1、第二章化学反应速率和化学平衡课时作业5化学反应速率时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1在恒温、恒容的容器中进行反应ABC，若A的浓度由0.1 molL1降到0.06 molL1需要20 s，那么由0.06 molL1降到0.03 molL1所需时间为(C)A等于10 sB等于15 sC大于15 s D小于15 s解析：v(A)0.002 molL1s1，若按照此速率，则由0.06 molL1降到0.03 molL1 所需时间为15 s，但随着反应的进行，反应物的浓度越来越小，速率越来越慢，所需时间应大于15 s。2加热A2B5气体按A2B5(g)A2B3(g)B2(
2、g)，A2B3(g)A2B(g)B2(g)方式分解。在容积为2 L的密闭容器中将4 mol A2B3加热至t 时，B2浓度为0.5 mol/L，A2B5浓度为0.7 mol/L，则t 时A2B3的浓度是(A)A0.1 mol/L B0.2 mol/LC0.9 mol/L D1.5 mol/L解析：若t 时c(A2B5)0.7 mol/L，就必须有0.7 mol/L的B2和0.7 mol/L的A2B3参加反应，而t 时c(B2)0.5 mol/L，就有(0.7 mol/L0.5 mol/L)的A2B3分解，所以t 时，c(A2B3)2 mol/L1.2 mol/L0.7 mol/L0.1 mol
3、/L。3一定温度下，向一个装有催化剂的容积为2 L的真空密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，发生如下反应：N23H22NH3,3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的，则在此段时间内用H2表示的化学反应速率v(H2)为(C)A0.2 molL1min1 B0.6 molL1min1C0.1 molL1min1 D0.3 molL1min1解析：3 min后容器内的压强是起始时的，则3 min后混合气体的总物质的量是起始时的，故反应后的混合气体的总物质的量为(1 mol3 mol)0.93.6 mol，反应前后气体的物质的量之差n0.4 mol，根据反应式可知，此段时间内生成NH
4、3 0.4 mol，消耗H2 0.6 mol，故v(H2)0.1 molL1min1。4在2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)B(g)2C(g)，若最初加入A和B都是4 mol，测得10 s内A的平均速度v(A)0.12 mol/(Ls)，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是(C)A1.6 mol B2.8 molC3.2 mol D3.6 mol解析：由题给信息可知：10 s内A减少的物质的量为：0.12 mol/(Ls)10 s2 L2.4 mol，则物质B在10 s内减少的物质的量为：2.4 mol30.8 mol，故反应进行到10 s时容器中B的物质的量是4 mol0.8 mo
5、l3.2 mol。5在密闭容器中发生反应mA(g)nB(g)=wC(g)，同一时间段内测得：A的浓度每分钟减少0.15 molL1，B的浓度每分钟减少0.05 molL1，C的浓度每分钟增加0.1 molL1。则下列叙述正确的是(B)A在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大B化学计量数之比是mnw312C单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加D若在前10 s内A减少了x mol，则在前20 s内A减少了2x mol解析：由题意知，v(A)v(B)v(C)312。根据化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比可知，mnw312，A、C
6、项均错误，B项正确。反应过程中，反应都不是等速率进行的，前10 s与前20 s内反应速率不同，D项错误。6某温度时，浓度均为1 molL1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后，X2的浓度为0.4 molL1，Y2的浓度为0.8 molL1，生成气体Z的浓度为0.4 molL1。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是(D)AX2(g)2Y2(g)2XY2(g)B2X2(g)Y2(g)2X2Y(g)CX2(g)3Y2(g)2XY3(g)D3X2(g)Y2(g)2X3Y(g)解析：浓度的变化量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。7一定温度下，向容积为2 L
7、的密闭容器中通入两种气体并发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，对该反应的推断合理的是(C)A该反应的化学方程式为3B4D6A2CB反应进行到1 s时，v(A)v(D)C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 molL1s1D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等解析：各物质的物质的量的变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20) mol(1.00.4) mol(1.00.2) mol(0.40) mol6342，所以化学方程式为3B4C6A2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B、D项错误。
