20192020学人教版化学必修二导学同步作业第2章第3节化学反应的速率和限度解析

第二章第三节基础巩固一、选择题1．(2019·益阳高一检测)某一反应物的浓度是1.0mol·L－1，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol·L－1，在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为(B)A．0.02mol·L－1·s－1B．0.04mol·L－1·s－1C．0.08mol·L－1·s－1D．0.04mol·L－1解析：化学反应速率是单位时间内物质浓度的改变量。则化学反应速率是Δc÷Δt＝(1.0mol·L－1－0.2mol·L－1)÷20s＝0.04mol·L－1·s－1。2．(2019·枣庄高一期末)已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是(A)A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡解析：升温，正逆反应速率均增大，A项错误；催化剂可同等程度地提高v(正)、v(逆)，B项正确；平衡状态的标志之一是“等”——正逆反应速率相等且保持不变，C项正确；单位时间内消耗CO[代表v(正)]和CO2[代表v(逆)]的物质的量相等，再根据反应速率之比等于化学计量数之比，实质反映了同一物质的v(正)＝v(逆)，说明反应达到平衡，D项正确。3．在体积固定的容器中，对于反应A(g)＋B(g)3C(g)(正反应为放热反应)，下列叙述为平衡状态标志的是(D)①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化而变化③体系温度不再变化④体系的压强不再变化⑤体积的分子总数不再变化A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③④⑤解析：①同一物质的正、逆反应速率相等，说明已达平衡；②浓度不变，说明已达平衡；③如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。现在体系温度不变，说明已达平衡；④⑤由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的。分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故①②③④⑤均正确。4．(2019·淄博高一检测)某恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是(A)A．混合气体的平均相对分子质量不再改变B．容器内气体的总物质的量不随时间而变化C．D的浓度不随时间变化而改变D．单位时间内生成2nmolA的同时，生成nmolB解析：平均相对分子质量＝气体的质量总和气体物质的量总和，该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，但反应前后气体总质量发生改变，所以气体平均相对分子质量不变说明已达平衡状态，A正确；该反应前后气体物质的量是恒量，不能用于判断达平衡，B错；D是固体，浓度始终不变，C错；A、B都是反应物，生成2nmolA的同时，生成nmol的B，不能说明正逆反应速率相等，D错。5．(2019·襄阳高一检测)在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末该反应达到平衡，测得生成0.8molC和0.4molD。下列判断正确的是(B)A．x＝2B．2min时，A的浓度为1.2mol·L－1C．2min内A的反应速率为0.6mol·L－1·min－1D．B的转化率为60%解析：2min末反应达平衡，测得生成0.8molC和0.4molD，可知x2＝0.80.4，解得x＝4，则3A(g)＋B(g)4C(g)＋2D(g)开始3mol1mol00转化0.6mol0.2mol0.8mol0.4mol平2.4mol0.8mol0.8mol0.4mol由上述分析知，x＝4，A错误；2min时，A的浓度为2.4mol2L＝1.2mol·L－1，B正确；2min内A的反应速率为0.6mol2L2min＝0.15mol·L－1·min－1，C错误；B的转化率为0.2mol1mol×100%＝20%，D错误。6．(2019·寿光二中月考)把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L的密闭容器中，使它们发生如下反应3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW。若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则化学方程式中n的值为(A)A．1B．2C．3D．4解析：5min内W的平均化学反应速率v(W)＝0.2mol2L5min＝0.02mol·L－1·min－1，利用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则v(Z)v(W)＝0.01mol·L－1·min－10.02mol·L－1·min－1＝n2，所以n＝1。二、非选择题7.(2019·洛阳高一检测)在容积为5L的密闭容器中，加入0.2molCO和0.2molH2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生反应：CO(g)＋H2O(g)催化剂△CO2(g)＋H2(g)，并放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)根据图中数据，从反应开始达到平衡时，CO的化学反应速率为__0.003_mol·L－1·min－1__；反应达到平衡时c(H2)＝__0.03_mol·L－1__。H2O(g)的转化率为75%。(2)判断该反应达到平衡状态的依据是__A、C__(填字母)。A．单位时间内CO消耗的物质的量和CO2消耗的物质的量相等B．CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等C．CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D．正、逆反应速率都为0解析：(1)由题图可知从第10min时反应达到平衡状态，则v(CO)＝v(CO2)＝0.03mol·L－110min＝0.003mol·L－1·min－1；消耗的n(H2O)＝n(CO2)＝0.03mol·L－1×5L＝0.15mol，则H2O(g)的转化率为0.15mol÷0.2mol×100%＝75%；反应时转化的浓度之比＝化学方程式中化学计量数之比，所以c(H2)＝Δc(H2)＝Δc(CO2)＝0.03mol·L－1。