内容正文:
第1课时 化学反应速率
题组一 化学反应速率
1.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
B.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量
C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L-1·s-1
D.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增大来表示
2.已知某条件下,合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的数据如表所示:
N2
H2
NH3
起始浓度/(mol·L-1)
1.0
3.0
0.2
2 s末浓度/(mol·L-1)
0.6
1.8
1.0
4 s末浓度/(mol·L-1)
0.4
1.2
1.4
当用氨的浓度变化表示该反应的化学反应速率时,下列说法错误的是( )
A.2~4 s内的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
B.前4 s内的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
C.前2 s内的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
D.2 s末的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
题组二 化学反应速率的计算与大小比较
3.(苏教版改编题)乙醇是酒精饮料的主要成分,由葡萄糖发酵生成。反应的化学方程式为C6H12O6(aq)2C2H5OH(aq)+2CO2(g)。若某次发酵过程中C6H12O6的反应速率是0.23 mol·L-1·h-1,则用C2H5OH表示的该反应的化学反应速率是( )
A.0.46 mol·L-1·min-1
B.0.23 mol·L-1·h-1
C.0.23 mol·L-1·min-1
D.0.46 mol·L-1·h-1
4.(2025·北京陈经纶中学高二期中)把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中,发生反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5 min末生成0.2 mol W,若测得以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L-1·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
5.(2024·广州三校高二联考)a、b、c三个容器,分别发生合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得数据如表:
容器
a
b
c
反应速率
v(H2)=3 mol·L-1·min-1
v(N2)=3 mol·L-1·min-1
v(NH3)=0.2 mol·L-1·s-1
则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为( )
A.v(a)>v(b)>v(c) B.v(c)>v(b)>v(a)
C.v(c)>v(a)>v(b) D.v(b)>v(a)>v(c)
题组三 化学反应速率的测量
6.为测定一定时间内锌和稀硫酸反应的速率,下列测量依据不可行的是( )
A.m(Zn)的变化 B.c(H+)的变化
C.c(S)的变化 D.V(H2)的变化
7.化学反应速率可以通过实验测定。下列说法错误的是( )
A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色的时间来测定反应速率
B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率
C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率
D.恒温恒容条件下发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率
题组四 化学反应速率图像
8.(2025·辽宁名校联盟高二期中)为研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率(CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O),某同学通过测定相同条件下不同时间反应中生成CO2气体的体积,绘制出如图所示的曲线。下列说法错误的是( )
A.可用CaCO3某些物理量的变化来表示该反应的反应速率
B.化学反应速率最快的时间段是t1~t2
C.v∶v∶v=2∶1∶1
D.t1~t4时间段的平均反应速率可以表示为 mL·min-1
9.(2025·清华大学附属中学高二月考)某温度时,在2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2 min末Z的平均反应速率分别为( )
A.X+3Y2Z 0.1 mol·L-1·min-1
B.2X+Y2Z 0.1 mol·L-1·min-1
C.X+2YZ 0.05 mol·L-1·min-1
D.3X+Y2Z 0.05 mol·L-1·min-1
10.(2025·广东部分学校高二联考)反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s)在四个密闭容器中进行,化学反应速率分别如下。速率最快的是( )
A.v=0.54 mol·L-1·s-1
B.v=0.24 mol·L-1·s-1
C.v=3.0 mol·L-1·min-1
D.v=0.60 mol·L-1·s-1
11.(2025·苏州高二月考)X(s)+3Y(g)Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1。一定条件下,将2 mol X和2 mol Y通入体积为2 L的恒容密闭容器中,反应10 s,测得生成0.5 mol Z。下列说法正确的是( )
A.10 s内,X的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
B.10 s内,X和Y反应放出的热量为0.5a kJ
C.第10 s时,Y的反应速率为0.075 mol·L-1·s-1
D.第10 s时,X的物质的量为1.5 mol,Y的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
12.某温度时,在一个2 L密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至t=2 min,以气体X表示的平均反应速率为 。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=0.9 mol·L-1·min-1,乙中v(Y)=0.6 mol·L-1·min-1,则 (填“甲”或“乙”)中反应速率更快。
13.(2024·淮安高二检测)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间的变化如图所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。
