高中鲁科版 (2019)第3节 化学反应的速率习题ppt课件

第1课时　化学反应速率

A级 必备知识基础练

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反应产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

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.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+3B2C B.A+3B2C

C.3A+2B3C D.A+BC

3.下列四个数据都表示合成氨的反应速率,其中能代表是同一反应的是(　　)

①v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1

②v(NH3)=0.9 mol·L-1·min-1

③v(H2)=0.6 mol·L-1·min-1

④v(H2)=0.022 5 mol·L-1·s-1

A.只有①② B.只有①③

C.只有③④ D.只有②④

4.已知反应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,则此反应的平均速率v(X)可表示为(　　)

A.v(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1

B.v(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1

C.v(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1

D.v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1

5.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)

6.在一定温度下的容积不变的容器中进行反应:2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 mol·L-1增加到0.12 mol·L-1需18 s,那么由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1,需要反应的时间是(　　)

A.等于20 s B.等于18 s

C.大于20 s D.大于18 s

7.(双选)用纯净的CaCO3固体与100 mL稀盐酸反应制取CO2,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中CO2的体积变化如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是(　　)

A.0E段表示的平均反应速率最大

B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1

C.0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7

D.0~3 min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)≈0.23 mol·L-1·min-1

8.(2021甘肃庆阳六中高二期中)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.0 kJ·mol-1。一定条件下,向容积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是(　　)

A.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率

B.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.225 mol·L-1·min-1

C.13 min时,向容器中充入2 mol氦气,该反应的化学反应速率增加

D.13 min时,反应停止

9.某温度时,在2 L的容器中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。

(1)由图中的数据分析,容器中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(2)反应开始至2 min末、5 min末时Z的平均反应速率分别为　　　　　、　　　　　。 

(3)5 min后Z的生成速率与5 min末Z的生成速率相比　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 

B级 关键能力提升练

10.已知某条件下,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的数据如下:

当用氨气浓度的增加来表示该反应的化学反应速率时,下列说法错误的是(　　)

A.2~4 s内的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1

B.前4 s内的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1

C.前2 s内的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1

D.2 s末的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1

11.将固体NH4I置于2 L密闭容器中,在某一温度下,发生反应:NH4I(s)NH3(g)+HI(g),2HI(g)H2(g)+I2(g)。2 min后测知H2为1 mol,HI为8 mol,若NH4I的分解速率用v(NH3)表示,下列速率正确的是              (　　)

A.1.25 mol·L-1·min-1

B.2 mol·L-1·min-1

C.2.5 mol·L-1·min-1

D.5 mol·L-1·min-1

12.对于反应2A+B3C+4D,表示该反应速率最快的是(　　)

A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1

B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1

C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1

D.v(D)=1 mol·L-1·s-1

13.(双选)某温度下,在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.前12 s内,A的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1

B.12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率

C.化学计量数之比b∶c=1∶2

D.12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ

14.(2021安徽蚌埠三中高二质量检测)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.反应开始到10 s末,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1

B.反应开始到10 s末,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1

C.反应开始到10 s末,Y的转化率为79.0%

D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)

15.在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表:

下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)

A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1

B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol·L-1·min-1

C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1

D.反应至6 min时,H2O2分解了50%

16.(双选)900 ℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40 mol乙苯,发生反应:

(g)+H2(g)　ΔH=a kJ·mol-1,经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

下列说法不正确的是(　　)

A.保持其他条件不变,向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂,则反应速率不变

B.反应在前20 min内的平均速率为v(H2)=0.04 mol·L-1·min-1

C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时乙苯的浓度为0.2 mol·L-1

D.30 min后反应达到平衡状态

17.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为物质系数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

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　　　　　　　。 

(4)2 min末Q的转化率为　　　　　。 

(5)试判断在2 min内v(正)　　　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆),在2 min末~3 min末v(正)　　　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆)。 

C级 学科素养拔高练

18.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾

[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:

