高中化学 加练 第十一章　微题型89　化学反应速率的计算

微题型89化学反应速率的计算(1~4题，每小题7分，共28分)1.一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()A.该反应的化学方程式为3B(g)+4D(g)6A(g)+2C(g)B.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答案C解析该反应中各物质的物质的量变化量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，又因为各物质的物质的量最终不变且均不为零，应为可逆反应，所以化学方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A项错误。2.在密闭容器中发生反应：2A(g)2B(g)+C(g)，其速率可表示为vp=ΔpΔt。在500t/min050100150200p总/kPa200250275x293.75下列说法正确的是()A.0~50min，生成B的平均速率为1kPa·min-1B.第80min的瞬时速率小于第120min的瞬时速率C.推测上表中的x为287.5D.反应到达平衡时2v正(A)=v逆(C)答案C解析恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，由表格数据可知，0~50min，Δp=50kPa，结合反应：2A(g)2B(g)+C(g)，ΔpB=2Δp=100kPa，则生成B的平均速率为ΔpBΔt=100kPa50min=2kPa·min-1，故A错误；由数据可知，0~50min，Δp=50kPa，50~100min，Δp=25kPa，而100~200min，Δp=18.75kPa，速率越来越慢，第80min的瞬时速率大于第120min的瞬时速率，故B错误；第一个50min，Δp=50kPa，第二个50min，Δp=25kPa，如果第三个50min，Δp=12.5kPa，此时x为275+12.5=287.5，第四个50min，Δp=6.25kPa，200min时p总=(287.5+6.25)kPa=293.75kPa，假设合理，则推测出x为287.5，故C正确；达到平衡时v正=v逆，用不同物质表示同一反应速率，速率之比等于化学计量数之比，则反应到达平衡时v正(A)=2v逆(C3.(2025·四川南充模拟)某兴趣小组利用如图实验装置深度探究以KMnO4为原料制取氧气的反应原理。实验测得相关数据记录如下表：实验反应前充分反应后耗时m(试剂)m(试管)m(试管+固体)15.80gKMnO440.00g53.88g50min注：①实验中，棉花未发生变化，水槽中为蒸馏水。②经检验，实验中生成的气体仅有O2。③充分反应后的总质量为冷却至室温时所称量；耗时测量是通过观察水槽中不再冒气泡时测得。下列说法错误的是()A.该反应原理是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑B.以O2表示该反应的化学反应速率v(O2)=1.2×10-3mol·min-1C.充分反应后实际剩余固体的总质量比理论值小D.根据氧化还原反应规律可知该反应固体产物中锰元素的平均化合价大于+5答案D解析高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，A正确；生成氧气的质量为反应前总质量与反应后总质量之差，即(15.80+40.00)g-53.88g=1.92g，则以O2表示该反应的化学反应速率v(O2)=1.92g32g·mol-150min=1.2×10-3mol·min-1，B正确；理论上15.80g(0.1mol)KMnO4分解生成O2的物质的量为0.05mol(1.60g)，剩余固体质量应为15.80g-1.60g=14.20g，实际剩余固体质量为53.88g-40.00g=13.88g，实际剩余固体质量小于理论值，C正确；实际生成O2为1.92g32g·mol-1=0.06mol，氧元素失电子总数为0.06mol×4=0.24mol，设锰元素平均化合价为m，由得失电子守恒：0.1mol×(7-m)=0.24mol4.(2025·江西模拟预测)T℃时，在2L的恒容密闭容器中通入4molA(g)，同时发生以下两个反应：①A(g)2B(g)；②A(g)aC(g)。反应体系中A、B、C的物质的量随时间变化情况如图。下列说法错误的是()A.0~5min内，A的平均消耗速率为0.22mol·L-1·min-1B.a=2C.0~5min内，A的消耗速率主要由反应②决定D.反应①的活化能比反应②的活化能小答案C解析0~5min内，A的物质的量由4mol降低到1.8mol，消耗Δn(A)=(4-1.8)mol=2.2mol，平均消耗速率v(A)=2.2mol2L5min=0.22mol·L-1·min-1，A正确；反应①生成B的物质的量为2.8mol，由反应①A(g)2B(g)可知，反应①消耗A的物质的量为2.8mol2=1.4mol，总消耗A的物质的量为2.2mol，则反应②消耗A的物质的量为0.8mol，反应②生成C的物质的量为1.6mol，则a=1.6mol0.8mol=2，B正确；0~5min内，反应①消耗A1.4mol，反应②消耗A0.8mol，反应①消耗A更多，A的消耗速率主要由反应①决定，C错误；相同时间内，反应①消耗A的速率大于反应②，反应速率越快活化能越小，故反应①活化能比反应②5.(4分)(2025·上海模拟)一定条件下N2O会发生分解：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)ΔH<0。某固定容积的容器中，一定物质的量N2O在金催化剂表面发生分解反应，在不同温度下，N2O浓度随时间t的变化关系如下表所示：浓度/(mol·L-1)时间/min01020304050……温度T10.1000.0900.0800.0700.0600.050……T20.1000.0850.0700.0550.0400.025……T1时，在20~50min内，以O2表示的平均化学反应速率为。

答案0.0005mol·L-1·min-16.(18分，每空3分)按要求完成下列问题。(1)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH，两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L-1，15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：t/s0120180240330530600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0列式计算该反应在120~180s与180~240s区间的平均反应速率：、。比较两者大小可得出的结论是。

(2)工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步，550℃时，在1L的恒温容器中，反应过程中部分数据见下表：反应时间/minn[SO2(g)]/moln[O2(g)]/moln[SO3(g)]/mol042051.5102151若在起始时总压为p0kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数，则0~10min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=kPa·min-1。

(3)工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的逆反应速率表达式为v逆=k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示：CO浓度/(mol·L-1)H2浓度/(mol·L-1)逆反应速率/(mol·L-1·min-1)0.1c18.0c2c116.0c20.156.75由上述数据可得该温度下，c2=mol·L-1，该反应的逆反应速率常数k=L3·mol-3·min-1。

答案(1)v=0.050mol·L-1×(41.8%-33.0%)(180-120)s≈7.3×10v=0.050mol·L-1×(48.8%-41.8%)(240-180)s≈5.8×10-5(2)p030(3)0.21.0×10解析(2)列出三段式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)初始/mol420转化/mol21210min末/mol212同温同体积下，气体总压之比等于气体物质