2024-2025学年新教材高中化学第六章化学反应与能量2.1化学反应的速率练习含解析新人教版必修第二册

PAGE9-化学反应的速率(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)1.人们曾认为化学反应速率小、原料利用率低,不行能用于工业化生产。化学家们不断地探讨和改进该反应的条件,如催化剂、温度、压强等,并更新设备,胜利地开发了合成氨的生产工艺。从今,人类能为植物的生长供应足够的氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与浩大的粮食需求之间的冲突。下列反应条件的变更对反应速率的影响正确的是 ()A.增大N2的浓度能加快反应速率B.减小H2的浓度能加快反应速率C.上升温度能减慢反应速率D.添加催化剂对反应速率无影响【解析】选A。增大N2的浓度即增大反应物浓度,能加快反应速率,故A正确;减小H2的浓度即减小生成物浓度,能减慢反应速率,故B错误;上升温度,正逆反应速率都增大,故C错误;添加催化剂,一般加快反应速率,故D错误。2.有许多化学反应的速率也是很快的,下列关于化学反应速率的叙述不正确的是 ()A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B.单位时间内某物质的浓度变更大,则该物质反应速率就快C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示D.化学反应速率的单位有mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1【解析】选C。化学反应速率通常表示单位时间内反应物浓度的削减量或生成物浓度的增加量。3.两只敞口烧杯中分别发生如下反应:一只烧杯中反应为A+BC+D,反应温度为T1,另一只烧杯中反应为M+NP+Q,反应温度为T2,T1>T2,则两只烧杯中反应速率快慢为 ()A.前者快 B.后者快C.一样快 D.无法确定【解析】选D。化学反应速率的确定因素是反应物自身的性质,两只烧杯中反应物不同,所以无法推断反应速率的快慢,故答案为D。4.某学生在一次探究“制取氢气最相宜的金属”的试验时测得铝与稀硫酸反应,10s末硫酸的浓度削减了0.6mol·L-1,若不考虑反应过程中溶液体积的变更,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是 ()A.0.06mol·L-1·s-1 B.3.6mol·L-1·min-1C.1.2mol·L-1·min-1 D.0.02mol·L-1·min-1【解析】选C。10s末硫酸的浓度削减了0.6mol·L-1,则v(H2SO4)==0.06mol·L-1·s-1,发生反应:2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑,速率之比等于化学计量数之比,故v[Al2(SO4)3]=v(H2SO4)=×0.06mol·L-1·s-1=0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1。5.已知反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),肯定条件下测得反应过程中n(Cl2)与时间的关系如表所示:则4～6min内用O2的物质的量变更表示的反应速率是 ()t/min0246810n(Cl2)/mol01.22.64.45.46.0A.7.2mol·min-1 B.8.0mol·min-1C.0.9mol·min-1 D.0.45mol·min-1【解析】选D。4～6min的时间内,氯气的物质的量的变更量为Δn=4.4mol-2.6mol=1.8mol,依据在反应中,物质的量的变更量之比等于化学计量数之比可知1.8mol∶Δn(O2)=2∶1可知Δn(O2)=0.9mol,故O2的物质的量变更表示的反应速率v(O2)===0.45mol·min-1。【加固训练】在温度不变的条件下,在恒容密闭容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g)。若N2O4的浓度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1须要15s,那么N2O4的浓度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间 ()A.等于5s B.等于10sC.大于10s D.小于10s【解析】选C。N2O4的浓度变更0.03mol·L-1须要15s,N2O4的浓度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1,N2O4的浓度变更为0.02mol·L-1,若反应速率不变,则所需时间为=10s,但随着反应物浓度的减小,反应速率渐渐减小,故所需时间大于10s,C项正确。6.(2024·重庆高一检测)a、b、c三个容器,分别发生合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得数据如下表所示:容器abc反应速率/(mol·L-1·min-1)v(H2)=3v(N2)=3v(NH3)=4则三个容器中合成氨的反应速率的比较中正确的是 ()A.v(a)>v(b)>v(c) B.v(b)>v(c)>v(a)C.v(c)>v(a)>v(b) D.v(b)>v(a)>v(c)【解析】选B。合成氨的反应方程式为3H2(g)+N2(g)2NH3(g)。可换成同一物质来表示,才能比较反应速率大小,都换成N2的反应速率比较,容器a中v(N2)=1mol·L-1·min-1,容器b中,v(N2)=3mol·L-1·min-1,容器c中v(N2)=2mol·L-1·min-1,可知B正确。7.在C(s)+CO2(g)2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是 ()①缩小容器的体积②增加碳的量③通入CO2④恒压下充入N2⑤恒容下充入N2⑥通入COA.①③⑤ B.②④⑥C.①③⑥ D.③⑤⑥【解析】选C。缩小容器体积,压强增大,反应速率加快,①正确;C是固体,增加C的量,不影响反应速率,②错误;通入CO2,CO2浓度增大,反应速率加快,③正确;恒压下充入N2,体积增大,参与反应的气体的浓度减小,反应速率减小,④错误;恒容下充入N2,参与反应的气体的浓度不变,反应速率不变,⑤错误;通入CO,气体浓度增大,反应速率增大,⑥正确。8.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变更的曲线如图所示,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79.0%D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)【解析】选C。反应起先到10s时,用Z表示的反应速率为=0.079mol·L-1·s-1,故A错误;反应起先到10s时,X的物质的量浓度削减了=0.395mol·L-1,故B错误;反应起先到10s时,Y的转化率为×100%=79.0%,故C正确;由题图可以看出,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10s时。Δn(X)=0.79mol,Δn(Y)=0.79mol,Δn(Z)=1.58mol,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=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,则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),故D错误。【加固训练】(2024·唐山高一检测)A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反应时间/min0.120.060.10t10.060.120.20t2下列说法正确的是 ()A.0～t1内,平均反应速率v(B)=mol·L-1·min-1B.若起始时n(D)=0,则t2时v(D)=mol·L-1·min-1C.上升温度,v(B)、v(C)、v(D)均增大D.b∶d=6∶1【解析】选C。不能确定起始时B的物质的量,因此0～t1时间段内,不能确定B的变更量,则不能计算其反应速率,A项错误;反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B项错误;t1～t2时间段内,B和D的物质的量的变更量分别是0.06mol、0.1mol,所以b∶d=3∶5,D项错误。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)9.(15分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变更,在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:时间/min12345氢气体积/mL50120232290310(1)在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中,反应速率最大的时间段是____________________________________________,

