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課時規(guī)范練22　化學反應(yīng)速率　工業(yè)合成氨 一、選擇題(本題共9小題,每小題7分,共63分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.下列有關(guān)化學反應(yīng)速率的判斷正確的是(　　) A.塊狀大理石、粉末狀大理石分別與0.1 molL-1的鹽酸反應(yīng)的速率相同 B.物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸和稀硝酸分別與大小相同的大理石反應(yīng)的速率相同 C.鎂粉和鐵粉分別與物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸反應(yīng)的速率相同 D.物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸和稀醋酸分別與2 molL-1的NaOH溶液反應(yīng)的速率相同 2.(2018海南華僑中學月考)在一密閉容器中充入一定量的N2和O2,在電火花作用下發(fā)生反應(yīng)N2+O22NO,經(jīng)測定前3 s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1 molL-1s-1,則6s末NO的濃度為(　　) A.1.2 molL-1 B.小于1.2 molL-1 C.大于1.2 molL-1 D.不能確定 3.在一定的條件下,某反應(yīng)X(g)Y(g)+Z(g)分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下: 反應(yīng)時間/min 0 10 20 30 40 50 c(X)/(molL-1) 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 反應(yīng)時間/min 60 70 80 90 100 c(X)/(molL-1) 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.X的濃度越大,反應(yīng)速率越大 B.X的濃度越大,消耗一半時所用的時間越短 C.X分解的速率與其濃度無關(guān) D.X的分解速率先快后慢 4.一定溫度下,在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g)　ΔH>0,若15 s內(nèi)c(HI)由0.1 molL-1降到0.07 molL-1,則下列說法正確的是(　　) A.0~15 s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)=0.002 molL-1s-1 B.c(HI)由0.07 molL-1降到0.05 molL-1所需的反應(yīng)時間小于10 s C.升高溫度正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢 D.減小反應(yīng)體系的體積,化學反應(yīng)速率加快 5.從下列實驗事實所引出的相應(yīng)結(jié)論正確的是(　　) 選項 實驗事實 結(jié)論 A 其他條件相同,Na2S2O3溶液濃度越大,析出S沉淀所需時間越短 當其他條件不變時,增大反應(yīng)物濃度,化學反應(yīng)速率加快 B 在化學反應(yīng)前后,催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)都沒有發(fā)生改變 催化劑一定不參與化學反應(yīng) C 物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸分別與等質(zhì)量的、形狀相同的鋅粒反應(yīng) 反應(yīng)開始時速率相同 D 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),把容積縮小一半 正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率不變 6.(2018貴州貴陽高三檢測)在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2,壓強為p(Pa),并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0,下列說法正確的是(　　) A.保持容器容積不變,向其中加入1 mol H2(g),反應(yīng)速率一定加快 B.保持容器容積不變,向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng)),反應(yīng)速率一定加快 C.保持容器內(nèi)氣體壓強不變,向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng)),反應(yīng)速率一定加快 D.保持容器內(nèi)氣體壓強不變,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),再次平衡時反應(yīng)速率一定加快 7.合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJmol-1,在反應(yīng)過程中,正反應(yīng)速率的變化如圖: 下列說法正確的是(　　) A.t1時升高了溫度 B.t2時使用了催化劑 C.t3時增大了壓強 D.t4時降低了溫度 8.(2018廣州模擬)在稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實驗中,探究加入硫酸銅溶液的量對氫氣生成速率的影響。實驗中鋅粒過量且顆粒大小相同,飽和硫酸銅溶液用量0~4.0 mL,保持溶液總體積為100.0 mL,記錄獲得相同體積(336 mL)的氣體所需時間,實驗結(jié)果如圖所示(氣體體積均轉(zhuǎn)化為標準狀況下)。據(jù)圖分析,下列說法不正確的是(　　) A.飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣 B.a、c兩點對應(yīng)的氫氣生成速率相等 C.b點對應(yīng)的反應(yīng)速率為v(H2SO4)=1.010-3molL-1s-1 D.d點沒有構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率減慢 9.(2018浙江寧波十校模擬)某溫度下,在容積為2 L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng)3A(g)+bB(g)cC(g)　ΔH=-Q kJmol-1(Q>0),12 s時反應(yīng)達到平衡,生成C的物質(zhì)的量為0.8 mol,反應(yīng)過程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.