2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第3節(jié)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率作業(yè)含解析魯科版選修4

PAGE6-化學(xué)反應(yīng)速率(建議用時(shí)：40分鐘)1．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是()A．對(duì)任何化學(xué)反應(yīng)來說，化學(xué)反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的削減或任何一種生成物濃度的增加來表示C．若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5mol·L－1·s－1，就是指在單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度改變都為0.5mol·L－1D．化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度D[不是全部化學(xué)反應(yīng)都有明顯的現(xiàn)象；固體和純液體一般不用來表示化學(xué)反應(yīng)速率；C項(xiàng)，說明單位時(shí)間內(nèi)某種反應(yīng)物或生成物的濃度改變?yōu)?.5mol·L－1，不同的反應(yīng)物或生成物由于系數(shù)不同，所表示的反應(yīng)速率可能不同。]2．反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為()A．v(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1C．v(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1C[v(H2O)＝eq\f(0.45mol,10L×30s)＝0.0015mol·L－1·s－1v(NH3)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1v(O2)＝eq\f(0.375mol,10L×30s)＝0.00125mol·L－1·s－1v(NO)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1。]3．在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.12mol·L－1·s－1，則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量是()A．1.6mol B．2.8molC．2.4mol D．1.2molB[前10s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.12mol·L－1·s－1，則A反應(yīng)消耗了0.12mol·L－1·s－1×10s×2L＝2.4mol，則B反應(yīng)消耗了1.2mol，故10s時(shí)容器中B的物質(zhì)的量是4mol－1.2mol＝2.8mol，選B。]4．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)經(jīng)過一段時(shí)間后，SO3的濃度增加了0.4mol·L－1，在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol·L－1·s－1，則這段時(shí)間為()A．0.1s B．2.5sC．5s D．10sC[該時(shí)間段內(nèi)SO3的濃度增加了0.4mol·L－1，依據(jù)方程式可知，相同時(shí)間內(nèi)O2的濃度削減了0.2mol·L－1，所以Δt＝eq\f(Δc,v)＝eq\f(0.2mol·L－1,0.04mol·L－1·s－1)＝5s。]5．下列四個(gè)數(shù)據(jù)都表示合成氨的反應(yīng)速率，其中能代表是同一反應(yīng)的是()①v(N2)＝0.3mol·L－1·min－1②v(NH3)＝0.9mol·L－1·min－1③v(H2)＝0.6mol·L－1·min－1④v(H2)＝0.0225mol·L－1·s－1A．①② B．①③C．③④ D．②④D[將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，若數(shù)值相等，則能代表同一反應(yīng)。①v(N2)＝0.3mol·L－1·min－1，②v(N2)∶v(NH3)＝1∶2，則v(N2)＝0.45mol·L－1·min－1，③v(N2)∶v(H2)＝1∶3，則v(N2)＝0.2mol·L－1·min－1，④v(N2)∶v(H2)＝1∶3，則v(N2)＝eq\f(1,3)×0.0225×60mol·L－1·min－1＝0.45mol·L－1·min－1，故②④能代表同一反應(yīng)，D項(xiàng)正確。]6．可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O22SO3(g)的正反應(yīng)速率分別用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)mol·L－1·min－1表示，逆反應(yīng)速率分別用v′(SO2)、v′(O2)、v′(SO3)mol·L－1·min－1表示。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正確的關(guān)系是()A．v(O2)＝v(SO2)＝v(SO3)B．v(SO3)＝v′(SO2)C．v′(O2)＝eq\f(1,2)v′(SO2)D．v′(SO2)＝v′(SO3)＝v′(O2)B[當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，用不同物質(zhì)的濃度表示反應(yīng)速率時(shí)，速率之比等于方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)之比。]7．在一密閉容器中充入肯定量的N2和O2，在電火花作用下發(fā)生反應(yīng)N2＋O2=2NO，經(jīng)測(cè)定前3s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1mol·L－1·s－1，則6s末NO的濃度為()A．1.2mol·L－1 B．大于1.2mol·L－1C．小于1.2mol·L－1 D．