高中化學人教版 (2019)選擇性必修1第二章 化學反應速率與化學平衡本單元綜合與測試同步達標檢測題

這是一份高中化學人教版 (2019)選擇性必修1第二章 化學反應速率與化學平衡本單元綜合與測試同步達標檢測題，共7頁。試卷主要包含了化學反應速率的圖像分析，化學反應速率的影響因素，活化能，化學反應速率的測定實驗等內容，歡迎下載使用。
1．對于化學反應3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反應速率關系中，正確的是( )
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
答案 C
解析 對于任一化學反應，用不同的物質表示該反應的速率，其數(shù)值之比等于其化學計量數(shù)之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。v(W)＝v(Z)，A錯誤；3v(X)＝2v(Z)，B錯誤；2v(X)＝v(Y)，C正確；2v(W)＝3v(X)，D錯誤。
2．將等物質的量的A、B混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)，經(jīng)2 min后測得D的濃度為0.5 ml·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率v(C)＝0.25 ml·L－1·min－1，下列說法正確的是( )
A．反應速率v(B)＝0.25 ml·L－1·min－1
B．該反應方程式中，x＝1
C．2 min時，A的物質的量為1.5 ml
D．2 min時，A的轉化率為60%
答案 C
解析 根據(jù)題意得v(D)＝eq \f(0.5 ml·L－1,2 min)＝0.25 ml·L－1·min－1，根據(jù)化學反應速率之比等于方程式中化學計量數(shù)之比可知v(B)＝eq \f(1,2)v(D)＝0.125 ml·L－1·min－1，以C表示的平均速率v(C)＝0.25 ml·L－1·min－1，可知x＝2。2 min時，D的物質的量是0.5 ml·L－1×2 L＝1 ml，所以消耗A、B的物質的量分別是1.5 ml、0.5 ml，設A、B起始物質的量均為y，則剩余A、B的物質的量分別是y－1.5 ml、y－0.5 ml，根據(jù)c(A)∶c(B)＝3∶5，解得eq \f(y－1.5 ml,y－0.5 ml)＝eq \f(3,5)，解得y＝3 ml。所以2 min時，A的物質的量為3 ml－1.5 ml＝1.5 ml，A的轉化率為eq \f(1.5 ml,3 ml)×100%＝50%。
3．將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生反應：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2 min后，測得H2的濃度為0.5 ml·L－1，HBr的濃度為4 ml·L－1，若上述反應速率用v(NH3)表示，則下列速率正確的是( )
A．0.5 ml·L－1· min－1
B．2.5 ml·L－1· min－1
C．2 ml·L－1· min－1
D．1.25 ml·L－1· min－1
答案 B
解析 此題為連鎖反應，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量為NH4Br分解生成的HBr的量減去分解的HBr量，即c(HBr)＝c生成(HBr)－c分解(HBr)。又知c(H2)＝0.5 ml·L－1，則c分解(HBr)＝1 ml·L－1，所以c生成(HBr)＝c(HBr)＋c分解(HBr)＝5 ml·L－1，c(NH3)＝c生成(HBr)＝5 ml·L－1，v(NH3)＝eq \f(5 ml·L－1－0,2 min )＝2.5 ml·L－1·min－1。
4．對于可逆反應A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下表示的反應速率最大的是( )
A．v(A)＝0.5 ml·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 ml·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 ml·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 ml·L－1·s－1
答案 D
解析 本題可以采用歸一法進行求解，將不同物質表示的反應速率折算成A表示的反應速率進行比較。B項中的B物質是固體，不能表示反應速率；C項中對應的v(A)＝0.2 ml·L－1·min－1；D項中對應的v(A)＝3 ml·L－1·min－1。
5．近年來，隨著人們大量開發(fā)利用化石資源，不僅使得煤、石油、天然氣的儲量大大減少，而且造成嚴重的環(huán)境污染。如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高燃料的利用率，減少環(huán)境污染等逐漸被提上了日程。為了提高煤的利用率，人們先把煤轉化為CO和H2，再將它們轉化為甲醇。某實驗員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)。測定的部分實驗數(shù)據(jù)如下：
