高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率课后提能层级练新人教版选修4

高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率课后提能层级练新人教版选修4

第一节　化学反应速率 课后提能 层级练 ‎1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　)‎ A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快 C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示 D．化学反应速率常用单位有“ mol·L－1·s－‎1”‎和“ mol·L－1·min－‎‎1”‎ 解析：选C　化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的，即用单位时间内浓度的改变量来表示。‎ ‎2．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在容积为‎2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol，则平均每秒浓度的变化表示正确的是(　　)‎ A．NO：0.001 5 mol·L－1　 B．H2O：0.002 mol·L－1‎ C．NH3：0.002 mol·L－1 D．O2：0.001 25 mol·L－1‎ 解析：选D　v(NH3)＝＝0.001 mol·L－1·s－1，‎ 由v(NH3)＝v(O2)＝v(NO)＝v(H2O)，‎ 得v(O2)＝0.001 25 mol·L－1·s－1，‎ v(NO)＝v(NH3)＝0.001 mol·L－1·s－1，‎ v(H2O)＝0.001 5 mol·L－1·s－1。‎ ‎3．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·s－1，则此段时间是(　　)‎ A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s 解析：选B　已知用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·s－1，则用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)＝v(H2)＝×0.45 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1，Δt＝＝2 s。‎ ‎4．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：选C　对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3，C正确。‎ 6‎ ‎5．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1，c(Y2)＝0.8 mol·L－1，c(Z2)＝0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为(　　)‎ A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3‎ 解析：选C　Δc(X2)＝0.6 mol·L－1，Δc(Y2)＝0.2 mol·L－1，Δc(Z)＝0.4 mol·L－1；所以Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝3∶1∶2，故反应方程式为3X2＋Y2===2Z，据质量守恒定律知Z为X3Y。‎ ‎6．在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是(　　)‎ A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1‎ B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1‎ C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1‎ D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1‎ 解析：选D　以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A.v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1；B.v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol·L－1·min－1；C.v(SO2)＝0.1×60 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1；D.v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1。‎ ‎7．(2019·福建师大附中高二检测)化学反应速率可通过实验测定。要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。如比较锌粒与不同浓度硫酸溶液反应时的速率，可通过测定收集等体积H2需要的________来实现；在KMnO4与H‎2C2O4反应中，可通过观察________变化所需时间来测定该反应的速率；在Na2S2O3＋H2SO4―→Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O反应中，该反应的速率可通过________来测定。‎ 解析：有气体生成的反应可以通过收集一定体积的气体需要的时间来测反应速率。有颜色或沉淀出现的反应可以利用它们出现此现象的时间来确定反应速率。‎ 答案：时间　溶液颜色　出现浑浊所需要的时间 ‎8．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的变化关系曲线如图所示。‎ 6‎ ‎(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_____________________。‎ ‎(2)反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为________、________。‎ ‎(3)5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率________(填“大”“小”或“相等”)。‎ 解析：(1)根据图示，X减少了0.6 mol，Y减少了0.2 mol，Z生成了0.4 mol，故X、Y、Z的物质的量变化之比为3∶1∶2，因5 min后三者共存，故反应的方程式为3X＋Y2Z。‎ ‎(2)根据图中数据，依据反应速率计算公式可计算出反应速率，需注意Z的初始物质的量是0.1 mol。‎ ‎(3)5 min后Z的浓度不再变化，反应速率相等。‎ 答案：(1)3X＋Y2Z(2)0.05 mol·L－1·min－1　0.04 mol·L－1·min－1(3)相等 ‎1．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的浓度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．