内容正文:
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.C [解析] 化学反应速率指的是一段时间内化学反应的平均速率,A错误;化学反应速率为0.5 mol·L-1·s-1是指反应1 s内某物质的浓度改变了0.5 mol·L-1,B错误;化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量,C正确;固体或纯液体的浓度被视为常数,一般不用固体或纯液体单位时间内浓度的变化表示化学反应速率,D错误。
2.D [解析] 由速率之比等于相应的化学计量数之比,则根据方程式知v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6;v(NH3)=v(O2),A错误;v(O2)=v(H2O),B错误;v(NH3)=v(H2O),C错误;v(O2)=v(NO),D正确。
3.D [解析] KMnO4具有强氧化性,能将H2C2O4氧化为二氧化碳,本身被还原为Mn2+而褪色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,故A正确;锌与稀硫酸反应生成氢气,可以通过测量一定时间内产生的氢气体积来计算反应速率,故B正确;化学反应过程中,参与反应物质的某些性质如光的吸收、光的发射、导电能力等发生改变,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,故C正确;反应前后气体分子数不变,故反应前后气体总压强不变,所以不能通过测量压强来测定反应速率,故D错误。
4.C [解析] 用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。①v(CO2)=2 mol·L-1·min-1、
②v(CO2)=v(H2)=3 mol·L-1·min-1、③v(CO2)=v(CH4)=0.2 mol·L-1·s-1=12 mol·L-1·min-1、
④v(CO2)=v(H2O)=0.15 mol·L-1·s-1=9 mol·L-1·min-1,故速率大小关系为③>④>②>①。
5.B [解析] 依据题意,根据三段式知:
用Z的浓度变化来表示该反应的速率为=0.11 mol·L-1·s-1,B正确。
6.B [解析] 对于同一反应,在相同时间段内,用不同物质表示化学反应速率时,速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,据此分析解答。反应开始时体系内只有反应物A、B,没有生成物C,经20 s后测得C的浓度为3.6 mol·L-1,则Δc(C)=3.6 mol·L-1,根据反应转化关系可知|Δc(A)|=Δc(C)=3.6 mol·L-1,故20 s内,用物质A表示的反应速率为v(A)==0.18 mol·L-1·s-1,A正确;反应开始时,c(A)==4 mol·L-1,20 s内A物质转化浓度为3.6 mol·L-1,故20 s时,物质A的转化率为×100%=90%,B错误;根据选项A分析可知,在20 s内v(A)=0.18 mol·L-1·s-1,由于v(A)∶v(B)=2∶1,所以v(B)=v(A)=×0.18 mol·L-1·s-1=0.09 mol·L-1·s-1=5.4 mol·L-1·min-l,C正确;根据已知信息可知,经20 s后测得C的浓度为3.6 mol·L-1,则|Δc(B)|=Δc(C)=×3.6 mol·L-1=1.8 mol·L-1,由于反应开始时B物质的浓度c(B)==2 mol·L-1,故20 s时物质B的浓度为c(B)=2 mol·L-1-1.8 mol·L-1=0.2 mol·L-1,D正确。
7.C [解析] 0~6 min生成O2的物质的量为1×10-3 mol,消耗H2O2的物质的量为2×10-3 mol,平均反应速率
v(H2O2)=≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,故A正确;0~4 min内生成17.2 mL氧气,4~8 min内生成9.3 mL氧气,所以0~4 min的平均反应速率较4~8 min的平均反应速率快,故B正确;由A项可知,反应至6 min时, c(H2O2)==0.20 mol·L-1,故C错误;由A项可知,反应至6 min时,H2O2分解率为×100%=50%,故D正确。
8.C [解析] 在容积恒为0.5 L的密闭容器中,充入物质的量均为n mol的A(g)和B(g),在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)C(g)+D(g),曲线Ⅲ代表C(g)的浓度随时间的变化曲线,浓度的变化量之比等于化学计量数之比,故曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示A(g)、B(g)的浓度随时间的变化曲线,A错误;A、B的起始浓度均为4.0 mol·L-1,容器的容积为0.5 L,则n=2.0,B错误;由图知,0~4 min内,用C表示的化学反应速率为v(C)= =0.25 mol·L-1·min-1, v(D)=v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,C正确;A和B的初始浓度相等,浓度变化量之比为1∶3,平衡转化率不相等,D错误。
9.D [解析] 根据图像计算得|Δn(A)|∶|Δn(B)|∶Δn(C)=1.2∶0.4∶0.8=3∶1∶2,故b=1,c=2,该反应为3A(g)+B(g)2C(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),表示消耗3 mol A放出Q kJ能量,12 s内,A的消耗量为0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,放出的热量为0.4Q kJ,A错误;A的瞬时反应速率无法计算,B错误;12 s后,反应达到平衡,由方程式3A(g)+B(g)2C(g)可知,A的消耗速率等于B的生成速率的3倍,C错误;根据A项分析,该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g),D正确。
10.(1)装置气密性
(2)1.3
(3)溶液温度 H+的浓度
[解析] (1)需要测定收集气体的体积,故连接好仪器后,需要检查装置气密性。
