必修第二册 6.2 第1课时 化学反应的速率 同步练习题(含解析)

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6.2 第1课时 化学反应的速率 同步练习题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)
A．使用光催化剂不改变反应速率
B．使用光催化剂能提高NO的转化率
C．升高温度能加快反应速率
D．改变压强对反应速率无影响
2． 已知反应:4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g),一定条件下测得反应过程中n(Cl2)与时间的关系如表所示:则4～6 min内用O2的物质的量变化表示的反应速率是(　　)
t/min 0 2 4 6 8 10
n(Cl2)/mol 0 1.2 2.6 4.4 5.4 6.0
A．7.2 mol·min-1 B．8.0 mol·min-1
C．0.9 mol·min-1 D．0.45 mol·min-1
3． 一定条件下在一容积恒为2 L的容器内发生反应：2A(g)+B(g)2C(g)，已知起始投入4 mol A(g)和2 mol B(g)，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L，并且2 s后各组分浓度不再改变．下列说法正确的是(　　)
A．2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s)
B．2 s内用物质B表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s)
C．2 s后每有0.6 mol的物质B生成，同时就有0.6 mol物质C生成
D．2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L
4． 少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L 1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的(　　)
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CuO固体 ⑤加NaCl溶液
⑥滴加几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol·L 1的盐酸
A．①⑤⑦ B．③⑦⑧ C．②④⑥ D．③⑥⑦⑧
5． 在2A(g)+B(g) ===3C(g) + 4D(g)反应中，下面表示的反应速率最快的是(　　)
A．v (A)=0.5mol/(L s) B．v (B)=1.8 mol/(L min)
C．v (C)=0.8mol/(L s) D．v (D)=1.0 mol/(L s)
6． 已知某反应aA(g)+bB(g)===2C(g)的各物质浓度数据如下，据此可推算出上述方程式中A、B、C三种物质的化学计量数之比是(　　)
A B C
起始浓度(mol/L) 3.0 1.0 0
2 s末浓度(mol/L) 1.8 0.6 0.8
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
7． 在2 L的密闭容器中：2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s)，则10 s时，容器中B的物质的量是(　　)
A．3.4 mol B．3.2 mol C．2.8 mol D．1.2 mol
8． 在温度不变的条件下,在恒容密闭容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g)。若N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1需要15 s,那么N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间(　　)
A．等于5 s　　　　　 B．等于10 s
C．大于10 s D．小于10 s
9． 在某密闭容器中进行反应，A与B反应生成C，其反应速率分别为v1、v2、v3(单位：mol·L 1·s 1)，且v1、v2、v3之间有如下关系：3v1=v2，2v1=v3，则此反应表示为(　　)
A．A+B===C B．2A+2B===3C
C．3A+B===2C D．A+3B===2C
10．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(　　)
11．将氯酸钾加热分解，在0.5 min内放出氧气5 mL，加入二氧化锰后，在同样温度下0.2 min内放出氧气50 mL，加入二氧化锰后反应速率是未加二氧化锰时反应速率的(　　)
A．10倍 B．25倍 C．50倍 D．250倍
12．一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是(　　)
A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为X(g)+Y(g) ===Z(g)
13．某反应在催化剂的作用下，按以下两步进行：
第一步，X+Y===Z；第二步，Y+Z===M+N+X。对此做出的判断中正确的有(　　)
A．X是催化剂
B．该反应的化学方程式是2Y+ZM+N
C．Z是催化剂
D．该反应中的催化剂在其他化学反应中也一定能起催化作用
14．A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g) ===cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:
n(B)/mol n(C)/mol n(D)/mol 反应时 间/min
0.12 0.06 0.10 t1
0.06 0.12 0.20 t2
下列说法正确的是(　　)
A．0～t1内，平均反应速率v(B)= mol·L-1·min-1
B．若起始时n(D)=0，则t2时v(D)= mol·L-1·min-1
C．升高温度，v(B)、v(C)、v(D)均增大
D．b∶d=6∶1
15．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表。
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10-2 mol·L-1·min-1
C．反应至6 min时，c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D．反应至6 min时，H2O2分解了50%
二、填空题（本题包括3个小题，共40分）
