“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
基本信息
单元名称 化学反应速率 年级 高二 学期 秋季
课时题目 2.1.1 化学反应速率及影响因素
作业目标
通过作业检测进一步巩固对化学反应速率以及影响因素的理解和进一步从图像角度分析理解化学反应速率的
相关考察。
作业设计
精选题目 设计意图
基 1、某一反应物的浓度是 1.0mol/L,经过 20s 后,它的浓度变成了
础
巩
固 0.2mol/L,在这 20s 内它的反应速率为( )
(
必 A.0.04 B.0.04 mol / (L ×s) )
做
题 C.0.08 mol / (L ×s) D.0.04mol / L
建
议
五 2、在 2A g + B s 3C g + 4D g 反应中,表示该反应速率最快的是( )
分
钟
完 A. v A = 0.5mol ×L-1 ×s-1 B. v B = 0.5mol ×L-1 ×s-1
成
)
C. v C = 0.9mol × L-1 ×s-1 D. v D = 1mol × L-1 ×s-1
3、下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用 98%的浓硫酸可以加快产生
氢气的速率
B.NH3的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应的速率减 通过完成本
组习题让学
慢
生对化学反
C.一定温度下,某固定容积的容器中发生 SO2的催化氧化反应,若增
应速率、影
大容器内压强,则反应速率不一定改变。 响因素的考
D.100mL2mol/L 的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速 查方式有更
率不变 加清晰的认
识。
4、用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。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、乙装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率
5、把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四只综均合盛运用有(2必0m做L题3m,o建l/L议稀五硫分钟酸时的间烧完杯成)
中(稀硫酸的初始温度相同),然后均加入蒸馏水稀释到 60mL,溶液中最先
出现浑浊的是( )
A.20℃,10mL,5mol/L 的Na2S2O3溶液
B.20℃,20mL,3mol/L 的Na2S2O3溶液
C.30℃,10mL,4mol/L 的Na2S2O3溶液
D.30℃,30mL,2mol/L 的Na2S2O3溶液
6、在高温或放电条件下,反应 N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行,下
列措施不改变化学反应速率的是( )
A.压强增大(通过缩小体积) B.恒压,充入 Ne
C.恒容,充入 Ar D.恒容,充入 N2
7、某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度
通过本组的
及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错 训练更好地
误的是( ) 检测学生对
化学反应速
率以及图像
分析的掌握
程度。
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为 0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为 3.0 mol·L-1时,半衰期为 62.5 min
8、一定条件下,在体积为 10 L 的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),反应过程如图。
(1)表示 NH3的物质的量变化的曲线是________。
(2)计算 0~8 min,H2的平均反应速率(写出计算过程,下同)。
(3)计算 10~12 min,N2的平均反应速率。
9、将等物质的量 A、B 混合于 2L 的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),经 5min 后测得 D 的浓度为 0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,
C 的平均反应速率是 0.1mol·L-1·min-1。
(1)经 5min 后 A 的浓度为 。
(2)反应开始前充入容器中 B 的物质的量为 。
(3)B 的平均反应速率为 。
(4)x 的值为 。
(5)对于反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),下列分别表示不同条件下
的反应速率,则反应速率大小关系是 。
①v(A)=0.01mol·L-1·s-1
②v(B)=1.20mol·L-1·min-1
③v(C)=2.40mol·L-1·min-1
④v(D)=0.02mol·L-1·s-1
10、(1)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。
(2 高温)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4 ― ― →C2H6+H2。反
应在初期阶段的速率方程为 r=k× cCH ,其中 k 为反应速率常数。设反应开4
始时的反应速率为 r1,甲烷的转化率为 α 时的反应速率为 r2,则 r2=________
r1。
拓展提1、升用(选下做图所示的实验装置分别进行镁条与 X(500mL0.1mol/L 盐酸)和镁条与 检测对知识
题,建Y议(十25五0m分L钟0.2mol/L 盐酸)的实验,每隔半分钟分别测定反应放出气体的压 的迁移应
用、综合思
时间强完。成下)列选项中正确表示实验 X 及 Y 的结果的是( )
