2024-2025版高中化学课时分层作业5化学反应速率含解析新人教版选修4

PAGE11-化学反应速率(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)1.(2024·庆阳高二检测)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改变来表示B.用不同物质的浓度改变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,反应物的浓度渐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值【解析】选B。反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的改变量来表示,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,不出现负值,因为Δc(改变量)不能为负,D错误。2.(2024·吉林高二检测)已知某条件下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的有关数据如下表所示:项目N2H2NH3起始浓度/(mol·L-1)1.03.00.22s末浓度/(mol·L-1)0.61.81.04s末浓度/(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末氨气的反应速率为0.4mol·L-1·s-1B.前2s内氨气的平均反应速率为0.4mol·L-1·s-1C.前4s内氨气的平均反应速率为0.3mol·L-1·s-1D.2～4s内氨气的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1【解析】选A。2s末的速率是瞬时速率,本题条件下是无法求解的,A项错误;0～2s内,Δc(NH3)=1.0mol·L-1-0.2mol·L-1=0.8mol·L-1,故前2s内v(NH3)=0.8mol·L-1÷2s=0.4mol·L-1·s-1,B项正确;前4s内v(NH3)=(1.4mol·L-1-0.2mol·L-1)÷4s=0.3mol·L-1·s-1,C项正确;2～4s内v(NH3)=(1.4mol·L-1-1.0mol·L-1)÷(4s-2s)=0.2mol·L-1·s-1,D项正确。【补偿训练】(2024·银川高二检测)反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min后,B的浓度削减了0.6mol·L-1。下列反应速率的表示正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1B.用B表示的反应速率是0.3mol·L-1·min-1C.2min末时的反应速率,用B表示为0.3mol·L-1·min-1D.在这2min内用B表示的反应速率的值是减小的,C表示的反应速率渐渐增大【解析】选B。2min内B的浓度减小0.6mol·L-1,则v(B)==0.3mol·L-1·min-1,B项正确;由于A为固体,不行用来表示反应速率,A项错误;化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率,C项错误;在同一时间内无论用反应物还是用生成物表示的反应速率其改变趋势是相同的,D项错误。3.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同状况下测得反应速率,其中反应速率最快的是 ()A.v(D)=0.4mol·L-1·s-1B.v(C)=0.5mol·L-1·s-1C.v(B)=0.6mol·L-1·s-1D.v(A)=0.15mol·L-1·s-1【解析】选B。将反应速率都用v(D)表示,其速率分别为B项,v(D)=0.5mol·L-1·s-1;C项,v(D)=0.4mol·L-1·s-1;D项,v(D)=0.3mol·L-1·s-1,因此B项表示的反应速率最快。【方法规律】比较化学反应速率大小的三步骤(1)变换单位——将各反应速率的单位统一。(2)转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。(3)比较大小——比较各反应速率的数值大小。【补偿训练】(2024·长庆高二检测)下列四个数据都表示合成氨的反应速率,其中代表同一反应速率的是 ()①v(N2)=0.3mol·L-1·min-1②v(NH3)=0.9mol·L-1·min-1③v(H2)=0.015mol·L-1·s-1④v(H2)=2.25mol·L-1·min-1A.①②B.①③C.③④D.②④【解析】选B。N2+3H22NH3,依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将上述反应速率都换算成用氢气表示的速率,并且统一单位,①v(H2)=0.9mol·L-1·min-1、②v(H2)=1.35mol·L-1·min-1、③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1、④v(H2)=2.25mol·L-1·min-1,B项正确。4.(2024·长治高二检测)对于锌粒与稀硫酸的反应,下列说法中不正确的是 ()A.可选用颗粒大小基本相同的锌粒与不同浓度的硫酸反应,比较二者收集10mL氢气所用的时间,从而计算反应速率并说明浓度对反应速率的影响B.可记录溶液中氢离子的浓度随时间的改变(用pH计测定溶液的pH)来测量反应速率C.可记录溶液的温度改变(用温度计来测量温度)来测量反应速率D.可选用等质量的Zn片和Zn粒与相同浓度的硫酸反应,记录Zn完全消逝的时间,从而计算反应速率并说明固体表面积对反应速率的影响【解析】选C。温度改变不能定量反映化学反应速率。5.(2024·安康高二检测)5.6g铁粉投入盛有100mL2mol·L-1稀硫酸的烧杯中,2min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积改变忽视不计),A.v(Fe)=0.5mol·L-1·min-1B.v(H2SO4)=1mol·L-1·min-1C.v(H2SO4)=0.5mol·L-1·min-1D.v(FeSO4)=1mol·L-1·min-1【解析】选C。铁粉为固体,其物质的量浓度可视为常数,不能用来表示化学反应速率,A错;反应的铁粉是0.1mol,参与反应的H2SO4为0.1mol,所以v(H2SO4)=0.5mol·L-1·min-1,v(FeSO4)=0.5mol·L-1·min-1,B、D错。【补偿训练】(2024·漯河高二检测)将气体A2、B2各1mol充入1L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58mol·L-1,c(B2)为0.16mol·L-1,c(C)为0.84mol·L-1,则CA.ABB.A2BC.AB2D.A2B2【解析】选C。该时间段内,A2、B2两种物质依据化学方程式中的化学计量数之比进行反应。由题意可得A2、B2、C物质的量浓度的改变值,求出A2、B2、C三种物质的化学计量数比为1∶2∶2,结合质量守恒可知C的化学式为AB2。6.(2024·曲靖高二检测)某反应2A(g)3B(g)其浓度随时间的改变如图所示,则2min内反应速率表示正确的是()A.v(A)=0.1mol·L-1·min-1B.v(B)=0.2mol·L-1·min-1C.v(A)=v(B)=0.5mol·L-1·min-1D.v(A)=v(B)=0.3mol·L-1·min-1【解析】选A。依据图象,2min时,A的浓度削减了0.2mol·L-1,B的浓度增加了0.3mol·L-1,故v(A)=0.1mol·L-1·min-1,v(B)=0.15mol·L-1·min-1。【补偿训练】肯定温度下,在0.5L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,10s时达到化学平衡状态。则从反应起先到10s末的反应速率用XA.0.08mol·L-1·s-1B.0.30mol·L-1·s-1C.0.16mol·L-1·s-1D.0.32mol·L-1·s-1【解析】选C。从反应起先到10s末的反应速率用X表示是=0.16mol·L-1·s-1。二、非选择题(本题包括2小题,共14分)7.(6分)将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应xC(g)+2D(g)。经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1mol·L-1·min-1。则:(1)x=________。

