2019-2020学年高中化学课时作业4化学反应速率含解析 人教版选修4

2019-2020学年高中化学课时作业4化学反应速率含解析 人教版选修4

课时作业4　化学反应速率 9‎ 基础训练 ‎1．下列关于化学反应速率的说法中，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物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B．化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol/L 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，反应速率越快，反应现象就越明显 解析：化学反应速率一般用某物质单位时间内的浓度(mol/L)变化量来表示，故A项错误；反应速率为0.8 mol/(L·s)表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 mol/L，而不是1 s时的实际浓度，故B项错误；反应速率的快慢有时不一定能察觉，如酸碱中和反应瞬间即能完成，但几乎没有明显现象发生，故D项错误。‎ 答案：C ‎2．(2019年河北省定州中学高三(承智班)期中考试)甲、乙两个容器内都进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙容器内每分钟减少2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率(　　)‎ A．快 B．慢 ‎ C．相等 D．无法判断 解析：v＝＝中，Δn、Δt已知，但V未知，所以无法判断甲、乙容器内的化学反应速率，故选D。‎ 答案：D ‎3．在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2，发生反应2SO2＋O22SO3，当反应进行到4 min时，测得n(SO2)＝0.4 mol。若反应进行到2 min时，容器中SO2的物质的量是(　　)‎ A．等于1.6 mol B．等于1.2 mol C．大于1.6 mol D.小于1.2 mol ‎ 解析：由题意可求得4min内SO2的平均反应速率v(SO2)＝＝0.2‎ 9‎ ‎ mol·(L·min)－1，若按照这个反应速率计算，2 min时转化的SO2的物质的量为0.2 mol·(L·min)－1×2 min×2 L＝0.8 mol，但由于前2 min比后2 min的反应速率大，所以2 min时，n(SO2)<2 mol－0.8 mol＝1.2 mol。‎ 答案：D ‎4．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ‎①v(A)＝0.45 mol/(L·min)‎ ‎②v(B)＝0.6 mol/(L·s)‎ ‎③v(C)＝0.4 mol/(L·s)‎ ‎④v(D)＝0.45 mol/(L·s)‎ 下列有关反应速率的比较中正确的是(　　)‎ A．④>③＝②>① B．④<③＝②<①‎ C．①>②>③>④ D．④>③>②>①‎ 解析：若四种反应速率都用A表示[单位mol/(L·s)]，分别为①v(A)＝0.007 5 mol/(L·s)，②v(A)＝0.2 mol/(L·s)，③v(A)＝0.2 mol/(L·s)，④v(A)＝0.225 mol/(L·s)，所以④>③＝②>①，故A正确。‎ 答案：A ‎5．(2019年湖北省河口市第一中学高三期中)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)‎ 解析：对于同一化学反应用不同物质表示的化学反应速率，反应速率数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比。A.由方程式知v(W)∶v(Z)＝3∶3＝1∶1，所以v(W)＝v(Z)，A项错误；B.v(X)∶v(Z)＝2∶3，所以3v(X)＝2v(Z)，B项错误；C.v(X)∶v(Y)＝2∶4＝1∶2，所以2v(X)＝v(Y)，C项正确；D.v(W)∶v(X)＝3∶2，所以2v(W)＝3v(X)，D项错误。‎ 答案：C ‎6．(2019年大连市第二十高级中学高二上学期期中)将4 mol C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A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 9‎ ‎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C的转化率为30%‎ ‎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 解析：先利用题给条件列出三段式：‎ ‎　　　　　　　　2A(g)＋B(g) 2C(g)‎ 起始浓度(mol·L－1) 0 1 2‎ ‎2 s时浓度(mol·L－1) 0.6 1＋＝1.3　2－0.6＝1.4‎ 再利用算出的数据，就可以对提问进行分析。‎ ‎①v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1。‎ ‎②同理知v(B)＝ ‎＝0.15 mol·L－1·s－1‎ 或由v(A)∶v(B)＝2∶1也可求得 v(B)＝0.15 mol·L－1·s－1。‎ ‎③C的转化率＝×100%‎ ‎＝30%。‎ ‎④2 s时B的浓度为1.3 mol·L－1。‎ 只有①③正确，故选A。‎ 答案：A ‎7．(2019年湖南省娄底市第四中学高二月考)把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是(　　)‎ A. 20 mL 3 mol·L－1 ‎ B. 20 mL 2 mol·L－1‎ C. 10 mL 4 mol·L－1‎ ‎ D. 10 mL 2 mol·L－1‎ 9‎ 解析：化学反应中，反应物浓度越大，反应速率越快，因溶液均加水稀释到50 mL，则可计算X的物质的量，物质的量越多，浓度越大。