人教版选修4第2章第1节化学反应速率作业

第1节化学反应速率
课后提能层级练
层级一基础达标练
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进行快慢程度的物理量
B •单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快
C •化学反应速率可以用单位时间内生成某物质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 • L1• min —1” 解析：选C 化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的，即用单位时间内浓度的改变量来表示。

2 .反应4NH 3(g) + 5O2(g)===4NO(g) + 6H 2。

©在容积为2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol ,则平均每秒浓度的变化表示正确的是()
A. NO : 0.001 5 mol • L_1
B. H20: 0.002 mol • L_1
C . NH3: 0.002 mol • L-1
D . O2: 0.001 25 mol • L_1
0.12 mol
解析：选 D V(NH3)= = 0.001 mol • L-1• s-1，
2 L X 60 s
1111
由4V(NH3)=尹(。

2)=4V(NO)=6V(H2O)，
得v(O2)= 0.001 25 mol • L—1• s_，
V(NO) = V(NH3)= 0.001 mol • L_1• s -1，
V(H2O) = 0.001 5 mol • L_1• s -10
3 .在N2 + 3H^^2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol • L—1，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol • L-1• s —S则此段时间是()
A. 1 s
B. 2 s
解析：选B 已知用H 2表示的平均反应速率为0.45 mol • L _1 • s -1，贝U 用
0.6 mol • L — 1
0.3 mol • L — 1 • s
4 .对于化学反应3W(g) + 2X(g)===4Y(g) + 3Z(g)，下列反应速率关系中，
正确的是( )
A . V (W) = 3V (Z)
B . 2V (X) = 3V (Z)
C . 2V (X) = V (Y)
D . 3V (W) = 2V (X) 解析：选C 对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率， 其数值
之比等于其化学计量数之比，V (W) : V (X) : V (Y) : V (Z) = 3 : 2 : 4 : 3，C 正
确。

5 .某温度下，浓度都是1 mol • L — 1的两种气体X 2和丫2在密闭容器中反 应
生成气体Z ，经过t min 后，测得物质的浓度分别为c(X 2)= 0.4 mol • L — 1， c (丫
2)= 0.8 mol • L — 1，c(Z 2)= 0.4 mol • L ―-则该反应的化学方程式可表示为
()
A . X 2 + 2Y 2===2XY 2
B . 2X 2 + Y 2===2X 2丫
C . 3X 2+ Y 2===2X 3Y
D . X 2+ 3Y 2===2XY S
解析：选 C A D (X 2)= 0.6 mol • L —1，&(丫2)= 0.2 mol • L —1，A c(Z) = 0.4
mol • L 一1;所以 A c(X 2): A C (Y 2): A C (Z) = 3 : 1 : 2，故反应方程式为 3X ? + 丫
2===2Z ，据质量守恒定律知 Z 为X a Y o
6 .在不同条件下，分别测得反应 2SO 2 + O/一 2SO S 的化学反应速率， 其中表
示该反应进行得最快的是()
A . V (S°2) = 4 mol • L — 1 • min —1
B . V (°2)= 3 mol • L — 1 • min —1
C . (S0)= 0.1 mol • L — 1 • s — 1
NH 3表示的平均反应速率为
2 2 V (NH 3)= §V (H 2)= 3X 0.45 mol • L —1 • s —1 = 0.3
mol • L t • s A t
D . v(O2)= 0.1 mol • L—1• s—1
解析：选D 以S02为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以
S02为标准的反应速率后分别为A.V(S02)= 4 mol •1• min -1; B.v(SO2)=
2V(02)= 6 mol 丄―1・min —1；C.v(SO2)= 0.1 x60 mol -L—1 -min —1= 6 mol -L —1• min —1; D.v(SO2)= 2V(02)= 2 x 0.1 x 60 mol • L1• min —1= 12 mol • L －1 －1 ・min 。

7 . (2019 •福建师大附中高二检测)化学反应速率可通过实验测定。

要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。

如比较锌粒与不同浓度硫酸溶液反应时的速率，可通过测定收集等体积H2需要的_________________ 实现；在KMnO 4与H2C2O4
反应中，可通过观察________ 变化所需时间来测定该反应的速率；在Na2S203 + H2SO4 >Na2SO4 + S J + SO2 T+ H2O 反应中，该反应的速率可通过
________ 来测定。