(1)在500 s內用H2表示的化學反應速率是______________。
(2)在1 000 s內用CO表示的化學反應速率是_______，1 000 s時CO的轉化率是__________。
(3)在500 s時生成的甲醇的濃度是________ml·L－1。
答案 (1)2.96×10－3 ml·L－1·s－1 (2)1.26×10－3 ml·L－1·s－1 50.4% (3)0.74
解析 (1)在500 s內，v(H2)＝eq \f(5.00 ml·L－1－3.52 ml·L－1,500 s)＝2.96×10－3 ml·L－1·s－1。(2)在
1 000 s內，H2的濃度減小了5.00 ml·L－1－2.48 ml·L－1＝2.52 ml·L－1，則CO的濃度減少了eq \f(1,2)×2.52 ml·L－1＝1.26 ml·L－1，用CO表示的化學反應速率為v(CO)＝eq \f(1.26 ml·L－1,1 000 s)＝1.26×10－3 ml·L－1·s－1，CO的轉化率為eq \f(1.26 ml·L－1,2.50 ml·L－1)×100%＝50.4%。(3)在500 s內，H2的濃度減少了1.48 ml·L－1，則生成的CH3OH的濃度為eq \f(1,2)×1.48 ml·L－1＝0.74 ml·L－1。
二、化學反應速率的圖像分析
6．某新型藥物在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間的變化如圖所示(縱坐標為膽紅素濃度變化量)，計算反應4～8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結果應是( )
A．2.5 μml·L－1·min－1和2.0 μml·L－1
B．2.5 μml·L－1·min－1和2.5 μml·L－1
C．3.0 μml·L－1·min－1和3.0 μml·L－1
D．5.0 μml·L－1·min－1和3.0 μml·L－1
答案 B
解析 分析圖像可知，在4～8 min時間段內反應物的濃度由20 μml·L－1下降到10 μml·L－1，濃度變化量為10 μml·L－1，故反應速率為eq \f(10 μml·L－1,4 min)＝2.5 μml·L－1·min－1。隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，大致的變化規(guī)律是反應每進行4 min，反應物濃度降低一半，所以當反應進行到16 min時，反應物的濃度降到大約2.5 μml·L－1。
7．一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應，反應中各物質的物質的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是( )
A．該反應的化學方程式為3B＋4D6A＋2C
B．反應進行到1 s時，v(A)＝v(D)
C．反應進行到6 s時，B的平均反應速率為0.05 ml·L－1·s－1
D．反應進行到6 s時，各物質的反應速率相等
答案 C
三、化學反應速率的影響因素
8．氯酸鉀和亞硫酸氫鉀溶液能發(fā)生氧化還原反應：ClOeq \\al(－,3)＋3HSOeq \\al(－,3)===3SOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋3H＋。已知該反應的速率隨c(H＋)的增大而加快。如圖為用ClOeq \\al(－,3)在單位時間內物質的量濃度變化表示的該反應的v—t圖。下列說法中不正確的是( )
A．反應開始時速率增大可能是c(H＋)所致
B．縱坐標為v(Cl－)的v—t曲線與圖中曲線完全重合
C．圖中陰影部分的面積表示t1～t2時間內ClOeq \\al(－,3)的物質的量的減少量
D．后期反應速率下降的主要原因是反應物濃度減少
答案 C
解析 A項，隨著反應的進行，氫離子的濃度逐漸增大，所以反應速率逐漸增大，正確；B項，根據(jù)反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比可知，v(Cl－)＝v(ClOeq \\al(－,3))，正確；C項，圖中陰影部分的面積應為t1～t2時間內ClOeq \\al(－,3)的物質的量濃度的減少量，錯誤；D項，在反應的后期由于反應物濃度減小，所以導致反應速率開始下降，正確。
9．下列說法正確的是( )
A．Fe和Mg與0.1 ml·L－1的鹽酸反應，反應速率相同
B．0.1 ml·L－1的鹽酸與0.1 ml·L－1的H2SO4分別與大小、形狀相同的大理石反應，反應速率相同
C．催化劑能降低分子活化時所需能量，使活化分子百分數(shù)大大增加
D．100 mL 2 ml·L－1的鹽酸與鋅片反應，加入適量的NaCl溶液，反應速率不變
答案 C
10．一定溫度下用過量鐵塊與稀硫酸反應制取氫氣，采取下列措施：①將鐵塊換為等質量的鐵粉；②加入少量NaNO3溶液；③將稀硫酸換為98%的硫酸；④加入少量水；⑤加熱；其中可提高H2的生成速率的措施有( )
A．①③ B．①⑤ C．②⑤ D．②④
答案 B
11．(2019·衡水月考)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越大
B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越大
