2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量2.1化學(xué)反應(yīng)的速率練習(xí)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE9-化學(xué)反應(yīng)的速率(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括8小題,每小題5分,共40分)1.人們?cè)J(rèn)為化學(xué)反應(yīng)速率小、原料利用率低,不行能用于工業(yè)化生產(chǎn)?；瘜W(xué)家們不斷地探討和改進(jìn)該反應(yīng)的條件,如催化劑、溫度、壓強(qiáng)等,并更新設(shè)備,勝利地開(kāi)發(fā)了合成氨的生產(chǎn)工藝。從今,人類能為植物的生長(zhǎng)供應(yīng)足夠的氮肥,緩解了地球上有限的耕地資源與浩大的糧食需求之間的沖突。下列反應(yīng)條件的變更對(duì)反應(yīng)速率的影響正確的是 ()A.增大N2的濃度能加快反應(yīng)速率B.減小H2的濃度能加快反應(yīng)速率C.上升溫度能減慢反應(yīng)速率D.添加催化劑對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響【解析】選A。增大N2的濃度即增大反應(yīng)物濃度,能加快反應(yīng)速率,故A正確;減小H2的濃度即減小生成物濃度,能減慢反應(yīng)速率,故B錯(cuò)誤;上升溫度,正逆反應(yīng)速率都增大,故C錯(cuò)誤;添加催化劑,一般加快反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤。2.有許多化學(xué)反應(yīng)的速率也是很快的,下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的敘述不正確的是 ()A.化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量B.單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變更大,則該物質(zhì)反應(yīng)速率就快C.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量多少來(lái)表示D.化學(xué)反應(yīng)速率的單位有mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1【解析】選C?；瘜W(xué)反應(yīng)速率通常表示單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的削減量或生成物濃度的增加量。3.兩只敞口燒杯中分別發(fā)生如下反應(yīng):一只燒杯中反應(yīng)為A+BC+D,反應(yīng)溫度為T1,另一只燒杯中反應(yīng)為M+NP+Q,反應(yīng)溫度為T2,T1>T2,則兩只燒杯中反應(yīng)速率快慢為 ()A.前者快 B.后者快C.一樣快 D.無(wú)法確定【解析】選D。化學(xué)反應(yīng)速率的確定因素是反應(yīng)物自身的性質(zhì),兩只燒杯中反應(yīng)物不同,所以無(wú)法推斷反應(yīng)速率的快慢,故答案為D。4.某學(xué)生在一次探究“制取氫氣最相宜的金屬”的試驗(yàn)時(shí)測(cè)得鋁與稀硫酸反應(yīng),10s末硫酸的濃度削減了0.6mol·L-1,若不考慮反應(yīng)過(guò)程中溶液體積的變更,則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是 ()A.0.06mol·L-1·s-1 B.3.6mol·L-1·min-1C.1.2mol·L-1·min-1 D.0.02mol·L-1·min-1【解析】選C。10s末硫酸的濃度削減了0.6mol·L-1,則v(H2SO4)==0.06mol·L-1·s-1,發(fā)生反應(yīng):2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v[Al2(SO4)3]=v(H2SO4)=×0.06mol·L-1·s-1=0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1。5.已知反應(yīng):4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),肯定條件下測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中n(Cl2)與時(shí)間的關(guān)系如表所示:則4～6min內(nèi)用O2的物質(zhì)的量變更表示的反應(yīng)速率是 ()t/min0246810n(Cl2)/mol01.22.64.45.46.0A.7.2mol·min-1 B.8.0mol·min-1C.0.9mol·min-1 D.0.45mol·min-1【解析】選D。4～6min的時(shí)間內(nèi),氯氣的物質(zhì)的量的變更量為Δn=4.4mol-2.6mol=1.8mol,依據(jù)在反應(yīng)中,物質(zhì)的量的變更量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知1.8mol∶Δn(O2)=2∶1可知Δn(O2)=0.9mol,故O2的物質(zhì)的量變更表示的反應(yīng)速率v(O2)===0.45mol·min-1?！炯庸逃?xùn)練】在溫度不變的條件下,在恒容密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g)。若N2O4的濃度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1須要15s,那么N2O4的濃度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反應(yīng)時(shí)間 ()A.等于5s B.等于10sC.大于10s D.小于10s【解析】選C。