第2章 第1节 第1课时 化学反应速率-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
2026-08-15
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摘要:
**基本信息**
本同步练习通过基础训练与能力提升分层设计,基础层聚焦反应速率计算等单一知识点应用,能力层侧重图像分析与数据处理综合能力,梯度衔接合理,适配新授课知识巩固与科学思维培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础训练|反应速率计算、速率比较、实验装置分析|以选择题为主,非选择题为简单计算,直接应用反应速率概念与公式|
|能力提升|图像分析、速率方程、分压计算、综合推断|结合物质的量变化曲线、实验数据,需多知识点整合,如根据曲线确定化学方程式|
内容正文:
[对应知能达标训练P10]
说明:选择题每题3分;非选择题共19分,本试卷共49分。
[基础训练]
1.有两位同学在条件相同的情况下,测定可逆反应:A2(g)+3B2(g)⥫⥬2C2(g)的反应速率。甲测得v(B2)=4.5 mol·L-1·min-1,乙测得v(C2)=3 mol·L-1·min-1,则这两位同学的测定结果( )
A.都正确 B.都错误
C.都正确或都错误 D.甲正确、乙错误
答案 C
2.某温度时,2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)反应2 s后,NO的浓度减少了0.06 mol·L-1,则以O2表示该时段的化学反应速率是( )
A.0.015 mol·L-1·s-1 B.0.03 mol·L-1·s-1
C.0.06 mol·L-1·s-1 D.0.12 mol·L-1·s-1
解析 A 2 s后,NO的浓度减少了0.06 mol·L-1,则v(NO)==0.03 mol·(L·s)-1,根据速率之比等于化学计量数之比,则v(O2)=v(NO)=0.015 mol·(L·s)-1。
3.量气法可以测定过氧化氢分解的反应速率。以KI为催化剂,通过测量生成气体体积的变化测定反应速率,装置如图所示。下列分析不合理的是( )
A.H2O2H2↑+O2↑
B.读数时,不应使反应体系和量气管与外界大气相通
C.读数时,应使水准瓶内液面和量气管内液面处于同一水平
D.为排除过氧化氢分解过程放热带来的影响,待锥形瓶恢复至室温再读数
解析 A H2O2催化分解生成水和氧气,A错误;若反应体系和量气管与外界大气相连通,则生成的气体逸出,测量结果不准确,B正确;水准瓶内液面和量气管内液面处于同一水平,说明两边液面上方压强一致,这样测出才是当前大气压强下气体的体积,C正确;为排除H2O2分解过程放热带来的影响,待锥形瓶恢复至室温再读数,D正确。
4.一定温度下,向10 L密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,发生反应:C2H6(g)+2CO2(g)===4CO(g)+3H2(g),测得5 min时CO的物质的量为2 mol。下列叙述正确的是( )
A.v(C2H6) = 0.01 mol·L-1·min-1
B.v(CO2) = 0.2 mol·L-1·min-1
C.5 min时c(H2)= 1.5 mol·L-1
D.4v(CO)=3v(H2)
解析 A 5 min时CO的物质的量为2 mol,v(CO)==0.04 mol·L-1·min-1。
v(C2H6) =v(CO) =×0.04 mol·L-1·min-1=0.01 mol·L-1·min-1,A正确;v(CO2) =v(CO)=0.02 mol·L-1·min-1,B错误;5 min时CO的物质的量为2 mol,则H2的物质的量为1.5 mol,c(H2)= 0.15 mol·L-1,C错误;速率之比等于计量系数之比,3v(CO)=4v(H2),D错误。
5.在2A(s)+B(g)⥫⥬3C(s)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.25 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.9 mol·L-1·s-1 D.v(D)=30 mol·L-1·min-1
解析 B 不同物质表示的同一反应速率比较要先统一单位,然后除以该物质的化学计量数,结果越大反应速率越快。A.A为固体,其浓度为常数,不用A的浓度变化表示反应速率;B.v(B)=0.25 mol·L-1·s-1;C.C为固体,其浓度为常数,不能用C的浓度变化表示反应速率;D.v(B)=v(D)=××30 mol·L-1·min-1=0.125 mol·L-1·s-1。
6.一定条件下,在容积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH<0,反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。下列说法错误的是( )
A.曲线Y表示H2的物质的量变化
B.t1时刻:正反应速率等于逆反应速率
C.在10 min时改变的条件可能是降低温度
D.0~8 min内,H2的平均反应速率为0.011 25 mol·L-1·min-1
解析 B 8分钟时X增加的量为0.6 mol,Y的减少量为1.2 mol-0.3 mol=0.9 mol,二者改变量之比等于方程式的系数比为0.6∶0.9=2∶3,则X代表NH3的物质的量变化,Y代表H2的物质的量变化。根据分析可知,曲线Y表示H2的物质的量变化,A正确;t1时刻反应未达到平衡状态,正反应速率不等于逆反应速率,B错误;8分钟达到平衡状态,10分钟后H2的物质的量减少,NH3的物质的量增加,合成氨反应的平衡正向移动,合成氨反应为放热反应,在10 min时改变的条件可能是降低温度,C正确;0~8 min内,H2的平均反应速率为=0.011 25 mol·L-1·min-1,D正确。
7.(9分)根据反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率:________________。(2分)
