2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量3-1化學(xué)反應(yīng)的速率課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE9化學(xué)反應(yīng)的速率一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個正確選項)1．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是(B)A．二氧化錳能加快全部化學(xué)反應(yīng)的速率B．用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，適當(dāng)增大硫酸濃度可以加快產(chǎn)生氫氣的速率C．100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅反應(yīng)時，加入濃氯化鈉溶液，生成氫氣的反應(yīng)速率變快D．對于任何反應(yīng)，增大壓強都可加快反應(yīng)速率解析：MnO2作催化劑只能加快某些化學(xué)反應(yīng)的速率，如加速H2O2的分解，并不能使全部化學(xué)反應(yīng)速率都加快，故A錯誤；適當(dāng)增大硫酸的濃度，可加快產(chǎn)生氫氣的速率，故B正確；鋅與鹽酸反應(yīng)：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，增加c(Cl－)對反應(yīng)無影響，加入濃氯化鈉溶液，c(H＋)減小，生成氫氣的反應(yīng)速率變慢，故C錯誤；增大壓強只對有氣體參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率有影響，對只有固體或液體參加的反應(yīng)無影響，如HCl和NaOH反應(yīng)，增大壓強對反應(yīng)速率無影響，故D錯誤。2.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)測定前3s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1mol/(L·s)，則6s末NO的濃度為(C)A．1.2mol/L B．大于1.2mol/LC．小于1.2mol/L D．不能確定解析：隨反應(yīng)進行N2濃度降低，反應(yīng)速率降低，故3s～6s內(nèi)N2的速率小于0.1mol/(L·s)，即6s內(nèi)N2的反應(yīng)速率小于0.1mol/(L·s)，由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比知，v(NO)小于2×0.1mol/(L·s)＝0.2mol/(L·s)，故6s末NO的濃度小于6s×0.2mol/(L·s)＝1.2mol/L。3．試驗室有下列各組反應(yīng)物，放出氧氣的速率由快到慢排列正確的是(D)①0.2mol·L－1的H2O2溶液，25℃②0.2mol·L－1的H2O2溶液，MnO2,25℃③0.2mol·L－1的H2O2溶液，35℃④0.2mol·L－1的H2O2溶液，MnO2,35℃A．①②③④B．④③②①C．②①③④D．④②③①解析：一般來說，對于H2O2分解生成氧氣的反應(yīng)，反應(yīng)物濃度增大、溫度上升、加入催化劑等都可加快反應(yīng)速率，則②④與①③相比較，加入催化劑，反應(yīng)速率較快；②與④相比較，④溫度較高，則反應(yīng)速率最快，②次之；①與③相比較，③溫度較高，反應(yīng)速率較快，則①反應(yīng)速率最慢，故反應(yīng)速率由快到慢的依次為④②③①。4．CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)(放熱反應(yīng))生成CO2的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列結(jié)論不正確的是(A)A．反應(yīng)起先2min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大B．反應(yīng)速領(lǐng)先增大后減小C．反應(yīng)在第2min到第4min內(nèi)溫度對反應(yīng)速率的影響比濃度大D．反應(yīng)在第2min到第4min內(nèi)生成CO2的平均反應(yīng)速率為前2min的2倍解析：由圖像可知，2～4min時間內(nèi)，生成的二氧化碳的物質(zhì)的量比反應(yīng)起先2min內(nèi)大，故2～4min內(nèi)平均反應(yīng)速率比反應(yīng)起先2min內(nèi)快，A錯誤；由圖像可知，0～2min內(nèi)，生成二氧化碳0.1mol,2～4min內(nèi)，生成二氧化碳0.2mol,4～6min內(nèi)，生成二氧化碳0.05mol，則反應(yīng)速領(lǐng)先增大后減小，B正確；隨反應(yīng)進行，氫離子濃度降低，氫離子濃度減小使反應(yīng)速率降低，由圖像可知，2～4min反應(yīng)速率最快，說明2～4min溫度對反應(yīng)速率起主要作用，C正確；2～4min內(nèi)，生成0.2molCO2,0～2min內(nèi)，生成0.1molCO2，相同時間內(nèi)CO2的生成速率與其生成的物質(zhì)的量成正比，D正確。5.其他條件不變時，能使反應(yīng)速率加快的是(C)A．對于反應(yīng)Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，增大體系的壓強B．對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，容器體積固定不變時，充入ArC．對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，容器體積固定不變時，充入N2D．對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，容器氣體壓強不變時，充入Ar解析：此題著重考查壓強對反應(yīng)速率的影響。壓強變更時，必需引起反應(yīng)物濃度的變更，才能使反應(yīng)速率發(fā)生變更，不能理解為“容器所受壓強變更時反應(yīng)速率就會發(fā)生變更”。6.