高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率课后作业题

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[基础过关练]
1．下面有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加来表示
C．若某化学反应的反应速率为0.5 ml·(L·s)－1就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 ml·L－1
D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
D [不是所有化学反应都有明显的现象，A错误；不是所有的物质都可以用来表示反应速率，固体和纯液体一般不用来表示反应速率，因为固体和纯液体的浓度不发生变化，视为常数，B错误；反应速率应该指单位时间内反应物或生成物的浓度变化，C错误。]
2．“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据，下列对“活化分子”的说法中不正确的是( )
A．催化剂能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加
B．增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子增多，反应速率加快
C．对于有气体参加的反应通过压缩容器增大压强，可使单位体积内活化分子增多，反应速率加快
D．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D [升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数；增加反应物浓度，增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，百分数不变；能发生化学反应的碰撞是有效碰撞，活化分子之间的碰撞不一定能发生反应，所以不一定是有效碰撞；D错误。]
3．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是( )
A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3浓度的变化来表示反应速率，但可用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用CaCl2浓度的减少来表示其反应速率
A [因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其表示化学反应速率；CaCl2的浓度在反应过程中会增加。]
4．在2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，若最初加入的A和B都是4 ml，在前10 sA的平均反应速率为0.12 ml·L－1·s－1，则10 s时，容器中B的物质的量是( )
A．3.4 ml B．3.2 ml C．2.8 ml D．1.2 ml
C [前10 sA的平均反应速率为0.12 ml·L－1·s－1，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B的反应速率为0.12 ml·L－1·s－1×eq \f(1,2)＝0.06 ml·L－1·s－1，所以转化的B为0.06 ml·L－1·s－1×10 s×2 L＝1.2 ml，则10 s时，容器中B的物质的量为4 ml－1.2 ml＝2.8 ml。]
5．(2021·江苏盐城中学高二期中)2SO2＋O2 2SO3 下列反应条件的改变对上述反应的速率影响正确的是( )
A．增大的SO2浓度能加快反应速率
B．减小SO3的浓度能加快反应速率
C．升高温度能减慢反应速率
D．添加催化剂对反应速率无影响
A [对于反应2SO2＋O2 2SO3 来说，增大压强、浓度、升高温度以及添加催化剂，都可增大反应速率。]
6．(2021·河北重点中学联合月考)物质间能够发生化学反应与活化分子、有效碰撞密切相关。下列说法错误的是( )
A．化学反应的历程一般为：普通反应物分子活化分子eq \(―――――→,\s\up7(有效碰撞),\s\d6(释放能量))产物分子
B．某些反应的点燃或加热条件是为了使普通分子获得能量转变为活化分子
C．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
D．可逆反应的正反应的活化能一定不等于逆反应的活化能
C [普通分子吸收能量转化为活化分子，活化分子间有适当的取向时，才能发生有效碰撞，生成产物分子，A正确；点燃或加热时，分子会吸收能量，使普通分子获得能量转变为活化分子，B正确；活化分子间有适当的取向时，才能发生有效碰撞，则活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，C错误；焓变＝正反应的活化能－逆反应的活化能，化学反应中一定存在焓变，所以正反应的活化能一定不等于逆反应的活化能，故D正确。]
7．(2021·湖北孝感高二期末)在一定体积容器中发生反应：2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)===2HCN(g)＋6H2O(g)，15分钟内测得反应速率用HCN表示为v(HCN)＝0.36 ml/(L·min)，该段时间内下列表示正确的是( )
A．15分钟内反应消耗氨气5.4 ml
B．该时间内可用水表示反应速率为v(H2O)＝1.08 ml/(L·min)
C．各物质的速率关系有：2v(CH4)＝2v(NH3)＝3v(O2)
D．15分钟内氧气浓度下降到8.1 ml/L
