鲁科版高中化学必修第二册基础练习10化学反应的快慢含解析

化学反应的快慢

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．下列关于化学反应速率的说法正确的是 (　　)

A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少量或任何一种生成物物质的量浓度的增加量

B．化学反应速率为0.1 mol·L－1·s－1是指1秒钟时某物质的浓度为0.1 mol·L－1

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

C　[A项，反应速率不能用纯液体或纯固体的物质的量浓度的变化来表示，不正确；B项，化学反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率，不正确；C项，化学反应速率是用来表示化学反应进行快慢的物理量，正确；D项，有些反应，反应速率很快，但反应现象不明显，如酸碱中和反应等，不正确。]

2．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是(　　)

A　　　　B　　　C　　D

C　[A、D项都是减缓反应速率，B项是增加橡胶轮胎的耐磨性，C项是增大O2的浓度、燃烧速率加快。]

3．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在此时间内用NH3表示的反应速率为0.30 mol·L－1·s－1。则此一段时间是(　　)

A．1 s　　　 B．2 s

C．0.44 s　　　 D．1.33 s

B　[Δt＝＝＝2 s。]

4．在2 L容积不变的容器中，发生N2＋3H22NH3的反应。现加入4 mol H2和4 mol N2，10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则10 s后容器中N2的物质的量是(　　)

A．1.6 mol  B．2.8 mol

C．3.2 mol  D．3.6 mol

C　[v(N2)＝v(H2)＝0.12 mol·L－1·s－1×＝0.04 mol·L－1·s－1。Δn＝Δc·V＝v·Δt·V＝0.04 mol·L－1·s－1×10 s×2 L＝0.8 mol，故10 s后容器中N2的物质的量为4 mol－0.8 mol＝3.2 mol。]

5．下列条件下的反应，放出氢气最快的是(　　)

B　[铜与硫酸不反应；镁与硝酸产生一氧化氮，不产生氢气；铝比铁活泼，相同条件下与盐酸反应时，铝反应快。]

6．对于化学反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施(其他条件一定)中不能增大反应速率的是(　　)

A．增大HCl的浓度  B．减小CaCO3颗粒的直径

C．升高反应体系的温度  D．增大CaCl2的浓度

D　[其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度、减小固态反应物颗粒的直径，都能增大化学反应速率。CaCl2是CaCO3与HCl反应的产物，故增大CaCl2的浓度不能增大化学反应速率。]

7．下列判断正确的是 (　　)

A．0.1 mol·L－1盐酸与0.1 mol·L－1醋酸分别与足量Cu(OH)2反应，反应速率相同

B．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硝酸分别与大小相同的大理石反应，反应速率相同

C．Mg和Fe与0.1 mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同

D．0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的硫酸分别与Mg反应，反应速率相同

B　[A项，前者c(H＋)大于后者，前者反应速率快；B项，二者c(H＋)相同，均发生反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，反应速率相同；C项，活泼性：Mg>Fe，二者与相同浓度的盐酸反应时，前者反应速率快；D项，后者c(H＋)大，故后者反应速率快。 ]

8．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的反应速率可表示为(　　)

A．v(NH3)＝0.01 mol·L－1·s－1

B．v(O2)＝0.001 mol·L－1·s－1

C．v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1

D．v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1

C　[根据化学反应速率的计算公式，v(H2O)＝0.45 mol/(10 L×30 s)＝0.001 5 mol·L－1·s－1，则v(NH3)＝v(NO)＝v(H2O)＝0.001 mol·L－1·s－1，v(O2)＝v(H2O)＝0.001 25 mol·L－1·s－1。]

9．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。反应2 min后，测得参加反应的X2为0.6 mol·L－1，用Y2的变化表示的反应速率v(Y2)＝0.1 mol·(L·min)－1，生成的c(Z)为0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式是(　　)

A．X2＋2Y2===2XY2  B．2X2＋Y2===2X2Y

C．3X2＋Y2===2X3Y  D．X2＋3Y2===2XY3

C　[由v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)＝Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝0.6 mol·L－1∶0.2 mol·L－1∶0.4 mol·L－1＝3∶1∶2。]

10．其他条件不变时，能使反应速率加快的是(　　)

A．对于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，增大体系的压强

B．对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入Ar

C．对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入N2

D．对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，容器气体压强不变时，充入Ar

C　[增大压强能引起气体反应物浓度增大才能加快反应速率。]

11．为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。

请分析讨论以下问题。

(1)在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里，反应速率最大的是______时间段，收集到气体最多的是________时间段。

(2)若CO2的体积是在标准状况下测定，盐酸的体积为100 mL，则t2到t3 min内用盐酸表示的平均速率为________mol·L－1·min－1。(忽略盐酸体积变化，用字母表示)

[解析]　(1)从图上可看出，t1～t2时间段收集的CO2气体最多。O～t1、t1～t2、t2～t3时间段时间相同，则t1～t2时间段反应速率也最大。

(2)由CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

 2 1

 x＝ mol  mol

则v(HCl)＝ mol·L－1·min－1＝ mol·L－1·min－1。

[答案]　(1)t1～t2　t1～t2　(2)

