1、课时训练12化学反应的速率一、化学反应速率的表示方法及计算1.甲、乙两个容器内都在进行AB+C的反应,甲中每分钟减少4 mol A,乙中每分钟减少2 mol A,则两容器中的反应()A.甲快B.乙快C.相等D.无法确定解析:反应的快慢是用单位时间内的物质浓度变化量表示的。因无法知道甲、乙容器体积,故无法知道单位时间内A的浓度变化量,无法确定反应速率大小。答案:D2.已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是()A.v(NH3)=v(O2)B.v(O2)=v(H2O)C.v(NH3)=v(H
2、2O)D.v(O2)=v(NO)解析:由用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比可知D项正确。答案:D3.在四个不同的容器中,在不同条件下利用N2+3H22NH3反应来合成氨,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最大的是()A.v(H2)=0.1 molL-1min-1B.v(N2)=0.01 molL-1s-1C.v(N2)=0.2 molL-1min-1D.v(NH3)=0.3 molL-1min-1解析:首先统一单位,然后将用各种物质表示的反应速率除以对应物质在方程式中的化学计量数进行比较。答案:B4.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行
3、,5 min时Y减少了0.5 mol,则05 min 内此反应的平均速率为()A.v(X)=0.05 molL-1min-1B.v(Y)=0.10 molL-1min-1C.v(Z)=0.10 molL-1min-1D.v(W)=0.05 molL-1s-1解析:Y的平均反应速率v(Y)=0.05 molL-1min-1,平均反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15 molL-1min-1,v(Z)=0.10 molL-1min-1,v(W)=0.001 7 molL-1s-1,本题选C。答案:C5.已知某反应aA(g)+bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下:ABC起始浓度/(
4、molL-1)3.01.002 s末浓度/(molL-1)1.80.60.8据此可推算出上述化学方程式中A、B、C的化学计量数之比是()A.934B.312C.213D.321解析:2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 molL-1、0.4 molL-1和0.8 molL-1,其比例为1.20.40.8=312,即化学方程式中A、B、C的化学计量数之比是312。答案:B6.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若2 s后测得C的浓度为0.6 molL-1,现有下列几种说法,其中正确的是()用物质A表示的反应的平均
5、速率为0.3 molL-1s-1用物质B表示的反应的平均速率为0.6 molL-1s-12 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1A.B.C.D.解析:v(C)=0.3 molL-1s-1v(A)=v(C)=0.3 molL-1s-1v(B)=v(C)=0.15 molL-1s-12 s时消耗A的物质的量为:0.3 molL-1s-12 L2 s=1.2 mol所以A的转化率为:100%=30%2 s时:c(B)=1 molL-1-0.15 molL-1s-12 s=0.7 molL-1答案:B7.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
6、,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)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:t/s05001 000c(H2)/(molL-1)5.003.522.48c(CO)/(molL-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)=2.9610-3 molL-1s-1。(2)在1 000 s内H2的浓度减少量c(H2)=5.00 molL-1-2.48 molL-1=2.52 molL-1,则CO的
7、浓度减少量c(CO)=c(H2)=1.26 molL-1,用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)=1.2610-3 molL-1s-1。(3)在500 s内H2的浓度变化量c(H2)=1.48 molL-1,则生成的CH3OH的浓度为c(CH3OH)=c(H2)=0.74 molL-1,即在500 s时生成的甲醇的浓度是0.74 molL-1。答案:(1)2.9610-3 molL-1s-1(2)1.2610-3 molL-1s-1(3)0.74 molL-1二、外界条件对化学反应速率的影响8.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢起反应,生成N2和CO2,对此反应的下列叙述中正确的
