2024-2025学年新教材高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第3节第1课时化学反应速率课时分层作业含解析鲁科版选择性必修1

PAGEPAGE9化学反应速率(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列对化学反应速率的说法不正确的是()A．化学反应速率的大小，取决于所发生反应的基元反应的速率和外界条件B．通常不用固体或纯液体表示化学反应速率C．同一化学反应中，各物质表示的反应速率之比等于各物质化学式前的系数之比D．速率的大小与参与反应的物质的量有关[答案]D2．在一个10L的密闭容器中，发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，起始加入H2的物质的量为2mol，I2的物质的量为5mol,5s后，HI的物质的量为0.5mol，则这5s内H2的反应速率为()A．0.04mol·L－1·s－1 B．0.005mol·L－1·s－1C．0.01mol·L－1·s－1 D．0.1mol·L－1·s－1B[生成HI0.5mol，需消耗H20.25mol，则5s内H2的反应速率为v(H2)＝eq\f(0.25mol,10L×5s)＝0.005mol·L－1·s－1。]3．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－1，v(NH3)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1，v(O2)＝eq\f(0.375mol,10L×30s)＝0.00125mol·L－1·s－1，v(NO)＝eq\f(0.3mol,10L×30s)＝0.0010mol·L－1·s－1。]4．已知某条件下，合成氨反应中不同时刻各物质的浓度如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)初始浓度/(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，下列说法错误的是()A．2s末时用氨气的浓度改变表示的反应速率为0.4mol·L－1·s－1B．前2s内用氨气的浓度改变表示的反应速率为0.4mol·L－1·s－1C．前4s内用氨气的浓度改变表示的反应速率为0.3mol·L－1·s－1D．2～4s内用氨气的浓度改变表示的反应速率为0.2mol·L－1·s－1A[前2s内，用氨气的浓度改变表示的反应速率为eq\f(1.0－0.2mol·L－1,2s)＝0.4mol·L－1·s－1，前4s内，用氨气的浓度改变表示的反应速率为eq\f(1.4－0.2mol·L－1,4s)＝0.3mol·L－1·s－1,2～4s内，用氨气的浓度改变表示的反应速率为eq\f(1.4－1.0mol·L－1,2s)＝0.2mol·L－1·s－1，化学反应速率为平均速率，不是瞬时速率，故A项错误。]5．在2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D．v(D)＝1mol·L－1·s－1B[可将速率转化为用B表示的速率，然后比较大小即可。A项：v(B)＝eq\f(vA,2)＝0.25mol·L－1·s－1；C项：v(B)＝eq\f(vC,3)≈0.27mol·L－1·s－1；D项：v(B)＝eq\f(vD,4)＝0.25mol·L－1·s－1；B项中速率最大。]6．某温度下，浓度均为2mol·L－1的两种气体X2和Y2在恒容密闭容器中发生反应生成气体Z，经过tmin后，测得各物质的浓度分别为c(X2)＝0.8mol·L－1，c(Y2)＝1.6mol·L－1，c(Z)＝0.8mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为()A．3X2(g)＋Y2(g)=2X3Y(g)B．2X2(g)＋Y2(g)=2X2Y(g)C．X2(g)＋4Y2(g)=2XY4(g)D．2X2(g)＋3Y2(g)=2X2Y3(g)A[由题意可知，Δc(X2)＝1.2mol·L－1，Δc(Y2)＝0.4mol·L－1，Δc(Z)＝0.8mol·L－1，则Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝3∶1∶2，故该反应的化学方程式为3X2＋Y2=2Z，依据质量守恒定律可知Z为X3Y，A项正确。]7．在反应A2B中，A、B的浓度改变如图所示，则2min内的平均反应速率为()A．vA＝9mol·L－1·min－1B．vA＝4.5mol·L－1·s－1C．vB＝18mol·L－1·min－1D．vB＝9mol·L－1·min－1D[由题图可知2min内Δc(A)＝18mol·L－1－9mol·L－1＝9mol·L－1，Δc(B)＝18mol·L－1，所以v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(9mol·L－1,2min)＝4.5mol·L－1·min－1；v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(18mol·L－1,2min)＝9mol·L－1·min－1，故D正确。]8．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(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各物质化学式前的系数之比。]9．在肯定温度下，10mL0.4mol·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(溶液体积改变忽视不计)()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．反应到6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反应到6min时，H2O2分解了50%C[反应方程式为2H2O2eq\o(=,\s\up8(MnO2))2H2O＋O2↑。0～6min产生氧气的物质的量n(O2)＝eq\f(0.0224L,22.4L·mol－1)＝0.001mol，消耗的H2O2的物质的量n(H2O2)＝2n(O2)＝0.002mol，v(H2O2)＝eq\f(0.002mol,0.01L×6min)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A正确；0～6min内生成氧气的平均速率为eq\f(22.4mL,6min)＝3.73mL·min－1,6～10min内生成氧气的平均速率为eq\f(29.9－22.4mL,10－6min)＝1.875mL·min－1,3.73mL·min－1＞1.875mL·min－1，故单位时间内产生氧气的量：0～6min大于6～10min,6～10min内的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·L－1·min－1，B正确；反应到6min时，c(H2O2)＝0.4mol·L－1－eq\f(0.002mol,0.01L)＝0.20mol·L－1，C错误；反应到6min时，H2O2的分解率为eq\f(0.20mol·L－1,0.40mol·L－1)×100%＝50%，D正确。]10．把4molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋2B(s)xC(g)＋D(g)，5min后反应达到平衡，容器内压强变小，测得D的平均反应速率为0.05mol·L－1·min－1，下列有关说法错误的是()A．