2018-2019學年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速度 第3節(jié) 化學反應的速率 第1課時 化學反應的速率作業(yè)1 魯科版選修4.doc

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第1課時 化學反應的速率 [基礎達標] 下列關于化學反應速率的說法正確的是(　　) A．化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減小或任何一種生成物濃度的增加 B．化學反應速率為0.8 mol/(Ls)所表示的意思是時間為1 s時，某物質的濃度為0.8 mol/L C．根據(jù)化學反應速率的大小可以知道化學反應進行得快慢 D．對于任何化學反應來說，反應現(xiàn)象越明顯，反應速率越大 解析：選C。 化學反應速率是指單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加，是正值，是反應的平均速率，一般不用固體或純液體來表示化學反應速率，A、B錯；對于無明顯現(xiàn)象的化學反應來說，如酸堿中和反應無法通過反應現(xiàn)象體現(xiàn)反應速率的大小，D錯；化學反應速率就是用來描述化學反應快慢的物理量，C正確。 在四個不同的容器中，采用不同條件進行合成氨反應，根據(jù)下列在相同時間內測定的結果判斷，生成氨的速率最快的是(　　) A．用H2表示的反應速率為0.1 molL－1min－1 B．用NH3表示的反應速率為0.3 molL－1min－1 C．用N2表示的反應速率為0.2 molL－1min－1 D．用H2表示的反應速率為0.3 molL－1min－1 解析：選C。可采用統(tǒng)一比較法進行比較，將選項中表示的反應速率均轉化成用v(N2)表示的速率，則A項中，v(N2)＝＝ molL－1min－1，B項中v(N2)＝＝0.15 molL－1min－1，C項中v(N2)＝0.2 molL－1min－1，D項中v(N2)＝＝0.1 molL－1min－1，故生成氨速率最快的是v(N2)＝0.2 molL－1min－1，C項正確。 對于反應：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列說法正確的是(　　) A．用HCl和CaCl2表示的反應速率數(shù)值不同，但所表示的意義相同 B．不能用CaCO3的濃度變化來表示反應速率，但可用水來表示 C．用H2O和CO2表示的化學反應速率相同 D．用CaCl2濃度的減小表示其反應速率 解析：選A。因為CaCO3是固體，H2O為純液體，不能用其濃度的變化來表示化學反應速率；CaCl2為生成物，故應用其濃度的增加表示反應速率，故B、C、D項錯誤。在同一反應中，選用不同的物質表示反應速率，反應速率數(shù)值之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比，數(shù)值可能相同，也可能不同，但意義相同，故A項正確。 反應4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2 min，B的濃度減少0.6 mol/L。對此化學反應速率的正確說法是(　　) A．用A表示的化學反應速率是0.4 mol/(Lmin) B．分別用B、C、D表示反應的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反應速率，用B表示是0.3 mol/(Lmin) D．在這2 min內B和C兩物質的濃度都逐漸減小 解析：選B。A物質是固體，其濃度被視為常數(shù)，故一般不用其表示化學反應速率，故A項錯誤；同一反應中不同物質表示的化學反應速率之比等于反應方程式中各物質的化學計量數(shù)之比，故B項正確；v(B)＝0.3 mol/(Lmin)為2 min內的平均速率而非2 min末的瞬時速率，故C項錯誤；B物質為反應物，其濃度逐漸減小，C物質為生成物，其濃度逐漸增大，故D項錯誤。 兩種氣體A和B的物質的量分別為0.6 mol和0.5 mol，在容積為0.4 L的密閉容器中發(fā)生反應：3A＋BmC＋2Z，5 min后C為0.2 mol。又知在此反應時間內v(Z)＝0.1 mol(Lmin)－1，則m的值為(　　) A．2　　　 B．1 C．4 D．3 解析：選A。5 min后Z的物質的量為0.1 mol(Lmin)－10.4 L5 min＝0.2 mol，根據(jù)Δn(C)∶Δn(Z)＝0.2 mol∶0.2 mol＝m∶2，知m＝2。 甲、乙兩個容器內都進行AB的反應，甲容器內每分鐘減少4 mol A，乙容器內每分鐘減少2 mol A，則甲容器內的反應速率比乙容器內的反應速率(　　) A．快 B．慢 C．相等 D．無法判斷 解析：選D。由化學反應速率的表達式：v(A)＝＝，由于甲、乙兩容器的體積大小未知，僅知道A的物質的量的變化值，故不能比較兩容器內反應速率的大小。 下列各組反應(表中物質均為反應物)，在反應剛開始時，放出H2的速率最大的是(　　) 選項 金屬(粉末狀)/mol 酸的濃度及體積 反應溫度/℃ A Mg　0.1 6 mol/L硝酸　10 mL 60 B Mg　0.1 3 mol/L鹽酸　10 mL 60 C Fe　0.1 3 mol/L鹽酸　10 mL 60 D Mg　0.1 3 mol/L硫酸　10 mL 60 解析：選D。影響反應速率的內因是反應物的性質，外因是條件，所以C項速率最小。A項中Mg與HNO3不會產(chǎn)生氫氣，B、D兩項中只比較[H＋]即可，而鹽酸為一元強酸，硫酸為二元強酸，因此相同濃度的鹽酸與硫酸中，硫酸的[H＋]大于鹽酸，D項符合題意。 將化合物A的蒸氣1 mol充入0.5 L容器中加熱分解：2A(g) B(g)＋nC(g)。反應到3 min時，容器內A的濃度為0.8 molL－1，測得這段時間內，平均速率v(C)＝0.6 molL－1min－1，則化學反應方程式中n值為________，v(B)＝________。 