第六章 第二节 第1课时 化学反应的速率 练习【新教材】人教版高中化学必修二

第二节化学反应的速率与限度

第1课时化学反应的速率

课后篇素养形成

夯实基础轻松达标

1.对于反应CaCO3+2HCl CaCl2+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

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

3

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.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

,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。

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

内,Y的平均反应速率v(Y)=0.5mol

=0.05 mol·L-1·min-1,物质的化学反应速率之比等于

2L×5min

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+B C

B.2A+2B3C

C.3A+B2C

D.A+3B2C

,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·s)-1,则这段时间为()

A.0.1 s

B.2.5 s

C.5 s

D.10 s

3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)=Δc(O2)

Δt

,Δt=Δc(O2)

v(O2)

=

0.2mol·L-1

0.04mol·(L·s)-1

=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

(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。

10-3 mol·L-1·s-1

(2)1.26×10-3 mol·L-1·s-1

(3)0.74 mol·L-1

在500 s 内,v (H 2)=5.00mol ·L -1-3.52 mol ·L -1500 s =2.96×10-3 mol·L -1·s -1。(2)在1 000 s 内H 2的浓度减少

量Δc (H 2)=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)=1

2Δc (H 2)=1.26 mol·L -1,

用CO 表示此段时间的平均速率为v (CO)=1.26mol ·L -1

1 000 s =1.26×10-3 mol·L -1·s -1。(3)在500 s 内H 2的浓度变化量Δc (H 2)=1.48 mol·L -1,则生成的CH 3OH 的浓度为Δc (CH 3OH)=12Δc (H 2)=0.74 mol·L -1,即在500 s 时生成的甲醇的浓度是0.74 mol·L -1。 提升能力跨越等级

1.下列说法正确的是( )

A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化量来表示

B.用不同物质的浓度变化量表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比

C.化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定

D.反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值

项,化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化量来表示,故错误;B 项,用不同物质的浓度变化量表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,故正确;C 项,化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定,故错误;D 项,反应过程中,反应物浓度逐渐变小,但用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值,故错误。

2.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:

N 2+3H 2

2NH 3 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量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

,而不是瞬时速率,A是错误的。

3.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)

,A项,应为

v(W)=v(Z);B项,应为3v(X)=2v(Z);D项,应为2v(W)=3v(X)。

4.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在恒容密闭容器中反应生成气体Z。反应2 min 后,测得参加反应的X2的物质的量浓度为0.6 mol·L-1,用Y2表示的化学反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式是()

A.X2+2Y22XY2

B.2X2+Y22X2Y

C.3X2+Y22X3Y

D.X2+3Y22XY3

解析用X 2表示的化学反应速率v (X 2)=0.6mol ·L -12min =0.3 mol·L -1·min -1。用Z 表示的化学反应速率

v (Z)=0.4mol ·L -12min =0.2 mol·L -1·min -1。根据X 2、Y 2和Z 的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则v (X 2)∶v (Y 2)∶v (Z)=0.3 mol·L -1·min -1∶0.1 mol·L -1·min -1∶0.2 mol·L -1·min -1=3∶1∶2。根据原子守恒,可确定Z 的化学式为X 3Y 。故可得出反应的化学方程式为3X 2+Y 22X 3Y 。

5.将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L -1,现有下列几种说法:

①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3 mol·L -1·s -1

②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6 mol·L -1·s -1

③2 s 时物质A 的转化率为70%

④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L -1

其中正确的是( )

A.①③

B.①④

C.②③

D.③④

v (C),然后根据各物质化学计量数之比等于化学反应速率之比,解决相关计算问题。

根据v =Δc Δt ,v (C)=0.6mol ·L -12 s =0.3 mol·L -1·s -1,则v (A)=v (C)=0.3 mol·L -1·s -1,v (B)=12v (C)=0.15 mol·L -1·s -

1。2 s 时,消耗A 的物质的量为0.3 mol·L -1·s -1×2 L×2 s=1.2 mol,所以A 的转化率为

1.2mol 4mol

×100%=30%;2 s 时,c (B)=1 mol·L -1-0.15 mol·L -1·s -1×2 s=0.7 mol·L -1。 6.(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)

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1.58mol 2 L×10 s =0.079 mol·L -1·s -1,X 的物质的量浓度减少了0.79mol 2 L

=0.395 mol·L -1,Y 的物质的量浓度减少了0.395 mol·L -1。

7.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:x A(g)+y B(g)p C(g)+q D(g)。

已知:平均反应速率v (C)=1

2v (A);反应2 min 时,A 的浓度减少了13,B 的物质的量减少了a 2 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 = 。

(1)a 12 mol·L -1·min -1 a 8 mol·L -1·min -1

(2)2 3 1 6

由题意可知,2 min 内,Δc (A)=13×a 2 mol·L -1=a 6 mol·L -1,v (A)=a 6mol ·L -12min =a 12 mol·L -1·min -1;Δn (B)=a

2 mol,则v (B)=a 2mol 2 L×2min =a 8 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 =a ∶a ∶a =2∶3∶6,

又由于v (C)=12

v (A),所以有x ∶y ∶p ∶q =2∶3∶1∶6。 8.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+Y 2Z 0.05 mol·(L·min)-1

,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+Y

2Z;Z 的平均反应速率v (Z)=0.2 mol ÷2 L ÷2 min=0.05 mol·(L·min)-1。

贴近生活拓展创新

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:4FeS 2+11O 22Fe 2O 3+8SO 2,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SO 2的速率为0.4 mol·(L·s)-1时,O 2减少的速率是 。

(3)测得4 s 后O 2的浓度为2.8 mol·L -1,则开始时O 2的浓度为 。

2、SO 2

(2)0.55 mol·(L·s)-1

(3)5.0 mol·L -1

因为FeS 2、Fe 2O 3为固体,O 2、SO 2为气体,故可用O 2、SO 2的浓度变化量来表示该反应的反应速率。

(2)v (O 2)=118v (SO 2)=118×0.4 mol·(L·s)-1=0.55 mol·(L·s)-1。

(3)4 s 内O 2的浓度减少了0.55 mol·(L·s)-1×4 s=2.2 mol·L -1,故开始时O 2的浓度为2.8 mol·L -1+2.2 mol·L -1=5.0 mol·L -1。

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