2020年高中化学同步练习：《化学反应的速率》3(鲁科版选修4).docx

第2章 第3节 第1课时

(45分钟　100分)
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一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．(2011·松源高二质检)在体积为2 L的密闭容器内合成氨，已知在时间t内，氨的物质的量增加了0.6 mol，在此时间内，用氢气表示的平均反应速率是0.45 mol·L－1·s－1，则t是(　　)
A．0.44 s　　　　　　　 　 　 B．1 s
C．1.33 s D．2 s
解析：　v(NH3)＝v(H2)＝0.30 mol·L－1·s－1，氨气浓度的变化量为0.6 mol/2 L＝0.30 mol·L－1，因此反应所需时间为：Δt＝＝＝1 s。
答案：　B
2．已知4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式应当为(　　)
A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O)
C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO)
解析：　4NH3＋5O24NO＋6H2O
v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)＝4∶5∶4∶6
A选项，v(NH3)∶v(O2)＝4∶5⇒v(NH3)＝v(O2)，因此A不正确。
B选项，v(O2)∶v(H2O)＝5∶6⇒v(O2)＝v(H2O)，因此B不正确。
C选项，v(NH3)∶v(H2O)＝4∶6⇒v(NH3)＝v(H2O)，因此C不正确。
D选项，v(O2)∶v(NO)＝5∶4⇒v(O2)＝v(NO)，因此D正确。
答案：　D
3．(2011·铜川高二质检)在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s末硫酸的浓度削减了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　)
A．0. 02 mol/(L·min) B．1.8 mol/(L·min)
C．1.2 mol/(L·min) D．0.18 mol/(L·min)
解析：　v(H2SO4)＝＝＝0.06 mol/(L·s)，由反应3H2SO4＋2Al===Al2(SO4)3＋3H2↑中v(H2SO4)∶v[Al2(SO4)3]＝3∶1，故v[Al2(SO4)3]＝0.02 mol/(L·s)＝1.2 mol/(L·min)。
答案：　C
4．确定条件下，将A2和B2两种气体通入1 L的密闭容器中，反应按下式进行：xA2(g)＋yB2(g)===2C(g)，2分钟内的反应速率表示如下：v(A2)＝0.5 mol·L－1·s－1，v(B2)＝1.5 mol·L－1·s－1，v(C)＝1 mol·L－1·s－1，则x、y的值分别为(　　)
A．2和3 B．3和2
C．3和1 D．1和3
解析：　依据同一化学反应，用不同物质表示其反应速率，其数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比：v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝x∶y∶2＝0.5∶1.5∶1＝1∶3∶2，所以x＝1，y＝3，故选D。
答案：　D
5．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若以Z的浓度来表示的反应速率为0.01 mol/(L·min)，则上述反应中Z气体的系数n的值是(　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：　v(W)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，由于＝＝，所以n＝1。
答案：　A
6．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为：[X2]＝0.4 mol·L－1，[Y2]＝0.8 mol·L－1，[Z]＝0.4 mol·L－1。则该反应的反应式可表示为(　　)
A．X2＋2Y22XY2 B．2X2＋Y2X2Y
C．3X2＋Y22X3Y D．X2＋3Y22XY2
解析：　本题考查了化学反应速率之比等于系数之比。首先求出三种物质的物质的量浓度变化值，分别为0.6 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1。依据物质的量浓度变化之比等于反应速率之比等于系数之比，即可得系数之比为3∶1∶2。
答案：　C
7．甲、乙两容器中都在进行2SO2＋O22SO3的反应，甲中每分钟削减2 mol SO2，乙中每分钟削减4 mol SO2，则两容器中的反应速率(　　)
A．甲快 B．乙快
C．相等 D．无法推断
解析：　化学反应速率的表达式：v＝＝，本题只知道甲、乙两容器中的Δn和Δt，而不知道甲、乙两容器的体积大小，故无法推断。
答案：　D
8．在2A＋B3C＋4D中，表示该反应速率最快的是(　　)
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：　可将速率转化为用B表示的速率，然后比较大小即可。
A项：v(B)＝＝0.25 mol/(L·s)
C项：v(B)＝＝0.27 mol/(L·s)
D项：v(B)＝＝0.25 mol/(L·s)
B项中速率最大。
答案：　B
9．(2011·鞍山高二质检)将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：
NH4Br(g)NH3(g)＋HBr(g)
2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)
2 min后，测知H2的浓度为0.5 mol·L－1，HBr的浓度为4 mol·L－1，若上述反应速率用v(NH3)表示，下列速率中正确的是(　　)
A．0.5 mol·L－1·min－1 B．2.5 mol·L－1·min－1
C．2 mol·L－1·min－1 D．5 mol·L－1·min－1
解析：　由2 min后，[H2]＝0.5 mol·L－1可知，在其次步反应中消耗的[HBr]＝1.0 mol·L－1，所以[NH3]＝4 mol·L－1＋1.0 mol·L－1＝5.0 mol·L－1，v(NH3)＝＝2.5 mol·L－1·min－1。
答案：　B
10．(2011·南通高二质检)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在确定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s末时物质A的转化率为70%
④2 s末时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
其中正确的是(　　)
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
解析：　解题时先利用所给条件写出方程式：
　　　　　　　　　　2A(g)＋B(g)2C(g)
起始浓度/mol·L－1 2 1 0
转化浓度/mol·L－1 0.6 0.3 0.6
2 s末时浓度/mol·L－1 1.4 0.7 0.6
利用算出的数据，就可以进行分析：
①v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1
②v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1
③A的转化率＝×100%＝30%，
④2s 末时B的浓度为0.7 mol·L－1，只有①④正确。
答案：　B
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
11．(12分)将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：
3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)
5 min后测得[D]＝0.5 mol·L－1，[A]∶[B]＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。
(1)A在5 min末的浓度是________。
(2)v(B)＝________。
(3)x＝________。
解析：　5 min末，n(D)＝0.5 mol·L－1×2 L＝1 mol，反应的A为1.5 mol，反应的B为0.5 mol，生成C为mol，又由[A]∶[B]＝3∶5，可求得反应开头时A、B均为3 mol。
A在5 min末的浓度为＝0.75 mol·L－1
v(B)＝＝0.05 mol·L－1·min－1
＝0.1 mol·L－1·min－1×2 L×5 min　x＝2
答案：　(1)0.75 mol·L－1
(2)0.05 mol·L－1·min－1　(3)2
12．(12分)t ℃时，将3 mol A和2 mol B气体通入容积为2 L的密闭容器中(容积不变)，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)，2 min末时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余1.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol·L－1。请填写下列空白：
(1)x＝________。
(2)用A表示该反应的速率为________mol·L－1·min－1。
(3)若连续向平衡混合物的容器中通入少量氦气(氦气和A、B、C都不反应)后，下列说法中正确的是________(填字母)。
A．化学平衡向正反应方向移动
B．化学平衡向逆反应方向移动
C．化学平衡不会发生移动
D．正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的转变
解析：　(1)　　　　　　3A(g) ＋ B(g)  xC(g)
起始物质的量(mol) 3 2 0
转化物质的量(mol) 3n n xn
平衡物质的量(mol) 3－3n 2－n xn
由题意知：2－n＝1.8，n＝0.2则[C]＝＝＝＝0.4 mol·L－1
x＝4；
(2)v(A)＝＝＝0.15 mol·L－1·min－1；
(3)恒温、恒容条件下通入氦气，容器中各物质的浓度不变，v正、v逆不变，平衡不移动。
答案：　(1)4　(2)0.15　(3)C
13．(16分)近年来，随着人们大量的开发使用，不但使得煤、石油、自然 气的储量大大削减，而且直接燃烧化石燃料造成的环境污染问题，也是人类面临的重大挑战，如何实现化石燃料的综合利用，提高效率，削减污染被提上了日程。
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，某试验人员在确定温度下的密闭容器中，充入确定量的H2和CO，发生反应：
2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，测定的部分试验数据如下：