(2)达到化学平衡状态的标志是各物质的百分含量保持一定，浓度保持不变，正、逆反应速率相等且不为0。8．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：时间/min12345氢气体积/mL50120232290310(1)在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各时间段中：反应速率最大的时间段是__2～3_min__，主要的原因可能是__该反应是放热反应，此时温度高__；反应速率最小的时间段是__4～5_min__，原因是__此时H＋浓度小__。(2)在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为__v(HCl)＝0.1_mol·L－1·min－1__。(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A．蒸馏水B．Na2SO4溶液C．NaOH溶液D．H2SO4溶液E．Na2CO3溶液你认为可行的是(填字母)__A、B__。解析：(1)根据表中数据可知在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各时间段中生成氢气的体积分别是(mL)50、70、112、58、20，所以反应速率最大的时间段是2～3min，这是由于该反应是放热反应，此时温度高，反应速率快。反应速率最小的时间段是4～5min，这是由于此时H＋浓度小，反应速率小。(2)在2～3min时间段内，生成氢气的物质的量＝0.112L÷22.4L·mol－1＝0.005mol，则消耗盐酸是0.01mol，浓度是0.01mol÷0.1L＝0.1mol·L－1，所以用盐酸的浓度变化表示的反应速率v(HCl)＝0.1mol·L－1÷1min＝0.1mol·L－1·min－1。(3)蒸馏水稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小。但氢离子物质的量不变，生成的氢气量不变，A正确；Na2SO4溶液稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小。但氢离子物质的量不变，生成的氢气量不变，B正确；NaOH溶液消耗氢离子，H＋浓度降低，但生成的氢气也减少，C错误；H2SO4溶液增大氢离子浓度，反应速率增大，D错误；Na2CO3溶液消耗氢离子生成CO2，反应速率减小，生成的氢气也减少，E错误。能力提升一、选择题1．(2019·玉溪高一检测)某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成Z，反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol·L－1，用Y2变化表示的反应速率v(Y2)＝0.1mol·L－1·min－1，生成的c(Z)＝0.4mol·L－1，则该反应方程式为(A)A．3X2＋Y22X3YB．2X2＋Y22X2YC．X2＋2Y22XY2D．X2＋3Y22XY3解析：Δc(X2)＝0.6mol·L－1，Δc(Y2)＝0.1mol·L－1·min－1×2min＝0.2mol·L－1，生成的c(Z)＝0.4mol·L－1，故X2、Y2、Z的化学计量系数比为0.60.20.4＝312，反应可表示为3X2＋Y2＝2X3Y，A正确。2．(2019·武汉高一期末)将1mol纯净的A置于真空密闭容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其分解达到平衡：A(s)2B(g)＋C(g)，下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是(C)A．反应速率：v正(B)＝v逆(C)B．B的体积分数不变C．气体的密度保持不变D．混合气体的平均摩尔质量保持不变解析：速率之比不等于系数比，A错误；真空容器中，B和C的物质的量比始终为21，B的体积分数为恒量，B错误；气体体积不变，气体总质量是变量，气体密度也是变量，C正确；B和C两气体物质的量比为21，混合气体平均相对分子质量一直保持不变，D错误。3．(2019·合肥二中测试)一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应过程如图：下列说法正确的是(B)A．t1min时正、逆反应速率相等B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C．0～8min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.75mol·L－1·min－1D．10～12min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25mol·L－1·min－1解析：据图知，Δn(X)＝(0.6－0)mol＝0.6mol，Δn(Y)＝(1.2－0.3)＝0.9mol，则X、Y的物质的量的变化量之比等于其计量数之比＝0.60.9＝23，则X是NH3，Y是H2，t1min时，NH3与H2的物质的量相等，正逆速率不相等，A错误；据上述分析，X曲线表示NH3的变化关系，B正确；0－8min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.9mol10L8min＝0.01125mol·L－1·min－1，C错误；10～12min，NH3的平均反应速率v(NH3)＝0.7－0.6mol10L12－10min＝0.005mol·L－1·min－1，再根据速率比等于计量数比，v(N2)＝0.0025mol·L－1·min－1，D错误。4．(2019·平顶山高一检测)用4g单质锌与5mL2mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，下列四种情况下生成氢气速率大小顺序为(C)①锌粒＋硫酸②锌粉＋硫酸③锌粉＋硫酸＋少量CuSO4粉末④锌粒＋硫酸＋少量3mol·L－1盐酸A．②③④①B．①②③④C．③②①④D．②①③④解析：用4g单质锌与5mL2mol·L－1的稀硫酸作用制备氢气时，锌粉的表面积大，反应速率快，则②③①④；氢离子浓度越大，反应速率越快，则①④；③中锌置换出铜，构成原电池，反应速率加快，③②；因此生成氢气速率大小顺序为③②①④，故选C。5．已知：1molX(g)发生反应X(g)＋2Y(g)3Z(g)，放出akJ的热