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同步练习5　化学反应的速率与限度
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·四川绵阳高一期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A.金属钠与足量水反应，增加水的量能加快反应速率
B.外界条件相同时，放热反应的速率一定大于吸热反应的速率
C.对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，增大压强不一定加快反应速率
D.2.8 g铁片与100 mL 1.0 mol·L-1的稀硫酸反应，加入少量CuSO4固体，可以在加快反应速率的同时不改变H2的产量
2.(2025·湖北枝江高一期中)13 g锌粒与足量2 mol·L-1稀硫酸反应生成H2，下列措施可以加快反应速率，但减少H2的最终生成量的是(　　)
A.将锌粒换成等质量的锌粉
B.向稀硫酸中加入少量CuSO4固体
C.向稀硫酸中加入少量Na2SO4溶液
D.将该稀硫酸换成足量0.5 mol·L-1稀硫酸
3.一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入2 L密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，正反应放热。下列说法正确的是(　　)
A.达到反应限度时，SO2和SO3的分子数一定相等
B.任意时刻，SO2和SO3物质的量之和一定为2 mol
C.SO2的消耗速率等于O2的生成速率时，达到反应限度
D.达到反应限度后，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
4.(2025·河南濮阳高一检测)在2 L恒容密闭容器中加入足量的炭和2 mol水蒸气发生反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，5 min时测得CO(g)的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是(　　)
A.v(C)＝0.04 mol·L-1·min-1
B.5 min时H2O(g)的转化率为60%
C.因C足量，所以H2O可以完全转化
D.5 min时n(H2)＝0.8 mol
5.如图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是(　　)
A.①中“净化”可以防止催化剂中毒，③选择高效催化剂可以使原料完全转化成氨
B.②中“加压”可以增大反应速率，因为在该压强下催化剂的活性最大
C.③一般选择控制反应温度为700 ℃左右
D.④⑤有利于提高原料的利用率，节约生产成本
6.设C(s)＋CO2(g)2CO(g)(反应速率为v1)；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(反应速率为v2)，对于上述反应，当增大容器体积时，v1和v2的变化情况为(　　)
A.同时增大 B.同时减小
C. v1增大，v2减小 D. v1减小，v2增大
7.已知CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2 L密闭容器中分别加入0.5 mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是(　　)
时间/min 0 10 20 30 40 50
n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10
A.0~20 min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知，该反应在50 min时才达平衡状态
C.单位时间内，若消耗0.5 mol N2的同时，生成1 mol NO2，则反应达到平衡
D.达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等
8.下列标志可表明对应反应一定达到平衡状态的是(　　)
选项 反应条件 可逆反应 标志
A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 混合气体的平均相对分子质量不变
B 恒温恒压 2NO2(g)N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4)
C 恒温恒容 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变
D 恒温恒容 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) v正(O2)＝2v逆(NO2)
9.在体积都为2 L的恒容容器中，200 ℃和T ℃时，发生如下反应：A2B＋C，A的物质的量浓度(单位：mol·L-1)随时间变化的有关实验数据见下表：
　　时间/min 温度/℃　　 0 2 4 6 8 10
容器1 200 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15
容器2 T 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18
下列有关该反应的描述正确的是(　　)
A.在200 ℃时，6 min时用A表示的化学反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
B.从表中可以看出T<200 ℃
C.T ℃下，6 min时反应刚好达到平衡状态
D.向容器1中通入氦气，容器中总压强增大，反应速率不变
10.(2025·福州高一期中)一定条件下，对于反应X＋3Y2Z，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1，则下列判断合理的是(　　)
①c1∶c2＝1∶3
②平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
③X和Y转化量之比为1∶1
④c2的取值范围为0A.①② B.①④ C.②③ D.③④
11.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是(　　)
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较H2O2分解速率的大小
B.相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图乙所示装置测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
12.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　)