维能力。
A. B.
C. D.
2、在 298K 时,测得溶液中的反应H2O2 + 2HI = 2H2O + I2在反应物浓度不同时
的速率如下表所示:
实验编号 1 2 3 4 5
c HI / mol ×L-1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c H2O2 / mol × L-1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v / mol × L-1 ×s-1 0.0076 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228
下列说法不正确的是
A.HI 浓度一定时,H2O2 浓度增大一倍,反应速率提高约一倍
B.H2O2 浓度一定时,HI 浓度增大一倍,反应速率提高约一倍
C.通过实验数据可以得出速率方程为 v = kc H2O2 ×c HI
D.速率常数 k 只受温度影响,加入催化剂速率常数 k 不发生变化
3、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________(填编号,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
4、某小组拟用酸性 KMnO4溶液与 H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来
探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如下的方案记录实验结果(忽
略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器:0.20 mol·L-1 H2C2O4 溶液、0.010
mol·L-1 KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
V(0.010
V(0.2 V
mol·L-1
实验 0 mol·L-1 (蒸馏 m(MnSO4)
酸性 T/℃ 乙
编号 H2C2O4溶 水)/m /g
KMnO4溶
液)/mL L
液)/mL
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
③ 1.5 a 4.0 0 25
④ 2.0 0 4.0 0.1 25
回答下列问题:
(1)KMnO4溶液用________(填名称)酸化;写出上述反应的离子方程式:
_____________________________。
(2)实验①②是探究________对化学反应速率的影响;实验②④是探究
________对化学反应速率的影响。
(3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a 为________;表
格 中 的 “ 乙 ” 填 写 t/s , 其 测 量 的 是
_______________________________________。
5、丙酮的碘代反应 CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI 的速率方程为
v=k·cm(CH3COCH )·cn3 (I2)·cp(H+),其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一
0.7 Ea
半时所需的时间)为 ,其中 k=A e- RT (kk 为速率常数,Ea为活化能,A 为比
例系数)。
(1)在保持酸性不变的条件下,改变下列条件时,反应的瞬时速率如
表所示。
c(CH3COCH3)/ v/(10-3mol L-1
序号 温度 c(I2)/(mol L-1)
(mol L-1) min-1)
1 T1 0.25 0.050 1.4
2 T1 0.50 0.050 2.8
3 T1 1.00 0.050 5.6
4 T1 0.50 0.100 2.8
5 T2 0.50 0.100 vx
①下列关于速率常数 k 的说法中正确的是 (填标号)。
A.速率常数 k 只受温度影响
B.加入催化剂,可使 k 增大
C.可逆反应中的正逆反应速率常数 k 正和 k 逆相等
②当 T2>T1时,vx 2.8mol L-1 min-1(填:“大于”、“小于”或“等
于”)。
③速率方程中:m= ;n= ;k= 。
(2)若 T1℃时,v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+),c(I2)、
c(CH3COCH3)、c(H+)的起始浓度依次是 0.01mol L-1、0.1mol L-1、
0.01mol L-1。当 c(I2)的浓度降低为原来一半时,反应速率将 (填:“变
大”、“变小”或“不变”)。
(3)在过量的 I 存在,c(H+2 )=1mol L-1时。反应掉 75%的 CH3COCH3
所需的时间是 min。
作业展示与评估
1.展示要求:以图片形式展示学生所完成的典型作业,图片内容清晰,布局均衡、排版合理。
2.教师评估:鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价,例如通过引进师生对评、生生互评等丰富
教师对学生作业的评价维度和角度,实现教师对学情的精准把握,为进一步完善教学设计进行创新性探索。2.1.1 化学反应速率及影响因素
基础巩固
1、【答案】B
