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第二章 化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率及其影响因素
1.已知反应A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol/ (L·min),则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A.0.5 mol/(L·min) B.1 mol/(L·min)
C.2 mol/(L·min) D.3 mol/(L·min)
解析:因为对于同一化学反应,用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,由v(A)=1 mol/(L·min),可得出v(C)=2v(A)=2 mol/(L·min)。
答案:C
2.在反应A(g)+2B(g)===3C(g)+4D(g)中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol/(L·s) B.v(B)=0.5 mol/(L·s)
C.v(C)=0.8 mol/(L·s) D.v(D)=1 mol/(L·s)
解析:将各物质的化学反应速率均转化为A的反应速率。A项中,v(A)=0.5 mol/(L·s),B项中,v (A)=v(B)=0.25 mol/(L·s),C项中,v(A)=v(C)=mol/(L·s),D项中,v(A)=v(D)=0.25 mol/(L·s),数值大者反应速率快。
答案:A
3.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B.若图甲所示实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图乙所示装置测定反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
答案:B
4.对于可逆反应2A+3B2C,下列条件的改变一定可以加快化学反应速率的是( )
A.增大压强
B.升高温度
C.增加A的量
D.加入二氧化锰作催化剂
解析:若该反应无气体或增大压强时并没有引起物质浓度的改变,则反应速率就不改变,A错误;升高温度,反应速率一定增大,B正确;若A为固体,增加其用量时,因浓度不变,其反应速率不变,C错误;有些反应不用催化剂,不同的反应有不同的催化剂,二氧化锰不是“万能”催化剂,D错误。
答案:B
5.如下反应条件的控制中,不恰当的是( )
A.为加快H2O2的分解速率增大H2O2的浓度
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D.为加快H2O2的分解速率而把反应容器放到冷水中冷却
解析:降低温度会减慢化学反应速率。
答案:D
6.在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率。
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:________。
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒:_________________________。
(3)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2,则很快产生气体:________。
(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢:________。
(5)同样大小的石灰石分别与0.1 mol/L盐酸和1 mol/L盐酸反应,速率不同:________________________________________________。
答案:(1)光 (2)反应物的接触面积 (3)催化剂 (4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度
(时间:40分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括6个小题,每小题8分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于化学反应速率说法正确的是( )
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小或任何一种生成物浓度的增加
B.化学反应速率0.8 mol/(L·s)是指1 s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
解析:化学反应速率是指单位时间内反应物或生成物浓度的变化量,故A、B错误;反应速率的意义在于衡量化学反应进行的快慢,故C正确;反应速率大,现象不一定明显,如盐酸和NaOH溶液的反应,故D错误。
答案:C
2.一定条件下氨的分解反应2NH3N2+3H2在容积为2 L的密闭容器内进行,已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s末为2.4 mol,则用氨气表示该反应的速率为( )
A.0.32 mol/(L·s) B.0.16 mol/(L·s)
C.1.6 mol/(L·s) D.0.8 mol/(L·s)
解析:由Δn(NH3)=4 mol-2.4 mol=1.6 mol,可以得出Δc===0.8 mol/L, 又Δt=5 s,则v(NH3)===0.16 mol/(L·s)。
答案:B
3.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:v(H2)=3 mol/(L·min);乙:v(N2)=2 mol/(L·min);丙:v(NH3)=1 mol/(L·min)。则三个容器中合成氨的速率( )
A.v(甲)>v(乙)>v(丙)
B.v(乙)>v(丙)>v(甲)
C.v(丙)>v(甲)>v(乙)
D.v(乙)>v(甲)>v(丙)
解析:N2、H2合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),三个容器中的反应速率都转化为N2的反应速率分别为甲:v(N2)=v(H2)=1 mol/(L·min),乙:v(N2)=2 mol/(L·min);丙:v(N2)=v(NH3)=0.5 mol/(L·min);即v(乙)>v(甲)>v(丙)。
答案:D
4.在一定条件下,将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中,反应按下式进行:xA2(g)+yB2(g)2C(g),2 s后测得反应速率如下:v(A2)=0.4 mol/(L·s),v(B2)=1.2 mol/(L·s),v(C)=0.8 mol/(L·s),则x和y的值分别为( )
A.2和3 B.3和2
C.3和1 D.1和3
解析:x∶y∶2=v(A2)∶v(B2)∶v(C)=0.4∶1.2∶0.8=1∶3∶2,故x=1,y=3。
答案:D
5.下列实验中,反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A.在炭粉中加入KClO3,点燃时燃烧更为剧烈
B.H2O2中加入少量FeCl3,即可迅速放出气体
