化学必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律第3节 化学反应的快慢和限度第1课时一课一练

第3节　化学反应的快慢和限度

第1课时　化学反应的快慢

必备知识基础练

1.下列哪些是影响化学反应速率的主要因素(　　)

A.压强 B.温度

C.催化剂 D.反应物的性质

2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加入水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最慢的是              (　　)

A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液

B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液

C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液

D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的X溶液

3.在温度不变的条件下,恒容容器中进行反应:N2O42NO2,若N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1要用10 s,则N2O4的浓度从0.07 mol·L-1降到0.04 mol·L-1时,所用时间(　　)

A.等于10 s B.等于5 s

C.大于10 s D.小于10 s

4.反应条件与环境对化学反应会产生影响,下列说法错误的是(　　)

5.(2022全国高一同步练习)在化学实验和生产、生活中,下列事实与化学反应速率无关的是(　　)

A.向燃煤中加入生石灰,减少SO2排放

B.家用铁锅保持干燥,能减缓生锈

C.我国在西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺

D.实验室制氢气,用粗锌代替纯锌

6.在2 L密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)2C(g),若最初加入A和B的物质的量都是4 mol,前10秒A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则10秒钟后容器中B的物质的量为(　　)

A.2.5 mol B.3.7 mol

C.1 mol D.3 mol

7.(2021山东烟台高一期末)在1 L的密闭容器中,发生反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min C的浓度增加0.4 mol·L-1。下列关于该反应速率的说法正确的是(　　)

A.用A表示的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1

B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1

C.在2 min末用B表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1

D.在这2 min内用B表示的反应速率逐渐减小,用D表示的反应速率逐渐增大

8.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中反应速率的变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值,气体体积为标准状况下的体积):

(1)哪一时间段(指0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min)反应速率最大?　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)哪一段时段的反应速率最小?　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　。 

(3)写出2~3 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变):　　　　　　　　　　。 

(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,该学生在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水、B.NaCl溶液、C.NaNO3溶液、D.CuSO4溶液、E.Na2CO3溶液,你认为可行的是　　　　　　　　。 

关键能力提升练

以下选择题有1~2个选项符合题意。

9.对于300 mL 1 mol·L-1盐酸与铁片的反应,采取下列措施,其中能使反应速率加快的是(　　)

①升高温度　②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸　③再加300 mL 1 mol·L-1盐酸　④用等量铁粉代替铁片　⑤改用100 mL 98%的硫酸

A.①②④ B.③④

C.②③④ D.①②⑤

10.(2022全国高一同步练习)已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正确的是(　　)

A.v(O2)=v(NO)

B.v(O2)=v(H2O)

C.v(NH3)=v(H2O)

D.v(NH3)=v(O2)

11.将4 mol A气体和2 mol B气体置于2 L的密闭容器中,混合后发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,下列说法正确的是(　　)

A.用物质A表示的反应速率为0.3 mol·L-1·s-1

B.用物质B表示的反应速率为0.3 mol·L-1·s-1

C.2 s时物质A的浓度为1.4 mol·L-1

D.2 s时物质B的浓度为0.3 mol·L-1

12.下列说法正确的是(　　)

A.对于反应A(s)+B(g)C(g)+D(g),加入A,反应速率不变

B.对于反应2NO2N2O4(正反应放热),升高温度,v(正)增大,v(逆)减小

C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压时充入He不改变化学反应速率

D.100 mL 2 mol· L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量等浓度的硫酸,生成氢气的速率加快

13.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min时,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。根据要求填空:

(1)5 min时A的浓度c(A)=　　　　mol·L-1,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=　　　　　　mol。 

(2)B的平均反应速率v(B)=　　　　　　　　mol·L-1·min-1。 

(3)x的值为　　　　　　。 

学科素养创新练

14.(2021北京大兴区高一期末)某化学小组用10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1 NaHSO3溶液测定该反应的化学反应速率,并通过测定c(Cl-)随时间变化的情况,探究影响化学反应速率的因素,实验数据如图所示。

已知:Cl+3HSCl-+3S+3H+

(1)该反应在0~4 min内的化学反应速率v(Cl-)=　　　　 mol·L-1·min-1。 

(2)该小组同学仔细分析实验数据后,发现该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小。

ⅰ.探究化学反应速率增大的影响因素。

①补全方案Ⅰ中的实验操作:　　　　　　　。 

②方案Ⅱ中加入的物质是　　　　　　　(填化学式)。 

③在方案Ⅰ的假设不成立的情况下,从变量控制的角度思考,该小组同学认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨,应将1 mL水改为　　　　　　　　　　　　　　　。 

