2020版高中化学课时分层作业5化学反应速率 人教版选修4

2020版高中化学课时分层作业5化学反应速率 人教版选修4

课时分层作业(五)‎ ‎ (建议用时：40分钟)‎ ‎[基础达标练]‎ ‎1．下面有关化学反应速率的说法中正确的是(　　)‎ A．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 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每秒的浓度瞬时变化为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程度的物理量 D　[不论反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值，A错误；不是所有的物质都可以用来表示反应速率，一般不用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体和纯液体的浓度不发生变化，视为常数，B错误；该时间段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错误；化学反应速率指单位时间内反应物和生成物的浓度变化，D正确。]‎ ‎2．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)‎ C　[根据“同一反应中，用不同物质的浓度变化表示的反应速率之比等于化学计量数之比”可知：v(W)∶v(Z)＝1∶1⇒v(W)＝v(Z)，A项错；v(X)∶v(Z)＝2∶3⇒3v(X)＝2v(Z)，B项错；v(X)∶v(Y)＝1∶2⇒2v(X)＝v(Y)，C项正确；D项，v(W)∶v(X)＝3∶2⇒2v(W)＝3v(X)，D项错。]‎ ‎3．T ℃时，在‎0.5 L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是 (　　)‎ A．10 s时反应生成了0.2 mol C B．该反应进行到10 s时，消耗了0.15 mol A C．该反应的化学方程式为‎3A＋B‎2C D．10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L－1·s－1‎ A　[10 s时反应生成气体C的物质的量为0.4 mol·L－1×‎0.5 L＝0.2 mol，消耗A的物质的量为(0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1)×‎0.5 L＝0.1‎ 5‎ ‎ mol，A项正确，B项不正确；Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.2 mol·L－1∶0.6 mol·L－1∶0.4 mol·L－1＝1∶3∶2，故化学方程式应为A＋3B‎2C，C项不正确；10 s内用B表示的反应速率为＝0.06 mol·L－1·s－1，D项不正确。]‎ ‎4．在‎2 L的密闭容器中，发生反应‎3A(g)＋B(g)‎2C(g)，若最初加入A和B都是4 mol，测得10 s内A的平均速率v(A)＝0.12 mol/(L·s)，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是(　　)‎ A．1.6 mol　　　　　　 B．2.8 mol C．3.2 mol D．3.6 mol C　[由题给信息可知：10 s内A减少的物质的量为：0.12 mol/(L·s)×10 s×‎2 L＝2.4 mol，则物质B在10 s内减少的物质的量为：2.4 mol÷3＝0.8 mol，故反应进行到10 s时容器中B的物质的量是4 mol－0.8 mol＝3.2 mol。]‎ ‎5．将1 mol A和1 mol B充入V L某密闭容器内发生反应：A(g)＋B(g) C(g)，2 min时，c(A)＝0.4 mol·L－1，平均反应速率v(C)＝0.8 mol·L－1·min－1，则该容器的体积V的值为(　　)‎ A．0.2　　　 B．0.5‎ C．1 D．2‎ B　[由化学方程式可得v(A)＝v(C)＝0.8 mol·L－1·min－1，则Δc(A)＝v(A)·Δt＝0.8 mol·L－1·min－1×2 min＝1.6 mol·L－1，则c(A)始＝1.6 mol·L－1＋0.4 mol·L－1＝2 mol·L－1，故V＝＝＝‎0.5 L。]‎ ‎6．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反应：‎2A(g)＋B(g)‎2C(g)。若2 s末测得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末，物质A的浓度为0.6 mol·L－1；‎ ‎④2 s末，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 B　[用“三段式”表示：‎ ‎　　　　　　　　　 2A(g)＋B(g)2C(g)‎ 　　　2　　　1　　　　0‎ 　　　0.6　　0.3　　　0.6‎ 5‎ 　　　1.4　　0.7　　　0.6‎ 所以v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝‎ ‎0.15 mol·L－1·s－1；2 s末，A的浓度为1.4 mol·L－1，B的浓度为0.7 mol·L－1。]‎ ‎7．在‎10 L密闭容器中充入4 mol N2、12 mol H2，控制条件发生反应：N2＋3H22NH3,4 min末测得c(NH3)＝0.2 mol·L－1，回答下列问题：‎ ‎(1)4 min末c(N2)、c(H2)分别为________、________。