B [15分钟内生成HCN为0.36 ml/(L·min)×15 min＝5.4 ml/L，由反应可知消耗氨气5.4 ml/L，体积未知不能计算其物质的量，A错误；速率之比等于化学计量数之比，则该时间内可用水表示反应速率为v(H2O)＝0.36 ml/(L·min)×eq \f(6,2)＝1.08 ml/(L·min)，B正确； 3v(CH4)＝3v(NH3)＝2v(O2)，C错误；氧气与HCN的化学计量数之比为3∶2，则15分钟内氧气浓度减少5.4 ml/L×eq \f(3,2)＝8.1 ml/L，初始浓度未知，不能确定15 min时浓度，D错误。]
8．下列说法中正确的是( )
A．对于放热反应，升高温度只能加快正反应速率
B．在恒压容器中：N2(g)＋ 3H2(g)2NH3(g)，充He压强未发生变化，所以反应速率不变
C．用正催化剂使正反应速率和逆反应速率增大的倍数相同
D．在恒容容器中：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大SO3的浓度，会使SO2的反应速率降低
C [无论是放热反应还是吸热反应，升高温度均加快反应速率，A错误；在恒压容器中进行反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，充He压强未发生变化，但容器的体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减慢，B错误；使用催化剂可以同等程度的改变正逆反应速率，则使用正催化剂可以使正反应速率和逆反应速率增大的倍数相同，C正确；在恒容容器中：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大SO3的浓度，平衡逆向移动，SO2的浓度增大，则会使SO2的反应速率增大，D错误。]
[拓展培优练]
9．化学反应速率快慢是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是( )
A [A项，该反应是气体分子数不变的反应，反应前后压强不变；B项，单位时间内H2体积变化大，速率快；C项，2NO2(g)N2O4(g)，NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢；D项，单位时间内产生沉淀的质量越多，速率越快。]
10．(2021·广西两江中学高二月考)反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
C [①反应物C为固体，增加固体的量不能改变反应速率；②容器的体积缩小一半，H2O(g) 、CO(g)、H2(g)的浓度加倍，反应速率加快；③体积不变时充入N2，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度不变，反应速率不变；④压强不变时充入N2，容器体积增大，H2O(g) 、CO(g)、H2(g)的浓度减小，反应速率变小。]
11．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法正确的是( )
A．用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1
B．忽略锥形瓶溶液体积的变化，用H＋来表示10 s该反应的速率0． 1 ml·(L·s)－1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内反应的速率0.01 ml·(L·s)－1
D．用H2表示10 s内该反应的速率为0.004 ml·(L·s)－1
D [Zn ＋ 2H＋ === Zn2＋ ＋ H2↑
65 g 1 ml 1 ml 22.4 L
0.13 g 0.004 ml 0.002 ml 0.044 8 L
锌粒是固态，不能用锌粒表示反应速率，A错误；v(H＋)＝eq \f(\f(0.004 ml,0.04 L),10 s)＝0.01 ml·(L·s)－1，B错误；v(Zn2＋)＝eq \f(1,2)v(H＋)＝0.005 ml·(L·s)－1，C错误；用H2来表示10 s内该反应的速率为eq \f(\f(0.044 8 L,22.4 L/ml),0.05 L×10 s)＝0.004 ml·(L·s)－1,D正确。]
12．一定温度下，向容积为V L的恒容密闭容器中充入a mlA和b mlB，发生反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)，5 min时，测得C为x ml，下列关于化学反应速率的说法中一定正确的是( )
A．5 min时，v(C)＝eq \f(x,5V) ml/(L·s)
B．0～5 min内，v(B)＝eq \f(bx,300c) ml/(L·s)
C．0～5 min内，v(A)∶v(C)＝a∶c
D．0～5 min内，用A表示的反应速率为eq \f(xc,300a)V ml/(L·s)
C [5 min时，测得C为x ml，则
aA(g)＋bB(s)cC(g)
开始/ml a b 0
转化/ml eq \f(ax,c) eq \f(bx,c) x
5 min/ml a－eq \f(ax,c) b－eq \f(bx,c) x
化学反应速率是指单位时间内的平均速率，不是瞬时速率，不能计算5 min时C表示的速率，A错误；B为固态，不能用B表示反应速度，B错误；各物质化学反应速率之比等于其化学计量系数之比，则0～5 min内，v(A)∶v(C)＝a∶c,C正确； 0～5 min内，用A表示的反应速率为v(A)＝eq \f(\f(ax,cV) ml/L,300 s)＝eq \f(ax,300cV) ml/(L·s)，D错误。]
13．(2021·浙江高二期末)为了研究一定量碳酸钙与足量稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。
