高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第1课时随堂练习题

第二章　化学反应速率与化学平衡

第一节　化学反应速率

第1课时　化学反应速率

基础过关练

题组一　化学反应速率的概念

1.下列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.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L-1·s-1

D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量

2.(2020江西赣州高二上期中)下列说法正确的是(　　)

A.在化学反应中,固体和纯液体的化学反应速率为零

B.在化学反应中,某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率

C.在某一化学反应中,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示,其数值可能相同,也可能不相同

D.化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值

题组二　化学反应速率的简单计算

3.(2021山东聊城九校开学联考)在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3 s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3 s末NH3的浓度为              (　　)

A.0.4 mol·L-1　　　　　　B.0.6 mol·L-1

C.0.9 mol·L-1　　　　　　D.1.2 mol·L-1

4.在1 L的恒容密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g) 2C(g),0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol,则用A的浓度变化表示该反应的反应速率为　(　　)

A.1.2 mol/(L·min)　　　　　　B.1 mol/(L·min)

C.0.6 mol/(L·min)　　　　　　D.0.4 mol/(L·min)

5.(2020湖北宜昌部分示范高中协作体高二上期末)将气体A、B置于容积为2 L的恒容密闭容器中,发生反应:4A(g)+B(g) 2C(g),反应进行到4 s末,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol,用反应物A浓度的减少来表示该反应的反应速率为              (　　)

A.0.025 mol·L-1·s-1　　　　　　B.0.012 5 mol·L-1·s-1

C.0.05 mol·L-1·s-1　　　　　　 D.0.1 mol·L-1·s-1

6.(2020福建福州八县一中高二上期中)在N2+3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了 mol/L,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为 mol/(L·s),则此段时间是              (　　)

A.2 s　　　　　　B.3.2 s　　　　　　C.4.8 s　　　　　　D.5.6 s

题组三　化学反应速率的大小比较

7.(2021山东新泰中学阶段性考试)在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果,判断生成氨的速率最快的是              (　　)

A.v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1

B.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1

C.v(N2)=0.05 mol·L-1·s-1

D.v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1

8.(2020黑龙江大庆实验中学高二上期中)在不同条件下测得反应A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g)的反应速率如下,其中对反应速率的正确描述中最快的是              (深度解析)

A.v(D)=0.4 mol/(L·s)　　　　　　B.v(A)=0.5 mol/(L·s)

C.v(B)=0.6 mol/(L·s)　　　　　　D.v(C)=0.5 mol/(L·s)

9.(2020甘肃兰州高二上期中)反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g),在四种不同条件下的反应速率分别为

①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为              (深度解析)

A.①>③=②>④　　　　　　B.①>②=③>④

C.②>①=④>③　　　　　　D.①>④>②=③

题组四　化学反应表达式的确定

10.(2020山东枣庄八中高二上期中)在密闭容器中A和B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(B)=3v(A),v(A)=2v(C)。则该反应的化学方程式可表示为　              (　　)

A.2A(g)+3B(g) C(g)　　　　　　

B.3A(g)+2B(g) 2C(g)

C.3A(g)+2B(g) 6C(g)　　　　　　

D.A(g)+B(g) C(g)

能力提升练

题组一　借助图像考查化学反应速率的计算

1.(2021辽宁协作体第一次考试,)锡、铅均为第ⅣA族元素,在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+,反应过程中金属离子(R2+)的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.0~10 s内,v(Sn2+)=0.044 mol·L-1·s-1

B.反应的离子方程式为Pb2++Sn Pb+Sn2+

C.5 s时,正、逆反应速率相等

D.12 s时,5c(Sn2+)=11c(Pb2+)

2.()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.反应在0~10 s内,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1

B.反应在0~10 s内,X的物质的量浓度减少量为0.79 mol·L-1

C.反应进行到10 s时,Y的转化率为79.0%

D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)

3.(2020北京师大二附中高二上期中,)为了研究在MnO2存在下H2O2的分解速率,某学生将少许MnO2粉末加入50 mL密度为1.1 g/cm3的过氧化氢溶液中,通过实验测定,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请据图回答下列问题:

(1)放出一半气体所需要的时间为　　　　。 

(2)A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是　　　　。 

(3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为　　　　。 

题组二　化学反应速率的综合计算

4.(2020湖北孝感高二上期末,)在一定容积容器中发生反应:2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g) 2HCN(g)+6H2O(g),15 min内测得反应速率用HCN表示为0.36 mol/(L·min),该段时间内下列说法正确的是              (　　)

