第二章　第一节　第1课时　化学反应速率 课时练（含答案）2023-2024学年化学人教（2019）

第一节　化学反应速率
第1课时　化学反应速率
题组一　化学反应速率
1．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是(　　)
A．用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用单位时间内CaCl2浓度的减小来表示其化学反应速率
2．化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是(　　)
A．酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，可以通过记录溶液褪色的时间来测定反应速率
B．锌与稀硫酸反应，可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率
C．可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率
D．恒温恒容条件下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率
3．用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸的反应速率。下列说法错误的是(　　)
A．甲、乙两实验均需要秒表
B．实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位，说明气密性良好
C．其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小
D．甲、乙装置通过测定单位时间内锌的质量变化测定反应速率
题组二　化学反应速率的计算与比较
4．反应4M(s)＋3N(g)===2P(g)＋Q(g)，经2 min后N的浓度减少了0.6 mol·L－1。下列说法正确的是(　　)
A．用M表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1
B．2 min末，用N表示的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1
C．分别用N、P、Q表示的反应速率，其比值是3∶2∶1
D．在2 min内，N和P两物质的浓度是逐渐减小的
5．三氯乙烯(ClHC==CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：
ClHC==CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。
常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示：
时间/min 0 2 4 6 7 …
c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
下列推断合理的是(　　)
A．上述反应先慢后快
B．0～4 min内，v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1
C．若高锰酸钾完全反应，所用时间为8 min
D．随着反应的进行，c(K＋)逐渐降低
6．在2 L的密闭容器中，发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，前5 s内v(A)＝0.1 mol·L－1·s－1，则10 s时容器中B的物质的量是(　　)
A．等于3 mol B．小于3 mol
C．大于3 mol D．等于3.5 mol
7．(2022·湖南长沙一中高二月考)将15 mol A与B的混合物充入容积为2 L的恒容密闭容器中，在一定温度下发生反应：2A(g)＋3B(g)C(g)＋2D(g)，经过15 min达到化学平衡状态，达到化学平衡状态时容器内的压强是反应前的，则0～15 min内用B的浓度变化表示的反应速率是(　　)
A．0.15 mol·L－1·min－1
B．0.3 mol·L－1·min－1
C．0.45 mol·L－1·min－1
D．0.6 mol·L－1·min－1
8．飞秒化学对了解反应机理十分重要。C2I2F4光分解反应C2I2F4===F2—F2＋2I·经过2×
10－15 s后C2I2F4的浓度减少6×10－5 mol·L－1。下列说法正确的是(　　)
A．用I·表示的反应速率是6×1010 mol·L－1·s－1
B．在2×10－15 s时，I·浓度是C2I2F4浓度的2倍
C．2×10－15 s末时C2I2F4的反应速率是3×1010 mol·L－1·s－1
D.F2—F2、I·的速率关系：v(F2—F2)＝2v
题组三　化学反应速率图像
9.向体积为2 L的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的B三种气体，一定条件下发生如下反应：3A(g)B(g)＋2C(g)，各物质的浓度随时间的变化如图所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。下列说法不正确的是(　　)
A．若t1＝15 s，则用A的浓度变化表示t0～t1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L－1·s－1
B．t1时反应物A的转化率为60%
C．B的起始的物质的量为0.04 mol
D．t0～t1阶段，此过程中容器向外界放出的热量为a kJ，该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)　ΔH＝－ kJ·mol－1
10.某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1
B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b∶c＝1∶2
D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
11．反应速率和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的，化学反应H2＋Cl22HCl的反应速率v可表示为v＝kcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为常数，m、n值可用表中数据确定。
c(H2)/(mol·L－1) c(Cl2)/(mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1)
1.0 1.0 1.0k
2.0 1.0 2.0k
2.0 4.0 4.0k
由此可推得m、n的值分别为(　　)
A．m＝1，n＝1 B．m＝，n＝
C．m＝，n＝1 D．m＝1，n＝
12．(2022·湖南岳阳高二期末)一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)。反应过程中的部分数据如表所示：
t/min n(X)/mol n(Y)/mol n(Z)/mol
0 1.0 1.2 0
5 0.6
10 0.7
15 0.6
下列说法正确的是(　　)
A．5～10 min用Y表示的平均反应速率为0.12 mol·L－1·min－1
B．10～15 min反应没有达到平衡
C．达到平衡状态时，c(Z)＝0.6 mol·L－1
D．X的平衡转化率为30%
13.化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。某同学利用如图所示装置测定化学反应速率。(已知：S2O＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑)
(1)为保证实验的准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是__________________________________________________________________；除如图所示装置的实验用品、仪器外，还需要的一种实验仪器是__________。
