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2025鲁科版化学选择性必修1
分层作业11　化学反应是有历程的　化学反应速率
A级必备知识基础练
题组1.化学反应是有历程的
1.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.该反应可缓解温室效应
B.该反应中CH3COOH属于电解质
C.该反应中催化剂的作用为增加CH3COOH的产量
D.该反应的化学方程式为CH4+CO2CH3COOH
2.以活性炭催化反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)2H2SO4(l)　ΔH的机理可能如下(*表示吸附):
ⅰ.O2(g)+2C(s)2C—O*(g)　ΔH1
ⅱ.SO2(g)+C(s)C—S(g)　ΔH2
ⅲ.C—S(g)+C—O*(g)C—S(g)+C(s)　ΔH3
ⅳ.C—S(g)+H2O(l)C—H2S(g)　ΔH4
ⅴ.C—H2S(g)H2SO4(l)+C(s)　ΔH5
下列说法错误的是(　　)
A.ΔH<0
B.步骤ⅰ中有非极性键断裂
C.活性炭改变了反应历程、速率和限度
D.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3+2ΔH4+2ΔH5
题组2.化学反应速率
3.将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0,测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8~10 min内CO2的平均反应速率是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.0.5 mol·L-1·min-1
B.0.1 mol·L-1·min-1
C.0 mol·L-1·min-1
D.0.125 mol·L-1·min-1
4.下列测量化学反应速率的依据不可行的是(　　)
选项 化学反应 测量依据(单位时间内)
A 2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) 温度、压强一定时,气体体积变化
B 2HI(g)H2(g)+I2(g) 温度、体积一定时,气体颜色变化
C CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 温度、体积一定时,体系压强变化
D H2O2+2HI2H2O+I2 溶液体积一定时,I-的浓度变化
5.反应:4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是(　　)
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率之比是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在2 min内的反应速率,用C表示是-0.2 mol·L-1·min-1
6.某温度时,在2 L的容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。
(1)由图中的数据分析,容器中发生反应的化学方程式为　。
(2)反应开始至2 min末、5 min末时Z的平均反应速率分别为　　　　　　、　　　　　　。
(3)5 min后Z的生成速率与5 min末Z的生成速率相比　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
7.用[Ru]催化硝基化合物(R1NO2)与醇(R2CH2OH)反应制备胺(R2CH2NHR1),反应历程如图所示。已知:R1、R2表示烃基或氢原子。下列叙述错误的是 (　　)
A.反应过程中[Ru]的成键数目不变
B.历程中存在反应:R1NH2+R2CHO→R2CHNR1+H2O
C.每生成1 mol R2CH2NHR1,消耗1 mol R2CH2OH
D.制备CH3CH2NHCH3的原料可以是CH3CH2NO2和CH3OH
8.常温下,在一固定容积为2 L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化关系如表所示,当反应到达2 min时放出的热量为Q1 kJ。下列说法正确的是(　　)
时间/min 0 2 4
n(X)/mol 1.0 0.7 0.7
n(Y)/mol 1.0 0.9 0.9
n(Z)/mol 0 0.2 0.2
A.该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)
B.反应开始至2 min,Z的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
C.若使用催化剂,反应到达2 min时放出的热量将大于Q1 kJ
D.反应初始与4 min时容器内压强之比为10∶9
9.在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为物质系数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
时间 物质
X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,。
(1)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)=　　　　,n(Q)=　　　　。
(2)方程式中m=　　　　,n=　　　　,p=　　　　,q=　　　　　。
(3)用Z表示2 min内的反应速率　　　　　　。
(4)2 min末Q的转化率为　　　　　　　　。
(5)试判断在2 min内v(正)　　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆),在2 min末~3 min末v(正)　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
C级学科素养拔高练
10.某校化学活动社团为测定1 mol·L-1的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图1装置。
(1)图1中盛有H2SO4溶液的仪器名称是　　　　　　。
(2)按照图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是 　　　　　　　　　　　　　。
