第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节化学反应速率 课后·训练提升 基础巩固 1.下列有关化学反应速率的说法正确的是()。 A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率 B.100mL2olLl的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，化学反应速率不 变 C.$O2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，化学反应速率减小 D.汽车尾气中的NO与CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强，化学反应速 率减小 答案D 解析：A项，改用98%的浓硫酸，铁发生钝化，不产生氢气B项，加入氯化钠溶液使盐 酸变稀，C)减小，化学反应速率减小；C项，升高温度，放热反应和吸热反应的速率 都增大；D项，减小压强，有气体参加的化学反应的速率减小。 2.在反应2A(g十B(g)一3C(g十5D(g)中，表示该反应速率最大的是( A.v(A)=2 mol-L-!.min B.v(B)=0.3 mol-L-1.s1 C.v(C)=0.8 mol-L-1.s-1 D.v(D)=1 mol-L-1.s1 答案B 解桥(A)=1 mol-L-lmin-l高molL-ls,B0.3 mol-L-s(C)号molL-ls 1D)0.2 molLs,故B项表示的反应速率最大。 3.一定温度下，在0.5L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化 的曲线如图所示，10s时达到化学平衡状态。则从反应开始到10s末的反应速率 用X表示是( 1. 12 1 0.4 10 时间/s
第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 课后· 基础巩固 1.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )。 A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用 98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率 B.100 mL 2 mol·L -1 的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,化学反应速率不 变 C.SO2 的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,化学反应速率减小 D.汽车尾气中的 NO 与 CO 可以缓慢反应生成 N2 和 CO2,减小压强,化学反应速 率减小 答案:D 解析:A 项,改用 98%的浓硫酸,铁发生钝化,不产生氢气;B 项,加入氯化钠溶液使盐 酸变稀,c(H+ )减小,化学反应速率减小;C 项,升高温度,放热反应和吸热反应的速率 都增大;D 项,减小压强,有气体参加的化学反应的速率减小。 2.在反应 2A(g)+B(g) 3C(g)+5D(g)中,表示该反应速率最大的是( )。 A.v(A)=2 mol·L -1·min-1 B.v(B)=0.3 mol·L -1·s -1 C.v(C)=0.8 mol·L -1·s -1 D.v(D)=1 mol·L -1·s -1 答案:B 解析: 1 2 v(A)=1 mol·L -1·min-1= 1 60 mol·L -1·s -1 ,v(B)=0.3 mol·L -1·s -1 , 1 3 v(C)=0.8 3 mol·L -1·s - 1 , 1 5 v(D)=0.2 mol·L -1·s -1 ,故 B 项表示的反应速率最大。 3.一定温度下,在 0.5 L 的密闭容器中,X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化 的曲线如图所示,10 s 时达到化学平衡状态。则从反应开始到 10 s 末的反应速率 用 X 表示是( )
A.0.08 mol-L-1.sI B.0.30 mol-L-1.s1 C.0.16 mol-L-1.s1 D.0.32 mol-L-1.s1 答案：C 解析X)=0412mo10.16 mol-Ls。 0.5L×10s 4某反应过程中的能量变化如图所示（图中E1表示无催化剂时正反应的活化 能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是()。 能量 无催化剂 有催化剂 E E △H 生成物 反应物 反应过程 A.该反应为吸热反应 B.使用催化剂能增大该反应的化学反应速率 C.催化剂能降低该反应的活化能 D逆反应的活化能大于正反应的活化能 答案D 解析：该反应生成物总能量比反应物总能量高，为吸热反应，A项正确：对照图中有 无催化剂的两种情况，有催化剂的活化能较低，因为催化剂能降低反应的活化能， 从而增大化学反应速率，B、C项正确：E1大于E2,正反应的活化能较大，D项错 误。 5.一定温度下，在恒容密闭容器中发生下列反应：2HI(g)一H2(g+12(g)。若c(HI)由 0.1 mol-LI降到0.07 mol L-I时，需要15s,那么c(H)由0.07molL1降到0.05 mol-L-!时，所需反应的时间( A.等于5s B.等于10s C.大于10sD.小于10s 答案：C 解析：若c(H)由0.1molL1降到0.07 mol L-!时，需要15s,那么以同样的速率反应 时，c(H)由0.07 mol-L-1降到0.05 mol-L-1,需10s,但是随反应的进行，化学反应速 率会逐渐减小，故所需时间大于10s,C项正确。 6在气体反应中，改变下列条件，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增 大的是()
