第1课时 化学反应的速率
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.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
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·s和mol·L·min
解析:选C 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示,而不采用物质的质量或物质的量。
2.(2019·重庆涪陵区高一检测)在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
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在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为( ) A.0.001 0 mol·L·s B.0.001 5 mol·L·s C.0.002 0 mol·L·s D.0.003 0 mol·L·s
解析:选A 由题图可知,0~60 s时段,N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L,0.060 mol·L-1-1
v(N2O4)==0.001 0 mol·L·s。
60 s
3.在2A(g)+B(g)
3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )
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A.v(A)=0.5 mol·L·s B.v(B)=0.3 mol·L·s C.v(C)=0.8 mol·L·s D.v(D)=1 mol·L·s
解析:选B 正确的思路应是根据反应速率与方程式中化学计量数之间的关系将各物质的反应速率转化为用同一种物质表示的速率。A项中据v(A)推知v(B)=0.25 mol·L·s
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-
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,C项中据v(C)推出v(B)≈0.27 mol·L·s,D项中据v(D)推出v(B)=0.25 mol·L·s,故反应速率最快的是B选项。
-1
4.在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2,发生反应2SO2+O2
催化剂△
2SO3,当反应进行到4 min末时,测得n(SO2)=0.4 mol。若反应进行到2 min末时,容器中SO2的物质的量是( )
A.等于1.6 mol C.大于1.6 mol
B.等于1.2 mol D.小于1.2 mol
2 mol-0.4 mol
解析:选D 前4 min用SO2表示的反应速率为v(SO2)==0.2 mol·L2 L×4 min
-1
·min,所以前2 min SO2的减少量大于0.2 mol·L·min×2 min×2 L=0.8 mol,
-1-1-1
所以容器中SO2的物质的量应小于1.2 mol。
5.在反应:C+CO2===2CO中,可使反应速率增大的措施是( )
①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤用等量碳粉代替焦炭 A.①②③ C.①②③⑤
B.②③④⑤ D.②③④
解析:选C 因为碳是固体,只增加它的量,不能加快反应速率,但是若用碳粉代替焦炭,能增大与CO2的接触面积,所以反应速率加快。
6.汽车尾气里含有有毒的NO和CO,NO和CO能缓慢地反应生成N2和CO2。对此反应的下列叙述不正确的是( )
A.使用催化剂能加快反应速率 B.升高温度能加快反应速率 C.改变压强对反应速率无影响 D.此反应能减轻尾气对环境的污染
解析:选C 因为该反应有气体参加和生成,所以改变压强对反应速率有影响。 7.(2019·咸阳高一检测)下列各组反应(表中物质均为反应物)中,反应刚开始时放出H2的速率最大的是( ) 选项 A B C D 金属(粉末状)/mol Mg Mg Fe Mg 0.1 0.1 0.1 0.1 体积/mL 10 10 10 10 酸浓度 /mol·L 6 3 3 3 -1酸 HNO3 HCl HCl H2SO4 反应温 度/℃ 60 60 60 60 解析:选D 金属与硝酸反应不产生H2,排除A项;Fe不如Mg活泼,排除C项;其他两项中只比较c(H)即可,显然3 mol·L盐酸中c(H)小于3 mol·L硫酸中c(H),因此D项放出H2的速率最大。
8.下列说法正确的是( )
+
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+
-1
+
A.Na与水反应时增大水的用量可加快反应速率
B.Fe与硫酸反应制取H2时,选用浓硫酸可加快反应速率
C.两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢,其中一支试管中加少量MnO2,两支试管中产生氧气的快慢相同
D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将铝片改成铝粉燃烧更剧烈
解析:选D 对纯液体改变其用量不影响反应速率,A项错误;常温下,浓H2SO4可使铁钝化,不生成H2,B项错误;加MnO2可加快O2的生成速率,C项错误;将铝片改为铝粉,增大了铝与氧气的接触面积,反应速率增大,D项正确。
9.将a g块状碳酸钙跟足量的盐酸反应,反应损失的质量随时间的变化曲线如图中实线所示。在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
解析:选C 反应物表面积的大小是影响化学反应速率的一个重要条件。CaCO3由块状改为粉末状,增大了CaCO3与盐酸的接触面积,反应加快,单位时间内CaCO3损失的质量增大。a>b,CaCO3质量减小,当粉末状CaCO3消耗完时,块状CaCO3还有剩余,最终损失质量大于粉末状CaCO3。
