高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率课时训练

第一节  化学反应速率

课时1　化学反应速率

【基础巩固】

1.在一个密闭容器中,盛有N2与H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min 内NH3的平均反应速率是(　　)

A.0.1 mol/(L·min)           B.0.2 mol/(L·min)

C.0.3 mol/(L·min)           D.0.6 mol/(L·min)

解析:v(N2)=-=0.1 mol/(L·min),v(NH3)=2v(N2)=

0.2 mol/(L·min)。

答案:B

2.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)

解析:根据化学反应速率之比等于化学计量数之比得v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2∶4∶3,所以C项正确。

答案:C

3.化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是 (　　)

解析:A项,反应前后气体体积不变,即压强始终相等,故不可行;B项,测气体在规定时间内产生的体积,故可行;C项,因为2NO2(g)N2O4(g),

NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,故可行;D项,碳酸钙难溶于水,测规定时间内的沉淀量,故可行。

答案:A

4.(2022·福建莆田)反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g) ,在四种不同条件下测得的反应速率如下:

①v(A)=0.01 mol/(L·s)     ②v(B)=0.6 mol/(L·min)

③v(C)=0.4 mol/(L·min)    ④v(D)=0.01 mol/(L·s)

则反应速率的快慢顺序正确的是 (　　)

A.①=④<③<②         B.①>②=③>④

C.①>④>②=③         D.②>③>④>①

解析:1 mol/(L·s)=1×60 mol/(L·min),反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则:①=0.6,②=0.2,③=0.2 ,④=0.3,

反应速率的快慢顺序为①>④>②=③,故选C项。

答案:C

5.T℃时,在0.5 L的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论中正确的是                                                                 (　　)

A.10 s时反应生成了0.2 mol C

B.该反应进行到10 s时,消耗了0.15 mol A

C.该反应的化学方程式为3A+B2C

D.10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol/(L·s)

解析:10 s时气体C的物质的量浓度为0.4 mol/L,物质的量为0.4 mol/L×0.5 L=0.2 mol,消耗A的物质的量为(0.5 mol/L-0.3 mol/L)×0.5 L=0.1 mol,故A项正确,B项不正确;Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.2 mol/L∶0.6 mol/L∶0.4 mol/L=1∶3∶2,故化学方程式应为A+3B2C,C项不正确;10 s内用B表示的反应速率为=0.06 mol/(L·s),D项不正确。

答案:A

6.在mA+nBpC的反应中,m、n、p为各物质的化学计量数。现测得C每分钟增加a mol/L,B每分钟减少1.5a mol/L,A每分钟减少  0.5a mol/L,则m∶n∶p为 (　　)

A.2∶3∶2       B.2∶3∶3      C.1∶3∶2      D.3∶1∶2

解析:由三种物质的物质的量浓度变化量之比等于它们的化学计量数之比,则Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=1∶3∶2,C项正确。

答案:C

7.已知可逆反应2A(g)+3B(g)xC(g)+D(g),反应开始加入的物质只有A、B,起始浓度A为5 mol/L,B为3 mol/L。前2 min C的平均反应速率为 0.5 mol/(L·min)。2 min 末时,测得D的浓度为0.5 mol/L。则下列关于此反应的说法中正确的是(　　)

A.2 min末时A和B浓度之比为5∶3

B.x=1

C.2 min末时B的浓度为1.5 mol/L

D.2 min末时A的消耗浓度为0.5 mol/L

解析:依题意,2 min末时c(C)=0.5 mol/(L·min)×2 min=1 mol/L,而c(D)=0.5 mol/L,所以x=2。

　　　　　　　　　2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)

c(起始)/(mol/L) 　  5　  3 　   0   0

c(变化)/(mol/L) 　  1　  1.5 　   1  0.5

c(2 min末)/(mol/L)  4　 1.5 　   1  0.5

可知C项正确。

答案:C

8.25 ℃时,在2 L的密闭容器中,A、B、C三种气体的初始浓度和2 min末的浓度如下表(该反应为可逆反应):

