高二化学反应原理课时作业9：2.3.1化学反应速率

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第3节化学反应的速率第1课时化学反应速率[对点训练]题组1化学反应速率的表示方法1.已知某条件下，合成氨反应的数据如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始浓度(mol·L－1)1.03.00.22s末浓度(mol·L－1)0.61.81.04s末浓度(mol·L－1)0.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的化学反应速率时，下列说法错误的是()A.2～4s内的平均反应速率为0.2mol·L－1·s－1B.前4s内的平均反应速率为0.3mol·L－1·s－1C.前2s内的平均反应速率为0.4mol·L－1·s－1D.2s末的反应速率为0.4mol·L－1·s－1[答案]D[解析]化学反应速率是表示一段时间内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时速率。考点化学反应速率题点化学反应速率的概念与表示方法2.甲、乙两容器都在进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4molA，乙容器内每分钟减少了2molA，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要()A.快 B.慢C.相等 D.无法判断[答案]D[解析]v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)，因不知道甲、乙两容器的体积大小，无法计算反应速率，故无法比较。考点化学反应速率题点化学反应速率的概念与表示方法题组2化学反应速率的计算3.氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4mol,5s末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为()A.0.32mol·L－1·s－1 B.0.16mol·L－1·s－1C.1.6mol·L－1·s－1 D.0.8mol·L－1·s－1[答案]B[解析]v(NH3)＝eq\f(4－2.4mol,2L×5s)＝0.16mol·L－1·s－1，B正确。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算4.在2L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)，若最初加入的A和B都是4mol，测得10s内A的平均速率v(A)＝0.12mol·L－1·s－1，则反应进行到10s时容器中B的物质的量是()A.1.6mol B.2.8molC.3.2mol D.3.6mol[答案]C[解析]10s内v(B)＝eq\f(1,3)v(A)＝0.04mol·L－1·s－1，故10s内，Δn(B)＝10s×0.04mol·L－1·s－1×2L＝0.8mol，因此10s时，容器内n(B)＝4mol－0.8mol＝3.2mol。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算5.反应aX(g)＋bY(g)cZ(g)＋dW(g)在一定体积的密闭容器中反应5min达到平衡，该过程中X的浓度减少nmol·L－1，Y的浓度减少eq\f(n,3)mol·L－1，Z的浓度增加eq\f(2n,3)mol·L－1。若增大体系压强，W的百分含量不发生变化，则化学方程式中各物质的系数之比a∶b∶c∶d应为()A.3∶1∶2∶1 B.1∶3∶2∶2C.1∶3∶1∶2 D.3∶1∶2∶2[答案]D[解析]增大体系压强时，W的百分含量不发生变化，说明a＋b＝c＋d。由Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)＝n∶eq\f(n,3)∶eq\f(2n,3)＝3∶1∶2可知，a∶b∶c∶d＝3∶1∶2∶2。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算6.在一定温度下，向一个2L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1molN2和3molH2，经过一段时间后，测得容器内压强是起始时的0.9倍。在此时间段内H2的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1，则经过时间为()A.2minB.3minC.4minD.5min[答案]B[解析]N2＋3H22NH3起始(mol)130转化(mol)x3x2x剩余(mol)1－x3－3x2x由题意得：eq\f(4－2x,4)＝0.9x＝0.2v(H2)＝eq\f(3×0.2mol,2L·t)＝0.1mol·L－1·min－1t＝3min。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算7.上述反应中n的值是()A.1B.2C.3D.4[答案]A[解析]利用条件可求：v(W)＝eq\f(0.2mol,2L×5min)＝0.02mol·L－1·min－1，利用计量数关系计算得n＝1。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算8.反应4A(s)＋3B(g),2C(g)＋D(g)，经2minB的浓度减小0.6mol·L－1。对此反应速率的正确表示是()A.用A表示的反应速率是0.8mol·L－1·min－1B.用B、C、D表示反应的速率其比值是3∶2∶1C.在2min末，v(B)＝0.3mol·L－1·min－1D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值相同[答案]B[解析]A为固体，一般不能用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数；经2minB的浓度减小0.6mol·L－1，则2min内的平均反应速率v(B)＝0.3mol·L－1·min－1，而不是2min末时的反应速率；根据反应速率之比等于系数之比可知B项正确，D项错误。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算题组3化学反应速率的综合应用9.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s末时物质B的浓度为0.7mol·L－1④2s末，物质A的转化率为70%其中正确的是()A.①④B.①③C.②④D.③④[答案]B[解析]2s末C的浓度为0.6mol·L－1，则2s末n(C)＝0.6mol·L－1×2L＝1.2mol，由三段式表示2A(g)＋B(g)2C(g)开始的物质的量mol420转化的物质的量mol1.20.61.22s末的物质的量mol2.81.41.2v(A)＝eq\f(1.2mol,2L×2s)＝0.3mol·L－1·s－1，v(B)＝eq\f(0.6mol,2L×2s)＝0.15mol·L－1·s－1，A的转化率为eq\f(1.2mol,4mol)×100%＝30%，2s末时B的浓度c(B)＝eq\f(1.4mol,2L)＝0.7mol·L－1。