【金版学案】2014-2015学年高中化学 人教版选修4 同步课时检测：第二章 第一节 化学反应速率（含详细解析）

化学·选修4(人教版)
第一节　化学反应速率
很久很久以前，我们的宇宙还是一个质量非常大但体积非常小的点。这个点在某一瞬间爆炸了，中子、质子、电子由此产生了。随着宇宙的迅速膨胀，其温度也逐渐降低，这些基本粒子就形成了各种元素，物质微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块。这些团块又逐渐演化成星系、恒星、行星，在个别的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙的人类也由此诞生了。这就是目前有关宇宙历史的一种解释。宇宙大爆炸来得如此突然，有些反应迅速，而有些反应慢得觉察不到，这中间到底有什么奥妙呢？
?水平测试
1．(2014·广州市培正中学高二期中考)在一密闭容器中充入一定量的N2和H2，经测定反应开始后的2s内氨气的平均速率：v(NH3)＝0.3 mol/(L·s)，则2 s末NH3的浓度为(　　)
A．0.60 mol/L　　　B．0.50 mol/L
C．0.45 mol/L D．0.55 mol/L
解析：2 s末NH3的浓度＝v(NH3)＝0.3 mol/(L·s)×2 s＝0.60 mol/L。
答案：A
2．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是(　　)
A．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B．化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s时，某物质的浓度为0.8 mol/L
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
解析：化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的，通常用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化值来表示：v＝。
答案：C
3．(2014·普宁二中高二第一学期期中考)在不同情况下测得A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)的下列反应速率，其中反应速率最大的是(　　)
A．v(D)＝0.4 mol·L－1·s－1
B．v(C)＝0.5 mol·L－1·s－1
C．v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
D．v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
解析：当v(D)＝0.4 mol·L－1·s－1时，换算为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；当v(C)＝0.5 mol·L－1·s－1时，换算为v(A)＝0.25 mol·L－1·s－1；当v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1时，换算为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1，可见反应速率最大的是B，答案选B。
答案：B
4．反应2SO2＋O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s)，则这段时间为(　　)
A．0.1 s B．2.5 s
C．5 s D．10 s
解析：该时间内SO3的浓度增加了0.4 mol/L，根据化学方程式，相同时间内O2浓度减小了0.2 mol/L。所以，Δt＝＝＝5 s。
答案：C
5．(2014·珠海市高二第一学期期末质量监测)在一定条件下，反应N2＋3H2??2NH3，在 2 L 密闭容器中进行，5 min内氨的物质的量增加了1 mol，则反应速率为(　　)
A．v(H2)＝ 0.3 mol/(L·min)
B．v(N2)＝0.2mol/(L·min)
C．v(NH3)＝0.2 mol/(L·min)
D．v(NH3)＝0.1mol/(L·min)
解析：v(NH3)＝1 mol/(2 L×5 min) ＝0.1 mol/(L·min)，故D正确；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，得v(H2)＝ 0.15 mol/(L·min)、v(N2)＝0.05 mol/(L·min)，故本题答案为D。
答案：D
6．某温度下在2 L容器中X、Y、Z三种物质的变化曲线如图所示：
由图中数据分析该反应的化学方程式为。
反应开始至2 min末，Z的平均反应速率为_______________。
解析：反应开始，X、Y的物质的量均为1.0 mol，Z为0，反应进行到2 min时X为0.9 mol、Y为0.7 mol、Z为0.2 mol。相同时间内X、Y、Z物质的量的变化比为1∶3∶2，故化学方程式为X＋3Y??2Z。Z的平均反应速率为
v(Z)＝＝＝0.05 mol/(L·min)。
答案：X＋3Y2Z　0.05 mol/(L·min)
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7．在恒温恒容下，某容器中A进行某反应，若反应物A的浓度由0.1 mol·L－1降到0.06 mol·L－1需20 s，那么反应物A由0.06 mol·L－1降到0.024 mol·L－1需要反应的时间为(　　)
A．等于18 s B．等于12 s
C．大于18 s D．小于18 s
解析：假设反应为匀速，需×20 s＝18 s，而实际是随着浓度的降低速率在减小，所以需要的时间大于18 s；故答案为C。
答案：C
8．(2013·天津市新华中学月考)已知：4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用 v(NH3 )、v(O2 )、v(NO)、v(H2O)mol/(L·min)表示，则下列关系正确的是(　　)
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO)
解析：根据速率之比等于化学计量数之比，只有D正确。
答案：D
9．在某化学反应中，反应混合物A、B、C的物质的量浓度(mol·L－1)与时间t(s)的关系如下表所示。
t/s
200
400
800
c(A)/mol·L－1
1.45
1.28
1.00
c(B)/mol·L－1
0.38
0.72
1.28
c(C)/mol·L－1
0.095
0.18
0.32
(1)该反应的化学方程式为__________________________________________________________。
(2)用A的浓度变化表示200～800 s内反应的平均反应速率为________mol/(L·min)。
(3)用C的浓度变化表示400～800 s内反应的平均反应速率为________mol/(L·s)。
解析：(1)反应中A的浓度减少，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为产物。在200～800 s，Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝2∶4∶1，因此反应为2A===4B＋C。
(2)200～800 s内，v(A)＝(0.45 mol/L/600 s)×60 s·min－1＝0.045 mol/(L·min)。
(3)400～800 s内，v(C)＝(0.32－0.18) mol/L/400 s＝3.5×10－4 mol/(L·s)。
答案：(1)2A===4B＋C　(2)0.045　(3)3.5×10－4
10．某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图所示。该实验的主要操作步骤如下：
①配制浓度均为1 mol/L的盐酸和醋酸溶液；
②用________量取10.00 mL 1 mol/L的盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为________；
④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触)，至反应完全，记录________；
⑥反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应________，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
(1)用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法：__________________________________________________________。
(2)本实验中应选用________量筒。
A．100 mL　　　B．200 mL　　　C．500 mL
(3)若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为：Vm＝____________。
(4)上述速率不等的原因是______________________________。
解析：②要取10.00 mL盐酸和醋酸需较精确的酸式滴定管。
，要使H＋完全反应，镁带的质量至少为 g＝0.12 g。
⑤反应过程中要记录反应完成所需要的时间，从而比较反应速率。
⑥可将乙缓缓上移至乙与丙中液体在同一个水平面上。检验装置气密性时微热甲，观察乙中右导管内液体变化情况；本实验中产生的气体大约是112 mL，所以选择200 mL的量筒。实验室条件下的气体摩尔体积Vm＝＝0.2 V L/mol。
答案：②酸式滴定管　③0.12　⑤反应起始和终了时的时间　⑥将乙缓缓向上平移至乙与丙中液体在同一水平面上
(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如观察到广口瓶中右导管内上升一段水柱表明装置不漏气　(2)B　(3)0.2 V L/mol
(4)两种酸溶液的氢离子浓度不同