高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第一课时课时作业
展开第一课时 化学反应速率
必备知识基础练
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率可用任何一种反应物或任何一种生成物来表示
B.化学反应速率为0.1 mol·L-1·s-1是指1秒钟时某物质的浓度为0.1 mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
2.反应2A(s)+B(g)⇌2C(g)+D(g),经2 min B的浓度减少0.6 mol·L-1。下列有关说法正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.6 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比是1∶2∶1
C.2 min末时的反应速率用反应物B来表示的是0.3 mol·L-1·min-1
D.在2 min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
3.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用vA、vB、vC表示,已知:vA=3vB、2vA=3vC,则此反应可表示为( )
A.2A+3B===2C B.A+3B===2C
C.3A+B===2C D.A+B===C
4.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下,其中反应速率最大的是( )
A.v(A)=0.05 mol/(L·s)
B.v(B)=0.06 mol/(L·min)
C.v(C)=0.04 mol/(L·s)
D.v(D)=0.03 mol/(L·s)
5.T℃时,在0.5 L的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示,下列结论正确的是 ( )
A.10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
B.该反应进行到10 s时,消耗了0.15 mol A
C.该反应的化学方程式为3A+B⇌2C
D.10 s时反应生成了0.2 mol C
6.把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)⇌nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.已知4NH3+5O2===4NO+6H2O,反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正确的是( )
A.v(O2)=v(NO)
B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O)
D.v(NH3)=v(O2)
8.一定温度下,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.该反应生成物为C和D
B.从反应开始到1 s时,v(A)=v(C)
C.该反应为可逆反应
D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
9.化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是( )
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
10.在一定的温度下,向一个容积为2 L的恒容密闭容器中(事先装入催化剂),充入2 mol N2和3 mol H2, 3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍。在这段时间内,用H2表示该反应的平均反应速率是( )
A.0.125 mol·L-1·min-1
B.0.100 mol·L-1·s-1
C.0.200 mol·L-1·min-1
D.0.375 mol·L-1·s-1
11.一定温度下,10 L 0.40 mol·L-1的H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示:
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/L
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列说法不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~4 min内的平均反应速率v(H2O2)=0.038 4 mol/(L·min)
B.6~10 min内的平均反应速率v(H2O2)<0.038 4 mol/(L·min)
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
12.在298 K时,实验测得溶液中的反应H2O2+2HI===2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率如表所示,由此可推知第5组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为( )
实验编号
1
2
3
4
5
6
c(HI)/
(mol·L-1)
0.100
0.200
0.150
0.100
?
0.500
c(H2O2)/
(mol·L-1)
0.100
0.100
0.150
0.200
?
0.400
v/(mol·L-1
·s-1)
0.007 60
0.015 2
0.017 1
0.015 2
0.022 8
0.152
A.0.150 mol·L-1、0.200 mol·L-1
