1、化学反应速率(建议用时:40分钟)基础过关练1下列对化学反应速率的说法不正确的是()A.化学反应速率的大小,取决于所发生反应的基元反应的速率和外界条件B.通常不用固体或纯液体表示化学反应速率C.同一化学反应中,各物质表示的反应速率之比等于各物质化学式前的系数之比D.速率的大小与参加反应的固体的物质的量有关答案D2在N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 molL1,在此段时间内用N2表示的平均反应速率为0.15 molL1s1,则此段时间是()A1 sB2 sC4 s D1.33 sBNH3的浓度增加了0.6 molL1,则N2的浓度减小了0.3
2、 molL1,根据v,可得t2 s,B正确。3已知反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)可表示为()A.v(NH3)0.010 molL1s1B.v(O2)0.001 0 molL1s1C.v(NO)0.001 0 molL1s1D.v(H2O)0.045 molL1s1C先求出v(H2O)。由题意可知,v(H2O)0.001 5 molL1s1,D错误。再根据反应速率与方程式中物质化学式前的系数的关系求出v(NH3)、v(O2)、v(NO):v(NH3)v(H2O)0.00
3、1 5 molL1s10.001 0 molL1s1v(O2)v(H2O)0.001 5 molL1s10.001 25 molL1s1v(NO)v(NH3)0.001 0 molL1s1可见,A、B错误,C正确。4在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B),则此反应可表示为()A.2A3B=2CBA3B=2CC.3A2B=3C DAB=CC由3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B)可推出:,即v(A)v(B)v(C)323,反应速率之比等于方程式中化学式前的系数之比。5下列四个数据都表示合成氨的反应速率,
4、其中能代表是同一反应的是()v(N2)0.3 molL1min1v(NH3)0.9 molL1min1v(H2)0.6 molL1min1v(H2)0.022 5 molL1s1A. BC. DD将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的反应速率,若相等,则能代表同一反应。v(N2)0.3 molL1min1,v(N2)v(NH3)12,则v(N2)0.45 molL1min1,v(N2)v(H2)13,则v(N2)0.2 molL1min1,v(N2)v(H2)13,则v(N2)0.022 560 molL1min10.45 molL1min1,故能代表同一反应,D项正确。6已知某条件下,
5、合成氨反应中不同时刻各物质的浓度如下:N2(g)3H2(g)2NH3(g)初始浓度/(molL1) 1.0 3.0 0.22 s末浓度/(molL1) 0.6 1.8 1.04 s末浓度/(molL1) 0.4 1.2 1.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法错误的是()A.2 s末时用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.4 molL1s1B.前2 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.4 molL1s1C.前4 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.3 molL1s1D.24 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.2 molL1s1A前2 s内,用氨气的浓度变化表示的反应速
6、率为0.4 molL1s1,前4 s内,用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.3 molL1s1,24 s内,用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.2 molL1s1,化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率,故A项错误。7某温度下,浓度均为2 molL1的两种气体X2和Y2在恒容密闭容器中发生反应生成气体Z,经过t min后,测得各物质的浓度分别为c(X2)0.8 molL1,c(Y2)1.6 molL1,c(Z)0.8 molL1,则该反应的化学方程式可表示为()A.3X2(g)Y2(g)=2X3Y(g)B.2X2(g)Y2(g)=2X2Y(g)C.X2(g)4Y2(g)=2XY4(g)D.2X2
7、(g)3Y2(g)=2X2Y3(g)A由题意可知,c(X2)1.2 molL1,c(Y2)0.4 molL1,c(Z)0.8 molL1,则c(X2)c(Y2)c(Z)312,故该反应的化学方程式为3X2(g)Y2(g)=2Z(g),根据质量守恒定律可知Z为X3Y,A项正确。8把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中,使它们发生反应3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g),5 min末生成0.2 mol W。若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 molL1min1,则化学方程式中的n值为()A.1B2C3D4A5 min内W的平均反应速率v(W)0.0
8、2 molL1min1,利用各物质的反应速率之比等于化学方程式中化学式前的系数之比,可知v(Z)v(W)0.01 molL1min10.02 molL1min1n2,解得n1,A正确。9一定温度下,10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。忽略溶液体积变化,下列叙述不正确的是()t/min0246810V(O2)/mL0.09.616.822.426.529.9A.2 min时H2O2的浓度c(H2O2)0.314 molL1B.04 min的平均反应速率v(H2O2)3.75 102 molL1min1C.610 min