请回答下列问题。

(1)该反应的化学方程式可表示为　　　　　　　　　 　　　　。 

(2)从反应开始到2 min末,A的平均反应速率为　　　　　　　　。 

解析:(1)由表中数据可知,A、B为反应物,C为生成物。同一反应中,各物质的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则化学方程式为A+3B2C。(2)v(A)=-=0.3 mol/(L·min)。

答案:(1)A+3B2C　(2)0.3 mol/(L·min)

9.某温度时,在2 L密闭容器中X、Y、Z三种气体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,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　。 

(2)反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为　　　  　　、

　　　 　　。 

(3)5 min后Z的生成速率　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)5 min末Z的生成速率。 

解析:(1)根据图示可知,5 min内,X减小了0.6 mol,Y减小了0.2 mol,Z生成了0.4 mol,故X、Y、Z的物质的量变化量之比为3∶1∶2,因5 min后三者共存,故反应的化学方程式为3X+Y2Z。(2)根据图中数据,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,反应速率也不再变化。

答案:(1)3X+Y2Z　(2)0.05 mol/(L·min)　0.04 mol/(L·min)　(3)等于

【拓展提高】

10.把X气体与Y气体混合于2 L密闭容器中使它们发生反应:3X(g)+

Y(g) nZ(g)+2W(g),5 min末已生成 0.2 mol W。若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min),则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是 (　　)

A.1　　　　　B.2　　　　　C.3　　　　　D.4

解析:5 min内W的平均反应速率v(W)=0.02 mol/(L·min),利用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,则v(Z)∶v(W)=0.01 mol/(L·min)∶0.02 mol/(L·min)=n∶2,所以n=1。

答案:A

11.一定温度下,10 mL 0.40 mol/L 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:

下列叙述中错误的是(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·min)

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

C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/L

D.反应至6 min时,H2O2分解了50%

解析:根据题目信息可知,0~6 min,生成22.4 mL(标准状况下)氧气,消耗0.002 mol H2O2,则v(H2O2)≈3.3×1 mol/(L·min),A项正确;随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小,B项正确;反应至6 min时,剩余0.002 mol H2O2,此时c(H2O2)=0.20 mol/L,C项错误;反应至6 min时,消耗0.002 mol H2O2,则H2O2分解了50%,D项正确。

答案:C

12.根据反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,请回答下列问题。

(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率?　　　　　　(填化学式)。 

(2)当生成SO2的速率为0.64 mol/(L·s)时,则氧气减少的速率为　　。 

(3)若测得4 s后O2的浓度为2.8 mol/L,此时间内SO2的反应速率为 0.4 mol/(L·s),则开始时氧气的浓度为　　　　　。 

解析:(1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率,所以可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。(2)不同物质表示的反应速率与化学方程式中对应物质的化学计量数成正比,所以氧气减少的速率为0.64 mol/(L·s)×=0.88 mol/(L·s)。(3)此时间内SO2的反应速率为0.4 mol/(L·s),则用氧气表示的反应速率为0.4 mol/(L·s)×=0.55 mol/(L·s),所以氧气的变化浓度为0.55 mol/(L·s)×4 s=2.2 mol/L,则开始时氧气的浓度为2.8 mol/L+2.2 mol/L=5.0 mol/L。

答案:(1)SO2、O2　(2)0.88 mol/(L·s)    (3)5.0 mol/L

【挑战创新】

13.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。某实验员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2与CO,发生反应:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),测定的部分实验数据如下,请回答下列问题。

(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　　　　　　　。 

(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是　　　　mol/L。 

解析:(1)在500 s内,v(H2)=-=2.96×10-3 mol/(L·s)。(2)在1 000 s内,H2的浓度减小了5.00 mol/L-2.48 mol/L=2.52 mol/L,则CO的浓度减小了×2.52 mol/L=1.26 mol/L,用CO表示的化学反应速率为v(CO)==1.26×10-3 mol/(L·s)。(3)在 500 s内,H2的浓度减小了1.48 mol/L,则生成的CH3OH的浓度为×1.48 mol/L=0.74 mol/L。

答案:(1)2.96×10-3 mol/(L·s)　 (2)1.26×10-3 mol/(L·s)　(3)0.74