B.0.300 mol·L-1、0.100 mol·L-1
C.0.200 mol·L-1、0.200 mol·L-1
D.0.100 mol·L-1、0.300 mol·L-1
13.1 mol X气体a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g)⇌bZ(g)反应一段时间后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,如果分别用Y和Z浓度的变化量计算该化学反应在这段时间内的化学反应速率,两者之比可能是( )
A.3∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
关键能力综合练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系温度保持不变),5 s内消耗锌0.01 mol。下列说法正确的是( )
A.可用长颈漏斗替换分液漏斗
B.5 s内:v(Zn)=0.002 mol·L-1·s-1
C.5 s内:v(H2SO4)=0.01 mol·L-1·s-1
D.若药品足量,再消耗0.64 g Zn的时间超过5 s
2.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Z,反应3 min后,测得X2的剩余量为0.9 mol·L-1,用Y2变化表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的Z为0.2 mol·L-1,则该反应方程式为( )
A.X2+3Y2⇌2XY3 B.2X2+Y2⇌2X2Y
C.X2+2Y2⇌2XY2 D.3X2+Y2⇌2X3Y
3.将4 mol A气体和2 mol B气体置于2L的密闭容器中,混合后发生如下反应:2A(g)+B(g)===2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.用物质A表示的反应速率为1.2 mol·L-1·s-1
B.用物质B表示的反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
C.2 s时物质A的转化率为30%
D.2 s时物质B的浓度为0.6 mol·L-1
4.某温度下,将等物质的量的气体A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应: A(g)+3B(g)⇌2C(g)+xD(g),经2 min后测得C的浓度为0.5 mol·L-1,B的物质的量分数为25%,以D表示的反应速率v(D)=0.25 mol/(L·min),下列说法正确的是( )
A.2 min内,A的反应速率为0.125 mol/L·s
B.2 min时,B的物质的量浓度为0.75 mol·L-1
C.化学方程式中,x=1
D.反应前后容器内气体的压强之比为1∶2
5.某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:
2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)。测得N2O5浓度随时间变化如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
c(N2O5)/mol·L-1
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
下列说法错误的是( )
A.0~5 min内容器中压强不断增大
B.0~2 min内的速率比2~4 min内的速率大
C.2 min时c(NO2)=1.00 mol·L-1
D.0~2 min内v(O2)=0.25 mol·L-1·min-1
6.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( )
A.2.5 μ mol·L-1·min-1和2.0 μ mol·L-1
B.2.5 μ mol·L-1·min-1和2.5 μ mol·L-1
C.3.0 μ mol·L-1·min-1和3.0 μ mol·L-1
D.5.0 μ mol·L-1·min-1和3.0 μ mol·L-1
7.以反应 5H2C2O4+2MnO4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A.实验①和实验②是探究温度对化学反应速率的影响,实验②和实验③是探究浓度对化学反应速率的影响
B.实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
C.若实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率v (KMnO4)=1.7×10-4mol/(L·s)
D.实验①和实验②起初反应均很慢,过一会儿反应速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
8.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 mol·L-1的稀硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,0~10 s内收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)。下列说法不正确的是( )
A.将题述中的稀硫酸改为浓硫酸,生成H2的速率变快
B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)
C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为0.005 mol/(L·s)
D.可通过测定溶液的pH来测定反应速率
二、非选择题
