高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第3节 化学反应的速率课后作业题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第3节 化学反应的速率课后作业题，共9页。试卷主要包含了已知等内容，欢迎下载使用。
1．反应A2＋3B2===2AB3在2 L的密闭容器中进行，5 s后，A2的物质的量减少了0.3 ml，则此反应的平均速率可表示为( )
A．v(A2)＝0.01 ml·L－1·s－1
B．v(B2)＝0.08 ml·L－1·s－1
C．v(AB3)＝0.03 ml·L－1·s－1
D．v(AB3)＝0.06 ml·L－1·s－1
解析：选D 由题意可知A2的反应速率v(A2)＝ eq \f(\f(0.3 ml,2 L),5 s) ＝0.03 ml·L－1·s－1，由反应速率之比等于化学计量数之比可得B2的反应速率v(B2)＝3v(A2)＝3×0.03 ml·L－1·s－1＝0.09 ml·L－1·s－1，AB3的反应速率v(AB3)＝2v(A2)＝2×0.03 ml·L－1·s－1＝0.06 ml·L－1·s－1，D正确。
2．t ℃时，浓度都是1 ml·L－1 的气体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 ml·L－1，用Y2 的变化表示的反应速率为0.1 ml·L－1·min－1，生成Z的浓度为0.4 ml·L－1，则该反应的化学方程式是( )
A．3X2 ＋Y2===2X3Y B．X2 ＋2Y2===2XY2
C．2X2 ＋Y2===2X2Y D．X2 ＋3Y2===2XY3
解析：选A 反应2 min后，用Y2 的变化表示的反应速率为0.1 ml·L－1·min－1，则Y2 的变化量为0.2 ml·L－1，因此X2 、Y2和Z的变化量之比为0.6 ml·L－1∶0.2 ml·L－1∶0.4 ml·L－1＝3∶1∶2，因此答案为A。
3．将1.0 ml PCl5充入容积为2 L的密闭容器中，一段时间后测得PCl5的浓度为0.3 ml·L－1，已知反应为PCl5PCl3＋Cl2，在这段时间内的平均反应速率v(PCl3)＝0.4 ml·L－1·min－1，则这段时间为( )
A．30 s B．50 s
C．5 s D．1 s
解析：选A Δt＝ eq \f(Δc,v) ＝ eq \f(0.2 ml·L－1,0.4 ml·L－1·min－1) ＝0.5 min。
4．把1.2 ml A气体和0.8 ml B气体混合于容积为2 L的容器中，使其发生如下反应：3A(g)＋B(g)nC(g)＋2D(g)，5 min末生成0.4 ml D，若测知以C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 ml·L－1·min－1，则n的值为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：选A v(D)＝ eq \f(\f(0.4 ml,2 L),5 min) ＝0.04 ml·L－1·min－1，同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以n∶2＝0.04 ml·L－1·min－1∶0.04 ml·L－1·min－1＝1∶1, 故n＝2。
5．已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·ml－1。一定条件下，向容积为1 L的密闭容器中充入1 ml CO2和3 ml H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．欲增大平衡状态时 eq \f(c平（CH3OH）,c平（CO2）) 的比值，可采用升高温度的方法
B．3 min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同
C．欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的容积
D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.075 ml·L－1·min－1
解析：选B 升高温度，平衡向左移动，c平(CO2)增大，c平(CH3OH)减小， eq \f(c平（CH3OH）,c平（CO2）) 减小，A项不正确；降温、减小H2O(g)或CH3OH(g)浓度、增大CO2浓度也能提高H2的转化率，C项不正确；v(H2)＝3v(CO2)＝3× eq \f(1.00 ml·L－1－0.25 ml·L－1,10 min) ＝0.225 ml·L－1·min－1，D项不正确。
6．反应A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下测得反应速率，其中最快的是( )
A．v(C)＝0.3 ml·L－1·s－1
B．v(D)＝0.35 ml·L－1·s－1
C．v(B)＝0.6 ml·L－1·s－1
D．v(A)＝0.3 ml·L－1·s－1
