高中化学 2_1化学反应速率练习 新人教版选修4

高中化学 2_1化学反应速率练习 新人教版选修4

‎2.1化学反应速率 ‎1．下面有关化学反应速率的说法中正确的是(　　)‎ A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示 C．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化平均每秒为0.5 mol·L－1‎ D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 ‎【解析】　不是所有化学反应都有明显的现象，A错误；不是所有的物质都可以用来表示反应速率，固体和纯液体一般不用来表示反应速率，因为固体和纯液体的浓度不发生变化，视为常数，B错；该时间内反应物和生成物的浓度变化平均每秒都为0.5 mol·L－1，C说法错误，反应速率应该指单位时间内反应物和生成物的浓度变化；D正确。‎ ‎【答案】　D ‎2．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是(　　)‎ A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同 B．不能用CaCO3浓度的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．用CaCl2浓度的减少来表示其反应速率 ‎【解析】　本题考查的是化学反应速率的概念。因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其表示化学反应速率；CaCl2的浓度在反应过程中会增加。‎ ‎【答案】　A ‎3．某一反应物的浓度是1.0 mol·L－1，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol·L－1，在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为(　　)‎ A．0.04　　　　　　　　B．0.04 mol·L－1·s－1‎ C．0.08 mol·L－1·s－1 D．0.04 mol·L－1‎ ‎【解析】　v＝＝＝0.04 mol·L－1·s－1。A项无单位，D项单位不正确。‎ ‎【答案】　B ‎4．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)，则此反应可表示为 (　　)‎ A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C C．3A＋2B===3C D．A＋B===C ‎【解析】　由3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)可推出：＝，＝，即v(A)∶v(B)∶v(C)＝3∶2∶3，速率之比等于化学计量数之比。‎ ‎【答案】　C ‎5．已知某条件下，合成氨反应的数据如下：‎ ‎　　　　 　　　　N2＋3H22NH3‎ 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·s)－1‎ B．前2 s时间内氨气的平均反应速率＝0.4 mol·(L·s)－1‎ C．前4 s时间内氨气的平均反应速率＝0.3 mol·(L·s)－1‎ D．2～4 s时间内氨气的平均反应速率＝0.2 mol·(L·s)－1‎ ‎【解析】　化学反应速率是平均反应速率，而不是瞬时速率，A是错误的。‎ ‎【答案】　A ‎6．一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H22NH3，2 min时测得剩余N2 1 mol，下列化学反应速率不正确的是(　　)‎ A．v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1‎ B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1‎ C．v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1‎ D．v(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1‎ ‎【解析】　v(N2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。‎ 用N2来表示反应速率时，因为v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1。‎ ‎【答案】　C ‎7．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是(　　)‎ A．反应的化学方程式为2MN B．t2时，正逆反应速率相等 C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍 ‎【解析】　由图像知该反应的化学方程式为2NM，A错；t2时刻正逆反应速率不相等，而t3时刻两者相等。‎ ‎【答案】　D ‎8．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中，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 mol W，若测知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n是(　　)‎ A．1　　　B．2　　　C．3　　　D．4‎ ‎【解析】　v(W)＝＝＝0.02 mol/(L·min)，由＝，则n＝＝＝1。‎ ‎【答案】　A ‎9．下图表示800 ℃时，A、B、C三种气体物质的量浓度随时间变化的情况，t是达到平衡状态的时间。