A.n(X)＝0.02 L×3 mol/L＝0.06 mol；B.n(X)＝0.02 L×2 mol/L＝0.04 mol；C.n(X)＝0.01 L×4 mol/L＝0.04 mol；D.n(X)＝0.01 L×2 mol/L＝0.02 mol，物质的量最大的是A，则A浓度最大，反应速率最大，故选A。‎ 答案：A ‎8．近年来，随着人们对资源大量的开发使用，不但使得煤、石油、天然气的储量大大减少，而且直接燃烧化石燃料造成的环境污染问题，也是人类面临的重大挑战，如何实现化石燃料的综合利用，提高效率，减少污染提上了日程。‎ 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：‎ t/s ‎0‎ ‎500 ‎ ‎1 000 ‎ c(H2)(mol/L)‎ ‎5.00‎ ‎3.52‎ ‎2.48‎ c(CO)(mol/L)‎ ‎2.50 ‎ ‎(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是__________________ mol/(L·s)；‎ ‎(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是___________‎ ‎____mol/(L·s)；在1000s时CO的转化率是____________________；‎ ‎(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是________mol/L。‎ 解析：(1)在500 s内，v(H2)＝＝2.96×10－3 mol/(L·s)。‎ ‎(2)在1 000 s时反应了的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00 mol/L－2.48 mol/L＝2.52 mol/L，则反应了的CO的浓度是：Δc(CO)＝Δc(H2)＝1.26 mol/L，用CO表示化学反应速率为：v(CO)＝＝1.26×10－3 mol/(L·s)，CO的转化率为：×100%＝50.4%。‎ ‎(3)在500 s时反应了的H2的浓度为：Δc(H2)＝1.48 mol/L，则生成的CH3OH的浓度为：‎ c(CH3OH)＝c(H2)＝0.74 mol/L。‎ 答案：(1)2.96×10－3 ‎ 9‎ ‎(2)1.26×10－3　50.4% 　(3)0.74‎ 提高训练 ‎9．下图装置可用于定量测量化学反应速率，用此装置来测量锌与2 mol·L－1硫酸反应的化学反应速率，以下说法不正确的是(　　)‎ A．使用前必须检验此装置的气密性 B．a中盛放2 mol·L－1的稀硫酸，b中盛放锌粒 C．在实验过程中需要读取的数据是时间和注射器活塞移动的距离 D．在实验过程中只需要此装置就能完成化学反应速率数据的测定 解析：在实验过程中还需要的测量仪器是秒表。‎ 答案：D ‎10．把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中，发生如下反应3X(g)＋Y(g)＝nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末已生成0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·(L·min)－1，则n值是(　　)‎ A．1 B．2 C．3 D．4‎ 解析：根据化学反应速率的表达式可知：v(W)＝0.2 mol÷(2.0 L×5 min)＝0.02 mol·L－1·min－1，‎ v(W)∶v(Z)＝2∶n，n＝＝1。‎ 答案：A ‎11．(2019年湖南省娄底市第四中学高二月考)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述可能正确的是(　　)‎ A. 增大了反应的活化能 B. 增大了反应的速率 C. 降低了反应的焓变 D. 增大了反应的焓变 9‎ 解析：催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，故A错误；催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，增大活化分子之间的碰撞机会，所以反应速率增大，故B正确；催化剂改变了反应路径，但焓变不变，故C错误；反应的焓变不变，故D错误。‎ 答案：B ‎12．在2L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为物质系数。在2 s内，用X表示平均速率为0.3m/p mol/(L·s)，则在2 s内，Q物质增加的物质的量为(　　)‎ A．1.2q/p mol B．1.2m/p mol C．0.6q/p mol D．0.3q/p mol 解析：由题意知，2 s内v(X)＝mol/(L·s)，则2 s内X的物质的量减少mol/(L·s)×2 s×2 L＝mol，那么Q的物质的量增加×mol即mol。‎ 答案：A ‎13．CaCO3与稀盐酸反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(放热反应)，生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　)‎ A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．可用c(Ca2＋)或c(H＋)的变化表示该反应速率 C．反应4 min后平均反应速率最小 D．反应在第2 min到第4 min间生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·min－1‎ 解析：由图像知，显然2－4 min平均反应速率最大，A错；反应4 min后平均反应速率最小，C对；反应的速率公式v＝，Δc是指反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，这里的Δc不是指固体和纯液体的浓度变化，B 9‎ 正确；气体速率也可以用单位时间内生成物物质的量(或气体体积)的多少来计算，即v＝，故D正确。