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L-1·s-1时,则氧气减少的速率为__________________。(2分)
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,此时间内SO2表示的速率为0.4 mol·L-1·s-1,则开始时氧气的浓度为________________。(2分)
(4)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),经过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____________________。(3分)
解析 (1)因为固体和纯液体不能用来表示化学反应的速率,所以4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2的反应速率只能用O2 、SO2来表示。
(2)化学反应速率之比等于计量数之比,氧气减少的速率:v(O2)= v(SO2) = × 0.64 mol·L-1·s-1=0.88 mol·L-1·s-1。
(3)根据4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2反应可知,变化的c(O2)= ×1.6 mol·L-1=2.2 mol·L-1,测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,则开始时氧气的浓度为2.2 mol·L-1+2.8 mol·L-1=5.0 mol·L-1。
(4)5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L-1,根据3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)反应可知,Δc(A)= 0.5 mol·L-1×=0.75 mol·L-1。C的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1,Δc(C)= 0.1 mol·L-1· min -1×5 min=0.5 mol·L-1,根据3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)反应,设初始加入A和B的物质的量浓度分别为a mol·L-1,则5 min后c(A)= a mol·L-1-0.75 mol·L-1;c(B)=a mol·L-1- 0.25 mol·L-1,且c(A)∶c(B)=3∶5,则=,解得a=1.5 mol·L-1,A在5 min末的浓度=1.5 mol·L-1-0.75 mol·L-1=0.75 mol·L-1;B的平均反应速率v(B)==0.05 mol·L-1·min -1。计量数之比等于变化量之比,所以x的值为2。
答案 (1)O2 、SO2 (2)0.88 mol·L-1·s-1 (3)5.0 mol·L-1 (4)0.75 mol·L-1 0.05 mol·L-1·min -1 2
[能力提升]
8.某温度时,在2 L容器中三种气态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+3Y⥫⥬2Z;0.1 mol·L-1·min-1
B.3X+Y⥫⥬2Z;0.1 mol·L-1·min-1
C.X+2Y⥫⥬Z;0.05 mol·L-1·min-1
D.3X+Y⥫⥬2Z;0.05 mol·L-1·min-1
解析 D 由图可知,Y、X的物质的量减小,Z的物质的量增加,则Y、X为反应物,Z为生成物,且Δn之比为(1-0.9)∶(1-0.7)∶(0.2-0)=1∶3∶2,由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知,反应为3X+Y⥫⥬2Z;反应开始至2 min末Z的平均反应速率为 mol·L-1·min-1=0.05 mol·L-1·min-1;故选D。
9.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2),式中k为常数,m、n值可用下表中数据确定。下列说法不正确的是( )
实验序号
c(H2)/(mol·L-1)
c(Cl2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
①
1.0
1.0
1.0k
②
2.0
1.0
2.0k
③
2.0
4.0
4.0k
A.在上述反应中,H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1∶2∶1
B.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.上述化学反应速率表达式中m=1、n=
D.相同条件下,H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2
解析 B 化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,故H2、HCl、Cl2的反应速率之比应为1∶2∶1,A正确;加入催化剂,正、逆反应速率都增大,B错误;反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2),结合①和②两组数据可计算:m=1,利用②和③两组数据可计算:n=,C正确;由C分析,v=kc(H2)·c(Cl2),则相同条件下,H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2,D正确。
10.碘及其化合物在合成杀菌剂、药物方面具有广泛用途。H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)在1 L的恒温容器中进行,反应过程中部分数据见下表:
反应时间/min
H2(g)/mol
I2(g)/mol
HI(g)/mol
0
4
4
0
5
2.5
10
2
若在起始时总压为p0 kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,而气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数,则10 min内H2(g)的反应速率为( )