A.该反应的化学方程式为2B＋C6A＋2D
B.0~1 s内，v＝v
C.0~6 s内，各物质的平均反应速率相等
D.0~6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
13.丙酮()碘化反应为＋I2I-＋H+＋。某兴趣小组在20 ℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速率的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。
序号 c(丙酮)/(mol·L-1) c(I2)/(mol·L-1) c(H+)/(mol·L-1) 褪色时间/s
① 2 0.002 0.5 40
② 1 0.002 0.5 80
③ 2 0.001 0.5 20
④ 2 0.002 0.25 80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是(　　)
A.实验①中，v(I2)＝5×10-5 mol·L-1·s-1
B.由实验①②可知，c(丙酮)越大，反应速率越快
C.由实验①③可知，c(I2)越大，反应速率越慢
D.由实验①④可知，c(H+)越大，反应速率越快
14.某反应A(g)＋B(g)――→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)。其中，k为速率常数，是指给定温度下，反应物的浓度均为1 mol·L-1 时的反应速率。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。改变反应物浓度(单位：mol·L-1)时，反应的瞬时速率(单位：10-3 mol·L-1·min-1)如表所示，下列说法不正确的是(　　)
c(A) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
A.上述表格中的c1＝0.75、v2＝6.4
B.该反应的速率常数k＝6.4×10-3 min-1
C.升温、加入催化剂及缩小容积均可使k增大，反应瞬时速率加快
D.在过量的B存在时，当剩余6.25%的A时，所需的时间是500 min
二、非选择题(本题共3小题，共44分)
15.(14分)(2025·合肥高一期中)Ⅰ.在一定温度下，4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：
(1)比较t2时刻，正、逆反应速率大小：v正　　(填“>”“＝”或“<”)v逆。
(2)若t2＝2 min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为　　　　。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为　　　　。
Ⅱ.某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 35 0 0
(4)①本实验待测数据可以是　　　　，
实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　　　　　　　　　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响；实验Ⅰ和实验Ⅳ可以探究　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验发现实验Ⅲ比实验Ⅰ反应速率快，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
16.(14分)在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
(1)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/(10-4 mol·L-1) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/(10-3 mol·L-1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
前2 s内的平均反应速率v(N2)＝　　　　　，从表格看，已达化学平衡的时间段为　　　　　。
(2)(4分)在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，已知NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。如图是反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是　　　　(填字母)。
a.t1时，反应未达到平衡，NO2浓度在减小
b.t2时，反应达到平衡，反应不再进行
c.t2~t3，各物质浓度不再变化
d.t2~t3，各物质浓度相等
e.O~t2，N2O4浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
g.建立平衡过程中，混合气体平均相对分子质量增大
(3)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l)，反应放热。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据：n＝　　　　　，m＝　　　　　。
实验编号 T/℃ p/MPa
① 180 2∶3 0.1
② n 2∶3 5
③ 350 m 5
(4)在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2＋3H22NH3，根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨气的反应速率由大到小排列为　　　　　(填字母)。
A.v(H2)＝0.01 mol·L-1·s-1
B.v(N2)＝0.3 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)＝0.15 mol·L-1·min-1
D.v(H2)＝0.3 mol·L-1·min-1
17.(16分)在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO＋O22NO2体系中，n随时间的变化如下表所示，各物质的浓度(c)—时间(t)变化曲线如图所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
回答下列问题：
(1)0~2 s内用O2表示的化学反应速率v＝　　　　　　 。从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图中曲线a、b能表示c变化的是　　　　。
(3)图中A点处反应　　　　(填“已达到”或“未达到”)平衡状态，A点处v正　　　　(填“>”或“<”)B点处v逆。