解析：选C 同一反应中不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，注意固体物质不能表示化学反应速率。 eq \f(v（C）,2) ＝ eq \f(0.3 ml·L－1·s－1,2) ＝0.15 ml·L－1·s－1， eq \f(v（D）,2) ＝ eq \f(0.35 ml·L－1·s－1,2) ＝0.175 ml·L－1·s－1， eq \f(v（B）,3) ＝ eq \f(0.6 ml·L－1·s－1,3) ＝0.2 ml·L－1·s－1，A为固体，不能表示化学反应速率，故选C。
7．在可逆反应2X(g)＋3Y(g)xZ(g)＋W(g)中，已知反应开始加入的物质只有X、Y，起始浓度X为5 ml·L－1、Y为3 ml·L－1，前2 min Z的平均反应速率为 0.5 ml·L－1·min－1，2 min末测得W的浓度为0.5 ml·L－1。则下列关于此反应的说法中正确的是( )
A．2 min末时X和Y的浓度之比为5∶3
B．x＝1
C．2 min末时Y的浓度为1.5 ml·L－1
D．2 min末时X的浓度减少了0.5 ml·L－1
解析：选C 依题意，2 min末c(Z)＝0.5 ml·L－1·min－1×2 min＝1 ml·L－1，而c(W)＝0.5 ml·L－1，所以x＝2。
2X(g)＋3Y(g)2Z(g)＋W(g)
起始/(ml·L－1) 5 3 0 0
转化/(ml·L－1) 1 1.5 1 0.5
2 min末/(ml·L－1) 4 1.5 1 0.5
综上可知C正确。
8．下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中代表同一反应的是( )
①v(N2)＝0.3 ml·(L·min)－1
②v(NH3)＝0.9 ml·(L·min)－1
③v(H2)＝0.6 ml·(L·min)－1
④v(H2)＝0.022 5 ml·(L·s)－1
A．①② B．①③
C．③④ D．②④
解析：选D 用不同物质表示的速率，速率可能不同，但表示反应快慢一样。不同物质表示的速率符合速率之比等于化学计量数之比，即可代表同一反应，据此判断。注意反应速率的单位要一致。v(N2)∶v(NH3)＝0.3 ml·L－1·min－1∶0.9 ml·L－1·min－1＝1∶3，不等于化学计量数之比，不能表示相同条件下的同一反应，故A错误；v(N2)∶v(H2)＝0.3 ml·L－1·min－1∶0.6 ml·L－1·min－1＝1∶2，不等于化学计量数之比，不能表示相同条件下同一反应，故B错误；④v(H2)＝0.022 5 ml·L－1·s－1＝1.35 ml·L－1·min－1，与③v(H2)＝0.6 ml·L－1·min－1不相等，不能表示相同条件下同一反应，故C错误；④v(H2)＝0.022 5 ml·L－1·s－1＝1.35 ml·L－1·min－1，v(NH3)∶v(H2)＝0.9 ml·L－1·min－1∶1.35 ml·L－1·min－1＝2∶3，等于化学计量数之比，表示相同条件下的同一反应，故D正确。
9.某反应2A(g)3B(g)的各物质的浓度随时间变化如图所示，则有关反应速率表示正确的是( )
A．v(A)＝0.1 ml·L－1·min－1
B．v(B)＝0.15 ml·L－1·s－1
C．v(A)＝v(B)＝0.5 ml·L－1·min－1
D．v(A)＝v(B)＝0.3 ml·L－1·min－1
解析：选A 根据图像可知，反应进行到2 min时，A、B的浓度都是0.3 ml·L－1，所以A的反应速率可表示为v(A)＝ eq \f(（0.5－0.3）ml·L－1,2 min) ＝0.1 ml·L－1·min－1、B的反应速率可表示为v(B)＝ eq \f(（0.3－0）ml·L－1,2 min) ＝0.15 ml·L－1·min－1，所以答案选A。
10．在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中锌粒过量且颗粒大小相同，饱和硫酸铜溶液用量0～4.0 mL，保持溶液总体积为100.0 mL，记录获得相同体积(336 mL)的气体所需时间，实验结果如图所示(气体体积均转化为标准状况下)。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气
B．a、c两点对应的氢气生成速率相等
C．b点对应的反应速率为v(H2SO4)＝
1．0×10－3 ml·L－1·s－1
D．d点没有构成原电池，反应速率减慢
解析：选D 根据图像可知随着饱和硫酸铜溶液的增加，收集相同体积的气体所需时间先逐渐减少，然后又逐渐增加，因此饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气，A项正确；根据图像可知a、c两点对应的时间都是250 s，所以生成氢气的速率相等，B项正确；b点对应的时间是150 s，生成氢气的物质的量是0.015 ml，消耗稀硫酸的物质的量是0.015 ml，其浓度为 eq \f(0.015 ml,0.1 L) ＝0.15 ml·L－1，所以反应速率v(H2SO4)＝1.0×10－3 ml·L－1·s－1，C项正确；d点锌也与硫酸铜溶液反应生成铜从而构成原电池，D项错误。