【解析】20s 内该物质的浓度变化为△c=1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,所以 20s 内该物质的反应速率为
0.8mol/L
=0.04 mol / (L ×s),故选 B。
20s
2、【答案】C
【解析】A. v A = 0.5mol ×L-1 ×s-1;
B.B 是固体,不能用 B 的浓度变化表示反应速率;
C. v A = 2 v C 2= 0.9mol × L-1 ×s-1 = 0.6mol ×L-1 ×s-1
3 3
D v A = 2 v D 2= 1mol ×L-1 ×s-1 = 0.5mol ×L-1 ×s-1. ;
4 4
v C = 0.9mol × L-1 ×s-1
表示该反应速率最快的是 ,故选 C。
3、【答案】C
【解析】A.浓硫酸具有强氧化性,常温下与铁发生钝化,不生成氢气,所以改用 98%的浓硫酸无法获得氢
气,A 项错误;
B.温度升高,分子获得能量,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,反应速率加快,B 项错误;
C.在一定温度下固体容积的容器中,发生二氧化硫的催化氧化反应,若通入三氧化硫,容器内压强增大,
反应速率会加快,若通入稀有气体,各组分的浓度不变,反应速率不变,所以增大容器内压强,反应速率
不一定改变,C 项正确;
D.加入氯化钠溶液,氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,氢离子浓度减小,导致反应速率减小,D 项错
误;
故选 C。
4、【答案】D
【解析】A.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;
B.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;
C.甲装置中稀硫酸进入体系,占用一定体积,活塞右移,且随着稀硫酸不断加入,锥形瓶中反应生成的水
越来越多,加入的稀硫酸溶液被稀释,浓度不确定,会造成误差,用乙装置可以减小稀硫酸溶液体积和浓
度的变化造成的实验误差,故 C 正确;
D.甲、乙装置是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;
故选 D。
5、【答案】D
【解析】四组实验,混合后溶液中硫酸的浓度均相等,D 项混合后溶液的温度最高,混合后Na2S2O3的浓度
最大,因此反应速率最快,最先出现浑浊;
综上 A、B、C 错误,故选 D。
6、【答案】C
【解析】A.气体的物质的量不变,缩小体积,气体的物质的量浓度增大,化学反应速率增大,故 A 错误;
B.压强不变,充入 He,反应容器的体积必然增大,N2、O2、NO 的物质的量浓度减小,化学反应速率减小,
故 B 错误;
C.容积不变,充入 He,反应容器内压强增大,但 N2、O2、NO 的物质的量浓度并没有变化,因此不改变
化学反应速率,故 C 正确;
D.容积不变,充入 N2,使反应物 N2的物质的量浓度增大,浓度越大,化学反应速率越大,故 D 错误;
故选 C。
7、【答案】 B
【解析】 由图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间越短,故反应速
率越大,A 项正确;由图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯的浓度①是③的两倍,所用时间①
也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B 项错误;条件①,反应速率为 v=
3.0 mol·L-1
=0.012 mol·L-1·min-1,C 项正确。
250 min
8、【答案】(1)X (2)0.01125mol/(L·min) (3)0.0025mol/(L·min)
【解析】(1)根据题给图像,X 表示的物质的变化量与 Y 表示的物质的变化量之比为 2:3,因此 X 为 NH3
的曲线。
(2)0~8 min 时,v(NH3)= 根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,则 v(H2)=
(3)10 ~ 12 min,v( NH3)=
9、【答案】(1)0.75mol·L-1
(2)3mol
(3)0.05mol·L-1·min-1
(4)2
(5)③>①=④>②
【分析】由方程式可知 Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol/L=0.75mol/L,Δc(B)=0.5Δc(D)=0.25mol/L,A、B 起始
浓度相等设为 cmol/L,则(c-0.75):(c-0.25)=3:5,解得 c=1.5。开始时容器中 A、B 的物质的量为
n=1.5mol/L×2L=3mol。
【解析】(1)由分析可知,开始 A 的浓度为 1.5mol/L,Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol/L=0.75mol/L,则 5min
后 A 的浓度为 1.5mol/L。
(2)根据分析可知,反应开始前充入容器中的 B 的物质的量为 3mol。
(3)浓度变化量之比等于化学计量数之比,则 x:2=0.1mol/(L min)×5min:0.5mol/L,解得 x=2,速率之比
等于化学计量数之比,则 v(B)=0.5v(C)=0.05mol/(L min)。
