高中化学必修2课时作业4：第3节化学反应的快慢和限度

第2章化学键化学反应规律

第3节化学反应的快慢和限度

第1课时化学反应的快慢

基础过关

1.下列有关化学反应速率的说法中，无聊的是o

A.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等

B.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO?，使用催化剂可以加快该化学反

应速率

C.用铁片与硫酸制取氢气时，用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率

D.SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢

2.在10L容器中进行如下反应:A(g)+B(g)—2C(g),2分钟后，B由2moi减少到

1.2mol,则用单位内A的浓度变化表示的反应速率(vA)是()

A.0.02mol/(L-min)B.0.04mol/(L-min)

C.0.08mol/(L-min)D.0.8mol/(L-min)

3.少量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不

改变H2的产量，可以使用如下方法中的()

①加H2O②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CH3COONa固体⑤加NaCl溶液⑥滴入儿

滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)⑧改用10mL0.1mol/L盐酸

A.©©⑦B.③⑤⑧C.③⑦⑧D.⑥⑦⑧

4.在2L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)+B(g)—2C(g)+D(g)。若最初加入的A

和B都是8mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12mol/(L«s),则10秒钟时，容器中B

的物质的量是()

A.5.6molB.6.8molC.2.4molD.3.2mol

5.把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL浓度为2moi的盐酸的烧杯中，并都加

水稀释至50mL,此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是()

A.10mL、2moi1"B.20mL、2mol-L-'

C.10mL、4moil"D.20mL>3molI」

6.探究Na2s2O3+H2sO4=Na2SO4+SO2f+SJ+H2O反应的速率影响因素，设计

了以下实验。下列说法正确的是()

锥形瓶0.1mol-L-10.2mol-L''反应温浑浊出

蒸储水备注

标号Na2s2O3溶液H2sO4溶液度现时间

110mL0mL10mL20℃10s

210mL5mL5mL20℃16s

第10s开始浑

310mL0mL10mL50℃5s

浊不再增多

410mL6mL4mL50℃8s

A.该反应也可通过测SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢

B.3号瓶用Na2s2O3来表示速率为O.Olmol-U's-1

C.由2号瓶和3号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快

D.由1号瓶和4号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快

7.某温度下，浓度都是1moll-的两种气体X2和丫2,在密闭容器中反应生成气体Z。反

应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol-L,用Y2的变化表示的反应速率丫(丫2)=0.1mol-L

-LminT,生成的c(Z)为04moi【t,则该反应的化学方程式是()

A.X2+2Y22XY2B.3X2+Y22X3Y

C.X2+3Y22XY3D.2X2+Y22X2Y

8.下列说法正确的是()

A.化学反应速率只能加快不能减慢

B.增加反应物的用量一定能增大反应速率

C.同质量的镁和铝分别与同浓度盐酸反应剧烈程度相同

D.反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素

9.在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应：2A(g)=3B(g)+C(g),若反应物在

前20s由3mol降为1.8moL则前20s的平均反应速度为()

A.v(B)=0.045mol/(L-s)B.v(B)=0.03mol/(L-s)

C.v(C)=0.03mol/(L-s)D.v(C)=0.06mol/(L-s)

10.一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的

物质的量变化如图所示(6s时反应已达到平衡状态)，对该反应的推断正确的是()

A.该反应的化学方程式为3B+4DW6A+2c

B.反应进行到1s时，v(A)=v(C)

C.反应进行到6s时，B和D的物质的量浓度均为04moi

D.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/(L・s)

能力提升

11.用如图所示装置进行如下实验：

(1)在检验装置气密性后，向试管a中加入10mLImoLL-的硝酸和01g铜片，立即用

橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a中反应的化学方程式

(2)在实验过程中常常反应开始时速率缓慢，随后逐渐加快，这是由于

______________________________________________________________,当反应进行一段时间

后速率又逐渐减小，原因是。

(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是(填写字母序号)。

A加热B使用铜粉C稀释HNC)3D使用浓硝酸

12.“碘钟”实验中，31+S2ct—I；+2SOj的反应速率可以用I；遇加入的淀粉溶液显

蓝色的时间f来度量，/越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到

的数据如下表：

实验编号①②③④⑤

c<r)/mol•L-10.0400.0800.0800.1600.120

K&OT)0.0400.0400.0800.0200.040

I/S88.044.022.044.04

回答下列问题：

(1)该实验的目的是。

(2)显色时间人为

(3)通过分析比较上述数据，得到的结论是。

13.某温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质随时间变化的曲线如图所示。由图

中数据分析：该反应的化学方程式为：。反应开始

至2min,Z的平均反应速率为。

।23时间/ein

14.在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？

(1)集气瓶中有七和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸；

(2)黄铁矿燃烧时要粉碎成细小的矿粒；

(3)K1晶体和HgCL晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色

Hgl2；

(4)熔化的KC1O3放出气泡很慢，撒入少量MnCh后很快产生气体；

(5)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在0.1mol.L'的盐酸和1mol-L1的盐酸中反应速率不同

(7)夏天的食品易变霉，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，在正常体温(37℃州寸，就可以

被氧化，这是因为.

