课时作业4 化学反应速率(word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019）

课时作业（四） （建议用时：40 min） （见学生用书P139） 1.下列有关化学反应速率的认识中错误的是（　　） ①可以测定某一反应的瞬时速率　②只能用单位时间内生成物的量浓度变化值表示　③反应速率越快的反应其现象越明显　④溶液中发生的反应，速率的快慢主要由温度、浓度决定 A.只有① B.只有①② C.只有③④ D.均错误 答案　D　 解析　①测定某一反应一段时间内的的平均速率，①错误；②不仅可以用单位时间内生成物的量浓度变化值表示，还可以用单位时间内反应物的量浓度的变化值来表示，②错误；③反应速率越快的反应其现象可能不明显，比如酸碱中和反应，③错误；④溶液中发生的反应，速率的快慢主要由物质本身性质决定，温度、浓度仅仅是一个影响因素，④错误；故选D项。 2.某温度下，密闭容器中A与B反应生成C和D，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）、v（D）表示，已知v（A）、v（B）、v（C）、v（D）之间有以下关系5v（A）＝4v（B）、v（A）＝v（C）、6v（B）＝5v（D），则此反应可表示为（　　） A.5A＋6B.C＋5D B.4A＋5B.4C＋6D C.4A＋4B.5C＋6D D.4A＋6B.4C＋5D 答案　B　 解析　结合题意，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比分析，A、B、C、D的化学计量数之比为4∶5∶4∶6，反应可表示为4A＋5B4C＋6D，B项正确。 3.对于锌粒与稀硫酸的反应，下列说法中不正确的是（　　） A.可选用颗粒大小基本相同的锌粒与不同浓度的硫酸反应，比较二者收集10 mL氢气所用的时间，从而计算反应速率并说明浓度对反应速率的影响 B.可记录溶液中氢离子的浓度随时间的变化（用pH计测定溶液的pH）以测量反应速率 C.可记录溶液的温度变化（用温度计来测量温度）以测量反应速率 D.可选用等质量的Zn片和Zn粒与相同浓度的硫酸反应，记录Zn完全消失的时间，从而计算反应速率并说明固体表面积对反应速率的影响 答案　C　 解析　温度变化不能定量反映化学反应速率，C项错误。 4.在一定温度下，向一个2 L的真空密闭容器中（预先装入催化剂）通入1 mol N2和3 mol H2，发生反应：N2＋3H22NH3。经过5 min后，测得容器内压强是起始的0.9倍，则在此时间内，H2平均反应速率为（　　） A.0.1 mol/（L·min） B.0.01 mol/（L·min） C.0.05 mol/（L·min） D.0.06 mol/（L·min） 答案　D　 解析　恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2发生反应，5 min后测得容器内压强是起始的0.9倍，说明此时气体的总物质的量为初始时的0.9倍，此时气体总物质的量为3.6 mol，设反应掉N2 x mol，则反应掉H2 3x mol，生成NH3 2x mol，剩余N2（1－x）mol，H2（3－3x）mol，此时气体总物质的量为1－x＋3－3x＋2x＝3.6 mol，解得x＝0.2 mol，则H2的平均反应速率为0.6 mol÷2 L÷5 min＝0.06 mol/（L·min），故选D项。 5.将10 mol A和5 mol B放入10 L真空容器内，某温度下发生反应3A（g）＋B（g）2C（g），在最初的0.2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在0.2 s时，容器中C的物质的量是（　　） A.0.12 mol B.0.08 mol C.0.04 mol D.0.8 mol 答案　B　 解析　v（A）∶v（C）＝3∶2，则v（C）＝0.04 mol·L－1·s－1，n（C）＝0.2 s×0.04 mol·L－1·s－1×10 L＝0.08 mol。 6.某温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g），测得N2O5浓度随时间变化如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 c（N2O5）/mol·L－1 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 下列说法错误的是（　　） A.0～5 min内容器中压强不断增大 B.0～2 min内v（O2）＝7.5 mol·L－1·h－1 C.2 min时c（NO2）＝0.50 mol·L－1 D.0～2 min内的速率比2～4 min内的速率大 答案　C　 解析　反应是气体分子总数不断增大的反应，在恒容密闭容器中发生反应，0～5 min内N2O5不断减少，容器中气体分子数、压强不断增大，A项正确；0～2 min内N2O5减少0.50 mol·L－1，则 0～2 min，v（O2）＝v（N2O5）＝××60 min·h－1＝7.5 mol·L－1·h－1，B项正确； 0～2 min内N2O5减少0.50 mol·L－1，则NO2浓度增加1.00 mol·L－1，2 min时二氧化氮的浓度为c（NO2）＝1.00 mol·L－1，C项错误；0～2 min内N2O5减少（1.00－0.50） mol·L－1＝0.50 mol·L－1，2～4 min内N2O5减少（0.50－0.25）mol·L－1＝0.25 mol·L－1，故前者速率大，D项正确。 