(4)若要加快该反应速率，可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　(任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是　　　　(填字母)。
A.混合气体的颜色不再变化
B.v正＝2v逆
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.1 mol NO发生反应同时生成1 mol NO2
(6)已知该反应为放热反应，若生成2 mol NO2放出热量为Q，则通入2 mol NO与足量O2充分反应生成NO2放出的热量　　　　(填“>”“<”或“＝”)Q。
同步练习5　化学反应的速率与限度
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·四川绵阳高一期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A.金属钠与足量水反应，增加水的量能加快反应速率
B.外界条件相同时，放热反应的速率一定大于吸热反应的速率
C.对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，增大压强不一定加快反应速率
D.2.8 g铁片与100 mL 1.0 mol·L-1的稀硫酸反应，加入少量CuSO4固体，可以在加快反应速率的同时不改变H2的产量
答案　C
解析　水为纯液体，增加水的量不能加快反应速率，故A错误；反应速率与物质的性质有关，与反应吸、放热无关，如金属的腐蚀为放热反应，但非常缓慢，故B错误；若容器体积恒定，向容器中通入稀有气体，尽管压强增大，反应速率并不加快，故C正确；n(Fe)＝＝0.05 mol，n(H+)＝0.1 L×1.0 mol·L-1×2＝0.2 mol，由Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑可知，Fe完全反应，生成的氢气由Fe的物质的量决定，加入少量CuSO4固体，Fe可置换出Cu，构成原电池可加快反应速率，但生成的氢气减少，故D错误。
2.(2025·湖北枝江高一期中)13 g锌粒与足量2 mol·L-1稀硫酸反应生成H2，下列措施可以加快反应速率，但减少H2的最终生成量的是(　　)
A.将锌粒换成等质量的锌粉
B.向稀硫酸中加入少量CuSO4固体
C.向稀硫酸中加入少量Na2SO4溶液
D.将该稀硫酸换成足量0.5 mol·L-1稀硫酸
答案　B
解析　将锌粒换成等质量的锌粉，反应速率加快，氢气的最终生成量不变，A错误；向稀硫酸中加入少量CuSO4固体，锌与硫酸铜会发生置换反应生成Cu，导致与酸反应的锌变少，氢气的最终生成量变少，同时铜、锌、酸构成原电池，加快反应速率，B正确；向稀硫酸中加入少量Na2SO4溶液，相当于稀释了酸溶液，反应速率减慢，C错误；将该稀硫酸换成足量0.5 mol·L-1稀硫酸，反应速率会减慢，D错误。
3.一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入2 L密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，正反应放热。下列说法正确的是(　　)
A.达到反应限度时，SO2和SO3的分子数一定相等
B.任意时刻，SO2和SO3物质的量之和一定为2 mol
C.SO2的消耗速率等于O2的生成速率时，达到反应限度
D.达到反应限度后，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
答案　B
解析　达到反应限度时，反应物和生成物的物质的量与化学方程式中的化学计量数无关，故A错误；反应中二氧化硫与三氧化硫的化学计量数相等，二氧化硫的消耗量与三氧化硫的生成量相等，故SO2 和 SO3 物质的量之和一定为2 mol，故B正确；SO2的消耗速率等于O2的生成速率时，正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故C错误；达到反应限度后，升高温度，正、逆反应速率均增大，故D错误。
4.(2025·河南濮阳高一检测)在2 L恒容密闭容器中加入足量的炭和2 mol水蒸气发生反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，5 min时测得CO(g)的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是(　　)
A.v(C)＝0.04 mol·L-1·min-1
B.5 min时H2O(g)的转化率为60%
C.因C足量，所以H2O可以完全转化
D.5 min时n(H2)＝0.8 mol
答案　D
解析　C为固体，不能用C表示化学反应速率，故A错误；5 min时测得CO(g)的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，即生成的CO的物质的量为0.8 mol，由方程式知，生成的H2的物质的量为0.8 mol，消耗的水的物质的量为0.8 mol，5 min时H2O(g)的转化率为×100%＝40%，故B错误、D正确；该反应为可逆反应，所以H2O不能完全转化，故C错误。
5.如图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是(　　)
A.①中“净化”可以防止催化剂中毒，③选择高效催化剂可以使原料完全转化成氨
B.②中“加压”可以增大反应速率，因为在该压强下催化剂的活性最大
C.③一般选择控制反应温度为700 ℃左右
D.④⑤有利于提高原料的利用率，节约生产成本
答案　D
解析　“净化”的目的是除去杂质，防止催化剂中毒而失去活性，但③选择高效催化剂只能增大反应速率，并不能使原料完全转化为氨，故A错误；②中“加压”是为了增大反应速率和氨的产率，并不是该压强下催化剂的活性最大，故B错误；工业合成氨反应一般选择在400~500 ℃下进行，因为该温度范围内反应速率较大，氨的产率也较大，故C错误；合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，步骤④⑤通过液化将未反应的氢气和氮气与氨分离，并循环使用，有利于提高原料的利用率，节约生产成本，故D正确。
6.设C(s)＋CO2(g)2CO(g)(反应速率为v1)；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(反应速率为v2)，对于上述反应，当增大容器体积时，v1和v2的变化情况为(　　)
A.同时增大 B.同时减小
C. v1增大，v2减小 D. v1减小，v2增大
答案　B
解析　题述反应都是由气体参加的反应，增大容器体积时，除C(s)外，两个反应的反应物和生成物的浓度都减小，气体的压强减小，反应速率均减小，B正确。
