2020年高中化學新教材同步必修第二冊 階段重點突破練（四）

階段重點突破練(四)一、化學反應速率的計算與比較1.反應4A(s)＋3B(g)4C(g)＋D(g)，經(jīng)2minB的濃度減少0.6mol·L－1，對此反應速率的正確表示是()A.用A表示的反應速率是0.4mol·L－1·min－1B.分別用B、C、D表示反應的速率，其比是3∶4∶1C.在2min末時的反應速率，用反應物B來表示是0.3mol·L－1·min－1D.在這2min內(nèi)用A和C表示的反應速率的值都是相同的答案B解析反應中A物質(zhì)為固體，不能用來表示反應速率，故A錯誤；用B、C、D表示反應的速率與化學計量數(shù)成正比，其比是3∶4∶1，故B正確；0.3mol·L－1·min－1是2min內(nèi)平均速率，不是2min末即時速率，故C錯誤；A物質(zhì)為固體，不用于表示反應速率，故D錯誤。2.(2019·阜陽校級期末)在2L密閉容器中，發(fā)生以下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應速率為0.12mol·L－1·s－1，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量是()A.1.6mol B.2.8molC.2.4mol D.1.2mol答案B解析根據(jù)化學反應速率之比等于對應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，可得v(B)＝0.5v(A)＝mol。3.在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應，根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測得的結(jié)果判斷，生成氨的反應速率最快的是()A.v(NH3)＝0.1mol·L－1·min－1B.v(NH3)＝0.2mol·L－1·min－1C.v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1D.v(H2)＝0.4mol·L－1·min－1答案D解析反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，以氫氣的反應速率為標準進行判斷。－1·min－1，所以v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1；C項，v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1；D項，v(H2)＝0.4mol·L－1·min－1，所以反應速率最快的是D。4.(2018·棗莊市薛城區(qū)期中)把0.6molX氣體和0.6molY氣體混合于2L的密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW。若測知以Z的濃度變化表示平均反應速率為0.01mol·L－1·min－1，則化學方程式中n的值為()A.1B.2C.3D.4答案A解析5min內(nèi)W的平均化學反應速率v(W)＝eq\f(\f(0.2mol,2L),5min)＝0.02mol·L－1·min－1，利用各物質(zhì)的－1，則v(Z)∶v(W)＝0.01mol·L－1·min－1∶0.02mol·L－1·min－1＝n∶2，所以n＝1，選項A正確。二、化學反應速率的影響因素及實驗探究5.100mL6mol·L－1硫酸溶液與過量鋅粒反應，一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可采取的措施是()A.加入少量碳酸鈉粉末 B.加入少量硫酸銅溶液C.加入適量NaCl溶液 D.加熱答案C解析加入少量碳酸鈉粉末，消耗硫酸，生成氫氣的總量減少，A項錯誤；加入少量的硫酸銅溶液，鋅置換出銅，形成原電池，加快反應速率，B項錯誤；加入適量NaCl溶液，氫離子濃度減小，反應速率減小，不影響生成氫氣的總量，C項正確；溫度升高，反應速率增大，D項錯誤。6.反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進行，下列條件的改變能使反應速率加快的是()①增加鐵的量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變，充入N2使體系壓強增大④保持體積不變，充入水蒸氣使體系壓強增大A.①④ B.②③C.③④ D.②④答案D解析對于反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)來說，增大壓強、濃度、升高溫度以及增大固體的表面積，都可增大反應速率。①Fe為固體，增加鐵的量，反應速率不變，故錯誤；②將容器的體積縮小一半，氣體濃度增大，反應速率增大，正逆反應速率增大，故正確；③保持體積不變，充入N2使體系壓強增大，各組分的濃度不變，反應速率不變，故錯誤；④保持體積不變，充入水蒸氣使體系壓強增大，反應物濃度增大，反應速率增大，故正確；故選D。7.(2018·宿遷市期中)向四個體積相同的密閉容器(甲、乙、丙、丁)中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應時，按反應速率由大到小排列順序正確的是()甲：在500℃時，10molSO2和5molO2反應乙：在500℃時，用V2O5作催化劑，10molSO2和5molO2反應丙：在450℃時，8molSO2和5molO2反應?。涸?00℃時，8molSO2和5molO2反應A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲答案C解析甲與乙相比，O2、SO2濃度相等，乙中使用催化劑，其他條件相同，使用催化劑反應速率更快，所以反應速率：乙＞甲；甲與丁相比，甲中SO2的物質(zhì)的量比丁中大，即SO2的濃度比丁中大，其他條件相同，濃度越大，反應速率越快，所以反應速率：甲＞?。