前12 s內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為0.025 molL-1s-1 B.12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率 C.化學計量數(shù)之比b∶c=1∶2 D.12 s內(nèi),A和B反應(yīng)放出的熱量為0.2Q kJ 二、非選擇題(本題共2小題,共37分) 10.(17分)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng): 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。 (1)降低溫度,化學反應(yīng)速率　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)600 ℃時,在一容積為2 L的密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,在反應(yīng)進行至10 min和20 min時,分別改變了影響反應(yīng)的一個條件,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量變化如圖所示,前10 min正反應(yīng)速率逐漸　　　　(填“增大”“減小”或“不變”);前15 min內(nèi)用SO3表示平均反應(yīng)速率為　　　　　　　　　　　　　　。 (3)圖中反應(yīng)進程,表示正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的時間段是　　　　　　　　　　　　。 (4)根據(jù)如圖判斷,10 min時改變的反應(yīng)條件可能是　　　　(填寫編號,下同);20 min時改變的反應(yīng)條件可能是　　　　。 a.加入催化劑 b.縮小容器容積 c.降低溫度 d.增加O2的物質(zhì)的量 11.(2018北京理綜,27)(20分)近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下: (1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol-1 反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH3=-297 kJmol-1 反應(yīng)Ⅱ的熱化學方程式:　。 (2)對反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。p2　　　　　p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是　。 (3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下。將ⅱ補充完整。 ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O ⅱ.I2+2H2O+　　　　　　　　　+　　　　　+2I- (4)探究ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實驗如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中) 序號 A B 試劑組成 0.4 molL-1 KI a molL-1 KI 0.2 molL-1 H2SO4 實驗現(xiàn)象 溶液變黃,一段時間后出現(xiàn)渾濁 溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快 序號 C D 試劑組成 0.2 molL-1 H2SO4 0.2 molL-1 KI 0.000 2 mol I2 實驗現(xiàn)象 無明顯現(xiàn)象 溶液由棕褐色很快退色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快 ①B是A的對比實驗,則a=　　　　　。 ②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是　。 ③實驗表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A,結(jié)合ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率解釋原因:　。  課時規(guī)范練22　化學反應(yīng)速率　工業(yè)合成氨 1.B　塊狀大理石、粉末狀大理石分別與鹽酸反應(yīng)時,接觸面積不同,反應(yīng)速率不同,A項錯誤;兩種酸中的c(H+)濃度相同,反應(yīng)速率相同,B項正確;鐵和鎂的活潑性不同,反應(yīng)速率不同,C項錯誤;物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸中自由移動的c(H+)是不相同的,反應(yīng)速率不同,D項錯誤。 2.B　前3 s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1 molL-1s-1,即用NO表示的反應(yīng)速率為0.2 molL-1s-1。如果3~6 s的反應(yīng)速率仍為0.2 molL-1s-1,則6 s末NO的濃度為1.2 molL-1。由于隨著反應(yīng)進行,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故6 s末NO的濃度小于1.2 molL-1。 3.C　X的分解速率是勻速的,與其濃度無關(guān),A、D項錯誤,C項正確;X的分解速率不變;X的濃度越大,消耗一半時所用的時間越長,B項錯誤。 4.D　0~15 s內(nèi),v(I2)= v(HI)=12(0.1-0.07)molL-115 s=0.001 molL-1s-1,A項錯誤;隨著反應(yīng)的進行,c(HI)減小,v(HI)減小,故c(HI)由0.07 molL-1降到0.05 molL-1所需時間大于10 s,B項錯誤;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,C項錯誤;減小反應(yīng)體系的體積,壓強增大,反應(yīng)速率加快,D項正確。 5.A　增大反應(yīng)物濃度,化學反應(yīng)速率加快,A項正確;催化劑參與反應(yīng),但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,B項錯誤;濃度相同的鹽酸和醋酸溶液中起始氫離子濃度不同,因此開始時反應(yīng)速率不同,C項錯誤;縮小容器容積,正、逆反應(yīng)速率同時增大,D項錯誤。 