課節(jié)強化練(三)化學反應的速率與限度(30分鐘30分)教材習題改編1.(2分)(教材課后習題改編)一定條件下,在2L密閉容器中發(fā)生反應:3A(s)+B(g)2C(g)。在5min末測得C的物質的量增加了4mol。下列說法不正確的是()A.用A表示的化學反應速率為0.6mol·L-1·min-1B.用B、C表示的化學反應速率之比為1∶2C.若保持容器內(nèi)的壓強不變,充入1molHe,化學反應速率減小D.若保持容器的體積不變,充入1molHe,化學反應速率不變【解析】選A。A是固體,不能表示化學反應速率,A錯誤;同一反應中,不同物質表示的化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,由反應可知B、C表示的化學反應速率之比為1∶2,B正確;壓強不變時,充入1molHe,容器的體積增大,各物質的濃度減小,化學反應速率減小,C正確;體積不變時,充入1molHe,各物質的濃度不變,化學反應速率不變,D正確。2.(4分)(教材課后習題改編)在一定條件下,某可逆反應的正反應速率、逆反應速率隨時間的變化曲線如圖所示。下列有關說法正確的是 ()A.t1時刻,正反應速率小于逆反應速率B.t2時刻,正反應速率小于t3時刻的逆反應速率C.t4時刻,反應處于平衡狀態(tài),正、逆反應速率均為0D.t4時刻,保持其他條件不變,升高溫度,正、逆反應速率均加快【解析】選D。根據(jù)圖像可知:在t1時刻,正反應速率大于逆反應速率,反應正向進行,A錯誤;B項,根據(jù)圖像可知:在t2、t3時刻,反應都沒有達到平衡,反應正向進行,因此正反應速率大于逆反應速率,且正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大。當反應在達到平衡的t4時刻,正反應速率與逆反應速率相等,此時正反應速率最小,逆反應速率達到最大值,因此t2時刻的正反應速率大于t3時刻的逆反應速率,錯誤;C項,化學平衡為動態(tài)平衡,在t4時刻,反應處于平衡狀態(tài),此時正、逆反應速率相等但不為0,錯誤;D項,t4時刻,保持其他條件不變,升高溫度,正、逆反應速率均加快,正確。3.(4分)(教材課后習題改編)某課外實驗小組利用壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機等數(shù)字化實驗設備,探究鎂與不同濃度鹽酸的反應速率,兩組實驗所用藥品如表所示:序號鎂條的質量/g鹽酸物質的量濃度/(mol·L-1)體積/mL10.011.0220.010.52實驗結果如圖所示,下列敘述不正確的是 ()A.該探究實驗采用了控制變量法B.曲線斜率可表征反應速率C.理論上若時間足夠長,最終反應生成的氣體的量應該相同D.曲線b表示1.0mol·L-1鹽酸與鎂的反應【解析】選D。根據(jù)表格數(shù)據(jù),只有酸濃度不同,其余條件相同,采用的是控制變量法,A正確;生成的氣體越多,壓強越大,因此曲線斜率越大,表示反應速率越快,可以用曲線斜率表征反應速率,B正確;鎂的質量為0.01g,物質的量為0.12400mol,實驗2中鹽酸中含有HCl的物質的量為0.002L×0.5mol·L-1=0.001mol,根據(jù)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,可知兩實驗中鹽酸均過量,鎂完全反應,只要時間足夠長,最終反應生成的氣體的量應該相同,C正確;鹽酸的濃度越大,反應速率越快,曲線b表示0.5mol·L-14.(2分)(教材課后習題改編)硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,目前的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”,反應原理為2SO2+O22SO3,已知該反應為放熱反應。則下列說法正確的是 ()A.只要選擇適宜的條件,SO2和O2就能全部轉化為SO3B.達到平衡后,反應就停止了,故此時正、逆反應速率相等且均為零C.由反應可知,2molSO2的能量大于2molSO3的能量D.工業(yè)在利用上述反應生產(chǎn)SO3時,要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面的問題【解析】選D。因為2SO2+O22SO3為可逆反應,所以盡管選擇適宜的條件,SO2和O2也不能全部轉化為SO3,故A錯誤;達到平衡后,反應沒有停止,只是正、逆反應速率相等但并不為零,故B錯誤;因為2SO2+O22SO3為放熱反應,由反應可知,2molSO2和1molO2的總能量大于2molSO3的總能量,故C錯誤;工業(yè)在利用上述反應生產(chǎn)三氧化硫時,為了提高產(chǎn)率和效率,要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面的問題,D正確。遷移應用提升5.(4分)(雙選)某探究小組利用丙酮的溴代反應(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)來研究反應物濃度與反應速率的關系。反應速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下,獲得如下實驗數(shù)據(jù):實驗序號初始濃度c/(mol·L-1)溴顏色消失所需的時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結論不正確的是 ()A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)不變B.實驗②和③的v(Br2)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大【解析】選A、D。A.比較①②:②增大CH3COCH3的初始濃度,保持其他反應物的濃度不變,溴顏色消失所需的時間從290s縮短到145s,即v(Br2)增大,故A項錯誤;B.表中實驗②和③的c(Br2)與t相同,v(Br2)相等,故B項正確;C.比較①③:增大HCl的初始濃度,保持其他反應物的濃度不變,溴顏色消失所需的時間從290s縮短到145s,即v(Br2)增大,故C項正確;D.從表中數(shù)據(jù)看,①④兩組實驗中CH3COCH3、HCl的初始濃度相同,而④中Br2的初始濃度比①中的大,溴顏色消失所需的時間變長,速率不變,故D項錯誤。6.(2分)在兩個恒溫、恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s);(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當下列物理量不再發(fā)生變化時:①混合氣體的密度;②混合氣體的壓強;③反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比;④反應容器中生成物的百分含量;⑤混合氣體的總物質的量。其中能表明(甲)和(乙)都達到化學平衡狀態(tài)是 ()A.①②③ B.①②③④C.①③④ D.①②③④⑤【解析】選C。①在兩個反應中都存在固體,混合氣體的密度在平衡前始終改變,當密度不變時,反應達平衡狀態(tài),①符合題意;②乙反應中,反應前后氣體分子數(shù)相等,混合氣體的壓強始終不變,所以壓強不變時,不一定達平衡狀態(tài),②不合題意;③題中結果,滿足方向相反且速率之比等于化學計量數(shù)之比,為平衡狀態(tài),③符合題意;④反應容器中生成物的百分含量不再發(fā)生改變,則反應達平衡狀態(tài),④符合題意;⑤乙反應中,混合氣體的總物質的量始終不變,則反應不一定達平衡狀態(tài),⑤不合題意;綜合以上分析,①③④符合題意。7.(4分)研究反應2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影響因素,在不同條件下進行4組實驗,Y,Z的起始濃度均為0,反應物X的濃度(mol·L-1)隨反應時間(min)的變化情況如圖所示。每組實驗只改變一個條件。下列說法錯誤的是 ()A.比較實驗①②③④得出:實驗③最先到達平衡B.比較實驗①②得出:其他條件相同時,增大反應物濃度,化學反應速率加快C.比較實驗②④得出:其他條件相同時,升高溫度化學反應速率加快D.比較實驗②③得出:實驗③有可能使用了催化劑,催化劑能加快正反應速率,但對逆反應速率無影響【解析】選D。從圖中可知,實驗③的曲線最先達到水平的拐點,故實驗③最先達到平衡,A正確;從圖中可知,實驗①反應物X初始濃度大于實驗②,實驗①的曲線相較于實驗②更陡,說明反應速率實驗①大于實驗②,可以說明其他條件相同時,增大反應物濃度化學反應速率加快,B正確;實驗②和④除了溫度之外其他條件都相同,實驗④的曲線相較于實驗②更陡,說明實驗④反應速率更快,可以說明其他條件相同時,升高溫度反應速率加快,C正確;實驗②③溫度和濃度均相同,反應速率實驗③大于實驗②,則實驗③可能使用了催化劑,催化劑能同時增大正、逆反應速率,D錯誤。8.(8分)在生產(chǎn)和生活中,人們關注化學反應進行的快慢和程度,以提高生產(chǎn)效率和調控反應條件。2SO2+O22SO3是工業(yè)制硫酸的主要反應之一。(1)在2L密閉容器內(nèi),500℃時,測得n(SO2)隨時間的變化如表所示:時間(s)012345n(SO2)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007反應達到平衡時,SO2的轉化率是__________,用O2表示從0~2s內(nèi)該反應的平均速率v(O2)=________________________________。(3分)