ⅱ.反应后期,化学反应速率降低的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

参考答案

1.D　2.D　3.C　4.C　5.A

6.D　A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则10秒钟消耗A的物质的量是0.15 mol·L-1·s-1×2 L×10 s=3 mol,所以根据方程式可知消耗B的物质的量是1 mol,则剩余B的物质的量是3 mol,故选D。

7.B　A物质为固体,不能用A的浓度变化表示反应速率,故A错误;A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)中B、C、D的化学计量数之比为3∶2∶1,则用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1,故B正确;经2 min C的浓度增加0.4 mol·L-1,则用C表示的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,用B表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1,浓度越小,反应速率越小,随着反应的进行,B的浓度逐渐减小,则2 min末用B表示的反应速率小于0.3 mol·L-1·min-1,故C错误;B为反应物,D为生成物,平衡之前,用B表示的反应速率逐渐减小,用D表示的反应速率逐渐增大,题中未告知在2 min时是否建立了平衡,因此无法判断2 min 内用B表示的反应速率逐渐减小,用D表示的反应速率逐渐增大,可能反应速率已经不变,故D错误。

8.答案 (1)2~3 min　该反应是放热反应,此时间段温度高　(2)4~5 min　此时H+浓度小　(3)0.1 mol·L-1·min-1　(4)AB

9.A　①适当升高温度,可加快反应速率,故正确;②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸,盐酸的浓度增大,反应速率加快,故正确;③再加300 mL 1 mol·L-1盐酸,盐酸的浓度不变,反应速率不变,故错误;④用等量铁粉代替铁片,增大固体接触面积,使反应速率加快,故正确;⑤改用98%的硫酸,此时为浓硫酸,浓硫酸使铁发生钝化,不能生成氢气,则不能加快反应速率,故错误。

10.A　化学反应速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)∶v(NO)=5∶4,即v(O2)=v(NO),故A正确;v(O2)∶v(H2O)=5∶6,即v(O2)=v(H2O),故B错误;v(NH3)∶v(H2O)=4∶6,即v(NH3)=v(H2O),故C错误;v(NH3)∶v(O2)=4∶5,即v(NH3)=v(O2),故D错误。

11.AC　根据题意分析:

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

开始/(mol·L-1) 2 1 0

转化/(mol·L-1) 0.6 0.3 0.6

2 s末/(mol·L-1) 1.4 0.7 0.6

v(A)==0.3 mol·L-1·s-1,A项正确;v(B)==0.15 mol·L-1·s-1,B项错误;2 s时物质A的浓度为1.4 mol·L-1,C项正确;2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1,D项错误。

12.AD　对于反应A(s)+B(g)C(g)+D(g),A为固体,加入固体A时浓度不变,反应速率不变,故A正确;对于反应2NO2N2O4(正反应放热),升高温度,v(正)、v(逆)均增大,故B错误;一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压时充入He,容器的体积增大,反应体系中各物质浓度减小,化学反应速率减慢,故C错误;硫酸属于二元强酸,氢离子浓度增大,故生成氢气的速率加快,故D正确。

13.答案 (1)0.75　3　(2)0.05　(3)2

解析 经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,则D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,已知C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,根据速率之比等于化学计量数之比可知,x=2。

设起始时A、B的物质的量浓度均为a mol·L-1,根据三段式法分析:

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

起始/(mol·L-1) a a 0 0

转化/(mol·L-1) 0.75 0.25 0.5 0.5

5 min时/(mol·L-1) a-0.75 a-0.25 0.5 0.5

c(A)∶c(B)=3∶5,

即(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5

解得a=1.5

(1)5 min时A的浓度c(A)=1.5 mol·L-1-0.75 mol·L-1=0.75 mol·L-1。反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=1.5 mol·L-1×2 L=3 mol。

(2)前5 min内用B表示的平均反应速率v(B)=0.25 mol·L-1÷5 min=0.05 mol·L-1·min-1。

(3)x的值为2。

14.答案 (1)2.5×10-3　(2)ⅰ.①插入温度计　②KCl或NaCl　③1 mL 0.2 mol·L-1 NaCl(或KCl)溶液　ⅱ.反应物浓度减小

解析 (1)根据实验数据可知,该反应在0~4 min内生成氯离子的浓度是0.010 mol·L-1,所以平均反应速率v(Cl-)==2.5×10-3 mol·L-1·min-1。

(2)ⅰ.①由于是假设该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快,因此需要测量反应过程中溶液温度的变化,则方案Ⅰ中的实验操作为插入温度计;②方案Ⅱ探究反应产物Cl-是否对反应有催化作用,所以方案Ⅱ中应加入Cl-,可加入的物质是KCl或NaCl;③为防止氯离子对实验的干扰,则需要改进的措施是将1 mL 水改为1 mL 0.2 mol·L-1NaCl(或KCl)溶液。

ⅱ.反应后期由于反应物浓度减小,因此化学反应速率变慢。