t/s
0
500
1 000
[H2]/mol·L－1
5.00
3.52
2.48
[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________，1 000 s时H2的转化率是________________________________________________________________________。
(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时反应了的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00 mol·L－1－2.48 mol·L－1＝2.52 mol·L－1，则反应了的CO的浓度是：Δc(CO)＝Δc(H2)＝1.26 mol·L－1，用CO表示此段时间内的平均速率为：v(CO)＝＝1.26×10－3 mol·L－1·s－1，CO的转化率为：×100%＝50.4%。
(3)在500 s时反应了的H2的浓度为：Δc(H2)＝1.48 mol·L－1，则生成的CH3OH的浓度为：[CH3OH]＝[H2]＝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　50.4%
(3)0.74 mol·L－1
14．(10分)(2011·泰安高二质检)在25 ℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中，放入5. 6 g 铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开头至2 min末收集到氢气1.12 L(标准状况下)，在此之后，又经过4 min，铁粉完全溶解。则：
(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是多少？
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是多少？
解析：　　　 Fe　＋　2HCl === FeCl2　＋　 H2↑
起始： 0.1 mol 0 0
前2 min末： 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol
后4 min末： 0 0.1 mol 0.1 mol
(1)由反应速率的定义可得在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是：
v(FeCl2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是：
v(HCl)＝2v(FeCl2)＝2×
＝0.25 mol·L－1·min－1。
答案：　(1)0.25 mol·L－1·min－1
(2)0.25 mol·L－1·min－1