10.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图所示。下列结论不正确的是( )
A.反应开始4 min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2~4 min内平均反应速率最大
D.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)=0.06 mol·L·s 解析:选D 随着反应进行c(H)减小,而前4 min内反应速率变大,根据反应是放热反应,可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大,A、B项正确;在2~4 min内n(CO2)
+
-1
-1
+
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。
11.在密闭容器中发生下列反应:I2(g)+H2(g)
2HI(g)(正反应为放热反应)。起始
时,n(H2)=a mol,n(I2)=b mol。只改变表中列出的条件,其他条件不变,试将化学反应速率的改变填入相关的表格中(填“增大”“减小”或“不变”)。
编号 (1) (2) (3) (4) (5) 改变的条件 升高温度 加入正催化剂 再充入a mol H2 将容器的容积扩大到原来的2倍 保持容积不变,通入b mol Ne 反应速率 解析:(1)不论正反应是吸热还是放热,升高温度都会使化学反应速率增大。 (2)若无特别说明,通常所说的催化剂即为“正催化剂”,加入催化剂,可加快化学反应速率。
(3)再充入a mol H2,c(H2)增大,化学反应速率增大。
(4)扩大容器的容积,容器内各物质的浓度减小,化学反应速率减小。
(5)在密闭容器中通入Ne(g),保持容积不变,并未改变反应物浓度,化学反应速率不变。
答案:(1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变
12.(1)在反应A(g)+3B(g)===2C(g)中,若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L·min,则以物质B表示此反应的化学反应速率为______ mol·L·min。
(2)在2 L的密闭容器中,充入2 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应,3 s后测得N2为1.9 mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为______________。
(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)
2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L·s,则在2 s时,
-1
-1
-1
-1
-1
-1
容器中有______ mol A,此时C的物质的量浓度为________________。
解析:(1)根据化学方程式中的计量数关系,
1
v?B?3-
=,v(B)=3v(A)=3×0.2 mol·Lv?A?1
·min=0.6 mol·L·min。
(2)解法一:3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol-1.9 mol=0.1 mol,根据化学方程
-1-1-1
高温、高压
式N2+3H2催化剂2NH3,可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol,根据化学反应速率的计算公式,v(H2)=
0.3 mol-1-1
=0.05 mol·L·s。
2 L×3 s
2 mol-1.9 mol1-1
解法二:先计算出用N2表示的化学反应速率v(N2)== mol·L·s
2 L×3 s60
-1
,再根据化学方程式的计量数关系,计算出用H2表示的化学反应速率v(H2)=3v(N2)=0.05
-1
-1
mol·L·s。
(3) 3A(g) + B(g)
-1
2C(g)
起始浓度(mol·L) 1.0 0.5 0 转化浓度(mol·L) 0.06×2=0.12 0.04 0.08 2 s时浓度(mol·L) 1.0-0.12=0.880.5-0.04=0.46 0.08 则2 s时,n(A)=0.88 mol·L×10 L=8.8 mol,
-1
-1-1
c(C)=0.08 mol·L-1。
答案:(1)0.6 (2)0.05 mol·L·s (3)8.8 0.08 mol·L 13.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
-1
-1
-1
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,__________________对反应速率有影响,______________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有____________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有__________(填实验序号)。 (3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是______________。 (4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:____________________。
答案:(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2 (2)1、3、4、6、8或2、5 (3)开始反应温度 6、7或8、9
(4)可能是硫酸过量,金属全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值