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算10.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示。下列叙述中正确的是()A.反应的化学方程式为5Y(g)X(g)B.t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍C.t2时，正、逆反应速率相等D.t3时，增大压强，v正增大，v逆减小[答案]B[解析]t1时Y为6mol，X为4mol，故B正确；t2时X、Y物质的量浓度相等，但未达到平衡状态，故正、逆反应速率不相等，故C不正确；t3时的曲线表明已达平衡，故v正＝v逆，增大压强时，v正和v逆同时增大，D项不正确。考点化学反应速率的图像计算题题点n－t图像题[综合强化]11.已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1。一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列叙述正确的是()A.欲增大平衡状态时[CH3OH]/[CO2]的比值，可采用升高温度的方法B.3min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同C.欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积D.从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.075mol·L－1·min－1[答案]B[解析]升高温度，平衡向左移动，[CO2]增大，[CH3OH]减小，[CH3OH]/[CO2]减小，A项不正确；降温、减小H2O(g)或CH3OH(g)浓度、增大CO2浓度也能提高H2的转化率，C项不正确；v(H2)＝3v(CO2)＝3×eq\f(1.00mol·L－1－0.25mol·L－1,10min)＝0.225mol·L－1·min－1，D项不正确。考点化学反应速率的图像计算题题点c－t图像题12.一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2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：t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B.6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1C.反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D.反应至6min时，H2O2分解了50%[答案]C[解析]H2O2分解到6min时的分解量：2×22.4×10－3L÷22.4L·mol－1＝0.0020mol。0～6min：v(H2O2)＝0.0020mol÷0.01L÷6min≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A正确；其他条件相同，反应物的浓度减小，化学反应速率减小。6～10min比0～6minc(H2O2)小，则6～10minv(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1，B正确；反应至6min时，H2O2的分解浓度：c(H2O2)＝0.0020mol÷0.01L＝0.20mol·L－1，剩余浓度：0.40mol·L－1－0.20mol·L－1＝0.20mol·L－1，分解百分比：eq\f(0.20mol·L－1,0.40mol·L－1)×100%＝50%，C不正确，D正确。考点化学反应速率题点化学反应速率的计算13.某温度时，在2L容器中，某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：(1)在4min末时，A、B的物质的量浓度c(A)________c(B)，从0～4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上填“>”“<”或“＝”)。(2)从反应开始至4min时，A的平均反应速率为______________________________________。(3)该反应的化学方程式为________________________________________________。[答案](1)＝>(2)0.05mol·L－1·min－1(3)2AB[解析](1)由图可以看出，在4min末n(A)＝n(B)＝0.4mol，又因体积相等，所以c(A)＝c(B)，0～4min内Δc(A)＝0.2mol·L－1，Δc(B)＝0.1mol·L－1。(2)v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(0.2mol·L－1,4min)＝0.05mol·L－1·min－1。(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)＝0.4mol∶0.2mol＝2∶1,4min后的一段时间以后A、B的物质的量不再改变，证明该反应达到化学平衡，此反应为可逆反应。考点化学反应速率的图像计算题题点n－t图像题14.已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图所示：(1)图中两条曲线X和Y，表示N2O4浓度变化的是________。(2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。(3)b、c、d三点的化学反应速率大小关系是_____________________________________。(4)25～30min内用NO2表示的平均化学反应速率是_____________________________。(5)25min时，曲线发生图中变化，可采取的措施是_______________________________。[答案](1)Y(2)bcd(3)v(c)＝v(d)>v(b)(4)0.08mol·L－1·min－1(5)增加NO2浓度[解析](1)题给反应为2NO2(g)N2O4(g)，图像中的X表示反应物NO2，Y表示生成物N2O4。(2)水平线表示可逆反应处于化学平衡状态，b、c、d三点处于平衡状态。(3)c、d为同一平衡状态v(c)＝v(d)，b为原平衡状态，b处反应物浓度小于d处的，所以反应速率v(d)>v(b)。(4)由图可计算出v(N2O4)＝eq\f(0.6mol·L－1－0.4mol·L－1,5min)＝0.04mol·L－1·min－1，再据v(NO2)＝v(N2O4)×2＝0.08mol·L－1·min－1。(5)由图知25min时是增加NO2的浓度。考点化学反应速率的图像计算题题点c－t图像题15.在体积为1L的溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100mol·L－1、c(B)＝0.200mol·L－1及c(C)＝0mol·L－1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示：请回答下列问题：(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________。(3)该反应的ΔH________(填“>”“<