2020高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率 第1课时 化学反应速率的表

[A篇知识对点训练]知识点一化学反应速率的概念1．下列有关化学反应速率的说法正确的是()A．对任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示C．若某化学反应的反应速率为0.5mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol·L－1D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量答案D答案解析不是所有化学反应都有明显的现象，A项错误；一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率，B项错误；某化学反应的反应速率为0.5mol·L－1·s－1是指单位时间内某种反应物或生成物的浓度变化为0.5mol·L－1，且同一反应中用不同的反应物或生成物表示的反应速率可能会因化学计量数的不同而不同，C项错误。解析2．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是()A．用HCl和CaCl2浓度的变化量表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同B．不能用CaCO3的浓度变化量表示反应速率，可用水的浓度变化量来表示反应速率C．用H2O和CO2的浓度的变化量表示的化学反应速率相同D．可用CaCl2浓度的减小量表示其反应速率答案A答案解析CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用它们表示化学反应速率；CaCl2为生成物，反应中CaCl2的浓度增加，应该用其浓度的增加量来表示反应速率。解析知识点二化学反应速率的简单计算3．在工业上用N2和H2合成NH3的反应中，5s内N2的浓度由6mol·L－1减小到2mol·L－1，则用NH3表示的平均反应速率为()A．2.4mol·L－1·s－1B．1.6mol·L－1·s－1C．0.8mol·L－1·s－1D．0.08mol·L－1·s－1答案B答案解析v(NH3)＝2v(N2)＝6mol·L－1－2mol·L－15s×2＝1.6mol·L－1·s－1。解析4．已知反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列关系正确的是()A.45v(NH3)＝v(O2)B.56v(O2)＝v(H2O)C.23v(NH3)＝v(H2O)D.45v(O2)＝v(NO)答案D答案解析根据化学反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比可得D项正确。解析5．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0.6mol·L－1，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol·L－1·s－1，则此段时间是()A．1sB．2sC．44sD．1.33s答案B答案解析已知用H2表示的平均反应速率为0.45mol·L－1·s－1，则用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)＝23v(H2)＝23×0.45mol·L－1·s－1＝0.3mol·L－1·s－1，Δt＝0.6mol·L－10.3mol·L－1·s－1＝2s。解析6．已知反应mA＋nB===pC，现测得C每分钟增加amol·L－1，B每分钟减少1.5amol·L－1，A每分钟减少0.5amol·L－1，则m∶n∶p为()A．2∶3∶2B．2∶3∶3C．1∶3∶2D．3∶1∶2解析由三种物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，可得v(A)∶v(B)∶v(C)＝0.5∶1.5∶1＝1∶3∶2，C项正确。解析答案C答案知识点三化学反应速率的大小比较7．下列四个数据都表示反应2SO2(g)＋O2(g)催化剂△2SO3(g)的正反应速率，其中反应速率相同的是()①v(SO2)＝0.3mol·L－1·min－1②v(SO3)＝0.9mol·L－1·min－1③v(O2)＝0.15mol·L－1·min－1④v(O2)＝2.25mol·L－1·min－1A．①②B．①③C．③④D．②④答案B答案解析同一反应中，不同物质表示的反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比。用SO2表示的反应速率是0.3mol·L－1·min－1时，则同一反应中用O2表示的反应速率是0.15mol·L－1·min－1，①与③代表相同反应速率，所以选B。解析8．在甲、乙两个密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，一段时间后，测得两容器中反应的反应速率：v甲(SO2)＝1.2mol·L－1·min－1，v乙(O2)＝0.8mol·L－1·min－1，则反应速率()A．甲乙B．乙甲C．甲＝乙D．无法判断解析根据化学方程式可知，v(SO2)＝2v(O2)，v甲(SO2)＝1.2mol·L－1·min－1，则v甲(O2)＝0.6mol·L－1·min－1v乙(O2)，则反应速率：乙甲。解析答案B答案9．对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1D．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1答案C答案解析物质B为固体，一般不用固体表示反应速率；其他三种物质采用比值法比较：0.1mol·L－1·s－1×60s·min－120.5mol·L－1·min－110.4mol·L－1·min－12，故C项正确。解析知识点四化学反应速率的测定10．通过实验测定反应速率的方法有多种：(1)比较锌粒与不同浓度硫酸反应的反应速率，可通过测定收集等体积H2需要的________来实现。(2)已知酸性条件下，KMnO4溶液与H2C2O4溶液发生的反应为2MnO－4＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。