内容正文:
课时测评12 化学反应的速率
(时间:45分钟 满分:100分)
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(选择题1-13题,每题5分,第14题12分,第15题23分,共100分)
题点一 化学反应速率的概念及表示方法
1.(2024·长春高一期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B.1 mol·L-1·s-1的反应速率一定比0.5 mol·L-1·s-1的反应速率对应的反应快
C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D.当速率的单位是mol·L-1·s-1时,任何反应物或生成物均可以表示化学反应速率
答案:A
2.(2023·厦门湖滨中学高一检测)在一定条件下,反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由20 mol减少到8 mol,则2 min内NH3的化学反应速率为( )
A.1.2 mol·L-1·min-1
B.1.8 mol·L-1·min-1
C.0.4 mol·L-1·min-1
D.0.6 mol·L-1·min-1
答案:C
解析:v(H2)===0.6 mol·L-1·min-1。则v(NH3)=v(H2)=0.4 mol·L-1·min-1。
3.(2024·南京高一期末)已知4A(g)+5B(g)⥫⥬2C(g)+6D(g),则关于反应速率正确的关系是( )
A.4v(A)=5v(B) B.5v(B)=6v(D)
C.2v(A)=3v(D) D.2v(B)=5v(C)
答案:D
解析:A.=,速率之比不等于化学计量数之比,A错误;B.=,速率之比不等于化学计量数之比,B错误;C.=,速率之比不等于化学计量数之比,C错误;D.=,速率之比等于化学计量数之比,D正确;故选D。
4.(2024·山西高一期中)在密闭容器中W与X反应生成Y和Z,其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z),已知存在如下关系:v(W)=2v(X),v(Y)=2v(X),v(Z)=2v(W),则此反应可表示为( )
A.W+2X===Y+4Z B.W+2X===Y+2Z
C.2W+X===2Y+4Z D.2W+X===2Y+2Z
答案:C
5.对于反应A2(g)+3B2(g)⥫⥬2AB3(g)来说,下列反应速率中表示该反应进行得最快的是( )
A.v(A2)=0.6 mol·L-1·s-1
B.v(B2)=2.7 mol·L-1·min-1
C.v(AB3)=12 mol·L-1·min-1
D.v(A2)=6 mol·L-1·min-1
答案:A
解析:化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,据此将4个选项中的反应速率均转化为用A2表示的反应速率,则A项中v(A2)=0.6 mol·L-1·s-1=36 mol·L-1·min-1,B项中v(A2)= mol·L-1·min-1=0.9 mol·L-1·min-1,C项中v(A2)= mol·L-1·min-1=6 mol·L-1·min-1,D项中v(A2)=6 mol·L-1·min-1,则A的反应速率最快,故选A。
题点二 化学反应速率的影响因素
6.演示铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,其主要目的是( )
A.提高铁丝利用率 B.提高反应温度
C.增大反应的接触面 D.使瓶底氧气充分利用
答案:C
解析:做铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,主要目的是增大反应的接触面,加快反应速率。
7.化学反应速率受外界条件如反应温度、反应物浓度、压强、催化剂等的影响。烧烤时,用扇子向红热的木炭扇风,火会更旺,其原因是( )
A.压强降低,反应减慢
B.温度降低,反应加快
C.使CO2浓度增加,反应加快
D.使O2浓度增加,反应加快
答案:D
解析:碳和氧气反应,碳的表面积和氧气的浓度是影响反应速率的主要因素,用扇子向红热的木炭扇风,可增大氧气的浓度,反应速率加快,火会更旺,答案选D。
8.用锌片与1 mol·L-1稀盐酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率增大的是( )
A.对该反应体系加热
B.加入少量NaCl溶液
C.不用锌片,改用锌粉
D.加入少量1 mol·L-1硫酸
答案:B
解析:A.加热能使反应速率加快,故A不选;B.加入少量NaCl溶液,盐酸被稀释,生成氢气速率减小,故B选;C.改用锌粉,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,故C不选;D.加入1 mol·L-1硫酸,氢离子浓度增大,且不影响盐酸的性质,反应速率增大,故D不选。
9.(2024·诏安县期中)对于300 mL 1 mol·L-1盐酸与铁片的反应,采取下列措施,其中能使反应速率加快的是( )
①升高温度 ②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸 ③再加300 mL 1 mol·L-1盐酸 ④用等量铁粉代替铁片 ⑤改用100 mL 98%的硫酸
A.①②④ B.①③④
C.②③④ D.①②③⑤
答案:A
解析:①升高温度,化学反应速率加快,故①符合题意;②改用100 mL 3 mol/L盐酸,增大反应物盐酸的浓度,化学反应速率加快,故②符合题意;③再加300 mL 1 mol/L盐酸,盐酸浓度相同,对化学反应速率无影响,故③不符合题意;④若用等量铁粉代替铁片,增大了铁与盐酸的接触面积,化学反应速率加快,故④符合题意;⑤若改用98%的硫酸,在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化,故⑤不符合题意;综上分析,其中能使反应速率加快的是①②④,故选A。
10.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液
B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液
C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液
D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L-1的X溶液
答案:B
解析:在化学反应中,当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小,这里的浓度应该是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只要比较X的浓度即可,X浓度越大,反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL,所以X的物质的量越大,浓度就越大。通过观察可知,混合后A、B选项中X的浓度相等,且比C、D两项的大,但B中温度更高,因此B的反应速率最快。
11.(双选)反应4A(s)+3B(g)⥫⥬2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1
C.此2 min内的反应速率,用B表示是0.3 mol·(L·min)-1
