高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度第1课时练习

第1课时　化学反应的速率

课后·训练提升

合格考过关检验

1.反应4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)在5 L的恒容密闭容器中进行,半分钟后,C的物质的量增加了0.3 mol。下列叙述正确的是(　　)。

A.容器中D的物质的量至少为0.45 mol

B.A的平均反应速率是0.01 mol·L-1·s-1

C.容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6

D.容器中A的物质的量一定增加了0.3 mol

答案A

解析半分钟后,C的物质的量增加了0.3mol,则根据化学方程式可知半分钟内一定同时生成0.45molD,由于不能确定反应前D的物质的量,因此容器中D的物质的量至少为0.45mol,A项正确;半分钟后,C的物质的量增加了0.3mol,则根据化学方程式可知一定同时消耗0.3molA,则A的平均反应速率是=0.002mol·L-1·s-1,B、D项错误;由于不能确定反应前各物质的物质的量,因此容器中A、B、C、D的物质的量之比不一定是4∶5∶4∶6,C项错误;容器中A的物质的量一定减少了0.3mol,D项错误。

2.某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是(　　)。

A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线

B.曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线

C.随着反应的进行N2O5的浓度减小,反应速率减小

D.随着反应的进行O2的浓度增大,反应速率增大

答案C

解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线,A、B两项错误;利用表格中数据进行计算,无论是用N2O5的浓度变化,还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小,而随着反应的进行,N2O5的浓度减小,O2的浓度增大,故C项正确,D项错误。

3.其他条件不变时,能使反应速率增大的是(　　)。

A.对于反应:K2CO3+H2SO4K2SO4+CO2↑+H2O,增大体系的压强

B.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器容积固定不变时,充入Ar

C.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器容积固定不变时,充入N2

D.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器气体压强不变时,充入Ar

答案C

解析当增大压强能引起气体反应物浓度增大时才能增大反应速率。

4.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(　　)。

答案D

解析本题考查浓度和温度两个因素对化学反应速率的影响,浓度越大,温度越高,反应速率就越大,因此D项最先出现浑浊。

5.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来表示化学反应速率,但可以用水来表示

C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同

D.用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率

答案A

解析CaCO3是固体,H2O为液体,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加。在同一反应中,选用不同的物质表示化学反应速率,数值可能不同,也可能相同,但表示的意义相同,故正确答案为A项。

6.将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。回答下列问题。

(1)5 min后A的浓度c(A)=　　 mol·L-1,反应开始前容器中A、B的物质的量:n(A)=n(B)=　　 mol。 

(2)B的平均反应速率:v(B)=　　 mol·L-1·min-1。 

(3)x的值为　　　　。 

答案(1)0.75　3　(2)0.05　(3)2

解析(1)设原混合物中A、B的物质的量为amol,列出起始时和5min时有关物质的物质的量:

　　3A(g)+B(g)xC(g)　+　2D(g)

起始时/mol aa 0 0

5min时/mol a-1.5a-0.5 0.1×2×5 0.5×2

根据5min时c(A)∶c(B)=3∶5,可得,解得a=3,即n(A)=n(B)=3mol,5min后c(A)==0.75mol·L-1。

(2)v(B)==0.05mol·L-1·min-1。

(3)物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则x=2。

等级考素养提升

1.反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1,②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1,④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1。

则反应进行由快到慢的顺序为(　　)。

A.④>③>①>②

B.②>④>③>①

C.②>③>④>①

D.④>③>②>①

答案D

解析将各项转化为用同一种物质表示的反应速率,再比较数值的相对大小。①v(A)=0.15mol·L-1·s-1;②v(A)==0.2mol·L-1·s-1;③v(A)==0.25mol·L-1·s-1;④v(A)=v(D)=0.45mol·L-1·s-1。故反应速率:④>③>②>①。

2.一定温度下,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时,用Z表示的反应速率为0.079 mol·L-1·s-1

B.反应开始到10 s时,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的转化率为21%

D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)

答案A

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,且此反应为可逆反应。反应进行到10s时,X、Y均减少了0.79mol,Z增加了1.58mol,反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),所以Z的反应速率为=0.079mol·L-1·s-1,X的物质的量浓度减少了=0.395mol·L-1,Y的转化率为×100%=79%。

3.将4 mol A气体和2 mol B气体置于2 L恒容密闭容器中,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0.6 mol·L-1,下列说法正确的是              (　　)。

A.用物质A表示的反应速率为0.6 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0.3 mol·L-1

答案C

解析　　　　　2A(g)+B(g)2C(g)

2 1 0

0.60.3 0.6

1.40.7 0.6

v(A)==0.3mol·L-1·s-1,故A错误;v(B)==0.15mol·L-1·s-1,故B错误;2s时物质A的转化率为×100%=30%,故C正确;2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1,故D错误。

4.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可增大氢气的生成速率。

该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

(1)请完成此实验设计,其中:V1=　　　　,V6=　　　　,V9=　　　　; 

(2)该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)30　10　17.5　(2)当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与硫酸的接触面积,且硫酸的浓度变小

解析(1)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则硫酸的浓度应该是相同的,因此最终溶液的体积必须相等,根据表中数据可知总体积是50mL,则V1=30,V6=50-10-30=10,V9=50-30-2.5=17.5。

(2)当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与硫酸的接触面积,且硫酸的浓度变小,因此反应速率会减小。