7.已知CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2 L密闭容器中分别加入0.5 mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是(　　)
时间/min 0 10 20 30 40 50
n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10
A.0~20 min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知，该反应在50 min时才达平衡状态
C.单位时间内，若消耗0.5 mol N2的同时，生成1 mol NO2，则反应达到平衡
D.达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等
答案　D
解析　0~20 min内，甲烷反应了0.25 mol，则NO2反应了0.5 mol，其反应速率为＝0.0125 mol·L-1·min-1，A错误；单位时间内，消耗0.5 mol N2，一定会生成1 mol NO2，此时未知正方向反应情况，不能判断是否达到平衡状态，C错误；初始时，甲烷与二氧化氮的物质的量之比为1∶2，其化学计量数之比也为1∶2，则反应达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等，D正确。
8.下列标志可表明对应反应一定达到平衡状态的是(　　)
选项 反应条件 可逆反应 标志
A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 混合气体的平均相对分子质量不变
B 恒温恒压 2NO2(g)N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4)
C 恒温恒容 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的百分含量不变
D 恒温恒容 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) v正(O2)＝2v逆(NO2)
答案　A
解析　混合气体的总质量不变，总物质的量发生变化，混合气体的平均相对分子质量是变量，所以当其不变时，反应一定达平衡状态，A符合题意；平衡时c(NO2)、c(N2O4)与起始加入量有关，所以c(NO2)＝2c(N2O4)时，无法判断正、逆反应速率是否相等，反应不一定达平衡状态，B不符合题意；NH2COONH4分解所得NH3与CO2的物质的量之比为定值，NH3的百分含量始终不变，所以NH3的百分含量不变时，反应不一定达平衡状态，C不符合题意；不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，当2v正(O2)＝v正(NO2)＝v逆(NO2)时，才能说明反应达平衡状态，D不符合题意。
9.在体积都为2 L的恒容容器中，200 ℃和T ℃时，发生如下反应：A2B＋C，A的物质的量浓度(单位：mol·L-1)随时间变化的有关实验数据见下表：
　　时间/min 温度/℃　　 0 2 4 6 8 10
容器1 200 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15
容器2 T 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18
下列有关该反应的描述正确的是(　　)
A.在200 ℃时，6 min时用A表示的化学反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
B.从表中可以看出T<200 ℃
C.T ℃下，6 min时反应刚好达到平衡状态
D.向容器1中通入氦气，容器中总压强增大，反应速率不变
答案　D
解析　在200 ℃时，0~6 min内用A表示的平均化学反应速率为0.1 mol·L-1·min-1，故A错误；从表中可以看出，相同时间内容器2中A的变化量大于容器1，容器2反应速率快， 所以T>200 ℃，故B错误；T ℃下，可能是4~6 min内某一时刻反应刚好达到平衡状态，故C错误；向容器1中通入氦气，容器中总压强增大，浓度不变，反应速率不变，故D正确。
10.(2025·福州高一期中)一定条件下，对于反应X＋3Y2Z，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1，则下列判断合理的是(　　)
①c1∶c2＝1∶3
②平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
③X和Y转化量之比为1∶1
④c2的取值范围为0A.①② B.①④ C.②③ D.③④
答案　B
解析　由题可知：　　X＋3Y2Z
起始/　　　 c1　　　 c2　　　c3
平衡/　　　0.1　　　0.3　　　0.08
反应方程式中反应物X、Y的化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y以物质的量之比为1∶3消耗，因此起始时X和Y的浓度之比为1∶3，①正确；平衡时Y和Z的生成速率之比等于化学计量数之比，即Y和Z的生成速率之比为3∶2，②错误；反应中X和Y以物质的量之比为1∶3消耗，X和Y转化量之比为1∶3，③错误；运用极限法，假设起始时Z的浓度为0 mol·L-1，则c2为0.42 mol·L-1，即c2的取值范围为011.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是(　　)
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较H2O2分解速率的大小
B.相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图乙所示装置测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
答案　B
解析　反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；图甲所示实验中没有控制唯一变量，没有设计实验验证Cl-和S对反应速率的影响，故该实验不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，故B错误；反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，要测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间，故C正确；关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，活塞不能回到原位，故D正确。
12.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　)
