1、第一节第一节 化学反应速率化学反应速率 第第 1 课时课时 化学反应速率化学反应速率 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.某一反应物的浓度是 2.0 mol L 1， 经过 4 min 后， 它的浓度变成 1.68 mol L1， 则在这 4 min 内其平均反应速率为( ) A.0.2 mol L 1 min1 B.0.1 mol L 1 min1 C.0.04 mol L 1 min1 D.0.08 mol L 1 min1 答案 D 解析 4 min 内该物质的浓度由 2.0 mol L 1 变成 1.68 mol L 1， 则其浓度变化值为 0.32 mol L 1，故在这
2、4 min 内其平均反应速率为(0.32 mol L1)/4 min0.08 mol L 1 min1。 2.某反应充分反应前后如图所示，图中涉及物质均为气体，关于该反应的下列说 法中不正确的是( ) A.该反应可表示为 2AB2(g)B2(g)2AB3(g) B.若反应开始加入 1 mol B2(g)，则不可能生成 2 mol AB3(g) C.反应速率：v(AB2)v(AB3)、2v(AB2)v(B2) D.相同时间内，若 c(AB2)变化 1.0 mol L 1，则 c(B 2)变化为 0.5 mol L 1 答案 C 解析 反应前气体物质为 6AB23B2，反应后物质为 4AB3B22
3、AB2，据此可 得该反应为 2AB2(g)B2(g)2AB3(g)，A 正确；该反应是可逆反应，开始加入 1 mol B2(g)，则不可能完全生成 2 mol AB3(g)，B 正确；根据反应速率之比等于其 化学计量数之比可得反应速率：v(AB2)v(AB3)、v(AB2)2v(B2)，C 错误；相同 时间内，c(AB2)、c(B2)的变化值之比等于其化学计量数之比，故 c(AB2)变化 1.0 mol L 1，则 c(B 2)变化为 0.5 mol L 1，D 正确。 3.化学反应 4A(s)3B(g)2C(g)D(g)，经 2 min B 的浓度减少 0.6 mol L 1， 对此反应速率
4、的表示正确的是( ) A.用 A 表示的反应速率是 0.4 mol L 1 min1 B.分别用 B、C、D 表示的反应速率其比值是 321 C.2 min 末的反应速率用 B 表示是 0.3 mol L 1 min1 D.2 min 内，v正(B)和 v逆(C)都是逐渐减小的 答案 B 解析 A 错，物质 A 是固体，不能以 mol L 1 min1 为单位表示 A 的反应速率。 B 对，速率之比等于化学计量数之比，v(B)v(C)v(D)321。C 错，2 min 末的反应速率为即时反应速率， 0.3 mol L 1 min1 是2 min 内 B的平均反应速率。 D 错，B 是反应物，v
5、正(B)减小，C 是生成物，v逆(C)增大。 4.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N23H22NH3。 根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是( ) A.v(H2)0.01 mol L 1 s1 B.v(N2)0.3 mol L 1 min1 C.v(NH3)0.15 mol L 1 min1 D.v(H2)0.3 mol L 1 min1 答案 B 解析 在速率单位相同时，把速率除以其相应物质的化学计量数，数值大者反应 速率快。A 项，v(H2)0.01 mol L 1 s10.6 mol L1 min1，1 3v(H2)0.2 mol L 1 min1；B
6、项，v(N2)0.3 mol L1 min1；C 项，1 2v(NH3)0.075 mol L 1 min1； D 项，1 3v(H2)0.1 mol L 1 min1。由此可知，B 项中表示的反应速率最快。 5.(2020 宣城高二检测)在 2 L 的密闭容器中，气体反应物 A 的物质的量为 3 mol， 经过 20 s 后，它的物质的量变成了 1 mol。下列说法正确的是( ) A.20 s 时它的反应速率为 0.05 mol/(L s) B.20 s 时它的反应速率为 0.1 mol/(L s) C.20 s 内它的平均反应速率为 0.05 mol/(L s) D.20 s 内它的平均反
