2024-2025学年高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第3节第1课时化学反应速率作业含解析鲁科版选修4

PAGE6-化学反应速率(建议用时：40分钟)1．下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A．对任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的削减或任何一种生成物浓度的增加来表示C．若某化学反应的反应速率为0.5mol·L－1·s－1，就是指在单位时间内反应物和生成物的浓度改变都为0.5mol·L－1D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度D[不是全部化学反应都有明显的现象；固体和纯液体一般不用来表示化学反应速率；C项，说明单位时间内某种反应物或生成物的浓度改变为0.5mol·L－1，不同的反应物或生成物由于系数不同，所表示的反应速率可能不同。]2．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率可表示为()A．v(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1C．v(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1C[v(H2O)＝eq\f(0.45mol,10L×30s)＝0.0015mol·L－1·s－1v(NH3)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1v(O2)＝eq\f(0.375mol,10L×30s)＝0.00125mol·L－1·s－1v(NO)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1。]3．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－1·s－1，则10s时，容器中B的物质的量是()A．1.6mol B．2.8molC．2.4mol D．1.2molB[前10s内A的平均反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则A反应消耗了0.12mol·L－1·s－1×10s×2L＝2.4mol，则B反应消耗了1.2mol，故10s时容器中B的物质的量是4mol－1.2mol＝2.8mol，选B。]4．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L－1·s－1，则这段时间为()A．0.1s B．2.5sC．5s D．10sC[该时间段内SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，依据方程式可知，相同时间内O2的浓度削减了0.2mol·L－1，所以Δt＝eq\f(Δc,v)＝eq\f(0.2mol·L－1,0.04mol·L－1·s－1)＝5s。]5．下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中能代表是同一反应的是()①v(N2)＝0.3mol·L－1·min－1②v(NH3)＝0.9mol·L－1·min－1③v(H2)＝0.6mol·L－1·min－1④v(H2)＝0.0225mol·L－1·s－1A．①② B．①③C．③④ D．②④D[将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的反应速率，若数值相等，则能代表同一反应。①v(N2)＝0.3mol·L－1·min－1，②v(N2)∶v(NH3)＝1∶2，则v(N2)＝0.45mol·L－1·min－1，③v(N2)∶v(H2)＝1∶3，则v(N2)＝0.2mol·L－1·min－1，④v(N2)∶v(H2)＝1∶3，则v(N2)＝eq\f(1,3)×0.0225×60mol·L－1·min－1＝0.45mol·L－1·min－1，故②④能代表同一反应，D项正确。]6．可逆反应2SO2(g)＋O22SO3(g)的正反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)mol·L－1·min－1表示，逆反应速率分别用v′(SO2)、v′(O2)、v′(SO3)mol·L－1·min－1表示。当反应达到化学平衡时，正确的关系是()A．v(O2)＝v(SO2)＝v(SO3)B．v(SO3)＝v′(SO2)C．v′(O2)＝eq\f(1,2)v′(SO2)D．v′(SO2)＝v′(SO3)＝v′(O2)B[当反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，用不同物质的浓度表示反应速率时，速率之比等于方程式中对应物质的系数之比。]7．在一密闭容器中充入肯定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2＋O2=2NO，经测定前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L－1·s－1，则6s末NO的浓度为()A．1.2mol·L－1 B．大于1.2mol·L－1C．小于1.2mol·L－1 D．不能确定C[前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L－1·s－1，即用NO表示的反应速率为0.2mol·L－1·s－1，假如3～6s的反应速率仍为0.2mol·L－1·s－1，则NO的浓度为1.2mol·L－1，随着反应进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故应小于1.2mol·L－1。]8．已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，回答下列问题：(1)若起先反应时只充入了A和B，则此时v正________(填“最大”或“最小”，后同)，而v逆________。(2)若起先反应时只充入了C和D，则在达到平衡前都有v正________v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)若达到平衡过程中，c(A)增大了eq\f(n,V)mol·L－1，则在此过程中c(B)________(填“增大”或“削减”)了________mol·L－1；c(C)________(填“增大”或“削减”)了________________________mol·L－1；若反应时间为t秒，则用v(D)表示该反应的速率为________mol·L－1·s－1，且v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝________。[解析](1)起先反应时只充入了A和B，说明反应是向正反应方向起先的，刚起先时，v正最大，v逆最小，反应过程中v正渐渐减小，v逆渐渐增大。(2)起先反应时只充入了C和D，说明反应是向逆反应方向起先的，刚起先时，v正为零，v逆最大，在达到平衡前的过程中，始终存在v正＜v逆。(3)若c(A)增加了eq\f(n,V)mol·L－1，表示此过程中c(B)增大，c(C)、c(D)减小。由eq\f(ΔcA,ΔcB)＝eq\f(a,b)，可知Δc(B)＝eq\f(b,a)·eq\f(n,V)mol·L－1＝eq\f(bn,aV)mol·L－1；由eq\f(ΔcA,ΔcC)＝eq\f(a,c)，可知Δc(C)＝eq\f(c,a)·eq\f(n,V)mol·L－1＝eq\f(cn,aV)mol·L－1；同理，Δc(D)＝eq\f(d,a)·eq\f(n,V)mol·L－1＝eq\f(dn,aV)mol·L－1，则v(D)＝eq\f(ΔcD,Δt)＝eq\f(dn,atV)mol·L－1·s－1。