内容正文:
课时作业(四)
1.下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.单位时间内某物质的浓度变化越大,则该物质反应就越快
C.化学反应速率一般用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有“mol·L-1·s-1”和“mol·L-1·min-1”
【答案】 C
2.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.5 mol,则此反应的反应速率为( )
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1 B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.v(W)=0.10 mol·L-1·s-1
【答案】 C
3.已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系式是( )
A.4v(NH3)=5v(O2) B.4v(O2)=5v(NO)
C.2v(NH3)=3v(H2O) D.5v(O2)=6v(H2O)
【答案】 B
4.(双选)下列说法正确的是( )
A.镁与盐酸反应的速率一定比铝快
B.比较Mg和Al与盐酸的反应速率时,必须在相同的条件下进行
C.镁与盐酸的反应,可以用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率
D.只有在溶液中的反应才能计算化学反应速率
【解析】 A.Mg、Al与盐酸的反应速率不仅与Mg、Al活泼性有关,还与盐酸浓度、反应温度、金属的表面积等因素有关,故Mg与盐酸反应速率不一定比铝快,A错误;B.由A选项分析知,若想比较Mg、Al与盐酸的反应速率需控制变量,即在相同条件下进行,B正确;C.表示反应速率的方式有很多,Mg为纯固体,能用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率,C正确;D.化学反应速率一般用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量表示,可以用溶液中的溶质浓度变化或者气体物质的浓度变化表示反应速率,D错误;故答案选BC。
【答案】 BC
5.在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.05 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.3 mol·L-1·min-1
C.v(C)=1.2 mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.6 mol·L-1·min-1
【答案】 C
6.一定温度下,向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,发生下列反应:N2+3H22NH3,3 min末测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是( )
A.0.2 mol·L-1·min-1
B.0.6 mol·L-1·min-1
C.0.1 mol·L-1·min-1
D.0.3 mol·L-1·min-1
【答案】 C
7.(双选)已知反应A2B,A、B的浓度变化如图所示,下列反应速率正确的是( )
A.v(A)=9 mol·L-1·min-1
B.v(B)=18 mol·L-1·min-1
C.v(A)=4.5 mol·L-1·min-1
D.v(B)=9 mol·L-1·min-1
【答案】 CD
8.将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g),5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1,A在5 min末的浓度是________,B的平均反应速率是________,x的值是________。
【答案】 0.75 mol·L-1 0.05 mol·L-1·min-1 2
9.下表是实验室模拟合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的部分数据。请分析后回答下列问题。
浓度
N2
H2
NH3
反应开始时的浓度(mol·L-1)
2.5
2
0
6 min时的浓度(mol·L-1)
1.9
(1)0~6 min内该反应的化学反应速率v(N2)=_______。
(2)在上表空格中填入合适数据_________、_______。
(3)如果用NH3浓度的增加值来表示化学反应速率,则0~6 min内v(NH3)为___________。
(4)经测定反应开始后到8 min末H2的反应速率v(H2)=0.24 mol·L-1·min-1,则8 min末NH3的浓度为_______。
【解析】 (1)0~6 min内N2的浓度减小(2.5-1.9)mol/L,该反应的化学反应速率v(N2)==0.1 mol·L-1·min-1;
(2)化学反应中各物质浓度的变化量比等于系数比,0~6 min内N2的浓度减小0.6 mol/L,则H2的浓度降低0.6 mol/L×3=1.8 mol/L、NH3的浓度增加0.6 mol/L×2=1.2 mol/L,6 min时H2的浓度为2 mol/L-1.8 mol/L=0.2 mol/L、NH3的浓度为0+1.2 mol/L=1.2 mol/L;
(3)NH3的浓度增加1.2 mol/L,则0~6 min内v(NH3)==0.2 mol·L-1·min-1;
(4)经测定反应开始后到8 min末H2的反应速率v(H2)=0.24 mol·L-1·min-1,则8 min内H2的浓度减小0.24 mol·L-1·min-1×8 min=1.92 mol·L-1,NH3的浓度增加1.92 mol/L×=1.28 mol/L ,则8 min末NH3的浓度为0+1.28 mol/L=1.28 mol/L。
【答案】 (1)0.1 mol·L-1·min-1
