2024-2025学年新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第1节第1课时化学反应速率课时分层作业含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE7-第1课时化学反应速率(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4mol,5s末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为()A．0.32mol·L－1·s－1B．0.16mol·L－1·s－1C．1.6mol·L－1·s－1D．0.8mol·L－1·s－1B[v(NH3)＝eq\f(4－2.4mol,2L×5s)＝0.16mol·L－1·s－1，B正确。]2．甲、乙两个容器内都进行A→B的反应，甲容器内每分钟削减4molA，乙容器内每分钟削减2molA，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率()A．快 B．慢C．相等 D．无法推断D[由化学反应速率的表达式：v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(ΔnA,VΔt)，由于甲、乙两容器的体积大小未知，仅知道单位时间内A的物质的量的改变值，故不能比较两容器内该反应的反应速率的大小。]3．关于A(g)＋2B(g)=3C(g)的化学反应，下列表示的反应速率最大的是()A．v(A)＝0.6mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·min－1C．v(C)＝1.2mol·L－1·min－1D．v(B)＝0.03mol·L－1·s－1D[A.v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；B.v(B)＝1.2mol·L－1·min－1，转化成用A表示的速率为1.2mol·L－1·min－1÷2＝0.6mol·L－1·min－1;C．v(C)＝1.2mol·L－1·min－1，转化成用A表示的速率为1.2mol·L－1·min－1÷3＝0.4mol·L－1·min－1;D．v(B)＝0.03mol·L－1·s－1，统一单位：v(B)＝0.03mol·L－1·s－1×60s/min＝1.8mol·L－1·min－1，转化成用A表示的速率为1.8mol·L－1·min－1÷2＝0.9mol·L－1·min－1。]4．对于反应：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是()A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同B．不能用CaCO3浓度的改变来表示反应速率，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浓度的削减来表示其反应速率A[因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其表示化学反应速率；CaCl2的浓度在反应过程中会增加。]5．反应2SO2＋O22SO3经一段时间后，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[因为SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，所以O2的浓度必定削减了0.2mol·L－1，Δt＝eq\f(Δc,v)＝eq\f(0.2mol·L－1,0.04mol·L－1·s－1)＝5s。]6．将10molA和5molB放入10L真空容器内，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初的0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L－1·s－1，则在0.2s时，容器中C的物质的量是()A．0.12mol B．0.08molC．0.04mol D．0.8molB[v(A)∶v(C)＝3∶2，则v(C)＝0.04mol·L－1·s－1，n(C)＝0.2s×0.04mol·L－1·s－1×10L＝0.08mol。]7．在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，在肯定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，5s达到平衡。达到平衡时，生成了2molC，经测定D的浓度为0.5mol·L－1，下列推断正确的是()A．x＝1B．B的转化率为20%C．平衡时，A的浓度为1.50mol·L－1D．B的平均反应速率为0.2mol·L－1·s－1B[平衡时，n(D)＝0.5mol·L－1×4L＝2mol。在相同时间内生成C和D的物质的量相等，因此x＝2，A错误；3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)起先/mol650 0转化/mol312 2平衡/mol342 2α(B)＝eq\f(1,5)×100%＝20%，B正确；平衡时，c(A)＝eq\f(3mol,4L)＝0.75mol·L－1，C错误；v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(1mol,4L),5s)＝0.05mol·L－1·s－1，D错误。]8．在密闭容器中，进行可逆反应，A与B反应生成C，反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，且v(A)、v(B)、v(C)之间存在如下关系：v(B)＝3v(A)，3v(C)＝2v(B)，v(C)＝2v(A)。则此反应可表示为()A．A＋BC B．2A＋2B3CC．3A＋B2C D．A＋3B2CD[由v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，得v(A)∶v(B)∶v(C)＝v(A)∶3v(A)∶2v(A)＝1∶3∶2,即A、B、C的化学计量数之比为1∶3∶2，则化学方程式为A＋3B2C。]9．依据反应4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，试回答下列问题。(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率____________。(2)当生成SO2的速率为0.64mol·L－1·s－1时，则氧气削减的速率为________________。(3)如测得4s后O2的浓度为2.8mol·L－1，此时间内SO2的速率为0.4mol·L－1·s－1，则起先时氧气的浓度为______________。[解析](1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O2或SO2来表示该反应的反应速率。(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比，所以氧气削减的速率为0.64mol·L－1·s－1×eq\f(11,8)＝0.88mol·L－1·s－1。