《化学反应的速率第一课时》习题1 (2)

化学反应的速率化学反应的速率 习题习题 目标要求目标要求 1 通过实验认识化学反应速率 2 理解化学反应速率的含义 3 知道化学反应速率的定量表示方法 基础落实基础落实 一 化学反应速率 1 化学反应速率通常用单位时间内 或某生 成物浓度 或质量 物质的量等 的增大来表示 化学反应速率的表达式是 反应 物 或生成物 的浓度可以用 mol L 1 表示 反应时间可以用 s min h 等表示 所以化 学反应速率的单位是 或 2 化学反应速率的特点 1 同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率 数值可能 但表示的意义 2 用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于该化学方程式中 之比 二 测定化学反应速率的常用方法 1 量气法 对于反应 2H2O2 2H2O O2 可测量反应中唯一的气体产物氧气在温度 压强一定 时的体积变化 2 比色法 由于物质对特定波长的光的吸收性能不同 因此可以通过 来测定参与反应 的某一物质的浓度 例如 在丙酮的溴化反应过程中 CH3COCH3 Br2 CH3COCH2Br HBr 有色反应物 Br2 吸收波长为 450 nm 的光波 因此可 用分光光度计测量溶液对该波长光波的吸光度 据此计算化学反应速率 3 电导法 根据离子导电能力的差异 通过 的变化测定反应物中离子浓度的变化 进 而计算化学反应速率 例如 在乙酸乙酯皂化反应中 CH3COOC2H5 OH CH3COO C2H5OH 由于 OH 的电导远大于 CH3COO 的电导 可以利用电导仪测量出溶液电导的变化 据 此求得 OH 浓度的变化 进而求得化学反应速率 4 此外 技术也已应用于化学反应速率的测定 对点训练对点训练 知识点一 化学反应速率的概念 1 下列关于化学反应速率的说法正确的是 A 化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物 物质的量的增加 B 化学反应速率为 0 8 mol L 1 s 1 是指在 1 s 时某物质的浓度是 0 8 mol L 1 C 化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢 D 对于任何化学反应来说 反应速率越快 反应现象越明显 2 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 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 2 s 后测得 C 的浓度为 0 6 mol L 1 现有下列几种说法 用物质 A 表示反应的平均速率为 0 3 mol L 1 s 1 用物质 B 表示反应的平均速率为 0 5 mol L 1 s 1 2 s 时物质 A 的转化率为 70 2 s 时物质 B 的浓度为 0 7 mol L 1 其中正确的是 A B C D 知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系 3 对于 2A B 3C 4D 表示反应速率最快的是 A v A 0 5 mol L 1 s 1 B v B 12 mol L 1 min 1 C v C 0 9 mol L 1 s 1 D v D 1 0 mol L 1 s 1 4 某温度下 浓度都是 1 mol L 1 的两种气体 X2 和 Y2 在密闭容器中反应生成气体 Z 经过 t min 后 测得物质的浓度分别为 X2 0 4 mol L 1 Y2 0 8 mol L 1 Z 0 4 mol L 1 则该反应的反应式可表示为 A X2 2Y2 2XY2 B 2X2 Y2 X2Y C 3X2 Y2 2X3Y D X2 3Y2 2XY3 知识点三 化学反应速率的测量 5 在通过实验测量化学反应速率时 不可以利用的相关性质为 A 气体的体积和体系的压强 B 颜色的深浅 C 物质的浓度 或质量 D 元素的化合价 6 甲 乙两个容器内都进行 A B 的反应 甲容器内每分钟减少 4 mol A 乙容器内每 分钟减少 2 mol A 则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率 A 快 B 慢 C 相等 D 无法判断 课时作业课时作业 练基础落实练基础落实 1 反应 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g 在 10 L 密闭容器中进行 半分钟后 催化剂 水蒸气的物质的量增加了 0 45 mol 则此反应的平均速率 X 可表示为 v A NH3 0 010 mol L 1 s 1 v B O2 0 001 0 mol L 1 s 1 v C NO 0 001 0 mol L 1 s 1 v D H2O 0 045 mol L 1 s 1 v 2 把 0 6 mol X 气体和 0 6 mol Y 气体混合于 2 L 的容器中 使它们发生如下反应 3X g Y g nI g 2W g 5 min 末生成 0 2 mol W 若测得以 I 的浓度变化表示的平均反 应速率为 0 01 mol L 1 min 1 则化学反应方程式中的 n 值为 A 4 B 3 C 2 D 1 3 反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 