2019-2020学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应的速率和限度 第一课时 化学

第一课时化学反应的速率随堂演练]1．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是A．把煤块变成煤粉燃烧更为剧烈B．锌与稀硫酸反应制H2时加入少量CuSO4溶液而使反应速率加快C．双氧水中加入少量MnO2，即可迅速放出气体D．固态FeCl3和固态NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀答案C2．100mL6mol·L－1硫酸溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的A．硫酸钾溶液B．硫酸铜溶液C．碳酸钠D．烧碱溶液解析加入Na2CO3、NaOH与H2SO4反应而使H2SO4浓度降低，反应速率减慢，同时生成H2的总量也减小，加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，与H2SO4构成原电池，加快反应速率。加入K2SO4溶液相当于稀释H2SO4溶液。答案A3．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。下列叙述正确的是A．A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末的反应速率，用B表示是0．3mol·L－1·min－1D．在这2min内B和C两物质的浓度都减小解析A为固体，一般不用固体表示化学反应速率，因为固体的浓度一般视为常数，A项错误；在同一反应中，不同物质表示的化学反应速率的比值等于它们的化学计量数之比，B项正确；v(B)＝0.3mol·L－1·min－1为平均值并非2min末的速率，C项错误；B为反应物，则C为生成物，两者不可能同时减小，D项错误。答案B4．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：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的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1。求：(1)此时A的浓度c(A)＝______mol·L－1，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝______________________________________________mol；(2)B的平均反应速率v(B)＝________________________________________mol·L－1·min－1；(3)x的值为________。解析设反应开始时A、B的物质的量均为n3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)起始(mol·L－1):n2n200变化(mol·L－1)0.750.250.50.55min时(mol·L－1):n2－0.75n2－0.250.50.5故c(A)∶c(B)＝n2－0.75∶n2－0.25＝3∶5解得n＝3molc(A)＝n2－0.75＝32－0.75＝0.75mol·L－1。v(D)＝Δc(D)Δt＝0.5mol·L－15min＝0.1mol·L－1·min－1，则v(C)∶v(D)＝x∶2＝0.1∶0.1＝1∶1，x＝2，v(B)＝12v(D)＝0.05mol·L－1·min－1。答案(1)0.753(2)0.05(3)2[限时检测][限时45分钟，满分50分]一、选择题(共10小题，每小题3分，共30分)1．下列各组反应的反应物及温度见下表，则反应开始时，放出H2速率最快的是编号金属(粉末状)物质的量酸的浓度反应温度/℃AMg0.1mol3mol·L－1硝酸10mL70BMg0.1mol1.5mol·L－1硫酸10mL60CFe0.1mol3mol·L－1盐酸10mL60DMg0.1mol3mol·L－1盐酸10mL30解析A中Mg与HNO3反应不能放出H2。B、D项中，Mg相同，H＋的浓度相同，B项中温度高，产生H2的速率快。B、C项中Mg比Fe活泼，条件相同时，Mg反应更剧烈。答案B2．在2L容积不变的容器中，发生N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反应。现通入4molH2和4molN2,10s内用H2表示的反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则10s时容器中N2的物质的量是A．1.6molB．2.8molC．3.2molD．3.6mol解析v(H2)＝ΔcΔt⇒Δc＝0.12mol·L－1·s－1×10s＝1.2mol·L－1N2＋3H23起始2mol·L－12mol·L－10变化0.4mol·L－11.2mol·L－10.8mol·L－110s时1.6mol·L－10.8mol·L－10.8mol·L－1则10s时N2的物质的量为1.6mol·L－1×2L＝3.2mol。答案C3．将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后，测得反应速率分别为甲：v(H2)＝3mol/(L·min)；乙：v(N2)＝2mol/(L·min)；丙：v(NH3)＝1mol/(L·min)。则三个容器中合成氨的速率A．v(甲)＞v(乙)＞v(丙)B．v(乙)＞v(丙)＞v(甲)C．v(丙)＞v(甲)＞v(乙)D．v(乙)＞v(甲)＞v(丙)解析N2、H2合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)三个容器中的反应速率都转化为N2的反应速率分别为甲：v(N2)＝13v(H2)＝1mol/(L·min)；乙：v(N2)＝2mol/(L·min)；丙：v(N2)＝12v(NH3)＝0.5mol/(L·min)；即v(乙)＞v(甲)＞v(丙)。答案D4．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。