7、应速率为 0.1 mol/(L s) 答案 C 解析 由 vc t计算所得的化学反应速率为平均速率，不是瞬时速率，可知 A、B 错误，在 2 L 的密闭容器中，气体反应物 A 的物质的量为 3 mol，经过 20 s 后， 它的物质的量变成了 1 mol，可知 20 s 内它的平均反应速率为 3 mol1 mol 2 L 20 s 0.05 mol/(L s)，可知 D 错误。 6.将一块去掉氧化膜的锌片放入 100 mL 0.1 mol/L 的盐酸中，2 min 后溶液中盐酸 的浓度为 0.01 mol/L，则产生 H2的速率可表示为(设溶液体积不变)( ) A.0.022 5 mol/(L
8、 min) B.0.05 mol/(L min) C.0.045 mol/(L min) D.0.01 mol/(L min) 答案 A 解析 溶液中 c(H )的变化值为(0.10.01) mol/L0.09 mol/L。在前 2 min 内用 HCl 表示的平均反应速率 v(HCl)0.09 mol/L 2 min 0.045 mol/(L min)，反应速率之比 等于化学计量数之比，所以 v(H2)1 2v(HCl) 1 20.045 mol/(L min)0.022 5 mol/(L min)。 7.将 0.6 mol X 气体和 0.4 mol Y 气体混合于 2 L 容器中使其发生
9、如下反应，3X(g) Y(g)nZ(g)2W(g)，5 min 末已生成 0.2 mol W，若测知以 Z 浓度变化来表 示反应的平均速率为 0.01 mol/(L min)，则上述反应中.化学计量数 n 的值是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 A 解析 5 min 内生成 0.2 mol W，v(Z)0.01 mol/(L min)，则生成 Z 的物质的量为 0.01 mol/(L min)2 L5 min0.1 mol，从而可得：n20.1 mol0.2 mol，则 有 n1。 8.NH3和纯净的 O2在一定条件下发生反应： 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)
10、， 现向一容积不变的 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH3和 3 mol O2，4 min 时测得生成 的 H2O(g)占混合气体总体积的 40%，则下列表示此段时间的平均速率中，不正确 的是( ) A.v(N2)0.125 mol L 1 min1 B.v(H2O)0.375 mol L 1 min1 C.v(O2)0.225 mol L 1 min1 D.v(NH3)0.250 mol L 1 min1 答案 C 解析 从四个反应速率中找出不正确的，需先求各物质或某种物质的物质的量变 化值。设 NH3的物质的量的变化量是 4a mol。 4NH3（g）3O2（g）2N2（g）6H2O
11、（g） 起始（mol）4300 转化（mol）4a3a2a6a 剩余（mol）44a33a2a6a n(剩余)(44a33a2a6a)mol(7a)mol。 H2O(g)占混合气体总体积的 40%， 同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比， 则 6a/(7a)100%40%，a0.5。v(N2)20.5 mol 2 L 4 min0.125 mol L 1 min1。同理可得 v(NH3)、v(O2)、v(H2O)。 9.反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)经 a min 后 SO3浓度的变化情况如图所示，在 0a min 内用 O2表示的平均反应速率为 0.04 mol/(L mi
12、n)，则 a 等于( ) A.0.1 B.2.5 C.5 D.10 答案 C 解析 由图可知， 0a min内c(SO3)0.4 mol L 1， 则有v(SO 3)0.4 a mol/(L min)。 根据反应速率与化学计量数的关系可得：v(O2)1 2v(SO3) 0.2 a mol/(L min)，又知 “0a min 内用 O2表示的平均反应速率为 0.04 mol/(L min)， 则有0.2 a mol/(L min) 0.04 mol/(L min)，解得 a5。 10.将 4 mol SO2和 2 mol O2在 2 L 的恒容密闭容器中混合，发生反应：2SO2(g) O2(g