用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，故有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。[答案](1)最大最小(2)＜(3)增大eq\f(bn,aV)削减eq\f(cn,aV)eq\f(dn,atV)a∶b∶c∶d9．用纯净的CaCO3固体与100mL稀盐酸反应制取CO2，反应过程中溶液体积改变忽视不计，试验过程中CO2的体积改变如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()A．0E段表示的平均反应速率最大B．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为0．04mol·L－1·min－1C．0E、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．0～3min内，该反应的平均反应速率为v(HCl)＝0.23mol·L－1·min－1D[由图可知EF段表示的平均反应速率最大，故A项错误；由图可知EF段生成的二氧化碳的体积为672mL－224mL＝448mL，所以二氧化碳的物质的量为0.448L÷22.4L·mol－1＝0.02mol，依据反应CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，可知参与反应的HCl的物质的量为0.04mol，所以EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol÷0.1L÷1min＝0.4mol·L－1·min－1，故B项错误；0E、EF、FG三段生成的二氧化碳体积分别为224mL、448mL、112mL，所以0E、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为224mL∶448mL∶112mL＝2∶4∶1，故C项错误；0～3min内，该反应的平均反应速率为v(HCl)＝eq\f(\f(0.784L,22.4L·mol－1)×2,0.1L×3min)≈0.23mol·L－1·min－1，故D项正确。]10．肯定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间改变的曲线如图所示。下列描述正确的是()A．反应起先到10s时，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．反应起先到10s时，X的物质的量浓度削减了0.79mol·L－1C．反应起先到10s时，Y的转化率为39.5%D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)D[A项，v(Z)＝1.58mol/(2L·10s)＝0.079mol·L－1·s－1，错误；B项，反应起先到10s，X的物质的量浓度削减了(1.20mol－0.41mol)/2L＝0.395mol·L－1，错误；C项，Y的转化率(1.00mol－0.21mol)/1mol×100%＝79.0%，错误；D项，依据题给图像知，随反应进行X、Y的物质的量渐渐减小，Z的物质的量渐渐增大，则X、Y是反应物，Z是生成物，10s后X、Y、Z的物质的量不变，则反应是可逆反应，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol∶(1.00－0.21)mol∶1.58mol＝1∶1∶2，参与反应的物质的物质的量之比等于系数之比，反应化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，正确。]11．肯定温度下，向2L的恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB，发生反应A(g)＋B(g)C(g)，经过一段时间后反应达到平衡状态。反应过程中测定的A的物质的量改变如表所示，下列说法正确的是()t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.前5s的平均反应速率v(A)＝0.03mol·L－1·s－1B．前15s内体系的熵值渐渐增大C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的转化率大于80%D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20molA、0.2molB和1.0molC，反应达到平衡前v正＜v逆D[依据化学平衡三段式计算：A(g)＋B(g)C(g)起始量/mol1.0 1.00改变量/mol0.20 0.200.20平衡量/mol0.80 0.800.20此温度下该反应K＝0.625mol－1·L。A项，反应在前5s的平均反应速率v(A)＝(1.0－0.85)mol÷2L÷5s＝0.015mol·L－1·s－1，故A项错误；B项，前15s内反应始终正向进行，该反应的正反应为气体分子数减小的反应，则体系的熵值渐渐减小，故B项错误；C项，该状况等效于起始加入2.0molA和2.0molB，恒容条件下与原平衡相比，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，则平衡时A、B的转化率比原平衡高，故平衡时A、B的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即保持温度不变，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参与反应的C的物质的量小于1.6mol，其转化率小于80%，故C项错误；D项，Q＝eq\f(0.5mol·L－1,0.10mol·L－1×0.10mol·L－1)＝50mol－1·L＞K，说明反应逆向进行，则反应达到平衡前v正＜v逆，故D项正确。]12．用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，削减污染。肯定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/(10－3mol)01.83.75.47.2计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量改变表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。[解析]用时间段2.0～6.0min内的HCl物质的量的改变量除以这段时间，即可得2.0～6.0min内以HCl的物质的量改变表示的反应速率，计算过程见答案。[答案]解：设2.0～6.0min内，HCl转化的物质的量为n。2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)2 1n (5.4－1.8) ×10－3mol解得n＝7.2×10－3molv(HCl)＝eq\f(7.2×10－3mol,6.0－2.0min)＝1.8×10－3mol·min－1。13．将等物质的量的A、B混合放入2L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经5min后反应达到平衡，此时测得D的浓度为0.5mol·L－1，[A]∶[B]＝3∶5，v(C)＝0.1mol·L－1·min－1。则：(1)x＝