化学鲁科版（2019）必修第二册2.3.1 化学反应的快慢 课时作业（含解析）

课时作业10　化学反应的快慢
[学业达标]
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　)
A．化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量
B．化学反应速率是由物质本身的内在性质决定的
C．化学反应速率可用单位时间内某生成物的质量的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
2．在密闭容器中A和B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：3v(A)＝2v(B)、2v(B)＝3v(C)。该反应的化学方程式为(　　)
A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C
C．3A＋B===2C D．A＋B===C
3．在铝与稀硫酸的反应中，已知从反应开始至10 s末硫酸的浓度减少了0.9 mol·L－1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则0～10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　)
A．0.02 mol·L－1·min－1
B．1.8 mol·L－1·min－1
C．1.2 mol·L－1·min－1
D．0.18 mol·L－1·min－1
4．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)，在四种不同的情况下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1
该反应进行最快的情况是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．① B．② C．③ D．④
5．下列事实或做法与化学反应速率无关的是(　　)
A．将食物存放在温度低的地方
B．用铁作催化剂合成氨
C．将煤块粉碎后燃烧
D．用浓硝酸和铜反应制备NO2气体
6．下列措施能增大反应速率的是(　　)
A．Na与水反应时增大水的用量
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C．在K2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大反应容器体积
D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
7．控制变量法是化学实验的常用方法之一，如图所示实验探究影响反应速率的因素是(　　)
A．催化剂 B．温度
C．压强 D．浓度
8．运用相关化学知识进行判断，下列结论正确的是(　　)
A．需要加热或高温的条件才能发生的反应一定是吸热反应
B．对于正向吸热的可逆反应，其他条件不变时，升高温度可以使正反应速率增大，逆反应速率减小
C．为了减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量，可向反应体系中加入适量的氯化钠溶液
D．增大反应物浓度可增大反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
9．某学生用纯净的Cu与50 mL过量浓硝酸反应制取NO2，实验结果如图所示。气体体积在标准状况测得，且忽略溶液体积变化。下列说法正确的是(　　)
A．OA、AB、BC段中，OA段反应速率比BC段慢
B．AB段反应速率加快，仅因为产物有催化作用
C．OC段用HNO3表示的反应速率为0.2 mol·L－1·min－1
D．向反应体系中加入固体KNO3对反应速率无影响
10．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一定容积的密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是(　　)
A．其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，反应速率增大
B．保持体积不变，充入少量He气体使体系压强增大，反应速率一定增大
C．反应达平衡状态时v(CO)＝v(H2O)
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
[等级突破]
11．从下列生产或实验事实中得到的结论不正确的是(　　)
选项 生产或实验事实 结论
A 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率增大
B 工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大
C 在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，把容器的体积缩小一半 反应速率减小
D 向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，再向B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，加入催化剂可以改变化学反应速率
12.已知反应①：C(s)＋CO2(g)2CO(g)(吸热反应)；反应②：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(放热反应)。下列说法不正确的是(　　)
A．其他条件不变，压缩容器体积，反应①和反应②的逆反应速率均增大
B．其他条件不变，降低温度，反应①的正反应速率减小，反应②的逆反应速率增大
C．其他条件不变，增加CO2的用量，一段时间后，反应①的逆反应速率增大
D．其他条件不变，使用高效催化剂，反应②的逆反应速率增大
13．把0.6 mol W气体和0.5 mol X气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4W(g)＋3X(g) 2Y(g)＋nZ(g)。2 min末已生成0.2 mol Y，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.002 5 mol·L－1·s－1，试计算：
(1)前2 min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为____________。
(2)2 min末时X的浓度为________。
(3)化学方程式中n＝________。
