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1、 精品資料
第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率
第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率
[經(jīng)典基礎(chǔ)題]
1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是
( )
A.化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加
B.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·L-1·s-1,是指在1 s時某物質(zhì)的濃度是
0.8 mol·L-1
C.化學(xué)反應(yīng)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢
D.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象越明顯
答案 C
解析 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示;化學(xué)反應(yīng)速率
2、是表示某一時間段內(nèi)的平均速率而不是瞬時速率。
2.在密閉容器中,A與B反應(yīng)生成C,其反應(yīng)速率分別用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),則此反應(yīng)可表示為
( )
A.2A+3B===2C B.A+3B===2C
C.3A+2B===3C D.A+B===C
答案 C
解析 由3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B)可推出:=,=,即v(A)∶v(B)∶v(C)=3∶2∶3,速率之比等于其系數(shù)之比。
3.對于化學(xué)反應(yīng)3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反應(yīng)速率關(guān)系中,正確的是
( )
A.v
3、(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
答案 C
解析 對于任一化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率,其數(shù)值之比等于其系數(shù)之比,v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2∶4∶3。v(W)=v(Z),A錯誤;3v(X)=2v(Z),B錯誤;2v(X)=v(Y),C正確;2v(W)=3v(X),D錯誤。
4.把0.6 mol X氣體和0.6 mol Y氣體混合于2 L的容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)nI(g)+2W(g),5 min末生成0.2 mol W,若測得以I的濃度變化表示的
4、平均反應(yīng)速率為0.01 mol·L-1· min-1,則化學(xué)反應(yīng)方程式中的n值為
( )
A.4 B.3 C.2 D.1
答案 D
解析 v(I)=0.01 mol·L-1· min-1,Δt=5 min,V=2 L,則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。
5.可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
( )
A.3v正(N2)=v正(H
5、2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
答案 C
解析 本題主要通過比較可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的大小,判斷平衡狀態(tài)。對于同一物質(zhì)而言,v正=v逆時,該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)。本題某選項中兩種物質(zhì)表示的v正∶v逆=方程式中對應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)之比,則該選項中任一物質(zhì)的生成、消耗速率相等。由此可知本題應(yīng)選C項。
6.在N2+3H22NH3的反應(yīng)中,經(jīng)過一段時間后,NH3的濃度增加了0.6 mol·L-1,在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L-1·s-1,則此段時間是
( )
A.1 s
6、 B.2 s C.44 s D.1.33 s
答案 B
解析 已知用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L-1·s-1,則用NH3表示的平均反應(yīng)速率為v(NH3)=v(H2)=×0.45 mol·L-1·s-1=0.3 mol·L-1·s-1,Δt==2 s。
7.一定溫度下,向一個容積為2 L的真空密閉容器中(事先裝入催化劑)通入1 mol N2和3 mol H2,發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),3 min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍,在此時間內(nèi)v(H2)是
( )
A.0.2 mol·L-1· min-1 B.0.
7、6 mol·L-1· min-1
C.0.1 mol·L-1· min-1 D.0.3 mol·L-1· min-1
答案 C
解析 反應(yīng)3 min后壓強是起始的0.9倍,則物質(zhì)的量為原來的0.9倍,即3.6 mol,減少了0.4 mol,則生成NH3 0.4 mol,從而計算出v(NH3)=,v(H2)=v(NH3)=0.1 mol·L-1· min-1。
8.化合物Bilirubin在一定波長的光的照射下發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化如下圖所示,計算反應(yīng)4~8 min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16 min時反應(yīng)物的濃度,結(jié)果應(yīng)是
( )
A
8、.2.5 μ mol·L-1· min-1和2.0 μ mol·L-1
B.2.5 μ mol·L-1· min-1和2.5 μ mol·L-1
C.3.0 μ mol·L-1· min-1和3.0 μ mol·L-1
D.5.0 μ mol·L-1· min-1和3.0 μ mol·L-1
答案 B
解析 據(jù)圖可知,4 min時化合物Bilirubin的濃度為20 μ mol·L-1,8 min時其濃度為10 μ mol·L-1,因此4~8 min間的平均反應(yīng)速率為=2.5 μmol·L-1·min-1。進一步分析圖像可知0~4 min間的平均分解速率為=5.0 μ mol
9、·L-1· min-1,由以上數(shù)據(jù)分析大致可確定平均分解速率基本呈等比遞減規(guī)律變化,因此可估算8~12 min間的平均分解速率為1.25 μ mol·L-1· min-1,12~16 min間的平均分解速率為0.625 μ mol·L-1· min-1,因此16 min時反應(yīng)物的濃度大致應(yīng)為10 μ mol·L-1-1.25 μ mol·L-1· min-1×4 min-0.625 μ mol·L-1· min-1×4 min=2.5 μ mol·L-1,故B項正確。
9.一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是
(
10、 )
A.反應(yīng)在0~10 s內(nèi),用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol·L-1·s-1
B.反應(yīng)在0~10 s內(nèi),X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol·L-1
C.反應(yīng)進行到10 s時,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)
答案 C
解析 從圖像上看,反應(yīng)在0~10 s內(nèi),Z的反應(yīng)速率為v(Z)==0.079 mol·L-1·s-1;X的物質(zhì)的量濃度的減少為=0.395 mol·L-1;反應(yīng)進行到10 s時,Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=79.0%;反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g)。
10.2 mol A與2
11、mol B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),若2 s后,A的轉(zhuǎn)化率為50%,測得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推斷正確的是
( )
A.v(C)=v(D)=0.25 mol·L-1·s-1
B.z=3
C.B的轉(zhuǎn)化率為25%
D.C的體積分?jǐn)?shù)為20%
答案 A
解析 反應(yīng)中A轉(zhuǎn)化2 mol×50%=1 mol,B轉(zhuǎn)化1 mol×=1.5 mol,v(C)=v(A)==0.25 mol·L-1·s-1。由v(C)∶v(D)=0.25 mol·L-1·s-1∶0.25 mol·L-1·s-1=
