6.2 化学反应的速率 拔高练习（含解析） 高中化学人教版(2019)必修第二册

第三节 化学反应的速率和限度
第1课时　化学反应的速率
能力提升
1.对于反应M+NP,如果温度每升高10 ℃,反应速率增大为原来的3倍。在10 ℃时完成反应的10%需要54 min,将温度提高到40 ℃完成反应的10%,需要的时间为(　　)
A.2 min B.3 min C.6 min D.9 min
2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是(　　)
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液
B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液
C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液
D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的X溶液
3.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 mol·L-1增加到0.12 mol·L-1需18 s,那么由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1,需要反应的时间是(　　)
A.等于20 s B.等于18 s
C.大于20 s D.大于18 s
4.已知某反应aA(g)+bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下:
A B C
起始浓度/(mol·L-1) 3.0 1.0 0
2 s末浓度/(mol·L-1) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述化学方程式中各物质的化学计量数之比是(　　)
A.9∶3∶4 B.3∶1∶2
C.2∶1∶3 D.3∶2∶1
5.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,下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实验 Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
6.已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂,为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是(　　)
7.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:Mn+H2C2O4+H+Mn2++CO2↑+H2O(未配平),用4 mL 0.001 mol·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:
实验编号 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质
Ⅰ 2 20 —
Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ 2 30 —
Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水
(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。
(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验　　　　和　　　　(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验　　　　和　　　　。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究　　　　对化学反应速率的影响,实验Ⅳ加入1 mL蒸馏水的目的是　 　。
8.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,则:
(1)用物质A表示的反应速率为　　　　　　。
(2)2 s时物质B的浓度为　　　　　　　　　。
(3)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量如何变化 　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。气体的密度如何变化 　　　　。
参考答案
1.解析:本题要弄清两个问题:①时间与速率的关系,②速率与温度的关系。因每升高10 ℃反应速率增大为原来的3倍,如升高的温度为Δt,则反应速率增加为原来的倍,反应温度由10 ℃升至40 ℃,反应速率增加为原来的33倍,完成反应的10%需要时间为=2 min。
答案:A
2.解析:温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为100 mL,则X物质的量越大,浓度越大。
答案:B
3.解析:反应物浓度越小,反应速率越小,若浓度的增加量相同,则后期所用的时间长。如果不考虑浓度的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,即所需时间为20 s。但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,所需时间应该大于20 s,故选C。
答案:C
4.解析:2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1和0.8 mol·L-1,其比例为1.2∶0.4∶0.8=3∶1∶2,即化学方程式中各物质的化学计量数之比是3∶1∶2。
答案:B
5.解析:影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查。只要抓住浓度越大,温度越高,反应速率越大,便可以选出正确选项D。
答案:D
6.解析:当探究温度对化学反应速率的影响时,必须保证其他条件相同的情况下,再改变温度观察反应速率的变化。
答案:D
7.解析:与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ外加了MnSO4溶液,因此实验Ⅰ和Ⅱ是研究催化剂对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅲ中,温度由20 ℃升至30 ℃,因此实验Ⅰ和Ⅲ是研究温度对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅳ中外加蒸馏水后溶液总体积不变,但c(H+)(或H2SO4浓度)减小,因此实验Ⅰ和Ⅳ是研究c(H+)(或H2SO4浓度)对反应速率的影响。
答案:(1)2∶5
(2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅰ　Ⅲ
(3)c(H+)(或硫酸的浓度)　确保实验中KMnO4、H2C2O4浓度不变和溶液总体积不变
8.解析:　 　　2A(g)+B(g)2C(g)
c(初)/(mol·L-1) 2 1 0
Δc/(mol·L-1) 0.6 0.3 0.6
c(末)/(mol·L-1) 1.4 0.7 0.6
所以v(A)==0.3 mol·L-1·s-1,
2 s时B的浓度为0.7 mol·L-1。
摩尔质量M=,反应时n(g)减小,m(g)不变,则M增大,即平均相对分子质量增大;而密度ρ=,因m(g)和V均不变,则ρ不变。
答案:(1)0.3 mol·L-1·s-1
(2)0.7 mol·L-1
(3)增大　不变
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