A.15 min内反应消耗氨气5.4 mol

B.可用水表示该段时间内的反应速率为1.08 mol/(L·min)

C.各物质的反应速率关系:2v(CH4)=2v(NH3)=3v(O2)

D.15 min时氧气浓度下降到8.1 mol/L

5.(2021河南豫西名校第一次联考,)将固体NH4Br置于2.0 L的密闭容器中,在某温度下发生如下反应:

NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g)

2HBr(g) Br2(g)+H2(g)

2 min后,测得H2为1 mol,HBr为8 mol,则上述反应中生成NH3的速率为 (　　)

A.0.5 mol/(L·min)　　　　　　B.2 mol/(L·min)

C.2.5 mol/(L·min)　　　　　　D.5 mol/(L·min)

题组三　测定化学反应速率的实验设计

6.(2020浙江温州十五校高二上期中联考,)盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用下图,可测定该反应的反应速率。请根据要求填空:

(1)连接好仪器后,需要检查　　　　　　,再加入药品进行实验。 

(2)在锥形瓶中加入5 g碳酸钙,加入20 mL 1 mol·L-1盐酸。每隔10 s观测注射器中气体的体积,并以mL·s-1为反应速率的单位,计算每10 s内的反应速率。数据处理的结果见下表:

表格中的“?”处应填的数据是　　　　。 

(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与　　　　　　　和

　　　　　　　有关。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　A项,有些化学反应的反应速率很快,但没有明显现象,错误;B项,在化学反应中,一般不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,错误;C项,浓度的单位错,应为mol·L-1,且由于各物质的化学计量数不一定相同,在该时间段内反应物和生成物的浓度变化不一定相同。

2.C　一般不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,A错误;化学反应速率是一段时间内的平均速率,B错误;在同一化学反应中,其化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示,化学计量数相同的物质表示的化学反应速率相同,化学计量数不同的物质表示的化学反应速率不同,C正确;化学反应速率为正值,D错误。

3.C　3 s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3 s内N2的浓度变化为0.45 mol·L-1,根据反应方程式可知3 s内氨气的浓度变化为0.9 mol·L-1,则3 s末NH3的浓度为0.9 mol·L-1,C正确。

4.C　1 L的恒容密闭容器中,0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol,用A的浓度变化表示该反应的反应速率为=0.6 mol/(L·min)。

5.C　根据v=计算v(C),再利用同一化学反应中物质的反应速率之比等于相应的化学计量数之比计算v(A)。v(C)==0.025 mol·L-1·s-1,v(A)=2v(C)=0.05 mol·L-1·s-1。

6.C　v(NH3)=v(H2)= mol/(L·s)×= mol/(L·s),该段时间内NH3的浓度增加了 mol/L,则反应时间Δt===4.8 s。

7.C　反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),以氢气的反应速率为标准进行判断。A项,v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1;B项,v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=0.6 mol·L-1·min-1;C项,v(N2)=0.05 mol·L-1·s-1=3 mol·L-1·min-1,所以v(H2)=9 mol·L-1·min-1;D项,v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1,所以v(H2)=0.45 mol·L-1·min-1。综上所述,反应速率最快的是C。

8.D　同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,注意单位要一致。B项,A是固体,一般不用其浓度变化表示化学反应速率;>=,故选D。

规律方法

比较同一化学反应中不同条件下反应速率快慢的方法

“一看”:看化学反应速率的单位是否统一,若不统一,需先统一单位;

“二化”:将用不同物质表示的化学反应速率转化为用同一物质表示的化学反应速率或用化学反应速率分别除以相应物质的化学计量数;

“三比较”:比较用同一物质表示的化学反应速率的数值或用化学反应速率分别除以相应物质的化学计量数之后的数值;数值越大,反应速率越大。

9.D　同一化学反应中,在化学反应速率的单位相同的情况下,某物质的化学反应速率与其化学计量数的比值越大,该物质表示的反应速率越快。①= mol·L-1·s-1=0.45 mol·L-1·s-1;②= mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1;③= mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1;④= mol·L-1·s-1=0.225 mol·L-1·s-1,所以反应进行的快慢顺序为①>④>②=③。

反思升华

判断化学反应速率大小的常见误区

误区1　只看数值:同一化学反应,用不同的物质表示时,其化学反应速率不一定相同;用同一物质的化学反应速率比较反应的快慢时,必须要保证单位统一;注意不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率。

