2024春高中化学第六章化学反应与能量第一课时化学反应的速率课后提能训练新人教版必修第二册

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第六章　第二节　第1课时A组·基础达标1．下列说法正确的是(　　)A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定D．反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值【答案】B　【解析】化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，A错误；化学反应速率单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定，C错误；反应过程中，反应物浓度逐渐变小，用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值，D错误。2．对于反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是(　　)A．用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B．不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D．用单位时间内CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率【答案】A　【解析】CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用它们表示化学反应速率，B、C错误；CaCl2为生成物，应用单位时间内其浓度的增加表示反应速率，D错误。3．（2023·广东茂名期中）将0.5 mol PCl5充入体积为1 L的密闭容器中发生反应PCl5⥫⥬PCl3＋Cl2，达到平衡后测得PCl5的浓度为0.3 mol·L-1，而且这段时间内的平均反应速率v(PCl5)＝0.4 mol·L-1·min-1，则这段时间为(　　)A．1.5 min B．2.5 minC．30 s D．15 s【答案】C　【解析】起始时c(PCl5)＝ eq \f(0.5 mol,1 L)＝0.5 mol·L-1，Δc(PCl5)＝(0.5－0.3)mol·L-1＝0.2 mol·L-1，Δt＝ eq \f(Δc(PCl5),v)＝ eq \f(0.2 mol·L-1,0.4 mol·L-1·min-1)＝0.5 min＝30 s，C正确。4．（2023·北京西城外国语期中）一定温度下，反应N2O4⥫⥬2NO2在密闭容器中进行，20 s内反应物N2O4的浓度由0.1 mol/L变为0.06 mol/L，则以NO2表示20 s内该反应的化学反应速率为(　　)A．0.06 mol/(L·s) B．0.002 mol/(L·s)C．0.004 mol/(L·s) D．0.001 mol/(L·s)【答案】C　【解析】20 s内反应物N2O4的浓度由0.1 mol/L变为0.06 mol/L，则v(N2O4)＝ eq \f((0.1－0.06) mol/L,20 s)＝0.002 mol·L-1·s-1，根据速率之比等于化学计量数之比可知v(NO2)＝2v(N2O4)＝0.004 mol/(L·s)，C正确。5．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　)A．2A＋3B===2C　 B．A＋3B===2CC．3A＋B===2C　 D．A＋B===C【答案】A　【解析】由于A、B是反应物，C是生成物，而且物质反应时的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，因此化学反应方程式是2A＋3B===2C。6．将10 mol H2和5 mol N2放入10 L真空容器内，某温度下发生反应：3H2(g)＋N2(g) ⥫⥬2NH3(g)，在最初的0.2 s 内，消耗H2的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1，则在0.2 s末，容器中NH3的物质的量是(　　)A．0.12 mol B．0.08 molC．0.04 mol D．0.8 mol【答案】B　【解析】v(H2)∶v(NH3)＝3∶2，所以v(NH3)＝0.04 mol·L-1·s-1，0.2 s末时，n(NH3)＝0.04 mol·L-1·s-1×0.2 s×10 L＝0.08 mol。7．（2022·广东阳江月考）已知某反应aA(g)＋bB(g)===pC(g)的各物质浓度数据如下：则上述化学方程式中a∶b∶p为(　　)А．9∶3∶4 В．3∶1∶2С．2∶2∶3　 D．3∶3∶4【答案】B8．高温高压下，1 L密闭容器中，发生如下反应：2H2＋CO===CH3OH。反应开始时H2的物质的量为5 mol，5 min时变为0.5 mol，则5 min内该反应的平均反应速率v(H2)（单位：mol·L-1·min-1）为(　　)A．9.0 B．0.9 C．0.45 D．4.5【答案】B　【解析】v(H2)＝ eq \f(Δc(H2),Δt)＝ eq \f(Δn,V·Δt)＝ eq \f(5 mol－0.5 mol,1 L×5 min)＝0.9 mol·L-1·min-1。9．一定温度下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2，6 mol H2，反应2 min后，测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。(1)分别求出2 min内用N2、H2和NH3表示的化学反应速率。(2)用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等？其数值大小有何关系？【答案】(1)v(N2)＝0.1 mol·L-1·min-1v(H2)＝0.3 mol·L-1·min-1v(NH3)＝0.2 mol·L-1·min-1(2)不相等；速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。【解析】(1)　　　　　　　　N2 ＋ 3H2⥫⥬2NH3起始浓度/(mol·L-1)　　　 1　　 3　　 0变化浓度/(mol·L-1)　　　 0.2　　 0.6　　0.42 min时浓度/(mol·L-1)　 0.8　　2.4　　0.4v(N2)＝0.1 mol·L-1·min-1，v(H2)＝0.3 mol·L-1·min-1，v(NH3)＝0.2 mol·L-1·min-1。(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.1∶0.3∶0.2＝1∶3∶2，即速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。