高中化学选修4专题2第一单元第1课时化学反应速率的表示方法作业

[基础巩固]1．用纯净的CaCO3与1mol·L－1100mL稀盐酸反应制取CO2。关于此反应，下列说法正确的是()A．可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率B．可以用单位时间内生成CO2的量表示该反应的反应速率C．可以用单位时间内溶液中Ca2＋浓度的增加表示该反应的反应速率D．可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率解析：选C。由于固体、液体的浓度是定值，不能用来表示化学反应速率，A、D项错误；速率是用单位时间内浓度的变化量来表示的，B错误。2．已知4NH3＋5O24NO＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[单位：mol/(L·s)]表示，则关系正确的是()A.eq\f(4,5)v(NH3)＝v(O2)B.eq\f(5,6)v(O2)＝v(H2O)C.eq\f(2,3)v(NH3)＝v(H2O)D.eq\f(4,5)v(O2)＝v(NO)解析：选D。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(O2)＝eq\f(5,4)v(NH3)、v(H2O)＝eq\f(6,5)v(O2)、v(H2O)＝eq\f(3,2)v(NH3)、v(NO)＝eq\f(4,5)v(O2)，D项正确。3．如图所示，对于某可逆反应中某一反应物从开始O点到平衡状态C点的过程的浓度变化情况。下列有关说法正确的是()A．此可逆反应为AB＋CB．反应过程中OA段的速率最大C．反应过程中AB段的速率最大D．反应过程中BC段的速率最大解析：选C。由于图像所示的是某可逆反应某一反应物从开始O点到平衡状态C点的过程中的浓度变化情况，此情况只能说明反应速率的快慢，并不能推出此反应的化学方程式。依据反应速率的定义及图示可知，浓度变化大且所用时间短(即直线斜率最大)的AB段的速率最大。4．将10molA和5molB放入10L真空容器内，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)=2C(g)，在最初的0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L－1·s－1，则在0.2s时，容器中C的物质的量是()A．0.12mol B．0.08molC．0.04mol D．0.8mol解析：选B。v(A)∶v(C)＝3∶2，则v(C)＝0.04mol·L－1·s－1，n(C)＝0.2s×0.04mol·L－1·s－1×10L＝0.08mol。5．在一定条件下，将A2和B2气体通入1L密闭容器中，反应按下式进行：mA2＋nB22C，2s内反应速率如下：v(A2)＝0.5mol·L－1·s－1，v(B2)＝1.5mol·L－1·s－1，v(C)＝1mol·L－1·s－1，则m和n的值分别为()A．2、3 B．3、2C．3、1 D．1、3解析：选D。对同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率之比，等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，所以m∶n∶2＝v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝0.5mol·L－1·s－1∶1.5mol·L－1·s－1∶1mol·L－1·s－1＝1∶3∶2，故m和n的值分别为1、3。6．已知某反应：2A(g)3B(g)，A、B的浓度随时间的变化如图所示，则下列反应速率中，表示正确的是()A．v(A)＝0.1mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.2mol·L－1·min－1C．v(A)＝v(B)＝0.5mol·L－1·min－1D．v(A)＝v(B)＝0.3mol·L－1·min－1解析：选A。在0～2min，A的浓度由0.5mol·L－1减小到0.3mol·L－1，B的浓度由0增大到0.3mol·L－1，故v(A)＝eq\f(0.5mol·L－1－0.3mol·L－1,2min)＝0.1mol·L－1·min－1，v(B)＝eq\f(0.3mol·L－1－0,2min)＝0.15mol·L－1·min－1。7．在不同条件下分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行的最快的是()A．v(SO2)＝4mol/(L·min)B．v(O2)＝3mol/(L·min)C．v(SO2)＝0.1mol/(L·s)D．v(O2)＝0.1mol/(L·s)解析：选D。以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算后分别为A．v(SO2)＝4mol/(L·min)，B．v(SO2)＝2v(O2)＝6mol/(L·min)，C．v(SO2)＝0.1×60mol/(L·min)＝6mol/(L·min)，D．v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60mol/(L·min)＝12mol/(L·min)。8．已知反应：A＋3B=2C＋D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为()A．0.5mol·L－1·min－1B．1mol·L－1·min－1C．2mol·L－1·min－1D．3mol·L－1·min－1解析：选C。根据化学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，可得出：v(C)＝2v(A)＝2mol·L－1·min－1。9．