15.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)

+B(g)#2C(g)o若经2s时测得C的浓度为0.6mol】T,填写下列空白：

(1)用物质A表示反应的平均速率为。

(2)用物质B表示反应的平均速率为。

(3)2s时物质A的转化率为。

(4)2s时物质B的体积分数为o

16.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验金属质金属状C(H2so4)“H2so4)溶液温度/℃金属消失

序号量值态/(mol-Lf)/mL反应前反应后的时间/S

10.10丝0.5502034500

20.10粉末0.550203550

30.10丝0.7502036250

40.10丝0.8502035200

50.10粉末0.850203625

60.10丝1.0502035125

70.10丝1.050355050

80.10丝1.1502034100

9OJO丝1.150304440

分析上述数据，完成下列问题：

(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：

17.氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。

L某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常

温下按照如下表所示的方案完成实验.

实验编号反应物催化剂

①10mL2%H2O2溶液无

②10mL5%H2O2溶液无

③10mL5%H2O2溶液1mLO.lmol-L"FeCb溶液

④10mL5%H2O2溶液+少量HC1溶液1mLO.lmohl/FeCb溶液

⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mLO.lmol.L"FeCb溶液

（1）实验①和②的目的是。同学们进行实验时没有观

察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实

验目的，你对原实验方案的改进方法是（填一种方法

即可）。

（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。

0

分析该图能够得出的实验结论是

H.资料显示，某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和G?+对

比。2分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。

（1）某同学通过测定O?的体积来比较H2O2的分解速率快慢，实验时可以通过测量

或来比较。

（2）0.1gMnO?粉末加入50m氏02溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系

如图所示。请解释化学反应速率变化的原因:»请计

算H2O2的初始物质的量浓度为（保留两位有效数字）。

为探究MnO2在此实验中对H2o2的分解起催化作用，需补做下列实验（无需写出具体操作）:

a.；b.

★参考答案★

基础过关

1.［答案］B

［解析］A.锌粉的接触面积大，则等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸

反应，锌粉反应速率快，故A错误；

B.催化剂加快化学反应速率，因此使用催化剂可以使NO和CO生成N2和CO2的反应速率

加快，故B正确；

C.浓硫酸具有强氧化性，铁在浓硫酸中发生钝化，反应停止，故C错误；

D.SO2的催化氧化是一个放热反应，但升高温度，反应速率加快，故D错误；

［答案］选B。

2.［答案］B

(2mol-1.2mol)

［解析］2min后，B由2moi减少至!］1.2mol,v(B)=JQL=0.04mol,L'l,min-1,

2min

由反应可知，A、B的化学计量数均为1,反应速率之比等于化学计量数之比，则用单

位时间内A的浓度变化表示的化学反应速率为0.04mol-L'-min'';

［答案］选B。

3.［答案］C

+2+

［解析］涉及的离子方程式：Fe+2H=Fe+H2T,铁少量，氢气的产量由铁决定；①加

水，物质的浓度降低，反应速率减慢；②加NaOH固体，与酸结合，反应物浓度降低，氢

氧化钠足够多还会降低H2的产量；③滴入几滴浓盐酸，增大了反应物的浓度，可加快反应

速率；④加CH3coONa固体，与氢反应，反应物浓度降低，反应速率减慢；⑤加NaCl溶

液，对反应没有任何影响，所以不能加快反应速率；⑥加入几滴硫酸铜溶液，铁与铜离子会

发生氧化还原反应，构成原电池，可加快反应速率，但是铁被消耗，比的产量会减少；⑦

升高温度，可加快反应速率；⑧改用lOmLO.lmol/L盐酸，增大物质的浓度，反应速率加

快。

A.①⑥不符合题意，故A错误;

