《化学反应速率》同步练习4(人教版选修4).docx

第二章第一节 化学反响速率
一、选择题(每题有1个或2个选项符合题意)
1．一定条件下，向2 L密闭容器中参加2 mol N2和10 mol H2发生反响N2＋3H22NH3,2 min时测得剩余N2为1 mol，此时表示的化学反响速率正确的选项是(　　)
A．v(N2)＝0.25 mol·(L·min)－1
B．v(H2)＝0.75 mol·(L·min)－1
C．v(NH3)＝1 mol·(L·min)－1
D．v(NH3)＝0.25mol·(L·min)－1
【答案】AB
2．(2022·泉州高二检测)在2 L容器中发生3A＋B＝2C的反响，最初参加的A、B都是4 mol，A的反响速率为0.12 mol/(L·s),10 s后容器内的B物质的量为(　　)
A．1.6 mol　B．2.8 mol　C．3.2 mol　D．3.6 mol
【答案】C
3．在一定条件下，将A2和B2气体通入1 L密闭容器中，反响按下式进行：mA2＋nB22C,2 s内反响速率如下：v(A2)＝0.5 mol/(L·s)，v(B2)＝1.5 mol/(L·s)，v(C)＝1mol/(L·s)，那么m和n 的值分别为(　　)
A．2、3 B．3、2 C．3、1 D．1、3
【答案】D
4．反响4A(s)＋3B(g)＝2C(g)＋D(g)，经2 min后，B的浓度减少了0.6mol/L。以下反响速率的表示正确的选项是(　　)
A．用A表示的反响速率是0.4 mol/(L·min)
B．用B表示的反响速率是0.3 mol/(L·min)
C．2 min末时的反响速率，用B表示是0.3 mol/(L·min)
D．在这2 min内用B表示的反响速率的值是减小的，C表示的反响速率逐渐增大
【解析】2 min内B的浓度减小0.6 mol/L，那么v(B)＝＝0.3 mol/(L·min)，B正确；由于A为固体，不可用来表示反响速率，A错误；由于化学反响速率是平均速率，而不是瞬时速率，C错误；在同一时间内无论用反响物还是用生成物表示的反响速率其变化趋势是相同的。
【答案】B
5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的反响中，经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.9mol/L，此时间内用O2表示的平均速率为0.45mol/(L·s)，那么这段时间是(　　)
A．1 s B．0.44 s C．2 s D．1.33 s
【答案】A
6．甲、乙两个容器内都在进行A→B的反响，甲中每分钟减少4 mol A，乙中每分钟减少2 mol A，那么两容器中的反响速率(　　)
A．甲快 B．乙快
C．相等 D．无法确定
【解析】因为不知道甲、乙两个容器的体积，所以无法比较反响速率。
【答案】D
7．以下关于化学反响速率的说法正确的选项是(　　)
A．化学反响速率是指一定时间内任何一种反响物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
B．化学反响速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C．根据化学反响速率的大小可以知道化学反响进行的快慢
D．对于任何化学反响来说，反响速率越大，反响现象就越明显
【解析】化学反响速率可用单位时间内反响物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，A错；化学反响速率是指单位时间内某物质的浓度变化，B错；通过化学反响的速率大小可以确定化学反响的快慢，C对；化学反响进行不一定有明显现象，这类反响的反响速率不能用现象来判断，D错。
【答案】C
8．合成氨反响：3H2＋N22NH3，其反响速率分别为v(H2)，v(N2)，v(NH3)(用mol·L－1·s－1表示)，那么正确的关系式是(　　)
A．v(H2)＝v(N2)＝v(NH3)
B．v(N2)＝2v(NH3)
C．v(H2)＝3/2v(NH3)
D．v(N2)＝3v(H2)
【解析】反响速率之比等于物质的化学计量数之比，即v(H2):v(N2):v(NH3)＝3:1:2。
【答案】C
9．反响3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)在不同条件下，反响速率分别为
①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
那么此反响在不同条件下进行得最快的是(　　)
A．②③B．①③C．②④D．①
【解析】化归为同一种物质表示的反响速率再比较，注意反响速率的单位。
【答案】A