9、,过氧化氢的平均反应速率v(H2O2)2.75102 molL1min1D.反应到6 min时,H2O2分解了50% C|n(H2O2)|2n(O2),2 min时,|n(H2O2)|2n(O2)28.6104 mol,|c(H2O2)|0.086 molL1,则此时H2O2的浓度c(H2O2)0.40 molL10.086 molL10.314 molL1,A正确;04 min,|n(H2O2)|2n(O2)21.5103 mol,|c(H2O2)|0.15 molL1,则平均反应速率v(H2O2)3.75102 molL1min1,B正确;610 min,|n(H2O2)|2n(O2)26
10、.7104 mol,|c(H2O2)|0.067 molL1,则过氧化氢的平均反应速率v(H2O2)1.68102 molL1min1,C错误;反应到6 min时,|n(H2O2)|2n(O2)22103 mol,|c(H2O2)|0.2 molL1,则H2O2分解了100%50%,D正确。10已知:CO2(g)3H2(g)CH3OH (g)H2O(g)H49.0 kJmol1。一定条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是()A.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用
11、CH3OH的浓度表示的逆反应速率B.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)0.225 molL1min1C.13 min时,向容器中充入2 mol氦气,该反应的化学反应速率增加D.13 min时,反应停止B3 min时反应还没有平衡,A项错误。达到平衡时,v(H2)3v(CO2)0.225 molL1min1,B项正确。由于容器的容积没有变化,所以通入2 mol氦气各成分的浓度没有变化,化学反应速率不变,C项错误。13 min时反应达到平衡,正、逆反应速率相等,但不等于零,D错误。11把4 mol A和2.5 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)2B(s)xC(g)
12、D(g),5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.05 molL1min1,下列有关说法错误的是()A.A的平均反应速率为0.15 molL1min1B.平衡时,C的浓度为0.25 molL1C.B的平均反应速率为0.1 molL1min1D.平衡时,容器内压强为原来的0.875C5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,则x13,x2,故x1;D的平均反应速率为0.05 molL1min1,则生成的n(D)2 L5 min0.05 molL1min10.5 mol,则A的平均反应速率为3v(D)30.05 molL1min10.15 molL1min1,故A正确;
13、平衡时,C的浓度为0.25 molL1,故B正确;B为固体,浓度不变,不能用B表示反应速率,故C错误;平衡时,容器内压强为原来的0.875,故D正确。12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为该反应的各物质化学式前的系数。在03 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:物质XYZQ起始量/mol0.712 min末量/mol0.82.70.82.73 min末量/mol0.8已知2 min内v(Q)0.075 molL1min1,v(Z)v(Y)12。(1)试确定:起始时n(Y)_,n(Q)_。(2)方程式中m_,n_,p_,q_。(3)用
14、Z表示2 min内的平均反应速率为_。解析2 min内v(Q)0.075 molL1min1,则n(Q)0.075 molL1min12 min2 L0.3 mol,根据表中数据可知,2 min内X的物质的量变化为n(X)0.8 mol0.7 mol0.1 mol,Z的物质的量变化为n(Z)1 mol0.8 mol0.2 mol,根据v(Z)v(Y)12可知,Y的物质的量的变化为n(Y)2n(Z)0.4 mol,反应中各物质的n之比等于其在化学方程式中各物质化学式前的系数之比,则mnpq0.1 mol0.4 mol0.2 mol0.3 mol1423,所以m1、n4、p2、q3,反应方程式是X
15、(g)4Y(g)2Z(g)3Q(g)。(1)2 min内生成0.1 mol X,根据X(g)4Y(g)2Z(g)3Q(g)可知,生成Y的物质的量是0.4 mol,则起始时Y的物质的量为2.7 mol0.4 mol2.3 mol;Q在2 min内减少了0.3 mol,所以Q的起始物质的量是2.7 mol0.3 mol3 mol。(2)根据以上分析可知,m1、n4、p2、q3。(3)2 min内消耗的Z的物质的量是0.2 mol,则用Z表示2 min内的平均反应速率v(Z)0.05 molL1min1。答案(1)2.3 mol3 mol(2)1423(3)0.05 molL1min113(素养题)
16、某学生设计如图装置,测定2 molL1的硫酸溶液分别与锌粒、锌粉反应的速率。图图请回答:(1)装置图中盛放硫酸溶液的仪器名称是_。(2)按照图装置实验时,已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)实验结束后,得到的结论是_。(4)该学生又将图装置中的气体收集装置改为图,实验完毕待冷却后,该学生准备读取水准管上液面所处的刻度数,发现水准管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是_。解析(1)根据装置的特点可知,装置图中盛放硫酸溶液的仪器名称是分液漏斗。(2)根据v可知,要测定反应速率,则还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。(3)由于增大反应物的接触面积可以加
17、快反应速率,所以该实验中得出的结论是其他条件相同时,锌粉与硫酸反应的速率比锌粒与硫酸反应的速率快。(4)由于气体的体积受压强的影响大,所以在读数之前还需要采取的措施是调节水准管的高度,使得两侧液面相平。答案(1)分液漏斗(2)收集到气体的体积(3)其他条件相同时,锌粉与硫酸反应的速率比锌粒与硫酸反应的速率快(4)调节水准管的高度使得两侧液面相平拓展培优练14用纯净的CaCO3固体与100 mL稀盐酸反应制取CO2,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中CO2的体积变化如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()A.OE段表示的平均反应速率最大B.EF段,用HCl表