C．圖丙表明，少量Mn 2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越大
D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大
答案 D
12．向體積為10 L的恒容密閉容器中通入3 ml X，在一定溫度下發(fā)生如下反應：2X(g)Y(g)＋aZ(g)，經(jīng)5 min后反應達到反應限度(即達到平衡狀態(tài))。
(1)平衡時，測得容器內的壓強為起始時的1.2倍，此時X的物質的量濃度為0.24 ml·L－1，則方程式中a＝____；用Y表示的反應速率為________ml·L－1·min－1。
(2)若上述反應在甲、乙、丙、丁四個同樣的密閉容器中進行，在同一時間內測得容器內的反應速率如下表所示：
若四個容器中僅反應溫度不同，則反應溫度最低的是______(填序號，下同)；若四個容器中僅有一個加入了催化劑，則該容器是________。
答案 (1)3 0.006 (2)③ ④
四、活化能
13．已知可逆反應A2(g)＋B2(g)2AB(g)的能量變化如圖所示，則下列敘述中不正確的是( )
A．該反應的活化能為a kJ·ml－1
B．該反應的逆反應的活化能為b kJ·ml－1
C．該反應的ΔH＝＋(a－b) kJ·ml－1
D．使用催化劑，a的數(shù)值減小，ΔH也減小
答案 D
解析 使用催化劑可降低反應的活化能，但ΔH不變。
14．(2019·浙江溫州十校聯(lián)考)在體積可變的容器中發(fā)生反應N2＋3H22NH3，當增大壓強使容器體積縮小時，化學反應速率加快，其主要原因是( )
A．分子運動速率加快，使反應物分子間的碰撞機會增多
B．反應物分子的能量增加，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多
C．活化分子百分數(shù)未變，但單位體積內活化分子數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多
D．分子間距離減小，使所有的活化分子間的碰撞都成為有效碰撞
答案 C
解析 A項，由于溫度不變，因此分子運動速率不變，錯誤；B項，由于溫度不變，因此反應物分子的能量不變，錯誤；D項，增大壓強使容器體積縮小時，單位體積內反應物濃度增大，單位體積內分子間的碰撞不一定是有效碰撞，只有取向合適才能發(fā)生反應，才是有效碰撞，錯誤。
五、化學反應速率的測定實驗
15．某溫度下按如圖安裝好實驗裝置，在錐形瓶內盛6.5 g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的硫酸溶液，將產生的H2收集在一個注射器中，10 s時恰好收集到氣體的體積為50 mL(若折合成273 K、101 kPa條件下的H2體積為44.8 mL)，在該溫度下，下列說法不正確的是( )
A．用鋅粒來表示10 s內該反應的速率為0.013 g·s－1
B．忽略錐形瓶內溶液體積的變化，用H＋來表示10 s內該反應的速率為0.01 ml·L－1·s－1
C．忽略錐形瓶內溶液體積的變化，用Zn2＋來表示10 s內該反應的速率為0.01 ml·L－1·s－1
D．用H2來表示10 s內該反應的速率為0.000 2 ml·s－1
答案 C
16．某學生設計如圖Ⅰ裝置，測定2 ml·L－1的硫酸分別與鋅粒、鋅粉反應的速率。請回答：
(1)圖Ⅰ裝置中盛放硫酸的儀器名稱是________。
(2)按照圖Ⅰ裝置實驗時，已限定了兩次實驗時間均為10 min，還需要測定的另一個數(shù)據(jù)是
________________________________________________________________________。
(3)實驗結束后，得到的結論是______________________________________________。
(4)該學生又將圖Ⅰ裝置中的氣體收集裝置改為圖Ⅱ，實驗完畢待冷卻后，該生準備讀取滴定管上液面所在處的刻度數(shù)時，發(fā)現(xiàn)滴定管中液面高于干燥管中液面，應首先采取的操作是________________________________________________________________________。
答案 (1)分液漏斗 (2)收集到氣體的體積 (3)其他條件相同時，鋅粉與硫酸的反應速率比鋅粒與硫酸的反應速率大 (4)調節(jié)滴定管的高度使得兩側液面相平
解析 (1)根據(jù)裝置的特點可知，圖Ⅰ裝置中盛放硫酸的儀器名稱是分液漏斗。
(2)要測定反應速率，則還需要測定的另一個數(shù)據(jù)是收集到氣體的體積。
(3)由于增大反應物的接觸面積可以增大反應速率，所以該實驗中得出的結論是其他條件相同時，鋅粉與硫酸的反應速率比鋅粒與硫酸的反應速率大。
(4)由于氣體的體積受壓強的影響大，所以在讀數(shù)之前還需要采取的措施是調節(jié)滴定管的高度，使得兩側液面相平。t/s
0
500
1 000
c(H2)/ml·L－1
5.00
3.52
2.48
c(CO)/ml·L－1
2.50
容器
反應速率
①
v(X)＝3.5 ml·L－1·min－1
②
v(Y)＝2 ml·L－1·min－1
③
v(Z)＝4.5 ml·L－1·min－1
④
v(X)＝0.075 ml·L－1·s－1