A.0.25p0 kPa·min-1 B.0.025p0 kPa·min-1
C.0.005p0 kPa·min-1 D.0.016p0 kPa·min-1
解析 B H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)为反应前后气体总数不变的可逆反应,则反应中的任意时刻总压不变均为p0 kPa,列三段式:
H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)
0 min 4 mol 4 mol 0
10 min 2 mol 2 mol 4 mol
反应前H2(g)的分压为0.5×p0 kPa,10 min时H2(g)的分压为0.25×p0 kPa,则10 min内用H2(g)表示的反应速率为=0.025p0 kPa·min-1。
11.化合物Bilirubin在一定波长的光照下发生分解反应,反应物浓度随反应时间的变化如图所示,计算用反应物表示的4~8 min内的平均反应速率和推测反应在16 min时反应物的浓度,结果应分别是( )
A.2.5 μmol·L-1·min-1和2.0 μmol·L-1
B.2.5 μmol·L-1·min-1和2.5 μmol·L-1
C.3.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
D.5.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
解析 B 4~8 min内反应物浓度减少了10 μmol·L-1,则4~8 min内反应物的平均反应速率为2.5 μmol·L-1·min-1。图中4 min时反应物浓度为0 min时的,8 min时反应物浓度为4 min时的,根据这一规律,可以推测12 min时反应物的浓度为8 min时的,为5 μmol·L-1,16 min时反应物的浓度为12 min时的,为2.5 μmol·L-1。综上,B项正确。
12.(10分)研究化学反应及化学反应速率对促进生产具有重要的意义。
(1)在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)===3C(g)+xD(g),开始时通入4 mol A和6 mol B,5 min末时测得C的物质的量为3 mol,v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。计算:
①5 min末A的物质的量浓度为________________mol·L-1。(1分)
②前5 min内v(B)为______________mol·L-1·min-1。(1分)
③化学方程式中x的值为______________。(1分)
④此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示,其中反应速率最快的是________(填字母)。(2分)
A.v(A)=0.4 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.3 mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.2 mol·L-1·min-1
(2)CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:CO(NH2)2+H2O2===CO(NH2)2·H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30% H2O2(ρ=1.11 g·cm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素,搅拌溶解。30 ℃下反应40 min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4 g。
(二)过氧化脲性质检测
Ⅰ.过氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
①过滤中使用到的玻璃仪器有__________________(写出两种即可)。(2分)
②30% H2O2的物质的量浓度为________________(结果保留两位有效数字)。(1分)
③性质检测Ⅱ中的现象为____________________________________________;性质检测Ⅰ和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是______________。(2分)
解析 (1)①5 min末生成C 3 mol,根据计量数比值可知A消耗1 mol,则5 min末A的浓度为1.5 mol·L-1;②5 min末时测得C的物质的量为3 mol,v(C)==0.3 mol·L-1·min-1,=,则v(B)=0.2 mol·L-1·min-1;③==,即x=2;④不同物质的反应速率之比等于其计量数之比,
A.v(A)=0.4 mol·L-1·min-1,
B.v(A)=v(B)=0.25 mol·L-1·min-1,
C.v(A)=v(C)=0.1 mol·L-1·min-1,
D.v(A)=v(D)=0.1 mol·L-1·min-1,
其中反应速率最快的是A。
(2)①过滤中使用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;②30% H2O2的物质的量浓度:c(H2O2)=≈9.8 mol·L-1;③性质检测Ⅱ中,CO(NH2)2·H2O2表现出氧化性,将I-氧化为I2,振荡后I2溶于四氯化碳,由于四氯化碳密度大于水且不溶于水,静置后,现象为溶液分层,下层显紫色。性质检测Ⅰ中,CO(NH2)2·H2O2表现还原性;性质检测Ⅱ中,CO(NH2)2·H2O2表现出氧化性。
答案 (1)①1.5 ②0.2 ③2 ④A
(2)①漏斗、烧杯、玻璃棒(写出任意两个即可)
②9.8 mol·L-1 ③溶液分层,下层显紫色 还原性、氧化性
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