高中化学人教版 (新课标)必修2第三节 化学反应的速率和限度第1课时精练

第1课时　化学反应的速率

课后篇巩固提升

基础巩固

1.如下反应条件的控制中,不恰当的是(　　)

A.为加快H2O2的分解速率增大H2O2的浓度

B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火

C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2

D.为加快H2O2的分解速率而把反应容器放到冷水中冷却

解析降低温度会减慢化学反应速率。

答案D

2.下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)

A.化学反应速率是指一定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

B.化学反应速率为“0.8 mol·L-1·s-1”所表示的意思是:时间为1 s时,某物质的浓度为0.8 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,反应现象越明显,反应速率越大

解析化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加,是正值,它是反应的平均速率,一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率,A、B错;对于无明显现象的化学反应来说,如酸碱中和反应无法通过反应现象体现反应速率的大小,D错;化学反应速率就是用来描述化学反应快慢的物理量,故C正确。

答案C

3.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min时Y减少了0.5 mol,则0~5 min内此反应的平均速率为(　　)

A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1

B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1

C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1

D.v(W)=0.05 mol·L-1·s-1

解析Y的平均反应速率v(Y)==0.05 mol·L-1·min-1,平均反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15 mol·L-1·min-1,v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1,v(W)=0.001 7 mol·L-1·s-1,本题选C。

答案C

4.在密闭容器中,进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别为v1、v2、v3(单位:mol·L-1·s-1),且v1、v2、v3之间有如下关系:3v1=v2,2v1=v3,2v2=3v3,则此反应表示为(　　)

A.A+BC B.2A+2B3C

C.3A+B2C D.A+3B2C

解析根据反应速率之比等于化学计量数之比,可知选D。

答案D

5.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:v(H2)=3 mol·L-1·min-1;乙:v(N2)=2 mol·L-1·min-1;丙:v(NH3)=1 mol·L-1·min-1。则三个容器中合成氨的反应速率(　　)

A.v(甲)>v(乙)>v(丙) B.v(乙)>v(丙)>v(甲)

C.v(丙)>v(甲)>v(乙) D.v(乙)>v(甲)>v(丙)

解析N2、H2合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),三个容器中的反应速率都转化为N2的反应速率分别为甲:v(N2)=v(H2)=1 mol·L-1·min-1,乙:v(N2)=2 mol·L-1·min-1;丙:v(N2)=v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1;即v(乙)>v(甲)>v(丙)。

答案D

6.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末时生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列判断不正确的是(　　)

A.x=1

B.2 min内A的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1

C.B的转化率为40%

D.x无法求解

解析　3A(g)+B(g)xC(g)　+　2D(g)

n始 3 mol 1 mol 0 0

Δn 1.2 mol 0.4 mol 0.2×2 mol 0.8 mol

故x∶2=0.4∶0.8,所以x=1;

v(A)==0.3 mol·L-1·min-1;

α(B)=×100%=40%。

答案D

7.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是(　　)

A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大

B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应,大理石粉反应快

C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解

D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同

解析A中Mg、Al性质不同,在相同外界条件下反应速率不同;B、C、D均为外因影响因素,增大固体反应物的表面积、光照、加入催化剂均可使化学反应加快。

答案A

8.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+BC+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:

(1)在O~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是　　　　,生成C的量最多的时间段是　　　　; 

(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 

解析(1)分析图像可知:t1~t2时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最大。(2)分析图像可知:O~t1时间段C的浓度增加较慢,t1~t2时间段,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加大,t2后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小。

答案(1)t1~t2　t1~t2　(2)放热

9.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:

(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是 　。 

(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是 　。 

(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是　。 

解析(1)在500 s内,v(H2)=

=2.96×10-3 mol·L-1·s-1。(2)在1 000 s内H2的浓度减少量Δc(H2)=5.00 mol·L-1-2.48 mol·L-1=2.52 mol·L-1,则CO的浓度减少量Δc(CO)=Δc(H2)=1.26 mol·L-1,用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)==1.26×10-3 mol·L-1·s-1。(3)在500 s内H2的浓度变化量Δc(H2)=1.48 mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为Δc(CH3OH)=Δc(H2)=0.74 mol·L-1,即在500 s时生成的甲醇的浓度是0.74 mol·L-1。