A.该反应的化学方程式为2B＋C6A＋2D
B.0~1 s内，v＝v
C.0~6 s内，各物质的平均反应速率相等
D.0~6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
答案　D
解析　由图可知，B、C的物质的量减少，B、C为反应物，A、D的物质的量增加，A、D为生成物，平衡时B、C、A、D的Δn之比为(1.0－0.4)∶(1.0－0.2)∶(1.2－0)∶(0.4－0)＝3∶4∶6∶2，结合Δn之比等于化学计量数之比可知化学方程式为3B＋4C6A＋2D，故A错误；化学反应速率之比等于其化学计量数之比，因此0~6 s内，各物质的反应速率不相等，故C错误；0~6 s内，v(B)＝＝0.05 mol·L-1·s-1，故D正确。
13.丙酮()碘化反应为＋I2I-＋H+＋。某兴趣小组在20 ℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速率的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。
序号 c(丙酮)/(mol·L-1) c(I2)/(mol·L-1) c(H+)/(mol·L-1) 褪色时间/s
① 2 0.002 0.5 40
② 1 0.002 0.5 80
③ 2 0.001 0.5 20
④ 2 0.002 0.25 80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是(　　)
A.实验①中，v(I2)＝5×10-5 mol·L-1·s-1
B.由实验①②可知，c(丙酮)越大，反应速率越快
C.由实验①③可知，c(I2)越大，反应速率越慢
D.由实验①④可知，c(H+)越大，反应速率越快
答案　C
解析　实验①中，v(I2)＝＝5×10-5 mol·L-1·s-1，故A正确；由实验①②可知，c(丙酮)越大，褪色时间越短，反应速率越快，故B正确；实验①③c(丙酮)相等，c(I2)越大，褪色时间越长，但不能说明反应速率慢，故C错误；实验①④中c(丙酮)、c(I2)相等，c(H+)越大褪色时间越短，反应速率越快，故D正确。
14.某反应A(g)＋B(g)――→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)。其中，k为速率常数，是指给定温度下，反应物的浓度均为1 mol·L-1 时的反应速率。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。改变反应物浓度(单位：mol·L-1)时，反应的瞬时速率(单位：10-3 mol·L-1·min-1)如表所示，下列说法不正确的是(　　)
c(A) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
A.上述表格中的c1＝0.75、v2＝6.4
B.该反应的速率常数k＝6.4×10-3 min-1
C.升温、加入催化剂及缩小容积均可使k增大，反应瞬时速率加快
D.在过量的B存在时，当剩余6.25%的A时，所需的时间是500 min
答案　C
解析　由表格中第1、2、4组的数据代入速率方程，可求得m＝1、n＝0，从而求出速率常数k＝6.4×10-3 min-1，B正确；当速率为4.8×10-3 mol·L-1·min-1时，c1＝0.75 mol·L-1，c(A)＝1 mol·L-1时速率为6.4×10-3 mol·L-1·min-1，A正确；速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，C错误；存在过量的B时，剩余6.25%的A可以看作经历4个半衰期，因此所需的时间为＝500 min，D正确。
二、非选择题(本题共3小题，共44分)
15.(14分)(2025·合肥高一期中)Ⅰ.在一定温度下，4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：
(1)比较t2时刻，正、逆反应速率大小：v正　　(填“>”“＝”或“<”)v逆。
(2)若t2＝2 min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为　　　　。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为　　　　。
Ⅱ.某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 35 0 0
(4)①本实验待测数据可以是　　　　，
实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　　　　　　　　　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响；实验Ⅰ和实验Ⅳ可以探究　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验发现实验Ⅲ比实验Ⅰ反应速率快，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)>　(2)0.25 mol·L-1·min-1　(3)75%　(4)①反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)　硫酸浓度　温度　②锌和硫酸铜反应生成铜，锌、铜、硫酸形成原电池，反应速率加快
解析　(1)根据图示，t2时刻M增多、N减少，所以反应正向进行，正、逆反应速率大小：v正>v逆。
(2)若t2＝2 min，反应开始至t2时M的物质的量增加2 mol，用M的浓度变化表示的平均反应速率为＝0.25 mol·L-1·min-1。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物N的物质的量由8 mol变为2 mol，N的转化率为×100%＝75%。
(4)探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，实验待测数据可以是反应结束所需要的时间或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间；实验Ⅰ和实验Ⅱ的硫酸浓度不同，可以探究硫酸浓度对锌与稀硫酸反应速率的影响；实验Ⅲ加入硫酸铜固体，Zn置换出铜，锌、铜、硫酸形成原电池，反应速率加快。
16.(14分)在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
(1)控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/(10-4 mol·L-1) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/(10-3 mol·L-1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