8、8在可逆反应：2A(g)3B(g)xC(g)D(g)中，已知：起始浓度A为5 mol/L，B为3 mol/L，C的反应速率为0.5 mol/(Lmin)，2 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L。则关于此反应的下列说法正确的是(C)A2 min末时A和B的浓度之比为53Bx1C2 min末时B的浓度为1.5 mol/LD2 min末时A的消耗浓度为0.5 mol/L解析：根据化学方程式： 2A(g) 3B(g)xC(g) D(g)起始浓度 5 mol/L 3 mol/L 0 0变化的浓度1 mol/L 1.5 mol/L 1 mol/L 0.5 mol/L 4 mol/L 1.5 mol
9、/L 1 mol/L 0.5 mol/L9在2 L密闭容器中进行如下反应：mX(g)nY(g)pZ(g)qQ(g)，2 s时间内用X表示的平均反应速率为 mol/(Ls)，则2 s时间内，Q物质增加的物质的量为(A)A. molB. molC. mol D. mol10把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中，发生如下反应3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g)，测得5 min末已生成0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 molL1min1，则n值是(A)A1 B2C3 D4解析：5 min末生成0.2 mol W，则v(W)0.02 molL
10、1min1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，n1。11.某反应：2A(g)3B(g)的各物质的浓度随时间的变化如图所示，则有关反应速率的表示正确的是(A)Av(A)0.1 mol/(Lmin)Bv(B)0.2 mol/(Lmin)Cv(A)v(B)0.5 mol/(Lmin)Dv(A)v(B)0.3 mol/(Lmin)解析：根据图像：2 min时，A的浓度减少了0.2 mol/L，B的浓度增加了0.3 mol/L，故v(A)0.1 mol/(Lmin)，v(B)0.15 mol/(Lmin)。12将一定量的固体Ag2SO4置于容积不变的密闭容器中(装有少量V2O5)，某温度下发生反应：A
11、g2SO4(s)Ag2O(s)SO3(g)，2SO3(g)2SO2(g)O2(g)。反应经过10 min后，测得c(SO3)0.4 molL1，c(SO2)0.1 molL1，则下列叙述中不正确的是(C)A容器里气体的密度为40 gL1BSO3的分解率为20%C化学反应速率v(Ag2SO4)v(SO3)D在这10 min内的平均反应速率为v(O2)0.005 molL1min1解析：此题有一定的难度，涉及连续反应，可先分析后一个反应： 2SO3(g)2SO2(g)O2(g)起始浓度/molL1 0.5 0 0转化浓度/molL1 0.1 0.1 0.0510 min后浓度/molL1 0.4
12、0.1 0.05A项：c(SO3)M(SO3)0.5 molL180 gmol140 gL1。B项：SO3的分解率为：100%100%20%。C项：Ag2SO4为固体，不能用其表示反应速率。D项：v(O2)0.005 molL1min1。二、非选择题(52分)13(12分)某温度时，在容积为3 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据，回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为Y(g)2Z(g)3X(g)。(2)反应开始至2 min末，X的反应速率为0.067_mol/(Lmin)。(3)该反应是由正、逆反应同时(填“正反应”“逆反应”或“正、逆反应
13、同时”)开始反应的。解析：(1)反应开始时，X、Y、Z的物质的量分别为0.4 mol、1.2 mol、2.0 mol,3 min时X、Y、Z的物质的量分别为1.0 mol、1.0 mol、1.6 mol。在03 min 时间段内，X、Y、Z的物质的量变化为0.6 mol(增加)、0.2 mol(减少)、0.4 mol(减少)。即X、Y、Z转化的物质的量之比为n(X)n(Y)n(Z)312。根据各物质转化的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，得到化学方程式为Y(g)2Z(g)3X(g)。(2)反应开始和2 min时，X的物质的量分别为0.4 mol、0.8 mol。即在02 m
14、in时间段内X增加的物质的量为0.4 mol。故X的反应速率为v(X)0.067 mol/(Lmin)。(3)由图中三条曲线均未通过原点可判断该反应是由正、逆反应同时进行的。14(12分)已知反应aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为0.05_molL1s1。(2)经测定，前4 s内v(C)0.05 molL1s1，则该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)。(3)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。答案：见解析(4)若上述反