10．（202·吉林长春吉大附中期中）CO是一种常用的还原剂。一定条件下，反应CO(g)＋NO2(g)⥫⥬CO2(g)＋NO(g)的速率方程为v＝kca(CO)cb(NO2)（k为速率常数，只与温度、催化剂有关。与浓度无关）。某温度下，该反应在不同浓度下反应速率如下表所示，根据表中测定结果，推断出a＝____、b＝____。【答案】1　1　【解析】由表格中①②的数据可得 eq \f(v,2v)＝ eq \f(0.1a×0.1b,0.2a×0.1b)，解得a＝1；由表格中③②的数据可得 eq \f(4v,2v)＝ eq \f(0.2a×0.2b,0.2a×0.1b)，解得b＝1.B组·能力提升11．一定温度下，在2 L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下图所示。下列描述正确的是(　　)A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1C．反应开始到10 s时，Y的物质的量浓度减少了0.395 mol·L-1D．反应的化学方程式为X＋Y===Z【答案】C　【解析】从题图中可看出，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生成物，反应进行到10 s时X、Y均减少了0.79 mol，Z增加了1.58 mol，其化学方程式为X＋Y===2Z，所以Z的反应速率为 eq \f(1.58 mol,2 L×10 s)＝0.079 mol·L-1·s-1，X的物质的量浓度减少了 eq \f(0.79 mol,2 L)＝0.395 mol·L-1，Y的物质的量浓度减少了0.395 mol·L-1。12．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min 后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是(　　)A．v(N2)＝0.125 mol·L-1·min-1B．v(H2O)＝0.375 mol·L-1·min-1C．v(O2)＝0.225 mol·L-1·min-1D．v(NH3)＝0.250 mol·L-1·min-1【答案】C　【解析】设4 min时，生成6x mol H2O(g)，则（单位：mol）4NH3(g)＋3O2(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2O(g)起始量　　 4　 3　　　 0　　　 0变化量　　 4x　　　3x　　　 2x　　 6x4 min时　 4－4x　 3－3x　　 2x　　 6x反应后总物质的量为4－4x＋3－3x＋2x＋6x＝(7＋x) mol，依题意可得： eq \f(6x,7＋x)×100%＝40%，解得x＝0.5。则4 min内H2O(g)的浓度变化量Δc(H2O)＝ eq \f(6×0.5 mol,2 L)＝1.5 mol·L-1，v(H2O)＝ eq \f(Δc(H2O),Δt)＝ eq \f(1.5 mol·L-1,4 min)＝0.375 mol·L-1·min-1。依据速率之比等于化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L-1·min-1，v(NH3)＝0.250 mol·L-1·min-1，v(O2)＝0.187 5 mol·L-1·min-1。13．在2 L的密闭容器中充入A和B，发生反应A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g)＋nD(g)，开始时A的物质的量为4 mol，B的物质的量为6 mol；5 min末测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。计算：(1)5 min末A的物质的量浓度为____________。(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为__________。(3)化学方程式中n的值为_____。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝5 mol·L-1·min-1；②v(B)＝6 mol·L-1·min-1；③v(C)＝4.5 mol·L-1·min-1；④v(D)＝8 mol·L-1·min-1。其中反应速率最快的是_______（填序号）。【答案】(1)1.5 mol·L-1　(2)0.2 mol·L-1·min-1 　(3)2　(4)①【解析】根据题给信息可知，5 min末生成C 3 mol，则消耗A的物质的量为1 mol，消耗B的物质的量为2 mol，5 min末A的物质的量浓度为 eq \f(4 mol－1 mol,2 L)＝1.5 mol·L-1；前5 min内用B表示的反应速率v(B)＝ eq \f(2 mol,2 L×5 min)＝0.2 mol·L-1·min-1，由v(B)∶v(D)＝2∶n＝0.2 mol·L-1·min-1∶0.2 mol·L-1·min-1＝1∶1，得n＝2。比较反应速率的大小时应换算为用同一物质表示的反应速率再比较数值大小。14．对于反应4FeS2＋11O2 eq \o(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2，试回答下列有关问题：(1)常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的反应速率？_______。(2)4 s内，生成SO2的速率为0.4 mol·(L·s)-1时，O2减少的速率是______。(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1，则开始时O2的浓度为_____。【答案】(1)O2、SO2　(2)0.55 mol·(L·s)-1(3)5.0 mol·L-1【解析】(1)因为FeS2、Fe2O3为固体，O2、SO2为气体，故可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。(2)v(O2)＝ eq \f(11,8)v(SO2)＝ eq \f(11,8)×0.4 mol·(L·s)-1＝0.55 mol·(L·s)-1。(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 mol·L-1·s-1×4 s＝2.2 mol·L-1，故开始时O2的浓度为2.8 mol·L-1＋2.2 mol·L-1＝5.0 mol·L-1。物质ABC起始浓度/(mol·L-1)3.01.002 s末浓度/(mol·L-1)1.80.60.8项目c(CO)/(mol·L-1)c(NO2)/(mol·L-1)反应速率①0.100.10v②0.200.102v③0.200.204v