13、)2SO3(g)，若经 2 s 后测得 SO3的浓度为 0.6 mol/L。下列说法中不正确的 是 ( ) A.用 SO2表示反应的平均速率为 0.3 mol/(L s) B.用 O2表示反应的平均速率为 0.15 mol/(L s) C.2 s 时 O2的浓度为 0.7 mol/L D.2 s 时 SO2的转化率为 70% 答案 D 解析 A 正确， v(SO2)1.2 mol/(2 L 2 s)0.3 mol/(L s)； B 正确， v(O2)0.6 mol/(2 L 2 s) 0.15 mol/(L s)；C 正确，2 s 时 O2的浓度为 1.4 mol/2 L0.7 mol/L；D
14、 错误，2 s 时 SO2的转化率为 1.2 mol 4 mol100%30%。 11.在一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变 化的曲线如图所示。下列描述正确的是( ) A.反应在 010 s 内，用 Z 表示的反应速率为 0.158 mol L 1 s1 B.反应在 010 s 内，X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol L 1 C.反应进行到 10 s 时，Y 的转化率为 79.0% D.反应的化学方程式为 X(g)Y(g)Z(g) 答案 C 解析 在 010 s 内，生成 1.58 mol Z，则有 v(Z)1.58 mol/(2 L10 s)
15、0.079 mol L 1 s1，A 错误；在 010 s 内，X 的物质的量由 1.20 mol 减少到 0.41 mol， 则 X 的物质的量浓度减小值为(1.20 mol0.41 mol)/2 L0.395 mol L 1，B 错误； 反应进行到 10 s 时，消耗 0.79 mol Y，则 Y 的转化率为 0.79 mol/1.00 mol100% 79.0%，C 正确；在 010 s 内，X、Y、Z 的物质的量变化值分别为 0.79 mol、 0.79 mol、1.58 mol，其比值为 112，故化学方程式为 X(g)Y(g)2Z(g)， D 错误。 12.(拔高题)在一定容积容器
16、中发生反应：2CH4(g)2NH3(g)3O2(g)=2HCN(g) 6H2O(g)，15 分钟内测得反应速率用 HCN 表示为 v(HCN)0.36 mol/(L min)， 该段时间内下列表示正确的是( ) A.15 分钟内反应消耗氨气 5.4 mol B.该时间内可用水蒸气表示反应速率为 v(H2O)1.08 mol/(L min) C.各物质的速率关系有：2v(CH4)2v(NH3)3v(O2) D.15 分钟内氧气浓度下降到 8.1 mol/L 答案 B 解析 A.15 分钟内测得反应速率用 HCN 表示为 v(HCN)0.36 mol/(L min)， 可知 生成 HCN 为 0.
17、36 mol/(L min)15 min5.4 mol/L，由反应可知 15 分钟内反应消 耗氨气 5.4 mol/L，体积未知不能计算其物质的量，故 A 错误；B.速率之比等于化 学计量数之比，则该时间内可用水蒸气表示反应速率为 v(H2O)0.36 mol/(L min)6 21.08 mol/(L min)， 故 B 正确； C.速率之比等于化学计量数之比， 则3v(CH4)3v(NH3)2v(O2)， 故C错误； D.生成HCN为0.36 mol/(L min)15 min 5.4 mol/L，氧气与 HCN 的化学计量数之比为 32，则 15 分钟内氧气浓度减少 5.4 mol/L3
18、 28.1 mol/L，初始浓度未知，不能确定 15 min 时浓度，故 D 错误。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13.在容积为 2 L 的密闭容器中进行如下反应：A(g)2B(g)3C(g)nD(g)，开 始时 A 为 4 mol，B 为 6 mol；5 min 末时测得 C 为 3 mol，用 D 表示的化学反应 速率 v(D)为 0.2 mol L 1 min1。 试回答下列问题： (1)5 min 末 A 的物质的量浓度为_。 (2)5 min 内用 B 表示的化学反应速率 v(B)为_。 (3)化学方程式中 n 为_。 (4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下： v(A)5