解析：有气体生成的反应可以通过收集一定体积的气体需要的时间来测反应速率。

有颜色或沉淀出现的反应可以利用它们出现此现象的时间来确定反应速率。

答案：时间溶液颜色出现浑浊所需要的时间
8．某温度时，在2 L 容器中X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示
(1) ________________________________________________________ 由图中的数据分析，该反应的化学方程式为__________________________________ 。

(2) 反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为__________ >。

(3) 5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率____________ 填“大” “小”
或“相等”)。

解析：(1)根据图示，X减少了0.6 mol，丫减少了0.2 mol，Z生成了0.4 mol，故X、丫、Z的物质的量变化之比为3 : 1 : 2，因5 min后三者共存，故反应的方程式为3X + 丫2Z。

(2) 根据图中数据，依据反应速率计算公式可计算出反应速率，需注意Z的初始物质的量是0.1 mol o
(3) 5 min后Z的浓度不再变化，反应速率相等。

答案：(1)3X + Y 2Z(2)0.05 mol •1• min —1 0.04 mol • L —1• min
1(3)相等
-
层级二应试提能练
1 •对于反应：CaC03 + 2HCI===CaCI 2+ H2O + CO
2 T,下列说法正确的是()
A.用HCI和CaCl 2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同
B .不能用CaCO 3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C .用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D .用单位时间内CaCl 2浓度的减小表示其反应速率
解析：选A 因为CaCO 3是固体，H2O为纯液体，不能用其浓度的变化来表示化学反应速率；D中CaCl 2为生成物，故应用单位时间内其浓度的增加表示反应速率，故B、C、D项错误；在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率
数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，故A项正确。

2 .甲、乙两个容器内都进行A —>B的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙容器内每分钟减少 2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率
()
A •快
C •相等 A c A Al A
解析：选D 由化学反应速率的表达式：v(A) = 二VAt ，由于甲、乙 两容器的容积大小未知，仅知道单位时间内 A 的物质的量的变化值，故不能比 较两容器内反应速率的大小
3 .把0.6 mol X 气体和0.
4 mol Y 气体混合于2 L 的密闭容器中，使它们
发生如下反应 3X(g) + 丫(g) Z(g) + 2W(g) , 5 min 末已生成 0.2 mol W , 若测知以Z 表示的平均反应速率为0.01 mol - (L - min) 一1，则n 是(
)
A . 1
B . 2
C . 3
D . 4 A c 0.2 mol/2 L
_ 1 v Z 解析：选 A v(W) =
= = 0.02 mol - (L - min) 一，由 -二 t 5 min v W 4 .将气体A 2、B 2各1 mol 充入1 L 的密闭容器中反应，生成气体 C ，一
段时间后，测得 C (A 2)为 0.58 mol • L -1，c(B ?)为 0.16 mol • L _1，c(C)为 0.84 mol - L_，则C 的化学式为(
) B . A 2B D . A 2B 2
解析：选C 该时间段内，A 2、B 2两种物质按照化学方程式中的化
学计量
数之比进行反应。

由题意可得 A 2、B 2、C 物质的量浓度的变化值为1 : 2 : 2， 可求出A 2、B 2、C 三种物质的化学计量数比为1 : 2 : 2，结合质量守恒可知C 的化学式为AB 2 o
5 .用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO 2，实验过程记录如
B •慢 D •无法判断 2v Z
v W 2 X 0.01 0.02
A . AB
C . AB 2
图所示，下列有关说法正确的是()
A．OE 段表示的反应速率最快
B．EF 段表示的反应速率最快，收集的CO2 最多
C．FG 段表示收集的CO2 最多
D ．OG 段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
解析：选 B CaCO3 与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO 3 ＋2HCI===CaCI 2 + CO2 T +出0。

图象的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，很明显是用单位时间内放出CO2 的体积来表示其反应速率的，表现在图象上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越大，放出的C02越多。