(1)a~b、b~c、c~d、d~e四段中,平均反应速率最大的时间段是 ,该时间段内H2的平均反应速率是 。
(2)H2的物质的量不再改变时,CO2的转化率是 (保留3位有效数字);反应前后容器内的压强比是 。
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第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
1.B 反应速率快的反应可能无明显现象,如中和反应,A错误;化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢,B正确;v=0.5 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的物质的量浓度的变化为0.5 mol·L-1,C错误;不能用固体或纯液体表示反应速率,D错误。
2.D 2~4 s内,氨的平均反应速率为=0.2 mol·L-1·s-1,A正确;前4 s内氨的平均反应速率为=0.3 mol·L-1·s-1,B正确;前2 s内氨的平均反应速率为=0.4 mol·L-1·s-1,C正确;2 s内氨的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1,不是瞬时速率,D错误。
3.D 由题化学方程式可知,若某次发酵过程中C6H12O6的反应速率是0.23 mol·L-1·h-1,则用C2H5OH表示该反应的化学反应速率是v(C2H5OH)=2v(C6H12O6)=0.46 mol·L-1·h-1。
4.A 利用条件可得:v(W)==0.02 mol·L-1·min-1,利用反应速率之比等于化学计量数之比的关系可得n=1。
5.B 合成氨的反应为N2+3H22NH3,容器a中氢气的反应速率为3 mol·L-1·min-1,转化为氮气的反应速率为1 mol·L-1·min-1;容器c中氨气的反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,转化为氮气的反应速率为6 mol·L-1·min-1,则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为v(c)>v(b)>v(a)。
6.C 锌和稀硫酸反应的离子方程式能表示反应实质:Zn+2H+Zn2++H2↑,用单位时间内固体质量变化可以测定反应速率,A不符合题意;单位时间内氢离子浓度变化可以表示反应速率,B不符合题意;反应前后硫酸根离子浓度基本不变,不能表示反应速率,C符合题意;单位时间内H2体积变化可以测定反应速率,D不符合题意。
7.D D项中,恒温恒容条件下,反应前后气体的压强始终不变,不能通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率。
8.C 碳酸钙为固体,可以用单位时间内固体质量的变化量表示反应速率,A正确;斜率越大其反应速率越大,根据图像知,斜率最大的是t1~t2时间段,B正确;由于HCl、CaCl2与CO2属于不同的聚集状态,因此对应反应速率无法直接建立比值关系,C错误;t1~t4时间段的平均反应速率可以表示为 mL·min-1,D正确。
9.D 由图像可知,反应中X、Y的物质的量减少,为反应物,Z的物质的量增多,为生成物,当反应进行到2 min时,Δn(X)=0.3 mol,Δn(Y)=0.1 mol,Δn(Z)=0.2 mol,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=3∶1∶2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则该反应的化学方程式为3X+Y2Z;反应开始至2 min末,Z的平均反应速率v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1,D项正确。
10.B 因为Y的化学计量数是1,将A、C两项都折算为Y的反应速率,依据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知A为=0.18 mol·L-1·s-1,C为=1.5 mol·L-1·min-1,即0.025 mol·L-1·s-1,W是固体,不能用单位时间内浓度的变化衡量反应速率,排除D项;故反应速率最快的是B项。
11.B X呈固态,不能用X的浓度变化表示平均反应速率,A项错误;10 s内生成0.5 mol Z,根据反应X(s)+3Y(g)Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1可知,反应放出的热量为0.5a kJ,B项正确;由题给数据,不能求Y的瞬时反应速率,只能计算10 s内Y的平均反应速率v(Y)=3v(Z)=3×=0.075 mol·L-1·s-1,C项错误;10 s内生成0.5 mol Z,则10 s内消耗0.5 mol X和1.5 mol Y,10 s时X的物质的量为2 mol-0.5 mol=1.5 mol,Y的物质的量浓度为=0.25 mol·L-1,D项错误。
12.(1)2X(g)3Y(g)+Z(g) (2)0.2 mol·L-1·min-1 (3)甲
解析:由题图可知,物质X的量减少,物质Y、Z的量增加,则X为反应物,Y、Z为生成物,且最终X、Y、Z的物质的量均不再变化,说明该反应为可逆反应,0~t min内,Δn=2.4 mol-1.6 mol=0.8 mol,Δn(Y)=1.2 mol、Δn(Z)=0.4 mol,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8 mol∶1.2 mol∶0.4 mol=2∶3∶1,该反应的化学方程式为2X(g)3Y(g)+Z(g)。(1)由以上分析知,该可逆反应的化学方程式为2X(g)3Y(g)+Z(g)。(2)反应开始至t=2 min,气体X的物质的量变化了0.8 mol,根据v=,得v(X)==0.2 mol·L-1·min-1。(3)甲中v(Y)=v(X)=×0.9 mol·L-1·min-1=1.35 mol·L-1·min-1,比乙中v(Y)=0.6 mol·L-1·min-1大,所以甲中反应速率更快。
13.(1)a~b 1 mol·L-1·min-1 (2)33.3% 7∶5
解析:(1)a~b段氢气的平均反应速率为=1 mol·L-1·min-1,b~c段氢气的平均反应速率为=0.75 mol·L-1·min-1,c~d段氢气的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,所以平均反应速率最大的时间段是a~b,该时间段内H2的平均反应速率是1 mol·L-1·min-1。
(2)由图可知,平衡时氢气的物质的量为2 mol,列三段式:
3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol 8 6 0 0
转化/mol 6 2 2 2
平衡/mol 2 4 2 2
所以平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%;恒温、恒容时,气体压强之比等于气体的物质的量之比,所以反应前后容器内的压强比是(6+8)∶(4+2+2+2)=7∶5。
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