(3)此时间内SO2的速率为0.4mol·L－1·s－1，则氧气表示的速率为0.4mol·L－1·s－1×eq\f(11,8)＝0.55mol·L－1·s－1，所以氧气改变浓度为0.55mol·L－1·s－1×4s＝2.2mol·L－1，则起先时氧气的浓度为2.8mol·L－1＋2.2mol·L－1＝5.0mol·L－1。[答案](1)SO2或O2(2)0.88mol·L－1·s－1(3)5.0mol·L－110．将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)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)＝eq\f(0.5mol·L－1,5min)＝0.1mol·L－1·min－1＝v(C)，由此推知x＝2。(2)v(B)＝eq\f(vC,2)＝eq\f(0.1mol·L－1·min－1,2)＝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－0.75 a－0.25 0.5 0.5(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5，解得a＝1.5，A的转化率＝eq\f(0.75mol·L－1,1.5mol·L－1)×100%＝50%。[答案](1)2(2)0.05mol·L－1·min－1(3)50%[素养培优练]11．将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2min后，测知H2的浓度为0.5mol·L－1，HBr的浓度为4mol·L－1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列速率正确的是()A．0.5mol·L－1·min－1B．2.5mol·L－1·min－1C．2mol·L－1·min－1D．1.25mol·L－1·min－1B[此题为连锁反应，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量为NH4Br分解生成的HBr的量减去分解的HBr量，即c(HBr)＝c(HBr)(生成)－c(HBr)(分解)。又知c(H2)＝0.5mol·L－1，则c(HBr)(分解)＝1mol·L－1，所以c(HBr)(生成)＝c(HBr)＋c(HBr)(分解)＝5mol·L－1，c(NH3)＝c(HBr)(生成)＝5mol·L－1，v(NH3)＝eq\f(5mol·L－1－0,2min)＝2.5mol·L－1·min－1。]12．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，对该反应的推断合理的是()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。]13．为了探讨MnO2与双氧水(H2O2)的反应速率，某学生加入少许的MnO2粉末于50mL密度为1.1g·cm－3的双氧水溶液中，通过试验测定：在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请依图回答下列问题：(1)放出一半气体所须要的时间为_________。(2)A、B、C、D各点反应速率快慢的依次是_____________________(3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为_________。[解析](1)由图像可知，当放出一半气体所须要的时间为1min。(2)反应物浓度大小确定反应速率大小，随着反应的进行，双氧水的浓度渐渐减小，反应速率也随着减小。(3)由反应方程式为2H2O2eq\o(=,\s\up10(MnO2))2H2O＋O2↑，该反应为不行逆反应，在5min后，收集到的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，由图像可知，生成氧气的体积为60mL，2H2O2eq\o(=,\s\up10(MnO2))2H2O＋O2↑2mol22.4Ln(H2O2)0.06Ln(H2O2)＝eq\f(2mol×0.06L,22.4L)≈0.00536mol，所以c(H2O2)＝eq\f(0.00536mol,0.05L)≈0.11mol·L－1。[答案](1)1min(2)D＞C＞B＞A(3)0.11mol·L－114．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇。某试验人员在肯定温度下的密闭容器中，充入肯定量的H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，测定的部分试验数据如下：t/s05001000c(H2)/(mol·L－1)5.003.522.48c(CO)/(mol·L－1)2.50(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是__________________。(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是__________________,1000s时CO的转化率是________。(3)在500s时生成的甲醇的浓度是________________________________。[解析](1)在500s内，v(H2)＝eq\f(5.00mol·L－1－3.52mol·L－1,500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1。(2)在1000s内反应的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00mol·L－1－2.48mol·L－1＝2.52mol·L－1，则反应的CO的浓度是Δc(CO)＝eq\f(1,2)Δc(H2)＝1.26mol·L－1，用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)＝eq\f(1.26mol·L－1,1000s)＝1.26×10－3mol·L－1·s－1，CO的转化率为eq\f(1.26mol·L－1,2.50mol·L－1)×100%＝50.4%。(3)在500s内反应的H2的浓度为Δc(H2)＝1.48mol·L－1，则生成的CH3OH的浓度为Δc(CH3OH)＝eq\f(1,2)Δc(H2)＝0.74mol·L－1。[答案](1)2.96×10－3mol·L－1·s－1(2)1.26×10－3mol·L－1·s－150.4%(3)0.74mol·L－115．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的浓度改变分别为0.2mol·L－1、0.4mol·L－1、0.4mol·L－1，A、B、C的浓度改变之比为1∶2∶2，所以a＝1，b＝2，p＝2。(2)2～4min内A的浓度改变为0.8mol·L－1－0.4mol·L－1＝0.4mol·L－1，所以A的反应速率为eq\f(0.4mol·L－1,2min)＝0.2mol·L－1·min－1。[答案](1)122(2)0.216．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在肯定条件下发生反应：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2min时，A的浓度削减了eq\f(1,3)，B的物质的量削减了eq\f(a,2)mol，有amolD生