化学反应速率和限度的习题和解析

化学反应速率和限度的习题和解析1．NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3（含少量淀粉）10.0ml、KIO3（过量）酸性溶液40.0ml混合，记录10~55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如右图。据图分析，下列判断不正确．．．的是A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该试验的指示剂【答案】B【解析】A、从图像中可以看出，40℃以前，温度越高，反应速度越快，40℃后温度越高，变色时间越长，反应越慢，而55℃，未变蓝，说明没有生成I2，正确；B、b、c点对应的反应原理不一样，故速率不相等，错误；C、速率为0.02/105080molLmLmLs=5.0×10-5mol·L-1·s-1，正确；D、55℃时，没有出现蓝色，故淀粉已不能作为该反应的指示剂，正确。2．2SO2+O22SO3是制造硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是A．使用催化剂不影响反应速率B．降低体系温度能加快反应速率C．增加O2的浓度能加快反应速率D．一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3【答案】C【解析】试题分析：该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，一般来说，增大浓度、升高温度或加入催化剂，可增大反应速率，以此解答该题。A、使用催化剂，反应速率增大，故A不正确；B、降低温度，活化分子百分数减小，反应速率减小，故B错误；C、增加O2的浓度，单位体积活化分子数目增多，则反应速率增大，故C正确；D、可逆反应反应物不可能完全转化，故D错误，故选C。3．如图是可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的关系曲线，下列叙述正确的是（）A．t1时，只有正方向反应B．t2时，反应到达限度C．t2-t3，反应不再发生D．t2-t3，各物质的浓度相等且不再发生变化【答案】B【解析】试题分析：A.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)发生后，在任何时刻反应不仅向正反应方向进行，也向逆反应方向进行，在t1时，正方向方向的速率大于逆反应方向的速率。错误。B．任何可逆反应都是在一定的条件下进行的。在t2时，反应到达该反应条件下的限度。错误。C．在t2-t3时，反应处于该条件下平衡状态，产生反应仍然在进行，正反应速率与逆反应速率相等。错误。D.在t2-t3内，反应处于该条件下的平衡状态，反应混合物中由于在单位时间内消耗的浓度与产生的浓度相等，因此各物质的浓度相等且不再发生变化。正确。4．对于100mL1mol/L盐酸与铁片的反应，采取下列措施：①升高温度；②改用100mL3mol/L盐酸；③多用300mL1mol/L盐酸；④用等量铁粉代替铁片；⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是（）A．①③④B．①②④C．①②③④D．①②③⑤【答案】B【解析】试题分析：在其它条件不变时①升高温度，化学反应速率加快，正确；②增大反应物的浓度，化学反应速率加快，正确；③在反应物浓度相同时，改变量的多少，对化学反应速率无影响，错误；④若将用等量铁粉代替铁片，即增大了反应物的接触面积，化学反应速率加快，正确；⑤在98%的硫酸中硫酸主要以分子的形式存在。在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化，错误。以此其中能使反应速率加快的是①②④。选项为B。5．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法中正确的是A．只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3B．该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正逆反应速率为零C．若用18O原子组成的O2参加反应，平衡时SO2中也会含有18OD．在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题【答案】CD【解析】试题分析：A、可逆反应正逆反应速率相等时，反应达到最大限度，即化学平衡状态，所以反应物不能全部转化为生成物，故A错误；B、可逆反应达到平衡后，正逆反应速率相等且不等于0，可逆反应达到一个动态平衡状态不是反应停止，故B错误；C、由于反应为可逆反应，在达到平衡的体系中，充入由18O原子组成的O2后，SO2、SO3中也会含有18O，故C正确；D、在工业合成SO3时，既要考虑反应时间又要考虑转化率，即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题，故D正确，故选CD。6．CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是A．反应开始2分钟内平均反应速率最大B．反应4分钟后平均反应速率最小C．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大D．反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小【答案】A【解析】试题分析：A、由图可知，2～4分钟时间内，生成的二氧化碳的体积最多，故2～4min反应速率最快，故A错误；B、4min后氢离子浓度起主要作用，氢离子浓度降低，4分钟后的平均反应速率最小，故B正确；C、随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图象可知，2～4min反应速率最快，0～4分钟温度对反应速率起主要作用，4min后反应速率又降低，氢离子浓度起主要作用，故C正确；D、由图可知，4min后反应速率又降低，氢离子浓度起主要作用，故D正确；故选A。7．可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在4种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率v最大的是A．v(A)＝0.15mol/(L·min)B．v(B)＝0.6mol/(L·min)C．v(C)＝0.3mol/(L·min)D．