2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第3節(jié)第1課時化學(xué)反應(yīng)速率作業(yè)含解析魯科版選修4

PAGE7-第1課時化學(xué)反應(yīng)速率一、選擇題1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率是指肯定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減小或任何一種生成物濃度的增大B．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol/(L·s)是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol/LC．依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D．對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯解析：A選項(xiàng)錯誤，“肯定時間”應(yīng)為單位時間。B選項(xiàng)錯誤，化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol/(L·s)是指1s內(nèi)某物質(zhì)的濃度改變?yōu)?.8mol·L－1。D選項(xiàng)錯誤，中和反應(yīng)速率特別快，但看不到明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。答案：C2．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eq\x\to(v)(X)(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為()A.eq\x\to(v)(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1B.eq\x\to(v)(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1C.eq\x\to(v)(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1D.eq\x\to(v)(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1解析：先求出v(H2O)。由題意：v(H2O)＝eq\f(\f(0.45mol,10L),30s)＝0.0015mol·L－1·s－1，D錯誤。再依據(jù)速率與系數(shù)的關(guān)系求出v(NH3)、v(O2)、v(NO)：v(NH3)＝eq\f(4,6)v(H2O)＝eq\f(4,6)×0.0015mol·L－1·s－1＝0.0010mol·L－1·s－1v(O2)＝eq\f(5,6)v(H2O)＝eq\f(5,6)×0.0015mol·L－1·s－1＝0.00125mol·L－1·s－1v(NO)＝v(NH3)＝0.0010mol·L－1·s－1可見，A、B錯，C對。答案：C3．可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物和生成物濃度的改變來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)解析：2v正(H2)＝3v逆(NH3)表示正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。答案：C4．把0.6molX(g)和0.6molY(g)混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3X(g)＋Y(g)=nI(g)＋2W(g)，5min末生成0.2molW(g)，用I(g)表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L－1·min－1，則化學(xué)反應(yīng)方程式中的n為()A．4 B．3C．2 D．1解析：v(I)＝0.01mol·L－1·min－1，則Δn(I)＝0.01mol·L－1·min－1×2L×5min＝0.1mol，而Δn(W)＝0.2mol，又Δn(I)∶Δn(W)＝n∶2，得n＝1。答案：D5．將三份相同的氮?dú)?、氫氣的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)。一段時間內(nèi)，甲容器中反應(yīng)的速率v(H2)＝3mol·L－1·min－1，乙容器中反應(yīng)的速率v(N2)＝2mol·L－1·min－1，丙容器中反應(yīng)的速率v(NH3)＝1mol·L－1·min－1。則這段時間內(nèi)三個容器中合成氨的反應(yīng)速率大小關(guān)系是()A．甲>乙>丙 B．甲＝乙＝丙C．乙>甲>丙 D．甲>丙>乙解析：由合成氨反應(yīng)的方程式N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)可知，乙容器中反應(yīng)的速率v(H2)＝3v(N2)＝3×2mol·L－1·min－1＝6mol·L－1·min－1，丙容器中反應(yīng)的速率v(H2)＝eq\f(3,2)v(NH3)＝eq\f(3,2)×1mol·L－1·min－1＝1.5mol·L－1·min－1。故三個容器中合成氨的反應(yīng)速率大小關(guān)系為乙>甲>丙。答案：C6．肯定條件下反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一密閉容器中反應(yīng)，測得平均反應(yīng)速率v(C)＝2v(B)。若反應(yīng)達(dá)平衡后保持溫度不變，加大體系壓強(qiáng)時平衡不移動，則m、n、p、q的數(shù)值可以是()A．2、6、3、5 B．3、1、2、1C．3、1、2、2 D．1、3、2、2解析：v(C)＝2v(B)說明B、C的系數(shù)之比為1∶2；加大體系壓強(qiáng)時平衡不移動說明反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等。答案：C7.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，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．OE段表示的平均反應(yīng)速率最快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.OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用CO2D．0～3min內(nèi)，該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v(HCl)＝0.23mol·L－1·min－1解析：由圖可知EF段表示的平均反應(yīng)速率最大，故A項(xiàng)錯誤；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)錯誤；OE、EF、FG三段生成的二氧化碳體積分別為224mL、448mL、112mL，所以O(shè)E、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。答案：D8．肯定溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量改變?nèi)鐖D所示，對該反應(yīng)的推斷合理的是()A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B＋4C6A＋2DB．反應(yīng)進(jìn)行到1s時，v(A)＝v(D)C．反應(yīng)進(jìn)行到6s時，B的平均反應(yīng)速率為0．1mol·L－1·s－1D．反應(yīng)進(jìn)行到6s時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等解析：A中各物質(zhì)的物質(zhì)的量改變之比等于化學(xué)方程式中系數(shù)之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化學(xué)方程式為3B＋4C6A＋2D，A項(xiàng)正確；不論在什么時刻，用各物質(zhì)表示的速率之比等于系數(shù)之比，B、D項(xiàng)錯誤；反應(yīng)進(jìn)行到6s時，v(B)＝eq\f(1.0mol－0.4mol,2L×6s)＝0.05mol·L－1·s－1，C項(xiàng)錯誤。