7.已知反应2CO（g）＋4H2（g）CH2CH2（g）＋2H2O（g）在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（　　） A. v（H2O）＝0.1 mol·L－1·s－1 B. v（H2）＝4.5 mol·L－1·s－1 C. v（CH2CH2）＝0.03 mol·L－1·s－1 D. v（CO）＝1.5 mol·L－1·s－1 答案　B　 解析　将速率均转化为用水表示的反应速率。A项，v（H2O）＝0.1 mol·L－1·s－1；B项，v（H2O）＝v（H2）＝2.25 mol·L－1·s－1；C项，v（H2O）＝2v（CH2CH2）＝0.06 mol·L－1·s－1；D项，v（H2O）＝v（CO）＝1.5 mol·L－1·s－1；故选B项。 8.一定温度下，向容积为4 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是（　　） A.该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋3D B.反应进行到4 s时，v（A）＝v（D） C.反应开始到4 s内，D的平均反应速率为0.025 mol/（L·s） D.反应开始到6 s内，各物质的反应速率相等 答案　C　 解析　由图可知，反应达到平衡时，B物质减少了0.6 mol、C物质减小了0.8 mol、A物质增加了1.2 mol、D物质增加了0.4 mol，所以B、C为反应物，A、D为生成物，物质的量的变化量之比为0.6∶0.8∶1.2∶0.4＝3∶4∶6∶2，故反应的化学方程式为：3B＋4C6A＋2D，A项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到4 s时，v（A）＝3v（D），B项错误；反应开始到4 s内，D的平均反应速率为＝0.025 mol/（L·s），C项正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应开始到6 s内，各物质的反应速率不相等，D项错误。 9.根据反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答下列问题。 （1）常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率　　　　（填化学式）。 （2）当生成SO2的速率为0.64 mol·L－1·s－1时，则氧气减少的速率为　　　　。 （3）若测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，此时间内SO2的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为　　　　。 解析　（1）一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O2或SO2来表示该反应的反应速率。（2）不同物质表示的反应速率和方程式中对应的化学计量数成正比，所以氧气减少的速率为0.64 mol·L－1·s－1×＝0.88 mol·L－1·s－1。（3）此时间内SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1，则氧气表示的速率为0.4 mol·L－1·s－1×＝0.55 mol·L－1·s－1，所以氧气的变化浓度为0.55 mol·L－1·s－1×4 s＝2.2 mol·L－1，则开始时氧气的浓度为2.8 mol·L－1＋2.2 mol·L－1＝5.0 mol·L－1。 答案：（1）SO2或O2　（2）0.88 mol·L－1·s－1 （3）5.0 mol·L－1 10.某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。 （1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为　　　　。 （2）反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为　　　　、　　　　。 （3）5 min后Z的生成速率　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）5 min末Z的生成速率。 解析　（1）根据图示，5 min时，X减少了0.6 mol，Y减少了0.2 mol，Z生成了0.4 mol，X、Y、Z的物质的量的变化量之比为3∶1∶2，因5 min后三者共存，故反应的方程式为3X＋Y2Z。（2）根据图中数据，依据反应速率计算公式可计算出反应速率，需注意Z的初始物质的量是0.1 mol。（3）5 min后Z的物质的量不再变化，反应速率相等。 答案：（1）3X＋Y2Z　（2）0.05 mol·L－1·min－1　0.04 mol·L－1·min－1　（3）等于 11.某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L 的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL（若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积，则为44.8 mL），在该温度下，下列说法不正确的是（　　） A.可以通过测定锌粒减少质量来测定反应速率 B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/（L·s） C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.005 mol/（L·s） D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 1 mol/s 答案　D　 解析　0 ℃、101 kPa条件下生成H2体积为44.8 mL，其物质的量为0.002 mol，则根据Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑可知Δn（Zn）＝Δn（H2SO4）＝Δn（ZnSO4）＝Δn（H2）＝0.002 mol；Δm（Zn）＝0.002×65 g＝0.13 g，v（Zn）＝0.13/10 g/s＝0.013 g/s，v（H＋）＝0.002×2/（0.04×10） mol/（L·s）＝0.01 mol/（L·s），v（Zn2＋）＝0.002/（0.04×10） mol/（L·s）＝0.005 mol/（L·s），v（H2）＝0.002/10 mol/s＝0.000 2 mol/s；用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s，A项正确；用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/（L·s），B项正确；用Z来表示10 s内该反应的速率为0.005 mol/（L·s），C项正确；用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol/s，D项错误。 12.已知反应2N2O（g）2N2（g）＋O2（g），速率方程为v＝k·cn（N2O）。N2O在金（Au）表面分解的实验数据如表所示。 t/min 0 20 40 60 80 100 c（N2O）/（mol·L－1） 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0 已知：①k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关；②n＝0时，该反应为0级反应，n＝1时，该反应为1级反应，以此类推，n可以为整数，也可以为分数；③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期（）。 下列说法正确的是（　　） A.表格中a＝0.030 B.该反应为2级反应 C.保持其他条件不变，若起始浓度为0.200 mol·L－1，则半衰期为100 min D.该反应的速率常数k＝1.0×10－2 mol·L－1·min－1 答案　C　 解析　分析表格数据知，N2O的浓度变化与时间成正比，该反应是匀速反应，a＝0.040，A项错误；该反应是匀速反应，则v＝k·cn（N2O）为直线方程，则n＝0，该反应是0级反应，B项错误；设起始浓度为c，v＝k，＝＝，半衰期与起始浓度成正比，根据表格数据知，起始浓度为0.1 mol/L时半衰期为50 min，温度不变，速率常数不变，则起始浓度为时0.200 mol·L－1，半衰期为100 min，C项正确；该反应是0级反应，则速率常数等于反应速率，可根据任何一段时间求速率和速率常数，v＝k·cn（N2O）＝k＝mol·（L·min）－1＝1×10－3 mol·（L·min）－1，D项错误。 13.将固体NH4Br置于2.0 L的密闭容器中，在某温度下发生反应：NH4Br（s）NH3（g）＋HBr（g）；2HBr（g）Br2（g）＋H2（g）。