16．(12分)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度，化学反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量随时间的变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐_______(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示的平均反应速率为_____________________。
(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________________。
(4)根据如图判断，10 min时改变的条件可能是______(填字母，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。
a．加入催化剂　　　　　　 b．缩小容器容积
c．降低温度 d．增加O2的物质的量
17．(14分)某小组研究影响反应速率的因素。
(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表，表中c＝________mol·L－1。
编号 酸的种类 酸的浓度/(mol·L－1) 酸的体积/mL 镁条质量/g
1 醋酸 1.0 10 2.0
2 盐酸 c 10 2.0
②实验步骤
a．检查装置(图1)的气密性后，添加药品；
b．反应开始后，________________________________________________；
c．将所记录的数据转化为曲线图(图2)。
③写出0～5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律： 。
(2)实验二：探究反应条件对0.10 mol·L－1 Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响，其设计与测定结果如下：
编 号 反应温 度/℃ Na2S2O3 溶液/mL V(蒸馏 水)/mL 0.10 mol·L－1 H2SO4溶液/mL
1 25 10.0 0 10.0
2 25 5.0 a 10.0
3 45 10.0 0 10.0
乙
①写出上述实验原理的离子方程式：__________________________________________。
②上述实验1、3是探究________对化学反应速率的影响；若上述实验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响，则a的值为________；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写_________________________。
18． (14分) (1)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4(无色)，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1。
(2)合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v=________mL·g-1·min-1。
(3)在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)+O2(g) H2O(g)+Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/10-3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位，写出计算过程)。
1．答案：C
解析：使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故D项错误。
2．答案：D
解析：4～6 min的时间内,氯气的物质的量的改变量为Δn=4.4 mol-2.6 mol=1.8 mol,根据在反应中,物质的量的改变量之比等于化学计量数之比可知1.8 mol∶Δn(O2)=2∶1可知Δn(O2)=0.9 mol,故O2的物质的量变化表示的反应速率v(O2)===0.45 mol·min-1。
3．答案：D
解析：A．2 s内用物质C表示的平均反应速率为v(C)=△c(C)÷△t=0.6 mol/L÷2 s=0.3 mol/(L·s)，v(A)=v(C)=0.3 mol/(L·s)，A错误；B.v(B)=v(C)=0.15 mol/(L·s)，B错误；C.0.6 mol的物质B生成，表示逆反应方向，同时有0.6 mol物质C生成，表示正反应方向，正逆反应速率之比为1：1，不等于系数之比2：1，未处于平衡状态，反应向正反应方向进行，C错误；D.△c(B)=△c(C)=×0.6 mol/L=0.3 mol/L，2 s时物质B的浓度为2 mol÷2 L 0.3 mol/L=0.7 mol/L，D正确。答案选D。
4．答案：B
解析：根据外界条件对反应速率的影响结合氢气的总量不变以及铁少量分析解答。①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢；②加氢氧化钠，与盐酸反应，减少了盐酸的浓度，故反应速率变慢；③加浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，由于铁不足，则生成的氢气量不变；④加CuO固体与盐酸反应生成氯化铜和水，氯化铜再与铁发生置换反应生成铜，构成原电池，反应速率加快，由于消耗铁影响氢气总量；⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢；⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量；⑦温度升高，反应速率加快，且不影响氢气量；⑧改用浓度大的盐酸，反应速率加快，且不影响氢气量。答案选B。
5．答案：C
解析：如果都用物质C表示其反应速率，则根据化学反应速率之比是相应的化学计量数之比可知选项A～D分别是[mol/(L s)]0.75、0.09、0.8、0.75，所以反应速率最快的是选项C，答案选C。
6．答案：B
解析：v(A)∶v(B)∶v(C)=∶∶=3∶1∶2，即A、B、C三种物质的化学计量数之比为3∶1∶2。
7．答案：C
解析：在2 L的密闭容器中：2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s)，则10 s时，消耗A的物质的量为n(A) =0.12 mol/(L·s) ×2 L×10 s=2.4 mol，所以消耗B的物质的量n(B)=n(A) =1.2 mol ，容器中B的物质的量是4 mol 1.2 mol=2.8 mol。所以本题选C。
8．答案：C
解析：N2O4的浓度变化0.03 mol·L-1需要15 s，N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1，N2O4的浓度变化为0.02 mol·L-1，若反应速率不变,则所需时间为=10 s，但随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小，故所需时间大于10 s，C项正确。
