2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第3節(jié)第1課時化學(xué)反應(yīng)速率課時分層作業(yè)含解析魯科版選擇性必修1

PAGEPAGE9化學(xué)反應(yīng)速率(建議用時：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．下列對化學(xué)反應(yīng)速率的說法不正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率的大小，取決于所發(fā)生反應(yīng)的基元反應(yīng)的速率和外界條件B．通常不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率C．同一化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)之比D．速率的大小與參與反應(yīng)的物質(zhì)的量有關(guān)[答案]D2．在一個10L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，起始加入H2的物質(zhì)的量為2mol，I2的物質(zhì)的量為5mol,5s后，HI的物質(zhì)的量為0.5mol，則這5s內(nèi)H2的反應(yīng)速率為()A．0.04mol·L－1·s－1 B．0.005mol·L－1·s－1C．0.01mol·L－1·s－1 D．0.1mol·L－1·s－1B[生成HI0.5mol，需消耗H20.25mol，則5s內(nèi)H2的反應(yīng)速率為v(H2)＝eq\f(0.25mol,10L×5s)＝0.005mol·L－1·s－1。]3．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－1，v(NH3)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1，v(O2)＝eq\f(0.375mol,10L×30s)＝0.00125mol·L－1·s－1，v(NO)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1。]4．已知某條件下，合成氨反應(yīng)中不同時刻各物質(zhì)的濃度如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)初始濃度/(mol·L－1)1.03.00.22s末濃度/(mol·L－1)0.61.81.04s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，下列說法錯誤的是()A．2s末時用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為0.4mol·L－1·s－1B．前2s內(nèi)用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為0.4mol·L－1·s－1C．前4s內(nèi)用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·s－1D．2～4s內(nèi)用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為0.2mol·L－1·s－1A[前2s內(nèi)，用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為eq\f(1.0－0.2mol·L－1,2s)＝0.4mol·L－1·s－1，前4s內(nèi)，用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為eq\f(1.4－0.2mol·L－1,4s)＝0.3mol·L－1·s－1,2～4s內(nèi)，用氨氣的濃度改變表示的反應(yīng)速率為eq\f(1.4－1.0mol·L－1,2s)＝0.2mol·L－1·s－1，化學(xué)反應(yīng)速率為平均速率，不是瞬時速率，故A項錯誤。]5．在2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)中，表示該反應(yīng)速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D．v(D)＝1mol·L－1·s－1B[可將速率轉(zhuǎn)化為用B表示的速率，然后比較大小即可。A項：v(B)＝eq\f(vA,2)＝0.25mol·L－1·s－1；C項：v(B)＝eq\f(vC,3)≈0.27mol·L－1·s－1；D項：v(B)＝eq\f(vD,4)＝0.25mol·L－1·s－1；B項中速率最大。]6．某溫度下，濃度均為2mol·L－1的兩種氣體X2和Y2在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)生成氣體Z，經(jīng)過tmin后，測得各物質(zhì)的濃度分別為c(X2)＝0.8mol·L－1，c(Y2)＝1.6mol·L－1，c(Z)＝0.8mol·L－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為()A．3X2(g)＋Y2(g)=2X3Y(g)B．2X2(g)＋Y2(g)=2X2Y(g)C．X2(g)＋4Y2(g)=2XY4(g)D．2X2(g)＋3Y2(g)=2X2Y3(g)A[由題意可知，Δc(X2)＝1.2mol·L－1，Δc(Y2)＝0.4mol·L－1，Δc(Z)＝0.8mol·L－1，則Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝3∶1∶2，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X2＋Y2=2Z，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知Z為X3Y，A項正確。]7．在反應(yīng)A2B中，A、B的濃度改變?nèi)鐖D所示，則2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為()A．vA＝9mol·L－1·min－1B．vA＝4.5mol·L－1·s－1C．vB＝18mol·L－1·min－1D．vB＝9mol·L－1·min－1D[由題圖可知2min內(nèi)Δc(A)＝18mol·L－1－9mol·L－1＝9mol·L－1，Δc(B)＝18mol·L－1，所以v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(9mol·L－1,2min)＝4.5mol·L－1·min－1；v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(18mol·L－1,2min)＝9mol·L－1·min－1，故D正確。]8．