一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，反应过程如图。下列说法正确的是()A．图中Y曲线表示N2的物质的量随时间变化的关系B．图中X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系C．0～8min，H2的平均反应速率v(H2)＝eq\f(3,4)mol/(L·min)D．10～12min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25mol/(L·min)解析：选B。根据图像，Y表示H2的物质的量随时间的变化关系，X表示NH3的物质的量随时间的变化关系，0～8min，H2的平均反应速率v(H2)＝eq\f(9,800)mol/(L·min)，10～12min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.0025mol/(L·min)。10．在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸溶液中放入5.6g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2min末，收集到1.12L(标准状况)氢气，又经过4min铁粉完全溶解，则：(1)在前2min内用FeCl2表示的平均反应速率是________________。(2)在后4min内用HCl表示的平均反应速率是________________。(3)前2min与后4min相比，反应速率较快的是________________________________________________________________________，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：n(HCl)＝eq\f(14.6g,36.5g/mol)＝0.4mol，c(HCl)＝eq\f(0.4mol,0.1L)＝4mol·L－1，n(Fe)＝eq\f(5.6g,56g/mol)＝0.1mol，2min末：n(H2)＝eq\f(1.12L,22.4L/mol)＝0.05mol，所以Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑开始：0.4mol002min末：0.3mol0.05mol0.05mol6min末：0.2mol0.1mol0.1mol(1)前2min内：v(FeCl2)＝eq\f(0.05mol,0.1L×2min)＝0.25mol·L－1·min－1；(2)后4min内：v(HCl)＝eq\f(（0.3－0.2）mol,0.1L×4min)＝0.25mol·L－1·min－1；(3)反应速率之比等于化学计量数之比，即后4min内，v(FeCl2)＝eq\f(1,2)v(HCl)＝eq\f(1,2)×0.25mol·L－1·min－1＝0.125mol·L－1·min－1，所以前2min内反应速率较快。答案：(1)0.25mol·L－1·min－1(2)0.25mol·L－1·min－1(3)前2min在同一反应里，v(HCl)＝2v(FeCl2)，对比前2min和后4min的反应速率，因前2min时FeCl2的反应速率较大，所以前2min反应速率较快[能力提升]11．将等物质的量的A和B，混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(g)，经过5min后测得D的浓度为0.5mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0.1mol·L－1·min－1，A在5min末的浓度是________，B的平均反应速率是____________，D的平均反应速率是________________，x的值是________。解析：反应生成C的浓度：0.1mol·L－1·min－1×5min＝0.5mol·L－1。因为反应生成的C与D浓度相等，故x＝2，设起始时A与B的浓度均为cmol·L－1。由3A＋B=2C＋2Deq\a\vs4\al(起始浓度,（mol·L－1）)cc00eq\a\vs4\al(变化浓度,（mol·L－1）)0.750.250.50.5eq\a\vs4\al(5min末浓度,（mol·L－1）)(c－0.75)(c－0.25)0.50.5根据题意得：(c－0.75)∶(c－0.25)＝3∶5，解得：c＝1.5。从而A在5min末的浓度为1.5mol·L－1－0.75mol·L－1＝0.75mol·L－1，v(B)＝eq\f(0.25mol·L－1,5min)＝0.05mol·L－1·min－1，v(D)＝eq\f(0.5mol/L,5min)＝0.1mol·L－1·min－1。答案：0.75mol·L－10.05mol·L－1·min－10．1mol·L－1·min－1212．有人研究了340K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2，所得实验数据见下表。各物质在不同时刻的浓度编号12345t/min01234c(N2O5)/mol·L－10.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/mol·L－100.0230.0400.0520.060(1)图像能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你在同一坐标系中(下图所示)作出c(N2O5)­t图及c(O2)­t图，描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请按下式计算化学反应速率，将计算结果填入表中。v(B)＝eq\f(cB2－cB1,t2－t1)Δtt2－t1t3－t2t4－t3t5－t4v(N2O5)/mol·L－1·min－1v(O2)/mol·L－1·min－1