2.1.1 化学反应速率及影响因素（分层作业）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）

“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单 基本信息 单元名称 化学反应速率 年级 高二 学期 秋季 课时题目 2.1.1 化学反应速率及影响因素 作业目标 通过作业检测进一步巩固对化学反应速率以及影响因素的理解和进一步从图像角度分析理解化学反应速率的相关考察。 作业设计 精选题目 设计意图 基础巩固（必做题建议五分钟完成） 1、某一反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的反应速率为（ ） A．0.04 B．0.04) C．0.08 D．0.04mol / L 2、在反应中，表示该反应速率最快的是（ ） A． B． C． D． 3、下列有关化学反应速率的说法正确的是( ) A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．NH3的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应的速率减慢 C．一定温度下，某固定容积的容器中发生SO2的催化氧化反应，若增大容器内压强，则反应速率不一定改变。 D．100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 4、用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。下列说法错误的是（ ）      A．甲乙两实验均需要秒表 B．实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位，说明气密性良好 C．其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小 D．甲、乙装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率 通过完成本组习题让学生对化学反应速率、影响因素的考查方式有更加清晰的认识。 综合运用（必做题，建议五分钟时间完成） 5、把下列四种溶液分别加入四只均盛有20mL3mol/L稀硫酸的烧杯中(稀硫酸的初始温度相同)，然后均加入蒸馏水稀释到60mL，溶液中最先出现浑浊的是（ ） A．20℃，10mL，5mol/L的溶液 B．20℃，20mL，3mol/L的溶液 C．30℃，10mL，4mol/L的溶液 D．30℃，30mL，2mol/L的溶液 6、在高温或放电条件下，反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是( ) A．压强增大(通过缩小体积) B．恒压，充入 Ne C．恒容，充入Ar D．恒容，充入N2 7、某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是(　　) A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1 D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min 8、一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)，反应过程如图。 (1)表示NH3的物质的量变化的曲线是________。 (2)计算0～8 min，H2的平均反应速率(写出计算过程，下同)。 (3)计算10～12 min，N2的平均反应速率。 9、将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后测得D的浓度为0.5mol·L-1，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1。 （1）经5min后A的浓度为 。 （2）反应开始前充入容器中B的物质的量为 。 （3）B的平均反应速率为 。 （4）x的值为 。 （5）对于反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)，下列分别表示不同条件下的反应速率，则反应速率大小关系是 。 ①v(A)=0.01mol·L-1·s-1 ②v(B)=1.20mol·L-1·min-1 ③v(C)=2.40mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.02mol·L-1·s-1 10、（1）温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝________mL·g－1·min－1。 （2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程为r＝k×，其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2＝________ r1。 通过本组的训练更好地检测学生对化学反应速率以及图像分析的掌握程度。 拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 1、用下图所示的实验装置分别进行镁条与X(500mL0.1mol/L盐酸)和镁条与Y(250mL0.2mol/L盐酸)的实验，每隔半分钟分别测定反应放出气体的压强。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是（ ） A． B． C． D． 2、在298K时，测得溶液中的反应在反应物浓度不同时的速率如下表所示： 实验编号 1 2 3 4 5 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 0.0076 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228 下列说法不正确的是 A．HI浓度一定时，浓度增大一倍，反应速率提高约一倍 B．浓度一定时，HI浓度增大一倍，反应速率提高约一倍 C．通过实验数据可以得出速率方程为 D．速率常数k只受温度影响，加入催化剂速率常数k不发生变化 3、在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。 (1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量随时间的变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示的平均反应速率为________。 (3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________。 (4)根据如图判断，10 min时改变的条件可能是________(填编号，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。 a.加入催化剂 B.缩小容器容积 c.降低温度 D.增加O2的物质的量 4、某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20 mol·L－1 H2C2O4溶液、0.010 mol·L－1 KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。 实验 编号 V(0.20 mol·L－1 H2C2O4溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(0.010 mol·L－1 酸性KMnO4溶液)/mL m(MnSO4)/g T/℃ 乙 ① 2.0 0 4.0 0 50 ② 2.0 0 4.0 0 25 ③ 1.5 a 4.0 0 25 ④ 2.0 0 4.0 0.1 25 回答下列问题： (1)KMnO4溶液用________(填名称)酸化；写出上述反应的离子方程式：_____________________________。 (2)实验①②是探究________对化学反应速率的影响；实验②④是探究________对化学反应速率的影响。 (3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是_______________________________________。 5、丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程为v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为，其中k=A(k为速率常数，Ea为活化能，A为比例系数)。 （1）在保持酸性不变的条件下，改变下列条件时，反应的瞬时速率如表所示。 序号 温度 c(CH3COCH3)/(mol•L-1) c(I2)/(mol•L-1) v/(10-3mol•L-1• min-1) 1 T1 0.25 0.050 1.4 2 T1 0.50 0.050 2.8 3 T1 1.00 0.050 5.6 4 T1 0.50 0.100 2.8 5 T2 0.50 0.100 ①下列关于速率常数k的说法中正确的是 (填标号)。 A．速率常数k只受温度影响 B．加入催化剂，可使k增大 C．可逆反应中的正逆反应速率常数k正和k逆相等 ②当T2＞T1时，vx 2.8mol•L-1•min-1(填：“大于”、“小于”或“等于”)。 ③速率方程中：m= ；n= ；k= 。 （2）若T1℃时，v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)，c(I2)、c(CH3COCH3)、c(H+)的起始浓度依次是0.01mol•L-1、0.1mol•L-1、0.01mol•L-1。当c(I2)的浓度降低为原来一半时，反应速率将 (填：“变大”、“变小”或“不变”)。 （3）在过量的I2存在，c(H+)=1mol•L-1时。反应掉75%的CH3COCH3所需的时间是 min。 检测对知识的迁移应用、综合思维能力。 作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1.1 化学反应速率及影响因素 基础巩固 1、【答案】B 【解析】20s内该物质的浓度变化为△c=1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，所以20s内该物质的反应速率为 =0.04，故选B。 2、【答案】C 【解析】A．； B．B是固体，不能用B的浓度变化表示反应速率； C．     D．; 表示该反应速率最快的是，故选C。 3、【答案】C 【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，常温下与铁发生钝化，不生成氢气，所以改用98%的浓硫酸无法获得氢气，A项错误； B．温度升高，分子获得能量，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，B项错误； C．在一定温度下固体容积的容器中，发生二氧化硫的催化氧化反应，若通入三氧化硫，容器内压强增大，反应速率会加快，若通入稀有气体，各组分的浓度不变，反应速率不变，所以增大容器内压强，反应速率不一定改变，C项正确； D．加入氯化钠溶液，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，氢离子浓度减小，导致反应速率减小，D项错误； 故选C。 4、【答案】D 【解析】A．甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积，需要用到秒表，故A正确； B．实验前将乙装置注射器活塞外拉，体系内压强减小，若气密性良好，在外界大气压作用下，活塞会回到原位，故B正确； C．甲装置中稀硫酸进入体系，占用一定体积，活塞右移，且随着稀硫酸不断加入，锥形瓶中反应生成的水越来越多，加入的稀硫酸溶液被稀释，浓度不确定，会造成误差，用乙装置可以减小稀硫酸溶液体积和浓度的变化造成的实验误差，故C正确； D．甲、乙装置是通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率，故D错误； 故选D。 5、【答案】D 【解析】四组实验，混合后溶液中硫酸的浓度均相等，D项混合后溶液的温度最高，混合后的浓度最大，因此反应速率最快，最先出现浑浊； 综上A、B、C错误，故选D。 6、【答案】C 【解析】A．气体的物质的量不变，缩小体积，气体的物质的量浓度增大，化学反应速率增大，故A错误； B．压强不变，充入He，反应容器的体积必然增大，N2、O2、NO的物质的量浓度减小，化学反应速率减小，故B错误； C．容积不变，充入He，反应容器内压强增大，但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化，因此不改变化学反应速率，故C正确； D．容积不变，充入N2，使反应物N2的物质的量浓度增大，浓度越大，化学反应速率越大，故D错误； 故选C。 