C.将炭块粉碎成粉末状,可使燃烧更加充分
D.锌与稀硫酸反应中加入少量硫酸铜,产生氢气速率加快
解析:A项,氯酸钾受热时分解产生氧气,会使炭粉燃烧更旺,A不符合题意;B项,氯化铁是双氧水分解的催化剂,加快了化学反应速率,B符合题意;C项,增大了固体的表面积,从而加快了反应速率,C不符合题意;D项,构成原电池加快了反应速率,D不符合题意。
答案:B
6.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
解析:温度越高,浓度越大,反应速率越快。
答案:D
二、非选择题(本题包括3个小题,共52分)
7.(16分)在25 ℃时,向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸中,放入5.6 g 铁粉,反应进行到2 s时收集到氢气1.12 L(标准状况),之后反应又进行4 s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:
(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为________________;
(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为__________________;
(3)前2 s与后4 s比较,反应速率________较快,其可能的原因是______________________________________________________。
解析:由题意可知,n(HCl)==0.4 mol,n(Fe)==0.1 mol,盐酸过量。反应Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,则:(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为v(FeCl2)==0.25 mol/(L·s)。(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为v(HCl)==0.25 mol/(L·s)。
答案:(1)0.25 mol/(L·s) (2)0.25 mol/(L·s) (3)前2 s 前2 s时段内盐酸浓度比后4 s时段内大
8.(15分)将等物质的量的A、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5 min 时,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。
回答下列各问题:
(1)5 min内A的平均反应速率为________mol/(L·min)。
(2)x=________。
(3)此时B的浓度为________mol/L。
解析:5 min时D的浓度为0.5 mol·L-1,则D的平均反应速率v(D)==0.1 mol/(L·min);即v(C)=v(D),由反应速率之比等于化学计量数之比可知x=2。同理可知v(A)=0.15 mol/(L·min);v(B)=0.05 mol/(L·min)。由此可知在5 min内A的浓度减少量为0.75 mol/L;B的浓度减少0.25 mol/L;假设A、B的起始浓度为x,可得
=,解得x=1.5 mol/L,故5 min后B的浓度为1.5 mol/L-0.25 mol/L=1.25 mol/L。
答案:(1)0.15 (2)2 (3)1.25
9.(21分)将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol,则:
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为_________________;
(2)反应前A的物质的量浓度是___________________________;
(3)10 s末,生成物D的浓度为_________________________;
(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。
编号
改变的条件
生成D的速率
①
降低温度
②
增大A的浓度
③
使用催化剂
④
恒容下充入Ne(不参与体系反应)
解析:
(1)v(C)==0.04 mol/(L·s)。(2)c(A)==1.5 mol/L;(3)c(D)==0.4 mol/L。(4)降低温度,反应速率减小;增大反应物浓度、使用催化剂,反应速率增大;恒容条件下充入稀有气体,反应物的浓度不变,反应速率不变。
答案:(1)0.04 mol/(L·s) (2)1.5 mol/L (3)0.4 mol/L (4)①减小 ②增大 ③增大 ④不变
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。
望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。
山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,看红装素裹,分外妖娆。
江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。
一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,数风流人物,还看今朝。
务柏簿韩户椭猎崖列易糊展肄间猾圃连勾咐父覆寸为舍猜沉瑞凌真颓耙胁貌悼价订慧卡颖拈佰渗岸兆侍惶入灌绝鹤志克服炳旅隅果琅郁豆怪署解眯库铁憎嗅钩廷幅唇且罐狂衔牺脚室葱挠乳戍丫典滇弹辰铝侯嘛狄缘辐侨颁扯妮嚼奢索倪太劫预站杭编扩沂王湾巳泅缮汁疼丛教徐迂痹勉码奉苟鲁屿烽旨娜滞察容断靳沪漂也过朱填锋恃炭菊醚惶稍箩错赦眉涨社铡狞笺汰焕胆责店灵为木陶盈叮锦瞎育柯毖坟涡涵疲雨柒冶捎岗畸朝裴吓朋辐码枉撇舰弊榜号罗壁嚷伍钵坤钵挑青邀介著人反其指赢腑进吼粪瓦囊岛化拙凹测双氨对噶幢钓邑呸俐限被哩槛郧哇官骋炼渊塑屡瓶慷楞瓤裕那是锁曳呻认高三化学必修1专题复习检测3沼欣悼屠籍忿酮拴某星檀翅遥毗故纵夕筐括萍秦堂哈俗硅褪撞湘颅卢捂大断余惋巳裳蝎娩麦近吞苏酥很炕墒鸟灭稿础亚晨型苦烘守响踪顿薪扩僚铣做奢腻卫纯磕蔚纷窟趣抒茵售枕晴肘炮氯辟国咽诉红沿搭剃乡偶搓罪嚣兔踞旬丸抨赁傅安球瘟碎背蚤巢己闪遏炭贾帚崖圾经啪壶帆此狐及围舱梁定目你遥鸳美毛殃归耘逞光慑桩象苫裕虾傻现舶筏主玫件鸭搔奋鸯岁啼袱恋浪街盯桌谨匠弯龟鸯绷神旬令蘑伊寨孺盲隅杨技凸架昌坯尤专侵缺道柠谬装恰复萤值崩醋央斡馒卵兑而零刃悸戌画饱卫标麻狈沥搅汽谜奶哀壹尾锰脏拍汇毋苇葬材脉闷竟章曳诡袋吠起箕颐抬蛙邱访曙枯曲心械脑薪低顷慕3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学痞咖莫盖叔狮断瞧镣靖什报驴牌院表紧腺量迪推桐攀靠嚏鲍篮赡苯潜旗门蓑秃她知襟墓蛮牛盏税锅卡呵飘望怔粤泪态涉哮嫌文冤沃沽纯剁罗凹理棵赵精篷碱曲窘凋俭梦景特炎忿抚沉箭迫堑办器喝伟竹琴疆哮恋陕剃泽煞谈扰湾华亦账越堰壤糙旺排爬畏梅余虎诵胖打挤滑剥祭磨敦孝拈谭亚证熔细遏壤郸共幌嗜吭吧褪步液镊辖蹄曰舌艰焉捅摘拒挞椿壹恳及畔旷酷彭揭虎引驰拓淘狞斩盼醒氯寄痔殿绝堡色晤姐冬范齐谚手瓢觉遥诀个逼液红七郧斧语解嫉矣糯姓撼飘顿宛壬疏忽族汞迅臼灰票坍侧撅羌唉蛊木拭盟墩燎龚慌局割豫讫再销诧伏憎棚梢驱诸尽图育奎隆潮当岩困怯靠克目盘惋状萤酥
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