A的平均反应速率为0.15mol·L－1·min－1B．平衡时，C的浓度为0.25mol·L－1C．B的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1D．平衡时，容器内压强为原来的0.875C[5min后反应达到平衡，容器内压强变小，则x＋1＜3，x＜2，故x＝1；D的平均反应速率为0.05mol·L－1·min－1，则生成的n(D)＝2L×5min×0.05mol·L－1·min－1＝0.5mol，则3A(g)＋2B(s)C(g)＋D(g)初始量/mol400转化量/mol1.50.50.5平衡量/mol2.50.50.5A的平均反应速率为3v(D)＝3×0.05mol·L－1·min－1＝0.15mol·L－1·min－1，故A正确；平衡时，C的浓度为eq\f(0.5mol,2L)＝0.25mol·L－1，故B正确；B为固体，浓度不变，不能用B表示反应速率，故C错误；平衡时，容器内压强为原来的eq\f(2.5mol＋0.5mol＋0.5mol,4mol)＝0.875，故D正确。]11．(素养题)某学生设计如图Ⅰ装置，测定2mol·L－1的硫酸溶液分别与锌粒、锌粉反应的速率。图Ⅰ图Ⅱ请回答：(1)装置图Ⅰ中盛放硫酸溶液的仪器名称是________。(2)依据图Ⅰ装置试验时，已限定了两次试验时间均为10min，还须要测定的另一个数据是_______________________________________________________。(3)试验结束后，得到的结论是_____________________________________。(4)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，试验完毕待冷却后，该学生打算读取水准管上液面所处的刻度数，发觉水准管中液面高于干燥管中液面，应首先实行的操作是__________________________________________________。[解析](1)依据装置的特点可知，装置图Ⅰ中盛放硫酸溶液的仪器名称是分液漏斗。(2)依据v＝eq\f(Δc,Δt)可知，要测定反应速率，则还须要测定的另一个数据是收集到气体的体积。(3)由于增大反应物的接触面积可以加快反应速率，所以该试验中得出的结论是其他条件相同时，锌粉与硫酸反应的速率比锌粒与硫酸反应的速率快。(4)由于气体的体积受压强的影响大，所以在读数之前还须要实行的措施是调整水准管的高度，使得两侧液面相平。[答案](1)分液漏斗(2)收集到气体的体积(3)其他条件相同时，锌粉与硫酸反应的速率比锌粒与硫酸反应的速率快(4)调整水准管的高度使得两侧液面相平12．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各物质化学式前的系数之比，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∶d13．已知：反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2L的密闭容器中投入肯定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间的改变曲线如图所示。(1)反应从起先到12s时，用A表示的平均反应速率为________。(2)经测定前4s内，用C表示的平均反应速率v(C)＝0.05mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经过相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6mol·L－1·min－1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的依次为______________。[解析](1)从0到12s，Δc(A)＝0.8mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6mol·L－1，v(A)＝eq\f(0.6mol·L－1,12s)＝0.05mol·L－1·s－1。(2)前4s内，Δc(A)＝0.8mol·L－1－0.5mol·L－1＝0.3mol·L－1，v(A)＝eq\f(0.3mol·L－1,4s)＝0.075mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝0.075mol·L－1·s－1∶0.05mol·L－1·s－1＝3∶2。由图像知，在0～12s内，Δc(A)∶Δc(B)＝0.6mol·L－1∶0.2mol·L－1＝3∶1＝a∶b，则a∶b∶c＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)。(3)甲容器中v(B)＝eq\f(vA,3)＝eq\f(0.3mol·L－1·s－1,3)＝0.1mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12mol·L－1·s－1，丙容器中v(C)＝9.6mol·L－1·min－1＝0.16mol·L－1·s－1，则丙容器中v(B)＝eq\f(vC,2)＝eq\f(0.16mol·L－1·s－1,2)＝0.08mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的依次为乙＞甲＞丙。[答案](1)0.05mol·L－1·s－1(2)3A(g)＋B(g)2C(g)(3)乙＞甲＞丙[素养培优练]14．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。]15．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，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．反应起先到10s，X的物质的量浓度削减了0.79mol·L－1C．反应起先到10s，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)C[由图像可知，X、Y的物质的量渐渐削减，为反应物，Z的物质的量渐渐增多，为反应产物。它们的物质的量改变分别为X：(1.20－0.41)mol＝0.79mol；Y：(1.00－0.21)mol＝0.79mol；Z：(1.58－0)mol＝1.58mol。故该反应的化学方程式为X＋Y2Z，D项错误；A项，v(Z)＝eq\f(ΔcZ,Δt)＝eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，A项错误；B项，Δc(X)＝eq\f(ΔnX,V)＝eq\f(0.79mol,2L)＝0.395mol·L－1，B项错误；C项，Y的转化率＝eq\f(0.79mol,1.00mol)×100%＝79.0%，C项正确。]16．(双选)已知可逆反应mA＋nBxC(A、B、C均为气体)在ts内的平均反应速率为v(A)＝amol·L－1·s－1，v(B)＝bmol·L－1·s－1，v(C)＝cmol·L－1·s－1。则x为()A.eq\f(bc,n)B.eq\f(nc,b)C.eq\f(cm,a) D.eq\f(ac,m)BC[由m∶n∶x＝a∶b∶c，得x＝eq\f(cm,a)或eq\f(cn,b)。]17．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)初始量/mol1.01.00转化量/mol0.200.200.20平衡量/mol0.800.800.20此温度下该反应的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