高二化学反应原理课时作业13：2.3.1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课时化学反应速率题组一化学反应速率及其数学表达式的应用1．反应：4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，经2min后，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[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。考点化学反应速率及其表达式的应用题点化学反应速率的概念2．在2L密闭容器内，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，则用该气体表示该反应的平均反应速率为()A．0.4mol·L－1·s－1 B．0.3mol·L－1·s－1C．0.2mol·L－1·s－1 D．0.1mol·L－1·s－1[答案]C[解析]v＝eq\f(8mol－7.2mol,2L×2s)＝0.2mol·L－1·s－1。考点化学反应速率及其表达式的应用题点化学反应速率数学表达式的应用3．反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L－1·min－1，则这段时间为()A．5sB．10sC．300sD．600s[答案]C[解析]该段时间内SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，根据化学方程式，在相同时间内O2的浓度减少了0.2mol·L－1，所以由公式v＝eq\f(Δc,Δt)可知，Δt＝eq\f(Δc,v)＝eq\f(0.2mol·L－1,0.04mol·L－1·min－1)＝5min＝300s。考点化学反应速率及其表达式的应用题点化学反应速率数学表达式的应用题组二化学反应速率与化学计量数关系的应用－1和5.4mol·L－1，在一定条件下反应生成NH3,10min后测得N2的浓度是0.8mol·L－1，则在这10min内NH3的平均反应速率是()A．0.1mol·L－1·min－1B．0.2mol·L－1·min－1C．0.3mol·L－1·min－1D．0.6mol·L－1·min－1[答案]B[解析]v(N2)＝eq\f(1.8mol·L－1－0.8mol·L－1,10min)＝0.1mol·L－1·min－1，v(NH3)＝2v(N2)＝0.2mol·L－1·min－1。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点计算化学反应速率5．反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(g)在2L密闭容器中进行，5min后Y减少了0.5mol，则此反应的反应速率为()A．v(X)＝0.05mol·L－1·min－1B．v(Y)＝0.10mol·L－1·min－1C．v(Z)＝0.10mol·L－1·min－1D．v(W)＝0.10mol·L－1·s－1[答案]C[解析]依题意，v(Y)＝eq\f(0.5mol,2L×5min)＝0.05mol·L－1·min－1，用单位时间内不同物质的浓度变化量表示的化学反应速率之间的关系为v(X)∶v(Y)∶v(Z)∶v(W)＝3∶1∶2∶2，故v(X)＝0.15mol·L－1·min－1，v(Z)＝v(W)＝0.10mol·L－1·min－1，C项正确。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点计算化学反应速率6．(2018·河南安阳期中)已知某反应的各物质浓度数据如下：aA(g)＋bB(g)2C(g)起始浓度/mol·L－13.01.002s末浓度/mol·L－11.80.60.8据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是()A．9∶3∶4 B．3∶1∶2C．2∶1∶3 D．3∶2∶1[答案]B[解析]各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。v(A)＝1，v(C)＝eq\f(0.8mol·L－1－0,2s)＝0.4mol·L－1·s－1。化学计量数之比为0.6∶0.2∶0.4，即3∶1∶2。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点确定化学计量数之比7．(2018·山西运城月考)在密闭容器中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v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)＝3v(C)。则此反应可表示为()A．2A＋3B=2C B．A＋3B=2CC．3A＋B=2C D．A＋B=C[答案]A[解析]根据2v(B)＝3v(A)＝3v(C)可知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝2∶3∶2，A项正确。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点确定反应化学方程式8．在2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D．v(D)＝1mol·L－1·s－1[答案]B[解析]用化学反应速率判断反应快慢时，首先将各物质的反应速率除以其化学方程式中的化学计量数：A选项eq\f(vA,2)＝0.25mol·L－1·s－1，B选项eq\f(vB,1)＝0.3mol·L－1·s－1，C选项eq\f(vC,3)＝eq\f(0.8,3)mol·L－1·s－1，D选项eq\f(vD,4)＝0.25mol·L－1·s－1；然后比较大小，B选项最大。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点比较化学反应速率大小题组三化学反应速率图像9．(2018·广雅中学高二月考)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]根据题目信息可知，0～6min，生成22.4mL(标准状况下)氧气，消耗0.002molH2O2，则v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6min时，剩余0.002molH2O2，此时c(H2O2)＝0.20mol·L－1，C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2，则H2O2分解了50%，D项正确。