误区2　思维混乱:对理论知识掌握得不够扎实,解题时慌乱不堪,思维混乱,把同一化学反应中不同物质的反应速率之比等于相应的化学计量数之比的结论误认为将不同物质的反应速率乘以其化学计量数,然后进行比较,从而导致出错。

10.A　由2v(B)=3v(A),v(A)=2v(C),推知v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶3∶1,同一化学反应中,不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故该反应的化学方程式可表示为2A+3B C。

能力提升练

1.C　0~10 s内Sn2+的浓度从0变为0.44 mol·L-1,所以v(Sn2+)=0.044 mol·L-1·s-1,A正确;在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+,由题图可知该反应为可逆反应,反应的离子方程式为Pb2++Sn Pb+Sn2+,B正确;由题图可知5 s时Pb2+和Sn2+的浓度相等,反应还在向正反应方向进行,正、逆反应速率不相等,C错误;由题图可知12 s时,c(Sn2+)=0.44 mol·L-1,c(Pb2+)=0.2 mol·L-1,c(Sn2+)∶c(Pb2+)=0.44 mol·L-1∶0.2 mol·L-1=11∶5,即5c(Sn2+)=11c(Pb2+),D正确。

2.C　从题图上看,在0~10 s内,Z的反应速率v(Z)==0.079 mol·L-1·s-1;0~10 s内,X的物质的量浓度的减少量为=0.395 mol·L-1;反应进行到10 s时,Y的转化率为×100%=79.0%;反应的化学方程式应为X(g)+Y(g) 2Z(g)。

3.答案　(1)1 min　(2)D>C>B>A　(3)0.11 mol/L

解析　(1)由题图可知,放出一半气体所需要的时间为1 min。

(2)随着反应的进行,过氧化氢溶液的浓度逐渐减小,反应速率也逐渐减小。

(3)该反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑,在5 min后,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢完全分解,由题图可知,生成氧气的体积为60 mL,

2H2O2 2H2O+O2↑

2 mol　　　　　 22.4 L

n(H2O2)　 0.06 L

n(H2O2)=≈0.005 36 mol,所以c(H2O2)=≈0.11 mol/L。

4.B　15 min内HCN浓度的变化量为0.36 mol/(L·min)×15 min=5.4 mol/L,由化学方程式可知氨气浓度的减少量为5.4 mol/L,但容器容积未知,不能计算其物质的量,A错误;同一化学反应中,不同物质的反应速率之比等于其对应化学计量数之比,则该段时间内用水表示的反应速率为0.36 mol/(L·min)×=1.08 mol/(L·min),B正确;应为3v(CH4)=3v(NH3)=2v(O2),C错误;氧气与HCN的化学计量数之比为3∶2,则15 min内氧气浓度减小5.4 mol/L×=8.1 mol/L,初始浓度未知,不能确定15 min时氧气的浓度,D错误。

5.C　溴化铵分解为连锁反应,溴化铵分解生成的溴化氢又有一部分分解,故剩余的溴化氢的量为溴化铵分解生成的溴化氢的量减去分解的溴化氢的量,即c剩余(HBr)=c生成(HBr)-c分解(HBr);氢气的物质的量为1 mol,其浓度为0.5 mol/L,则c分解(HBr)=1 mol/L;HBr的物质的量为8 mol,c剩余(HBr)=8 mol÷2 L=4 mol/L;则c生成(HBr)=c分解(HBr)+c剩余(HBr)=1 mol/L+4 mol/L=5 mol/L;溴化铵分解生成的氨气浓度与溴化氢浓度相等,则2 min后溴化铵分解生成的c(NH3)=c生成(HBr)=5 mol/L,氨气的平均反应速率为5 mol/L÷2 min=2.5 mol/(L·min),C正确。

6.答案　(1)装置气密性　

(2)1.3　

(3)溶液温度　H+的浓度

解析　(1)最终需要测定收集的气体的体积,故连接好仪器后,需要检查装置气密性。

(2)每隔10 s观测注射器中气体的体积,30~40 s之间反应速率为=1.3 mL·s-1。

(3)根据题给表格中反应速率的数据可知,反应速率开始较慢,然后变大,最后又变小,因为开始时,虽然盐酸浓度大,但温度较低,反应速率较小,反应放热,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大,反应进行到后期,盐酸的浓度明显降低,反应速率减小。