在2L的密閉容器中進行反應(yīng)：mX(g)pZ(g)＋qQ(g)在2秒鐘內(nèi)用X表示的平均反應(yīng)速率為eq\f(0.3m,p)mol/(L·s)，則2秒鐘內(nèi)Q物質(zhì)增加了(D)A.eq\f(0.6q,p)molB.eq\f(1.2p,m)molC.eq\f(1.2p,q)molD.eq\f(1.2q,p)mol解析：由題意可知v(X)∶v(Q)＝m∶q，∴v(Q)＝eq\f(q,m)v(X)＝eq\f(q,m)×eq\f(0.3m,p)＝eq\f(0.3q,p)mol/(L·s)則n(Q)＝v(Q)×V×t＝eq\f(0.3q,p)mol/(L·s)×2L×2s＝eq\f(1.2q,p)mol。7.將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol·L－1，則下列幾種說法正確的是(B)①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol·L－1·s－1②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol·L－1·s－1③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol·L－1A．①③B．①④C．②③D．③④解析：由題知2s時C的濃度為0.6mol·L－1，依據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)比，可算出B的變更濃度為0.3mol·L－1，進而確定B的濃度是1mol·L－1－0.3mol·L－1＝0.7mol·L－1；A的變更濃度為0.6mol·L－1，從而求得A的轉(zhuǎn)化率為30%；用C表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol·L－1·s－1，可推知用A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol·L－1·s－1，用B表示的反應(yīng)的平均速率為0.15mol·L－1·s－1。比照各選項，符合題意的是B。8．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)物質(zhì)的量的變更如圖所示，下列對該反應(yīng)的推斷合理的是(C)A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B＋4D6A＋2CB．反應(yīng)進行到1s時，v(A)＝v(D)C．反應(yīng)進行到6s時，B的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L－1·s－1D．反應(yīng)進行到6s時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等解析：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錯誤；不論在什么時刻，用各物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，B、D錯誤。9．反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在肯定可變體積的容器中進行，則下列條件的變更使其反應(yīng)速率增大的是(B)A．增加C的量B．將容器的體積縮小一半C．保持溫度和容器體積不變，充入氦氣D．保持溫度和壓強不變，充入氦氣解析：因C為固體，當(dāng)增加C的量時，其濃度不會變更，則不會對速率產(chǎn)生影響；將容器的體積縮小一半，氣態(tài)物質(zhì)的濃度均增大一倍，故反應(yīng)速率增大，B項正確；當(dāng)保持溫度和容器體積不變，充入氦氣時，原來各種物質(zhì)的濃度沒有發(fā)生變更，故速率不變，C項錯誤；當(dāng)保持溫度和壓強不變，充入氦氣時，容器的體積必定擴大，各物質(zhì)的濃度減小，故反應(yīng)速率變小，D項錯誤。10．已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)eq\a\vs4\al(起始濃度/mol·L－1)1.03.00.2eq\a\vs4\al(2s末濃度/mol·L－1)0.61.81.0eq\a\vs4\al(4s末濃度/mol·L－1)0.41.21.4當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時，下列說法中錯誤的是(A)A．2s末氨氣的反應(yīng)速率為0.4mol·(L·s)－1B．前2s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.4mol·(L·s)－1C．前4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.3mol·(L·s)－1D．2s～4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.2mol·(L·s)－1解析：A項不符合平均反應(yīng)速率的定義，2s末的速率是瞬時速率，在本題條件下是不能求解的；氨氣在0～2s時間內(nèi)，濃度的增加值為1.0mol/L－0.2mol/L＝0.8mol/L，故前2s氨氣的平均反應(yīng)速率＝0.8mol/L÷2s＝0.4mol/(L·s)，B項正確；前4s內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率＝(1.4－0.2)mol/L÷4s＝0.3mol/(L·s)，故C項正確；2s～4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率＝(1.4－1.0)mol/L÷(4－2)s＝0.2mol/(L·s)，故D項正確。11．下列說法中正確的是(D)A．0.1mol·L－1鹽酸和0.1mol·L－1硫酸與2mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)速率相同B．大理石塊和大理石粉與0.1mol·L－1鹽酸反應(yīng)的速率相同C．等量的Mg粉、Al粉和0.1mol·L－1鹽酸反應(yīng)速率相同D．