(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,进行下列对比实验。

测得实验①和②溶液中的Cr2浓度随时间变化关系如图所示。

则表格中V1=　　　　　,V2=　　　　　　　。 

(2)上述反应后草酸被氧化为　　　　　　　　(填化学式)。 

(3)实验①和②的结果表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;实验①中0~t1 min反应速率v(Cr3+)=　　　　　　 mol·L-1·min-1(用代数式表示)。 

第1课时　化学反应速率

A级　必备知识基础练

1.D　中和反应速率很快,但有的没有明显现象,A错误;在化学反应中,由于固体和纯液体的浓度视为常数,其浓度变化值为零,故不能用它们表示反应速率,B错误;C项中反应速率单位错误。

2.C　由3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B)可推出:,即v(A)∶v(B)∶v(C)=3∶2∶3,反应速率之比等于方程式中化学式前的系数之比。

3.D　单位相同时,用不同物质表示的反应速率除以各自的化学计量数,若相等,则能代表同一反应。①=0.3 mol·L-1·min-1,②=0.45 mol·L-1·min-1,③=0.2 mol·L-1·min-1,④=

=0.45 mol·L-1·min-1,故②④能代表同一反应,D项正确。

4.C　先求出v(H2O)。由题意可知,v(H2O)==0.001 5 mol·L-1·s-1,D错误。再根据反应速率与方程式中物质化学式前的系数的关系求出v(NH3)、v(O2)、v(NO):

v(NH3)=v(H2O)=×0.001 5 mol·L-1·s-1=0.001 0 mol·L-1·s-1

v(O2)=v(H2O)=×0.001 5 mol·L-1·s-1=0.001 25 mol·L-1·s-1

v(NO)=v(NH3)=0.001 0 mol·L-1·s-1

可见,A、B错误,C正确。

5.C　反应速率关系式为v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2∶4∶3,可知C正确。

6.C　如果反应速率一直不变,则反应产物浓度的增加量应该与反应时间成正比,根据题意计算Y的浓度由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1所需时间应为20 s;但随着反应的进行反应物浓度会变小,反应速率变慢,因此实际所需时间应该大于20 s,C项正确。

7.BD　由题图可知EF段表示的平均反应速率最大,故A项错误;由题图可知EF段生成的二氧化碳的体积为672 mL-224 mL=448 mL,所以标准状况下,二氧化碳的物质的量为=0.02 mol,根据反应CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O可知,参与反应的HCl的物质的量为0.04 mol,所以EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为=0.4 mol·L-1·min-1,故B项正确;0E、EF、FG三段生成的二氧化碳体积分别为224 mL、448 mL、112 mL,所以0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为224 mL∶448 mL∶112 mL=2∶4∶1,故C项错误;0~3 min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)=≈0.23 mol·L-1·min-1,故D项正确。

8.B　3 min时反应还没有平衡,A项错误。达到平衡时,v(H2)=3v(CO2)=0.225 mol·L-1·min-1,B项正确。由于容器的容积没有变化,所以通入2 mol氦气各成分的浓度没有变化,化学反应速率不变,C项错误。13 min 时反应达到平衡,正、逆反应速率相等,但不等于零,D项错误。

9.答案 (1)3X+Y2Z

(2)0.05 mol·L-1·min-1　0.04 mol·L-1·min-1

(3)不变

解析 (1)根据题给图示,反应达到平衡时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后三者共存且物质的量不再变化,故反应的化学方程式为3X+Y2Z。

(2)根据题图中数据,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的物质的量不再变化,与5 min末Z的反应速率相等。

B级　关键能力提升练

10.D　化学反应速率是表示一段时间内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时速率,D项错误。

11.C　2 min后,容器中H2和HI的浓度分别为0.5 mol·L-1、4 mol·L-1。根据反应可知,碘化铵分解生成的氨气浓度与碘化氢浓度相等,碘化铵分解生成的碘化氢的浓度为4 mol·L-1+2×0.5 mol·L-1=5 mol·L-1,所以2 min后碘化铵分解生成的氨气的浓度:c(NH3)=

