第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率
课时训练10 化学反应的速率
基础夯实
1.化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活有着十分重要的意义,下列说法正确的是( )
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质 B.在化学工业中,选用合适的催化剂一定能提高经济效益 C.夏天面粉的发酵速度与冬天面粉的发酵速度相差不大
D.茶叶的包装袋中加入的还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间 解析:A项,低温冷藏只能降低肉类食品的变质速度。B项,催化剂的使用只能提高单位时间内的产量,而不能确保经济效益的提高。C项,夏天温度高,面粉的发酵速度加快。D项,还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应,降低氧气浓度,从而显著延长茶叶的储存时间。 答案:D 2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加 B.化学反应速率为“0.8 mol·L-1·s-1”所表示的意思是:时间为1 s时,某物质的浓度为0.8 mol·L-1 C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D.对于任何化学反应来说,反应现象越明显,反应速率越大
解析:化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加,是正值,它是反应的平均速率,一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率,A、B错;对于无明显现象的化学反应来说,如酸碱中和反应无法通过反应现象体现反应速率的大小,D错;化学反应速率就是用来描述化学反应快慢的物理量,故C正确。 答案:C
3.取两份10 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,向其中一份中加入过量的铁片,得到氢气的体积如图中X所示,向另一份中加入过量铁片的同时加入另一种物质,得到氢气的体积如图中Y所示,则另一种物质可能是( )
A.锌粒 B.氢氧化钠固体 C.3 mol·L-1稀盐酸 D.铁粉
解析:Fe与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,铁过量,则生成氢气的量由H+的物质的量决定。A项,锌比铁活泼,反应速率会增大,但最终生成氢气的量不会增加,错误;B项,加入氢氧化钠固体会降低H+浓度,反应速率会减小,错误;C项,盐酸中H+浓度大于硫酸中H+浓度,且增加了H+的量,正确;D项,只能增大反应速率,但最终生成氢气的量不会增加,错误。
答案:C 4.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min时Y减少了0.5 mol,则0~5 min内此反应的平均速率为( ) A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1 B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1 C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.v(W)=0.05 mol·L-1·s-1
解析:Y的平均反应速率v(Y)==0.05 mol·L-1·min-1,平均反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15 mol·L-1·min-1,v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1,v(W)=0.001 7 mol·L-1·s-1,本题选C。 答案:C 5.下列实验中,反应速率增大是由催化剂引起的是( ) A.在木炭粉中加入KClO3,点燃时燃烧更为剧烈
B.锌与稀硫酸反应中加入少量CuSO4溶液而使反应放出H2的速率加大 C.固态FeCl3和固态NaOH混合后,加入水能迅速产生沉淀 D.过氧化氢溶液中加入少量MnO2,即可迅速放出气体
解析:A项,KClO3受热产生O2,助燃;B项,Zn置换出Cu后形成原电池;C项,属于离子反应,在水溶液中,离子间反应更快。 答案:D 6.在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)
2CO(g),能使反应速率加快的措施是( )
①减小容器体积增大压强 ②升高温度 ③将碳粉碎 ④通入CO2 ⑤增加碳的量 ⑥恒容条件下通入N2 A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.①②③④ D.①②③④⑤ 解析: 能否加序号 分析 快 反应速率 ①增大压强和通入CO2都是增大了反应物的浓度,使反能 能 ④ 应速率加快 ② 升高温度,反应速率一定加快 ③ 将碳粉碎,增大了碳与CO2的接触面积,反应速率加快 能 ⑤ 增加碳的量,由于碳是固体,浓度不会改变,故不能使反应速率加快 恒容条件下通入N2,反应混合物的浓度不变,反应速率不变 否 ⑥ 否
答案:C 7.在密闭容器中,进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别为v1、v2、v3(单位:mol·L-1·s-1),且v1、v2、v3之间有如下关系:3v1=v2,2v1=v3,2v2=3v3,则此反应表示为( ) A.A+B
C
B.2A+2B
3C
C.3A+B2C D.A+3B2C
解析:根据反应速率之比等于化学计量数之比,可知选D。 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+BC+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~t2 t1~t2
(2)放热
9.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)部分实验数据如下:
t/s 1 0 500 000 CH3OH(g),测定的
c(H2)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.48 c(CO)/(mol·L-1) 2.50
(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是
。
(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是
。
(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是 。
解析:(1)在500 s内,v(H2)= =2.96×10-3 mol·L-1·s-1。(2)在1 000 s内H2的浓度减少量Δc(H2)=5.00 mol·L-1-2.48 mol·L-1=2.52 mol·L-1,则CO的浓度减少量Δc(CO)=Δc(H2)=1.26 mol·L-1,用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)==1.26×10-3 mol·L-1·s-1。(3)在500 s内H2的浓度变化量Δc(H2)=1.48 mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为Δc(CH3OH)=Δc(H2)=0.74 mol·L-1,即在500 s时生成的甲醇的浓度是0.74 mol·L-1。 答案:(1)2.96×10-3 mol·L-1·s-1
(2)1.26×10-3 mol·L-1·s-1 (3)0.74 mol·L-1
能力提升
1.对于反应M+NP,如果温度每升高10 ℃,反应速率增大为原来的3倍。在10 ℃时完成反应的10%需要54 min,将温度提高到40 ℃完成反应的10%,需要的时间为( ) A.2 min B.3 min C.6 min D.9 min
解析:本题要弄清两个问题:①时间与速率的关系,②速率与温度的关系。因每升高10 ℃反应速率增大为原来的3倍,如升高的温度为Δt,则反应速率增加为原来的倍,反应温度由10 ℃升至40 ℃,反应速率增加为原来的33倍,完成反应的10%需要时间为=2 min。 答案:A 2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是( ) A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液 B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液 D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的X溶液
解析:温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为100 mL,则X物质的量越大,浓度越大。 答案:B 3.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 mol·L-1增加到0.12 mol·L-1需18 s,那么由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1,需要反应的时间是( )
A.等于20 s B.等于18 s C.大于20 s D.大于18 s
解析:反应物浓度越小,反应速率越小,若浓度的增加量相同,则后期所用的时间长。如果不考虑浓度的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,即所需时间为20 s。但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,所需时间应该大于20 s,故选C。 答案:C 4.已知某反应aA(g)+bB(g)
2C(g)的各物质浓度数据如下:
起始浓度/(mol·L-1) 2 s末浓度/(mol·L-1) A B C 3.0 1.0 0 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述化学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 5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实 Na2S2O3溶液 稀硫酸
H2O
Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,
高中化学必修二(人教版 练习)第二章 化学反应与能量 2.3.1(附答案)