9.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、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________(填序号)。
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
10.对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该化学兴趣小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察________,定性比较得出结论。
(2)定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以3 min为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________,所需仪器为________。
学科素养升级练
1.反应速率(v)和反应物浓度(c)的关系可以用实验方法测定。化学反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的正反应速率可表示为v正=kca(H2)·cb(I2)式中k为常数,a、b的值可用下表数据确定。
c(H2)/(mol·L-1)
c(I2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
0.5
4.0
1.0k
1.0
4.0
2.0k
由此推出a、b的值正确的是( )
A.a=,b=2 B.a=1,b=
C.a=2,b=1 D.a=,b=
2.化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的,以溶液中的反应3X+2Y⇌2Z为例,可先假设该反应的速率方程为v=k·cm(X)·cn(Y),然后通过实验测得的数据,算出k、m、n的值,再将k、m、n的值代入上式,即得速率方程。现测得25℃时该反应在不同浓度时的反应速率如表:
c(X)/mol·L-1
c(Y)/mol·L-1
v/mol·L-1·s-1
1
0.10
0.10
4.0×10-4
2
0.20
0.10
1.6×10-3
3
0.30
0.10
3.6×10-3
4
0.30
0.20
7.2×10-3
下列说法错误的是( )
A.其它条件不变,升高温度k值增大
B.根据数据推算出k的数值为0.4
C.根据数据推算出m的数值为1,n的数值为2
D.当c(X)=c(Y)=0.25 mol·L-1时,v=6.25×10-3 mol·L-1·s-1
3.已知:反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时,用A表示的反应速率为________。
(2)经测定前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为________________________。
(3)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1;则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为________________________。
4.化学反应的快慢和限度对人类生产生活有重要的影响。800℃时,A、B、C三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示,回答下列问题:
(1)该反应的生成物是________。
(2)2 min内,C的反应速率为________。
(3)在其他条件下,测得2 min内A的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1,此时的反应速率与800℃时相比,________。
A.比800℃时慢
B.比800℃时快
C.和800℃时速率一样
第一课时 化学反应速率
必备知识基础练
1.答案:C
解析:纯液体或纯固体的浓度恒定,不能用来表示反应速率,故A错误;反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率,故B错误;化学反应速率是用来表示化学反应进行快慢的物理量,故C正确;有些反应,反应速率很快,反应现象却不明显,如酸碱中和反应,故D错误。
2.答案:B
解析:物质A是固体,浓度不变,不能用A表示该反应的反应速率,选项A错误;速率之比等于化学计量数之比,v(B)∶v(C)∶v(D)=1∶2∶1,选项B正确;2 min末的反应速率为即时速率,用B表示速率0.3 mol·L-1·min-1是2 min内的平均速率,选项C错误;B是反应物,浓度降低,C是生成物,浓度增大,选项D错误。
3.答案:C
解析:在密闭容器中A与B反应生成C,有如下速率关系:vA=3vB、2vA=3vC,故v(A)∶v(B)∶v(C)=3∶1∶2,不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故化学方程式为3A+B===2C,故C项正确。
4.答案:A
解析:v(A)=0.05 mol/(L·s),v(B)=0.06 mol/(L·min)=0.001 mol/(L·s);v(C)=0.04 mol/(L·s)除以C的系数2为0.02 mol/(L·s),v(D)=0.03 mol/(L·s)除以D的系数2为0.015 mol/(L·s),所以反应最快的是v(A)=0.05 mol/(L·s),选项A正确。
5.答案:D
