人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度课文配套ppt课件

第二节　化学反应的速率与限度

第1课时　化学反应的速率

合格考达标练

1.对于反应CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列判断正确的是(　　)

A.用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同,但所表示的意义相同

B.不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率,但可以用H2O来表示

C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同

D.可用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率

答案A

解析CaCO3是固体,H2O为纯液体,不能用它们表示化学反应速率;CaCl2是生成物,其浓度在反应过程中会增大。在同一反应中,选用不同的物质表示化学反应速率的数值可能不同,也可能相同,但意义相同,故正确答案为A项。

2.(2021天津河北区高一期末)在2 L的恒容密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)2C(g),0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol,则用B的浓度变化表示的该反应的反应速率为(　　)

A.0.4 mol·L-1·min-1 B.0.9 mol·L-1·min-1

C.1.2 mol·L-1·min-1 D.1.6 mol·L-1·min-1

答案B

解析0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol,容器的容积为2 L,则有v(A)==0.3 mol·L-1·min-1;根据不同物质表示的反应速率与其化学计量数的关系可得,v(B)=3v(A)=3×0.3 mol·L-1·min-1=0.9 mol·L-1·min-1。

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

答案C

解析0~5 min内,Y的平均反应速率v(Y)==0.05 mol·L-1·min-1,物质的化学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。

4.在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,用A、B、C表示的化学反应速率分别为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

答案D

解析根据物质的化学反应速率之比等于相应化学计量数之比,可知选D。

5.反应2SO2+O22SO3经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为(　　)

A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s

答案C

解析SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,则O2的浓度减小了0.2 mol·L-1,v(O2)=,Δt==5 s。

6.将10 mol H2和5 mol N2放入10 L真空容器内,某温度下发生反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g)。在最初的0.2 s内,消耗H2的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在0.2 s末,容器中NH3的物质的量是(　　)

A.0.12 mol B.0.08 mol

C.0.04 mol D.0.8 mol

答案B

解析v(H2)∶v(NH3)=3∶2,所以v(NH3)=0.04 mol·L-1·s-1,0.2 s末时,n(NH3)=0.04 mol·L-1·s-1×0.2 s×10 L=0.08 mol。

7.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　。 

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

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。

等级考提升练

8.(2021辽宁沈阳高一期末)某温度时,在催化剂作用下,在2 L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g),部分数据如表:

则2.0~6.0 min内,以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为(　　)

A.0.02 mol·L-1·min-1

B.0.04 mol·L-1·min-1

C.0.08 mol·L-1·min-1

D.0.16 mol·L-1·min-1

答案A

解析由表中数据可知,2.0~6.0 min内Δn(HI)=0.50 mol-0.18 mol=0.32 mol,则反应消耗0.16 mol H2,从而可得,v(H2)==0.02 mol·L-1·min-1。

9.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)在一定条件下发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L-1,下列说法正确的是(　　)

A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1

B.在2 min末的反应速率,用B表示是

0.3 mol·L-1·min -1

C.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1

D.在这2 min内B和C两物质的浓度是逐渐减小的

答案C

解析A是固体,不能用其浓度变化来表示反应速率,A错误;2 min后B的浓度减小0.6 mol·L-1,则有v(B)==0.3 mol·L-1·min-1,故0~2 min内B的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1,但不是2 min 末的瞬时反应速率,B错误;用B、C、D表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,比值是3∶2∶1,C正确;B是反应物,其浓度逐渐减小,C是生成物,其浓度逐渐增大,D错误。

10.对于化学反应3W(g)+2X(g)4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中正确的是(　　)

A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)

C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)

答案C

解析各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应化学计量数之比,A项,应为v(W)=v(Z);B项,应为3v(X)=2v(Z);D项,应为2v(W)=3v(X)。

11.(双选)(2021山东青岛高一期中)一定条件下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g)消耗1 mol X(g),同时放出a kJ热量。将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　)