经一段时间后 SO3 的浓度增加了 0 4 催化剂 mol L 1 在这段时间内用 O2 表示的反应速率为 0 04 mol L 1 s 1 则这段时间为 A 0 1 s B 2 5 s C 10 s D 5 s 4 一定温度下 向一个容积为 2 L 的真空密闭容器中 事先装入催化剂 通入 1 mol N2 和 3 mol H2 发生下列反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 3 min 后测得密闭容器内 高温 高压 催化剂 的压强是起始时的 0 9 倍 在此时间内 v H2 是 A 0 2 mol L 1 min 1 B 0 6 mol L 1 min 1 C 0 1 mol L 1 min 1 D 0 3 mol L 1 min 1 5 化合物 Bilirubin 在一定波长的光的照射下发生分解反应 反应物浓度随反应时间变化 如下图所示 计算反应 4 8 min 间的平均反应速率和推测反应 16 min 时反应物的浓度 结果应是 A 2 5 mol L 1 min 1 和 2 0 mol L 1 B 2 5 mol L 1 min 1 和 2 5 mol L 1 C 3 0 mol L 1 min 1 和 3 0 mol L 1 D 5 0 mol L 1 min 1 和 3 0 mol L 1 练方法技巧练方法技巧 6 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 间变化的曲线如右图 下列叙述中正确的是 A 反应的化学方程式为 5Y X 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 逆反应速率大于正反应速率 题号 123456 答案 7 反应 A g 3B g 2C g 2D g 在四种不同情况下的反应速率 分别为 vA 0 015 mol L 1 s 1 vB 0 06 mol L 1 s 1 vC 0 04 mol L 1 s 1 vD 2 7 mol L 1 min 1 该反应的快慢顺序为 填序号 练综合拓展练综合拓展 8 某温度时在 2 L 容器中 X Y Z 三种气态物质的变化曲线如图所示 由图中数据分析该反应的化学方程式 反应开始至 2 min 末 Z 的平均反应速率为 9 在 25 时 向 100 mL 含氯化氢 14 6 g 的盐酸溶液里放入 5 6 g 纯铁粉 不考虑反应前 后溶液体积的变化 反应开始至 2 min 末收集到氢气 1 12 L 标况 在此之后 又经过 4 min 铁粉全部溶解 则 1 在前 2 min 内用 FeCl2 表示的平均反应速率是多少 2 在后 4 min 内用 HCl 表示的平均反应速率是多少 3 前 2 min 与后 4 min 相比 反应速率哪个较快 为什么 试解释原因 10 下表所列数据是某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时 在金属表面生成 氧化薄膜的实验记录 a 和 b 均为与温度有关的常数 反应时间 t h 1491625 MgO 层厚 y nm 0 05a0 20a0 45a0 80a1 25a NiO 层厚 y nm b2b3b4b5b 1 金属在高温下的氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生成速率来表示 其理由是 2 金属氧化膜的膜厚 y 跟时间 t 所呈现的关系是 MgO 氧化膜的膜厚 y 属于 型 NiO 氧化膜的膜厚 y 则属于 型 填 直线 或 抛物线 或 双曲线 或 对 数 等类型 3 Mg 与 Ni 相比较 金属 具有更好的耐氧化腐蚀性 其理由是 答案答案 基础落实 一 1 某反应物浓度 或质量 物质的量等 的减小 v mol L 1 s 1 c t mol L 1 min 1 mol L 1 h 1 2 1 不同 相同 2 各物质的系数 二 2 吸光度 3 电导率 4 激光 对点训练 1 C 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 化学反 应速率是表示某一时间段内的平均速率而不是瞬时速率 2 B 本题是考查化学反应速率的物质浓度表示法 用不同反应物或产物的浓度变化表示 反应的平均速率的方法和反应中转化率的计算等知识点 所以考查内容的知识量较大 v C 0 3 mol L 1 s 1 0 6 mol L 1 2 s v A v C 0 3 mol L 1 s 1 v B v C 0 3 mol L 1 s 1 0 15 mol L 1 s 1 1 2 1 2 参加反应的 A 的物质的量为 0 3 mol L 1 s 1 2 s 2 L 1 2 mol A 的转化率为 100 30 1 2 mol 4 mol 2 s 时 B 的浓度为 1 mol L 1 0 15 mol L 1 s 1 2 s 0 7 mol L 1 3 C 综合分析不难看出将单位都统一为 mol L 1 s 1 物质都统一为 B 相对容易 根据速率之比等于化学方程式系数之比 因此 A 项 v A 0 5 mol L 1 s 1 时 v B 0 25 mol L 1 s 1 B 项 v B 12 mol L 1 min 1 0 2 mol L 1 s 1 C 项 v C 0 9 mol L 1 s 1 时 v B 0 3 mol L 1 s 1 D 项 