8、是()A.使用催化剂不能增大反应速率B.降低压强能增大反应速率C.升高温度能增大反应速率D.改变压强对反应速率无影响答案:C9.盐酸与块状CaCO3反应时,不能使反应最初的反应速率明显增大的是()A.将盐酸的用量增加一倍B.盐酸的浓度增加一倍,用量减半C.温度升高30 D.将块状CaCO3粉碎后再与盐酸反应解析:影响化学反应速率的是反应物的浓度,故增加盐酸的用量不能使反应速率明显增大;升高温度可以增大化学反应速率;将块状CaCO3粉碎后再与盐酸反应,可以增大固体表面积,从而增大化学反应速率。答案:A10.取两份10 mL 1 molL-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
9、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 molL-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:C11.实验证明用纯锌和稀硫酸制备氢气时加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。为
10、了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。实验溶液的体积ABCDEF4 molL-1 H2SO4溶液/mL30V1V2V3V4V5续表实验溶液的体积ABCDEF饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100下列判断错误的是()A.V1=30B.V6=10C.V7=20D.V10=25解析:实验中要保证每个试管中c(H+)相等,故V1V5均为30,由表中F中数据看出每个试管中液体总体积应为50 mL,则V6为10,V7V
11、10应分别为20、19.5、17.5、15。答案:D12.一定温度下,对于反应N2+O22NO在密闭容器中进行,下列措施能增大反应速率的是()缩小体积使压强增大恒容,充入N2恒容充入氦气恒压充入氦气A.B.C.D.解析:都能增大物质的浓度,所以能使反应速率增大;无影响;使容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小。答案:A13.在大小相同的四支试管中,分别装入23 mL约5%的H2O2溶液,然后进行以下操作,对比观察现象。填写下表,并回答问题。操作现象静置观察取装入H2O2溶液后的两支试管,分别滴入12滴1 molL-1FeCl3溶液,静置观察把操作中滴入FeCl3溶液后的一支试管放入盛有5
12、左右冷水的烧杯中,观察把操作中滴入FeCl3溶液后的另一支试管放入盛有40 左右温水烧杯中,观察向装入H2O2溶液后的一支试管中,加入少量MnO2粉末,观察改用10%的H2O2溶液重复操作,观察(1)通过对比,你的结论:。(2)通过对比,你的结论:。(3)通过对比,你的结论:。(4)用带火星的木条检验各步骤中产生的气体,看到的现象是:。答案:极为缓慢地放出气泡缓慢地放出气泡试管中有气泡放出较快地放出气泡迅速地放出大量气泡反应十分剧烈,极为迅速地放出气泡(1)催化剂可以加快反应速率,不同的催化剂,加快反应速率的程度不同(2)温度会对化学反应速率产生影响,温度越高,化学反应速率就越快(3)浓度会对
13、化学反应速率产生影响,浓度越大,化学反应速率就越快(4)带火星的木条复燃14.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:Mn+H2C2O4+H+Mn2+CO2+H2O(未配平),用4 mL 0.001 molL-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 molL-1 H2C2O4溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:实验编号10%硫酸体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶液2301201 mL蒸馏水(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验和(用表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验和。
14、(3)对比实验和,可以研究对化学反应速率的影响,实验加入1 mL蒸馏水的目的是。解析:与实验相比,实验外加了MnSO4溶液,因此实验和是研究催化剂对反应速率的影响;与实验相比,实验中,温度由20 升至30 ,因此实验和是研究温度对反应速率的影响;与实验相比,实验中外加蒸馏水后溶液总体积不变,但c(H+)(或H2SO4浓度)减小,因此实验和是研究c(H+)(或H2SO4浓度)对反应速率的影响。答案:(1)25(2)(3)c(H+)(或硫酸的浓度)确保实验中KMnO4、H2C2O4浓度不变和溶液总体积不变(建议用时:30分钟)1.下列说法中正确的是() 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的
15、质量变化来表示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,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定在化学反应中,反应物的浓度逐渐减小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值A.B.C.D.解析:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示,错;反应速率没有负值,错。答案:D2.氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s末为2.4 mol,则用氨气表示该反应的速率为()A.0.32 molL-1s-1B.0.16 molL-1s-1C.1.6 molL-1s-1D.