0.1mol·L－1鹽酸和0.1mol·L－1硝酸與相同形態(tài)和大小的大理石反應(yīng)的速率相同解析：A選項是酸堿中和，硫酸的H＋濃度是鹽酸的2倍，所以速率不同；B選項中大理石塊與鹽酸接觸面小，反應(yīng)慢；C選項中Mg比Al活潑，反應(yīng)速率快。12．少量鐵粉與100mL0.01mol·L－1的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率太慢。為了加快此反應(yīng)速率而不變更H2的產(chǎn)量，可以運用如下方法的(C)①加H2O②滴入幾滴濃HNO3③滴入幾滴濃鹽酸④加CH3COONa固體⑤加NaCl固體⑥上升溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑦改用10mL0.1mol·L－1鹽酸A．①⑥⑦B．③⑤⑦C．③⑥⑦D．⑤⑥⑦解析：該反應(yīng)的本質(zhì)是：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，所以要加快反應(yīng)速率同時不變更H2的產(chǎn)量可以實行上升溫度、增大H＋濃度、增大接觸面積、運用催化劑等措施。加入濃HNO3雖然增大了H＋濃度，但Fe與HNO3反應(yīng)不會產(chǎn)生H2，會使H2的量削減；Na＋和Cl－不參加反應(yīng)，故加NaCl固體對反應(yīng)速率無影響。二、非選擇題(共52分)13．(12分)將5.4g鋁片投入500mL0.5mol·L－1的硫酸中，如圖為反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間的關(guān)系。(1)下列關(guān)于圖像的描述不正確的是③(填序號)。①a→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快可能是鋁片表面的氧化膜漸漸溶解，加快了反應(yīng)速率②a→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快可能是該反應(yīng)放熱，導(dǎo)致溫度上升，加快了反應(yīng)速率③c點以后，產(chǎn)生氫氣的速率漸漸下降可能是鋁片趨于消耗完全(2)書寫O→a段所對應(yīng)的離子方程式：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O。(3)若其他條件不變，現(xiàn)換用500mL1mol·L－1鹽酸，產(chǎn)生氫氣速率普遍較運用500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的快，可能的緣由是②④(填序號)。①鹽酸中c(H＋)更大②Cl－有催化作用③SOeq\o\al(2－,4)有催化作用④SOeq\o\al(2－,4)有阻化作用⑤Al3＋有催化作用(4)依據(jù)所學(xué)，若要加快鋁片與硫酸反應(yīng)制H2的反應(yīng)速率，小組成員提出一系列方案，比如：①加入某種催化劑；②滴加少量CuSO4溶液；③將鋁片換成鋁粉；④增加硫酸的濃度至18mol·L－1；⑤加入蒸餾水；⑥加入少量KNO3；其中，你認為不合理的方案有④⑤⑥。解析：(1)5.4gAl的物質(zhì)的量為0.2mol,500mL0.5mol·L－1的硫酸溶液中含硫酸0.25mol，依據(jù)反應(yīng)方程式：2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑可知，二者反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系是n(Al)∶n(H2SO4)＝2∶3，可知Al過量，能夠?qū)⒘蛩岱磻?yīng)完全。①曲線a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快可能是鋁片表面的氧化膜漸漸溶解，加快了反應(yīng)速率，正確；②曲線a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要緣由可能是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升，反應(yīng)速率加快，正確；③曲線在c點以后，產(chǎn)生氫氣的速率漸漸下降的主要緣由為氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢，錯誤。(2)O→a段所對應(yīng)的是氧化鋁與酸發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O。(3)其他條件不變，現(xiàn)換用500mL1mol·L－1鹽酸，產(chǎn)生氫氣速率普遍較運用500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的快，因為兩種溶液中H＋的物質(zhì)的量濃度相等，可能是Cl－起了催化作用或SOeq\o\al(2－,4)有阻化作用(阻化作用會使反應(yīng)速率變慢)。(4)①加入某種催化劑，可以加快反應(yīng)速率，正確；②滴加少量CuSO4溶液，Al與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Cu，Cu、Al及硫酸溶液構(gòu)成原電池，可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快，正確；③將鋁片換成鋁粉，增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，正確；④增加硫酸的濃度至18mol·L－1，Al遇濃硫酸發(fā)生鈍化，生成H2的速率減慢，錯誤；⑤加入蒸餾水，稀釋溶液，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢，錯誤；⑥加入少量KNO3后，在溶液中相當(dāng)于產(chǎn)生了HNO3，HNO3與Al反應(yīng)不產(chǎn)生H2，使生成H2的速率減慢，錯誤。故不合理的方案有④⑤⑥。14．(12分)Ⅰ.某溫度下，在2L容器中3種物質(zhì)間進行反應(yīng)，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變更曲線如圖。反應(yīng)在t1min時達到平衡，如圖所示：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2X3Y＋Z。