第六章　第二节　第1课时　化学反应的速率（含答案)

第二节　化学反应的速率与限度
第1课时　化学反应的速率
题组一　化学反应速率的概念及表示方法
1．下列说法正确的是(　　)
A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变表示，也可用生成物浓度的改变表示，其值可能相同，也可能不同
D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1
2．(2022·武汉高一检测)不同温度下，在两个密闭容器中同时进行化学反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，1 min内甲容器中消耗掉2 mol A物质，乙容器内消耗6 mol A物质，则两容器内的反应速率大小关系为 (　　)
A．甲容器内反应速率快
B．乙容器内反应速率快
C．甲乙两容器内反应速率相等
D．无法比较
3．(2022·连云港锦屏高级中学高一期中)在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在该段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·s－1。则反应所经过的时间是(　　)
A．2 s B．2 min C．3 s D．3 min
4．(2022·长沙高一阶段练习)反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在2 L的恒容密闭容器中进行，30 s时NH3的物质的量减小了6 mol，则对此反应的描述正确的是(　　)
A．第30 s时，v(H2O)＝0.15 mol·L－1·s－1
B．向容器中充入1 mol N2，压强增大，逆反应速率增大
C．0～30 s内v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1
D．4v(O2)＝5v(NO)
5．H2、N2合成NH3的反应中，当分别用以下各种物质表示反应速率时，则反应速率最快的是(　　)
A．v(N2)＝0.6 mol·L－1·min－1
B．v(NH3)＝0.9 mol·L－1·min－1
C．v(H2)＝1.2 mol·L－1·min－1
D．v(H2)＝0.025 mol·L－1·s－1
题组二　化学反应速率的影响因素
6．(2022·重庆市育才中学高一期中)下列做法增大了化学反应速率的是(　　)
A．将糕点存放在冰箱里，并在其包装袋中放入脱氧剂，以延长保质期
B．足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时，加入少量硫酸铜溶液
C．合成氨工业中，将氨气及时液化分离
D．鲜花店内放置高锰酸钾溶液，降低空气中乙烯浓度，便于鲜花保鲜
7．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是(　　)
甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙：500 ℃，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁：500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、甲、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
8．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是(　　)
组别 对应曲线 c(HCl)/(mol·L－1) 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A.第4组实验的反应速率最慢
B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
9．某温度时，物质的量均为2 mol的两种气体X2、Y2，在2 L密闭容器中反应生成气体Z，某一时刻测得X2、Y2、Z的物质的量浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1、c(Y2)＝0.6 mol·L－1、c(Z)＝0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式是(　　)
A．3X2＋2Y2===2X3Y2
B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y
D．2X2＋3Y2===2X2Y3
10．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是(　　)
A．相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
11．(2022·北京牛栏山一中高一检测)将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器内混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)＋B(g)??2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1；②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1；③2 s时物质A的转化率为30%；④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1。其中正确的是(　　)
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
12．研究反应2X(g)Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快
B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在0～10 min之间，实验②的平均速率v(Y)＝0.04 mol·L－1·min－1
13．(2022·徐州高一检测)CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　)
A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C．反应在2～4 min内平均反应速率最大
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
14．将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)。反应进行到10 s末时，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol，则：