2 min后，测得H2为1 mol，HBr为8 mol，则上述反应中生成NH3的速率为（　　） A.0.5 mol·（L·min）－1 B.2 mol·（L·min）－1 C.2.5 mol·（L·min）－1 D.5 mol·（L·min）－1 答案　C　 解析　此反应为连锁反应，溴化铵分解生成的溴化氢有一部分分解，故剩余的溴化氢的量为溴化铵分解生成的溴化氢的量减去分解的溴化氢的量，即c剩余（HBr）＝c生成（HBr）－c分解（HBr）；氢气的物质的量为1 mol，其浓度为0.5 mol/L，则c分解（HBr）＝1 mol/L；HBr的物质的量为8 mol，c剩余（HBr）＝＝4 mol/L；则c生成（HBr）＝c分解（HBr）＋c剩余（HBr）＝1 mol/L＋4 mol/L＝5 mol/L；溴化铵分解生成的氨气浓度与溴化氢浓度相等，则2 min后溴化铵分解生成的氨气的浓度为c（NH3）＝c生成（HBr）＝5 mol/L，氨气的平均反应速率为v＝＝2.5 mol/（L·min），C项正确。 14.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X（g）＋Y（g）nZ（g）＋2W（g）。5 min末生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01 mol·（L·min）－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是（　　） A.1 B.2 C.3 D.4 答案　A　 解析　5 min末已生成0.2 mol W，则v（W）＝＝＝0.02 mol·（L·min）－1，根据速率之比等于化学计量数之比，v （Z）∶v （W） ＝n∶2＝0.01 mol·（L·min）－1∶0.02 mol·（L·min）－1，解得n＝1；故选A项。 15.100 ℃ 时，向体积为2 L的恒容密闭容器中加入3.0 mol Q，发生反应2Q（g）M（g），其中M的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A.0～40 s时间段内v（Q）＝0.025 mol/（L·s） B. a、b两点对应的消耗M的速率v（a）＜v（b） C.用Q浓度的变化值表示的ab段、cd段内平均反应速率v（ab）＞v（cd） D.40 s后，v（Q）消耗＝v（Q）生成＝0 mol/（L·s） 答案　D　 解析　反应达40 s时，M的浓度为0.5 mol/L，则从反应开始到刚达到平衡的时间段内v（Q）＝2v（M）＝ mol/（L·s）＝0.025 mol/（L·s），A项正确；M为生成物，消耗M的反应速率表示逆反应速率，逆反应速率从开始至平衡逐渐变大，故a、b两时刻消耗M的速率v（a）＜v（b），B项正确；M的浓度变化量为＝0.15 mol/L，ab段Q的浓度变化量为0.15 mol/L×2＝0.3 mol/L，v（ab）＝＝0.03 mol/（L·s），M的浓度变化量为＝0.025 mol/L，cd段Q的浓度变化量为0.025 mol/L×2＝0.05 mol/L，v（cd）＝＝0.005 mol/（L·s），所以v（ab）＞v（cd），C项正确；40 s后，反应达到平衡状态，v（Q）消耗＝v（Q）生成≠0 mol/（L·s），D项错误。 16.为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇。某实验员在一定温度下的密闭容器中充入一定量的H2和CO，发生反应2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g），测定的部分实验数据如表： t/s 0 500 1 000 c（H2）/mol·L－1 5.00 3.52 2.48 c（CO）/mol·L－1 2.50 （1）在500 s内用H2表示的化学反应速率是　　　　。 （2）在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是　　　　。 （3）在500 s时生成的甲醇的浓度是　　　　。 解析　（1）在500 s内，v（H2）＝＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1。（2）在1 000 s内消耗的H2的浓度Δc（H2）＝5.00 mol·L－1－2.48 mol·L－1＝2.52 mol·L－1，则消耗的CO的浓度Δc（CO）＝Δc（H2）＝1.26 mol·L－1，用CO表示此段时间的平均速率为v（CO）＝＝1.26×10－3 mol·L－1·s－1。（3）在500 s内消耗的H2的浓度Δc（H2）＝1.48 mol·L－1，则生成的CH3OH的浓度Δc（CH3OH）＝Δc（H2）＝0.74 mol·L－1。 答案：（1）2.96×10－3 mol·L－1·s－1 （2）1.26×10－3 mol·L－1·s－1 （3）0.74 mol·L－1 学科网（北京）股份有限公司 $$