(2)前5min内B的反应速率v(B)=________。

(3)5min末A的转化率为________。

【解析】(1)v(D)==0.1mol·L-1·min-1=v(C),由此推知x=2。(2)v(B)===0.05mol·L-1·min-1。(3)设A的起始浓度为amol·L-1。3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)起始(mol·L-1) a a 0 0转化(mol·L-1) 0.75 0.25 0.5 0.55min末(mol·L-1)a-0.75a-0.250.50.5(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5,解得a=1.5,A的转化率为×100%=50%。答案:(1)2(2)0.05mol·L-1·min-1(3)50%8.(8分)某可逆反应在0～2min进行过程中,在不同反应时间,各物质的物质的量的改变状况如图所示,则化学方程式为____________________;反应起先至2min时,能否用C表示出反应速率?________(填“能”或“不能”),若能,其反应速率为________,若不能,缘由为__

___________。

【解析】从图中可以发觉,达到平衡时,A、B的物质的量削减,说明它们是反应物,C的物质的量增加,说明它是生成物。由于在反应中,反应物与生成物的物质的量改变之比等于其化学计量数之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=(5-3)∶(2-1)∶(4-2)=2∶1∶2,又因为它是可逆反应,故化学方程式为2A+B2C。因为化学反应速率指的是单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的改变,而在本题中仅给出了物质的量的改变,故无法求得化学反应速率。答案:2A+B2C不能图中仅给出了物质的量的改变,而非浓度改变(30分钟50分)一、选择题(本题包括5小题,每小题6分,共30分)1.(2024·唐山高二检测)化学反应速率是通过试验测定的,测量下列化学反应的速率时,测量依据不合理的是()选项化学反应测量依据(单位时间内)ACO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)压强改变BZn+H2SO4ZnSO4+H2↑H2体积C2NO2(g)N2O4(g)颜色深浅DCa(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH沉淀质量【解析】选A。化学反应速率用单位时间内反应物浓度的削减或生成物浓度的增加来表示。A项,该反应是气体分子数不变(反应前后的化学计量数之和相等)的反应,反应前后压强不变,不合理;B项,单位时间内H2体积改变多,速率快,合理;C项,2NO2N2O4,NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,可以用单位时间内气体颜色的改变来衡量反应的快慢,合理;D项,单位时间内产生沉淀的质量越多,速率越快,合理。2.(2024·成都高二检测)反应速率v和反应物浓度的关系是用试验方法测定的,化学反应H2+Cl22HCl的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k为常数,m、n的值可用下表中数据确定。序号①1.01.01.0k②2.01.02.0k③2.04.04.0k由此可推得下列m、n的值正确的是 ()A.m=1,n=1 B.m=,n=C.m=,n=1 D.m=1,n=【解析】选D。将题给数据代入v=kcm(H2)cn(Cl2)即可。代入第①组数据m、n可以为随意值;代入第②组数据,2.0k=k(2.0)m·(1.0)n,则m=1;代入第③组数据,4.0k=k(2.0)m·(4.0)n,将m=1代入得n=。3.(2024·银川高二检测)把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L的密闭容器中,使它们发生如下反应3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5min0.2molW,若测知以Z表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1,则n是()A.1B.2C.3D.4【解析】选A。v(W)===0.02mol·L-1·min-1,由=,则n===1。【补偿训练】(2024·天津高二检测)肯定条件下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一密闭容器中进行,测得平均反应速率v(C)=2v(B)。若该反应过程中气体的物质的量始终保持不变,则m、n、p、q的数值可以是 ()A.2、6、3、5B.3、1、2、2C.3、1、2、1 D.1、3、2、2【解析】选B。v(C)=2v(B),则物质C的化学计量数为物质B的2倍,可解除A、D两项。又因为反应前后气体物质的量不变,因此答案只能选B项。4.