N2O4的濃度變更0.03mol·L-1須要15s,N2O4的濃度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1,N2O4的濃度變更為0.02mol·L-1,若反應(yīng)速率不變,則所需時(shí)間為=10s,但隨著反應(yīng)物濃度的減小,反應(yīng)速率漸漸減小,故所需時(shí)間大于10s,C項(xiàng)正確。6.(2024·重慶高一檢測(cè))a、b、c三個(gè)容器,分別發(fā)生合成氨反應(yīng),經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間后,測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示:容器abc反應(yīng)速率/(mol·L-1·min-1)v(H2)=3v(N2)=3v(NH3)=4則三個(gè)容器中合成氨的反應(yīng)速率的比較中正確的是 ()A.v(a)>v(b)>v(c) B.v(b)>v(c)>v(a)C.v(c)>v(a)>v(b) D.v(b)>v(a)>v(c)【解析】選B。合成氨的反應(yīng)方程式為3H2(g)+N2(g)2NH3(g)?？蓳Q成同一物質(zhì)來(lái)表示,才能比較反應(yīng)速率大小,都換成N2的反應(yīng)速率比較,容器a中v(N2)=1mol·L-1·min-1,容器b中,v(N2)=3mol·L-1·min-1,容器c中v(N2)=2mol·L-1·min-1,可知B正確。7.在C(s)+CO2(g)2CO(g)反應(yīng)中可使反應(yīng)速率增大的措施是 ()①縮小容器的體積②增加碳的量③通入CO2④恒壓下充入N2⑤恒容下充入N2⑥通入COA.①③⑤ B.②④⑥C.①③⑥ D.③⑤⑥【解析】選C?？s小容器體積,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快,①正確;C是固體,增加C的量,不影響反應(yīng)速率,②錯(cuò)誤;通入CO2,CO2濃度增大,反應(yīng)速率加快,③正確;恒壓下充入N2,體積增大,參與反應(yīng)的氣體的濃度減小,反應(yīng)速率減小,④錯(cuò)誤;恒容下充入N2,參與反應(yīng)的氣體的濃度不變,反應(yīng)速率不變,⑤錯(cuò)誤;通入CO,氣體濃度增大,反應(yīng)速率增大,⑥正確。8.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)間變更的曲線如圖所示,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79.0%D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)【解析】選C。反應(yīng)起先到10s時(shí),用Z表示的反應(yīng)速率為=0.079mol·L-1·s-1,故A錯(cuò)誤;反應(yīng)起先到10s時(shí),X的物質(zhì)的量濃度削減了=0.395mol·L-1,故B錯(cuò)誤;反應(yīng)起先到10s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=79.0%,故C正確;由題圖可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量削減,應(yīng)為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為生成物,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10s時(shí)。Δn(X)=0.79mol,Δn(Y)=0.79mol,Δn(Z)=1.58mol,則Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=1∶1∶2,參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),故D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】(2024·唐山高一檢測(cè))A與B在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2時(shí)刻分別測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反應(yīng)時(shí)間/min0.120.060.10t10.060.120.20t2下列說(shuō)法正確的是 ()A.0～t1內(nèi),平均反應(yīng)速率v(B)=mol·L-1·min-1B.若起始時(shí)n(D)=0,則t2時(shí)v(D)=mol·L-1·min-1C.上升溫度,v(B)、v(C)、v(D)均增大D.b∶d=6∶1【解析】選C。不能確定起始時(shí)B的物質(zhì)的量,因此0～t1時(shí)間段內(nèi),不能確定B的變更量,則不能計(jì)算其反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率,而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;t1～t2時(shí)間段內(nèi),B和D的物質(zhì)的量的變更量分別是0.06mol、0.1mol,所以b∶d=3∶5,D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)9.(15分)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中速率變更,在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得數(shù)據(jù)累計(jì)值如下:時(shí)間/min12345氫氣體積/mL50120232290310(1)在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min時(shí)間段中,反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是____________________________________________,