v(D)＝0.1mol/(L·min)【答案】B【解析】试题分析：反应速率的单位相同，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快、A、v（A）/1=0.15mol/（L•min），B、v（B）/3=0.2mol/（L•min），C、v（C）/2=0.15mol/（L•min），D、v（D）/2=0.05mol/（L•min），所以反应速率v（B）＞v（A）＝v（C）＞v（D），故选B。考点：考查化学反应速率的表示以及大小比较8．可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图象如下右图，如若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如下右图：①a1＞a2②a1＜a2③b1＞b2④b1＜b2⑤t1＞t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧右图中阴影部分面积更大，以上说法中正确的是A.②③⑤⑧B.①④⑥⑧C.②④⑤⑦D.①③⑥⑦【答案】C【解析】试题分析：若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，正逆反应速率均加快，缩小达到化学平衡的时间，阴影部分的面积为反应物浓度的变化量，平衡状态没有改变，则阴影部分面积相同。可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）的v-t图象如图，如若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，a1、a2为两种条件下正反应速率，催化剂加快反应速率，则a1＜a2；使用催化剂缩小达到化学平衡的时间，则加催化剂时达到平衡的反应速率大，所以b1＜b2；使用催化剂缩小达到化学平衡的时间，则t1＞t2；阴影部分的面积为反应物浓度的变化量，平衡状态没有改变，则阴影部分面积相同；综上所述②④⑤⑦说法正确，故选C。9．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应平均速率为0.6mol·L-1·s-1②用物质B表示的反应的平均速率为0.15mol·L-1·s-1③2s时物质A的转化率为30%④2s时物质B的浓度为0.3mol·L-1其中正确的是A．①③B．①④C．②③D．③④【答案】C【解析】试题分析：经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，则C物质表示的反应速率是0.6mol/L÷2s＝0.3mol/（L·s），反应速率之比是相应的化学计量数之比，因此A物质表示的反应速率是0.3mol/（L·s），①不正确；反应速率之比是相应的化学计量数之比，因此B物质表示的反应速率是0.3mol/（L·s）÷2＝0.15mol/（L·s），②正确；经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，则根据方程式可知消耗A物质的浓度是0.6mol/L，A物质的起始浓度是2mol/L，所以2s时物质A的转化率为30%，③正确；B的起始浓度是1mol/L，根据方程式知，△c（B）=0.15mol/（L·s）×2s=0.3mol/L，所以2s时物质B的浓度为：1mol/L-0.3mol/L=0.7mol/L，故④错误；故选C。考点：考查化学平衡的计算、化学反应速率的计算10．使反应4NH3（g）+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6mol。此反应的平均速率v(X)为A.v（NH3）=0.04mol·L-1·s-1B.v（O2）=0.015mol·L-1·s-1C.v（N2）=0.02mol·L-1·s-1D.v（H2O）=0.02mol·L-1·s-1【答案】B【解析】试题分析：根据v=ct计算v（N2），再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率，进行判断。在体积2L的密闭容器中进行，半分钟后，氮气的物质的量增加了0.60mol，其浓度为0.60mol÷2L＝0.30mol/L，则v（N2）=0.30mol/L÷30s＝0.01mol•L-1•s-1，A、速率之比等于化学计量数之比，所以v（NH3）=42×0.01mol•L-1•s-1=0.020mol•L-1•s-1，故A错误；B、速率之比等于化学计量数之比，所以v（O2）=32×0.01mol•L-1•s-1=0.0150mol•L-1•s-1，故B正确；C、v（N2）=0.30mol/L÷30s＝0.01mol•L-1•s-1，故C不正确；D、速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2O）＝62×0.01mol•L-1•s-1＝0.03mol•L-1•s-1，故D错误，故选B。11．4NH3（ｇ）＋5O2（ｇ）4NO（ｇ）＋6H2O（ｇ）在10L密闭容器中进行，10s后，水蒸气的物质的量增加了0.60mol，则此反应的平均速率υ(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为A．υ（NH3）＝0.0060mol/（L·ｓ）B．υ（NO）＝0.0040mol/（L·ｓ）C．υ（O2）＝0.0060mol/（L·ｓ）D．υ（H2O）＝0.036mol/(L·min)【答案】B【解析】试题分析：根据v=ct计算v（H2O），再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率，进行判断。在体积10L的密闭容器中进行，10s后，水蒸气的物质的量增加了0.60mol，其浓度为0.60mol÷10L＝0.060mol/L，则v（H2O）=0.060mol/L÷10s＝0.006mol•L-1•s-1，A、速率之比等于化学计量数之比，所以v（NH3）=23×0.006mol•L-1•s-1=0.0040mol•L-1•s-1，故A错误；B、速率之比等于化学计量数之比，所以v（NO）=23×0.006mol•L-1•s-1=0.0040mol•L-1•s-1，故B正确；C、速率之比等于化学计量数之比，所以v（O2）=56×0.006mol•L-1•s-1=0.0050mol•L-1•s-1，故C不正确；D、v（H2O）＝0.36mol•L-1•min-1，故D错误，故选B。12．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的