10．在一定条件下，向2L密闭容器中参加2 mol N2和10 mol H2发生反响N2＋3H22NH3,2 min时，测得剩余N2为1 mol，对于此化学反响速率表示不正确的选项是(　　)
A．v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1
B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1
D．v(N2)＝0.5 mol·L－1·min－1
【解析】此题考查了化学反响速率的有关计算方法。用N2来表示其反响速率时v(N2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1，这样就不难计算出
v(H2)＝3×v(N2)＝0.75 mol·L－1·min－1
v(NH3)＝2×v(N2)＝0.5 mol·L－1·min－1
故不正确的为C、D。
【答案】CD
11．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2L容器中使它们发生如下反响，3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g),5 min末已生成0.2 mol W，假设测知以Z浓度变化来表示的反响平均速率为0.01 mol·L－1·min－1，那么上述反响中Z气体的反响方程式系数n的值是(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
【解析】5 min末Δn(Z)＝0.01 mol·L－1·min－1×5 min×2 L＝0.1 mol
由反响
　　　3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)
　0.6　　　0.4　　　0　　　0
　　　　　　　　　0.1　　0.2
　　　　　　　　0.1　　0.2
根据转化物质的量之比等于各物质的化学计量数之比得：
n/0.1＝2/0.2　得n＝1
【答案】A
12．在密闭容器中进行可逆反响，A与B反响生成C，其反响速率分别用v(A)、v(B)、v(C)(mol·L－1·s－1)表示，且v(A)、v(B)、v(C)之间有如下所示的关系：v(B)＝3v(A)；3v(C)＝2v(B)。那么此反响可表示为(　　)
A．2A＋3B＝2C　　　　　　B．A＋3B＝2C
C．3A＋B＝2C D．A＋B＝C
【解析】由关系v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)得v(A)v(B)v(C)＝132，可得出A＋3B＝2C。
【答案】B
13．反响4A(气)＋5B(气)＝4C(气)＋6D(气)在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3 mol。以下论述正确的选项是(　　)

B．容器中含D的物质的量至少为0.45 mol
C．容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6
D．容器中A的物质的量一定增加了0.3 mol
【解析】C的物质的量增加了0.3 mol，也即消耗A为0.3 mol，D错；根据反响速率数学表达式：v(A)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，A错；生成D的物质的量为0.3 mol×＝0.45 mol，故D的物质的量至少为0.45 mol，B正确；根据计算容器中A、B、C、D的物质的量比不一定是4:5:4:6，C错。
【答案】B
14．恒温下，将1 mol N2和3 mol H2在体积为2 L的容器中混合，发生如下反响：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g),2 s时测得NH3的体积分数为25%。那么以下说法中不正确的选项是(　　)
A．用N2浓度的减少表示的平均反响速率为0.2 mol·L－1·s－1
B. 2 s时N2的转化率为40%
C．2 s时混合气体中n(N2)n(H2)n(NH3)＝3:9:4
D．2 s 时NH3的浓度为0.4 mol·L－1
【答案】A
二、非选择题
15．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生以下反响：3A(g)＋B(g)＝xC(g)＋2D(g)。经4 min后测知D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A):c(B)＝3:5，C的平均反响速率是0.125 mol·L－1·min－1，此时A的物质的量浓度为__________，B的平均反响速率为__________，x值是__________。
