),对比前2 min和后4 min的速率知,前2 min的化学反应速率较快,因前2 min时盐酸的浓度较大。

ab

25. (1)V mol/L V mol/L 0 v(正) v(逆) (2)减小 减小 增大 减小 增大 (3)相等 保持不变

1.12 L

2=0.1 mol, -×22.4 L·mol1

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解析: 主要考查化学平衡建立的过程,开始时,c(H2)和c(I2)为最大值,正反应速率最大,由于此时没有HI,逆反应速率最小为0,随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小,正反应速率越来越小,逆反应速率逐渐变大,直到平衡时,v(正)=v(逆)。

高温

26. (1)①Fe3O4+4C=====3Fe+4CO↑

高温高温高温

②C+O2=====CO2,CO2+C=====2CO(或2C+O2=====2CO) 高温

③Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2

(2)该反应已达到了平衡状态(或该反应不能进行到底,或该反应进程达到了最大限度) 解析: 注意Fe2O3与CO的反应为可逆反应,一定条件下,该反应可以达到最大限度。 27. 天然气 增大 不能充分燃烧(生成有毒的CO) 丁烷遇冷凝结为液体使管内气流不畅

解析: 根据化学方程式,2体积CO或H2燃烧时只需1体积O2,而1体积CH4燃烧时需2体积O2,故管道煤气的灶具改烧天然气时,要增大进风口,若O2量不足,会使燃料燃烧不充分而产生CO污染空气。根据表中数据丁烷沸点为-0.5 ℃,冬天时易凝结为液体。

28. (1)t2~t3、t4~t5 (2)①50% ②B (3)AB

解析: (1)v(正)=v(逆)时,表明反应处于化学平衡状态,故t2~t3,t4~t5段符合。

(2)气体的压强为起始的80%,则气体的物质的量也为起始时的80%,则减少量为20%,因此,反应后气体的总物质的量减少(2 mol+8 mol)×20%=2 mol。

N2 + 3H2 2NH3

1 3 2 Δn=2 Δn: 1 mol 3 mol 2 mol 2 mol

因此反应中有1 mol N2和3 mol H2反应生成2 mol NH3,则反应放出热量为92.4 kJ,N2转化率为1 mol

100%=50%。 2 mol×(3)因该反应是气体分子数减少且正反应为放热的反应,故压强、温度不变能证明反应达到化学平衡,反应达平衡时,N2、H2、NH3的浓度不再变化,与化学计量数之比无关,C错误;D项 v(N2)正、v(H2)正同方向,不能说明反应到达平衡状态。

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精品试卷第三节化学反应的速率和限度参考答案1.D解析:对于没有气体参加或生成的反应,加压对化学反应速率无影响。2.C解析:如果对催化剂的概念模糊不清,认为只要能使氯酸钾受热分解速率加快的物质就是该反应的催化剂(其中锰与氯酸钾受热分解产生的氧气反应生成二氧化锰,高锰酸钾的分解也能产生二氧化锰),就
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