A.10 min内,Y的平均反应速率为

0.03 mol·L-1·min-1

B.第10 min时,X的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1

C.10 min内,消耗0.2 mol X,生成0.2 mol Z

D.10 min内,X和Y反应放出的热量为0.2a kJ

答案AD

解析10 min内消耗0.6 mol Y,则有v(Y)==0.03 mol·L-1·min-1,A正确;前10 min内,v(X)=v(Y)=×0.03 mol·L-1·min-1=0.01 mol·L-1·min-1,不能确定第10 min时X的瞬时速率,B错误;10 min内消耗0.6 mol Y,同时消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z,C错误;消耗1 mol X(g)时放出a kJ热量,则消耗0.2 mol X时反应放出的热量为0.2a kJ,D正确。

12.(双选)(2021山东枣庄高一期末)将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol。下列叙述正确的是(　　)

A.用物质C表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1

B.反应开始到2 s,物质B的物质的量浓度减小0.15 mol·L-1

C.2 s时物质A的转化率为15%

D.反应过程中2v(A)=v(B)

答案BC

解析反应经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol,则有v(C)==0.15 mol·L-1·s-1,A错误;2 s内生成0.6 mol C同时消耗0.3 mol B和0.6 mol A,故B的物质的量浓度减小值为=0.15 mol·L-1,B正确;2 s内消耗0.6 mol A,则物质A的转化率为×100%=15%,C正确;根据反应速率与化学计量数的关系可知:v(A)=2v(B),D错误。

13.(双选)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　　)

A.反应开始到10 s,用Z表示的化学反应速率为0.158 mol·L-1·s-1

B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1

C.反应开始到10 s时,Y的物质的量浓度减少了0.395 mol·L-1

D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)

答案CD

解析从题图中可看出,X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增大,说明X、Y为反应物,Z为生成物,反应进行到10 s时X、Y均减少了0.79 mol,Z增加了1.58 mol,其化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),所以Z的化学反应速率为=0.079 mol·L-1·s-1,X的物质的量浓度减少了=0.395 mol·L-1,Y的物质的量浓度减少了0.395 mol·L-1。

14.向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)。

已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,并有a mol D生成。

回答下列问题:

(1)反应2 min内,v(A)=　　　　　,v(B)=　　　　　　; 

(2)化学方程式中,x=　　,y=　　,p=　　,q=　　。 

答案(1) mol·L-1·min-1　 mol·L-1·min-1

(2)2　3　1　6

解析(1)由题意可知,2 min内,Δc(A)= mol·L-1= mol·L-1,v(A)= mol·L-1·min-1;Δn(B)= mol,则v(B)= mol·L-1·min-1。

(2)根据各物质化学反应速率之比等于相应化学计量数之比,可得x∶y∶q==2∶3∶6,又由于v(C)=v(A),所以有x∶y∶p∶q=2∶3∶1∶6。

15.某温度时,在2 L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。反应开始至2 min,用Z表示的平均反应速率为　　　　　　　　　。 

答案3X+Y2Z　0.05 mol·L-1·min-1

解析由图可知,X、Y的物质的量随反应的进行而减小,Z的物质的量随反应的进行而增大,则X和Y为反应物,Z为生成物。

由图知,Δn(X)=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol,Δn(Y)=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol,Δn(Z)=0.2 mol-0 mol=0.2 mol,则反应开始至2 min内,v(X)∶v(Y)∶v(Z)=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=3∶1∶2,故该反应为3X+Y2Z;Z的平均反应速率v(Z)=0.2 mol÷2 L÷2 min=0.05 mol·L-1·min-1。

新情境创新练

16.硫酸在化工生产中发挥着重要作用。硫酸的工业制法中有三个设备:沸腾炉、接触室、吸收塔。沸腾炉中,因空气把固体颗粒吹得上下翻动,像开水沸腾而得名。

其中沸腾炉内的反应为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列有关问题:

(1)常选用哪些物质的浓度变化量来表示该反应的反应速率?　　　　　　　　。 

(2)4 s内,生成SO2的速率为0.4 mol·L-1·s-1时,O2减少的速率是　　　　　　。 

(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,则开始时O2的浓度为　　　　　　。 

答案(1)O2、SO2　(2)0.55 mol·L-1·s-1

(3)5.0 mol·L-1

解析(1)因为FeS2、Fe2O3为固体,O2、SO2为气体,故可用O2、SO2的浓度变化量来表示该反应的反应速率。

(2)v(O2)=v(SO2)=×0.4 mol·L-1·s-1=0.55 mol·L-1·s-1。

(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1,故开始时O2的浓度为2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5.0 mol·L-1。