(2)0.2 mol/L 1.2 mol/L
(3)0.2 mol·L-1·min-1
(4)1.28 mol/L
10.某探究小组通过测定H2O2分解过程中生成氧气的量来研究影响H2O2分解反应速率的因素,已知实验温度为315 K和273 K,每次实验使用3 mL 30%H2O2溶液。
(1)请完成以下实验设计表:
编号
实验目的
温度/K
催化剂(MnO2)的质量/g
Ⅰ
为以下实验作参照
______
________
Ⅱ
探究________对该反应速率的影响
273
0
Ⅲ
探究催化剂对该反应速率的影响
315
3
(2)实验后整理数据,得出H2O2的浓度随时间变化的关系如下图所示。
①曲线c表示实验________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中H2O2的浓度变化。
②由该实验得出的结论是: _____________________________________________。
③根据题中信息,写出一种保存H2O2溶液的方法:________________。
【解析】 (1)分析Ⅱ、Ⅲ可知二者的温度和催化剂的质量不同,由控制变量法可知Ⅰ、Ⅱ为探究温度对H2O2分解速率的影响,Ⅰ、Ⅲ为探究催化剂对H2O2分解速率的影响,故Ⅰ中的温度为315 K,催化剂质量为0。
(2)根据影响化学反应速率的因素可知,升高温度和加入MnO2作催化剂都可以加快H2O2的分解速率,催化剂的影响大于温度的影响,故曲线c为Ⅱ中H2O2的浓度变化,曲线a为Ⅰ中H2O2的浓度变化,曲线b为Ⅲ中H2O2的浓度变化。
【答案】 (1)315 0 温度
(2)①Ⅱ ②升高温度和加入催化剂均能加快H2O2的分解速率
③在273 K下密闭保存
11.影响化学反应速率的因素很多,某同学设计了以下实验研究不同浓度的硫酸对反应速率的影响。
药品:Cu、Fe、Na和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1);装置如图
(1)用此装置进行定量实验,应选用的上述实验药品是:
第一组:________和____________。
第二组:________和____________。
(2)应该测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30 mL刻度时的________。
(3)此实验忽视了影响反应速率的其他因素是(假设金属颗粒是均匀的):________。
(4)此实验得到的结论应该是硫酸的浓度越________,反应速率越________。(填“高”“低”“快”“慢”)
【解析】 (1)用此装置进行定量实验,应选用的上述实验药品是Fe、0.5 mol·L-1硫酸和Fe、2 mol·L-1硫酸,只控制硫酸的浓度不同;(2)测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30 mL刻度时的时间;(3)此实验忽视了影响反应速率的其他因素是温度对反应速率的影响,因金属与酸反应为放热反应;(4)实验得到的结论应该是硫酸的浓度越高,反应速率越快。
【答案】 (1)Fe 0.5 mol·L-1硫酸 Fe 2 mol·L-1 硫酸 (2)时间 (3)温度 (4)高 快(或低 慢)
12.SO2歧化反应的方程式为3SO2+2H2O===2H2SO4+S↓,I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。
(1)ⅰ.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ⅱ.I2+2H2O+________===________+________+2I-
(2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂
组成
0.4 mol·L-1
KI
a mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1
H2SO4
0.2 mol·L-1
H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.000 2 mol I2
实验
现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快变成褐色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=________。
②比较A、B、C,可得出的结论是_______________________________________。
③实验表明:SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)SO2歧化反应的离子方程式为3SO2+2H2O===4H++2SO+S↓,反应ⅱ可由(SO2的歧化反应-反应ⅰ)÷2得到,则反应ⅱ的离子方程式为I2+2H2O+SO2===SO+4H++2I-。(2)①由于B是A的对比实验,所以两组实验中KI的浓度必须相同,即a=0.4。②A说明I-能催化二氧化硫发生歧化反应。C中无明显现象,说明H+单独存在时不具有催化作用,不能使二氧化硫歧化反应速率加快。B中溶液变黄,出现浑浊较A快,结合C可知,增强溶液的酸性,可增强I-的催化效果。③由于I-催化二氧化硫的歧化反应是ⅰ与ⅱ两个过程分步进行,所以两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D中直接加入I2,故反应ⅱ可立即发生,而由反应ⅱ产生的H+可使反应ⅰ速率加快,所以D的反应速率比A快。
【答案】 (1)SO2 SO 4H+ (2)①0.4
②I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+因增强I-的催化效果可以加快歧化反应速率
③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快
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