用单位时间内CaCl2浓度的减小表示其反应速率 解析：选A　因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其浓度的变化来表示化学反应速率；D中CaCl2为生成物，故应用单位时间内其浓度的增加表示反应速率，故B、C、D项错误；在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，故A项正确。‎ ‎2．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：选D　由化学反应速率的表达式：v(A)＝＝，由于甲、乙两容器的容积大小未知，仅知道单位时间内A的物质的量的变化值，故不能比较两容器内反应速率的大小。‎ 6‎ ‎3．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)－1，则n是(　　)‎ A．1 B．2‎ C．3 D．4‎ 解析：选A　v(W)＝＝＝0.02 mol·(L·min)－1，由＝，则n＝＝＝1。‎ ‎4．将气体A2、B2各1 mol充入‎1 L的密闭容器中反应，生成气体C，一段时间后，测得c(A2)为0.58 mol·L－1，c(B2)为0.16 mol·L－1，c(C)为0.84 mol·L－1，则C的化学式为(　　)‎ A．AB B．A2B C．AB2 D．A2B2‎ 解析：选C　该时间段内，A2、B2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。由题意可得A2、B2、C物质的量浓度的变化值为1∶2∶2，可求出A2、B2、C三种物质的化学计量数比为1∶2∶2，结合质量守恒可知C的化学式为AB2。‎ ‎5．用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如图所示，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．OE段表示的反应速率最快 B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多 C．FG段表示收集的CO2最多 D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大 解析：选B　CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。图象的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，很明显是用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率的，表现在图象上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越大，放出的CO2越多。由图可以看出，EF段反应速率最快，收集的CO2最多；整个反应过程中，反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐渐增大，所以B项正确。‎ ‎6．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(颗粒大小相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10‎ 6‎ ‎ 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．用锌粒表示10 s内该反应的速率为‎0.013 g·s－1‎ B．忽略锥形瓶溶液体积的变化，用H＋来表示10 s该反应的速率为0.01 mol·(L·s)－1‎ C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内反应的速率为0.01 mol·(L·s)－1‎ D．用H2表示10 s内该反应的速率为0.004 mol·(L·s)－1‎ 解析：选C　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，‎ 今收集到n(H2)＝＝0.002 mol，‎ 所以用锌粒表示10 s内的反应速率为＝‎0.013 g·s－1，A正确；‎ 用H＋表示10 s内反应速率为＝0.01 mol·(L·s)－1，B正确；‎ v(Zn2＋)＝v(H＋)＝0.005 mol·(L·s)－1，C错误；‎ v(H2)＝＝0.004 mol·(L·s)－1，D正确。‎ 此题需注意Zn是固体，其浓度为定值，不能用其浓度变化表示反应速率，但因质量不断发生变化，因此可用单位时间内Zn的质量变化表示反应速率的大小。‎ ‎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：‎ xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)‎ 已知：平均反应速率vC＝vA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应2 min内，vA＝________，vB＝________；‎ ‎(2)化学方程式中，x＝________、y＝________、p＝________、q＝________。‎ 解析：(1)vA＝＝＝ mol/(L·min)，vB＝＝＝ 6‎ ‎ mol/(L·min)，同样可得vD＝ mol/(L·min)，vC＝vA＝ mol/(L·min)。‎ ‎(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得x∶y∶p∶q＝vA∶vB∶vC∶vD＝∶∶∶＝2∶3∶1∶6。‎ 答案：(1) mol/(L·min)　 mol/(L·min)‎ ‎(2)2　3　1　6‎ ‎8．在‎25 ℃‎时，向100 mL含HCl ‎14.6 g的盐酸里放入‎5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min末，收集到‎1.12 L(标准状况)氢气。在此之后，又经过4 min铁粉完全溶解。则：‎ ‎(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是________。‎ ‎(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是________。‎ ‎(3)前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是________。‎ 解析：由题目信息“又经4 min铁粉完全溶解”知，盐酸是过量的，n(Fe)＝＝0.1 mol，n(H2)＝＝0.05 mol。由反应方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑知，前2 min内消耗的铁、HCl及生成的FeCl2的物质的量分别为0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol，故：‎ ‎(1)v(FeCl2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)后4 min消耗的盐酸由铁的量来求，消耗的n(Fe)＝0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol，‎ 故消耗的n(HCl)＝2n(Fe)＝0.1 mol，v(HCl)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)因在同一个反应里，v(HCl)＝2v(FeCl2)，可见前2 min较快。‎ 答案：(1)0.25 mol·L－1·min－1‎ ‎(2)0.25 mol·L－1·min－1‎ ‎(3)前2 min 6‎