(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图2装置,实验完毕待冷却后,该学生准备读取量气管上液面所在处的刻度,发现量气管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是 　　　　　　　　。
分层作业11　化学反应是有历程的　化学反应速率
1.C　解析 CH4、CO2均属于温室气体,该反应将CH4和CO2转化为CH3COOH,可缓解温室效应,A项正确;该反应中CH3COOH属于电解质,B项正确;该反应中催化剂的作用为改变反应的化学反应速率,C项错误;该反应的化学方程式为CH4+CO2CH3COOH,D项正确。
2.C　解析 由于SO2与O2反应生成SO3为放热反应,SO3与水反应生成H2SO4也是放热反应,因此反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)2H2SO4(l)是放热反应,故ΔH<0,A正确;由题干信息可知,步骤ⅰ中有OO非极性键断裂,B正确;活性炭作催化剂,反应过程中参与反应,从而改变了反应历程、速率,但不能改变反应限度,C错误;总反应可由ⅰ+2ⅱ+2ⅲ+2ⅳ+2ⅴ得到,根据盖斯定律可知,ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3+2ΔH4+2ΔH5,D正确。
3.C　解析 由图可知,在8~10 min内,H2的物质的量都是2 mol,因此v(H2)==0 mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学式前的系数之比,v(CO2)=v(H2)=0 mol·L-1·min-1,故C项正确。
4.C　解析 根据单位时间内O2的体积变化,可以确定反应速率,A不符合题意;HI分解时生成的I2(g)具有颜色,可以根据颜色变化,确定反应速率,B不符合题意;该反应是气体分子数保持不变的反应,所以反应过程中气体的压强始终保持不变,测量依据不可行,C符合题意;若反应正向进行,则I-的浓度逐渐减小,故I-的浓度变化越大,速率越快,反之,速率越慢,D不符合题意。
5.B　解析 A为固体,不能用A的浓度表示反应速率,A错误;化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是瞬时反应速率,只能取正值,C、D错误。
6.答案 (1)3X+Y2Z
(2)0.05 mol·L-1·min-1　0.04 mol·L-1·min-1
(3)不变
解析 (1)根据题给图示,反应达到平衡时X减少了0.6 mol,Y减少了0.2 mol,Z生成了0.4 mol,故X、Y、Z的物质的量变化之比为3∶1∶2,因5 min后三者共存且物质的量不再变化,故反应的化学方程式为3X+Y2Z。
(3)5 min后Z的物质的量不再变化,与5 min末Z的反应速率相等。
7.AC　解析 由题图可知,反应中[Ru]→[Ru—H]的过程中成键数目增加,A错误;结合反应历程图左半边可知,历程中存在反应:R1NH2+R2CHOR2CHNR1+H2O,B正确;根据反应历程图,结合原子守恒可知,总反应为4R2CH2OH+R1NO2R2CH2NHR1+3R2CHO+3H2O,因此每生成1 mol R2CH2NHR1,消耗4 mol R2CH2OH,C错误;由反应历程图可知,制备CH3CH2NHCH3的原料可以是CH3CH2OH和CH3NO2,也可以是CH3OH和CH3CH2NO2,D正确。
8.AD　解析 0~2 min过程中Δn(X)=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol,Δn(Y)=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol,Δn(Z)=0.2 mol,根据变化的物质的量与化学式前系数成正比,该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),此反应是可逆反应,A正确;反应开始至2 min,Z的平均反应速率为v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1,B错误;催化剂只改变反应速率,不改变反应热,若使用催化剂,反应到达2 min时也可达到化学平衡,放出的热量也等于Q1 kJ,C错误;等温等容下,压强与物质的量成正比,反应初始时物质的量为2.0 mol,4 min时物质的量为1.8 mol,则压强之比为2.0∶1.8=10∶9,D正确。
9.答案 (1)2.3 mol　3 mol
(2)1　4　2　3
(3)0.05 mol·L-1·min-1
(4)10%　(5)<　=
解析 对比X的起始量和2 min末的量可知,起始时反应逆向进行。Δn(Q)=v(Q)·V·Δt=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol。
利用“三段式”法对反应过程分析如下:
　　　　　 mX 　+ 　nY 　 pZ　 + 　qQ
起始/mol 0.7 n(Y) 1 n(Q)
转化/mol Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) Δn(Q)
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,Δn(Z)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol,n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3 mol。
(1)因,则Δn(Y)=0.4 mol,n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3。
(3),v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。
(4)Q的转化率α(Q)=×100%=×100%=10%。
(5)起始时反应逆向进行,至2 min末Z的物质的量不再变化,达到平衡状态,故2 min内v(正)10.答案 (1)分液漏斗　(2)收集到气体的体积　(3)调节量气管的高度使得两侧液面相平
解析 (1)题图1中盛放H2SO4溶液的仪器是分液漏斗。
(2)按照题图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是反应产生H2的体积。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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