15、应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)0.3 molL1s1，乙：v(B)0.12 molL1s1，丙：v(C)9.6 molL1min1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙甲丙。解析：(1)012 s内，c(A)0.8 molL10.2 molL10.6 molL1，v(A)0.6 molL112 s0.05 molL1s1。(2)前4 s内，c(A)0.8 molL10.5 molL10.3 molL1，v(A)0.3 molL14 s0.075 molL1s1；v(A)v(C)ac0.075 molL1s10.0
16、5 molL1s132；由图像知，012 s内c(A)c(B)0.6 molL10.2 molL131ab，则abc312，所以该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)。(3)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，c(A)c(C)ac32，所以c(C)20.6 molL130.4 molL1，则该曲线如图所示。(4)丙容器中v(C)9.6 molL1min10.16 molL1s1，则丙容器中v(B)0.08 molL1s1，甲容器中v(B)0.1 molL1s1，乙容器中v(B)0.12 molL1s1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙甲丙。15(14分)
17、在2 L的密闭容器中进行反应：mX(g)nY(g)pZ(g)qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在02 min内，各物质的物质的量变化如下表所示：物质XYZQ起始/mol0.712 min末/mol0.82.70.82.7已知2 min内v(Q)0.075 molL1min1，v(Z)v(Y)12。(1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)2.3_mol，n(Q)3_mol。(2)方程式中m1，n4，p2，q3。(3)用Z表示2 min内的反应速率为0.05_molL1min1。解析：本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系。对比X的起始量和2 min
18、末的量，可知反应逆向进行。n(Q)v(Q)Vt0.075 molL1min12 L2 min0.3 mol。对反应过程作“三段式”法分析如下：mX(g)nY(g)pZ(g)qQ(g)起始 0.7 mol n(Y) 1 mol n(Q)转化 n(X) n(Y) n(Z) 0.3 mol2 min末 0.8 mol 2.7 mol 0.8 mol 2.7 mol故n(X)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，n(Z)1 mol0.8 mol0.2 mol，n(Q)0.3 mol2.7 mol3 mol。(1)因n(Z)n(Q)v(Z)v(Q)23，则v(Z)0.05 molL1min1，又因
19、为v(Z)v(Y)12，则v(Y)0.1 molL1min1，故n(Y)0.1 molL1min12 min2 L0.4 mol，n(Y)2.7 mol0.4 mol2.3 mol。(2)mnpqn(X)n(Y)n(Z)n(Q)0.1 mol0.4 mol0.2 mol0.3 mol1423。(3)v(Q)0.075 molL1min1，故v(Z)0.05 molL1min1。16(14分)可以利用如图所示的装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率。请回答下列问题：(1)用上述装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率时，必须要求实验装置气密性良好，检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，然后把注射
20、器的活塞外拉一段距离，松手，如果活塞能恢复原状(0位置处)，则表明该装置的气密性良好。(2)按照上述装置图组装3套相同的装置，并检查装置气密性。首先将注射器推至0刻度处；然后在三个锥形瓶中分别放入相同形状的锌粒2 g，最后通过分液漏斗在锥形瓶中分别加入1 mol/L、2 mol/L和4 mol/L的稀硫酸40 mL。请填写下列表中空白：序号加入的稀硫酸浓度反应时间/min收集的气体/mL反应速率/mLmin11 mol/L11100.912 mol/La10b4 mol/L2105.0请选择一组合适的数据填写在第组实验中的a、b处B。A12和0.83B6和1.67C1和10 D6和3.67(3)如果将锥形瓶用热水浴加热，则收集10 mL氢气的时间将缩短。解析：(1)注射器可以应用于气体类实验设计中，检查这种装置气密性的简便方法通过推拉注射器进行。(2)通过化学反应速率的数学表达式可以得出、两个空格中的数值，因此a的取值应该介于2与11之间，所以可排除A、C，分别代入B、D项计算，可知B正确。(3)升高温度，反应速率增大。