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值是相等的
答案:BC
解析:A.A为纯固体,固体的浓度视为定值,故A错误;B.反应速率之比等于化学计量数之比,分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1,故B正确;C.2 min内用B表示的反应速率是v(B)===0.3 mol·L-1·min-1,故C正确;D.由C项可知v(B)=0.3 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,则v(C)=v(B)=0.2 mol·L-1·min-1,两者数值不相等,故D错误;故选BC。
12.(2024·莆田期中)相同质量的铁与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是( )
选项
铁的状态
T/℃
c(H2SO4)/(mol·L-1)
A
片状
20
1
B
片状
20
2
C
粉末
30
1
D
粉末
30
2
答案:D
解析:接触面积越大,反应速率越快,C、D的接触面积大于A、B;温度越高,反应速率越快,C、D温度高于A、B温度;浓度越大,反应速率越快,D的浓度大于C的,所以由题干表中信息可知,开始时反应速率最快的是D,故答案为D。
13.H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢,为了加快H2O2分解,改变某一条件,下列装置与改变的条件相对应的是( )
A.甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂
B.甲—浓度、乙—催化剂、丙—温度
C.甲—催化剂、乙—温度、丙—浓度
D.甲—温度、乙—催化剂、丙—浓度
答案:A
解析:由题图可知,甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比,在60 ℃的热水浴中反应速率快,则改变的条件是温度;乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比,用10%的H2O2溶液反应速率快,则改变的条件是浓度;丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比,加了催化剂FeCl3,则改变的条件是催化剂,所以装置与改变的条件相对应的是甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂。
14.(12分)在容积为2 L的密闭容器中进行反应:A(g)+2B(g)⥫⥬3C(g)+nD(g)。开始时A的物质的量为4 mol,B的物质的量为6 mol;5 min末测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。计算:
(1)5 min末A的物质的量浓度为 。
(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为 。
(3)化学方程式中n的值为 。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=5 mol·L-1·min-1
②v(B)=6 mol·L-1·min-1
③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1
④v(D)=8 mol·L-1·min-1
其中反应速率最快的是 (填序号)。
答案:(1)1.5 mol·L-1 (2)0.2 mol·L-1·min-1
(3)2 (4)①
解析:(1)根据题给信息可知,5 min末生成3 mol C,则消耗A的物质的量为1 mol,消耗B的物质的量为2 mol,5 min末A的物质的量浓度为=1.5 mol·L-1;(2)前5 min内用B表示的反应速率v(B)==0.2 mol·L-1·min-1;(3)由v(B)∶v(D)=2∶n=0.2 mol·L-1·min-1∶0.2 mol·L-1·min-1=1∶1,得n=2。(4)比较反应速率的大小时应换算为用同一物质表示的反应速率再比较数值大小。
15.(23分)Ⅰ.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察 的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L-1 FeCl3改为 mol·L-1 Fe2(SO4)3更为合理,其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________________________________________。
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+和________________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
(4)该实验不能达到目的,若想证明MnO2是催化剂还需要确认________________________________________________________________________ 。
(5)写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)产生气泡 0.05 排除阴离子的干扰
(2)产生40 mL气体需要的时间
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(4)MnO2的质量和化学性质是否改变
(5)2H2O22H2O+O2↑
解析:Ⅰ.(1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成,催化剂的作用是加快反应速率,所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果;Cl-本身具有很弱的还原性,H2O2具有强氧化性,更重要的是,SO和Cl-是否有催化效果也未知,所以为了排除阴离子的干扰,需要将0.1 mol·L-1 FeCl3换为0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3,以确保Fe3+浓度不变。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体,其他影响因素已忽略,说明催化剂效果的测量数据只能是反应速率,故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。(3)催化剂在整个化学反应中,表现为反应前后化学性质和质量不变;总反应为2H2O2===2H2O+O2↑,用总反应减去这个方程式就可以得到另一个离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。Ⅱ.(4)化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,要想证明MnO2是催化剂,还要验证这两点都不变才行。(5)该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
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