B.⑤不符合题意，故B错误；

C.③⑦⑧均符合题意，C正确；

D.⑥不符合题意，故D错误；

［答案］选C。

44答案］B

［解析］10秒钟A的平均反应速率为0.12mol/(L«s),那么浓度的变化量为0.12mol/(L«s)xlOs

=L2mol/L,浓度的变化量之比等于化学计量数之比，由此可计算得到物质B的浓度

的变化量为0.6mol/L,物质的量的变化量为0.6mol/Lx2L=1.2mol,那么10秒钟时B的物质

的量为8mol-1.2mol=6.8mol；

［答案］选B。

5.［答案］D

［解析］因溶液均加水稀释到50mL,则可计算X的物质的量，物质的量越多，浓度越大，反

应速率越大，A中"(X)=0.01Lx2moi/L=0.02mol,B中〃(X)=0.02Lx2moi/L=0.04mol,

C中"(X)=0.01Lx4mol/L=0.04mol,D中〃(X)=0.02Lx3mol/L=0.06mol,则X的物质的

量最大的是D,则D中反应速率最大，故选D。

6.［答案］D

［解析JA.通常情况下，有气体生成的反应可通过相同时间收集气体的体积或收集相同体积

的气体所需要的时间来判断反应速率的快慢，但由于SO?是易溶性物质，所以反应一般不通

过单位时间内SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢，否则误差太大，故A错误：

0.Imol/LxO.OlL

B.3号瓶用Na2s2O3来表示速率为0.02L=0.005mol(L-s),故B错误；

10s

C.3号瓶的温度高，浓度大，无法得出温度越高反应速率越快的结论，故C错误；

D.4号瓶比1号瓶反应速率快，4号瓶浓度小，但温度高，充分说明温度越高反应速率越

快，故D正确。

故选D。

7.［答案］B

［解析］△c(X2)=0.6mol/L,△<?(丫2)=0.lmol/(L・min)x2min=0.2mo1/L,生成的c(Z)=0.4mol/L,

故X2、Y2、Z的化学计量数之比为0.6mol/L:0.2mol/L:0.4mol/L=3:l:2,

即反应表示为3X2+Y22Z,根据原子守恒可知Z为X3Y,故该反应方程式为3X2+Y2

2X3Y,C项正确,

［答案］选c。

8.［答案］D

［解析］A.化学反应速率既能加快(如使用催化剂)也能减慢(如降低反应温度)，故A错误；

B.增加反应物的用量不一定能增大反应速率(如碳与二氧化碳反应时，增大固态碳的用量，

其反应速率无变化)，故B错误；

C.镁和铝的金属活泼性不同，与同浓度盐酸反应剧烈程度不同，故C错误；

D.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素，故D正确。

故选D。

9.［答案］A

…l―士——▼，—「一、++，、Ac(A)(3mol-L8mol)+2L

［解析］前20s用A表示的平均反应速率v(A)=----------=-------------------------------=0.03mol/

△t20s

31

(L.s),则前20s的平均反应速率。(B)=-v(A)=0.045mol/(L-s),u(C)=一。(A)

22

=0.015moV(L.s),［答案］选A。

10」答案］D

［解析］A.由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol、B物质

减少了0.6mol、C物质了0.8mol,所以A、D为生成物，物质的量之比为3：1,B、C为反

应物，物质的量之比为3：4,反应方程式为：3B+4cU6A+2D,故A错误；

06moiLOmol-0.6mol

B.反应到1s时，u(A)=-m0-=o.3mol/(L・s),v(C)=2L=0.2mol/(L・s),

2Lxls：

Is

则v(A)/v(C),故B错误；

C.反应进行到6s时,B、D的物质的量都是0.4mol,B、D的物质的量浓度为丝㈣=0.2mol/L,

2L

故C错误；

D.反应进行到6s时，v(B)=0,6mol=0Q5mol/(L«s),故D正确；

2Lx6s

故选D。

能力提升

11.［答案］(1)3CU+8HNOM稀)一3CU(NO3)2+2NOT+4H2O,2NO+O2-2NO2(2)开始时

溶液温度较低，反应速率缓慢，该反应为放热反应，随着反应的进行，溶液温度升高是影响

化学反应速率的主要因素，故反应速率加快反应一段时间后HN03的浓度降低，故反应速率

又逐渐减慢(3)AB

［解析］(1)试管a中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，一氧化氮在空气中被氧化成

二氧化氮，方程式为：3Cu+8HNC)3(稀)一3Cu(NO3)2+2NOt+4H2O,2N0+02—2NO2；

(2)开始时溶液温度较低，反应速率缓慢，该反应为放热反应，随着反应的进行，溶液温度

升高是影响化学反应速率的主要因素，故反应速率加快；反应•一段时间后HNC>3的浓度降低

是影响化学反应速率的主要因素，故反应速率又逐渐减慢；

(3)A.加热能加快反应速率，可以欲较快地制得NO,故A正确；

B.使用铜粉，增加固体的接触面积能加快反应速率，可以欲较快地制得NO,故B正确:

C.稀释HNO3，速率减小，故C错误；

D.Cu与浓硝酸反应得到的气体是NO?,故D错误；

正确［答案］是AB。

12.［答案］(1)研究反应物「与S?。；-)的浓度对反应速率的影响(2)29.3(3)化学

反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)