前2 s内的平均反应速率v(N2)＝　　　　　，从表格看，已达化学平衡的时间段为　　　　　。
(2)(4分)在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，已知NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。如图是反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是　　　　(填字母)。
a.t1时，反应未达到平衡，NO2浓度在减小
b.t2时，反应达到平衡，反应不再进行
c.t2~t3，各物质浓度不再变化
d.t2~t3，各物质浓度相等
e.O~t2，N2O4浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
g.建立平衡过程中，混合气体平均相对分子质量增大
(3)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l)，反应放热。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据：n＝　　　　　，m＝　　　　　。
实验编号 T/℃ p/MPa
① 180 2∶3 0.1
② n 2∶3 5
③ 350 m 5
(4)在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2＋3H22NH3，根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨气的反应速率由大到小排列为　　　　　(填字母)。
A.v(H2)＝0.01 mol·L-1·s-1
B.v(N2)＝0.3 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)＝0.15 mol·L-1·min-1
D.v(H2)＝0.3 mol·L-1·min-1
答案　(1)1.875×10-4 mol·L-1·s-1　4~5 s
(2)aceg　(3)180　2∶3　(4)B>A>D>C
解析　(1)前2 s内Δc(NO)＝7.5×10-4 mol·L-1，根据化学方程式可知，Δc(N2)＝3.75×10-4 mol·L-1，则v(N2)＝＝1.875×10-4 mol·L-1·s-1；根据表格数据，4 s后CO和NO的浓度保持不变，则说明反应在4~5 s时间段内反应已达到平衡状态。(2)t1时，正反应速率大于逆反应速率，则反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行，所以NO2浓度在减小，故a正确；t2时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，化学平衡为动态平衡，反应没有停止，故b错误；t2~t3为平衡状态，各物质浓度不再变化，但浓度不一定相等，故c正确、d错误；O~t2，正反应速率大于逆反应速率，反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，所以N2O4浓度增大，气体的颜色变浅，故e正确、f错误；建立平衡过程中，混合气体质量不变，物质的量减小，平均相对分子质量增大，故g正确。(3)寻找合成甲醇的适宜温度和压强，故温度和压强为变量，需保持相同，则m＝2∶3；①②中压强不同，则温度需相同，即n＝180。(4)根据化学方程式将四个选项中的速率都化为氮气的反应速率，并统一单位，则A项，v(H2)＝0.01 mol·L-1·s-1＝0.6 mol·L-1·min-1，则v(N2)＝v(H2)＝0.2 mol·L-1·min-1；B项，v(N2)＝0.3 mol·L-1·min-1；C项，v(NH3)＝0.15 mol·L-1·min-1，则v(N2)＝v(NH3)＝0.075 mol·L-1·min-1；D项，v(H2)＝0.3 mol·L-1·min-1，则v(N2)＝v(H2)＝0.1 mol·L-1·min-1；综上所述，生成氨气的反应速率由大到小顺序为B>A>D>C。
17.(16分)在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO＋O22NO2体系中，n随时间的变化如下表所示，各物质的浓度(c)—时间(t)变化曲线如图所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
回答下列问题：
(1)0~2 s内用O2表示的化学反应速率v＝　　　　　　 。从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图中曲线a、b能表示c变化的是　　　　。
(3)图中A点处反应　　　　(填“已达到”或“未达到”)平衡状态，A点处v正　　　　(填“>”或“<”)B点处v逆。
(4)若要加快该反应速率，可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　(任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是　　　　(填字母)。
A.混合气体的颜色不再变化
B.v正＝2v逆
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.1 mol NO发生反应同时生成1 mol NO2
(6)已知该反应为放热反应，若生成2 mol NO2放出热量为Q，则通入2 mol NO与足量O2充分反应生成NO2放出的热量　　　　(填“>”“<”或“＝”)Q。
答案　(1)0.0015 mol·L-1·s-1　随着反应进行，反应物浓度逐渐下降　(2)曲线b　(3)未达到　>　(4)升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等)　(5)AC　(6)<
解析　(1)0~2 s内NO的反应速率为＝0.003 mol·L-1·s-1，化学反应速率比之等于化学计量数之比，则用O2表示的化学反应速率vv(NO)＝0.001 5 mol·L-1·s-1。
(2)化学反应方程式中，NO与NO2的化学计量数相等，则二者的浓度变化量都为0.006 5 mol·L-1，则图中曲线a、b能表示c变化的是曲线b。
(5)混合气体的颜色不再变化，则NO2的浓度不变，反应达平衡状态，A符合题意；v正＝2v逆，反应进行的方向相反，但反应速率之比不等于化学计量数之比，则反应未达平衡状态，B不符合题意；该反应反应前后气体的分子数不等，平衡前混合气体的平均相对分子质量在不断发生改变，当混合气体平均摩尔质量保持不变时，反应达平衡状态，C符合题意；1 mol NO发生反应同时生成1 mol NO2，反应进行的方向相同，不能说明反应达平衡状态，D不符合题意。

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