解析:10 s内用B表示的反应速率为=0.06 mol·L-1·s-1,A项错误;消耗A的物质的量为(0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1)×0.5 L=0.1 mol,B项错误;A、B随时间推移逐渐减小,A、B为反应物,C随时间推移逐渐增加,C为生成物,0~10 s内,|Δc(A)|∶|Δc(B)|∶|Δc(C)|=0.2 mol·L-1∶0.6 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=1∶3∶2, 10 s时反应达到平衡,故反应的化学方程式为A+3B⇌2C,C项错误;10 s时反应生成气体C的物质的量为0.4 mol·L-1×0.5 L=0.2 mol,D项正确。
6.答案:A
解析:5 min末生成0.2 mol W可知,W的反应速率v(W)= =0.02 mol·L-1·min-1,由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得:n∶2=0.01 mol·L-1·min-1∶0.02 mol·L-1·min-1=2∶1,解得n=1,故选A。
7.答案:A
解析:由于v(O2)∶v(NO)=5∶4,所以v(O2)=v(NO),A正确;由于v(O2)∶v(H2O)=5∶6,所以v(O2)=v(H2O),B错误;由于v(NH3)∶v(H2O)=4∶6=2∶3,所以v(NH3)=v(H2O),C错误;由于v(NH3)∶v(O2)=4∶5,所以v(NH3)=v(O2),D错误。
8.答案:C
解析:据图可知B和C的物质的量减小,为反应物,A和D的物质的量增加,为生成物,A错误;据图可知从反应开始到1 s时,Δn(A)>Δn(C),所以A的反应速率更快,B错误;据图可知6 s后反应物和生成物共存,即该反应有一定的限度,为可逆反应,C正确;据图可知相同时间内各物质的物质的量变化不相同,即该反应中各物质的系数不相等,则反应速率不相等,D错误。
9.答案:A
解析:该反应是气体分子数保持不变的反应,所以反应过程中气体的压强始终保持不变,测量依据不可行,A符合题意;若单位时间内氢气的体积变多,则证明反应速率加快,反之,则反应速率减慢,测量依据可行,B不符合题意;二氧化氮是红棕色气体,四氧化二氮为无色气体,则单位时间内颜色的深浅可代表二氧化氮的浓度多少,符合反应速率的测量依据,C不符合题意;单位时间内产生沉淀的质量越多,反应速率越快,反之则速率减慢,测量依据可行,D不符合题意。
10.答案:A
解析: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(2 mol+3 mol)×0.9=4.5 mol
3H2+N2⇌2NH3物质的量变化 Δn
3 2 2
Δn(气体) 5 mol-4.5 mol=0.5 mol
所以Δn(H2)=×0.5 mol=0.75 mol,
所以3 min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)==0.125 mol·L-1·min-1 ;故选A。
11.答案:C
解析:H2O2分解的化学方程式为2H2O2 O2↑+2H2O,0~4 min内反应生成17.2 L(0.768 mol)氧气,消耗H2O2的物质的量为1.536 mol,平均反应速率v(H2O2)==0.038 4 mol/(L·min),A项正确;随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减慢,6~10 min的平均反应速率v(H2O2)<0.038 4 mol/(L·min),B项正确;反应至6 min时,V(O2)=22.4 L(1 mol氧气),结合2H2O2 O2↑+2H2O,消耗的H2O2为2 mol,剩余H2O2为10 L×0.40 mol·L-1-2 mol=2 mol,易知反应至6 min时,c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C项错误;反应至6 min时,H2O2分解了=50%,D项正确。
12.答案:C
解析:根据表格数据可以看出,实验2与实验1比较,c(HI)增大到原来的2倍,则反应速率也增大原来的2倍,实验4与实验1比较,c(H2O2)原来的2倍,则反应速率也变成原来的2倍,实验3与实验1比较,c(HI)和c(H2O2)都增大原来的1.5倍,则反应速率增大到原来的1.5×1.5==2.25倍,则可以得出反应速率与c(HI)和c(H2O2)浓度变化成正比,所以实验5反应速率是实验1的=3倍,则c(HI)和c(H2O2)之积应该增大到原来的3倍,所以A、B、D符合,C不符合。
13.答案:D
解析:不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,即v(Y)∶v(Z)=a∶b。气体总质量不变时,密度与体积成反比;同温同压时,气体的物质的量与体积成正比,据此可得a、b的关系式,求其可能比值。
体积可变(恒压) X(g) + aY(g) ⇌ bZ(g)
起始/mol: 1 a 0
转化/mol: 1×50% 0.5a 0.5b
某时刻/mol: 0.5 0.5a 0.5b
在恒温恒压、气体总质量不变时,有ρ1∶ρ2=V2∶V1=n2∶n1,则3/4=(0.5+0.5a+0.5b)∶(1+a),得a=2b-1。因化学计量数为自然数,当b=1时,a=1;当b=2时,a=3;当b=3时,a=5;当b=4时,a=7;等等。故v(Y)∶v(Z)=a∶b=1∶1或3∶2或5∶3或7∶4……,故选D。
关键能力综合练
1.答案:D
解析:若用长颈漏斗替换分液漏斗,不方便控制反应进程,不能替换,故A错误;锌为纯固体,密度为定值,不能用单位时间内浓度的变化量来表示反应速率,故B错误;未知溶液体积,不能计算硫酸的反应速率,故C错误;随着反应进行,硫酸浓度变稀,反应时间变长,则再消耗0.64 g Zn的时间超过5 s,故D正确。
2.答案:A
解析:由题可知,参加反应的X2的浓度为0.1 mol·L-1,用Y2表示的反应速率v(Y2)==0.1 mol·L-1·min-1,则参加反应的Y2的浓度Δc(Y2)=v(Y2)×Δt=0.1 mol·L-1·min-1×3 min=0.3 mol·L-1,生成的c(Z)=0.2 mol·L-1,故X2、Y2、Z的系数比为0.1 mol·L-1∶0.3 mol·L-1∶0.2 mol·L-1=1∶3∶2,由元素守恒可知Z的化学式为XY3,故方程式为X2+3Y2⇌2XY3;故选A。