(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出这2 min内H＋的反应速率，但该测定值比实际值偏小，其原因是_______________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)试简述测定该反应的反应速率的其他方法：__________(写一种即可)。
14．固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间的变化如图曲线所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。
(1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反应速率最大的时间段是____________，该时间段内H2的平均反应速率是________。
(2)H2的物质的量不再改变时，CO2的转化率是________；反应前后容器内的压强比是________。
15.已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中通入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A的浓度变化表示的反应速率为__________________。
(2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为____________________。
(3)在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1，乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________。
第一节　化学反应速率
第1课时　化学反应速率
1．A　2.D
3．D　[甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积，需要用到秒表，故A正确；实验前将乙装置注射器活塞外拉，体系内压强减小，若气密性良好，在外界大气压作用下，活塞会回到原位，故B正确；甲装置中稀硫酸进入体系，占用一定体积，活塞右移，会造成误差，用乙装置可以减小稀硫酸溶液体积变化造成的实验误差，故C正确；甲、乙装置通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率，故D错误。]
4．C　[M为固体，不能用M的浓度变化表示该反应的反应速率，A项错误；用N表示的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1，是2 min内的平均反应速率，B项错误；用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，则v(N)∶v(P)∶v(Q)＝3∶2∶1，C项正确；2 min内，N的浓度逐渐减小，P的浓度逐渐增大，D项错误。]
5．B
6．C　[前5 s内A的平均反应速率为0.1 mol·L－1·s－1，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B的反应速率为0.1 mol·L－1·s－1×＝0.05 mol·L－1·s－1，假设后5 s内平均反应速率不变，则10 s时转化的B的物质的量为0.05 mol·L－1·s－1×10 s×2 L＝1 mol，则10 s时，容器中B的物质的量为4 mol－1 mol＝3 mol，但随着反应的进行，反应物的浓度减小，后5 s内的平均反应速率小于前5 s内的平均反应速率，因此容器中B的物质的量大于3 mol。]
7．A　[反应达到化学平衡状态时容器中混合气体的物质的量为×15 mol＝12 mol，设初始时A的物质的量是x mol，A的物质的量的变化量是y mol，则
　　　　　2A(g)　＋3B(g)　 　 C(g)　＋2D(g)
起始/mol　 x　 　　15－x　 　　 0　 0
转化/mol　 y　 　　1.5y　 0.5y　 y
平衡/mol　 x－y　 　15－x－1.5y　 0.5y　 y
则x－y＋15－x－1.5y＋0.5y＋y＝12，解得y＝3，所以v(B)＝＝0.15 mol·L－1·min－1。]
8．A　9.A
10．C　[由图像分析可知，前12 s内A的浓度变化为Δc(A)＝0.2 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝
－0.6 mol·L－1，反应速率v(A)＝－＝＝0.05 mol·L－1·s－1，A错误；前12 s内B的浓度变化为Δc(B)＝0.3 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝－0.2 mol·L－1，反应速率v(B)＝－＝＝ mol·L－1·s－1，依据题意v(C)＝＝＝＝ mol·L－1·s－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则3∶b∶c＝0.05∶∶，解得b＝1，c＝2，b∶c＝1∶2，C正确；由上述分析可知，该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)??2C(g)，其中A、B化学计量数不同，12 s后达到平衡状态，A的消耗速率不等于B的生成速率，B错误；3 mol A完全反应放热Q kJ,12 s内A反应的物质的量为(0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1)×2 L＝1.2 mol，则1.2 mol A反应放出的热量为0.4Q kJ，D错误。]
11．D　12.D
13．(1)检查装置的气密性　秒表　(2)部分SO2溶于水，使得气体体积偏小　(3)测定一定时间内生成硫单质的质量(或H＋浓度的变化)(其他合理答案均可)
解析　(1)该反应中需要测量生成气体的体积，所以进行实验前应先检查装置的气密性；本实验需要测定反应速率，根据速率计算公式v＝可知，该实验中需要计时，所以还需要的仪器为秒表。(2)根据收集的SO2的体积计算速率，但部分SO2溶于水，使得体积偏小，所以测定值比实际值偏小。(3)根据化学方程式可知，测定该反应的反应速率还可以测定一定时间内生成硫单质的质量，也可以测定一定时间内H＋浓度的变化。
14．(1)a～b　1 mol·L－1·min－1　(2)33.3%　7∶5
15．(1)0.05 mol·L－1·s－1　(2)3A(g)＋B(g)??2C(g)
3 　(4)乙>甲>丙
解析　(1)0～12 s内，Δc(A)＝0.2 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝－0.6 mol·L－1，v(A)＝－＝＝0.05 mol·L－1·s－1。
(2)前4 s内，Δc(A)＝0.5 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝－0.3 mol·L－1，v(A)＝－＝＝0.075 mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝0.075 mol·L－1·s－1∶0.05 mol·L－1·s－1＝3∶2；由图像知，0～12 s内，|Δc(A)|∶|Δc(B)|＝0.6 mol·L－1∶0.2 mol·L－1＝3∶1＝a∶b，则a∶b∶c＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)??2C(g)。
(3)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，|Δc(A)|∶|Δc(C)|＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)＝＝0.4 mol·L－1；由(2)知4 s时，c(C)＝0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·
L－1，从而可绘制C的变化曲线。
(4)丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，则丙容器中v(B)＝0.08 mol·L－1·s－1，甲容器中v(B)＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。