答案(1)2.96×10-3 mol·L-1·s-1

(2)1.26×10-3 mol·L-1·s-1　(3)0.74 mol·L-1

能力提升

1.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:

　　　　　　　　N2+3H22NH3

起始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 0.2

2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 1.0

4 s末浓度/(mol·L-1) 0.4 1.2 1.4

当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是(　　)

A.2 s末氨气的反应速率=0.4 mol·L-1·s-1

B.前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4 mol·L-1·s-1

C.前4 s时间内氨气的平均反应速率=0.3 mol·L-1·s-1

D.2~4 s时间内氨气的平均反应速率=0.2 mol·L-1·s-1

解析化学反应速率是平均反应速率,而不是瞬时速率,A是错误的。

答案A

2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是(　　)

A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液

B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液

C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液

D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的X溶液

解析温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为100 mL,则X物质的量越大,浓度越大。

答案B

3.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 mol·L-1增加到0.12 mol·L-1需18 s,那么由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1,需要反应的时间是(　　)

A.等于20 s B.等于18 s

C.大于20 s D.大于18 s

解析反应物浓度越小,反应速率越小,若浓度的增加量相同,则后期所用的时间长。如果不考虑浓度的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,即所需时间为20 s。但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,所需时间应该大于20 s,故选C。

答案C

4.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。最能影响该反应速率的两种因素是(　　)

①盐酸的浓度　②镁条的表面积

③溶液的温度　④Cl-的浓度

A.①④ B.③④ C.①③ D.②③

解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2++H2↑,与H+有关,与Cl-无关。在镁与盐酸的反应中,刚开始时H+的浓度最大,反应速率应最大,但由于此反应为放热反应,温度升高,化学反应速率还会增大,随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐减慢。

答案C

5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)

解析影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查。只要抓住浓度越大,温度越高,反应速率越大,便可以选出正确选项D。

答案D

6.导学号66474062已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂,为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是(　　)

解析当探究温度对化学反应速率的影响时,必须保证其他条件相同的情况下,再改变温度观察反应速率的变化。

答案D

7.导学号66474063草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:Mn+H2C2O4+H+Mn2++CO2↑+H2O(未配平),用4 mL 0.001 mol·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:

(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 

(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验　　　　和　　　　(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验　　　　和　　　　。 

(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究　　　　对化学反应速率的影响,实验Ⅳ加入1 mL蒸馏水的目的是　 

　。 

解析与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ外加了MnSO4溶液,因此实验Ⅰ和Ⅱ是研究催化剂对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅲ中,温度由20 ℃升至30 ℃,因此实验Ⅰ和Ⅲ是研究温度对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅳ中外加蒸馏水后溶液总体积不变,但c(H+)(或H2SO4浓度)减小,因此实验Ⅰ和Ⅳ是研究c(H+)(或H2SO4浓度)对反应速率的影响。

答案(1)2∶5　(2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅰ　Ⅲ

(3)c(H+)(或硫酸的浓度)　确保实验中KMnO4、H2C2O4浓度不变和溶液总体积不变

8.在25 ℃时,向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸中,放入5.6 g 铁粉,反应进行到2 s时收集到氢气1.12 L(标准状况),之后反应又进行4 s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:

(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为　; 

(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为　　　　　; 

(3)前2 s与后4 s比较,反应速率　　　　　较快,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

解析由题意可知,n(HCl)==0.4 mol,n(Fe)==0.1 mol,盐酸过量。反应Fe+2HClFeCl2+H2↑,则:

(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为v(FeCl2)==0.25 mol·L-1·s-1。

(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为v(HCl)==0.25 mol·L-1·s-1。

答案(1)0.25 mol·L-1·s-1　(2)0.25 mol·L-1·s-1

(3)前2 s　前2 s时段内盐酸浓度比后4 s时段内大