2023新教材人教版化学作业与测评第2章 第1节 第1课时

化学选择性必修1［人教版］作业与测评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[预习作业](建议用时：15分钟)1．化学反应速率是表示____________的物理量，通常是用__________________或__________________来表示。答案化学反应进行快慢单位时间内反应物浓度的减小生成物浓度的增加2．表达式v(A)＝________，常用单位有____________或________________等。答案eq\f(Δc（A）,Δt)mol/(L·s)mol·L－1·s－13．对于一个化学反应：mA＋nB=pC＋qD，用不同物质表示的反应速率，其关系是v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝________________。答案m∶n∶p∶q1．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0.8mol·L－1·s－1是指反应1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1C．根据化学反应速率的大小可以推知化学反应的快慢D．对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显答案C解析A项，化学反应速率是指一段时间内某种反应物或生成物的平均反应速率；B项，0.8mol·L－1·s－1是指1s内该物质的浓度变化量为0.8mol·L－1；D项，反应速率与反应现象无必然联系。2．在四种不同条件下测得反应2SO2＋O22SO3的反应速率如下表所示，其中反应速率最快的是()编号ABCD反应速率[mol/(L·min)]v(SO2)v(O2)v(SO3)v(O2)0.40.250.50.3答案D解析由反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可得：eq\f(1,2)v(SO2)＝v(O2)＝eq\f(1,2)v(SO3)，将所得数据作如下换算：A.eq\f(1,2)v(SO2)＝0.2mol/(L·min)；B．v(O2)＝0.25mol/(L·min)；C.eq\f(1,2)v(SO3)＝0.25mol/(L·min)；D．v(O2)＝0.3mol/(L·min)，单位相同，数值大者反应速率快。3．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知：vA＝3vB、2vA＝3vC，则此反应可表示为()A．2A＋3B=2C B．A＋3B=2CC．3A＋B=2C D．A＋B=C答案C4．反应4CO(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋4CO2(g)开始进行时，CO的浓度为4mol/L，N2的浓度为0，2min后测得N2的浓度为0.6mol/L，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是()A．v(CO)＝1.2mol/(L·s)B．v(NO2)＝0.3mol/(L·min)C．v(N2)＝0.6mol/(L·min)D．v(CO2)＝1.2mol/(L·min)答案D解析由题意知N2的反应速率为eq\f(0.6mol/L,2min)＝0.3mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可得D正确。要注意的是A项中的单位是mol/(L·s)，故不正确。5．反应4NH3(g)＋5O2(g)eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO(g)＋6H2O(g)在2L容器中进行，经过一段时间后，测得NO的物质的量增加了0.5mol，在此时间段测得O2的平均反应速率为0.25mol/(L·s)，则此段反应所经过的时间为()A．2s B．1.25sC．2.5s D．1s答案B解析NO增加的浓度为eq\f(0.5mol,2L)＝0.25mol/L，由vNO∶vO2＝4∶5，得vNO＝eq\f(vO2,5)×4＝eq\f(0.25mol/（L·s）,5)×4＝0.2mol/(L·s)，所以此段反应所经过的时间为eq\f(0.25mol/L,0.2mol/（L·s）)＝1.25s。6．将4molA气体和2molB气体在2L密闭的容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)=xC(g)，若经2s后测得A物质的量为2.8mol，C的浓度为0.6mol·L－1，下列说法中正确的是()①2s内用物质A表示的平均反应速率为0.3mol·L－1·s－1②2s内用物质B表示的平均反应速率为0.6mol·L－1·s－1③2s时物质B的转化率为70%④x＝2A．①③ B．①④C．②③ D．③④答案B解析由题干信息计算出v(A)＝eq\f(4mol－2.8mol,2L×2s)＝0.3mol·L－1·s－1，则v(B)＝0.15mol·L－1·s－1；2s时A消耗1.2mol，则B消耗0.6mol，所以B的转化率为30%；2s时生成物C的浓度为0.6mol·L－1，所以v(C)＝eq\f(0.6mol·L－1,2s)＝0.3mol·L－1·s－1，v(A)∶v(C)＝2∶x＝1∶1，得x＝2，故①④正确。[课时分层练](建议用时：40分钟)[学习·理解]1．下列说法正确的是()A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值答案B解析反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，A错误；化学反应速率为平均速率，C错误；化学反应速率均为正值，D错误。2．已知某条件下，合成氨反应的数据如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)eq\a\vs4\al(起始浓度/,mol·L－1)1.03.00.2eq\a\vs4\al(2s时浓度/,mol·L－1)0.61.81.0eq\a\vs4\al(4s时浓度/,mol·L－1)0.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是()A．2s时氨气的反应速率为0.4mol·(L·s)－1B．前2s内氨气的平均反应速率为0.4mol·(L·s)－1C．前4s内氨气的平均反应速率为0.3mol·(L·s)－1D．2～4s内氨气的平均反应速率为0.2mol·(L·s)－1答案A[重难点拨](1)化学反应速率是指一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的反应的快慢是一样的，反应aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)在相同时间范围的速率关系为vA∶vB∶vC∶vD＝a∶b∶c∶d。(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。3．某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成Z，反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol·L－1，用Y2表示的反应速率v(Y2)＝0.1mol·L－1·min－1，生成的c(Z)＝0.4mol·L－1，则该反应方程式为()A．3X2＋Y22X3YB．2X2＋Y22X2YC．X2＋2Y22XY2D．