(1)用C表示10 s内正反应的平均反应速率为__________________________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________________________________________________。
(3)10 s末，生成物D的浓度为_____________________________________________________。
(4)10 s末时，若改变下列条件，生成D的速率如何变化(填“增大”“减小”或“不变”)。
编号 改变的条件 生成D的速率
① 增大A的浓度
② 使用催化剂
③ 恒容下充入Ne(不参与体系反应)
15.(2022·西安高一期中)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_____________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_____________________________
______________________________________________________________________(答两种)。
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 A B C D E F
4 mol·L－1H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中V1＝____________，V6＝______，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
第1课时　化学反应的速率
1．C　2.D　3.A
4．D　[反应速率是平均反应速率，不是瞬时反应速率，A错误；向容器中充入1 mol N2，压强增大，但浓度不变，反应速率不变，B错误；30 s时NH3的物质的量减小了6 mol，则0～30 s内v(NH3)＝＝0.1 mol·L－1·s－1，C错误；反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，因此根据化学方程式可知4v(O2)＝5v(NO)，D正确。]
5．A　[N2＋3H22NH3，同一反应中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，把这些反应速率都换算成H2的反应速率。A项，v(H2)＝3v(N2)＝1.8 mol·L－1·min－1；B项，v(H2)＝v(NH3)＝1.35 mol·L－1·min－1；C项，v(H2)＝1.2 mol·L－1·min－1；D项，v(H2)＝0.025 mol·L－1·s－1＝1.5 mol·L－1·min－1。]
6．B　[将糕点存放在冰箱里，并在其包装袋中放入脱氧剂，是通过降低温度、减小氧气浓度，从而减慢糕点腐败的速率，以延长保质期，故A不符合；足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时，加入少量硫酸铜溶液，会形成锌铜原电池，从而加快锌与稀硫酸的反应速率，故B符合；合成氨工业中，将氨气及时液化分离，减小了生成物的浓度，不能加快反应速率，故C不符合；乙烯是催熟剂，高锰酸钾能氧化乙烯，鲜花店内放置高锰酸钾溶液，降低空气中乙烯浓度，从而减慢鲜花的成熟速度，便于鲜花保鲜，故D不符合。]
7．B　8.D
9．A　[某一时刻，n(X2)＝c(X2)×2 L＝0.8 mol、n(Y2)＝c(Y2)×2 L＝1.2 mol、n(Z)＝c(Z)×2 L＝0.8 mol，则Δn(X2)＝2 mol－0.8 mol＝1.2 mol、Δn(Y2)＝2 mol－1.2 mol＝0.8 mol、Δn(Z)＝0.8 mol，化学方程式可写成3X2＋2Y2===2Z。则Z的化学式为X3Y2或Y2X3。]
10．A　[影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和盐酸反应要快得多，反应物本身的性质是影响反应速率大小的决定因素，A项错误；等质量的固体，表面积越大，反应速率越大，B项正确；光照可以加快反应速率，C项正确；催化剂可以加快反应速率，D项正确。]
11．D　[B的浓度为＝1 mol·L－1，
利用三段式法计算：
2A(s)＋B(g)2C(g)
起始/(mol·L－1)　　　　1　　　　0
变化/(mol·L－1)　　　　0.3　　　0.6
2 s时/(mol·L－1)　　　 0.7　　　0.6
A为固体，由于固体的浓度在反应中不改变，所以不能用固体物质的浓度来表示反应速率，故①错误；2 s内，用物质B表示的反应的平均速率为v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1，故②错误；2 s时物质A的转化率为α＝×100%＝30%，故③正确；2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，故④正确。]
12．D
13．D　[随着反应的进行，c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在2～4 min内 n(CO2)的变化量最大(或曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图像可知，该题不知道容器体积，故不能计算出用浓度变化表示的反应速率，D项错误。]
14．(1)0.04 mol·L－1·s－1　(2)1.5 mol·L－1　(3)0.4 mol·L－1　(4)①增大　②增大　③不变
15．(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原电池，加快了氢气产生的速率　(3)升高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)　(4)①30　10　17.5　②当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀H2SO4的接触面积
解析　(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与CuSO4反应生成的Cu和Zn以及稀硫酸构成了原电池，大大加快了生成H2的反应速率。(3)要加快生成H2的反应速率，还可以采取如下措施：升高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度、增加锌的比表面积等。(4)①因为要研究CuSO4的量对反应速率的影响，所以应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸的体积均取30 mL，即V1＝30，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10，V7＝20，V8＝19.5，V9＝17.5，V10＝15。②因析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。