A.0.08 mol·L -1·s -1 B.0.30 mol·L -1·s -1 C.0.16 mol·L -1·s -1 D.0.32 mol·L -1·s -1 答案:C 解析:v(X)=- (0.4-1.2)mol 0.5 L×10 s =0.16 mol·L -1·s -1。 4.某反应过程中的能量变化如图所示(图中 E1 表示无催化剂时正反应的活化 能,E2 表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是( )。 A.该反应为吸热反应 B.使用催化剂能增大该反应的化学反应速率 C.催化剂能降低该反应的活化能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能 答案:D 解析:该反应生成物总能量比反应物总能量高,为吸热反应,A 项正确;对照图中有 无催化剂的两种情况,有催化剂的活化能较低,因为催化剂能降低反应的活化能, 从而增大化学反应速率,B、C 项正确;E1 大于 E2,正反应的活化能较大,D 项错 误。 5.一定温度下,在恒容密闭容器中发生下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g)。若 c(HI)由 0.1 mol·L -1 降到 0.07 mol·L -1 时,需要 15 s,那么 c(HI)由 0.07 mol·L -1 降到 0.05 mol·L -1 时,所需反应的时间( )。 A.等于 5 s B.等于 10 s C.大于 10 s D.小于 10 s 答案:C 解析:若 c(HI)由 0.1 mol·L -1 降到 0.07 mol·L -1 时,需要 15 s,那么以同样的速率反应 时,c(HI)由 0.07 mol·L -1 降到 0.05 mol·L -1 ,需 10 s,但是随反应的进行,化学反应速 率会逐渐减小,故所需时间大于 10 s,C 项正确。 6.在气体反应中,改变下列条件,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增 大的是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度③压缩容积增大压强④移去生成物 ⑤ 加入催化剂 A.①⑤ B.①③ C.②⑤ D.③④⑤ 答案：C 解析：①增大反应物的浓度，只能增大单位体积内活化分子数：③压缩容积增大压 强实际为增大反应物浓度，与①相同：④移去生成物不影响反应物的活化分子数及 活化分子百分数。 7.已知反应2NO(g)tBr2(g)一2NOBr(g) △H=-a kJ-mol-I(a>0),其反应历程如下： ①NO(g+Br2(g)一NOBr2(g)快 ②NO(g+NOBr2(g)一2NOBr(g)慢 下列有关该反应的说法正确的是( )o A.该反应的速率主要取决于①的快慢 B.NOBr2是该反应的催化剂 C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ.mo D.增大B2(g)浓度能增大活化分子百分数，增大反应速率 答案：C 解析：总反应的反应速率主要取决于最慢的一步，所以该反应的速率主要取决于② 的快慢，A项错误；NOB2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，B项错 误：该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化 能比逆反应的活化能小a kJ.mol-,C项正确：增大B2(g)浓度，可增大单位体积内 的活化分子数，但活化分子百分数不变，D项错误。 8.向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的$O2和O2,开始反应时，按正反 应速率由大到小的顺序排列正确的是()。 甲：在500℃时，10molS02和5molO2反应 乙：在500℃时，用V205作催化剂，10molS02和5molO2反应 丙：在450℃时，8molS02和5molO2反应 丁：在500℃时，8molS02和5molO2反应 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：丙中温度最低，反应物的量比甲、乙的少，没有使用催化剂，反应速率最小。 甲、乙、丁的温度相同，丁中反应物的量少，没有使用催化剂，故丁的反应速率比
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③压缩容积增大压强 ④移去生成物 ⑤ 加入催化剂 A.①⑤ B.①③ C.②⑤ D.③④⑤ 答案:C 解析:①增大反应物的浓度,只能增大单位体积内活化分子数;③压缩容积增大压 强实际为增大反应物浓度,与①相同;④移去生成物不影响反应物的活化分子数及 活化分子百分数。 7.已知反应 2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0),其反应历程如下: ①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g) 快 ②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢 下列有关该反应的说法正确的是( )。 A.该反应的速率主要取决于①的快慢 B.NOBr2 是该反应的催化剂 C.正反应的活化能比逆反应的活化能小 a kJ·mol-1 D.增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,增大反应速率 答案:C 解析:总反应的反应速率主要取决于最慢的一步,所以该反应的速率主要取决于② 的快慢,A 项错误;NOBr2 是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,B 项错 误;该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,所以正反应的活化 能比逆反应的活化能小 a kJ·mol-1 ,C 项正确;增大 Br2(g)浓度,可增大单位体积内 的活化分子数,但活化分子百分数不变,D 项错误。 8.向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的 SO2 和 O2,开始反应时,按正反 应速率由大到小的顺序排列正确的是( )。 甲:在 500 ℃时,10 mol SO2 和 5 mol O2 反应 乙:在 500 ℃时,用 V2O5 作催化剂,10 mol SO2 和 5 mol O2 反应 丙:在 450 ℃时,8 mol SO2 和 5 mol O2 反应 丁:在 500 ℃时,8 mol SO2 和 5 mol O2 反应 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:丙中温度最低,反应物的量比甲、乙的少,没有使用催化剂,反应速率最小。 甲、乙、丁的温度相同,丁中反应物的量少,没有使用催化剂,故丁的反应速率比
甲、乙的小。甲、乙的温度和反应物的量都相同，但乙使用了催化剂，故乙的反应 速率比甲的大。综上所述，可知四个容器中反应速率：乙>甲>丁>丙。 9.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)催化脱氢 制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下 ①C4H1o(g,一C4Hs(g十H(g)△H1=+43kJmo1 ②C4H1o(gH02(g,一C4Hs(g+H2O(g)△H2=-119kJmo 下列有关判断正确的是()。 A.升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小 B.升高温度，反应①的反应速率减小，反应②的反应速率增大 C.降低温度，反应①和反应②的反应速率均减小 D.由反应①和反应②可以得出H2的燃烧热 答案：C 解析：不管是放热反应还是吸热反应，升高温度均能增大其反应速率，降低温度均 能减小其反应速率，C项正确，A、B两项错误；因反应②中HO为气态，故无法计 算H2的燃烧热，D项错误。 10.某学生设计如图I装置，测定2olL1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速 率。请回答下列问题。 硫酸 H 锌粒或 了锌粉 图I 干燥 管（水 乳胶管 图Ⅱ (1)装置图I中盛放硫酸的仪器名称是 (2)按照图I装置实验时，己限定了两次实验时间均为10min,还需要测定的另一 个数据是 (3)实验结束后，得到的结论是
