高中第一节 化学反应速率同步练习题

第二章　化学反应速率和化学平衡

第一节　化学反应速率

基础过关练

题组一　化学反应速率的概念

1.下列关于化学反应速率的说法,不正确的是(　　)

A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B.单位时间内某物质的浓度变化越大,则该物质反应就越快

C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示

D.化学反应速率常用单位有“mol·L-1·s-1”和“mol·L-1·min-1”

2.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的浓度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浓度的减小表示其反应速率

题组二　化学反应速率的相关计算和比较

3.(2019福建平和一中、南靖一中等五校高二上第一次联考)已知反应A(g)+3B(g) 2C(g),在10 s内,A的浓度由4 mol/L变成了2 mol/L,则以A的浓度变化表示的反应速率为(　　)

A.0.2 mol/(L·s)　　 B.0.3 mol/(L·s)

C.0.4 mol/(L·s)　　 D.0.1 mol/(L·s)

4.反应2SO2+O2 2SO3经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s),则这段时间为(　　)

A.0.1 s　 B.2.5 s C.5 s D.10 s

5.(2020河北衡水安平中学高二月考)对于反应A(g)+3B(g)4C(g)+2D(g),在相同时间内,用不同物质表示的化学反应速率如下,则化学反应速率最快的是(　　)

A.v(A)=0.4 mol/(L·s) B.v(B)=0.8 mol/(L·s)

C.v(C)=1.2 mol/(L·s) D.v(D)=0.7 mol/(L·s)

6.(2020山西大同一中高二月考)对于化学反应3W(g)+2X(g)4Y(g)+3Z(g),下列反应速率的关系中,正确的是(　　)

A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)

C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)题组三　化学反应速率的测量

7.化学反应速率是通过实验测定的,测量下列化学反应的速率时,测量依据不合理的是(　　)

8.某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣,为此进行了有关的实验探究,实验记录如下。

【实验目的】测量锌和稀硫酸反应的速率。

【实验用品】锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台(带铁夹)、秒表、锌粒、1 mol·L-1的H2SO4溶液、4 mol·L-1的H2SO4溶液。

【实验步骤】

①甲同学取一套如图装置,加入40 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液,测量收集10 mL H2所需的时间。

②乙同学取另一套同样的装置,加入40 mL 4 mol·L-1的H2SO4溶液,测量收集10 mL H2所需的时间。

回答下列问题:

(1)Zn与稀H2SO4反应的离子方程式为　。 

(2)收集10 mL H2所需时间:甲　　　　乙(填“大于”“小于”或“等于”);反应速率:甲　　　　乙(填“大于”“小于”或“等于”)。 

(3)下列说法正确的是　　　　。 

A.本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同

B.装置气密性要好

C.40 mL的H2SO4溶液要迅速加入

D.测量气体体积还可以用排水法

E.若用98%的浓H2SO4,则反应最快

能力提升练

1.(2020辽宁师大附中高二开学考试,疑难2,★★☆)反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.8 mol/(L·min);②v(B)=0.75 mol/(L·s);③v(C)=0.6 mol/(L·s);④v(D)=0.5 mol/(L·s)。该反应进行的快慢顺序为(　　)

A.①>②>③>④ B.③>②=④>①

C.①>③>②=④ D.④>③>②>①

2.(2019广东佛山一中高二上第一次段考,疑难1,★★☆)已知:4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L·min)]表示,则正确的关系式是(　　)

A.4v(NH3)=5v(O2) B.4v(O2)=5v(NO)

C.2v(NH3)=3v(H2O)　 D.5v(O2)=6v(H2O)

3.(2019宁夏吴忠中学高二上期中,疑难1,★★☆)某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。反应2 min后,测得X2为0.6 mol·L-1,用Y2表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的c(Z)为0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式是(　　)

A.X2+2Y2 2XY2

B.3X2+Y2 2X3Y

C.X2+3Y2 2XY3

D.2X2+Y2 2X2Y

4.(疑难2,★★☆)一定温度下,向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,发生下列反应:N2+3H2 2NH3,3 min末测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是(　　)

A.0.2 mol·L-1·min-1 B.0.6 mol·L-1·min-1

C.0.1 mol·L-1·min-1 D.0.3 mol·L-1·min-1

5.(2020福建漳州长泰一中高二月考,疑难1、2,★★☆)反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),2 min内B的浓度减少0.6 mol·L-1,对此反应速率的描述正确的是(　　)

A.v(A)=0.4 mol·L-1·min-1

B.分别用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1

C.在2 min末的反应速率,用B表示为0.3 mol·L-1·min-1

D.在这2 min内,B和C两物质浓度都是逐渐减小的

6.(疑难1、2,★★☆)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是(　　)

A.该反应的化学方程式为3B+4D 6A+2C

B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)

C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1

D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等

7.(2019河北衡水武邑中学高二测评,疑难2,★★★)在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图,则下列叙述正确的是(　　)

A.该反应的化学方程式为3A+B2C

B.在t1~(t1+10)s内,v(A)=v(B)=0

C.t1s时反应物A的转化率为60%

D.0~t1 s内A的反应速率为v(A)= mol/(L·s)

8.(2020江西上饶“山江湖”协作体高二联考,疑难1、2,★★☆)在2 L密闭容器中进行反应mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

已知:2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,=,试确定以下物质的相关量。

(1)起始时n(Y)=　　　　,n(Q)=　　　　。 

(2)方程式中m=　　　　,n=　　　　,p=　　　,q=　　　　。 

(3)2 min内,用Z表示的反应速率为　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.C　化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的,即用单位时间内浓度的改变量来表示。