［解析］(1)图表中的物理量是反应物浓度与时间，通过分析知，反应物的浓度与时间成反比,

浓度的变化量与时间的比值为速率，所以得出反应物浓度与反应速率的关系，故［答案］

为：研究反应物I与S2Oj的浓度对反应速率的影响；

(2)由数据表容易发现：②④组所用时间相同，③组所用时间为它们的一半，①组所用时间

为它们的2倍。进一步分析：②④两组中c(厂)与c(S?。：)的乘积相等，③组中此乘

积为②④组的2倍，①组乘积为其一半。因此可得结论：当c(I)-c(S2O^)相等时，

显色时间相等，反应速率相等，显色时间与反应速率成反比，即t与c(I).c(S2O^)成

0.160x0.020

反比,得“==x29.3s,故［答案］为:29.3s；

44.00.120x0.040

(3)通过分析知，反应物的浓度乘积与时间成反比，浓度的变化量与时间的比值为速率，故［答

案］为：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比或显色时间与反应物起始浓度乘枳成反比。

13」答案］3X+YU2Z0.05mol/(Lmin)

［解析］（D根据图象可知，X、Y物质的量减少，Z物质的量增加，X、Y是反应物，Z是

生成物；反应进行到2min时，各种物质的物质的量不在发生变化，说明反应达到平衡状态，

此时X、Y、Z的物质的量的变化量分别是（mol）1.0-0.7=03、1.0-09=0.1、0.2-0=0.2,变

化量之比是相应的化学计量数之比，所以反应方程式是3X+Y2Z；反应开始至2min,Z

0.2mol

的物质的量变化是0.2mol,平均反应速率为是Z）=2L_0.05mol/（L-min）,

2min

141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）人体里的生物酶的催化作用

［解析］镁条点燃产生耀眼的白光，氯分子受到一定能量的光线照射时，吸收了光量子，分裂

成自由的氯原子，氯原子跟氢分子反应，产生氢原子，氢原子又跟氯分子反应，这样的反应

反复进行，形成自由基链式反应，产生强大的能量；

黄铁矿的粉碎和KI和HgCl2晶体的溶解，都增加了反应物的接触面积；

催化剂能够降低反应的活化能；

镁比锌的金属活泼性强；

其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，化学反应速率减

小；

其他条件相同时，升高温度，可以加快反应速率；

人体中生物酶对新陈代谢有催化作用。

（1）镁条点燃发出耀眼的白光，氢气和氯气在光照的情况下，会吸收光能产生自由基链式

反应，反应速度急剧加快，短时间内释放巨大的能量，形成爆炸；

（2）黄铁矿煨烧需要粉碎成细小的颗粒，主要是要增大反应的接触面积，提高反应的速度；

（3）固体颗粒的接触面积有限，投入水中溶解，电离成离子，增大了反应的接触面积；

（4）此时加入的少量二氧化镐是反应的催化剂，会大大提高反应速度；

（5）根据金属活动性顺序，镁的活泼性大于锌，反应中镁的失电子能力强，反应速度更快；

（6）反应物浓度不同，反应速率不同，反应物的浓度越大，反应速率越快；

（7）夏天的温度高于冬天，在其他因素相同的情况下，温度越高，反应速度越快；

（8）由于人体中生物酶的催化作用，葡萄糖在人体中很容易被氧化。

15」答案］（1）0.3mol-L'-s-1（2）0.15mol-L'-s-1（3）30%（4）25.9%

［解析］若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol«L',则生成C为0.6moVLx2L=1.2mob则2A

(g)+B(g)U2c

开始420

转化1.20.61.2

平衡2.81.41.2

Acn蔷fxl。。％来解答。

结合v=----、c--、转化率=

A/

若经2s(秒诟测得C的浓度为0.6mol.L则生成C为0.6mol/Lx2L=1.2mol,则

2A(g)+B(g)=2C(g)

开始420

转化1.20.61.2

平衡2.81.41.2

(1)用物质A表示的反应平均速率为［二2m^巴o］=0.3molL^'-s-1,故［答案］为：0.3moLL-s-；

2Lx2s

⑵用物质B表示的反应平均速率为"㈣=0.15mol-L」sT,故［答案］为：0.15molL'.s

2Lx2s

(3)2s时物质A的转化率为坦也■xl00%=30%,故［答案］为：30%；

4mol

1.4mol

(4)2s时物质B的体积分数等于其物质的量的分数=77^—~—7^―EX100%=

(2.8mol+1.4mol+1.2mol)

25.9%；故［答案］为:25.9%。

161答案］(1)固体反应物的表面积表面积越大1、2(2)1、3、4、6、8或2、5(3)

反应温度6、7或