甲、乙的小。甲、乙的温度和反应物的量都相同,但乙使用了催化剂,故乙的反应 速率比甲的大。综上所述,可知四个容器中反应速率:乙>甲>丁>丙。 9.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)催化脱氢 制 1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下: ①C4H10(g) C4H8(g)+H2(g) ΔH1=+43 kJ·mol-1 ②C4H10(g)+1 2 O2(g) C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1 下列有关判断正确的是( )。 A.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小 B.升高温度,反应①的反应速率减小,反应②的反应速率增大 C.降低温度,反应①和反应②的反应速率均减小 D.由反应①和反应②可以得出 H2 的燃烧热 答案:C 解析:不管是放热反应还是吸热反应,升高温度均能增大其反应速率,降低温度均 能减小其反应速率,C 项正确,A、B 两项错误;因反应②中 H2O 为气态,故无法计 算 H2 的燃烧热,D 项错误。 10.某学生设计如图Ⅰ装置,测定 2 mol·L -1 的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速 率。请回答下列问题。 图Ⅰ 图Ⅱ (1)装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是 。 (2)按照图Ⅰ装置实验时,已限定了两次实验时间均为 10 min,还需要测定的另一 个数据是 。 (3)实验结束后,得到的结论是
(4)该学生又将图I装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却至室温后， 该生准备读数时发现右管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作 是 答案(1)分液漏斗 (2)收集到气体的体积 (3)其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率大 (4)调节右管高度使得两侧液面相平 解析：(1)根据装置的特点可知，装置图I中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗。(2) 要测定反应速率，则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。(3)由于增大 反应物的接触面积可以增大反应速率，所以该实验中得出的结论是其他条件相同 时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率大。(4)由于气体的体积受压 强的影响大，所以在读数之前还需要采取的措施是调节高度使得两侧液面相平。 11.向含有H2SO4的H2O2溶液中滴加一定量的KMnO4溶液，反应开始时，溶液中 cMn2+)将随时间的变化而变化。某学生在做实验前认为，cMn+)与时间的关系 如图I所示，做完实验后，得到的结果如图Ⅱ所示。已知H2O2与KMO4溶液反 应的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO.一KSO4+2MnSO4+8H0+5O2↑。请 回答下列问题。 图I 图Ⅱ (1)OM段的意义： (2)MN段的意义及MN段很陡的原因： (3)WP段的意义： 答案(1)OM段说明反应非常慢，溶液中cM+)随时间变化很小 (2)MN段说明反应非常快，cM+)迅速增大，表明Mn+达到一定浓度时，对上述反 应起到了催化作用 (3)WP段说明反应趋于完全，溶液中cMn+)为定值 解析：MN段斜率最大，说明化学反应速率最大，其原因应为cM+)增大并充当该 反应的催化剂
(4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却至室温后, 该生准备读数时发现右管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作 是 。 答案:(1)分液漏斗 (2)收集到气体的体积 (3)其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率大 (4)调节右管高度使得两侧液面相平 解析:(1)根据装置的特点可知,装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗。(2) 要测定反应速率,则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。(3)由于增大 反应物的接触面积可以增大反应速率,所以该实验中得出的结论是其他条件相同 时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的反应速率大。(4)由于气体的体积受压 强的影响大,所以在读数之前还需要采取的措施是调节高度使得两侧液面相平。 11.向含有 H2SO4 的 H2O2溶液中滴加一定量的 KMnO4溶液,反应开始时,溶液中 c(Mn2+)将随时间的变化而变化。某学生在做实验前认为,c(Mn2+)与时间的关系 如图Ⅰ所示,做完实验后,得到的结果如图Ⅱ所示。已知 H2O2 与 KMnO4溶液反 应的化学方程式为 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑。请 回答下列问题。 图Ⅰ 图Ⅱ (1)OM 段的意义: 。 (2)MN 段的意义及 MN 段很陡的原因: 。 (3)NP 段的意义: 。 答案:(1)OM 段说明反应非常慢,溶液中 c(Mn2+)随时间变化很小 (2)MN 段说明反应非常快,c(Mn2+)迅速增大,表明 Mn2+达到一定浓度时,对上述反 应起到了催化作用 (3)NP 段说明反应趋于完全,溶液中 c(Mn2+)为定值 解析:MN 段斜率最大,说明化学反应速率最大,其原因应为 c(Mn2+)增大并充当该 反应的催化剂