2.A　CaCO3是固体,H2O为纯液体,不能用固体或纯液体来表示化学反应速率;CaCl2为生成物,应用其浓度的增加表示反应速率,故B、C、D项错误。在同一反应中,选用不同的物质表示反应速率,反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比,数值可能相同,也可能不同,但意义相同,故A项正确。

3.A　在10 s内A的浓度变化为4 mol/L-2 mol/L=2 mol/L,则以A的浓度变化表示的反应速率为v(A)===0.2 mol/(L·s)。

4.C　这段时间内SO3的浓度增加了0.4 mol/L,根据化学方程式,相同时间内O2的浓度减小了0.2 mol/L,所以Δt===5 s。

5.A　可将各物质表示的化学反应速率均转化为用物质A表示的化学反应速率,A项,v(A)=0.4 mol/(L·s),B项,v(A)≈0.267 mol/(L·s),C项,v(A)=0.3 mol/(L·s),D项,v(A)=0.35 mol/(L·s)。综上所述,A项反应速率最快。

6.C　对于化学反应3W(g)+2 X(g) 4Y(g)+3Z(g),反应速率之比等于化学计量数之比,故v(W)=v(Z),3v(X)=2v(Z),2v(X)=v(Y),2v(W)=3v(X)。

7.A　化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。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,单位时间内产生的沉淀的质量越多,速率越快。

8.答案　(1)Zn+2H+ Zn2++H2↑　(2)大于　小于　(3)ABCD

解析　(2)乙同学所用4 mol·L-1的H2SO4溶液比甲同学所用1 mol·L-1的H2SO4溶液浓度大,反应速率快,收集相同体积H2所需时间少。(3)测量锌和稀硫酸的反应速率应当控制反应的条件一定。如锌粒表面积相同、温度相同等,符合气体发生装置的气密性条件,A、B、C、D正确;浓H2SO4与Zn反应不产生H2,E错误。

能力提升练

1.B　将四种物质表示的反应速率均转化为用A表示的反应速率,且单位应统一,①可转化成v(A)≈0.013 mol/(L·s),②转化成v(A)=0.25 mol/(L·s),③转化成v(A)=0.3 mol/(L·s),④转化成v(A)=0.25 mol/(L·s)。综上分述,反应进行的快慢顺序为③>②=④>①,B项正确。

2.B　对于反应4NH3+5O2 4NO+6H2O,化学反应速率之比等于化学计量数之比,故5v(NH3)=4v(O2),4v(O2)=5v(NO),3v(NH3)=2v(H2O),6v(O2)=5v(H2O)。

3.D　2 min内Δc(X2)=(1-0.6) mol·L-1=0.4 mol·L-1,Δc(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1×2 min=0.2 mol·L-1,生成的c(Z)=0.4 mol·L-1,故X2、Y2、Z的化学计量数之比为0.4 mol·L-1∶0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=2∶1∶2,即反应可表示为2X2+Y2 2Z,根据原子守恒可知Z为X2Y,则该反应的化学方程式为2X2+Y2 2X2Y,D项正确。

4.C　3 min末测得容器内压强是起始时压强的0.9倍,压强之比等于物质的量之比,所以3 min末时容器内混合气体的物质的量为(1 mol+3 mol)×0.9=3.6 mol。

N2+3H2 2NH3　物质的量变化Δn

 3　　　　　　　　　　　　　　 2

 Δn(H2)　　　　　　　 4 mol-3.6 mol=0.4 mol

所以Δn(H2)=×0.4 mol=0.6 mol,故3 min内用H2表示的平均反应速率v(H2)==0.1 mol·L-1·min-1。

5.B　根据2 min内B的浓度减少0.6 mol·L-1可知,v(B)==0.3 mol·L-1·min-1,由于A是固体,无法用A表示该反应的反应速率,A项错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,则分别用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1,B项正确;2 min末时反应物浓度均减小,则v(B)<0.3 mol·L-1·min-1,C项错误;在2 min内随着反应不断进行,反应物B的浓度减小,而生成物C的浓度增大,D项错误。

6.C　各物质的物质的量的变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=(1.2-0) mol∶(1.0-0.4) mol∶(1.0-0.2) mol∶(0.4-0) mol=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为3B+4C 6A+2D,A项错误;不论在什么时刻,用各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,B、D项错误。

7.A　从题图中可看出0~t1时间内,消耗0.6 mol/L A和0.2 mol/L B,生成0.4 mol/L C,该反应的化学方程式为3A+B2C,A项正确;在t1~(t1+10)s内,化学反应速率之比仍等于化学计量数之比,即v(A)≠v(B)>0,B项错误;t1 s时反应物A的转化率为×100%=75%,C项错误;0~t1 s内v(A)= mol/(L·s),D项错误。

8.答案　(1)2.3 mol　3 mol　(2)1　4　2　3

(3)0.05 mol·L-1·min-1

解析　根据2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,可求得2 min内Δn(Q)=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol;根据Δn(Z)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol,并结合=,可求出Δn(Y)=0.4 mol,根据“三段式”法有:

　　　　　　　　mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)

n(起始)/mol: 0.7　　 2.3　　　　 1　　 3

n(变化)/mol:　　 0.1　　 0.4　　　　 0.2　　 0.3

n(2 min末)/mol:　 0.8　　 2.7　　　 0.8　　 2.7

则:(1)起始时n(Y)=2.3 mol,n(Q)=3 mol。

(2)根据X、Y、Z、Q的变化量之比为0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3,可知该方程式中m=1,n=4,p=2,q=3。

(3)2 min内消耗0.2 mol Z,则v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1。