由图可
以看出，EF段反应速率最快，收集的C02最多；整个反应过程中，反应速率先小（0E段）后大（EF段）再小（FG段），而不是逐渐增大，所以B项正确。

6．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g 锌粒（颗粒大小相同），通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol • L-1的硫酸，将产生的H?收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL（若折合成0 C、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL），在该温度下，下列说法不正确的是（）
A .用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g • s—
B .忽略锥形瓶溶液体积的变化，用H +来表示10 s该反应的速率为0.01
—1
mol • (L • s)
C .忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2+来表示10 s内反应的速率为
0.01 mol • (L • s) —1
D .用出表示10 s内该反应的速率为0.004 mol • (L • s)—1
解析：选 C Zn + H2SO4===ZnS0 4 + H2 T,
44.8 X 10 -3 L
22.4 L • mol ―
0.002 mol X 6.5 g • mol —
所以用锌粒表示10 s内的反应速率为=0.013
10 s
g • s ―1, A 正确；
丄0.002 mol X 2 —1
用H表示10 s内反应速率为=0.01 mol • (L • s) 1, B正
10 s X 0.04 L
确；
1
v(Zn2+)= ^v(H +) = 0.005 mol • (L • s)—1, C 错误；
=0.002 mol
0.002 mol
—1, D 正确。

v(H2)= 0.05 L X 10 s=0.004 mol -(L • s)
此题需注意Zn 是固体，其浓度为定值，不能用其浓度变化表示反应速率， 但因质量不断发生变化，因此可用单位时间内Zn 的质量变化表示反应速率的大 小。

7 .向2 L 密闭容器中通入a mol 气体A 和b mol 气体B ，在一定条件下 发生反应：
xA(g) + yB(g) D=^pC(g) + qD(g)
1 1
已知：平均反应速率V c = -V A ;反应2 min 时，A 的浓度减少了 -，B 的物
2 3 a
质的量减少了 mol ，有a mol D 生成。

回答下列问题:
(2)化学方程式中，x =
a 1 a
-min)，同样可得 V D = 4 mol/(L -min) , v c =?VA = 24
mol/(L - min)。

(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得 x : y : p :
a q = V A : V B : V C : V D =伐
a a :8 : 24 a
：_=2:3:1:6。

4 a 答案：⑴石mol/(L
-min)
a
8 mol/(L - mi n) (2)2 3 1 6
8 .在25 C 时，向 100 mL 含 HCl 14.6 g 的盐酸里放入5.6 g 纯铁粉(不
考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min 末，收集到1.12 L(标准状 况)氢气。

在此之后，又经过4 min 铁粉完全溶解。

贝
(1) 在前2 min 内用FeCI 2表示的平均反应速率是 _________ 。

⑴反应2 min 内，V A =
，V B =
解析： (1)V A = Ac
A
A t
1 3a mol
a &B 二 2 L x 2 min 二石 mol/(L - min)，V B 「二
1
尹mol
a
2 L x 2 min 二 8 mol/(L
(2) 在后4 min内用HCI表示的平均反应速率是__________ 。

(3) ______________________________________________ 前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是_______________________________ 。

解析：由题目信息“又经4 min铁粉完全溶解”知，盐酸是过量的，n (Fe)
5.6 g 1.12 L 、、
二56 g • mol -1二0.1 m01，n(H2)= 22.4 L • mol -1二0.05 mo1。

由反应方程式
Fe + 2HCl===FeCl 2 + H2 T知，前2 min内消耗的铁、HCI及生成的FeCL的物质的量分别为0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol，故：
0.05 mol ““
(1)v(FeCl 2)= = 0.25 mol •1• min —。

70.1 L x 2 min
⑵后4 min消耗的盐酸由铁的量来求，消耗的n(Fe) = 0.1 mol —0.05 mol
=0.05 mol ，
0.1 mol
故消耗的n(HCl)= 2n(Fe)= 0.1 mol，v(HCl)= 0.1 L x4 min = °25
mol • L—1• min —1。

(3)因在同一个反应里，v(HCl) = 2v(FeCL)，可见前2 min 较快。

答案：
(1)0.25 mol • L—1• min —1
(2) 0.25 mol • L—1• min —1
(3) 前2 min。