高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第2节 化学反应的快慢和限度（第1课时）化学反应的快慢学业分层测评 鲁科版必修

化学反应的快慢(建议用时：45分钟)学业达标1对于反应：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，下列判断正确的是()A用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率【解析】本题考查的是化学反应速率的概念。因为CaCO3是固体，H2O为液体，不能用它们表示化学反应速率；CaCl2是生成物，其浓度在反应过程中会增加。在同一反应中，选用不同的物质表示化学反应速率数值可能不同，也可能相同，但意义相同，故正确答案为A项。【答案】A2反应4A(g)5B(g)4C(g)6D(g)在0.5 L密闭容器中进行，0.5 min后，A减少了0.90 mol，则反应的速率可表示为()Av(D)3.6 molL1s1Bv(C)0.075 molL1s1Cv(B)0.030 molL1s1Dv(A)0.060 molL1s1【解析】依据v(A)0.060 molL1s1，又依参加反应的各物质的反应速率之比等于其物质前的化学计量数之比，故v(B)0.075 molL1s1，v(C)v(A)0.060 molL1s1，v(D)0.090 molL1s1。【答案】D3(2016汕头高一检测)将10 mol H2和5 mol N2放入10 L真空容器内，某温度下发生如下反应：3H2(g)N2(g)2NH3(g)，在最初的0.2 s内，消耗H2的平均速率为0.06 molL1s1，则在0.2 s末，容器中NH3的物质的量是()A0.12 mol B0.08 molC0.04 mol D0.8 mol【解析】v(H2)v(NH3)32，所以v(NH3)0.04 molL1s1,0.2 s末时，n(NH3)0.04 molL1s10.2 s10 L0.08 mol。【答案】B4在不同条件下，分别测得反应2SO2O22SO3的速率如下，其中化学反应速率最快的是()Av(SO2)4 molL1min1Bv(O2)2 molL1min1Cv(SO2)0.1 molL1min1Dv(SO3)0.1 molL1s1【解析】比较反应速率快慢，须将各物质的速率转化为用同一种物质表示的速率，然后再作比较。B项中，v(SO2)2v(O2)4 molL1min1；D项中，v(SO2)v(SO3)0.1 molL1s160 smin16 molL1min1。【答案】D5下列判断正确的是()A0.1 molL1盐酸与0.1 molL1醋酸分别与足量Cu(OH)2反应，反应速率相同B0.1 molL1盐酸和0.1 molL1硝酸分别与大小相同的大理石反应，反应速率相同CMg和Fe与0.1 molL1的盐酸反应，反应速率相同D0.1 molL1的盐酸和0.1 molL1的硫酸分别与Mg反应，反应速率相同【解析】A项，前者c(H)大于后者，前者反应速率快；B项，二者c(H)相同，均发生反应：CaCO32H=Ca2CO2H2O，反应速率相同；C项，活泼性：MgFe，二者与相同浓度的盐酸反应时，前者反应速率快；D项，后者c(H)大，故后者反应速率快。【答案】B6反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A增加C的量B将容器的体积缩小一半C保持体积不变，升高温度D压强不变充入N2使容器体积增大【解析】将容器的体积缩小一半，反应物浓度增大，化学反应速率加快；升高温度，化学反应速率加快；充入N2使体积增大，各物质浓度减小，化学反应速率减小，只增加固体C的量不改变化学反应速率。【答案】A7(2016淄博高一检测)在反应：C(s)CO2(g)2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是()增大压强升高温度通入CO2增加碳的量降低压强A BC D【解析】碳为固体，增加其量，反应速率不变；降低压强，反应速率降低。【答案】C8下列条件下的反应，放出氢气最快的是()金属(相同粉末状)和物质的量(mol)酸的浓度和体积(mL)反应温度AFe0.13 molL1 HCl1020 BAl0.13 molL1 HCl1020 CCu0.14 molL1 H2SO41020 DMg0.16 molL1 HNO31020 【解析】铜与硫酸不反应；镁与硝酸产生一氧化氮，不产生氢气；铝比铁活泼，相同条件下与盐酸反应时，铝反应快。【答案】B9对于反应：N23H22NH3，下列操作不能加快其反应速率的是()A压缩反应容器的体积B恒容时，充入稀有气体ArC增大H2的浓度D升高温度【解析】压缩容器，体积减小，参与反应的气体浓度增大，化学反应速率加快，A、C都可以；升高温度反应速率加快，D可以；恒容时充入稀有气体，容器体积不变，反应物的浓度不变，故反应速率不变，B不可以。【答案】B10反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol。求：(1)以NH3表示的化学反应速率_。(2)以H2O表示的化学反应速率_。(3)NO的浓度是_。(4)反应消耗O2的物质的量_。【解析】(1)v(NH3)0.06 molL1min1。(2)v(NH3)v(H2O)46，v(H2O)v(NH3)0.06 molL1min10.09 molL1min1。(3)v(NO)v(NH3)，生成NO的物质的量浓度c(NO)v(NO)t0.06 molL1min11 min0.06 molL1。(4)v(O2)v(NH3)0.075 molL1min1，反应消耗O2的物质的量为nc(O2)Vv(O2)tV0.075 molL1min11 min2V0.15 mol。【答案】(1)0.06 molL1min1(2)0.09 molL1min1(3)0.06 molL1(4)0.15 mol11现欲用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取H2，请回答： 【导学号：96680033】(1)实验过程如图所示，分析判断：_段盐酸浓度变化最快，_段消耗HCl的物质的量最多，_段化学反应速率最慢。