12.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：

(1)反应时间由O→a不产生氢气的原因是_____________________________

________________________________________________________________，

有关的化学方程式为______________________________________________；

(2)反应时间由a→c产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是____________

________________________________________________________________；

(3)反应时间从c以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是____________________________________________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气。

(2)a→c段，虽然硫酸的浓度逐渐减小，但是该反应是放热的反应，反应进行中溶液温度逐渐升高，温度升高，化学反应速率增大。

(3)反应时间从c以后，硫酸的浓度逐渐减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。

[答案]　(1)硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应，不产生氢气　Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O

(2)放热使溶液温度升高是影响这段反应速率的主要因素，使反应速率增大

(3)硫酸的浓度减小变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小

13．在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：A＋2B===3C。反应经2 min后，A的浓度从开始时的1.0 mol·L－1降到0.8 mol·L－1。已知反应开始时B的浓度是1.2 mol·L－1，求：

(1)2 min末B、C的浓度。

(2)以单位时间内A的浓度的减小来表示2 min内该反应的平均速率。

(3)不同条件下，测得v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1，v(B)＝0.5 mol·L－1·min－1，v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1，则哪种情况下反应速率最快？

[解析]　(1)2 min内A的浓度减小0.2 mol·L－1，则由A＋2B===3C知B浓度减小0.2×2 mol·L－1，C浓度增加0.2×3 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，则2 min末B的浓度为1.2 mol·L－1－0.4 mol·L－1＝0.8 mol·L－1，C的变化浓度即为2 min末C的浓度。

(2)v(A)＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1。

(3)由规律可知：v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶2∶3，当用v(A)表示v(C)、v(B)时，v(A)＝v(B)＝×0.5 mol·L－1·min－1＝0.25 mol·L－1·min－1

v(A)＝v(C)＝×1.2 mol·L－1·min－1＝0.4 mol·L－1·min－1

所以v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1时最快。

[答案]　(1)c(B)＝0.8 mol·L－1　c(C)＝0.6 mol·L－1

(2)0.1 mol·L－1·min－1

(3)v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1最快

[拓展培优练]

14．(易错题)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　[反应速率之比等于方程式的系数之比，A项，v(W)＝v(Z)；B项，3v(X)＝2v(Z)；C项，2v(X)＝v(Y)；D项，2v(W)＝3v(X)。]

15．在2 L的密闭容器中进行如下反应：

mX(g)pZ(g)＋qQ(g)

在2秒钟内用X表示的平均反应速率为 mol·L－1·s－1，则2秒钟内Q物质增加了(　　)

A． mol  B． mol

C． mol  D． mol

D　[由＝⇒v(Q)＝ mol·L－1·s－1＝ mol·L－1·s－1，则Δn(Q)＝v(Q)·Δt·V＝ mol。]

16．(素养题)已知FeCl3和MnO2都可做H2O2分解制O2的催化剂，为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是 (　　)

A．

B．

C．

D．

D　[探究温度对反应速率的影响，应在其他条件都相同，不同温度下比较反应速率的大小。]

17．在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)＋Fe2O3(s)3CO2(g)＋2Fe(s)，下列说法正确的是(　　)

A．增加Fe2O3的量反应速率加快

B．升高温度反应速率不一定变化

C．充入CO反应速率加快

D．充入N2使压强增大，反应速率加快

C　[Fe2O3为固体，增加固体的量，浓度未变，反应速率不变，A错；温度对任何反应都有影响，B错；充入CO后，c(CO)增大，反应速率加快，C正确；充入N2虽然压强增大，但并未引起浓度的变化，反应速率不变，D错。]

18．某研究小组设计了如图实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。

(1)实验Ⅰ的作用是________________________________________________

________________________________________________________________。

(2)实验Ⅲ中反应的化学方程式为___________________________________。

(3)根据实验Ⅰ～Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是

①使用合适的催化剂，可提高过氧化氢分解反应的速率；

②_____________________________________________________________。

(4)在一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解，6 min后H2O2的浓度减小到0.10 mol·L－1，以H2O2的浓度变化表示的反应速率为v(H2O2)＝________ mol·L－1·min－1。

[解析]　(1)实验Ⅰ中加入1 mL水，确保H2O2的浓度与实验Ⅱ、实验Ⅲ相同，但没加催化剂，目的是进行对照实验，证明实验Ⅱ和实验Ⅲ中反应速率加快与溶液浓度变化无关。

(2)H2O2分解产生水和氧气，氯化铁作催化剂，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。

(3)根据实验现象可知，在使用不同催化剂时化学反应速率不同，说明催化剂具有选择性，即不同催化剂的催化效率不同。

[答案]　(1)对照实验，证明实验Ⅱ和实验Ⅲ中反应速率加快与溶液浓度变化无关

(2)2H2O22H2O＋O2↑

(3)不同催化剂的催化效率(效果)不同　(4)0.05