(4)2 min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的________倍。
14．某温度时，在2 L的密闭容器中，三种气体X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为________________________________。
(2)反应从开始至2 min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)＝________。
(3)和起始时相比，2 min时容器内混合气体的总压强________(填“增大”“减小”或“不变”)；混合气体密度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)下列措施能加快反应速率的是________(填序号)。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He
C．恒容时充入X D．升高温度
E．选择高效的催化剂
15．草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中溶液后面褪色加快的主要原因，过程如下：
【实验原理】2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑。
【提出假设】从影响化学反应速率的因素，猜想可能的原因：
假设1：该反应是放热反应。
假设2：反应生成的Mn2＋对该反应有催化作用。
假设3：K＋对该反应有催化作用。
(1)该小组同学未提出反应物浓度使反应速率加快的假设，原因是________________________________________________。
【设计、完成实验】
(2)完成探究，记录数据。
实验编号 烧杯中所加试剂及用量(mL) 控制条件 溶液褪色所用时间(s)
0.10 mol·L－1 H2C2O4溶液 0.05 mol L－1 KMnO4溶液 蒸馏水 0.50 mol·L－1稀硫酸
a 30 20 10 20 空白对照 18
b 30 20 10 20 水浴控制温度为65 ℃ 15
c 30 20 10 20 加入少量MnSO4固体 3.6
d 30 20 x 20 加入5 mL 0.10 mol·L－1 K2SO4溶液 18
实验采用控制单一变量的方法，分析上表中数据回答下列问题：
①表格中x＝________，假设________不成立。加入蒸馏水的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验b测得混合后溶液褪色所用的时间为15 s，忽略混合前后溶液体积的变化，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)＝________ mol·L－1·min－1。
③该小组同学认为不宜用MnCl2溶液代替MnSO4溶液对该反应进行催化探究，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
课时作业10　化学反应的快慢
1．解析：化学反应速率可用单位时间内某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物浓度的增加量来表示。
答案：C
2．解析：由3v(A)＝2v(B)、2v(B)＝3v(C)可得，v(A)∶v(B)∶v(C)＝2∶3∶2，根据化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为2A＋3B===2C。
答案：A
3．解析：根据题意可得：v(H2SO4)＝0.9 mol·L－1÷10 s＝0.09 mol·L－1·s－1，由于v(硫酸铝)＝v(H2SO4)＝0.03 mol·L－1·s－1＝1.8 mol·L－1·min－1，故B正确。
答案：B
4．解析：根据化学反应速率之比等于其相应物质的化学计量数之比，将其他物质都转化为用B表示的反应速率：①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1，v(B)＝3v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1；③v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1，v(B)＝1.5v(C)＝1.5×0.30 mol·L－1·s－1＝0.45 mol·L－1·s－1；④v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1，所以v(B)＝1.5v(D)＝1.5×0.2 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1。反应速率②>①＝③>④。
答案：B
5．解析：A项，降低温度，减小化学反应速率；B项，用铁作催化剂合成氨，增大化学反应速率；C项，将煤块粉碎后再燃烧能增大反应物接触面积，所以能增大化学反应速率；D项，用浓硝酸和铜反应制备NO2气体，与反应物的性质有关，与化学反应速率无关。
答案：D
6．解析：A项，增大水的用量不能改变水的浓度，对反应速率没有影响；B项，浓硫酸具有强氧化性，常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，没有氢气生成，不能增大生成气体的反应速率；C项，增大反应容器体积对没有气体参与的化学反应没有影响；D项，将Al片改成Al粉，增大了反应物的接触面积，能增大反应速率。
答案：D
7．解析：两个实验中，催化剂相同，H2O2溶液体积相同，但浓度不同，所以该实验探究影响反应速率的因素是浓度，选D。
答案：D
8．解析：反应条件与反应中能量变化无关，需要加热的反应可能为放热反应，如钠的燃烧为放热反应，故A错误；升高温度可以使正、逆反应速率都增大，故B错误；向反应体系中加入适量的氯化钠溶液，相当于加入水，氢离子的浓度减小，则可以减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量，故C正确；常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，不生成氢气，故D错误。
答案：C
9．解析：单位时间内生成的二氧化氮越多，反应速率越快，OA段1 min内生成二氧化氮84 mL，BC段1 min内生成二氧化氮(336－252) mL＝84 mL，所以OA段和BC段反应速率相同，故A错误；Cu与浓硝酸反应会放热，溶液的温度会升高，AB段反应速率较快与温度有关，故B错误；由题图可知生成NO2的物质的量为＝0.015 mol，由方程式Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可知，消耗的HNO3为0.03 mol，其浓度变化量为＝0.6 mol·L－1，OC段用HNO3表示的反应速率为＝0.2 mol·L－1·min－1，故C正确；加入固体KNO3会增大硝酸根离子的浓度，反应速率加快，故D错误。