可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(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，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，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，速率之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)之比。]9．在肯定溫度下，10mL0.4mol·L－1H2O2溶液發(fā)生催化分解，不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表：t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積改變忽視不計)()A．0～6min內(nèi)的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)＝3.3×10－2mol·L－1·min－1B．6～10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·L－1·min－1C．反應(yīng)到6min時，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反應(yīng)到6min時，H2O2分解了50%C[反應(yīng)方程式為2H2O2eq\o(=,\s\up8(MnO2))2H2O＋O2↑。0～6min產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量n(O2)＝eq\f(0.0224L,22.4L·mol－1)＝0.001mol，消耗的H2O2的物質(zhì)的量n(H2O2)＝2n(O2)＝0.002mol，v(H2O2)＝eq\f(0.002mol,0.01L×6min)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A正確；0～6min內(nèi)生成氧氣的平均速率為eq\f(22.4mL,6min)＝3.73mL·min－1,6～10min內(nèi)生成氧氣的平均速率為eq\f(29.9－22.4mL,10－6min)＝1.875mL·min－1,3.73mL·min－1＞1.875mL·min－1，故單位時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的量：0～6min大于6～10min,6～10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·L－1·min－1，B正確；反應(yīng)到6min時，c(H2O2)＝0.4mol·L－1－eq\f(0.002mol,0.01L)＝0.20mol·L－1，C錯誤；反應(yīng)到6min時，H2O2的分解率為eq\f(0.20mol·L－1,0.40mol·L－1)×100%＝50%，D正確。]10．把4molA和2.5molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋2B(s)xC(g)＋D(g)，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，容器內(nèi)壓強(qiáng)變小，測得D的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L－1·min－1，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．A的平均反應(yīng)速率為0.15mol·L－1·min－1B．平衡時，C的濃度為0.25mol·L－1C．B的平均反應(yīng)速率為0.1mol·L－1·min－1D．平衡時，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的0.875C[5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，容器內(nèi)壓強(qiáng)變小，則x＋1＜3，x＜2，故x＝1；D的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L－1·min－1，則生成的n(D)＝2L×5min×0.05mol·L－1·min－1＝0.5mol，則3A(g)＋2B(s)C(g)＋D(g)初始量/mol400轉(zhuǎn)化量/mol1.50.50.5平衡量/mol2.50.50.5A的平均反應(yīng)速率為3v(D)＝3×0.05mol·L－1·min－1＝0.15mol·L－1·min－1，故A正確；平衡時，C的濃度為eq\f(0.5mol,2L)＝0.25mol·L－1，故B正確；B為固體，濃度不變，不能用B表示反應(yīng)速率，故C錯誤；平衡時，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的eq\f(2.5mol＋0.5mol＋0.5mol,4mol)＝0.875，故D正確。]11．(素養(yǎng)題)某學(xué)生設(shè)計如圖Ⅰ裝置，測定2mol·L－1的硫酸溶液分別與鋅粒、鋅粉反應(yīng)的速率。圖Ⅰ圖Ⅱ請回答：(1)裝置圖Ⅰ中盛放硫酸溶液的儀器名稱是________。(2)依據(jù)圖Ⅰ裝置試驗時，已限定了兩次試驗時間均為10min，還須要測定的另一個數(shù)據(jù)是_______________________________________________________。(3)試驗結(jié)束后，得到的結(jié)論是_____________________________________。(4)該學(xué)生又將圖Ⅰ裝置中的氣體收集裝置改為圖Ⅱ，試驗完畢待冷卻后，該學(xué)生打算讀取水準(zhǔn)管上液面所處的刻度數(shù)，發(fā)覺水準(zhǔn)管中液面高于干燥管中液面，應(yīng)首先實行的操作是__________________________________________________。[解析](1)依據(jù)裝置的特點可知，裝置圖Ⅰ中盛放硫酸溶液的儀器名稱是分液漏斗。(2)依據(jù)v＝eq\f(Δc,Δt)可知，要測定反應(yīng)速率，則還須要測定的另一個數(shù)據(jù)是收集到氣體的體積。(3)由于增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率，所以該試驗中得出的結(jié)論是其他條件相同時，鋅粉與硫酸反應(yīng)的速率比鋅粒與硫酸反應(yīng)的速率快。(4)由于氣體的體積受壓強(qiáng)的影響大，所以在讀數(shù)之前還須要實行的措施是調(diào)整水準(zhǔn)管的高度，使得兩側(cè)液面相平。[答案](1)分液漏斗(2)收集到氣體的體積(3)其他條件相同時，鋅粉與硫酸反應(yīng)的速率比鋅粒與硫酸反應(yīng)的速率快(4)調(diào)整水準(zhǔn)管的高度使得兩側(cè)液面相平12．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)時只充入了A和B，則此時v正______(填“最大”或“最小”，后同)，而v逆________。