槐c丁相比，其他條件相同，丁中溫度高，溫度越高，反應速率越快，所以反應速率：?。颈凰苑磻俾视纱蟮叫〉呐帕许樞驗橐?、甲、丁、丙，答案選C。8.CaCO3與稀鹽酸反應(放熱反應)生成CO2的物質(zhì)的量與反應時間的關系如圖所示，下列結(jié)論不正確的是()A.反應開始2min內(nèi)平均反應速率最大B.反應速率先增大后減小C.反應在第2min到第4min內(nèi)溫度對反應速率的影響比濃度大D.反應在第2min到第4min內(nèi)生成CO2的平均反應速率為前2min的2倍答案A解析由圖可知，2～4min時間內(nèi)，生成的二氧化碳的物質(zhì)的量最大，故2～4min內(nèi)平均反應速率最快，A項錯誤；由圖像可知，0～2min內(nèi)，生成二氧化碳0.1mol，2～4min內(nèi)，生成二氧化碳0.2mol,4～6min內(nèi)，生成二氧化碳0.05mol，則反應速率先增大后減小，B項正確；隨反應進行，氫離子濃度降低，氫離子濃度變化使反應速率降低，由圖像可知，2～4min反應速率最快，說明2～4min溫度對反應速率起主要作用，4min后反應速率又降低，說明氫離子濃度起主要作用，C項正確；2～4min內(nèi)，生成0.2molCO2,0～2min內(nèi)，生成0.1molCO2，相同時間內(nèi)CO2的生成速率與其生成的物質(zhì)的量成正比，D項正確。9.把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖所示的坐標曲線來表示，請回答下列問題：(1)反應時間由O→a不產(chǎn)生氫氣的原因是____________________________________________________________________________________________________________________，有關的化學方程式為___________________________________________________________________。(2)反應時間由a→c產(chǎn)生氫氣的速率逐漸增大的主要原因是________________________________________________________________________。(3)反應時間從c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸減小的主要原因是________________________________________________________________________。答案(1)硫酸首先與鋁片表面的氧化鋁反應，不產(chǎn)生氫氣Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O(2)反應放熱使溶液溫度升高，反應速率增大(3)硫酸的濃度減小使反應速率減小解析(1)在不產(chǎn)生氫氣。(2)a→c段，雖然硫酸的濃度逐漸減小，但是該反應是放出熱量的反應，反應進行中溶液溫度逐漸升高，溫度升高，化學反應速率增大。(3)反應時間從c以后，硫酸的濃度逐漸減小，成為影響化學反應速率的主要因素，因此化學反應速率逐漸減小。三、化學平衡狀態(tài)的建立及判定10.(2019·南京校級月考)在373K時，密閉容器中充入一定物質(zhì)的量的NO2和SO2，發(fā)生如下反應：NO2＋SO2NO＋SO3，達到平衡時，下列敘述正確的是()A.SO2、NO2、NO、SO3的物質(zhì)的量一定相等B.NO2和SO2的物質(zhì)的量一定相等C.平衡體系中總物質(zhì)的量一定等于反應開始時總物質(zhì)的量D.NO和SO3的物質(zhì)的量一定不相等答案C解析平衡狀態(tài)時SO2、NO2、NO、SO3的物質(zhì)的量不變，但不一定相等，故A錯誤；平衡時NO2和SO2的物質(zhì)的量不變，不一定相等，與起始投料量有關，故B錯誤；兩邊氣體的計量數(shù)相等，所以體系中的總物質(zhì)的量一定等于反應開始時總物質(zhì)的量，故C正確；因為反應從反應物投料建立，所以只要反應發(fā)生就有NO和SO3的物質(zhì)的量相等，所以平衡時也相等，故D錯誤。11.在一個不傳熱的固定容積的容器中，對于反應A(g)＋B(g)3C(g)(正反應為吸熱反應)，下列敘述為平衡狀態(tài)標志的是()①單位時間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與分解C的分子數(shù)相等②外界條件不變時，A、B、C濃度保持不變③體系的溫度不再變化④體系的壓強不再變化⑤單位時間內(nèi)消耗amolA(g)的同時消耗3molC(g)A.①② B.①②③C.①②③④ D.①②③④⑤答案D解析①正、逆反應速率相等；②濃度不變，說明已達到平衡；③如果反應沒有達到平衡則反應要釋放或吸收能量，必然導致體系溫度的改變，現(xiàn)在體系溫度不變，說明反應已達平衡狀態(tài)；④由于該反應是一個氣體物質(zhì)的量改變的反應，沒有達到平衡狀態(tài)之前，壓強是改變的，只有達到平衡狀態(tài)時，體系的壓強才不會改變；⑤根據(jù)化學反應中相同時間內(nèi)各物質(zhì)的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比知，單位時間內(nèi)消耗amolA(g)的同時必然生成3molC(g)，當單位時間內(nèi)消耗amolA(g)的同時消耗3molC(g)，說明C(g)的生成速率與C(g)的消耗速率相等，化學反應達到平衡狀態(tài)。12.某溫度下，在恒容密閉容器中進行反應：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)。下列敘述正確的是()A.充入X，反應速率減小B.當容器中Y的正反應速率與逆反應速率相等時，反應達到平衡C.升高溫度，反應速率減小D.