5 mol·L-1,氨气的平均反应速率为2.5 mol·L-1·min-1,所以C项正确。

12.B　可将反应速率均转化为用B表示的速率,然后比较大小即可。

A项:v(B)==0.25 mol·L-1·s-1

B项:v(B)=0.3 mol·L-1·s-1

C项:v(B)=≈0.27 mol·L-1·s-1

D项:v(B)==0.25 mol·L-1·s-1

则B项中速率最大。

13.AC　由题图分析可知,前12 s内A的浓度变化量为Δc(A)=0. 8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,反应速率v(A)==0.05 mol·L-1·s-1,A正确;前12 s内B的浓度变化为Δc(B)=0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,反应速率v(B)= mol·L-1·s-1,依据题意v(C)= mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,则3∶b∶c=0.05∶,b=1,c=2,b∶c=1∶2,C正确;由上述分析可知,该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g),其中A、B化学计量数不同,12 s后达到平衡状态,A的消耗速率不等于B的生成速率,B错误;3 mol A完全反应放热Q kJ,12 s内A反应的物质的量为(0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1)×2 L=1.2 mol,则1.2 mol A反应放出热量0.4Q kJ,D错误。

14.C　v(Z)==0.079 mol·L-1·s-1,A项错误;反应开始到10 s末,X物质的量浓度减少量为=0.395 mol·L-1,B项错误;反应进行到10 s末Y的转化率为×100%=79.0%,C项正确;X、Y、Z三物质的系数比为(1.20-0.41)∶(1.00-0.21)∶1.58=1∶1∶2,故该反应化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D项错误。

15.C　H2O2的催化分解反应为2H2O22H2O+O2↑,根据生成氧气的体积确定过氧化氢的物质的量,6 min时,n(O2)=1×10-3 mol,消耗的H2O2的物质的量n(H2O2)=2×10-3 mol,则剩余H2O2的浓度c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C错误;0~6 min,Δc(H2O2)=0.20 mol·L-1,v(H2O2)=0.20 mol·L-1÷6 min≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,A正确;随着反应进行,过氧化氢浓度减小,反应速率减小,故B正确;开始n(H2O2)=4×10-3 mol,0~6 min消耗了2×10-3 mol,分解率为50%,D正确。

16.BC　由题给表格中数据可知,30 min后苯乙烯的物质的量不再变化,说明反应已达到平衡状态,D项正确;水蒸气对该反应体系来说为“惰性气体”,恒容下充入水蒸气不影响反应速率,A项正确;前20 min内v(H2)==0.004 mol·L-1·min-1,B项错误;900 ℃平衡时,乙苯的浓度为=0.1 mol·L-1,C项错误。

17.答案 (1)2.3 mol　3 mol　(2)1　4　2　3

(3)0.05 mol·L-1·min-1　(4)10%　(5)<　=

解析 对比X的起始量和2 min末的量可知,起始时反应逆向进行。Δn(Q)=v(Q)·V·Δt=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol。

利用“三段式”法对反应过程分析如下:

　　　mX+　nY　pZ+　qQ

起始/mol 0.7 n(Y) 1 n(Q)

转化/mol Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) Δn(Q)

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,则Δn(Y)=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。

(4)Q的转化率α(Q)=×100%=×100%=10%。

(5)起始时反应逆向进行,至2 min末Z的物质的量不再变化,达到平衡状态,故2 min内v(正)<v(逆),2 min末~3 min末反应处于平衡状态,故v(正)=v(逆)。

C级　学科素养拔高练

18.答案 (1)20　20(或其他合理答案)　(2)CO2

(3)溶液pH对该反应的速率有影响或溶液pH越小,反应速率越大　

解析 (1)实验①②中初始pH不同,则探究的是pH对反应速率的影响。因此实验②③为探究一定浓度草酸溶液用量对反应速率的影响,实验②③中试剂总体积应相同。

(2)草酸中C元素为+3价,则其被氧化为CO2。

(3)根据图像分析,实验①和②表明pH越小,则Cr2转化为Cr3+的反应速率越大;实验①中0~t1 min反应速率v(Cr3+)=2v(Cr2)= mol·L-1·min-1。