2021版【金牌教程】人教版化学选修4(课堂达标练)-第二章 化学反应速率和化学平衡 2-1

03课后测评提实能
基础 中档 稍难 化学反应速率的计算和比较 1、2、3、5、9
4 综合提升
6
7、8、10、11
12
1.下列说法正确的是( )
A ．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B ．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C ．化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率
D ．在反应过程中，反应物的浓度渐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
答案 B
解析 反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，A 错；化学反应速率为平均速率，C 错；化学反应速率均为正值，不消灭负值，由于Δc (变化量)不能为负，D 错。

2．在肯定条件下发生反应2A(g)===2B(g)＋C(g)，将2 mol A 通入2 L 容积恒定的密闭容器甲中，若维持容器内温度不变，5 min 末测得A 的物质的量为0.8 mol 。

用B 的浓度变化来表示该反应的速率为 ( )
A ．0.24 mol/(L·min)
B ．0.08 mol/(L·min)
C ．0.06 mol/(L·min)
D ．0.12 mol/(L·min) 答案 D
解析 v (A)＝Δc Δt ＝(2 mol －0.8 mol )/2 L
5 min
＝0.12 mol/(L·min)，v (B)＝v (A)＝0.12 mol/(L·min)。

3．在反应N 2＋3H 22NH 3中，经一段时间后，NH 3的浓度增加了0.6 mol·L －1
，此段时间内用H 2表示的平均速率为0.45 mol·L －1·s －1。

则反应所经过的这段时间是( )
A ．0.44 s
B ．1 s
C ．1.33 s
D ．2 s 答案 D
解析 用NH 3表示的反应速率为v (NH 3)＝23v (H 2)＝2
3×0.45 mol·L －1·s －1＝0.3
mol·L －1·s －1，设该段时间为t ，则0.3 mol·L －1·s －1×t ＝0.6 mol·L －1，t ＝2 s 。

4．在298 K 时，试验测得溶液中的反应：H 2O 2＋2HI 2H 2O ＋I 2，在不同
浓度时的化学反应速率(v )见下表。

试验编号 1 2 3 4
5 c (HI)/(mol·L －1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c (H 2O 2)/(mol·L －1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v /(mol·L －1
·s －1
)
0.0076
0.0152
0.0228
0.0152
0.0228
由此可推出当c (HI)＝0.500 mol·L －1，c (H 2O 2)＝0.400 mol·L －1时的反应速率为( )
A ．0.038 mol·L －1·s －1
B ．0.152 mol·L －1·s －1
C ．0.608 mol·L －1·s －1
D ．0.760 mol·L －1·s －1
答案 B
解析 依据表中的数据可知，在c (HI)肯定时，c (H 2O 2)每增加一倍，反应速率就增加一倍，在c (H 2O 2)肯定时，c (HI)每增加一倍，反应速率也增加一倍，当c (HI)＝0.500 mol·L －1，c (H 2O 2)＝0.400 mol·L －1，与试验1相比，c (HI)增加了5倍，c (H 2O 2)增加了4倍，故反应速率增加了20倍，则此时反应速率为试验1的20倍，即为0.00760 mol·L －1·s －1×20＝0.152 mol·L －1·s －1。

5．[2022·西安交大附中月考]把0.6 mol 气体X 和0.4 mol 气体Y 混合于2.0 L
的密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)n Z(g)＋2W(g)，测得5 min 末已生成0.2 mol W ，又知以Z 表示的平均反应速率为0.01 mol·L －1·min －1，则n 值是( )
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
答案 A
解析 5 min 末生成0.2 mol W ，则v (W)＝0.2 mol
2.0 L × 5 min ＝0.02 mol·L －1·min －1，
依据反应速率之比等于化学计量数之比，可得v (Z)∶v (W)＝n
2＝
0.01 mol·L －1·min －1
0.02 mol·L －1·min
－1，n ＝1。