试回答：‎ ‎(1)该反应的反应物是________。‎ ‎(2)该反应的化学方程式为__。‎ ‎(3)若达到平衡状态的时间是2 min，A物质的平均反应速率为________。‎ ‎【解析】　对于图像题，首先要弄清楚图像中横、纵坐标所代表的意义，计算时，把握化学反应各物质的变化量与其前面的系数成正比，另外还要注意单位的统一。①无论反应是否可逆，反应的实质都是旧物质的消耗和新物质的生成。表现在量上，即旧物质(反应物)的减少，新物质(生成物)的增加。从图像来看消耗了A，故A为反应物；②化学反应中各物质的变化量与其前面的化学计量数成正比，由于变化是同时发生、同时停止的，所以有(2.4－1.2)∶(0.4－0)∶(1.2－0)＝3∶1∶3，即为各物质的化学计量数之比，故此可逆反应的方程式为：3AB＋3C。v(A)＝＝＝0.6 mol·L－1·min－1。‎ ‎【答案】　(1)A　(2)3AB＋3C ‎(3)0.6 mol·L－1·min－1‎ ‎10．某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质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________。‎ ‎【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。‎ Δn(X)＝1.0 mol－0.7mol＝0.3 mol，‎ Δn(Y)＝1.0 mol－0.9 mol＝0.1 mol，‎ Δn(Z)＝0.2 mol－0 mol＝0.2 mol，‎ Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol＝3∶1∶2，‎ 故反应的化学方程式为：3X＋Y===2Z。‎ v(Z)＝＝0.05 mol/(L·min)‎ ‎【答案】　3X＋Y===2Z　0.05 mol/(L·min)‎ ‎11．在一定温度时，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol/(L·min)‎ B．5 min时，容器内D的浓度为0.2 mol/L C．该可逆反应随反应的进行容器内压强逐渐增大 D．5 min时容器内气体总的物质的量为3 mol ‎【解析】　根据题意，可以计算出v(B)＝0.04 mol/(L·min)，则v(C)＝0.02 mol/(L·min)，A正确；5 min时，c(C)＝0.1 mol/L，则c(D)＝0.2 mol/L，B正确；该反应为气体物质的量增加的反应，随反应的进行，容器内压强增大，C正确；5 min时，Δn(B)＝0.2 mol/L×5 L＝1 mol，Δn(C)＝0.5 mol，Δn(D)＝1 mol，因此气体的物质的量为2 mol－1 mol＋0.5 mol＋1 mol＝2.5 mol，D错误。‎ ‎【答案】　D ‎12．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5‎ ‎ mol/L的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(　　)‎ A．用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)‎ C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)‎ D．用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol/s ‎【解析】　10 s时产生的H2为0.002 mol。‎ Zn1,0.002 mol＋H2SO41,0.002 mol ===ZnSO41,0.002 mol＋H2↑1,0.002 mol 反应掉的m(Zn)＝0.002 mol×65 g/mol＝0.130 g v(Zn)＝＝0.013 g/s，‎ v(H＋)＝＝0.01 mol/(L·s)，‎ v(Zn2＋)＝＝0.005 mol/(L·s)，‎ v(H2)＝＝0.000 2 mol/s。‎ ‎【答案】　C ‎13．化合物Bilirubin(胆红素)在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是 ‎ ‎(　　)‎ A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1‎ B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1‎ C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1‎ C．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1‎ ‎【解析】　分析图像可知，在4～8 min时间段内反应物的浓度由20 μmol·L－1‎ 下降到10 μmol·L－1，浓度变化量为10 μmol·L－1，故反应速率为＝2.5 μmol·L－1·min－1。随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，大致的变化规律是反应每进行4 min，反应物浓度降低一半，所以当反应进行到16 min时，反应物的浓度降到大约2.5 μmol·L－1。‎ ‎【答案】　B ‎14．某课外活动小组为测量不同条件下H2O2的分解速率做了如下实验：‎ ‎①取0.5 mol/L的H2O2溶液50 mL，注入250 mL洁净的烧瓶中，观察一段时间发现只有极少量气泡出现；‎ ‎②向烧瓶中加入5 g MnO2，发现有大量气泡生成，同时观察到MnO2的外观没有明显的变化且过滤、烘干后称其质量不变；‎ ‎③在上述烧瓶上增加一些装置，另取50 mL该过氧化氢溶液，测定MnO2存在下H2O2的分解速率。