下列说法不正确的是( )
A．由图像可知，该反应是放热反应
B．O～t1时间段，CO2的化学反应速率v＝eq \f(V1,t1)(mL·min－1)
C．根据(V3－V2)＜(V2－V1)，推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小
D．由图像可知，O～t1的反应速率比t1～t2的反应速率快
D [由图像可知，该反应在开始的一段时间内化学反应速率随着反应浓度的减小而逐渐增大，因此该反应是放热反应，温度升高对化学反应速率产生了影响，A正确； O～t1时间段，CO2的体积变化量为V1 mL，所以这段时间内的平均速率为v＝eq \f(V1,t1) (mL·min－1)，B正确；减小反应物的浓度可以减小化学反应速率，在相同时间内，生成的二氧化碳越多则化学反应速率越大，根据(V3－V2)＜(V2－V1)推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小，C正确；由图像可知，(V1－O)＜(V2－V1)，说明O～t1的反应速率比t1～t2的反应速率慢，D错误。]
14．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有______________________________
________________________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________________
________________________________________________________________。
(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有
_______________________________________________________________
_______________________________________________________(答两种)。
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。
①请完成此实验设计，其中：V1＝__________________，V6＝______________，V9＝________________。
②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：_________________________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸溶液组成了Cu­Zn原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(4)①因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中加入的水与硫酸铜溶液的体积之和为20mL，可以求得V6＝10，V9＝17.5。②由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小，故反应速率会下降。
[答案] (1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu­Zn原电池，加快了氢气产生的速率
(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(答案合理即可)
(4)①30 10 17.5 ②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀硫酸的接触面积
15．(情境素养题)盐酸与碳酸钙反应生成CO2，运用下图，可测定该反应的速率。
请根据要求填空：
(1)连接好仪器后，需要检查_________________，再加入药品进行实验。
(2)在锥形瓶中加入5 g大理石，加入20 mL 1 ml·L－1盐酸。每隔10 s观测玻璃注射器中气体的体积，并以mL·s－1为反应速率的单位，计算每10 s时间间隔内的反应速率。数据处理的结果见下面的表格：
表格中的“？”处应填的数据是________。
(3)从反应速率随时间变化的数据可知，本实验中反应速率与______________和______________有关。
[解析] (1)反应测气体体积，故连接好仪器后，需要检查装置气密性。
(2)每隔10 s观测玻璃注射器中气体的体积，30 s－40 s之间反应速率为eq \f(38 mL－25 mL,10 s)＝1.3 mL·s－1。
(3)根据速率的数据反应速率开始慢，然后变大，最后又变小，因为开始时，虽然盐酸浓度大，但温度较低，反应速率较小，随着反应的进行，反应放热，温度升高，速率增大，随着反应的进行，盐酸的浓度明显降低，反应速率减小。
[答案] (1)装置气密性 (2)1.3 (3)溶液温度 H＋的浓度
选项
化学反应
测量依据 (单位时间内)
A
CO(g) ＋H2O(g)===CO2(g) ＋H2(g)
压强变化
B
Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)
氢气体积
C
2NO2(g)N2O4(g)
颜色深浅
D
Ca(OH)2(aq)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋2NaOH(aq)
沉淀质量
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 ml·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/(mL·s－1)
0.4
1.0
1.1
？
0.9
0.8