高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率同步训练题
展开1.反应4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g),在5 L的密闭容器中进行,30 s后,n(NO)增加了0.3 ml。下列反应速率正确的是( )
A.v(O2)=0.01 ml·L-1·s-1
B.v(NO)=0.008 ml·L-1·s-1
C.v(H2O)=0.003 ml·L-1·s-1
D.v(NH3)=0.004 ml·L-1·s-1
解析:Δc(NO)=0.3 ml÷5 L=0.06 ml·L-1,Δt=30 s,则v(NO)=eq \f(0.06 ml·L-1,30 s)=0.002 ml·L-1·s-1。
v(O2)=eq \f(5,4)×v(NO)=eq \f(5,4)×0.002 ml·L-1·s-1=
0.002 5 ml·L-1·s-1。
v(H2O)=eq \f(6,4)×v(NO)=eq \f(6,4)×0.002 ml·L-1·s-1=
0.003 ml·L-1·s-1。
v(NH3)=v(NO)=0.002 ml·L-1·s-1。
答案:C
2.在四种不同条件下测得反应2SO2+O22SO3的反应速率如表所示:
其中反应速率最快的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:
反应速率与化学计量数的比值中,数值大的反应速率快。
答案:D
3.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min B的浓度减少了0.6 ml·L-1。对此反应速率的正确表示是( )
A.用A表示的反应速率是0.8 ml·L-1·s-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 ml·
L-1·min-1
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
解析:反应物A是固体,浓度为常数,通常不用其表示反应速率;v(B)=0.6 (ml·L-1)/2 min=0.3 ml·L-1·min-1,是两分钟内的平均反应速率,而不是2 min末时的反应速率;反应方程式中B和C的化学计量数不同,B和C表示的反应速率的值也不同。
答案:B
4.将2 ml X和2 ml Y充入2 L密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g),2 min末达到平衡时生成0.8 ml Z,测得Q的浓度为0.4 ml·L-1,下列叙述错误的是( )
A.a的值为2
B.平衡时X的浓度为0.2 ml·L-1
C.Y的转化率为60%
D.反应速率v(Y)=0.3 ml·L-1·min-1
解析:
A项,2∶a=0.4∶0.4,a=2;B项,c(X)=0.8 ml·L-1;C项,a(Y)=eq \f(0.6 ml·L-1,1 ml·L-1)×100%=60%;D项,v(Y)=eq \f(0.6 ml·L-1,2 min)=0.3 ml·L-1·min-1。
答案:B
5.根据如图所示图象填空:
(1)反应物是________,生成物是________。
(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为________、________、________。
(3)该反应的化学方程式是________________________。
解析:已知在反应过程中反应物的量减少,生成物的量增多,故A、B为反应物,C为生成物,由速率的定义不难得出:
v(A)=[(8-2)÷2] ml·L-1·min-1=3 ml·L-1·min-1,
v(B)=[(8-4)÷2] ml·L-1·min-1=2 ml·L-1·min-1,
v(C)=(6÷2) ml·L-1·min-1=3 ml·L-1·min-1,
故三者的化学计量数之比为3∶2∶3,又因最终各物质浓度不变且均不为零,故为可逆反应,其方程式为3A+2B3C。
答案:(1)A、B C (2)3 ml·L-1·min-1
2 ml·L-1·min-1 3 ml·L-1·min-1 (3)3A+2B3C
(时间:40分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括7个小题,每小题8分,共56分。每小题只有一个选项符合题意)
1.对于化学反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,下列说法中正确的是( )
A.用HCl和CaCl2在单位时间内浓度的变化表示的反应速率数据不同,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.可用CaCl2浓度的减少表示其反应速率
解析:同一反应中,用不同的物质浓度变化来表示反应速率时,其数值不一定相同,故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率,但这些数值表示的意义是相同的,均表示该化学反应进行的快慢。在同一反应中,各物质表示的反应速率之比等于同一时间内各物质的浓度变化之比,所以A正确;因为CaCO3是固体,H2O为纯液体,所以B、C、D错误。
答案:A
2.在2 L密闭容器中发生3A(g)+B(g)===2C(g)的反应,最初加入的A、B都是4 ml ,A的反应速率为0.12 ml·L-1·s-1,10 s后容器内的B物质的量为( )
A.1.6 ml B.2.8 ml C.3.2 ml D.3.6 ml
解析:由v(A)∶v(B)=3∶1,可知v(B)=eq \f(1,3)v(A)=eq \f(1,3)×0.12 ml·L-1·s-1=0.04 ml·L-1·s-1,则Δc(B)=0.04 ml·L-1·s-1×10 s=0.4 ml·L-1,
Δn(B)=2 L×0.4 ml·L-1=0.8 ml,故容器内B的物质的量为4 ml-0.8 ml=3.2 ml。
答案:C
3.已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位:ml·L-1·s-1)表示,则正确关系是( )
A.eq \f(4,5)v(NH3)=v(O2) B.eq \f(5,6)v(O2)=v(H2O)
Ceq \f(2,3)v(NH3)=v(H2O) D.eq \f(4,5)v(O2)=v(NO)
解析:该反应中v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,根据上述关系分析选项,推知D项正确。
答案:D