【解析】此题考查了化学反响速率有关计算的应用。由4 min内D的浓度变化量为0.5 mol·L－1，可以求出A、B、C的浓度变化量分别为×0.5 mol·L－1、×0.5 mol·L－1、×0.5 mol·L－1。设A、B的起始浓度为n，那么可以得到以下关系：
3A(g)＋B(g)＝xC(g)＋2D(g)
nn0　　　0
0.75　0.25　0.25x0.5
(n－0.75) (n－0.25)0.25x0.5
由题意c(A):c(B)＝(n－0.75):(n－0.25)＝3:5，n＝1.5 mol·L－1，c(A)＝(n－0.75) mol·L－1＝0.75 mol·L－1，根据v(B)＝或先求v(D)，再根据v(B)v(D)＝12求得v(B)＝0.0625 mol·L－1·min－1，根据v(C)v(D)＝x2，求得x＝2。
【答案】0.75 mol·L－1　0.0625 mol·L－1·min－1　2
16．根据反响4FeS2＋11O2＝2Fe2O3＋8SO2，试答复以下问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反响的化学反响速率__________；
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol/(L·s)时，那么氧气减少的速率为__________；
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol/L，此时间内SO2的速率为0.4 mol/(L·s)，那么开始时氧气的浓度为__________________。
【答案】(1)SO2或O2　(2)0.88 mol/(L·s)
(3)5 mol/L
17．丙酮(CH3COCH3)和碘在酸性溶液中发生以下反响：CH3COCH3＋I2―→CH3COCH2I＋H＋＋I－。
25℃时，该反响的速率由以下经验式决定：
v＝2.73×10－5c(CH3COCH3)·c(H＋)mol/(L·s),25 ℃时，如果c(I2)、c(CH3COCH3)、c(H＋)的起始浓度依次是0.01 mol/L、0.1 mol/L、0.01 mol/L。求：
(1)反响开始时的速率；
(2)当溶液中的I2消耗一半时，反响速率比开始时慢还是快
【解析】(1)反响开始时
c(CH3COCH3)＝0.1 mol/L，
c(H＋)＝0.01 mol/L，
所以v0＝2.73×10－5×0.1×0.01 mol/(L·s)
2.73×10－8 mol/(L·s)。
(2)I2消耗的浓度为0.005 mol/L，消耗的CH3COCH3浓度为0.005 mol/L，生成H＋浓度为0.005 mol/L，此时
c(CH3COCH3)＝0.1 mol/L－0.005 mol/L
＝0.095 mol/L，
c(H＋)＝0.01mol/L＋0.005mol/L
＝0.015mol/L，
vt＝2.73×10－5×0.095×0.015 mol/(L·s)
＝3.89×10－8mol/(L·s)
因为vt>v0＝2.73×10－8mol/(L·s)
所以25℃时当溶液中的I2反响掉一半时，反响速率比开始时快。
【答案】(1)2.73×10－8 mol/(L·s)
(2)3.89×10－8 mol/(L·s)>2.73×10－8mol/(L·s)，反响速率比开始时快。
18．有人研究了340 K时N2O5的分解反响：2N2O5＝4NO2＋O2，所得实验数据(各种物质在不同时刻的浓度)见下表。
t/min
0
1
2
3
4
c(N2O5)/mol·L－1
0.160
0.114
0.080
0.056
0.040
c(O2)/mol·L－1
0
0.023
0.040
0.052
0.060
(1)图象能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你在以下列图中分别作出c(N2O5)－t图象及c(O2)－t图象，描述反响物、生成物的浓度与反响时间的关系。
(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请按下式计算化学反响速率，并将计算结果填入表中。
v(B)＝
Δt
t1－t0
t2－t1
t3－t2
t4－t3
v(N2O5)(mol·L－1·min－1)

v(O2)(mol·L－1·min－1)

(3)根据计算结果寻找用各物质表示的化学反响速率之间的关系。
【解析】(1)依据题给数据在坐标系内描点作图即可。
(2)将相关数据代入计算式分别求算。
(3)对照求出的数据在数值上进行其量的比照关系可知速率之比为化学计量数之比。
【答案】(1)
(2)
Δt
t1－t0
t2－t1
t3－t2
t4－t3
v(N2O5)