解析：因為化學反應方程式中各物質的化學計量數(shù)之比等于相應物質的反應速率之比，所以欲求n值，可先求v(A)的值。 Δc(A)＝－0.8 molL－1＝1.2 molL－1， v(A)＝＝＝0.4 molL－1min－1，則v(A)∶v(C)＝2∶n＝0.4 molL－1min－1∶0.6 molL－1min－1＝2∶3，故n＝3。v(B)＝v(A)＝0.4 molL－1min－1＝0.2 molL－1min－1。 答案：3　0.2 molL－1min－1 [能力提升] 在恒溫、恒容的密閉容器中進行反應：A(g) B(g)＋C(g)，若反應物的濃度從2 molL－1降到0.8 molL－1需20 s，那么反應物濃度由0.8 molL－1降到0.2 molL－1所需的反應時間為(　　) A．10 s B．大于10 s C．小于10 s D．無法判斷 解析：選B。本題考查的是同一反應在不同的時間段內化學反應的速率。如果按反應物濃度從2 molL－1降到0.8 molL－1需20 s計算，那么反應物濃度由0.8 molL－1降到0.2 molL－1所需的反應時間為10 s，但一般來說，不考慮其他條件的變化，隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸降低，化學反應速率逐漸減慢，因此所需的反應時間應大于10 s。 化學反應速率公式是由實驗測定的。例如：H2＋Cl2===2HCl的速率公式可表示為v＝kcm(H2)cn(Cl2)，式中k為反應速率常數(shù)，m和n的數(shù)值可以用下表的數(shù)據(jù)推算出： [H2]/(molL－1) [Cl2]/(molL－1) v(H2)/(molL－1s－1) 1.0 1.0 1.0k 2.0 1.0 2.0k 2.0 4.0 4.0k 由此推知，m和n的正確的值為(　　) A．m＝1，n＝1 B．m＝1/2，n＝1/2 C．m＝1/2，n＝1 D．m＝1，n＝1/2 解析：選D。解答本題要根據(jù)題給信息：v＝k[H2]m[Cl2]n，選擇表中某一反應物濃度相同時的速率關系，利用數(shù)學知識推導計算： 若選擇[Cl2]＝1.0 molL－1的兩種情況，代入數(shù)據(jù)則有： 1．0k＝k1.0m1.0n① 2．0k＝k2.0m1.0n② 由①/②可得：1/2＝(1/2)m　m＝1； 若選擇[H2]＝2.0 molL－1的兩種情況，代入數(shù)據(jù)則有： 2．0k＝k2.0m1.0n③ 4．0k＝k2.0m4.0n④ 由③/④可得：1/2＝(1/4)n　n＝1/2。 對可逆反應：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是(　　) A．達到化學平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若單位時間內生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應達到平衡狀態(tài) C．達到化學平衡時，若增大容器容積，則正反應速率減小，逆反應速率增大 D．化學反應速率關系：2v正(NH3)＝3v正(H2O) 解析：選A。由化學方程式知，達到化學平衡時4v正(O2)＝5v逆(NO)，A正確；任意時候都存在單位時間內生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，但不一定是平衡狀態(tài)，B不正確；達到化學平衡時，若增大容器容積，正、逆反應速率都減小，C不正確；化學反應速率的關系為3v正(NH3)＝2v正(H2O)，D不正確。 20 ℃時，將0.10 mol/L Na2S2O3溶液10 mL和0.10 mol/L H2SO4溶液10 mL 混合，2 min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁。已知溫度每升高10 ℃，化學反應速率增大到原來的2倍，那么50 ℃時，同樣的反應要明顯地出現(xiàn)渾濁，所需的時間是(　　) A．40 s B．15 s C．48 s D．20 s 解析：選B。設原來的反應速率為v，溫度從20 ℃升高到50 ℃，共升高了3個10 ℃，所以50 ℃時的反應速率為23v＝8v。反應速率越大，反應出現(xiàn)渾濁的時間越短，所以50 ℃時，此反應出現(xiàn)渾濁所需的時間為2 min＝0.25 min＝15 s。 某溫度時，在2 L容器中X、Y、Z三種物質的變化曲線如下圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為____________________；反應開始至2 min時Z的平均反應速率是________。 解析：由圖可知，X、Y隨時間變化物質的量減少，說明它們是反應物；Z隨時間變化物質的量增加，故它是生成物。再根據(jù)不同物質表示的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，因體積不變，故根據(jù)同一時間內物質的量的變化就可以確定計量數(shù)之比。在2 min時間內X、Y、Z的物質的量分別變化了0.3 mol、0.1 mol和0.2 mol，即三者的計量數(shù)之比為3∶1∶2。再由圖知，反應后各物質均有剩余，說明該反應是可逆反應，故化學方程式是3X＋Y2Z。Z在2 min內平均反應速率為v(Z)＝0.05 molL－1min－1。 答案：3X＋Y2Z　0.05 molL－1min－1 2014年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時，[CO2]隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如圖所示。 (1)該反應的ΔH________0(填“>”或“<”)。 (2)在T2溫度下，0～2 s內的平均反應速率v(N2)＝________。 (3)若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填代號)。 答案：(1)< (2)0.025 molL－1s－1 (3)bd