4.把X气体和Y气体混合于2 L容器中使它们发生如下反应,3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5 min末已生成0.2 ml W,若测知以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 ml·L-1·min-1,则上述反应中Z气体的反应方程式系数n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:根据公式v=Δn/(VΔt)计算,5 min内W的平均化学反应速率v(W)=0.02 ml·L-1·min-1,利用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,用Z物质浓度变化表示的平均反应速率为0.01 ml·L-1·min-1,则v(Z)∶v(W)=0.01 ml·L-1·min-1∶0.02 ml·L-1·min-1=n∶2,所以n=1。
答案:A
5.5.6 g铁粉投入到盛有100 mL 2 ml·L-1稀硫酸的烧杯中,2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计),下列表示这个反应的速率正确的是( )
A.v(Fe)=0.5 ml·L-1·min-1
B.v(H2SO4)=1 ml·L-1·min-1
C.v(H2SO4)=0.5 ml·L-1·min-1
D.v(FeSO4)=1 ml·L-1·min-1
解析:铁粉为固体,其物质的量浓度可视为常数,不能用来表示化学反应速率,A错;反应的铁粉是0.1 ml,参加反应的H2SO4为0.1 ml,所以v(H2SO4)=0.5 ml·L-1·min-1,v(FeSO4)=0.5 ml·L-1·min-1,B、D错,C正确。
答案:C
6.在一定条件下,将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中,发生反应:xA2(g)+yB2(g)2C(g)。2 s内的反应速率:v(A2)=0.5 ml·L-1·s-1,v(B2)=1.5 ml·L-1·s-1,v(C)=1 ml·L-1·s-1。则x和y的值分别为( )
A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和3
解析:同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,由于v(A2)∶v(B2)∶v(C)=1∶3∶2,故x∶y∶2=1∶3∶2,则x=1,y=3。
答案:D
7.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。则下列结论正确的是( )
A.10 s时反应生成了0.2 ml C
B.该反应进行到10 s时,消耗了0.15 ml A
C.该反应的化学方程式为3A+B2C
D.10 s内用B表示的反应速率为0.01 ml·L-1·s-1
解析:10 s时反应生成气体C的物质的量为0.4 ml·L-1×0.5 L=0.2 ml,消耗A的物质的量为(0.5 ml·L-1-0.3 ml·L-1)×0.5 L=0.1 ml,故A项正确,B项不正确;Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.2 ml·L-1∶0.6 ml·L-1∶0.4 ml· L-1=1∶3∶2,故化学方程式应为A+3B2C,C项不正确;10 s内用B表示的反应速率为eq \f(0.7 ml·L-1-0.1 ml·L-1,10 s )=0.06 ml·L-1·s-1,D项不正确。
答案:A
二、非选择题(本题包括2个小题,共44分)
8.(22分)在25 ℃时,2 L密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和2 min末的浓度如下表(该反应为可逆反应):
请填写下列空白:
(1)该反应方程式可表示为________________________。反应2 min后,A的转化率为________。
(2)从反应开始到达2 min末,A的平均反应速率为________。
解析:(1)由题意可知,A、B为反应物,C为产物。同一时间内,反应速率之比等于物质的量浓度变化量之比,Δc(A)=0.6 ml·L-1,Δc(B)=1.8 ml·L-1,Δc(C)=1.2 ml·L-1,v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶3∶2,根据化学反应速率之比等于化学反应计量数之比,则得反应方程式为:A+3B2C。A的转化率为eq \f(1.0-0.4,1.0)×100%=60%,A的平均反应速率为v(A)=eq \f(1.0 ml·L-1-0.4 ml·L-1,2 min)=0.3 ml·L-1·min-1。
答案:(1)A+3B2C (2)60% (3)0.3 ml·L-1·min-1
9.(22分)某温度时,在2 L密闭容器中,某一化学反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A)________c(B),0~4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(均填“>”“<”或“=”)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为________。
(3)该反应的化学方程式为______________________。
解析: (1)由题图可以看出,在4 min末,n(A)=n(B)=0.4 ml,又因体积相等,所以c(A)=c(B),从0到4 min内Δc(A)=0.2 ml·L-1,Δc(B)=0.1 ml·L-1。
(2)v(A)=0.2 ml·L-1÷4 min=0.05 ml·L-1·min-1。(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)=0.4 ml∶0.2 ml=2∶1,故该反应的化学方程式为2AB。
答案:(1)= > (2)0.05 ml·L-1·min-1
(3)2AB
序号
①
②
③
④
eq \f(反应速率,(ml·L-1·min-1))
v(SO2)
v(O2)
v(SO2)
v(O2)
0.4
0.25
0.5
0.3
①
②
③
④
v(SO2)
v(O2)
v(SO2)
v(O2)
0.4
0.25
0.5
0.3
0.2
0.25
0.25
0.3
物质
A
B
C
初始浓度/(ml·L-1)
1.0
2.0
0
2 min时浓度/(ml·L-1)
0.4
0.2
1.2
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