(2)若上述反應(yīng)中的X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，且已知1mol氨氣分解生成氮氣和氫氣要汲取46kJ的熱量，則至t1min時，該反應(yīng)汲取的熱量為36.8_kJ；在t1min時間內(nèi)，用H2表示反應(yīng)的平均速率v(H2)為eq\f(0.6,t1)mol·L－1·min－1。Ⅱ.亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液里反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4=5Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O該反應(yīng)過程和機理較困難，一般認為分為以下幾步：①IOeq\o\al(－,3)＋SOeq\o\al(2－,3)→IOeq\o\al(－,2)＋SOeq\o\al(2－,4)(慢)②IOeq\o\al(－,2)＋2SOeq\o\al(2－,3)→I－＋2SOeq\o\al(2－,4)(快)③5I－＋6H＋＋IOeq\o\al(－,3)→3I2＋3H2O(快)④I2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O→2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(快)(1)依據(jù)上述條件推想，此反應(yīng)的反應(yīng)速率由①步反應(yīng)確定(填“①”“②”“③”或“④”)。(2)若預(yù)先加入淀粉溶液，由題述看，必需在SOeq\o\al(2－,3)消耗完時，才會有淀粉溶液變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生。解析：Ⅰ.(1)由圖像可以看出，X的物質(zhì)的量漸漸削減，則X為反應(yīng)物，Y、Z的物質(zhì)的量漸漸增多，Y、Z為生成物。當(dāng)反應(yīng)達到t1min時，Δn(X)＝0.8mol，Δn(Y)＝1.2mol，Δn(Z)＝0.4mol，則Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝2∶3∶1，化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變更值之比與化學(xué)計量數(shù)之比相同，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X3Y＋Z。(2)若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，且已知1mol氨氣分解生成氮氣和氫氣要汲取46kJ的熱量。至t1min時，由圖像可知發(fā)生分解的氨氣的物質(zhì)的量為0.8mol，該反應(yīng)汲取的熱量為46kJ·mol－1×0.8mol＝36.8kJ。在t1min時間內(nèi)，用H2表示的反應(yīng)的平均速率v(H2)＝eq\f(0.6,t1)mol·L－1·min－1。Ⅱ.(1)慢反應(yīng)確定整個反應(yīng)過程的速率。反應(yīng)經(jīng)驗四步，其中①步較慢，其他步特別快速，故反應(yīng)速率由①步反應(yīng)確定。(2)由反應(yīng)④可知，SOeq\o\al(2－,3)的還原性強于I－，可被I2氧化，故須消耗完SOeq\o\al(2－,3)，才會生成I2，才會有淀粉溶液變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生。15．(12分)某試驗小組通過鐵與鹽酸反應(yīng)的試驗，探討影響反應(yīng)速率的因素(鐵的質(zhì)量相等，鐵塊的形態(tài)一樣，鹽酸均過量)，設(shè)計試驗如下表：試驗編號鹽酸濃度/(mol·L－1)鐵的形態(tài)溫度/K14.00塊狀29324.00粉末29332.00塊狀29342.00粉末313(1)若四組試驗均反應(yīng)進行1分鐘(鐵有剩余)，則以上試驗須要測出的數(shù)據(jù)是反應(yīng)進行1分鐘時收集到的氫氣的體積。(2)試驗1和3(填試驗編號)是探討鹽酸的濃度對該反應(yīng)速率的影響；試驗1和2是探討固體表面積的大小(或者鐵的形態(tài))對該反應(yīng)速率的影響。(3)測定在不同時間產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，繪制出圖甲，則曲線c、d分別對應(yīng)的試驗組別可能是1、3。(4)分析其中一組試驗，發(fā)覺產(chǎn)生氫氣的速率隨時間變更狀況如圖乙所示。①其中t1～t2速率變更的主要緣由是鐵與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度上升，化學(xué)反應(yīng)速率加快。②t2～t3速率變更的主要緣由是隨著反應(yīng)的不斷進行，鹽酸的濃度漸漸降低，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。(5)試驗1產(chǎn)生氫氣的體積如丙中的曲線a，添加某試劑能使曲線a變?yōu)榍€b的是D(填序號)。A．CuO粉末B．NaNO3固體C．NaCl溶液D．濃H2SO4解析：(1)鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，若四組試驗均反應(yīng)進行1分鐘(鐵有剩余)，則試驗須要測出的數(shù)據(jù)是反應(yīng)進行1分鐘時收集到的氫氣的體積。(2)要探討鹽酸的濃度對該反應(yīng)速率的影響須要保持其他條件不變，僅鹽酸濃度變更，則依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知試驗1和3是探討鹽酸的濃度對該反應(yīng)速率的影響；試驗1和2中的變量是鐵的形態(tài)，所以是探討固體表面積的大小(或者鐵的形態(tài))對該反應(yīng)速率的影響。(3)曲線c、d產(chǎn)生的氫氣一樣多，但d所須要的時間最多，說明反應(yīng)速率最慢。由于上升溫度、增大氫離子濃度、增大固體表面積均可以加快反應(yīng)速率，因此依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知曲線c、d分別對應(yīng)的試驗組別可