必修二优化作业：2.3.1 化学反应速率 Word版含解析

第三节化学反应的速率和限度
第1课时化学反应速率
1.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol·L-1。

对此化学反应速率的正确表示是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内,B和C两物质浓度都逐渐减小
解析:A为固体,一般不用固体表示反应速率,因为固体的浓度一般视为常数,所以A项错误;同一反应用不同物质表示的化学反应速率,其比值与化学方程式中化学计量数成正比,故B项正确;v(B)=0.3 mol/(L·min)为平均值,并非 2 min 末的速率,所以C项错误;B为反应物,C为生成物,两者不可能同时减小,故D项错误。

答案:B
2.(2013·江苏徐州高一检测)已知某反应a A(g)+b B(g)2C(g)的各物质浓度数据如下:
A B C
起始浓度/(mol·L-1)3
.
1
.
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( )
A.9∶3∶4
B.3∶1∶2
C.2∶1∶3
D.3∶2∶1
解析:2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1和0.8 mol·L-1,其比例为 1.2∶0.4∶0.8=3∶1∶2,即化学方程式中各物质的化学计量数之比是3∶1∶2。

答案:B
3.我们已经知道,温度、固体表面积、反应物的状态、液体的浓度、催化剂等都可以影响化学反应的速率,我们可以通过这些因素来调控反应速率。

实验室用30%左右的硫酸溶液(约 3.7 mol·L-1)与锌粒反应制取氢气。

下列措施中不可能加大反应速率的是( )
A.适当升高温度
B.将锌粒改为锌粉
C.将所用硫酸加适量水稀释
D.寻找一种合适的催化剂并加入其中
解析:升高温度和使用合适的催化剂,能够加大反应速率;将锌粒改为锌粉,增加了反应物的接触面积,使反应速率加大;将所用硫酸加适量水稀释,浓度降低,反
应速率减小。

答案:C
4.如下反应条件的控制中,不恰当的是( )
A.为了防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO
3的分解而加入MnO
2
D.为加快H
2O
2
的分解而把反应容器放到冷水中冷却
解析:降低温度会减小反应速率。

答案:D
5.(2013·山东泰安高一检测)NH
3和纯净的O
2
在一定条件下发生反
应:4NH
3(g)+3O
2
(g)2N
2
(g)+6H
2
O(g)。

现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4
mol NH
3和3 mol O
2
,4 min后,测得生成的H
2
O占混合气体体积的40%,则下列表
示此段时间内该反应的平均速率的式子中不正确的是( )
A.v(N2)=0.125 mol/(L·min)
B.v(H2O)=0.375 mol/(L·min)
C.v(O2)=0.225 mol/(L·min)
D.v(NH3)=0.250 mol/(L·min)
解析:
4NH
3(g)+3O
2
(g)2N
2
(g)+6H
2
O(g)
起始量/mol 4 3 0 0
转化量/mol 4x 3x 2x 6x
4 min后量/mol4-4x 3-3x 2x 6x
根据题意,则有:=0.4,
解得:x=0.5。

O的变化浓度为Δc(H2O)==1.5 mol·L-1,v(H2O)==0.375 则 4 min内H
2
mol/(L·min),再由各物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,可得其他各物质表示的反应速率分别为:v(N2)=0.125 mol/(L·min),v(NH3)=0.250 mol/(L·min),v(O2)=0.187 5 mol/(L·min)。

答案:C
6.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论不正确的是( )
A.将铜片放入稀硫酸中,无现象。

若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气生成
B.将相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应,前者的反应速率大于后者的
C.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同
D.相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度的盐酸反应时,粉末状的反应速率大
解析:A项加入硝酸银溶液后,溶液中含有硝酸,此时不会有氢气生成,故A项不正
确;由于镁比铝活泼,在相同条件下,与盐酸反应镁条比铝条要快,B项正确;在用氯酸钾加热制氧气的实验中,加入二氧化锰作为催化剂,反应加快,C项正确;D项考查了接触面积对反应速率的影响,粉末状的大理石比块状的大理石接触面积大,所以反应快。

答案:A
的速率最大的是7.下表是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,产生H
2
( )
,A项不正确;解析:从影响反应速率的因素来看,硝酸与活泼金属反应不能产生H
2
镁比铁活泼,产生H
的速率B>C,B、D相比较,D项中的H+浓度大于B项中的H+浓
2
度,所以D项中的物质产生H
的速率最大。

2
答案:D
8.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+B C+D的反应速率,他们将
A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。

据此,请完成以下问题:
(1)在O~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是,生成C的量最多的时间段是;
(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是(填“放热”或“吸热”)反应。

解析:(1)分析图像可知:t1~t2时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最大。

(2)分析图像可知:O~t1时间段C的浓度增加较慢,t1~t2时间段,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加大,t2后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小。

答案:(1)t1~t2t1~t2
(2)放热
9.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)。

若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,则:
(1)用物质A表示的反应速率为。

(2)2 s时物质B的浓度为。

(3)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量如何变化?(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。

气体的密度如何变化?。

解析:2A(g)+B(g)2C(g)
c(初)/(mol·L-1) 2 1 0
Δc/(mol·L-1) 0.6 0.3 0.6
c(末)/(mol·L-1) 1.4 0.7 0.6
所以v(A)==0.3 mol/(L·s),
2 s时B的浓度为0.7 mol·L-1。

平均相对分子质量M=,反应时n(g)减小,m(g)不变,则M增大;而密度ρ=,因m(g)和V均不变,则ρ不变。

答案:(1)0.3 mol/(L·s)
(2)0.7 mol·L-1
(3)增大不变
10.实验室通常用MnO
2作催化剂分解H
2
O
2
,已知CuSO
4
溶液对过氧化氢的分解也具
有催化作用,某实验兴趣小组同学猜想其他盐溶液也可能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下探究。

请你帮助他们完成实验报告:
(1)实验过程:在一支试管中加入5 mL 5%的H
2O
2
溶液,然后滴入适量的FeCl
3
溶液,
把带火星的木条伸入试管。

实验现象:。

实验结论:FeCl
3溶液可以催化分解H
2
O
2。

(2)已知FeCl
3
在水中可电离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想:
你认为最不可能的是同学的猜想,理由是。

(3)同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究,请你仔细分析后填表:
解析:(1)根据实验结论可知,FeCl
3溶液可作H
2
O
2
溶液分解的催化剂,因此试管中
产生氧气,使带火星的木条复燃。

(2)根据提出的猜想分析,H
2O
2
溶液中自身有水,
因此真正起催化作用的最不可能的是FeCl
3溶液中的H
2
O,甲同学的猜想最不可
能。

(3)根据前面的实验过程,要验证余下的两个猜想,最关键的是选用恰当的试
剂,可选用盐酸验证丙同学的猜想,选用Fe
2(SO
4
)
3
溶液验证乙同学的猜想。

结合
CuSO
4溶液可作为催化剂的事实分析,FeCl
3
溶液中真正起催化剂作用的是Fe3+,据
此写出相关结论。

答案:(1)试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
(2)甲过氧化氢溶液中自身有水,可见水不是催化剂
(3)。