‎ 答案：A ‎14．(2019年河南省安阳市高三模拟)已知反应2NO(g)＋2H2(g) N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－752 kJ/mol的反应机理如下：‎ ‎①2NO(g) N2O2(g)(快)‎ ‎②N2O2(g)＋H2(g) N2O(g)＋H2O(g)(慢)‎ ‎③N2O(g)＋H2(g) N2(g)＋H2O(g)(快)‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．N2O2和N2O是该反应的催化剂 ‎ B．②反应的活化能最小 C．反应速率v(NO)＝v(H2)＝v(N2) ‎ D. 总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 解析：N2O2和N2O是中间产物，而不是催化剂，故A错误；②的反应最慢，说明活化能最大，故B错误；反应速率之比等于化学计量数之比，因此，v(NO)＝v(H2)＝2v(N2)，故C错误；正反应放热，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则逆反应的活化能比正反应的活化能大752 kJ/mol，故D正确。‎ 答案：D ‎15．已知：反应aA(g)＋bB(g) cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。‎ ‎(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为________。‎ ‎(2)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为________。‎ 9‎ ‎(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；‎ 乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1；‎ 丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1；‎ 则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为______________。‎ 解析：(1)从0到12 s，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，v(A)＝0.6 mol·L－1÷12 s＝0.05 mol·L－1·s－1。‎ ‎(2)前4 s内，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，v(A)＝0.3 mol·L－1÷4 s＝0.075 mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝0.075 mol·L－1·s－1∶0.05mol·L－1·s－1＝3∶2，由图像知，在12s时Δc(A)∶Δc(B)＝0.6 mol·L－1∶0.2 mol·L－1＝3∶1＝a∶b，则a、b、c三者的比例为3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)。‎ ‎(3)丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，则甲容器中v(B)＝＝＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝＝0.12 mol·L－1·s－1，丙容器中v(B)＝＝＝0.08 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。‎ 答案：(1)0.05 mol·L－1·s－1‎ ‎(2)3A(g)＋B(g) 2C(g)‎ ‎(3)乙>甲>丙 探究创新 ‎16．在25℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液中，放入5.6 g纯铁粉，反应进行到2 min末收集到氢气1.12 L(标准状况)，在此后又经过4 min，铁粉完全溶解。若不考虑溶液体积的变化，则：‎ ‎(1)前2min内用FeCl2表示的平均反应速率是_____________。‎ ‎(2)后4min内用HCl表示的平均反应速率是_________________。‎ ‎(3)前2 min与后4 min相比，反应速率________较快，其原因是__________________。‎ 解析：(1)设前2 min内生成FeCl2的物质的量为x，消耗铁的物质的量为y。‎ 9‎ Fe　＋　2HCl===FeCl2 ＋ H2↑‎ ‎ 1 2 1 1‎ ‎ y 　 　　　x 　 x＝0.05mol，y＝0.05mol 前2min内：v2(FeCl2)＝ ‎＝0.25mol·(L·min)－1‎ ‎(2)设后4 min内消耗HCl的物质的量为z mol。‎ ‎　　Fe　　＋　2HCl===FeCl2＋H2↑‎ ‎ 1 　　　　2‎ ‎(－0.05mol) z 解得：z＝0.1mol 后4 min内：v4(HCl)＝ ‎＝0.25mol·(L·min)－1‎ ‎(3)要比较v2(FeCl2)和v4(HCl)的大小，必须把它们转 化为同一物质表示的反应速率 v2(HCl)＝2v2(FeCl2)‎ ‎＝2×0.25mol·(L·min)－1‎ ‎＝0.5mol·(L·min)－1‎ 即前2 min的平均反应速率大于后4 min的平均反应速率。‎ 答案：(1)0.25mol·(L·min)－1‎ ‎(2)0.25mol·(L·min)－1‎ ‎(3)前2 min　在其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，因而v随之减小 9‎ 10‎