可通过____________________来测定该反应的速率。(3)已知Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的反应方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，该反应的速率可通过______来测定。答案(1)时间(2)溶液褪色所需的时间(3)溶液出现浑浊的时间(答案合理均可)答案解析比较锌粒与不同浓度硫酸反应的速率，可以通过测定收集等体积H2需要的时间来实现；KMnO4与H2C2O4的反应中存在着溶液颜色的变化，故可通过溶液褪色所需时间测定反应速率；在Na2S2O3和H2SO4的反应中有沉淀产生，故可通过溶液出现浑浊的时间测定反应速率。解析[B篇综合提升训练]11．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·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0.4mol·L－1·min－1B．分别用B、C、D表示的反应速率之比是3∶2∶1C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1D．在2min内的反应速率，用C表示是－0.2mol·L－1·min－1答案B答案解析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；不能用固体或纯液体表示某一反应的反应速率。解析12．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为()A．A＋3B===2CB．2A＋3B===2CC．3A＋B===2CD．A＋B===C解析已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，反应速率之比等于相应的化学计量数之比，则vA∶vB∶vC＝2∶3∶2，因此反应方程式为2A＋3B===2C。解析答案B答案13．将化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加热分解：2A(g)B(g)＋nC(g)。反应到3min时，容器内A的浓度为0.8mol·L－1，测得这段时间内，平均速率v(C)＝0.6mol·L－1·min－1，则化学反应方程式中n值为________，v(B)＝__________________。答案30.2mol·L－1·min－1答案解析因为化学反应方程式中各物质的化学计量数之比等于相应物质的反应速率之比，所以欲求n值，可先求v(A)的值。Δc(A)＝2mol·L－1－0.8mol·L－1＝1.2mol·L－1，A的化学反应速率：v(A)＝ΔcAΔt＝1.2mol·L－13min＝0.4mol·L－1·min－1，则v(A)∶v(C)＝2∶n＝0.4mol·L－1·min－1∶0.6mol·L－1·min－1＝2∶3，故n＝3。v(B)＝12v(A)＝12×0.4mol·L－1·min－1＝0.2mol·L－1·min－1。解析14．在2L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0～2min内，各物质的物质的量变化如下表所示：物质XYZQ起始/mol0.712min末/mol0.82.70.82.7已知2min内v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。(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2min内的反应速率为__________。答案(1)2.3mol3mol(2)1423(3)0.05mol·L－1·min－1答案解析对比X的起始量和2min末的量，可知反应逆向进行。Δn(Q)＝v(Q)·V·Δt＝0.075mol·L－1·min－1×2L×2min＝0.3mol。对反应过程作“三段式”法分析：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)起始0.7moln(Y)1moln(Q)变化Δn(X)Δn(Y)Δn(Z)0.3mol2min末0.8mol2.7mol0.8mol2.7mol故Δn(X)＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，Δn(Z)＝1mol－0.8mol＝0.2mol，n(Q)＝0.3mol＋2.7mol＝3mol。解析(1)因Δn(Z)∶Δn(Q)＝v(Z)∶v(Q)＝2∶3，则v(Z)＝0.05mol·L－1·min－1，又因为v(Z)∶v(Y)＝1∶2，则v(Y)＝0.1mol·L－1·min－1，故Δn(Y)＝0.1mol·L－1·min－1×2min×2L＝0.4mol，n(Y)＝2.7mol－0.4mol＝2.3mol。(2)m∶n∶p∶q＝Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)＝0.1mol∶0.4mol∶0.2mol∶0.3mol＝1∶4∶2∶3。(3)v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，故v(Z)＝0.05mol·L－1·min－1。解析15．某温度时，在2L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，该反应的化学方程式为______________。(2)反应开始至2min、5min时Z的平均反应速率为______________、______________。(3)5min后Z的生成速率________(填“大于”“小于”或“等于”)5min末Z的生成速率。答案(1)3X＋Y2Z(2)0.05mol·L－1·min－10.04mol·L－1·min－1(3)等于答案解析(1)根据图示，X减少了0.6mol，Y减少了0.2mol，Z生成了0.4mol，故X、Y、Z的物质的量变化之比为3∶1∶2，因5min后三者共存且物质的量不再变化，故反应的方程式为3X＋Y2Z。(2)根据图中数据，依据反应速率计算公式可计算出反应速率，需注意Z的初始物质的量是0.1mol。(3)5min后Z的物质的量不再变化，反应速率相等。解析