7、【答案】　B 【解析】　由图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确；由图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；条件①，反应速率为v＝＝0.012 mol·L－1·min－1，C项正确。 8、【答案】（1）X （2）0.01125mol/(L·min) （3）0.0025mol/(L·min) 【解析】（1）根据题给图像，X表示的物质的变化量与Y表示的物质的变化量之比为2:3，因此X为NH3的曲线。 （2）0~8 min时，v(NH3)=根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)= （3）10 ~ 12 min，v( NH3)= 9、【答案】（1）0.75mol·L-1 （2）3mol （3）0.05mol·L-1·min-1 （4）2 （5）③>①=④>② 【分析】由方程式可知Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol/L=0.75mol/L，Δc(B)=0.5Δc(D)=0.25mol/L，A、B起始浓度相等设为cmol/L，则（c-0.75）：（c-0.25）=3：5，解得c=1.5。开始时容器中A、B的物质的量为n=1.5mol/L×2L=3mol。 【解析】（1）由分析可知，开始A的浓度为1.5mol/L，Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol/L=0.75mol/L，则5min后A的浓度为1.5mol/L。 （2）根据分析可知，反应开始前充入容器中的B的物质的量为3mol。 （3）浓度变化量之比等于化学计量数之比，则x：2=0.1mol/(L•min)×5min：0.5mol/L，解得x=2，速率之比等于化学计量数之比，则v(B)=0.5v(C)=0.05mol/(L•min)。 （4）浓度变化量之比等于化学计量数之比，则x：2=0.1mol/(L•min)×5min：0.5mol/L，解得x=2。 （5）①v(A)=0.01mol·L-1·s-1时，v(A)=v(A)×60=0.6mol·L-1·min-1； ②v(B)=1.20mol·L-1·min-1时，v(A)=v(B)=0.4mol·L-1·min-1；； ③v(C)=2.40mol·L-1·min-1时，v(A)=v(C)=1.20mol·L-1·min-1； ④v(D)=0.02mol·L-1·s-1，v(A)=v(D)×60=0.6mol·L-1·min-1； 故速率大小关系为③>①=④>②。 10、【答案】　（1）30 （2）(1－α) 【解析】（1）　由单位可知，v＝＝30 mL·g－1·min－1。 （2）甲烷的转化率为α时，＝(1－α)，则＝＝1－α，即r2＝(1－α)r1。 拓展提升 1、【答案】C 【解析】n(HCl)=0.05mol，n(Mg)= ≈0.083mol,反应为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，则HCl完全反应，Mg剩余，两种盐酸的物质的量相等，所以生成氢气的物质的量和体积相等，但盐酸X的浓度小，盐酸Y的浓度大，浓度越大其反应速率越大，反应完全所需时间越短，即反应完全所需时间：Y＜X，故C正确。 故选C。 2、【答案】D 【解析】A．根据实验1、3分析，HI浓度一定时，浓度增大一倍，反应速率提高约一倍，故A正确； B．根据实验1、2分析，浓度一定时，HI浓度增大一倍，反应速率提高约一倍，故B正确； C．根据A和B选项分析，当一种物质的浓度一定时，另一种物质的浓度与速率成正比，则得出速率方程为，故C正确； D．速率常数k受温度影响，当加入催化剂，反应速率加快，因此速率常数k也受催化剂影响，故D错误。 故选D。 3、【答案】　(1)减小 (2)减小　1.33×10－3 mol·L－1·min－1 (3)15～20 min，25～30 min　(4)ab　d 【解析】　(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段，即15～20 min和25～30 min反应处于平衡状态。(4)10～15 min三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3物质的量随之发生变化。 4、【答案】　(1)硫酸　2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　(2)温度　催化剂　(3)0.5　酸性KMnO4溶液褪色所用时间 解析　(2)实验①②是在相同浓度，不使用催化剂的条件下进行的，但反应温度不同，则为探究温度对反应速率的影响；而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的，但②不使用催化剂，而④使用催化剂，则为探究催化剂对反应速率的影响。(3)实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则混合液的总体积必须相同，实验②溶液总体积为6 mL，则实验③中所需水的体积a＝6－1.5－4.0＝0.5。 5、【答案】（1）A 大于 1 0 5.6×10-3 min-1 （2）不变 （3）250 【解析】（1）①A．速率常数k只受温度影响，与浓度无关，故A正确； B．速率常数k只受温度影响，加入催化剂，可使k不变，故B错误； C．k正、k逆是两个不同的常数，k正是用来描述v正的，k逆是描述v逆的，二者不相等，故C错误； 故选A； ②对比实验4和实验5，当T2＞T1时，温度升高反应速率增大，vx大于2.8mol•L-1•min-1； ③对比实验1和实验2，c(CH3COCH3)增大一倍，v增大一倍，由v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)可知，m=1；对比实验2和实验4，c(I2)增大一倍，v不变，由v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)可知，n=0；若反应开始时只充入CH3COCH3和I2，此时c(H+)=0，但v不为0，说明p=0，代入实验3数据得v=5.6×10-3min-1=k。 （2）由（1）可知v=k·c (CH3COCH3)，则瞬时速率与I2的浓度无关，当c(I2)的浓度降低为原来一半时，反应速率将不变。 （3）由选项（1）知k=5.6×10−3min−1，经历一个半衰期所需时间为==125min，反应掉75%的CH3COCH3，相当于该反应经历了2个半衰期，所需的时间是125min×2=250min。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$