11．将2 ml·L－1 A气体和1 ml·L－1 B气体混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 ml·L－1，现有下列几种说法：
①用物质B表示的反应的平均速率为0.6 ml·L－1·s－1
②用物质A表示的反应的平均速率为0.3 ml·L－1·s－1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 ml·L－1
其中正确的是( )
A．①③ B．③④
C．②③ D．②④
解析：选D 2A(g)＋B(g)2C(g)
初始/(ml·L－1) 2 1 0
改变/(ml·L－1) 0.6 0.3 0.6
2s/(ml·L－1) 1.4 0.7 0.6
①用物质B表示的反应的平均速率为 eq \f(0.3 ml·L－1,2 s) ＝0.15 ml·L－1·s－1，故错误；②用物质A表示的反应的平均速率为 eq \f(0.6 ml·L－1,2 s) ＝0.3 ml·L－1·s－1，故正确；③2 s时物质A的转化率为 eq \f(0.6 ml·L－1,2 ml·L－1) ＝30%，故错误；④2 s 时物质B的浓度为0.7 ml·L－1，故正确。
12.某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是( )
A．用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示的10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示的10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1
D.用H2表示的10 s内该反应的速率为0.000 2 ml·s－1
解析：选C 0 ℃、101 kPa条件下，H2的体积为44.8 mL，其物质的量为0.002 ml，则根据Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应可知：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，Δn(Zn)＝Δn(H2SO4)＝Δn(ZnSO4)＝Δn(H2)＝0.002 ml；Δm(Zn)＝0.002 ml×65 g·ml－1＝0.13 g，v(Zn)＝ eq \f(0.13 g,10 s) ＝0.013 g·s－1，v(H＋)＝ eq \f(0.002 ml×2,0.04 L×10 s) ＝0.01 ml·L－1·s－1，v(Zn2＋)＝ eq \f(0.002 ml,0.04 L×10 s) ＝0.005 ml·L－1·s－1，v(H2)＝ eq \f(0.002 ml,10 s) ＝0.000 2 ml·s－1，故C错误。
13．一定温度下，向一个容积为2 L的密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 ml N2和3 ml H2，3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.7倍，在此时间内v(H2)是( )
A．0.1 ml·L－1·min－1 B．0.2 ml·L－1·min－1
C．0.3 ml·L－1·min－1 D．0.6 ml·L－1·min－1
解析：选C 3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.7倍，因为同温同体积条件下气体的压强之比等于其物质的量之比，所以3 min时容器内混合气体的物质的量为(1＋3) ml×0.7＝2.8 ml，设氮气的转化量为x ml，列出三段式：
N2＋3H22NH3
起始量/ml 1 3 0
转化量/ml x 3x 2x
3 min时/ml 1－x 3－3x 2x
eq \f(1－x＋3－3x＋2x,1＋3) ＝0.7，解得x＝0.6，所以3 min内v(H2)＝ eq \f(0.6 ml×3,2 L×3 min) ＝0.3 ml·L－1·min－1，C项正确。
14．将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min后，测得D的浓度为0.5 ml·L－1 ，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0.25 ml·L－1·min－1。则：
①x的值是__________；
②B的平均反应速率是____________；
③A在2 min末的浓度是________________。
解析：由C的反应速率是0.25 ml·L－1·min－1可知，2 min 末C的浓度为0.25 ml·L－1·min－1×2 min＝0.5 ml·L－1，设起始时A和B的物质的量为a ml·L－1，由题给数据建立如下三段式：
3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)