(2)每隔10 s观测注射器中气体的体积,30~40 s的平均反应速率为=1.3 mL·s-1。
(3)根据题给表格中反应速率的数据可知,反应速率开始较慢,然后变大,最后又变小,因为开始时,虽然盐酸浓度大,但温度较低,反应速率较小,反应放热,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大,反应进行到后期,盐酸的浓度明显降低,反应速率减小。
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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
◆ 学习任务一 化学反应速率及测定
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.化学反应速率是指某一时刻,某种反应物的瞬时反应速率
B.化学反应速率为0.5 mol·L-1·s-1是指反应1 s时某物质的浓度为0.5 mol·L-1
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.化学反应速率可用反应体系中任何一种物质浓度的变化来表示
2.已知:4NH3+5O24NO+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位均为mol·L-1·min-1)表示,则正确的关系式是 ( )
A.v(NH3)=v(O2)
B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O)
D.v(O2)=v(NO)
3.[2025·福建福州三中高二期中] 化学反应的速率是通过实验测定的。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
◆ 学习任务二 化学反应速率的计算和比较
4.已知在一定条件下CO2可转化为高附加值的燃料CH4,反应原理为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。实验测得在四种不同条件下的反应速率分别为①v(CO2)=2 mol·L-1·min-1、②v(H2)=12 mol·L-1·min-1、③v(CH4)=0.2 mol·L-1·s-1、④v(H2O)=0.3 mol·L-1·s-1,则四种条件下的速率大小关系为 ( )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.③>④>②>① D.④=③>②>①
5.在一定条件下发生反应2X(g)2Y(g)+Z(g),将4 mol X通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 s末测得X的物质的量为1.8 mol。用Z的浓度变化来表示该反应的速率(单位为mol·L-1·s-1)为 ( )
A.0.09 B.0.11 C.0.18 D.0.22
6.[2026·安徽七中高二检测] 将8 mol A气体和4 mol B气体置于2 L的密闭容器中,发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经20 s后测得C的浓度为3.6 mol·L-1,下列说法不正确的是 ( )
A.20 s内,用物质A表示的反应速率为0.18 mol·L-1·s-1
B.20 s时,物质A的转化率为45%
C.20 s内,用物质B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l
D.20 s时物质B的浓度为0.2 mol·L-1
7.一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) ( )
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B.0~4 min的平均反应速率较4~8 min的平均反应速率快
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
8.[2025·辽宁名校联盟高二联考] 在容积恒为0.5 L的密闭容器中,充入物质的量均为n mol的A(g)和B(g),在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)C(g)+D(g),测得A(g)、B(g)和C(g) 的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ表示B的浓度随时间的变化曲线
B.n=8.0
C.0~4 min内,用D表示的化学反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
D.A和B的平衡转化率相等
9.[2025·湖北十堰八校教联体高二月考] 某温度下,在容积为2 L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
B.12 s时,A的瞬时反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
C.12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率
D.该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)
10.盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用如图所示装置可测定该反应的反应速率。请根据要求填空:
(1)连接好仪器后,需要检查 ,再加入药品进行实验。
(2)在锥形瓶中加入5 g碳酸钙,加入20 mL 1 mol·L-1盐酸。每隔10 s观测注射器中气体的体积,并以mL·s-1为反应速率的单位,计算每10 s内的反应速率。数据处理的结果见下表:
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/
(mL·s-1)
0.4
1.0
1.1
?
0.9
0.8
表格中的“?”处应填的数据是 。
(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与 和 有关。
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