6．[2021·太原五中阶段]肯定温度下，在2 L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
下列描述正确的是( )
A ．反应开头到10 s ，用Z 表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)－1
B ．反应开头到10 s ，X 的物质的量浓度削减了0.79 mol·L －1
C ．反应开头到10 s 时，Y 的转化率为79.0%
D ．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)
答案 C
解析 A 项依据图象可知，反应进行到10 s 时，Z 的物质的量增加了1.58 mol ，其浓度是
1.58 mol÷2 L ＝0.79 mol·L －1，则反应开头到
10 s ，用Z 表示的反应速率
＝0.79 mol·L －1÷10 s ＝0.079 mol·(L·s)－1，A 不正确；B 项反应开头到10 s 时，X 的物质的量削减了1.20 mol －0.41 mol ＝0.79 mol ，其浓度是0.79 mol÷2 L ＝0.395 mol·L －1，B 不正确；C 项反应进行到10 s 时，Y 的物质的量削减了1.00 mol －0.21 mol ＝0.79 mol ，则Y 的转化率＝0.79 mol
1.00 mol ×100%＝79%，C 正确；D 项由于物质
的量变化量之比等于相应的化学计量数之比，则化学计量数之比＝0.79∶0.79∶1.58
＝1∶1∶2，所以该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，D 不正确，答案 选
C 。

7．[2021·江苏模拟]反应速率v 和反应物浓度的关系是用试验方法测定的，化学反应H 2＋Cl 2===2HCl 的反应速率v 可表示为v ＝kc m (H 2)c n (Cl 2)，式中k 为常数，m ，n 的值可用下表中数据确定。

序号 c (H 2)
mol·L －1
c (Cl 2)
mol·L －1
v
mol·(L·s )－1
① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③
2.0
4.0
4.0k
A ．m ＝1，n ＝1
B ．m ＝12，n ＝1
2
C ．m ＝12，n ＝1
D ．m ＝1，n ＝1
2
答案 D
解析 将题给数据代入v ＝kc m (H 2)c n (Cl 2)即可。

代入第①组数据m ，n 可以为任意值；代入第②组数据，2.0k ＝k (2.0)m ·(1.0)n ，则m ＝1；代入第③组数据，4.0k ＝k (2.0)m
·(4.0)n
，将m ＝1代入得n ＝1
2。

8．[2021·衡阳期中]如图所示，某温度下，向锥形瓶内装入6.5 g 锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗向锥形瓶内加入40 mL 2.5 mol/L 的硫酸，将产生的H 2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 ℃、101 kPa 条件下的H 2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(锌的相对原子质量为65)( )
A．用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s
B．忽视锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)
C．忽视锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s)
D．用H2来表示10 s内该反应的速率为0.0002 mol/s
答案 C
解析10 s时产生的H2为0.002 mol。

Zn ＋H2SO4 === ZnSO4 ＋H2↑
1 1 1 1
0．002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol
反应掉的m(Zn)＝0.002 mol×65 g/mol＝0.130 g, v(Zn)＝0.13 g
10 s
＝0.013 g/s，A
项正确；由生成氢气的量可知v(H＋)＝0.004 mol
0.04 L
10 s
＝0.01 mol/(L·s)，B项正确；v(Zn2
＋)＝0.002 mol
0.04 L
10 s
＝0.005 mol/(L·s)，C项错误；v(H2)＝0.002 mol
10 s
＝0.0002 mol/s，D项
正确。

9．在2 L的密闭容器中有如图所示的反应，看图按要求回答下列问题：
(1)图Ⅰ中反应物是________，Ⅱ中反应物是________。

(2)写出反应方程式：
Ⅰ___________________________________________________，
Ⅱ___________________________________________________。

(3)在图Ⅱ中，以0～10 s内的平均反应速率计算，t＝6 s时A的浓度是
________mol·L－1。

答案(1)AA(2)3A===2B＋CA B＋2C(3)0.96
解析(1)在图Ⅰ和图Ⅱ中，都是物质A的浓度随反应的进行不断削减至不变，物质B、C的浓度随反应的进行不断增加至不变，所以物质A为反应物，物质B、C为生成物。

不同的是图Ⅰ中A的最终浓度为0，图Ⅱ中A的最终浓度不为0，所以图Ⅰ中的反应是不行逆反应，图Ⅱ中的反应是可逆反应。

(3)图Ⅱ中，0～10 s内，物质A的反应速率为v(A)＝
(1.2－0.8) mol·L－1
10 s
＝0.04 mol·L－1·s－1，所以6 s内物质A的浓度变化为Δc(A)＝v(A)·t＝6 s×0.04 mol·L－1·s －1＝0.24 mol·L－1，故t＝6 s时c(A)＝(1.2－0.24) mol·L－1＝0.96 mol·L－1。

10．向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在肯定条件下发生反应：
x A(g)＋y B(g)p C(g)＋q D(g)
已知：平均反应速率v(C)＝
1
2
v(A)；反应2 min时，A的物质的量削减了
1
3a mol，B的物质的量削减了
a
2mol，有a mol D生成。