v(W)＝v(Z)，A错误；3v(X)＝2v(Z)，B错误；2v(X)＝v(Y)，C正确；2v(W)＝3v(X)，D错误。答案C5．A＋B===C在500℃发生化学反应，M＋N===Z在100℃发生化学反应，二者的化学反应速率A．前者快B．后者快C．一样快D．不确定解析决定化学反应速率的因素是反应物的性质，两个反应的反应物不同，故二者的反应速率不确定。答案D6．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1其中正确的是A．①③B．①④C．②③D．③④答案B7．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2＋I2。若c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1时，需要15s，那么c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1时，所需反应的时间为A．5sB．10sC．大于10sD．小于10s解析若反应过程中保持前15s的反应速率不变，则c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1需要10s的时间，由于随着反应不断进行：c(HI)逐渐减小，v(正)逐渐减小。所以，c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，所用时间应大于10s。答案C8．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如下图所示。下列结论不正确的是A．反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小C．反应在2～4min内平均反应速率最大D．反应在2～4min内生成CO2的平均反应速率为0.06mol·L－1·s－1解析随着反应的进行c(H＋)减小，而前4min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在2～4min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率，D项错误。答案D9．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是组别c(HCl)/(mol·L－1)温度/℃状态12.025块状22.530块状32.550块状42.550粉末状A.4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3解析从图像分析出，a、b、c、d的反应速率逐渐减少，结合实验组中所给出的条件，HCl浓度最小，温度最低，反应速率最小，2、3、4盐酸浓度相同，但3、4温度高，且4是粉末状，4的速率最大，3次之。答案A10．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可用下图表示。在下列因素中对产生H2速率有影响的是①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度A．①④B．③④C．①②③D．②③④解析Mg与盐酸反应的离子方程式为：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，通过方程式可以看出，Cl－并没有参与反应，故Cl－的改变对产生H2的速率没有影响。答案C二、非选择题(共2小题，共20分)11．(10分)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)浓度时间(秒)反应条件30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、加热102560120①该小组在设计方案时，考虑了浓度、a：__________、b：________等因素对过氧化氢分解速率的影响。②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：________________________________________________________。(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：催化剂(MnO2)操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应，带火星的木条复燃3.5分钟块状反应较慢，火星红亮但木条未复燃30分钟①写出H2O2分解的化学反应方程式_______________________________________________________________。②实验结果说明催化剂作用的大小与____________________有关。解析(1)从本题提供的表格中的数据和条件进行分析可以得到在该小组设计方案时，考虑了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析前两组实验可以得到在其他条件不变时，升高反应温度，H2O2分解速率加快；分析后两组实验可以得到在其他条件不变时使用合适的催化剂，H2O2分解速率加快。(2)在实验中可以看到在其他条件不变时，MnO2的状态不同，观察到带火星的木条的现象不同，反应完成需要的时间也不同，故可得答案。答案(1)①温度催化剂②其他条件不变，升高反应温度，H2O2分解速率加快(或其他条件不变，使用合适的催化剂，H2O2分解速率加快等合理答案即可)(2)①2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑②催化剂的聚集状态(或催化剂的表面积)12．(10分)(1)对于反应：N2(g)＋3H23(g)当其他条件不变，只改变一个反应条件时，将生成NH3的反应速率的变化填入空格里(填“增大”“减小”或“不变”)：编号改变的条件生成NH3的速率①升高温度②增大N2的浓度③使用催化剂④压缩体积(2)把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如下图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：