6.A　增加反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率加快,A項正確;加入氮氣,因為容器容積不變,反應(yīng)體系中各氣體的濃度不變,故反應(yīng)速率不變,B項錯誤;保持壓強不變,加入氮氣,容器容積增大,反應(yīng)體系中各氣體的濃度減小,反應(yīng)速率減小,C項錯誤;保持壓強不變,再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),則容器容積增大為原來的2倍,再次平衡反應(yīng)體系中各氣體的濃度不變,反應(yīng)速率不變,D項錯誤。 7.B　由圖可知:t1時刻平衡正向移動,ΔH<0,升高溫度平衡應(yīng)逆向移動,A項錯誤;t2時刻平衡未移動,且反應(yīng)速率加快,改變的條件為使用了催化劑,B項正確;t3時刻平衡逆向移動,且反應(yīng)速率減慢,改變的條件可能為減小壓強或減小反應(yīng)物濃度, C項錯誤;t4時刻改變的條件應(yīng)為減小生成物濃度,D項錯誤。 8.D　根據(jù)圖像可知隨著飽和硫酸銅溶液的增加,收集相同體積的氣體所需時間先逐漸減少,然后又逐漸增加,因此飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣,A項正確;根據(jù)圖像可知a、c兩點對應(yīng)的時間都是250 s,所以生成氫氣速率相等,B項正確;b點對應(yīng)的時間是150 s,生成氫氣的物質(zhì)的量是0.015 mol,消耗稀硫酸的物質(zhì)的量是0.015 mol,其濃度為0.015mol0.1 L=0.15 molL-1,所以反應(yīng)速率v(H2SO4)=1.010-3molL-1s-1,C項正確; d點鋅也與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅從而構(gòu)成原電池,D項錯誤。 9.C　分析圖像可知12 s內(nèi)A的濃度變化為(0.8-0.2) molL-1=0.6 molL-1,反應(yīng)速率v(A)=ΔcΔt=0.6molL-112 s= 0.05 molL-1s-1,A項錯誤;分析圖像,12 s內(nèi)B的濃度變化為(0.5-0.3) molL-1=0.2 molL-1,v(B)=0.2molL-112 s=160 molL-1s-1,速率之比等于化學計量數(shù)之比,3∶b=0.05∶160,則b=1,3∶c=0.05∶0.8212,則c=2,A、B的化學計量數(shù)不同,12 s后達到平衡狀態(tài),A的消耗速率不等于B的生成速率,B項錯誤,C項正確;消耗3 mol A放熱Q kJ,12 s內(nèi)消耗A的物質(zhì)的量為0.6 molL-12 L=1.2 mol,消耗1.2 mol A放出的熱量為0.4Q kJ,D項錯誤。 10.答案 (1)減小　(2)減小　1.3310-3molL-1min-1 (3)15~20 min,25~30 min　(4)ab　d 解析 (1)降低溫度,化學反應(yīng)速率減小。(2)前10 min隨著反應(yīng)的不斷進行,反應(yīng)物SO2和O2的濃度不斷減小,正反應(yīng)速率減小,前15 min內(nèi)用SO3表示的平均反應(yīng)速率為0.04mol2 L15min≈1.3310-3molL-1min-1。(3)反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量不隨時間變化的時間段是15~20 min和25~30 min,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(4)10~15 min三條曲線的斜率突然變化,根據(jù)圖示可知反應(yīng)速率突然加快,其原因可能是加入催化劑或縮小容器容積。反應(yīng)進行至20 min時,曲線發(fā)生的變化是O2的物質(zhì)的量突然增大,平衡發(fā)生移動,引起SO2、SO3的物質(zhì)的量隨之發(fā)生變化。 11.答案 (1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254 kJmol-1 (2)>　反應(yīng)Ⅱ是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時,增大壓強,化學平衡正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量分數(shù)增大 (3)SO2　4H+　SO42- (4)①0.4　②I-是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,且在H+存在下,催化速率加快;但H+單獨存在時,不具有催化作用?、鄯磻?yīng)ⅱ比反應(yīng)ⅰ快,增大I2的濃度,反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)速率加快,H+濃度增大,加強了I-的催化能力 解析 (1)由題給示意圖可知,反應(yīng)Ⅱ為二氧化硫發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫酸和硫,反應(yīng)的化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),由蓋斯定律可知,-(反應(yīng)Ⅲ+反應(yīng)Ⅰ)得反應(yīng)Ⅱ,則ΔH=-(ΔH3+ΔH1)=-(-297 kJmol-1)-(+551 kJmol-1)=-254 kJmol-1,則熱化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)　ΔH=-254 kJmol-1;(2)反應(yīng)Ⅱ為氣態(tài)物質(zhì)化學計量數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強,化學平衡正向移動,硫酸的物質(zhì)的量分數(shù)增大,則p2大于p1;(3)由題意可知,I-為反應(yīng)的催化劑,則反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)物為I2、SO2和水,生成物為氫碘酸和硫酸,反應(yīng)的離子方程式為I2+SO2+2H2O4H++2I-+SO42-;(4)①A與B是探究H+濃度對反應(yīng)速率的影響,因此A和B中KI溶液濃度必須相同,則a為0.4;②對比A、B、C的實驗現(xiàn)象可知,I-是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,且在H+存在下,催化速率加快;但H+單獨存在時,不具有催化作用;③對比A、D實驗現(xiàn)象可知,增大I2的濃度,反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)速率加快,H+濃度增大,加強了I-的催化能力。