3.答案:B
解析:利用三段式法计算:起始A的浓度为2 mol·L-1,B的浓度为1 mol·L-1,经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1,
2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)
起始: 2 mol·L-1 1 mol·L-1 0
变化: 1.2 mol·L-1 0.6 mol·L-1 1.2 mol·L-1
2 s时: 0.8 mol·L-1 0.4 mol·L-1 1.2 mol·L-1
2 s内,用物质A表示的反应的平均速率为v(A)==0.6 mol·L-1·s-1,故A错误;2 s内,用物质B表示的反应的平均速率为v(B)==0.3 mol·L-1·s-1,故B正确;2 s时物质A的转化率为α=×100%=60%,故C错误;2 s时物质B的浓度为0.4 mol·L-1,故D错误。
4.答案:B
解析:设等物质的量A、B均为a mol,由题干信息结合三段式分析如下:
A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + xD(g)
aa 0 0
0.5 1.5 0.5×2 0.5x
a-0.5 a-1.5 1 0.5x
0.5x=0.25 mol/(L·min)×2 min×2 L=1 mol,故x=2,
×100%=25%,解得:a=3,据此分析解题。
根据反应速率之比等于化学计量系数之比,故2 min内,A的反应速率等于D的反应速率的一半,则为0.125 mol/(L·min),不是0.125 mol/(L·s),故A错误;由分析可知,2 min时,B的物质的量为a-1.5=3-1.5=1.5 mol,浓度为0.75 mol·L-1,故B正确;由分析可知,化学方程式中x=2,故C错误;根据同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比,x=2,故反应前后气体的物质的量不变,故反应前后容器内气体的压强之比为1∶1,故D错误。
5.答案:D
解析:2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)是气体分子总数不断增大的反应,0~5 min内N2O5不断减少,容器中气体分子数、压强不断增大,A正确;0~2 min内N2O5减少(1.00-0.50)mol·L-1=0.50 mol·L-1,2~4 min内N2O5减少(0.50-0.25)mol·L-1=0.25 mol·L-1,故前者速率大,B正确;0~2 min内N2O5减少0.50 mol·L-1,则NO2浓度增加1.00 mol·L-1,2 min时二氧化氮的浓度为c(NO2)=1.00 mol·L-1,C正确;0~2 min内N2O5减少0.50 mol·L-1,则 0~2 min内v(N2O5)==0.25 mol·L-1·min-1,则v(O2)= v(N2O5)=×0.25 mol·L-1·min-1=0.125 mol·L-1·min-1,D错误。
6.答案:B
解析:由题图可知,4~8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ mol·L-1=10μ mol·L-1,所以4~8 min期间,反应速率为μ mol·L-1=2.5μ mol·L-1·min-1;由题图可知,0~4 min期间,反应物浓度变化为(40-20)μ mol·L-1=20μ mol·L-1,4~8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ mol·L-1=10μ mol·L-1,可知,每隔4分钟,浓度变化量降为原来的一半,所以8~12 min浓度变化为5μ mol·L-1,12~16 min浓度变化为2.5μ mol·L-1,所以16 min时浓度为10μ mol·L-1-5μ mol·L-1-2.5μ mol·L-1=2.5μ mol·L-1,故B正确。
7.答案:A
解析:探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是①和②;探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:②和③,故A错误;实验①②③均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断,需要保证高锰酸钾完全反应,因此所加的H2C2O4溶液均要过量,故B正确;草酸的物质的量为:0.10 mol·L-1×0.002 L=0.000 2 mol,高锰酸钾的物质的量为:0.010 mol·L-1×0.004 L=0.000 04 mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为:0.000 2 mol∶0.000 04 mol=5∶1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×0.010 mol·L-1,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=≈1.7×10-4mol/(L·s),故C正确;实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿,Mn2+对反应起催化作用,因此速率突然增大,故D正确。
8.答案:A