(2)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_。A蒸馏水 BNaCl固体CNaCl溶液 D浓盐酸(3)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率？_。(4)从反应速率的变化可以看出该反应过程中_(填“放出”或“吸收”)热量。【解析】(1)图像的纵坐标为H2的体积，则EF段速率最快产生气体最多，因此在该段盐酸的浓度变化最快，消耗HCl的物质的量也最多。FG段对应曲线斜率最小，该段化学反应速率最慢。(2)加入蒸馏水和氯化钠溶液都能使盐酸的浓度降低，化学反应速率减慢。加入氯化钠固体不能改变盐酸的浓度，故不能改变化学反应速率。加入浓盐酸增加了氯化氢的量，能加快化学反应速率。(3)降温、改用较大的锌粒或加入醋酸钠溶液等减小氢离子浓度使反应速率减慢。(4)EF段反应速率最快，而反应物浓度是逐渐减小的，说明反应放出热量使反应体系温度升高，反应速率加快。【答案】(1)EFEFFG(2)AC(3)降低反应温度、改用较大的锌粒或加入醋酸钠溶液等(4)放出12某温度时，在2 L容器中的X、Y、Z物质的量随时间的变化关系曲线如下图所示。(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为_、_。(3)5 min后Z的生成速率与6 min末Z的生成速率相比较_(填“大”“小”或“相等”)。【解析】(1)由图可知，X、Y的物质的量随时间的增加而减小、Z的物质的量随时间的增加而增大，所以X、Y为反应物，Z为生成物。反应进行到2 min时n(X)n(Y)n(Z)(1.0 mol0.7 mol)(1.0 mol0.9 mol)(0.3 mol0.1 mol)312，X、Y、Z的化学计量数之比为312。又因为5 min后各物质的物质的量不随时间改变，反应物与生成物同时存在，反应为可逆反应，该反应的化学方程式为：3XY2Z。(2)2 min内(Z)(0.3 mol0.1 mol)2 L/2 min0.05 molL1min1；5 min内(Z)(0.5 mol0.1 mol)2 L/5 min0.04 molL1min1。(3)5 min时，反应达到了平衡，各物质的反应速率不再改变，故5 min后Z的生成速率与6 min末Z的生成速率相等。【答案】(1)3XY2Z(2)0.05 molL1min10.04 molL1min1(3)相等能力提升13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，绘制得到如图所示的4条曲线，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()组别c(HCl)(molL1)温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A.4、2、3、1 B1、2、3、4C3、4、2、1 D1、2、4、3【解析】其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验3和实验4虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故答案可能是3、4、2、1或4、3、2、1。【答案】C14(双选)(2016洛阳高一检测)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，首先产生白色沉淀，然后沉淀迅速转变为红褐色，这是因为发生了4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3反应，对于该反应速率的描述，正确的是()A在这一反应中，各物质的消耗速率相等B若反应中消耗4 mol H2O，则必定同时生成2 mol Fe(OH)3C2v(H2O) 4v(O2)D反应中消耗1 mol O2，必定同时消耗4 mol Fe(OH)2【解析】对同一个反应来说，化学反应速率可以用各反应物或生成物的浓度变化来表示，且各速率的数值与反应方程式中的化学计量数成正比。【答案】CD15当温度不变时，恒容的容器中进行反应2A=B，若反应物的浓度由0.1 molL1降到0.06 molL1需20秒，那么由0.06 molL1降到0.036 molL1，所需反应的时间为()A等于10秒 B等于12秒C大于12秒 D小于12秒【解析】浓度由0.1 molL1降到0.06 molL1过程中的平均反应速率v(A)0.002 molL1s1。若后阶段平均速率不变，所需时间为12 s，由于随反应的进行，反应物浓度不断减小，反应速率不断减小，故所需时间大于12 s。【答案】C16一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验：取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸溶液。分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式： _。(2)气球膨胀速度最快的是_(填试管编号)。(3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是_。(4)步骤是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？_【答案】(1)Fe2HCl=FeCl2H2(2)A(3)镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间(4)应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属粉末同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气。