v D 1 0 mol L 1 s 1 时 v B 0 25 mol L 1 s 1 所以 C 项所表示的反应速率最快 4 C 5 D 6 D 由化学反应速率的表达式 v A 由于甲 乙两容器的体积大小未知 仅知道 A 的物质的量的 c A t n A V t 变化值 故不能比较两容器内反应速率的大小 课时作业 1 C 本题要求把 10 L 密闭容器内半分钟 30 s 水蒸气物质的量增加 0 45 mol 换算成各 物质每秒浓度的变化 将结果与各选项比较 H2O 0 001 5 mol L 1 s 1 v 0 45 mol 10 L 30 s NH3 0 001 0 mol L 1 s 1 v 0 45 mol 10 L 30 s 4 6 O2 0 001 25 mol L 1 s 1 v 0 45 mol 10 L 30 s 5 6 NO 0 001 0 mol L 1 s 1 v 0 45 mol 10 L 30 s 4 6 2 D v I 0 01 mol L 1 min 1 t 5 min V 2 L 则 n I 0 01 mol L 1 min 1 2 L 5 min 0 1 mol n W 0 2 mol 故 n I n W n 2 n 1 3 D 根据题意知 SO2 的浓度增加 0 4 mol L 1 则 O2 的浓度减小 0 2 mol L 1 v O2 则 t 5 s c O2 t c O2 v O2 0 2 mol L 1 0 04 mol L 1 s 1 4 C 反应 3 min 后压强是起始的 0 9 倍 则物质的量为原来的 0 9 倍 即 3 6 mol 减 少了 0 4 mol 则生成 NH3 0 4 mol 从而计算出 v NH3 v H2 v NH3 0 4 mol 6 L min 3 2 0 1 mol L 1 min 1 5 B 据图可知 4 min 时化合物 Bilirubin 的浓度为 20 mol L 1 8 min 时其浓度 为 10 mol L 1 因此 4 8 min 间的平均反应速率为 2 5 mol L 1 min 1 进一步分析图象可知 20 mol L 1 10 mol L 1 4 min 0 4 min 间的平均分解速率为 5 0 40 mol L 1 20 mol L 1 4 min mol L 1 min 1 由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减规律变化 因此可估算 8 12 min 间的平均分解速率为 1 25 mol L 1 min 1 12 16 min 间的 平均分解速率为 0 625 mol L 1 min 1 因此 16 min 时反应物的浓度大致应为 10 mol L 1 1 25 mol L 1 min 1 4 min 0 625 mol L 1 min 1 4 min 2 5 mol L 1 故 B 项正确 6 B 从图象可以看出 t2 时刻 X Y 两物质的物质的量相等 而不是反应速率相等 故 C 不正确 t3 时 反应达到平衡状态 所以正反应速率等于逆反应速率 故 D 不正确 反 应开始时 Y 物质为 10 mol X 物质为 2 mol 达到平衡时 Y 减少了 7 mol X 增多了 3 mol 因此反应方程式应该是 7Y 3X 故 A 不正确 7 解析 在比较速率大小时 首先要注意单位是否一致 若不一致必须先换算成一致 vD 2 7 mol L 1 min 1 0 045 mol L 1 s 1 其次 根据所学知识 比较后做出判断 解法一 不同条件下的同一反应 反应速率与对应物质的化学计量数之比的值越大 速率 越快 0 015 0 02 vA 1 vB 3 0 02 0 022 5 vC 2 vD 2 故反应进行的快慢顺序为 解法二 将不同物质表示的速率换算成为用同一物质表示的速率 再比较速率值的大小 若以物质 A 为标准 将其它物质表示的反应速率换算为用 A 物质表示的速率 则有 vA 0 015 mol L 1 s 1 由 vA 0 02 mol L 1 s 1 vA 1 vB 3 由 vA 0 02 mol L 1 s 1 vA 1 vC 2 由 vA 0 022 5 mol L 1 s 1 vA 1 vD 2 故反应进行的快慢顺序为 方法点击 1 同一化学反应速率用参与反应的不同物质的浓度变化来表示时 其数值之比 等于化学方程式中的化学计量数之比 例如反应 aA g bB g cC g dD g v A a v B b v C c v D d 2 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同 比较化学反应速率的快慢不能只看 数值大小 1 换算成同一物质表示 再比较数值大小 2 比较化学反应速率与化学计量数的比值 即比较与 若 v A a v B b v A a v B b 则 A 的反应速率比 B 大 3 比较化学反应速率时要注意 1 仅限于同一化学反应的各种速率 不同条件或不同时间段 之间进行比较 2 比较时要注意反应速率的单位要统一 8 X 3Y 2Z 0 05 mol L 1 min 1 解析 反应开始 X Y 的物质的量均为 1 0 mol Z 为 0 反应进行至 2 min 时 X 为 0 9 mol Y 为 0 7 mol Z 为 0 2 mol 且各物质的物质的量不再改变 相同时间内 X Y Z 物 质的量的变化之比为 1 3 2 故化学方程式为 X 3Y 2Z Z 的平均反应速率为