(4)浓度变化量之比等于化学计量数之比,则 x:2=0.1mol/(L min)×5min:0.5mol/L,解得 x=2。
(5)①v(A)=0.01mol·L-1·s-1时,v(A)=v(A)×60=0.6mol·L-1·min-1;
1
②v(B)=1.20mol·L-1·min-1时,v(A)= v(B)=0.4mol·L-1·min-1;;
3
③v(C)=2.40mol·L-1·min-1时,v(A)= 12 v(C)=1.20mol·L
-1·min-1;
④v(D)=0.02mol·L-1·s-1,v(A)= 12 v(D)×60=0.6mol·L
-1·min-1;
故速率大小关系为③>①=④>②。
10、【答案】 (1)30 (2)(1-α)
240 mL
【解析】(1) 由单位可知,v= =30 mL·g-1·min-1。
2 g × 4 min
r2 kc
2 α c (1 α) c (CH4 )( )甲烷的转化率为 时, (CH ) = - (CH ) ,则 = 2 =1-α,即 r =(1-α)r 。4 2 4 1 r1 kc 2 1(CH4 )1
拓展提升
1、【答案】C
2g
【解析】n(HCl)=0.05mol,n(Mg)= 24g / mol ≈0.083mol,反应为 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,则 HCl 完全反应,
Mg 剩余,两种盐酸的物质的量相等,所以生成氢气的物质的量和体积相等,但盐酸 X 的浓度小,盐酸 Y
的浓度大,浓度越大其反应速率越大,反应完全所需时间越短,即反应完全所需时间:Y<X,故 C 正确。
故选 C。
2、【答案】D
【解析】A.根据实验 1、3 分析,HI 浓度一定时,H2O2 浓度增大一倍,反应速率提高约一倍,故 A 正确;
B.根据实验 1、2 分析,H2O2 浓度一定时,HI 浓度增大一倍,反应速率提高约一倍,故 B 正确;
C.根据 A 和 B 选项分析,当一种物质的浓度一定时,另一种物质的浓度与速率成正比,则得出速率方程
为 v = kc H2O2 ×c HI ,故 C 正确;
D.速率常数 k 受温度影响,当加入催化剂,反应速率加快,因此速率常数 k 也受催化剂影响,故 D 错误。
故选 D。
3、【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
0.04 mol
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-
2 L × 15 min
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,即 15~20 min 和 25~30 min
反应处于平衡状态。(4)10~15 min 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。
4、【答案】 (1)硫酸 2MnO-4 +5H C O +6H+===2Mn2+2 2 4 +10CO2↑+8H2O (2)温度 催化剂 (3)0.5 酸
性 KMnO4溶液褪色所用时间
解析 (2)实验①②是在相同浓度,不使用催化剂的条件下进行的,但反应温度不同,则为探究温度对反应
速率的影响;而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的,但②不使用催化剂,而④使用催化剂,
则为探究催化剂对反应速率的影响。(3)实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则混合液的总体积必
须相同,实验②溶液总体积为 6 mL,则实验③中所需水的体积 a=6-1.5-4.0=0.5。
5、【答案】(1)A 大于 1 0 5.6×10-3 min-1
(2)不变
(3)250
【解析】(1)①A.速率常数 k 只受温度影响,与浓度无关,故 A 正确;
B.速率常数 k 只受温度影响,加入催化剂,可使 k 不变,故 B 错误;
C.k 正、k 逆是两个不同的常数,k 正是用来描述 v 正的,k 逆是描述 v 逆的,二者不相等,故 C 错误;
故选 A;
②对比实验 4 和实验 5,当 T >T -1 -12 1时,温度升高反应速率增大,vx大于 2.8mol L min ;
③对比实验 1 和实验 2,c(CH3COCH3)增大一倍,v 增大一倍,由 v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I )·cp2 (H+)可知,
m=1;对比实验 2 和实验 4,c(I2)增大一倍,v 不变,由 v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I p +2)·c (H )可知,n=0;若反应
开始时只充入 CH3COCH3和 I2,此时 c(H+)=0,但 v 不为 0,说明 p=0,代入实验 3 数据得
v=5.6×10-3min-1=k。
(2)由(1)可知 v=k·c (CH3COCH3),则瞬时速率与 I2的浓度无关,当 c(I2)的浓度降低为原来一半时,反
应速率将不变。
0.7 0.7
-3 -1
(3)由选项(1)知 k=5.6×10 3min 1,经历一个半衰期所需时间为 k = 5.6 10 min =125min,反应掉 75%
的 CH3COCH3,相当于该反应经历了 2 个半衰期,所需的时间是 125min×2=250min。