(mol·L－1·min－1)
0.046
0.034
0.024
0.016
v(O2)
(mol·L－1·min－1)
0.023
0.017
0.012
0.008
(3)用各物质表示的化学反响速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
19．(2022·黄冈一模)请你协助化学兴趣小组的同学完成如下实验，并答复相关问题。
实验目的：比较等体积0.5 mol·L－1硫酸、1 mol·L－1盐酸、1 mol·L－1醋酸分别与金属反响生成氢气的速率和体积。
实验原理：(用离子方程式表示)________________。
实验用品：仪器(略)、药品(除给定的三种酸溶液外，在Na、Mg、Fe三种金属中选择最适宜的一种，并说明理由)。选择的金属是__________，不选其他两种金属的理由是__________________。
实验步骤：
(1)甲同学设计的实验装置：
(2)乙同学认为该装置不能控制三个反响在同一时间发生，并作了相应的改进。你认为乙同学改进的措施是__________________。
(3)按改进后的装置进行实验，观察现象并得出相关结论。
实验现象及结论：________________________________________________________________________。
(4)反响开始时的速率：v(H2SO4)__________v(HCl)__________v(HAc)(用“＝〞“<〞或“>〞填空，下同)，反响进行一段时间后的速率：v(H2SO4)<(HCl)__________v(HAc)；
(5)最终得到的氢气体积：V(H2/H2SO4)__________V(H2/HCl)__________V(H2/HAc)。
问题讨论：
(6)量筒的规格由__________________决定。
(7)对结论“(4)〞“(5)〞中盐酸和醋酸的异同，你的解释是__________________。
(8)根据现有知识，上述实验中硫酸和盐酸分别与金属反响的速率应始终相等，但反响一段时间后有v(H2SO4)<v(HCl)。对此现象，你猜想可能的原因是__________________。大学无机化学对此问题将有科学的解释。
【答案】实验原理：2H＋＋Mg＝H2↑＋Mg2＋
2CH3COOH＋Mg＝H2↑＋Mg2＋＋2CH3COO－
实验用品：Mg　Na太活泼，能和水反响产生氢气，影响实验结论；Fe与酸反响的速率较慢，实验时间较长
(2)同时用分液漏斗分别向烧瓶中参加酸液
(3)实验现象：反响开始时醋酸反响速率小于盐酸和硫酸反响速率。当反响进行到一定程度后，醋酸的反响速率大于盐酸和硫酸。
结论：最终得到的氢气体积相等
(4)＝　>　<
(5)＝　＝
(6)酸液的体积
(7)醋酸中存在电离平衡，反响开始时c(H＋)小于盐酸，故反响速率也小于盐酸。当反响进行到一定程度后，醋酸的电离平衡不断向右移动，使得c(H＋)大于盐酸，故反响速率大于盐酸。由于醋酸、盐酸最终提供的H＋的物质的量相等，故最后得到H2体积相等
(8)H＋的存在抑制HSO的电离(或：SO抑制H＋与Mg的反响或Cl－促进H＋与Mg的反响)
20．在25℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中放入5.6 g纯铁粉(不考虑反响前后溶液体积的变化)，反响开始到2 min末收集到H2 1.12 L(标准状况下)，在此之后又经过4 min，铁粉完全溶解。那么：
(1)在前2 min内用FeCl2的浓度变化表示的平均反响速率是多少
(2)在后4 min内用HCl的浓度变化表示的平均反响速率是多少
(3)前2 min与后4 min相比，反响速率哪个较快
【解析】Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑
2 min末时：n(FeCl2)＝n(H2)＝＝0.05 mol，
c(FeCl2)＝＝0.5 mol·L－1
6 min末时：n(FeCl2)＝n(Fe)＝＝0.1 mol，c(FeCl2)＝＝1.0 mol·L－1
(1)前2min内：v(FeCl2)＝＝＝0.25 mol·L－1·min－1
(2)后4 min内：v(FeCl2)＝＝＝0.125 mol·L－1·min－1
v(HCl)＝2v(FeCl2)＝0.125 mol·L－1·min－1×2＝0.25 mol·L－1·min－1
(3)选用v(FeCl2)比较，因为0.25 mol·L－1·min－1>0.125mol·L－1·min－1，所以前2 min内反响速率快。
【答案】(1)v(FeCl2)＝0.25mol·L－1·min－1
(2)v(HCl)＝0.25 mol·L－1·min－1
(3)前2 min内反响速率快。