江苏专用2024-2025学年高中化学专题2第一单元1第1课时化学反应速率的表示方法练习含解析苏教版选修4

PAGEPAGE6化学反应速率的表示方法[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质量的削减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浓度的变更表示该反应的反应速率解析：选C。由于固体、纯液体的浓度是定值，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更量来表示的，B错误。2．反应4A(固)＋3B(气)2C(气)＋D(气)，经2min后B的浓度削减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．用B、C、D表示反应速率，其比值为3∶2∶1C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1D．在这2min内用B表示的反应速率数值比用C表示的反应速率的数值大，则表示用B表示时反应进行的快解析：选B。A项中A是固体，一般不用于表示化学反应的速率；C项中应是平均速率，而不是2min末的瞬时速率；D项中同一反应的反应速率用不同物质的浓度变更来表示，其数值不同，但其意义相同，反应速率相等。3．化学反应速率是通过试验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不行行的是()选项化学反应测量依据(单位时间内)ACO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)压强变更BZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑H2体积C2NO2N2O4颜色深浅DCa(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH沉淀质量解析：选A。A.反应前后气体系数之和相等，即压强始终相等，故不行行；B.测气体在规定时间内产生的体积，故可行；C.因为2NO2N2O4，NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，故可行；D.碳酸钙不溶于水，测规定时间内的沉淀量，故可行。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．在肯定条件下，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的浓度随时间的变更如图所示，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．在一密闭容器中充入肯定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2＋O2=2NO，设测定前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L－1·s－1，则6s末NO的浓度()A．等于1.2mol·L－1 B．大于1.2mol·L－1C．小于1.2mol·L－1 D．不能确定解析：选C。依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，前3s，v(NO)＝2v(N2)＝0.2mol·L－1·s－1。假如3～6s内v(NO)不变，则6s末c(NO)＝1.2mol·L－1，但是随着反应的进行，N2和O2的浓度减小，速率减慢，故c(NO)应小于1.2mol·L－1。8．NH3和纯净的O2在肯定条件下发生如下反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)。现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，4min后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率正确的是()A．v(N2)＝0.225mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.300mol·L－1·min－1解析：选B。设4min时，生成6xmolH2O(g)。4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)n(总)eq\a\vs4\al(起始,（mol）)43007eq\a\vs4\al(变更,（mol）)4x3x2x6xeq\a\vs4\al(4min后,（mol）)4－4x3－3x2x6x7＋x据题意，则有eq\f(6x,7＋x)＝0.4，解得x＝0.5。则4min内H2O(g)的浓度变更为Δc(H2O)＝eq\f(3mol,2L)＝1.5mol·L－1，v(H2O)＝eq\f(1.5mol·L－1,4min)＝0.375mol·L－1·min－1，再由各物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.1875mol·L－1·min－1。9．肯定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变更如图所示，对该反应的推断合理的是()A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB．反应进行到1s时，v(A)＝v(D)C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L－1·s－1D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等解析：选C。恒容密闭容器中进行的反应，各物质的物质的量变更之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，随着反应的进行，A、D的物质的量增加，B、C的物质的量削减，则可知A、D为生成物，B、C为反应物，最终各物质的物质的量不变且均不为零，所以该反应为可逆反应，化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的反应速率之比都等于化学计量数之比，B、D错误。10．在10L密闭容器中充入4molN2、12molH2，限制条件发生反应：N2＋3H22NH3，4min末测得c(NH3)＝0.2mol·L－1，回答下列问题：(1)4min末c(N2)、c(H2)分别是多少？(2)4min内该反应的反应速率有几种表示方式？它们之间的关系是怎样的？把结果填入下表中：N2H2NH3变更浓度/mol·L－1反应速率/mol·L－1·min－1反应速率数值之间的关系(3)所计算出的反应速率是否是该反应4min末的瞬时速率？为什么？解析：(1)～(2)列三段式：N2＋3H22NH3起先(mol·L－1)0.41.20转化(mol·L－1)0.10.30.24min末(mol·L－1)0.30.90.24min内该反应的反应速率的表示方法：v(N2)＝eq\f(0.1mol·L－1,4min)＝0.025mol·L－1·min－1；v(H2)＝eq\f(0.3mol·L－1,4min)＝0.075mol·L－1·min－1；v(NH3)＝eq\f(0.2mol·L－1,4min)＝0.05mol·L－1·min－1。v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.025∶0.075∶0.05＝1∶3∶2。(3)反应速率是4min内的平均反应速率，不是瞬时速率，是用4min内浓度的变更量来表示的。答案：(1)c(N2)＝0.3mol·L－1，c(H2)＝0.9mol·L－1。(2)N2H2NH3变更浓度/mol·L－10.10.30.2反应速率/(mol·L－1·min－1)0.0250.0750.05反应速率数值之间的关系v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2(3)不是。因为所求反应速率是用4min内浓度的变更量来表示的，所以是4min内的平均反应速率，不是4min末的瞬时速率。[实力提升]11．向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在肯定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)已知：平均反应速率vC＝eq\f(1,2)vA；反应2min时，A的浓度削减了eq\f(1,3)，B的物质的量削减了eq\f(a,2)mol，有amolD生成。回答下列问题：(1)反应2min内，vA＝__________，vB＝__________；(2)化学方程式中，x＝________，y＝________，p＝________，q＝________；(3)若反应2min时，D为2amol，则B的转化率为________。解析：(1)vA＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(\f(1,3)amol,2L×2min)＝eq\f(a,12)mol/(L·min)，vB＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(1,2)amol,2L×2min)＝eq\f(a,8)mol/(L·min)，同样可得vD＝eq\f(a,4)mol/(L·min)，vC＝eq\f(1,2)vA＝eq\f(a,24)mol/(L·min)。(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得x∶y∶p∶q＝vA∶vB∶vC∶vD＝eq\f(a,12)∶eq\f(a,8)∶eq\f(a,24)∶eq\f(a,4)＝2∶3∶1∶6。(3)当D为2amol时，B削减了amol，因此B的转化率为eq\f(amol,bmol)×100%＝eq\f(a,b)×100%。答案：(1)eq\f(a,12)mol/(L·min)eq\f(a,8)mol/(L·min)(2)2316(3)eq\f(a,b)×100%12．有人探讨了340K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2，所得试验数据见下表。各物质在不同时刻的浓度编号12345t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060(1)图像能够特别直观地描述物理量的变更趋势。请你在同一坐标系中(如图所示)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)数据处理是化学试验过程中特别重要的一个环节。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