解析:浓硫酸具有强氧化性,与锌反应不生成H2,A错误;0℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL,其物质的量为0.002 mol,则根据反应Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑可知:Zn~H2SO4~ZnSO4~H2,n(Zn)=n(H2SO4)=n(ZnSO4)=n(H2)=0.002 mol,v(H+)=0.002 mol×2/(0.04 L×10 s)=0.01 mol/(L·s),v(Zn2+)=0.002 mol/(0.04 L×10 s)=0.005 mol/(L·s),故用H+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s),B正确;结合B选项分析可知,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为0.005 mol/(L·s),C正确;在反应过程中,c(H+)逐渐减小,故可以通过测定溶液pH来测定反应速率,D正确。
9.答案:(1)Zn+2H+===Zn2++H2↑ (2)大于 小于 (3)abcd
解析:(1)金属锌在金属活动顺序表中排在氢的前面,可以和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,离子方程式为:Zn+2H+===Zn2++H2↑;(2)1 mol·L-1的H2SO4浓度小于4 mol·L-1的H2SO4的浓度,浓度越大,反应速率越快,反应产生等量的气体需要的时间越短。故收集10 mL H2所需时间:甲大于乙;反应速率:甲小于乙。(3)a.由实验信息可知,本实验研究浓度对反应速率的影响,故本实验中所用锌粒的表面积要相同,a项正确;b.根据测量收集10 mL H2所需的时间,要求生成的氢气体积测定必须准确,气密性必须好,b项正确;c.40 mL的H2SO4要迅速加入,防止气体的体积测定出现误差,c项正确;d.氢气不溶于水,收集可以用排水法收集,d项正确;e.若用98%的浓H2SO4,金属和浓硫酸的反应产物是二氧化硫,不是氢气,e项错误。
10.答案:(1)溶液中产生气泡的速率 (2)在同温同压下,反应3 min收集的气体体积 秒表(或计时器)
解析:(1)测定反应速率时,定性分析可以根据产生气泡的速率来进行判断反应的快慢;(2)定量测定反应速率时,需要测量的数据是在同温同压下,反应3 min收集的气体体积,所需仪器为秒表(或计时器)用于测量时间。
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1.答案:B
解析:结合表中数据可知,c(H2)改变而c(I2)不变,反应速率翻倍,可知a=1;当c(I2)=4.0 mol·L-1,c(H2)=0.5 mol·L-1时,V(正)= 1.0k,a=1,以上数据带入v正=kca(H2)·cb(I2)公式,得出b=;故选B。
2.答案:C
解析:在其它条件不变时,升高温度,化学反应速率常数k值增大,A正确;根据实验1可知:①v=k×0.10m×0.10n=4.0×10-4;根据实验2可知②:v=k×0.20m×0.10n=1.6×10-3;整理可得m=2;根据实验3可知:③v=k×0.30m×0.10n=3.6×10-3;根据实验4可知④:v=k×0.30m×0.20n=7.2×10-3;整理可得n=1;将m=2,n=1带入实验1的①中v=k×0.102×0.101=4.0×10-4,可得k=0.4,B正确;根据选项B分析可知m=2,n=1,C错误;根据上述分析可知k=0.4,m=2,n=1,若c(X)=c(Y)=0.25 mol·L-1,则v=0.4×0.252×0.251 mol·L-1·s-1=6.25×10-3 mol·L-1·s-1,D正确。
3.答案:(1)0.05 mol·L-1·s-1 (2)3A(g)+B(g)⇌2C(g)
(3) (4)乙>甲>丙
解析:(1)从反应开始到12 s时,A的浓度变化量Δc=0.6 mol·L-1,时间为12 s,故v(A)=Δc/Δt=0.05 mol·L-1·s-1;
(2)12 s时,B的浓度变化量Δc=0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,故a∶b=0.6∶0.2=3∶1,经测定前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,此时A浓度变化为:0.8 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1,此时v(A)=0.075 mol·L-1·s-1,即v(A)∶v(C)=0.075∶0.05=3∶2,故a∶b∶c=3∶1∶2,故化学反应方程式为:3A(g)+B(g)⇌2C(g);
(3)平衡时A变化量为0.6,故C变化量为0.4,可绘制图像;
(4)确定A的速率为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,故v(A)=3×0.12 mol·L-1·s-1=0.36 mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,故v(A)=3/2×0.16 mol·L-1·s-1=0.24 mol·L-1·s-1,故最快的是乙,最慢的是丙,则反应速率:乙>甲>丙。
4.答案:(1)B和C (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)B
解析:(1)由图像可知,A的物质的量浓度减小,B和C的物质的量浓度增加,则A为反应物,该反应的生成物是B和C。(2)2 min内,C的反应速率为=0.05 mol·L-1·min-1;(3)在其他条件下,测得2 min内A的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1>0.1 mol·L-1·min-1,此时的反应速率与800℃时相比快,故答案为B。
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