12、1∶1,可知z=2,B的轉(zhuǎn)化率為×100%=75%,C的體積分?jǐn)?shù)為×100%=28.6%。
[能力提升題]
11.某溫度時,在V L密閉容器中,A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________
________________________________________________________________。
(2)從開始到t1 min末,用物質(zhì)C表示的反應(yīng)速率為______________________
______________________________________
13、___________________________。
答案 (1)4A+2B3C (2)mol·L-1· min-1
解析 Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=(12-4) mol∶(8-4) mol∶(6-0) mol=4∶2∶3,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4A+2B3C,v(C)=
=(mol·L-1· min-1)。
12.在容積為2 L的密閉容器中進行如下反應(yīng): A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),開始時A為4 mol,B為6 mol;5 min末時測得C的物質(zhì)的量為3 mol,用D表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(D)為0.2 mol·L-1· m
14、in-1。計算:
(1)5 min末A的物質(zhì)的量濃度為___________________________________。
(2)5 min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(B)為_________________________。
(3)化學(xué)方程式中n值為_____________________________________________。
答案 (1)1.5 mol·L-1 (2)0.2 mol·L-1· min-1 (3)2
解析 v(D)=,所以5 min時生成D的物質(zhì)的量Δn(D)=0.2 mol·L-1· min-1×2 L×5 min=2 mol。則
15、:
A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)
n(初)/ mol 4 6 0 0
Δn/ mol 1 2 3 2
n(末)/ mol 3 4 3 2
所以(1)5 min末c(A)==1.5 mol·L-1。
(2)5 min內(nèi)v(B)==0.2 mol·L-1· min-1。
(3)=,故n=2。
13. 在2 L恒容密閉容器中,800 ℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:
時間(s)
0
1
2
16、
3
4
5
n(NO)( mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)已知:K300 ℃>K350 ℃,則該反應(yīng)是________熱反應(yīng)。
(2)圖中表示NO2的變化的曲線是________,用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。
(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器內(nèi)壓強保持不變
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器內(nèi)的密度保持不變
(4)能夠使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是________。
a.及
17、時分離出NO2氣體
b.增大O2的濃度
答案 (1)放 (2)b 0.001 5 mol·L-1·s-1
(3)b、c (4)b
解析 (1)溫度越高,K越小,證明升溫,平衡向左移動,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)根據(jù)n(NO)隨時間的變化可知3 s時反應(yīng)達到平衡,NO的物質(zhì)的量減少0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,濃度減小了=0.006 5 mol·L-1,所以NO2的物質(zhì)的量濃度由0增加到0.006 5 mol·L-1,故b曲線正確。2秒內(nèi),v(NO2)==0.003 mol·L-1·s-1,v(O2)=0.0015 mol·L-1·s-1。
18、
(3)a項未指明v(正)和v(逆),a錯誤;因該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的系數(shù)有變化,即未達到平衡時,壓強一直在變化, b正確;c項用v逆(NO)、v正(O2)表示時,數(shù)值之比等于方程式系數(shù)之比,c正確;密度ρ=,因m(氣)守恒,V不變,故密度始終不變,d錯誤。
(4)a項不能增大反應(yīng)速率,錯誤;b項增大O2的濃度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,正確。
14.反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容條件下進行。改變其他反應(yīng)條件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示:
回答問題:
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式中,a:b:c為_______________
19、_____________________;
(2)A的平均反應(yīng)速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序為____________
____________________________________________________;
(3)B的平衡轉(zhuǎn)化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________,其值是_______________________________________________________________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動的方向是___________________
_______________
20、______________________________,
采取的措施是____________________________________________________;
(5)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低:T2________T3(填“>”“<”“=”),判斷的理由是_________________________
_______________________________________________;
答案 (1)1∶3∶2 (2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
(3)αⅢ(B) 19.4% (4)向正反應(yīng)方向 從反應(yīng)體系
21、中移出產(chǎn)物C (5)> 此反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動
解析 (1)由圖可知第Ⅰ階段,平衡時Δc(A)=2 mol·L-1-1 mol·L-1=1 mol·L-1,Δc(B)=6 mol·L-1-3 mol·L-1=3 mol·L-1,Δc(C)=2 mol·L-1,濃度變化量之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比,故a∶b∶c=1 mol·L-1∶3 mol·L-1∶2 mol·L-1=1∶3∶2;
(2)vⅠ(A)==0.05 mol·L-1·min-1,
vⅡ(A)=0.0253 mol·L-1· min-1
vⅢ(A)==0.012 mol·L-1· mi
22、n-1
故A的平均反應(yīng)速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)=×100%=50%,αⅡ(B)=×100%=38%,
αⅢ(B)=×100%
=19.4%;
(4)第Ⅱ階段C是從0開始的,瞬間A、B濃度不變,因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C,即減少生成物濃度,平衡正向移動。
(5)第Ⅲ階段開始與第Ⅱ階段平衡時的各物質(zhì)物質(zhì)的量均相等,由A、B的量逐漸減少,C的量逐步增加可判斷平衡正向移動。由于平衡開始時濃度不變,此平衡移動不可能是由濃度和壓強的變化引起的,因此一定為溫度的影響,此反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),可以推測為降低溫度,根據(jù)勒·夏特列原理,平衡的移動只能減弱改變,不能抵消改變,因此達到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時的溫度低。