達到平衡后，反應停止答案B解析充入X，反應物的濃度增大，反應速率增大，故A錯誤；當容器中Y的正反應速率與逆反應速率相等時，各物質(zhì)的濃度保持不變，反應達到平衡，故B正確；升高溫度，反應速率增大，故C錯誤；化學平衡是動態(tài)平衡，達到平衡后，反應沒有停止，故D錯誤。四、化學反應速率與化學平衡圖像13.某實驗探究小組研究320K時N2O5的分解反應：2N2O5=4NO2＋O2。如圖是該小組根據(jù)所給表格中的實驗數(shù)據(jù)繪制的。下列有關說法正確的是()t/min01234c(N2O5)/mol·L－10.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/mol·L－100.0230.0400.0520.060A.曲線Ⅰ是N2O5的濃度變化曲線B.曲線Ⅱ是O2的濃度變化曲線C.N2O5的濃度越大，反應速率越快D.O2的濃度越大，反應速率越快答案C解析結(jié)合表格中N2O5和O2的初始濃度可知曲線Ⅰ、Ⅱ分別是O2、N2O5的濃度變化曲線，A、B項錯誤；利用表格中數(shù)據(jù)進行計算，無論是用N2O5的濃度變化，還是用O2的濃度變化得出的反應速率都隨著反應的進行而減小，而隨著反應的進行，N2O5的濃度減小，O2的濃度增大，C項正確，D項錯誤。14.某溫度下，在2L恒容密閉容器中3種物質(zhì)間進行反應，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示，反應在t1min時達到平衡。(1)請寫出該反應的化學方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若上述反應中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，則至t1min時，該反應吸收的熱量為________；在0～t1min時間內(nèi)，用H2表示該反應的平均速率v(H2)為________。(3)下列敘述能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是__________(填字母)。A.容器內(nèi)各氣體組分的質(zhì)量分數(shù)不再發(fā)生改變B.正反應速率與逆反應速率相等C.容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生改變D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變答案(1)2X3Y＋Z(2)36.8kJeq\f(0.6,t1)mol·L－1·min－1(3)ABD解析(1)由圖像可以看出，X的物質(zhì)的量逐漸減小，則X為反應物，Y、Z的物質(zhì)的量逐漸增多，則Y、Z為生成物，當反應到達t1min時，Δn(X)＝0.8mol，Δn(Y)＝1.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，化學反應中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學計量數(shù)成正比，則kJ·mol－1＝36.8kJ；在0～t1min時間內(nèi)生成的氫氣是1.2mol，濃度是0.6mol·L－1，則用H2表示該反應的平均速率v(H2)為eq\f(0.6,t1)mol·L－1·min－1。(3)容器內(nèi)各氣體組分的質(zhì)量分數(shù)不再發(fā)生改變說明正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，A項正確；正反應速率與逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，B項正確；由于反應在體積不變的密閉容器中進行，反應過程中氣體的體積不變，質(zhì)量不變，則混合氣體的密度不變，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變時，反應達到平衡狀態(tài)，D項正確。15.某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響，進行了如下實驗：[實驗原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O[實驗內(nèi)容及記錄]實驗編號室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min0.6mol·L－1H2C2O4溶液H2O0.2mol·L－1KMnO4溶液3mol·L－1稀硫酸13.02.03.02.04.023.03.02.02.05.233.04.01.02.06.4請回答下列問題：(1)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是_____________________________________。(2)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算，v(KMnO4)＝__________________________________________。(3)該化學小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2＋)隨時間變化趨勢的示意圖，如圖1所示。但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn)，該實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設，并繼續(xù)進行實驗探究。①該小組同學提出的假設是______________________________________________________。②請你幫助該小組同學完成實驗方案，并填寫表中空白。實驗編號