缘由是__________________________________________________________;

反应速率最小的时间段是____________,缘由是_______________________。

(2)在2～3min时间段内,用盐酸的浓度变更表示的反应速率为________。

(3)为了减缓反应速率但不削减产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,其中可行的是______________________________。

A.蒸馏水B.Na2SO4溶液C.NaNO3溶液D.CuSO4溶液E.Na2CO3溶液【解析】(1)在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min时间段中,产生氢气的体积(mL)分别是50、70、112、58、20,2～3min时间段中,反应速率最大,因为该反应是放热反应,此时溶液的温度最高;4～5min时间段中,反应速率最小,因为此时反应物的浓度最小。(2)在2～3min时间段内,用盐酸的浓度变更表示的反应速率为112mL×10-3L·mL-1÷22.4L·mol-1×2÷0.1L÷1min=0.1mol·L-1·min-1。(3)Na2SO4不参与化学反应,故Na2SO4溶液相当于水,溶液体积增大,氢离子浓度减小,反应速率减小;加入NaNO3溶液时,溶液中存在硝酸,不再与锌反应产生氢气;加入Na2CO3溶液会消耗稀盐酸,使产生的氢气削减;加入CuSO4溶液,会构成原电池,加快反应速率。答案:(1)2～3min该反应是放热反应,2～3min时溶液温度最高,反应速率最快4～5min此时反应物的浓度最小,反应速率最慢(2)0.1mol·L-1·min-1(3)A、B10.(15分)(1)在容积为1.00L的容器中,通入肯定量的N2O4(无色),发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度上升,混合气体的颜色变深。在0～60s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1。

(2)合金贮氢材料具有优异的吸氢性能,在协作氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时,2g某合金4min内汲取氢气240mL,吸氢速率v=________mL·g-1·min-1。

(3)在新型RuO2催化剂作用下,使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)具有更好的催化活性。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)/10-3mol01.83.75.47.2计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变更表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。【解析】(1)由题意及图示知,0～60s时N2O4消耗的浓度Δc(N2O4)=0.100mol·L-1-0.040mol·L-1=0.060mol·L-1,v(N2O4)==0.0010mol·L-1·s-1。(2)吸氢速率v==30mL·g-1·min-1。(3)解法一:2.0～6.0min内,Δn(Cl2)=5.4×10-3mol-1.8×10-3mol=3.6×10-3mol,v(Cl2)==9.0×10-4mol·min-1所以v(HCl)=2v(Cl2)=2×9.0×10-4mol·min-1=1.8×10-3mol·min-1。解法二:设HCl转化的物质的量为n,则2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)21n(5.4-1.8)×10-3mol解得n=7.2×10-3mol,所以v(HCl)==1.8×10-3mol·min-1。答案:(1)0.0010(2)30(3)见解析(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)11.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组试验中最先出现浑浊的是 ()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【解析】选D。温度越高,浓度越大,反应速率越快。对比C、D项混合液中,稀硫酸浓度相同,D项Na2S2O3的浓度大,故D项反应速率大,先出现浑浊。12.肯定温度下,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(溶液体积变更忽视不计)()A.0～6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6～10min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%【解析】选C。A项,0～6min内,生成氧气的物质的量为mol=0.001mol;由2H2O22H2O+O2↑,消耗n(H2O2)=0.002mol,Δc(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol·L-1,所以v(H2O2)=0.2mol·L-1÷6min≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,正确;B项,随着反应的进行,H2O2的浓度渐渐减小,反应速率减慢,正确;C项,6min时,c(H2O2)=0.40mol·L-1-Δc(H2O2)=0.2mol·L-1,错误;D项,6min时,H2O2分解率为×100%=50%,正确。二、非选择题(本题包括1小题,共20分)13.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。试验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中快速振荡混合匀称,起先计时,通过测定褪色所需时间来推断反应的快慢。该小组设计了如下方案。编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/℃浓度/mol·L-1体积/mL浓度/mol·L-1体积/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,每消耗1molH2C2O4转移