请回答下列问题：‎ ‎(1)根据信息判断，MnO2在该反应中的作用是__，理由是__。‎ ‎(2)该课外活动小组，可能测量物质的量变化的物质是________，可用什么装置进行测量？________。若反应1分钟，测得该物质的体积在标准状况下为V mL，请写出H2O2分解反应的速率表达式：__。‎ ‎(3)已知生锈的铁丝放入H2O2中，在该铁丝表面也放出大量的气泡，该事实说明____。‎ ‎【解析】　(1)根据信息可以知道，加入MnO2，H2O2的分解速率明显加快，而本身没有明显的变化。(2)反应中H2O2和MnO2在同一体系，反应不易停止，而O2可以放出，因此测定氧气的体积折合成标准状况下体积求出物质的量可以得出H2O2的消耗量。从而可以计算H2O2的浓度变化，由此可以计算反应速率。(3)氧化铁也能加快H2O2的分解。‎ ‎【答案】　(1)催化剂　能加快H2O2的分解速率，本身没有发生变化 ‎(2)O2　量气管　 mol/(L·min)‎ ‎(3)氧化铁也是H2O2分解反应的催化剂 ‎15．某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣，为此进行了有关的实验探究，实验记录如下。‎ ‎【实验目的】测量锌和稀硫酸反应的速率。‎ ‎【实验用品】锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol·L－1的H2SO4溶液、4 mol·L－1的H2SO4溶液。‎ ‎【实验步骤】‎ ‎①甲同学取一套如图装置，加入40 mL 1 mol·L－1的H2SO4溶液，测量收集10 mL H2所需的时间。‎ ‎②乙同学取另一套同样的装置，加入40 mL 4 mol·L－1的H2SO4溶液，测量收集10 mL H2所需的时间。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)Zn与稀H2SO4反应的离子方程式为____。‎ ‎(2)收集10 mL H2所需时间：甲________乙(填“大于”、“小于”或“等于”)；反应速率：甲________乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。‎ ‎(3)下列说法正确的是________。‎ A．本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同 B．装置气密性要好 C．40 mL的H2SO4溶液要迅速加入 D．测量气体体积还可以用排水法 E．若用98%的浓H2SO4，则反应最快 ‎【解析】　(2)乙同学所用4 mol·L－1的H2SO4溶液比甲同学所用1 mol·L－1的H2SO4溶液浓度大，反应速率大，收集相同体积H2所需时间少。(3)测量锌和稀硫酸的反应速率应当控制反应的条件一定。如锌粒表面积和大小相同、温度相同等，符合气体发生装置的气密性条件，A、B、C、D正确；浓H2SO4与Zn反应不产生H2，E错误。 ‎ ‎【答案】　(1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑‎ ‎(2)大于　小于 ‎(3)ABCD ‎16．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～3 min内，各物质物质的量的变化如下表所示：‎ 物质 时间　　‎ X Y Z Q 起始/mol ‎0.7‎ ‎1‎ ‎2 min末/mol ‎0.8‎ ‎2.7‎ ‎0.8‎ ‎2.7‎ ‎3 min末/mol ‎0.8‎ 已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，＝ ‎(1)试确定以下物质的相关量：‎ 起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。‎ ‎(2)方程式中m＝________，n＝______，p＝____，q＝_____。‎ ‎(3)用Z表示2 min内的反应速率________。‎ ‎【解析】　本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量，可知反应逆向进行。‎ Δn(Q)＝v(Q)·V·Δt＝0.075 mol·L－1·min－1×2 L×2 min＝0.3 mol 对反应过程作“三段式”法分析如下：‎ ‎　　　　　mX　＋　nYpZ　＋　qQ 始/mo 　0.7　　 　n(Y)　 1 　n(Q)‎ 变/mol Δn(X ) Δn(Y) Δn(Z) 0.3‎ ‎2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7‎ 故Δn(X)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol Δn(Z)＝1 mol－0.8 mol＝0.2 mol n(Q)＝0.3 mol＋2.7 mol＝3 mol ‎(1)因＝，＝＝ 故＝，v(Y)＝0.075 mol·L－1·min－1×＝0.1 mol·L－1·min－1‎ Δn(Y)＝0.1 mol·L－1·min－1×2 min×2 L＝0.4 mol n(Y)＝2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol ‎(2)m∶n∶p∶q＝Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3‎ ‎(3)＝，v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，故v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ ‎【答案】　(1)2.3 mol　3 mol　(2)1　4　2　3‎ ‎(3)0.05 mol·L－1·min－1 ‎