回答下列问题：
(1)反应2 min 内，v (A)＝________，v (B)＝________。

(2)化学方程式中，x ＝________，y ＝________，p ＝________，q ＝________。

(3)反应平衡时，D 为2a mol ，则B 的转化率为________。

答案 (1)a 12 mol/(L·min)a 8 mol/(L·min)
(2)2316(3)a
b ×100%
解析 (1)依据化学反应速率定义：
v (A)＝Δc (A )Δt ＝1
3a mol 2 L ×2 min ＝1
12a mol/(L·min)，
v (B)＝Δc (B )Δt ＝1
2a mol 2 L ×2 min ＝1
8a mol/(L·min)。

(2)v (C)＝12v (A)＝1
24a mol/(L·min)，
v (D)＝1
4
a mol/(L·min)，
依据速率之比等于化学方程式中计量数之比， x ∶y ∶p ∶q ＝112∶18∶124∶1
4，
则x ＝2；y ＝3；p ＝1；q ＝6。

(3) 2A(g)＋3B(g)
C(g)＋6D(g)
起始/mol a b 0 变化/mol a 2a 平衡/mol 2a B 的转化率＝a
b ×100%。

11．某温度时，在2 L 密闭容器中CO 和H 2合成CH 3OH(g)，反应过程中CO 和CH 3OH(g)的物质的量随时间的变化如图1所示。

(1)从反应开头至10 min 末，CO 的平均反应速率为________ mol·L －1·min －1。

若此段时间内H 2的平均反应速率为0.075 mol·L －1·min －1，则合成甲醇的化学方程式为___________。

(2)图2表示生成1 mol CH 3OH(g)时的能量变化。

曲线________(填“a”或“b”)表示不使用催化剂时反应的能量变化。

该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，反应的热化学方程式是
__________________________________________________________。

(3)当反应进行到3 min 末时，下列说法正确的是________(填字母)。

A ．CO 和CH 3OH(g)的物质的量浓度相等 B ．用CO 和CH 3OH(g)表示的化学反应速率相等 C ．上述反应达到平衡状态
D ．3 min 后该反应的正反应速率渐渐增大 答案 (1)0.0375 CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)(也可不标明物质的状态)
(2)a 放热CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)ΔH ＝－91 kJ·mol －1
(3)AB
解析 (1)从反应开头至10 min 末，CO 的物质的量变化量为0.75 mol ，v (CO)＝0.75 mol÷2 L÷10 min ＝0.0375 mol·L －1·min －1。

若H 2的反应速率为0.075 mol·L －
1
·min －1，则方程式中CO 和H 2的化学计量数之比为1∶2，所以反应的化学方程式
为CO(g)＋2H 2(g)
CH 3OH(g)(也可不标明物质的状态)。

(2)反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应。

催化剂能降低反应的活化能，所以曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。

反应的ΔH＝419 kJ·mol－1－510 kJ·mol－1＝－91 kJ·mol－1。

(3)从图象可以看出，当反应进行到3 min末时，CO和CH3OH(g)的物质的量均为0.50 mol，故其浓度相等，A正确。

依据方程式可知，CO和CH3OH(g)的化学反应速率总是相等，B正确。

反应进行到10 min时CO和CH3OH的物质的量不再发生变化，浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，C错误。

随着反应的进行，反应物的浓度渐渐减小，正反应速率渐渐减小，D错误。

12．[2021·东北育才期末]有人争辩了340 K时N2O5的分解反应：
2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)，得到不同物质在不同时刻的浓度，见下表。

t/min 0 1 2 3 4
c(N2O5)/mol·L－10.160 0.114 0.080 0.056 0.040
c(O2)/mol·L－10 0.023 0.040 0.052 0.060
(1)图象能够格外直观地描述物理量的变化趋势。

请你在下图中分别作出
c(N2O5)-t图象及c(O2)-t图象，描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。

(2)数据处理是化学试验过程中格外重要的一个环节。

请计算下列化学反应速率，并将计算结果填入表中。

Δt/min 0～1 1～2 2～3 3～4
v(N2O5)/mol·L－1·min－1
v(O2)/mol·L－1·min－1
(3)依据计算结果找出各物质的化学反应速率之间的关系：
__________________________。

答案(1)
(2)
Δt/min 0～1 1～2 2～3 3～4
v(N2O5)/mol·L－1·min－10.046 0.034 0.024 0.016
v(O2)/mol·L－1·min－10.023 0.017 0.012 0.008
之比
解析(1)依据题给数据在坐标系内描点作图即可。

(2)将相关数据代入计算式分别计算。

(3)对比求出的数据，可看出用各物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比。