(2)圖中表示SO3的變化的曲線是__________(填字母,下同)。(1分)

(3)下列能說明該反應已達化學平衡狀態(tài)的是__________。(2分)

A.v(SO2)=v(SO3)B.單位時間內(nèi)消耗2molSO3的同時消耗1molO2C.容器中SO2與O2的物質的量之比為2∶1D.容器中O2的體積分數(shù)不變E.容器中氣體的總物質的量不變F.容器中氣體的總質量不變(4)能使該反應的反應速率增大的是__________。(2分)

A.減少O2氣體的通入量B.適當升高溫度C.恒容下充入NeD.選擇更高效催化劑【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s時反應已經(jīng)達到平衡,平衡時n(SO2)=0.007mol,則SO2的轉化率是0.02mol-0.007mol0.02mol×100%=65%。0~2s內(nèi)二氧化硫的轉化量n(SO2)=0.02mol-0.008mol=0.012mol,則氧氣的轉化量12×0.012mol=0.006mol,用O2表示從0~2s內(nèi)該反應的平均速率v(O20.0015mol·L-1·s-1。(2)由表知曲線c為SO2,反應過程中SO3的物質的量增加,平衡時,其生成量等于SO2的減少量,曲線b符合題意。(3)v(SO2)=v(SO3)不能說明正、逆反應速率相等,不能說明反應達到平衡,故A不符合題意;單位時間內(nèi)消耗2molSO3的同時消耗1molO2,說明正、逆反應速率相等,反應達到平衡,故B符合題意;容器中SO2與O2的物質的量之比為2∶1,不能說明正、逆反應速率相等,不能說明反應達到平衡,故C不符合題意;容器中O2的體積分數(shù)不變,說明正、逆反應速率相等,反應達到平衡,故D符合題意;該反應是氣體體積減小的反應,反應過程中氣體總物質的量減小,當容器中氣體的總物質