2-2 化学反应速率 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

主题二 化学反应及其规律第二节 化学反应速率同步练习 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　） A. 化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B. 化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1s时某物质的浓度为0.8 mol/L C. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D. 对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 2. 在2L的密闭容器中，发生反应2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃，经过5s后，SO₃的物质的量增加了0.5 mol，则在这段时间内用SO₃表示的平均反应速率为（　　） A. 0.1 mol/(L·s) B. 0.05 mol/(L·s) C. 0.5 mol/(L·s) D. 0.02 mol/(L·s) 3. 已知4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 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. 5v(O₂) = 6v(H₂O) C. 2v(NH₃) = 3v(H₂O) D. 4v(O₂) = 5v(NO) 4. 下列措施中，能加快化学反应速率的是（　　） A. 降低温度 B. 减小反应物浓度 C. 使用催化剂 D. 增大反应容器体积 5. 下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A. 催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 C. 催化剂能改变化学反应速率 D. 任何化学反应都需要催化剂 6. 100 mL 6 mol/L的H₂SO₄与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（　　） A. Na₂CO₃固体 B. 水 C. K₂SO₄固体 D. NaOH固体 7. 下列反应中，温度升高反应速率加快最明显的是（　　） A. 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ B. CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ C. 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑（MnO₂催化） D. Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu 8. 在反应C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g)中，下列条件改变可使反应速率增大的是（　　） A. 增加C的量 B. 将容器的体积缩小一半 C. 保持体积不变，充入N₂使压强增大 D. 保持压强不变，充入N₂使体积增大 9. 医学上常用双氧水（H₂O₂）消毒，其分解反应为2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑。下列措施不能加快H₂O₂分解速率的是（　　） A. 升高温度 B. 加入MnO₂ C. 增大H₂O₂浓度 D. 增大压强 10. 某温度下，反应2N₂O₅ = 4NO₂ + O₂开始进行时，c(N₂O₅) = 0.0408 mol/L，经过1 min后，c(N₂O₅) = 0.030 mol/L，则该反应的反应速率为（　　） A. v(N₂O₅) = 1.08×10⁻³ mol/(L·s) B. v(N₂O₅) = 1.08×10⁻³ mol/(L·min) C. v(NO₂) = 1.08×10⁻³ mol/(L·s) D. v(O₂) = 1.08×10⁻³ mol/(L·s) 二、填空题（共30分） 11. 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的__________或生成物浓度的__________来表示。计算公式为v = __________，常用单位是__________或__________。 12. 影响化学反应速率的因素主要有内因和外因。内因是__________，外因包括__________、__________、__________、__________等。其中，升高温度，反应速率__________；增大反应物浓度，反应速率__________；使用催化剂，反应速率__________（填”增大”、“减小”或”不变”）。 13. 在反应2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃中，若用不同物质表示反应速率，则v(SO₂):v(O₂):v(SO₃) = __________。若v(SO₂) = 0.4 mol/(L·min)，则v(O₂) = __________ mol/(L·min)，v(SO₃) = __________ mol/(L·min)。 14. 催化剂能同等程度地改变__________反应速率，但不能改变__________，也不能使__________。在医药工业中，催化剂广泛用于__________（举一例）。 15. 医学上，药物在体内的代谢速率受多种因素影响。体温升高（发烧）时，药物代谢速率通常__________（填”加快”或”减慢”）；肝肾功能不全时，药物代谢速率通常__________（填”加快”或”减慢”），容易导致药物__________（填”中毒”或”失效”）。 