10.某温度时，在2L容器中三种物质的物质的量随时间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和反应开始至2min末Z的平均反应速率分别为()A．X＋3Y2Z0.1mol·L－1·min－1B．2X＋Y2Z0.1mol·L－1·min－1C．X＋2YZ0.05mol·L－1·min－1D．3X＋Y2Z0.05mol·L－1·min－1[答案]D[解析]由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，Δn(X)＝0.3mol，Δn(Y)＝0.1mol，Δn(Z)＝0.2mol，则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝3∶1∶2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3X＋Y2Z；反应开始至2min末，Z的平均反应速率v(Z)＝eq\f(\f(0.2mol,2L),2min)＝0.05mol·L－1·min－1，故D项正确。考点化学反应速率图像分析题点由图像计算化学反应速率11．T℃时，在0.5L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是()A．10s时反应生成了0.2molCB．该反应进行到10s时，消耗了0.15molAC．该反应的化学方程式为3A＋B2CD．10s内用B表示的反应速率为0.01mol·L－1·s－1[答案]A[解析]10s时反应生成气体C的物质的量为0.4mol·L－1×0.5L＝0.2mol，消耗A的物质的量为(0.5mol·L－1－0.3mol·L－1)×0.5L＝0.1mol，A项正确，B项不正确；Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.2mol·L－1∶0.6mol·L－1∶0.4mol·L－1＝1∶3∶2，故化学方程式应为A＋3B2C，C项不正确；10s内用B表示的反应速率为eq\f(0.7mol·L－1－0.1mol·L－1,10s)＝0.06mol·L－1·s－1，D项不正确。考点化学反应速率图像分析题点化学反应速率图像的综合应用12．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。考点化学反应速率图像分析题点化学反应速率图像的综合应用13．根据反应：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2，试回答下列问题。(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率________________(填化学式)。(2)当生成SO2的速率为0.64mol·L－1·s－1时，则氧气减少的速率为______________。(3)若测得4s后O2的浓度为2.8mol·L－1，此时间内SO2的反应速率为0.4mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为__________。[答案](1)SO2或O2(2)0.88mol·L－1·s－1(3)5.0mol·L－1[解析](1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比，所以氧气减少的速率为0.64mol·L－1·s－1×eq\f(11,8)＝0.88mol·L－1·s－1。(3)此时间内SO2的速率为0.4mol·L－1·s－1，则氧气表示的速率为0.4mol·L－1·s－1×eq\f(11,8)＝0.55mol·L－1·s－1，所以氧气的变化浓度为0.55mol·L－1·s－1×4s＝2.2mol·L－1，则开始时氧气的浓度为2.8mol·L－1＋2.2mol·L－1＝5.0mol·L－1。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点相关综合应用14．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇。某实验员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：t/s05001000c(H2)/mol·L－15.003.522.48c(CO)/mol·L－12.50(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是_____________________________________。(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是________。(3)在500s时生成的甲醇的浓度是________。[答案](1)2.96×10－3mol·L－1·s－1(2)1.26×10－3mol·L－1·s－1(3)0.74mol·L－1[解析](1)在500s内，v(H2)＝eq\f(5.00mol·L－1－3.52mol·L－1,500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1。(2)在1000s内消耗的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00mol·L－1－2.48mol·L－1＝2.52mol·L－1，则消耗的CO的浓度是Δc(CO)＝eq\f(1,2)Δc(H2)＝1.26mol·L－1，用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)＝eq\f(1.26mol·L－1,1000s)＝1.26×10－3mol·L－1·s－1。(3)在500s内消耗的H2的浓度为Δc(H2)＝1.48mol·L－1，则生成的CH3OH的浓度为Δc(CH3OH)＝eq\f(1,2)Δc(H2)＝0.74mol·L－1。考点化学反应速率与化学计量数关系的应用题点相关综合应用15．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，物质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NO2，Y表示N2O4。(2)水平线表示可逆反应处于化学平衡状态，b、c