(2)若起先反應(yīng)時只充入了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，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，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)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(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∶d13．已知：反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入肯定量的A、B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間的改變曲線如圖所示。(1)反應(yīng)從起先到12s時，用A表示的平均反應(yīng)速率為________。(2)經(jīng)測定前4s內(nèi)，用C表示的平均反應(yīng)速率v(C)＝0.05mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________________。(3)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)過相同時間后，測得三個容器中的反應(yīng)速率分別為甲：v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6mol·L－1·min－1。則甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的依次為______________。[解析](1)從0到12s，Δc(A)＝0.8mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6mol·L－1，v(A)＝eq\f(0.6mol·L－1,12s)＝0.05mol·L－1·s－1。(2)前4s內(nèi)，Δc(A)＝0.8mol·L－1－0.5mol·L－1＝0.3mol·L－1，v(A)＝eq\f(0.3mol·L－1,4s)＝0.075mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝0.075mol·L－1·s－1∶0.05mol·L－1·s－1＝3∶2。由圖像知，在0～12s內(nèi)，Δc(A)∶Δc(B)＝0.6mol·L－1∶0.2mol·L－1＝3∶1＝a∶b，則a∶b∶c＝3∶1∶2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)＋B(g)2C(g)。(3)甲容器中v(B)＝eq\f(vA,3)＝eq\f(0.3mol·L－1·s－1,3)＝0.1mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12mol·L－1·s－1，丙容器中v(C)＝9.6mol·L－1·min－1＝0.16mol·L－1·s－1，則丙容器中v(B)＝eq\f(vC,2)＝eq\f(0.16mol·L－1·s－1,2)＝0.08mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的依次為乙＞甲＞丙。[答案](1)0.05mol·L－1·s－1(2)3A(g)＋B(g)2C(g)(3)乙＞甲＞丙[素養(yǎng)培優(yōu)練]14．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項錯誤；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項正確。]15．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，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol·L－1·s－1B．反應(yīng)起先到10s，X的物質(zhì)的量濃度削減了0.79mol·L－1C．反應(yīng)起先到10s，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)C[由圖像可知，X、Y的物質(zhì)的量漸漸削減，為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量漸漸增多，為反應(yīng)產(chǎn)物。它們的物質(zhì)的量改變分別為X：(1.20－0.41)mol＝0.79mol；Y：(1.00－0.21)mol＝0.79mol；Z：(1.58－0)mol＝1.58mol。故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X＋Y2Z，D項錯誤；A項，v(Z)＝eq\f(ΔcZ,Δt)＝eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，A項錯誤；B項，Δc(X)＝eq\f(ΔnX,V)＝eq\f(0.79mol,2L)＝0.395mol·L－1，B項錯誤；C項，Y的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(0.79mol,1.00mol)×100%＝79.0%，C項正確。]16．(雙選)已知可逆反應(yīng)mA＋nBxC(A、B、C均為氣體)在ts內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(A)＝amol·L－1·s－1，v(B)＝bmol·L－1·s－1，v(C)＝cmol·L－1·s－1。則x為()A.eq\f(bc,n)B.eq\f(nc,b)C.eq\f(cm,a) D.eq\f(ac,m)BC[由m∶n∶x＝a∶b∶c，得x＝eq\f(cm,a)或eq\f(cn,b)。]17．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)過一段時間后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。反應(yīng)過程中測定的A的物質(zhì)的量改變?nèi)绫硭?，下列說法正確的是()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，起始時向容器中充入2.0molC，達(dá)到平衡時，C的轉(zhuǎn)化率大于80%D．保持溫度不變，起始時向容器中充入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)平衡三段式計算：A(g)＋B(g)C(g)初始量/mol1.01.00轉(zhuǎn)化量/mol0.200.200.20平衡量/mol0.800.800.20此溫度下該反應(yīng)的K＝0.625mol－1·L。A項，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項錯誤；B項，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項錯誤；C項，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，則平衡時A、B的轉(zhuǎn)化率比原平衡高，故