9．答案：D
解析：根据反应速率之比等于化学计量数之比，可知选D。
10．答案：D
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。
11．答案：B
解析：不加MnO2时每分钟放出O2=10 mL，加入MnO2每分钟放出O2=250 mL，则加入MnO2后反应速率是未加MnO2时反应速率的=25倍，答案选B。
12．答案：C
解析：反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为=0.079 mol·L-1·s-1，故A错误；反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了=0.395 mol·L-1，故B错误；反应开始到10 s时，Y的转化率为×100%=79.0%，故C正确；由题图可以看出，反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到10 s时。Δn(X)=0.79 mol，Δn(Y)=0.79 mol，Δn(Z)=1.58 mol，则Δn(X)∶Δn(Y)∶ Δn(Z)=1∶1∶2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)，故D错误。
13．答案：A
解析：从两步反应可以看出：Y是反应物，Z是中间产物，X参与了反应，后来又生成了X，所以X是催化剂，所以A项正确，C项错误。把两步加和得总反应式：2YM+N，B项错误。某个反应中的催化剂，在另一反应中并不一定有催化作用，所以D项错误。
14．答案：C
解析：不能确定起始时B的物质的量，因此0～t1时间段内，不能确定B的变化量，则不能计算其反应速率，A项错误；反应速率是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B项错误；t1～t2时间段内，B和D的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.1 mol，所以b∶d=3∶5，D项错误。
15．答案：C
解析：A项，0～6 min内,生成氧气的物质的量为mol=0.001 mol；由2H2O22H2O+O2↑，消耗n(H2O2)=0.002 mol，Δc(H2O2)=0.002mol÷0.01 L=0.2 mol·L-1，所以v(H2O2)=0.2mol·L-1÷6 min≈3.3×
10-2mol·L-1·min-1，正确；B项同，随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率减慢，正确；C项，6 min时，c(H2O2)=0.40 mol·L-1-Δc(H2O2)=0.2 mol·L-1，错误；D项，6 min时，H2O2分解率为×100%=50%，正确。
16．答案：(1)减小　(2)减小　1.33×10－3 mol·L－1·min－1　
(3)15～20 min、25～30 min　(4)ab　d
解析：(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段为15～20 min和25～30 min，反应处于平衡状态。(4)10～15 min时三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3物质的量随之发生变化。
17．答案： (1)①1.0　②每隔1 min记录一次生成H2的体积　
③醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小
(2)①S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑
②温度　5.0　出现浑浊的时间/min(或s)
解析：(1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素一致，故醋酸和盐酸的浓度应相同，故c也应为1.0 mol·L－1；②据题图可知，要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，故在反应开始后，应每隔1 min记录一次生成H2的体积；③通过题中图像分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小，即醋酸与镁条的反应速率变化不大；而盐酸与镁条的反应一开始很快，一段时间后，单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小。
(2)①Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫单质，其反应的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑；②当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验1、3的反应条件可知，实验1、3可探究温度对反应速率的影响；实验1、2中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故是探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响，但反应溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，a的值为5.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙是出现浑浊的时间/min(或s)。
18．答案 (1)0.0010　(2)30　(3)见解析
解析：(1)由题意及图示知,0～60 s时N2O4消耗的浓度Δc(N2O4)=0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1，v(N2O4)==0.0010 mol·L-1·s-1。(2)吸氢速率v==30 mL·g-1·min-1。(3)解法一：2.0～6.0 min内，Δn(Cl2)=5.4×10-3mol-1.8×10-3mol=3.6×10-3mol,v(Cl2)==9.0×10-4 mol·min-1所以v(HCl)=2v(Cl2)=2×9.0×10-4 mol·min-1=1.8×10-3 mol·min-1。
解法二：设HCl转化的物质的量为n,则
2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n　　　　　　　　　 (5.4-1.8)×10-3mol
解得n=7.2×10-3 mol，所以v(HCl)==1.8×10-3 mol·min-1。
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