不能確定C[前3s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1mol·L－1·s－1，即用NO表示的反應(yīng)速率為0.2mol·L－1·s－1，假如3～6s的反應(yīng)速率仍為0.2mol·L－1·s－1，則NO的濃度為1.2mol·L－1，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故應(yīng)小于1.2mol·L－1。]8．已知反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，回答下列問題：(1)若起先反應(yīng)時(shí)只充入了A和B，則此時(shí)v正________(填“最大”或“最小”，后同)，而v逆________。(2)若起先反應(yīng)時(shí)只充入了C和D，則在達(dá)到平衡前都有v正________v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)若達(dá)到平衡過程中，c(A)增大了eq\f(n,V)mol·L－1，則在此過程中c(B)________(填“增大”或“削減”)了________mol·L－1；c(C)________(填“增大”或“削減”)了________________________mol·L－1；若反應(yīng)時(shí)間為t秒，則用v(D)表示該反應(yīng)的速率為________mol·L－1·s－1，且v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝________。[解析](1)起先反應(yīng)時(shí)只充入了A和B，說明反應(yīng)是向正反應(yīng)方向起先的，剛起先時(shí)，v正最大，v逆最小，反應(yīng)過程中v正漸漸減小，v逆漸漸增大。(2)起先反應(yīng)時(shí)只充入了C和D，說明反應(yīng)是向逆反應(yīng)方向起先的，剛起先時(shí)，v正為零，v逆最大，在達(dá)到平衡前的過程中，始終存在v正＜v逆。(3)若c(A)增加了eq\f(n,V)mol·L－1，表示此過程中c(B)增大，c(C)、c(D)減小。由eq\f(ΔcA,ΔcB)＝eq\f(a,b)，可知Δc(B)＝eq\f(b,a)·eq\f(n,V)mol·L－1＝eq\f(bn,aV)mol·L－1；由eq\f(ΔcA,ΔcC)＝eq\f(a,c)，可知Δc(C)＝eq\f(c,a)·eq\f(n,V)mol·L－1＝eq\f(cn,aV)mol·L－1；同理，Δc(D)＝eq\f(d,a)·eq\f(n,V)mol·L－1＝eq\f(dn,aV)mol·L－1，則v(D)＝eq\f(ΔcD,Δt)＝eq\f(dn,atV)mol·L－1·s－1。用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)之比，故有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。[答案](1)最大最小(2)＜(3)增大eq\f(bn,aV)削減eq\f(cn,aV)eq\f(dn,atV)a∶b∶c∶d9．用純凈的CaCO3固體與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，反應(yīng)過程中溶液體積改變忽視不計(jì)，試驗(yàn)過程中CO2的體積改變?nèi)鐖D所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。下列分析正確的是()A．0E段表示的平均反應(yīng)速率最大B．EF段，用HCl表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0．04mol·L－1·min－1C．0E、EF、FG三段中，該反應(yīng)用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7D．0～3min內(nèi)，該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v(HCl)＝0.23mol·L－1·min－1D[由圖可知EF段表示的平均反應(yīng)速率最大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知EF段生成的二氧化碳的體積為672mL－224mL＝448mL，所以二氧化碳的物質(zhì)的量為0.448L÷22.4L·mol－1＝0.02mol，依據(jù)反應(yīng)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，可知參與反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量為0.04mol，所以EF段用HCl表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.04mol÷0.1L÷1min＝0.4mol·L－1·min－1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；0E、EF、FG三段生成的二氧化碳體積分別為224mL、448mL、112mL，所以0E、EF、FG三段中，該反應(yīng)用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為224mL∶448mL∶112mL＝2∶4∶1，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；0～3min內(nèi)，該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v(HCl)＝eq\f(\f(0.784L,22.4L·mol－1)×2,0.1L×3min)≈0.23mol·L－1·min－1，故D項(xiàng)正確。]10．肯定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間改變的曲線如圖所示。下列描述正確的是()A．反應(yīng)起先到10s時(shí)，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol·L－1·s－1B．反應(yīng)起先到10s時(shí)，X的物質(zhì)的量濃度削減了0.79mol·L－1C．