X2＋3Y22XY3答案A解析根据题意可得，X2的浓度变化量为0.6mol·L－1，Y2的浓度变化量为0.1mol·L－1·min－1×2min＝0.2mol·L－1，Z的浓度变化量为0.4mol·L－1，X2、Y2、Z的浓度变化量之比为0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，根据化学反应方程式中化学计量数之比＝反应速率之比＝各物质浓度变化量之比，结合原子守恒，则该反应方程式为3X2＋Y22X3Y。4．对于反应：CaCO3(s)＋2HCl(aq)=CaCl2(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)，下列说法正确的是()A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率答案A解析因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其表示化学反应速率；D项，CaCl2为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率。5．在2L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10s内A的平均反应速率为0.12mol/(L·s)，则10s时容器中B的物质的量是()A．1.6mol B．2.8molC．2.4mol D．1.2mol答案B解析前10s内A的平均反应速率为0.12mol/(L·s)，则A消耗了0.12mol/(L·s)×10s×2L＝2.4mol，则B消耗了1.2mol，故10s时容器中B的物质的量是4mol－1.2mol＝2.8mol。6．在一定条件下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在2L密闭容器中进行，5min内NH3的质量增加了1.7g，则反应速率为()A．v(H2)＝0.03mol·L－1·min－1B．v(N2)＝0.02mol·L－1·min－1C．v(NH3)＝0.17mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.01mol·L－1·min－1答案D解析1.7g氨气是0.1mol，所以用氨气表示的反应速率是eq\f(0.1mol,2L×5min)＝0.01mol·L－1·min－1。又因为反应速率之比是对应的化学计量数之比，所以用氢气和氮气表示的反应速率分别是0.015mol·L－1·min－1和0.005mol·L－1·min－1。[应用·实践]7．已知反应4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最大的是()A．v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1B．v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1答案C[重难点拨]化学反应速率大小的比较方法(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成用同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，可比较eq\f(v（A）,a)与eq\f(v（B）,b)，若eq\f(v（A）,a)＞eq\f(v（B）,b)，则用A表示的反应速率比用B表示的大。8．在一定容积容器中发生反应：2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)=2HCN(g)＋6H2O(g)，15分钟内测得v(HCN)＝0.36mol/(L·min)，该段时间内下列表示正确的是()A．15分钟内反应消耗氨气5.4molB．该时间内v(H2O)＝5.4mol/(L·min)C．各物质的速率关系有：3v(CH4)＝3v(NH3)＝2v(O2)D．15分钟时氧气浓度下降到8.1mol/L答案C解析由题可知，生成HCN的浓度为0.36mol/(L·min)×15min＝5.4mol/L，由反应方程式可知15分钟内消耗氨气5.4mol/L，体积未知不能计算其物质的量，故A错误；速率之比等于化学计量数之比，则该时间内v(H2O)＝0.36mol/(L·min)×eq\f(6,2)＝1.08mol/(L·min)，故B错误；浓度变化量之比等于化学计量数之比，则消耗O2的浓度为5.4mol/L×eq\f(3,2)＝8.1mol/L，初始浓度未知，不能确定15min时O2的浓度，故D错误。9．反应mA(g)＋nB(g)=wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15mol·L－1，B每分钟减少0.05mol·L－1，C每分钟增加0.1mol·L－1，则下列叙述正确的是()A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的总压强不变B．化学计量数之比是m∶n∶w＝3∶1∶2C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加D．若在前10s内A减少了xmol，则在前20s内A减少了2xmol答案B解析由题意知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝3∶1∶2。根据化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比可知，m∶n∶w＝3∶1∶2，A、C错误。反应不是等速率进行的，则前10s与前20s反应速率不同，D错误。10．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2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：t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A．0～6min内的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B．6～10min内的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反应至6min时，H2O2分解了50%答案C解析2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑，0～6min产生的氧气的物质的量n(O2)＝eq\f(22.4×10－3L,22.4L·mol－1)＝0.001mol，反应消耗的n(H2O2)＝2n(O2)＝0.002mol，v(H2O2)＝eq\f(\f(0.002,0.01)mol·L－1,6min)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，故A正确；6～10min内，反应物浓度降低，平均反应速率减小，即v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1，故B正确；6min时，c(H2O2)＝0.40mol·L－1－eq\f(0.002mol,0.01L)＝0.20mol·L－1，故C错误；6min时，H2O2的分解率为eq\f(0.002mol,0.01L×0.40mol·L－1)×100%＝50%，故D正确。[创新·提高]11．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)已知：平均反应速率v(C)＝eq\f(1,2)v(A)；反应至2min时，A的浓度减少了eq\f(1,3)，B的物质的量减少了eq\f(a,2)mol，有amolD生成。回答下列问题：(1)反应2min内，v(A)＝________