‎ ‎(2)4 min内该反应的反应速率有几种表示方式？它们之间的关系是怎样的？把结果填入下表中：‎ N2‎ H2‎ NH3‎ 变化浓度/mol·L－1‎ 反应速率/mol·L－1·min－1‎ 反应速率数值之间的关系 ‎(3)所计算出的反应速率是否是该反应4 min末的瞬时速率________，理由 ‎________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)～(2)列三段式：N2＋3H22NH3‎ 开始(mol·L－1)　　　　 　0.4　1.2　 　 0‎ 转化(mol·L－1)　　　　 　0.1　0.3　　 0.2‎ ‎4 min末(mol·L－1)　　　 0.3　0.9　　 0.2‎ ‎4 min内该反应的反应速率的表示方法：‎ v(N2)＝＝0.025 mol·L－1·min－1；‎ v(H2)＝＝0.075 mol·L－1·min－1；‎ v(NH3)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.025∶0.075∶0.05＝1∶3∶2。‎ ‎(3)反应速率是4 min内的平均反应速率，不是瞬时速率，是用4 min内浓度的改变量来表示的。‎ ‎[答案]　(1)0.3 mol·L－1　0.9 mol·L－1‎ ‎(2)‎ N2‎ H2‎ NH3‎ 变化浓度/mol·L－1‎ ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ 5‎ 反应速率/mol·L－1·min－1‎ ‎0.025‎ ‎0.075‎ ‎0.05‎ 反应速率数值之间的关系 v(N2)∶v(H2)∶‎ v(NH3)＝1∶3∶2‎ ‎(3)不是　所求反应速率是用4 min内浓度的改变量来表示的，所以是4 min内的平均反应速率，不是4 min末的瞬时速率 ‎[能力提升练]‎ ‎8．反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2＋Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v＝kcm(H2)cn(Cl2)，式中k为常数，m，n的值可用下表中数据确定。‎ 序号 ‎①‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0k ‎②‎ ‎2.0‎ ‎1.0‎ ‎2.0k ‎③‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎4.0k 由此可推得下列m，n的值正确的是(　　)‎ A．m＝1，n＝1　　　　　　 B．m＝，n＝ C．m＝，n＝1 D．m＝1，n＝ D　[将题给数据代入v＝kcm(H2)cn(Cl2)即可。代入第①组数据m、n可以为任意值；代入第②组数据，2.0k＝k(2.0)m·(1.0)n，则m＝1；代入第③组数据，4.0k＝k(2.0)m·(4.0)n，将m＝1代入得n＝。]‎ ‎9．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：‎ ‎　　　　类别 项目 X Y Z Q 起始/mol ‎0.7‎ ‎1.0‎ ‎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，且v(Z)∶v(Y)＝1∶2。‎ ‎(1)试确定以下物质的相关量：‎ 起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。‎ ‎(2)化学方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。‎ ‎(3)用Z表示2 min内的反应速率：__________________________________。‎ ‎[解析]　2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，则Δn(Q)＝‎ 5‎ ‎0.075 mol·L－1·min－1×2 min×‎2 L＝0.3 mol，根据表中数据可知，2 min内X的物质的量变化为0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，Z的物质的量变化为1.0 mol－0.8 mol＝0.2 mol，根据反应速率v(Z)∶v(Y)＝1∶2可知，Y的物质的量变化为Δn(Y)＝2Δn(Z)＝0.4 mol，反应方程式中各物质的物质的量变化与其化学计量数成正比，则m∶n∶p∶q＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3，所以m＝1、n＝4、p＝2、q＝3，反应方程式为X(g)＋4Y(g)2Z(g)＋3Q(g)。‎ ‎(1)2 min内生成0.1 mol X，根据反应X(g)＋4Y(g)2Z(g)＋3Q(g)可知，2 min内生成Y的物质的量为0.4 mol，则起始时Y的物质的量为2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol；Q在2 min内物质的量减少，根据反应方程式可知，2 min内消耗的Q的物质的量为0.1 mol×3＝0.3 mol，则起始时Q的物质的量为2.7 mol＋0.3 mol＝3.0 mol。‎ ‎(2)根据以上分析可知，m＝1、n＝4、p＝2、q＝3。‎ ‎(3)用Z表示2 min内的反应速率为v(Z)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ ‎[答案]　(1)2.3 mol　3.0 mol　(2)1　4　2　3　‎ ‎(3)0.05 mol·L－1·min－1‎ 5‎