三、判断题（每题2分，共10分） 16. 判断下列说法是否正确（正确的打”√“，错误的打”ד）： （1）化学反应速率通常用单位时间内任何一种物质浓度的变化来表示。（　　） （2）对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因此增加固体或纯液体的量，反应速率不变。（　　） （3）催化剂既能加快正反应速率，也能加快逆反应速率。（　　） （4）压强对化学反应速率的影响，实质是通过改变浓度来实现的。（　　） （5）温度每升高10℃，化学反应速率一定增大到原来的2倍。（　　） 四、简答题（共15分） 17.（8分）解释下列现象： （1）食品在夏天比在冬天更容易变质； （2）工业合成氨时，需要采用高温、高压和催化剂的条件。 18.（7分）在实验室用H₂O₂分解制取氧气时，通常加入少量MnO₂。某同学进行了以下实验： 实验①：5 mL 5% H₂O₂溶液，室温，无催化剂； 实验②：5 mL 5% H₂O₂溶液，室温，加入少量MnO₂； 实验③：5 mL 5% H₂O₂溶液，加热，无催化剂。 请比较三个实验中H₂O₂分解速率的快慢，并说明理由。 五、计算题（共15分） 19.（8分）在2L密闭容器中，发生反应N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃。起始时充入1 mol N₂和3 mol H₂，5 min后测得NH₃的物质的量为0.4 mol。 （1）计算这段时间内用NH₃表示的平均反应速率； （2）计算这段时间内用N₂和H₂表示的平均反应速率； （3）计算5 min末H₂的物质的量浓度。 20.（7分）某药物在体内的代谢反应为一级反应，其代谢速率与药物浓度成正比。已知该药物在体内的半衰期（浓度减少一半所需的时间）为4 h。 （1）若患者服药后初始血药浓度为8 mg/L，计算8 h后的血药浓度； （2）若要保持有效血药浓度（不低于2 mg/L），计算需要间隔多长时间服药一次。 【参考答案】 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C C B C B D A 二、填空题 11. 减少；增加；Δc/Δt；mol/(L·s)；mol/(L·min)（或mol·L⁻¹·s⁻¹、mol·L⁻¹·min⁻¹） 12. 反应物本身的性质（或内因）；温度；浓度；压强；催化剂；增大；增大；增大 13. 2:1:2；0.2；0.4 14. 正、逆；反应的平衡状态（或平衡转化率）；不发生的反应发生；药物合成（或有机合成、消毒等合理答案） 15. 加快；减慢；中毒 三、判断题 16.（1）×　（2）√　（3）√　（4）√　（5）× 四、简答题 17. 答： （1）食品变质是化学反应（如氧化反应、微生物代谢等）。夏天温度高，冬天温度低。升高温度，分子运动速率加快，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快。因此，食品在夏天比在冬天更容易变质。 （2）工业合成氨的反应为N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃，该反应是可逆反应，正反应是气体分子数减小的放热反应。 高温：虽然不利于平衡正向移动，但可以加快反应速率，缩短达到平衡的时间； 高压：增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快，同时有利于平衡向气体分子数减小的方向（正向）移动； 催化剂：使用铁触媒等催化剂，可以成千上万倍地加快反应速率，提高生产效率。 18. 答：三个实验中H₂O₂分解速率的快慢顺序为：实验③ > 实验② > 实验①。 理由： 实验①：无催化剂，室温，分解速率最慢； 实验②：加入MnO₂催化剂，催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但温度仍为室温； 实验③：加热，升高温度能显著增加活化分子百分数，加快反应速率。虽然无催化剂，但温度对反应速率的影响通常比催化剂更显著（在本实验条件下）。 因此，加热（实验③）的速率最快，加催化剂（实验②）次之，无催化剂室温（实验①）最慢。 五、计算题 19. 解： （1）NH₃的浓度变化：Δc(NH₃) = 0.4 mol / 2 L = 0.2 mol/L v(NH₃) = Δc/Δt = 0.2 mol/L / 5 min = 0.04 mol/(L·min) 或换算为：0.04/60 mol/(L·s) = 6.67×10⁻⁴ mol/(L·s) （2）根据反应速率之比等于化学计量数之比： v(N₂):v(H₂):v(NH₃) = 1:3:2 v(N₂) = v(NH₃)/2 = 0.04/2 = 0.02 mol/(L·min) v(H₂) = 3v(NH₃)/2 = 3×0.04/2 = 0.06 mol/(L·min) （3）反应消耗的H₂的物质的量： 根据反应方程式，生成0.4 mol NH₃，消耗H₂的物质的量为0.6 mol。 5 min末H₂的物质的量 = 3 mol - 0.6 mol = 2.4 mol 5 min末H₂的物质的量浓度 = 2.4 mol / 2 L = 1.2 mol/L 答：（1）v(NH₃) = 0.04 mol/(L·min)；（2）v(N₂) = 0.02 mol/(L·min)，v(H₂) = 0.06 mol/(L·min)；（3）5 min末H₂的物质的量浓度为1.2 mol/L。 20. 解： （1）一级反应的半衰期与初始浓度无关。半衰期为4 h，则： 0 h：8 mg/L 4 h：4 mg/L（经过一个半衰期） 8 h：2 mg/L（经过两个半衰期） 或计算：8 h后的血药浓度 = 8 mg/L × (1/2)² = 2 mg/L （2）有效血药浓度不低于2 mg/L，即最多允许浓度降至初始浓度的1/4（8→2）。 经过时间 = 2个半衰期 = 2×4 h = 8 h 因此，需要间隔8 h服药一次，以保持有效血药浓度。 答：（1）8 h后的血药浓度为2 mg/L；（2）需要间隔8 h服药一次。 学科网（北京）股份有限公司 $