反應(yīng)起先到10s時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為39.5%D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)D[A項(xiàng)，v(Z)＝1.58mol/(2L·10s)＝0.079mol·L－1·s－1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)起先到10s，X的物質(zhì)的量濃度削減了(1.20mol－0.41mol)/2L＝0.395mol·L－1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Y的轉(zhuǎn)化率(1.00mol－0.21mol)/1mol×100%＝79.0%，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)題給圖像知，隨反應(yīng)進(jìn)行X、Y的物質(zhì)的量漸漸減小，Z的物質(zhì)的量漸漸增大，則X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物，10s后X、Y、Z的物質(zhì)的量不變，則反應(yīng)是可逆反應(yīng)，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol∶(1.00－0.21)mol∶1.58mol＝1∶1∶2，參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)之比，反應(yīng)化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，正確。]11．肯定溫度下，向2L的恒容密閉容器中充入1.0molA和1.0molB，發(fā)生反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)，經(jīng)過一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。反應(yīng)過程中測(cè)定的A的物質(zhì)的量改變?nèi)绫硭荆铝姓f法正確的是()t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.前5s的平均反應(yīng)速率v(A)＝0.03mol·L－1·s－1B．前15s內(nèi)體系的熵值漸漸增大C．保持溫度不變，起始時(shí)向容器中充入2.0molC，達(dá)到平衡時(shí)，C的轉(zhuǎn)化率大于80%D．保持溫度不變，起始時(shí)向容器中充入0.20molA、0.2molB和1.0molC，反應(yīng)達(dá)到平衡前v正＜v逆D[依據(jù)化學(xué)平衡三段式計(jì)算：A(g)＋B(g)C(g)起始量/mol1.0 1.00改變量/mol0.20 0.200.20平衡量/mol0.80 0.800.20此溫度下該反應(yīng)K＝0.625mol－1·L。A項(xiàng)，反應(yīng)在前5s的平均反應(yīng)速率v(A)＝(1.0－0.85)mol÷2L÷5s＝0.015mol·L－1·s－1，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，前15s內(nèi)反應(yīng)始終正向進(jìn)行，該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則體系的熵值漸漸減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該狀況等效于起始加入2.0molA和2.0molB，恒容條件下與原平衡相比，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則平衡時(shí)A、B的轉(zhuǎn)化率比原平衡高，故平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量小于1.6mol，C的物質(zhì)的量大于0.4mol，即保持溫度不變，起始時(shí)向容器中充入2.0molC，達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量大于0.4mol，參與反應(yīng)的C的物質(zhì)的量小于1.6mol，其轉(zhuǎn)化率小于80%，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Q＝eq\f(0.5mol·L－1,0.10mol·L－1×0.10mol·L－1)＝50mol－1·L＞K，說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，則反應(yīng)達(dá)到平衡前v正＜v逆，故D項(xiàng)正確。]12．用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，削減污染?？隙l件下測(cè)得反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/(10－3mol)01.83.75.47.2計(jì)算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量改變表示的反應(yīng)速率(以mol·min－1為單位，寫出計(jì)算過程)。[解析]用時(shí)間段2.0～6.0min內(nèi)的HCl物質(zhì)的量的改變量除以這段時(shí)間，即可得2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量改變表示的反應(yīng)速率，計(jì)算過程見答案。[答案]解：設(shè)2.0～6.0min內(nèi)，HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n。2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)2 1n (5.4－1.8) ×10－3mol解得n＝7.2×10－3molv(HCl)＝eq\f(7.2×10－3mol,6.0－2.0min)＝1.8×10－3mol·min－1。13．將等物質(zhì)的量的A、B混合放入2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。經(jīng)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得D的濃度為0.5mol·L－1，[A]∶[B]＝3∶5，v(C)＝0.1mol·L－1·min－1。則：(1)x＝