答案：A9．肯定溫度下，向一個容積為2L的真空密閉容器中(事先裝入催化劑)通入1molN2和3molH2，發(fā)生下列反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(g)，3min后測得密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時的0.9倍，在此時間內(nèi)v(H2)是()A．0.2mol·L－1·min－1B．0.6mol·L－1·min－1C．0.1mol·L－1·min－1D．0.3mol·L－1·min－1解析：反應(yīng)3min后壓強(qiáng)是起始的0.9倍，則物質(zhì)的量為原來的0.9倍，即3.6mol，削減了0.4mol，則生成NH30.4mol，從而計算出v(NH3)＝eq\f(0.4mol,2L·3min)＝eq\f(0.4mol,6L·min)，v(H2)＝eq\f(3,2)v(NH3)＝0.1mol·L－1·min－1。答案：C10．化合物Bilirubin在肯定波長的光的照耀下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間改變?nèi)鐖D所示，計算反應(yīng)4～8min間的平均反應(yīng)速率和推想反應(yīng)16min時反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是()A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1解析：據(jù)圖可知，4min時化合物Bilirubin的濃度為20μmol·L－1,8min時其濃度為10μmol·L－1，因此4～8min間的平均反應(yīng)速率為eq\f(20μmol·L－1－10μmol·L－1,4min)＝2.5μmol·L－1·min－1。進(jìn)一步分析圖像可知0～4min間的平均分解速率為eq\f(40μmol·L－1－20μmol·L－1,4min)＝5.0μmol·L－1·min－1，由以上分析數(shù)據(jù)大致可確定平均分解速率基本呈等比遞減規(guī)律改變，因此可估算8～12min間的平均分解速率為1.25μmol·L－1·min－1,12～16min間的平均分解速率為0.625μmol·L－1·min－1，因此16min時反應(yīng)物的濃度大致應(yīng)為10μmol·L－1－1.25μmol·L－1·min－1×4min－0.625μmol·L－1·min－1×4min＝2.5μmol·L－1，故B項(xiàng)正確。答案：B11．對于可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，在溫度肯定下由H2(g)和I2(g)起先反應(yīng)，下列說法正確的是()A．H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率比為2∶1B．達(dá)到平衡時，H2(g)和I2(g)濃度不再改變且相等C．正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的D．達(dá)到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等解析：v(H2)∶v(HI)＝1∶2，A選項(xiàng)錯誤；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正、逆反應(yīng)速率在不斷發(fā)生改變，其比值也不斷發(fā)生改變，當(dāng)達(dá)到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，不再發(fā)生改變，其比值也不再發(fā)生改變，但氫氣和碘的濃度是否相等與其初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關(guān)。答案：D12．在肯定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min后該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。下列推斷錯誤的是()A．x＝1B．2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1C．B的轉(zhuǎn)化率為40%D．若混合氣體的密度不變則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)解析：2min后生成C的物質(zhì)的量為0.2mol·L－1×2L＝0.4mol，是D的一半，所以x＝1，消耗A1.2mol，v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(1.2mol,2L×2min)＝0.3mol·L－1·min－1；參與反應(yīng)的B為0.4mol，其轉(zhuǎn)化率為α(B)＝eq\f(0.4mol,1mol)×100%＝40%；任何時刻，容器中氣體的質(zhì)量不變，容器體積不變，混合氣體的密度不變，所以密度不變不能認(rèn)為反應(yīng)達(dá)到平衡。答案：D二、非選擇題13．為了提高煤的利用率，人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇，某試驗(yàn)人員在肯定溫度下的密閉容器中，充入肯定量的H2和CO，發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)＋CO(g)eq\o(=,\s\up12(催化))CH3OH(g)，測定的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/s0500s1000sc(H2)/(mol·L－1)5.003.522.48c(CO)/(mol·L－1)2.50(1)在500s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________mol·L－1·s－1。(2)在1000s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________mol·L－1·s－1,1000s時H2的轉(zhuǎn)化率是________。(3)在500s時生成的甲醇的濃度是________mol·L－1。解析：(1)在500s內(nèi)，v(H2)＝eq\f(5.00mol·L－1－3.52mol·L－1,500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1。(2)在1000s時反應(yīng)了的H2的濃度是Δc(H2)＝5.00mol·L－1－2.48mol·L－1＝2.52mol·L－1，則反應(yīng)了的CO的濃度是：Δc(CO)＝eq\f(1,2)Δc(H2)＝1.26mol·L－1，用CO表示此段時間內(nèi)的平均速率為：v(CO)＝eq\f(1.26mol·L－1,1000s)＝1.26×10－3mol·L－1·s－1，H2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(5mol·L－1－2.48mol·L－1,5mol·L－1)×100%＝50.4%。(3)在500s時反應(yīng)了的H2的濃度為：c(H2)＝1.48mol·L－1，則生成的CH3OH的濃度為：c(CH3OH)＝eq\f(1,2)c(H2)＝0.74mol·L－1。答案：(1)2.96×10－3(2)1.26×10－350.4%(3)0.7414．可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，取amolA和bmolB置于VL容器中，1min后，測得容器內(nèi)A的濃度為xmol·L－1。(1)此時C的濃度為________mol·L－1。(2)D的物質(zhì)的量為________mol。(3)這段時間內(nèi)反應(yīng)的平均速率若以物質(zhì)A的濃度改變來表示，應(yīng)為________。(4)B的轉(zhuǎn)化率為________。解析：aA＋bBcC＋dD起始/molab00轉(zhuǎn)化/mola－xVeq\f(ba－xV,a)eq\f(ca－xV,a)eq\f(da－xV,a)1min后/molx·Veq\f(bxV,a)eq\f(ca－xV,a)eq\f(da－xV,a)