答案：C
10．解析：其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，压强增大，则反应速率增大，A正确；保持体积不变，充入少量氦气，各物质的浓度不变，所以反应速率不变，B错误；未说明反应速率的方向，C错误；固体物质的浓度被视为定值，其他条件不变，适当增加C(s)的质量，浓度不变，所以化学反应速率不变，D错误。
答案：A
11．解析：当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率增大，故A正确；吸收塔里装填瓷环，可增大反应接触面积，使SO3的吸收速率增大，故B正确；将容器的体积缩小一半，压强增大，所以正、逆反应速率均增大，故C错误；当其他条件不变时，加入催化剂可以改变化学反应速率，故D正确。
答案：C
12．解析：其他条件不变，压缩容器体积，相当于增大反应①和②的压强，反应速率均增大，故A正确；其他条件不变，降低温度，反应①②的正反应速率和逆反应速率都减小，故B不正确；其他条件不变，增加CO2的用量，反应①中反应物浓度增大，正反应速率增大，一段时间后，随着产物不断生成，生成物浓度不断增大，逆反应速率增大，故C正确；其他条件不变，使用高效催化剂，正反应速率和逆反应速率都增大，故D正确。
答案：B
13．解析：(1)前2 min内用Y浓度变化表示的平均反应速率v(Y)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，根据不同物质表示的速率之比等于相应的化学计量数之比，v(W)∶v(Y)＝4∶2，v(W)＝2v(Y)＝2×0.05 mol·L－1·min－1＝0.1 mol·L－1·min－1。
(2)根据反应方程式，前2 min内生成0.2 mol Y、消耗0.3 mol X，2 min末X的物质的量为0.5 mol－0.3 mol＝0.2 mol，2 min末X的浓度为＝0.1 mol·L－1。
(3)v(Z)＝0.002 5 mol·L－1·s－1，将单位换算得v(Z)＝0.15 mol·L－1·min－1，v(Y)∶v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1∶0.15 mol·L－1·min－1＝2∶n，解得n＝6。
(4)根据三段式法计算：
　　　　　　　　　4W(g)＋3X(g) 2Y(g)＋6Z(g)
n(起始)/mol 0.6 0.5 0 0
n(转化)/mol 0.4 0.3 0.2 0.6
n(2 min末)/mol 0.2 0.2 0.2 0.6
2 min末气体总物质的量为0.2 mol＋0.2 mol＋0.2 mol＋0.6 mol＝1.2 mol，起始气体总物质的量为0.6 mol＋0.5 mol＝1.1 mol，2 min末恢复到反应前温度，温度和体积相同时，气体压强之比等于气体物质的量之比，2 min末体系内压强是反应前压强的＝倍。
答案：(1)0.1 mol·L－1·min－1　(2)0.1 mol·L－1　(3)6　(4)
14．解析：由题图可知，0～2 min内，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，故X、Y是反应物，Z是生成物，根据不同物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比可以得到反应的化学方程式。根据v(Z)＝计算出Z的反应速率。根据化学方程式确定平衡容器内混合气体的压强变化，根据密度公式ρ＝计算。从影响化学反应的速率因素考虑，据此分析。
(1)由上述分析可知，X、Y为反应物，Z为生成物，2分钟后，X、Y、Z的物质的量不再发生变化，达到平衡状态，X、Y、Z的变化的物质的量分别为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol，不同物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比，可以得到化学方程式为3X＋Y 2Z。
(2)反应从开始至2 min，容器的容积为2 L，用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)＝＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1。
(3)根据化学方程式：3X＋Y 2Z，X、Y、Z均为气体，X、Y的起始物质的量均为1.0 mol，起始气体的总物质的量为2.0 mol，由图中数据可知，平衡时气体的总物质的量为0.7 mol＋0.9 mol＋0.2 mol＝1.8 mol，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，故2 min时，容器内混合气体的总压强比起始时减小；从反应开始到平衡，混合气体的质量守恒，容器的容积恒定，所以混合气体密度始终不变。
(4)恒压时充入He，反应物浓度减小，反应速率减慢，故A错误；恒容时充入He，不影响体系压强和浓度，反应速率不变，故B错误；恒容时充入X，X的浓度增大，反应速率加快，故C正确；升高温度，化学反应速率加快，故D正确；选择高效的催化剂，反应速率加快，故E正确。
答案：(1)3X＋Y 2Z　(2)0.05 mol·L－1·min－1
(3)减小　不变　(4)CDE
15．解析：(1)该小组同学未提出反应物浓度使反应速率加快的假设，原因是实验过程中草酸、高锰酸钾、硫酸的浓度逐渐减小。(2)①由总体积相同可知，x＝5；由于实验a、d溶液褪色所用时间相同，故假设3不成立；加入蒸馏水的目的是控制变量，使四组实验中草酸、高锰酸钾、硫酸的浓度相同。②实验b测得混合后溶液褪色所用的时间为15 s，忽略混合前后溶液体积的变化，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。③不宜用MnCl2溶液代替MnSO4溶液对该反应进行催化探究，其原因是酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，能将Cl－氧化，反应的离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
答案：(1)实验过程中草酸、高锰酸钾、硫酸的浓度逐渐减小
(2)①5　3　控制变量，使四组实验中草酸、高锰酸钾、硫酸的浓度相同　②0.05　③2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O