第一單元化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()。A.化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的減少量或任何一種生成物物質(zhì)的量濃度的增加量B.化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·s-1是指1秒時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.1mol·L-1C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D.對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯答案:C解析:化學(xué)反應(yīng)速率不能用純液體或純固體的變化量來表示,A項(xiàng)不正確;化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率,B項(xiàng)不正確;化學(xué)反應(yīng)速率是用來表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量,C項(xiàng)正確;有些反應(yīng),反應(yīng)速率很大,但反應(yīng)現(xiàn)象不明顯,如酸堿中和反應(yīng),D項(xiàng)不正確。2.下列各組化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)速率最快的是()。選項(xiàng)反應(yīng)物反應(yīng)物濃度反應(yīng)溫度AH2和F2均為0.02mol·L-15℃BH2和Br2均為1mol·L-1200℃CH2和Cl2均為1mol·L-1100℃DH2和N2均為4mol·L-1300℃答案:A解析:化學(xué)反應(yīng)速率主要由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定,F的非金屬性最強(qiáng),則F2與H2反應(yīng)的速率最快。3.在一定條件下,將A2和B2兩種氣體通入1L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)xA2+yB22C(氣體)。測得2s內(nèi)的反應(yīng)速率如下:v(A2)=0.4mol·L-1·s-1,v(B2)=1.2mol·L-1·s-1,v(C)=0.8mol·L-1·s-1。則x和y的值分別為()。A.2和3 B.3和2C.3和1 D.1和3答案:D解析:x∶y∶2=v(A2)∶v(B2)∶v(C)=0.4∶1.2∶0.8=1∶3∶2,故x=1,y=3。4.下列實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)速率增大是由催化劑引起的是()。A.在炭粉中加入KClO3,點(diǎn)燃時(shí)燃燒更為劇烈B.鋅與稀硫酸反應(yīng)中加入少量濃硫酸而使反應(yīng)放出H2的速率增大C.H2O2溶液中加入少量MnO2,可迅速放出氣體D.固體FeCl3和固體NaOH混合后,加入水能迅速產(chǎn)生沉淀答案:C解析:A項(xiàng)中,速率增大的原因是KClO3分解產(chǎn)生的O2有助燃性;B項(xiàng)中,增大了H2SO4的濃度;C項(xiàng)中,MnO2是H2O2分解的催化劑;D項(xiàng)中,水的加入,使固體溶解,增大了物質(zhì)間的接觸面積。5.接觸法制硫酸的關(guān)鍵一步為SO2的催化氧化,化學(xué)反應(yīng)原理為2SO2+O22SO3。一定溫度下,將一定量的SO2、O2置于2L恒容反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖。該反應(yīng)前2min的平均反應(yīng)速率v(SO2)為()。A.0.1mol·L-1·min-1B.0.2mol·L-1·min-1C.0.05mol·L-1·min-1D.0.4mol·L-1·min-1答案:B解析:v(SO2)=Δc(SO2)Δt=(6.反應(yīng)N2(氣體)+3H2(氣體)2NH3(氣體),在密閉容器中進(jìn)行,下列條件中能減小化學(xué)反應(yīng)速率的是(假設(shè)溫度不變)()。A.縮小容積B.加入催化劑C.保持容積不變,充入氬氣D.保持壓強(qiáng)不變,充入氬氣答案:D解析:縮小容積,N2、H2、NH3的濃度都增大,反應(yīng)速率增大;催化劑能顯著地增大反應(yīng)速率;容積不變,充入Ar,N2、H2、NH3的濃度都沒有改變,故化學(xué)反應(yīng)速率不變;保持壓強(qiáng)不變,充入氬氣,則容器的容積增大,N2、H2、NH3的濃度都減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小。7.將等物質(zhì)的量的A、B的混合氣體充入2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(氣體)+B(氣體)xC(氣體)+2D(氣體),經(jīng)5min時(shí),測得D的濃度為0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol·L-1·min-1。回答下列問題。(1)5min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為mol·L-1·min-1。

(2)x=。

(3)5min時(shí)B的濃度為mol·L-1。

答案:(1)0.15(2)2(3)1.25解析:5min時(shí)D的濃度為0.5mol·L-1,則D的平均反應(yīng)速率v(D)=0.5mol·L-15min=0.1mol·L-1·min-1,即v(C)=v(D),由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知x=2。同理可知,v(A)=32v(D)=0.15mol·L-1·min-1,v(B)=12v(D)=0.05mol·L-1·min-1。由此可知,在5min內(nèi)A的濃度減小了0.75mol·L-1,B的濃度減小了0.25mol·L-1,假設(shè)A、B的起始濃度為y,可得y-0.75mol·L-1y-0.25mol·L-1=35,解得y=1.8.根據(jù)反應(yīng)4FeS2(固體)+11O2(氣體)2Fe2O3(固體)+8SO2(氣體),試回答下列問題。(1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率:。