16、0.8 molL-1s-1解析:化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示,v(NH3)=0.16 molL-1s-1。答案:B3.反应E+FG在温度T1下进行,反应M+NK在温度T2下进行,已知T1T2,且E和F浓度均大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率()A.前者大B.后者大C.一样大D.无法确定解析:决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质,不同化学反应的反应速率无法比较。答案:D4.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是()A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少量或任何一种生成物浓度的增加量来
17、表示C.若某化学反应的反应速率为0.5 molL-1s-1就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 molL-1D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度解析:不是所有化学反应都有明显的现象,A项不正确;不是所有的物质都可以用来表示反应速率,固体和纯液体一般不用来表示反应速率,因为固体和纯液体的浓度不发生变化,视为常数,B项不正确;用不同物质表示同一反应的反应速率时,数值不一定相同,C项不正确;反应速率应该指单位时间内反应物和生成物的浓度变化,D项正确。答案:D5.用铁片和稀硫酸反应制取H2时,下列措施不能使氢气的生成速率增大的是()A.加热B.不用稀硫酸,而改用98%的浓硫酸
18、C.滴加少量浓盐酸D.不用铁片,改用铁粉解析:A项加热,C项中增大H+的浓度,D项中增大了反应物的接触面积,故它们均能增大化学反应速率。但是B项中改用浓硫酸后,浓硫酸常温下能使铁片钝化,不能增大反应速率。答案:B6.某温度下,浓度都是1 molL-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z,达到平衡后,c(X2)为0.4 molL-1,c(Y2)为0.8 molL-1,生成的Z为0.4 molL-1,则该反应是()A.X2+2Y22XY2B.2X2+Y22X2YC.3X2+Y22X3YD.X2+3Y22XY3解析:c(X2)c(Y2)c(Z)=(1 molL-1-0.4 molL-1)(1
19、 molL-1-0.8 molL-1)0.4 molL-1=312,化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的反应速率之比并等于各物质浓度的变化量之比。答案:C7.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)/(molL-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:其他条件一定时,溶液的浓度越大,化学反应速率越大;温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显
20、著增大反应速率。实验1的盐酸的浓度最小,反应的温度最低,所以化学反应速率最小;实验3的反应温度比实验2的反应温度高,所以反应速率实验3大于实验2;实验4浓度较大,温度较高,且为粉末状,故速率最大,反应最快,对应于a。答案:A8.在C(s)+CO2(g)2CO(g)反应中,可使反应速率增大的措施是()升高温度增加碳的量恒容通入CO2恒压下充入N2恒容下充入N2恒容通入COA.B.C.D.解析:碳是固体,改变其用量对反应速率无影响;体积增大降低了反应物和生成物的浓度,正、逆反应速率降低;体积不变,反应物和生成物的浓度不变,正、逆反应速率不变。答案:C9.对于反应M+NP,如果温度每升高10 ,反应
21、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 minB.3 minC.6 minD.9 min解析:本题要弄清两个问题:时间与速率关系,速率与温度关系。因每升高10 反应速率增大为原来的3倍,如升高的温度为t,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:A10.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应48 min 间的平均反应速率和推测反应16 min 时反应物的浓度,结果
22、应是()A.2.5 molL-1min-1和2.0 molL-1B.2.5 molL-1min-1和2.5 molL-1C.3.0 molL-1min-1和3.0 molL-1D.5.0 molL-1min-1和3.0 molL-1解析:v(反应物)=2.5 molL-1min-1,由图像可知04 min的反应速率为5 molL-1min-1、48 min的反应速率为2.5 molL-1min-1,所以812 min 的反应速率为1.25 molL-1min-1、1216 min的反应速率为0.625 molL-1min-1,即16 min时,反应物的浓度为10 molL-1-1.25 mol
23、L-1min-14 min-0.625 molL-1min-14 min=2.5 molL-1,B正确。答案:B11.在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸;(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒;(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象,若一起投入水中,很快生成红色HgI2;(4)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2后很快产生气体;(5)向同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体的速率有快有慢;(6)同样大小的石灰石分别与0.1 molL-1的盐酸和1 molL-1的盐酸反应,反应速率不同;(7
24、)夏天食品容易变质,冬天就不易发生该现象;(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度,可是在人体里,正常体温(37 )时,就可以被氧化,这是因为。答案:(1)光(2)反应物的接触面积(3)在溶液中,水作溶剂,反应物溶解后增大了接触面积(4)催化剂(5)反应物本身的性质(6)反应物的浓度(7)反应温度(8)人体里的生物酶起催化作用,可以降低葡萄糖氧化反应所需要的能量,所以在人体温度的范围内就可以发生反应了12.某学校研究性学习小组开展课题探究:“不同条件对化学反应速率影响的探究。”选用4 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液与2 mL 0.1 molL-1 H2C2O4溶液在稀硫酸中进行实
25、验,改变条件如表:组别草酸的体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶液2301201 mL蒸馏水(1)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验和(用表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验和。(2)对比实验和,可以研究对化学反应速率的影响,实验中加入1 mL蒸馏水的目的是。解析:探究不同条件对反应速率的影响时要遵循“多定一变”的原则。答案:(1)(2)草酸的浓度,或反应物的浓度确保和组对比实验中c(KMnO4)不变,或确保溶液总体积不变13.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Ot1、t1t2、t2t3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:t1t2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:Ot1时间段C的浓度增加较慢,t1t2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)t1t2t1t2(2)放热