緣由是__________________________________________________________;

反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是____________,緣由是_______________________。

(2)在2～3min時(shí)間段內(nèi),用鹽酸的濃度變更表示的反應(yīng)速率為_(kāi)_______。

(3)為了減緩反應(yīng)速率但不削減產(chǎn)生氫氣的量,在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液,其中可行的是______________________________。

A.蒸餾水B.Na2SO4溶液C.NaNO3溶液D.CuSO4溶液E.Na2CO3溶液【解析】(1)在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min時(shí)間段中,產(chǎn)生氫氣的體積(mL)分別是50、70、112、58、20,2～3min時(shí)間段中,反應(yīng)速率最大,因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng),此時(shí)溶液的溫度最高;4～5min時(shí)間段中,反應(yīng)速率最小,因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)物的濃度最小。(2)在2～3min時(shí)間段內(nèi),用鹽酸的濃度變更表示的反應(yīng)速率為112mL×10-3L·mL-1÷22.4L·mol-1×2÷0.1L÷1min=0.1mol·L-1·min-1。(3)Na2SO4不參與化學(xué)反應(yīng),故Na2SO4溶液相當(dāng)于水,溶液體積增大,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減小;加入NaNO3溶液時(shí),溶液中存在硝酸,不再與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;加入Na2CO3溶液會(huì)消耗稀鹽酸,使產(chǎn)生的氫氣削減;加入CuSO4溶液,會(huì)構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率。答案:(1)2～3min該反應(yīng)是放熱反應(yīng),2～3min時(shí)溶液溫度最高,反應(yīng)速率最快4～5min此時(shí)反應(yīng)物的濃度最小,反應(yīng)速率最慢(2)0.1mol·L-1·min-1(3)A、B10.(15分)(1)在容積為1.00L的容器中,通入肯定量的N2O4(無(wú)色),發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度上升,混合氣體的顏色變深。在0～60s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為_(kāi)_______mol·L-1·s-1。

(2)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸氫性能,在協(xié)作氫能的開(kāi)發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時(shí),2g某合金4min內(nèi)汲取氫氣240mL,吸氫速率v=________mL·g-1·min-1。

(3)在新型RuO2催化劑作用下,使HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的反應(yīng)2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)具有更好的催化活性?？隙l件下測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下:t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10-3mol01.83.75.47.2計(jì)算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變更表示的反應(yīng)速率(以mol·min-1為單位,寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)?！窘馕觥?1)由題意及圖示知,0～60s時(shí)N2O4消耗的濃度Δc(N2O4)=0.100mol·L-1-0.040mol·L-1=0.060mol·L-1,v(N2O4)==0.0010mol·L-1·s-1。(2)吸氫速率v==30mL·g-1·min-1。(3)解法一:2.0～6.0min內(nèi),Δn(Cl2)=5.4×10-3mol-1.8×10-3mol=3.6×10-3mol,v(Cl2)==9.0×10-4mol·min-1所以v(HCl)=2v(Cl2)=2×9.0×10-4mol·min-1=1.8×10-3mol·min-1。解法二:設(shè)HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n,則2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)21n(5.4-1.8)×10-3mol解得n=7.2×10-3mol,所以v(HCl)==1.8×10-3mol·min-1。答案:(1)0.0010(2)30(3)見(jiàn)解析(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題5分,共10分)11.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組試驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是 ()實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【解析】選D。溫度越高,濃度越大,反應(yīng)速率越快。對(duì)比C、D項(xiàng)混合液中,稀硫酸濃度相同,D項(xiàng)Na2S2O3的濃度大,故D項(xiàng)反應(yīng)速率大,先出現(xiàn)渾濁。12.肯定溫度下,10mL0.40mol·L-1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變更忽視不計(jì))()A.0～6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6～10min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反應(yīng)至6min時(shí),c(H2O2)=0.30mol·L-1D.反應(yīng)至6min時(shí),H2O2分解了50%【解析】選C。A項(xiàng),0～6min內(nèi),生成氧氣的物質(zhì)的量為mol=0.001mol;由2H2O22H2O+O2↑,消耗n(H2O2)=0.002mol,Δc(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol·L-1,所以v(H2O2)=0.2mol·L-1÷6min≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,正確;B項(xiàng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2O2的濃度漸漸減小,反應(yīng)速率減慢,正確;C項(xiàng),6min時(shí),c(H2O2)=0.40mol·L-1-Δc(H2O2)=0.2mol·L-1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),6min時(shí),H2O2分解率為×100%=50%,正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共20分)13.某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。試驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中快速振蕩混合勻稱,起先計(jì)時(shí),通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)推斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案。編號(hào)H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/mol·L-1體積/mL濃度/mol·L-1體積/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移