19、 mol L 1 min1 v(B)6 mol L 1 min1 v(C)4.5 mol L 1 min1 v(D)8 mol L 1 min1 其中反应速率最快的是_(填序号)。 答案 (1)1.5 mol L 1 (2)0.2 mol L1 min1 (3)2 (4) 解析 由题干信息可得： (1)5 min 末 A 的物质的量浓度为 3 mol/2 L1.5 mol L 1。(2)5 min 内用 B 表示的 化学反应速率 v(B)c(B)/t2 mol/(2 L5 min)0.2 mol L 1 min1。 (3)根据同 一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，
20、则 v(B)v(D)0.2 mol L 1 min10.2 mol L1 min12n，n2。(4)把所有速率 都换算成用 A 表示的反应速率：v(A)5 mol L 1 min1；由 v(B)6 mol L 1 min1 可知，v(A)3 mol L 1 min1；由 v(C)4.5 mol L1 min1 可知，v(A) 1.5 mol L 1 min1；由 v(D)8 mol L1 min1 可知，v(A)4 mol L 1 min1， 综上所述，反应速率最快的是。 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 实验人员在一定温度下的密闭容器中， 充
21、入一定量的 H2和 CO， 发生反应： 2H2(g) CO(g) = 催化剂CH 3OH(g)。测定的部分实验数据如下： t/s 0 500 1 000 c(H2)/(mol L 1) 5.00 3.52 2.48 c(CO)/(mol L 1) 2.50 (1)在 500 s 内用 H2表示的化学反应速率是_。 (2)在 1 000 s 内用 CO 表示的化学反应速率是_， 1 000 s 时 CO 的转化率是 _。 (3)在 500 s 时生成的甲醇的浓度是_。 答案 (1)2.9610 3 mol L1 s1 (2)1.2610 3 mol L1 s1 50.4% (3)0.74 mol
22、 L 1 解析 (1)在 500 s 内，v(H2)5.00 mol L 13.52 mol L1 500 s 2.9610 3 mol L1 s 1。(2)在 1 000 s 内反应的 H2 的浓度 c(H2)5.00 mol L 12.48 mol L12.52 mol L 1，则反应的 CO 的浓度 c(CO)1 2c(H2)1.26 mol L 1，用 CO 表示此段 时间内的平均速率 v(CO)1.26 mol L 1 1 000 s 1.2610 3 mol L1 s1； CO 的转化率为 1.26 mol L 1 2.50 mol L 1100%50.4%。(3)在 500 s
23、内反应的 H2的浓度 c(H2)1.48 mol L 1，则生成的 CH 3OH 的浓度 c(CH3OH)1 2c(H2)0.74 mol L 1。 15.(拔高题)向 2 L 密闭容器中通入 a mol 气体 A 和 b mol 气体 B，在一定条件下 发生反应： xA(g)yB(g)pC(g)qD(g) 已知：平均反应速率 v(C)1 2v(A)；反应 2 min 时，A 的浓度减少了 1 3，B 的物质 的量减少了a 2 mol，有 a mol D 生成。 回答下列问题： (1)反应 2 min 内，v(A)_，v(B)_。 (2)化学方程式中，x_，y_，p_，q_。 (3)若反应平衡
24、时，D 为 2a mol，则 B 的转化率为_ _。 答案 (1) a 12 mol L 1 min1 a 8 mol L 1 min1 (2)2 3 1 6 (3)a b100% 解析 (1)根据化学反应速率定义：v(A)c（A） t 1 3a mol 2 L2 min 1 12a mol L 1 min 1，v(B)c（B） t 1 2a mol 2 L2 min 1 8a mol L 1 min1。(2)v(C)1 2v(A) 1 24 a mol L 1 min1，v(D)1 4 a mol L 1 min1，根据速率之比等于计量数之比，xypq 1 12 1 8 1 24 1 42316，则 x2，y3，p1，q6。 B 的转化率a b100%。