(2024·成都高二检测)某温度时,在2L容器中三种物质的物质的量随时间的改变曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应起先至2min末ZA.X+3Y2Z0.1mol·L-1·min-1B.2X+Y2Z0.1mol·L-1·min-1C.X+2YZ0.05mol·L-1·min-1D.3X+Y2Z0.05mol·L-1·min-1【解析】选D。由图象可以看出,该反应为可逆反应,反应中X、Y的物质的量削减,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到2min时,Δn(X)=0.3mol,Δn(Y)=0.1mol,Δn(Z)=0.2mol,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=3∶1∶2,参与反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则该反应的化学方程式为3X+Y2Z;反应起先至2min末,Z的平均反应速率v(Z)==0.05mol·L-1·min-1,故D正确。【补偿训练】某新型药物在肯定波长的光照耀下发生分解反应,反应物浓度随反应时间改变如图所示(纵坐标为胆红素浓度改变量),计算反应4～8min间的平均反应速率和推想反应16min时反应物的浓度,结果应是 ()A.2.5μmol·L-1·min-1和2.0μmol·L-1B.2.5μmol·L-1·min-1和2.5μmol·L-1C.3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1D.5.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1【解析】选B。分析图象可知,在4～8min时间段内反应物的浓度由20μmol·L-1下降到10μmol·L-1,浓度改变量为10μmol·L-1,故反应速率为=2.5μmol·L-1·min-1。随着反应的进行,反应物浓度渐渐减小,大致的改变规律是反应每进行4min,反应物浓度降低一半,所以当反应进行到16min时,反应物的浓度降到大约2.5μmol·L-1。5.(2024·六盘水高二检测)肯定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、ZA.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)【解析】选D。v(Z)=1.58mol÷(2L×10s)=0.079mol·L-1·s-1,A错误;反应起先到10s,X的物质的量浓度削减了(1.2mol-0.41mol)÷2L=0.395mol·L-1,B错误;Y的转化率(1.00mol-0.21mol)÷1mol×100%=79.0%,C错误;依据题给图象知,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,=1∶1∶2,参与反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,反应化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D正确。【补偿训练】(2024·吉林高二检测)肯定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量改变如图所示,A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反应进行到1s时,v(A)=v(D)C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等【解析】选C。A中各物质的物质的量改变之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=(1.2-0)mol∶(1.0-0.4)mol∶(1.0-0.2)mol∶(0.4-0)mol=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为3B+4C6A+2D,A错误;不论在什么时刻,用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比,B、D错误。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)6.(10分)在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应aA(g)+bB(g)pC(g)反应状况记录如表时间c(A)(mol·L-1)c(B)(mol·L-1)c(C)(mol·L-1)0130第2min0.82.60.4第4min0.41.81.2第6min0.41.81.2请细致分析,依据表中数据,回答下列问题:(1)a=________,b=________,p=________。(取最小正整数)

(2)第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)=________mol·L-1·min-1。

【解析】(1)由表中数据可知,在0～2min内A、B、C