(2)當(dāng)生成SO2的速率為0.64mol·L-1·s-1時(shí),則氧氣減少的速率為。

(3)若測得4s后O2的濃度為2.8mol·L-1,此時(shí)間內(nèi)SO2的生成速率為0.4mol·L-1·s-1,則開始時(shí)氧氣的濃度為。

(4)能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的措施有(填序號(hào))。

①增加FeS2的物質(zhì)的量②升高反應(yīng)溫度③保持容積不變,充入氦氣④保持容積不變,充入氧氣答案:(1)SO2或O2(2)0.88mol·L-1·s-1(3)5.0mol·L-1(4)②④解析:(1)一般不用固體或純液體來表示反應(yīng)速率,所以可用O2或SO2來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率。(2)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以氧氣減少的速率為0.64mol·L-1·s-1×118=0.88mol·L-1·s-1。(3)此時(shí)間內(nèi)SO2的生成速率為0.4mol·L-1·s-1,則用O2表示的速率為0.4mol·L-1·s-1×118=0.55mol·L-1·s-1,O2的變化濃度為0.55mol·L-1·s-1×4s=2.2mol·L-1,開始時(shí)O2的濃度為2.8mol·L-1+2.2mol·L-1=5.0mol·L-1。(4)增加FeS2的物質(zhì)的量,不能改變其濃度,不能增大化學(xué)反應(yīng)速率;保持容積不變,充入氦氣能力提升1.(2022江蘇蘇州高一檢測)不同條件下,用O2氧化amol·L-1FeCl2溶液過程中所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。下列分析或推測不合理的是()。A.0~8h內(nèi),Fe2+的氧化率隨時(shí)間延長而逐漸增大B.由曲線②和③可知,pH越大,Fe2+的氧化速率越大C.由曲線①和③可知,溫度越高,Fe2+的氧化速率越大D.60℃、pH=2.5時(shí),4h內(nèi)Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol·L-1·h-1(濃度變化量=初始濃度×氧化率)答案:B解析:由題圖中曲線可知,0~8h內(nèi),隨著時(shí)間的延長,Fe2+的氧化率逐漸增大,A項(xiàng)正確;由曲線②和③可知,當(dāng)溫度相同時(shí),pH越小,Fe2+的氧化率越大,相同時(shí)間內(nèi)Fe2+的氧化速率越大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由曲線①和③可知,溫度越高,Fe2+的氧化速率越大,C項(xiàng)正確;由曲線①和③可知,在其他條件相同的情況下,溫度越高,氧化率越大,當(dāng)50℃、pH=2.5時(shí),前4h內(nèi)Fe2+的平均消耗速率為60%·amol·L-14h=0.15amol·L-1·h-1,故當(dāng)溫度升高時(shí),即60℃、pH=2.5時(shí),4h內(nèi)Fe2+的平均消耗速率大于0.15a2.(雙選)A與B在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aA(固體)+bB(氣體)cC(氣體)+dD(氣體),t1、t2時(shí)刻分別測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。反應(yīng)時(shí)間/minn(B)/moln(C)/moln(D)/molt10.120.060.10t20.060.120.20下列說法正確的是()。A.0~t1內(nèi),平均反應(yīng)速率v(B)=0.12t1mol·LB.若起始時(shí)n(D)=0,則t2時(shí)刻v(D)=0.20t2mol·LC.升高溫度,v(B)、v(C)、v(D)均增大D.b∶d=3∶5答案:CD解析:不能確定起始時(shí)B的物質(zhì)的量,因此0~t1時(shí)間段內(nèi),不能確定B的變化量,即不能計(jì)算其反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率,而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;t1~t2時(shí)間段內(nèi),B和D的物質(zhì)的量的變化量分別是0.06mol、0.1mol,所以b∶d=3∶5,D項(xiàng)正確。3.反應(yīng)2SO2+O22SO3經(jīng)過一段時(shí)間后,SO3的濃度增加了0.4mol·L-1,在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol·L-1·s-1,則這段時(shí)間為()。A.0.1s B.2.5sC.5s D.10s答案:C解析:SO3的濃度增加0.4mol·L-1,則O2的濃度減小0.2mol·L-1,0.2mol4.把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol·L-1鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時(shí),X與鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)。其中反應(yīng)最快的是()。A.10℃20mL3mol·L-1的X溶液B.20℃30mL2mol·L-1的X溶液C.20℃10mL4mol·L-1的X溶液D.10℃10mL2mol·L-1的X溶液答案:B解析:在本題中要考慮濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,先比較濃度的大小,這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度,由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等,因此只需要比較X的濃度,X濃度越大,反應(yīng)越快。因?yàn)橄♂尯笕芤旱捏w積均為50mL,所以X的物質(zhì)的量越大,濃度就越大;通過觀察可知,混合后A、B項(xiàng)中X的濃度相等,且最大,但B項(xiàng)中溫度更高,因此B項(xiàng)的反應(yīng)速率最大。5.雙氧水是常見的殺菌消毒劑,但H2O2不穩(wěn)定、易分解,Fe3+、Cu2+等對(duì)其分解起催化作用,為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置。甲乙(1)若利用甲實(shí)驗(yàn),可通過觀察現(xiàn)象,從而定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是,寫出H2O2在二氧化錳催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。若利用乙實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行定量分析,圖中儀器A的名稱為,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為標(biāo)準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略,實(shí)驗(yàn)中還需要測量的數(shù)據(jù)是。

(2)將0.1molMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如下圖所示,解釋反應(yīng)速率變化的原因:,H2O2初始物質(zhì)的量濃度為(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

(3)為了加深同學(xué)們對(duì)影響反應(yīng)速率因素的認(rèn)識(shí),老師讓同學(xué)們完成如下實(shí)驗(yàn):在上述實(shí)驗(yàn)裝置的錐形瓶內(nèi)加入6.5g鋅粒,通過分液漏斗加入40mL2.5mol·L-1的稀硫酸,10s時(shí)收集產(chǎn)生的H2的體積為44.8mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),用稀硫酸表示10s內(nèi)的反應(yīng)速率為mol·L-1·s-1(假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變)。

答案:(1)產(chǎn)生氣泡的快慢可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾2H2O22H2O+O2↑分液漏斗產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度減小,反應(yīng)速率減小0.11mol·L-1(3)0.005解析:(1)利用甲實(shí)驗(yàn),可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來比較兩種離子對(duì)H2O2分解的催化效果,將FeCl3改為Fe2(SO4)3,兩種催化劑中的陰離子相同,才可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)