18、示该反应的平均反应速率为0.04 molL1min1C.OE、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为267D.03 min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)0.23 molL1min1D由图可知EF段表示的平均反应速率最大,故A项错误;由图可知EF段生成的二氧化碳的体积为672 mL224 mL448 mL,所以二氧化碳的物质的量为0.448 L22.4 Lmol10.02 mol,根据反应CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O,可知参与反应的HCl的物质的量为0.04 mol,所以EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04 mol0.1 L1 min0.4 m
19、olL1min1,故B项错误;OE、EF、FG三段生成的二氧化碳体积分别为224 mL、448 mL、112 mL,所以OE、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为224 mL448 mL112 mL241,故C项错误;03 min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)0.23 molL1min1,故D项正确。15一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 molL1s1B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 molL1C.反应开始到10 s
20、,Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为X(g)Y(g)Z(g)C由图像可知,X、Y的物质的量逐渐减少,为反应物,Z的物质的量逐渐增多,为反应产物。它们的物质的量变化分别为X:(1.200.41)mol0.79 mol;Y:(1.000.21)mol0.79 mol;Z:(1.580)mol1.58 mol。故该反应的化学方程式为X(g)Y(g)2Z(g),D项错误;A项,v(Z)0.079 molL1s1,A项错误;B项,c(X)0.395 molL1,B项错误;C项,Y的转化率100%79.0%,C项正确。16(双选)已知可逆反应mAnBxC(A、B、C均为气体)在t s内的平均反应
21、速率为v(A)a molL1s1,v(B)b molL1s1,v(C)c molL1s1。则x为()A.BCDBC由mnxabc,得x或。17一定温度下,向2 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,发生反应A(g)B(g)C(g),经过一段时间后反应达到平衡状态。反应过程中测定的A的物质的量变化如表所示,下列说法正确的是 ()t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A前5 s的平均反应速率v(A)0.03 molL1s1B前15 s内体系的熵值逐渐增大C保持温度不变,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的转化率大于80
22、%D保持温度不变,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.2 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v正v逆D依据化学平衡三段式计算:A(g)B(g)C(g)初始量/mol 1.0 1.0 0转化量/mol 0.20 0.20 0.20平衡量/mol 0.80 0.80 0.20此温度下该反应的K0.625 mol1L。A项,反应在前5 s的平均反应速率v(A)(1.00.85)mol2 L5 s0.015 molL1s1,故A项错误;B项,前15 s内反应一直正向进行,该反应的正反应为气体分子数减小的反应,则体系的熵值逐渐减小,故B项错误;C项,该情况等效于起始加入2.0 mol
23、 A和2.0 mol B,恒容条件下与原平衡相比,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,则平衡时A、B的转化率比原平衡高,故平衡时A、B的物质的量小于1.6 mol,C的物质的量大于0.4 mol,即保持温度不变,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的物质的量大于0.4 mol,参加反应的C的物质的量小于1.6 mol,其转化率小于80%,故C项错误;D项,Q50 mol1LK,说明反应逆向进行,则反应达到平衡前v正v逆,故D项正确。18一定温度下,将3 mol A气体和1 mol B气体通入一容积固定为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)B(g)xC(g),请回答下列
24、问题:(1)反应1 min时测得剩余1.8 mol A,C的浓度为0.4 molL1,则1 min内,B的平均反应速率为_;x为_。(2)若反应经2 min达到平衡,平衡时C的浓度_(填“大于”“小于”或“等于”)0.8 molL1。(3)若已知达到平衡时,该容器内混合气体总压强为p,混合气体起始压强为p0,请用p0、p来表示达到平衡时反应物A的转化率(A)为_。解析(1)利用三段式法进行计算:3A(g)B(g)xC(g)起始浓度/(molL1) 1.5 0.5 0转化浓度/(molL1) 0.6 0.2 0.2x1 min时浓度/(molL1) 0.9 0.3 0.2x1 min内,B的平均
25、反应速率v(B)0.2 molL1min1,且据题给数据可知,0.2x molL10.4 molL1,解得x2。(2)因为从反应物开始投料,所以随着反应的进行,正反应速率不断减慢,12 min内生成的C的量要比01 min少。由题给数据知,反应进行1 min时,C的浓度为0.4 molL1,v(C)0.4 molL1min1,若反应继续进行至达到平衡还需1 min,12 min内v(C)0.4 molL1min1,则平衡时C的浓度必小于0.8 molL1。(3)设达到平衡时,转化的B为n mol,则3A(g)B(g)2C(g)起始量/mol 3 1 0转化量/mol 3n n 2n平衡量/mol 33n 1n 2n根据恒温恒容时,气体的压强之比等于其物质的量之比,即,所以n22,则A的转化率100%n100%100%。答案(1)0.2 molL1min12(2)小于(3)100%