起/(ml·L－1) a a 0 0
变/(ml·L－1) 0.75 0.25 0.5 0.5
平/(ml·L－1) a－0.75 a－0.25 0.5 0.5
①由三段式可知，C和D的浓度变化量之比为0.5 ml·L－1∶0.5 ml·L－1＝1∶1，因物质的变化量之比等于化学计量数之比，则x∶2＝1∶1，解得x＝2；
②由三段式可知，B的平均反应速率v(B)＝ eq \f(Δc（B）,Δt) ＝ eq \f(0.25 ml·L－1,2 min) ＝ 0.125 ml·L－1·min－1；
③由2 min末c(A)∶c(B)＝3∶5可得关系式：(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5，解得a＝1.5，则A在2 min末的浓度为(1.5－0.75)ml·L－1＝0.75 ml·L－1。
答案：(1)2 (2)0.125 ml·L－1·min－1
(3)0.75 ml·L－1
15．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇，某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g) eq \(,\s\up7(催化)) CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：
(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是__________________。
(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是______________；1 000 s时H2的转化率是__________。
(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是________ ml·L－1。
解析：(1)在500 s内，
v(H2)＝ eq \f(5.00 ml·L－1－3.52 ml·L－1,500 s)
＝2.96×10－3 ml·L－1·s－1。
(2)在1 000 s时反应的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00 ml·L－1－2.48 ml·L－1＝2.52 ml·L－1，则反应的CO的浓度是Δc(CO)＝ eq \f(1,2) Δc(H2)＝1.26 ml·L－1，用CO表示的化学反应速率为v(CO)＝ eq \f(1.26 ml·L－1,1 000 s) ＝1.26×10－3 ml·L－1·s－1，H2的转化率为 eq \f(2.52 ml·L－1,5 ml·L－1) ×100%＝50.4%。
(3)在500 s时反应的H2的浓度为c(H2)＝1.48 ml·L－1，则生成的CH3OH的浓度为c(CH3OH)＝ eq \f(1,2) c(H2)＝0.74 ml·L－1。
答案：(1)2.96×10－3 ml·L－1·s－1 (2)1.26×10－3 ml·L－1·s－1 50.4% (3)0.74
16．化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率的实验。
Ⅰ.测定化学反应速率：该同学利用如图装置测定化学反应速率。(已知：S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑)
(1)为保证实验准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先检查装置的气密性；除如图所示的实验用品、仪器外，还需要的一件实验仪器是________。
(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)的气体，可计算出2 min内H＋的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因是____________________________。
(3)试简述测定该反应的化学反应速率的其他方法： _________________________
____________________________________________________________(写一种)。
解析：(1)从实验装置可知，除去图中所给仪器外还需要秒表。(2)SO2易溶于水，导致所测得SO2的体积偏小，从而计算出的v(H＋)会偏小。(3)根据反应S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑可知，可以通过测定一段时间内生成的硫的质量或实时测定溶液中H＋浓度的变化。
答案：(1)秒表 (2)SO2会部分溶于水，导致所测得SO2的体积偏小 (3)测定一段时间内生成硫单质的质量或测定一定时间内溶液H＋浓度的变化等
t/s
0
500
1 000
c(H2)/(ml·L－1)
5.00
3.52
2.48
c(CO)/(ml·L－1)
2.50