高考化学一轮复习题组训练7.1化学反应速率1含解析

化学反应速率

化学反应速率的计算

1.(2019·台州模拟)一定温度下,向容积为2 L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+4D6A+2C

B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)

C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1

D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等

【解析】选C。由图可知,反应达到平衡时A物质增加了1.2 mol、D物质增加了0.4 mol、B物质减少了0.6 mol、C物质减小了0.8 mol,所以A、D为生成物,物质的量之比为3∶1,B、C为反应物,物质的量之比为3∶4,反应方程式为3B+4C6A+2D,A错误;反应速率之比是化学计量数之比,所以v(A)=3v(D),B错误;反应进行到6 s时,v(B)==0.6 mol/(2 L×6 s)=0.05 mol/(L·s),C正确;根据图象可知,到6 s时各物质的物质的量不再改变,达到平衡状态,但是由于各物质的化学计量数不相同,则各物质的反应速率不相等,D错误。

2.(2020·石家庄模拟)在一定温度下,将X和Y各0.16 mol 充入10 L恒容密闭容器中,发生反应:2X(g)+Y(s)2Z(g)　ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表。下列说法正确的是              (　　)

A.反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·L-1·min-1

B.其他条件不变,加入一定量的Y,反应速率一定加快

C.反应进行4 min时,X的转化率为75%

D.反应达到平衡时,X的物质的量浓度为0.02 mol·L-1

【解析】选C。A.2 min内Y物质的量变化为0.16 mol-0.12 mol=0.04 mol,则Z变化的物质的量为0.08 mol,根据v===4.0×10-3 mol·L-1·min-1,错误;B.根据影响速率的因素,Y为固体,增加Y的量,浓度不变,所以不影响反应速率,错误;C.反应进行4 min时,Y转化的物质的量为0.16 mol-0.10 mol=

0.06 mol,计算出X转化的物质的量为0.06 mol×2=0.12 mol,再根据转化率=×100% 计算得X的转化率为 ×100%=75%,正确;D.反应达到平衡时,Y转化的物质的量为0.16 mol-0.09 mol=0.07 mol,则X转化的物质的量为0.07 mol×2=0.14 mol,所以平衡时X的物质的量为0.16 mol-0.14 mol=0.02 mol,根据c=求得X的物质的量浓度为=0.002 mol·L-1,错误。

3.(改编)(1)700 ℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应过程中测定的部分数据见下表:

反应在20 min内的平均速率为v(H2)=____________ mol·L-1·min-1。  

(2)反应H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0。温度为T时,在体积为1 L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表:

前20 min的平均速率v(HI)=____________。 

【解析】(1)由反应可知,20 min时转化的CO为0.40 mol,则反应的H2为0.80 mol,反应在20 min内的平均速率为v(H2)==0.02 mol·L-1·min-1。

(2)根据在20 min时w(HI)=50%可知,在该时间段内生成HI 0.5 mol,故v(HI)==0.025 mol·L-1·min-1。

答案:(1)0.02　(2)0.025 mol·L-1·min-1

【归纳提升】

“三段式”法计算化学反应速率的答题模板

1.基本步骤

(1)准确写出化学方程式。

(2)找出各物质的初始量、转化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)。

(3)根据已知条件建立等式关系进行解答。

2.基本模式

　　　　　　　　　mA　+　 nB　　pC+qD

起始(mol·L-1)  a   b   0 0

转化(mol·L-1)  mx   nx   px qx

t min末(mol·L-1) a-mx  b-nx  px qx

化学反应速率的比较

4.(2019·曲靖模拟)对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是               (　　)

A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1

B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1

C.v(D)=0.3 mol·L-1·min-1

D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1

【解析】选D。v(A)= mol·L-1·s-1=0.008 3 mol·L-1·s-1;

由于B是固体,不能用其表示反应速率;v(A)=v(D)=× mol·L-1·s-1

= 0.002 5 mol·L-1·s-1;v(A)=v(C)=0.05 mol·L-1·s-1;反应速率D最快。

5.在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列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)=0.3 mol·L-1·min-1

B.v(N2)=0.05 mol·L-1·s-1

C.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1

D.v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1

【解析】选B。由题意知N2+3H22NH3

将反应速率转化为用N2表示的反应速率得:

A项中v(N2)=v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1;

B项中v(N2)= mol·L-1·min-1=3.0 mol·L-1·min-1;

C项中v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1;

D项中v(N2)=v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1,故选B项。

【归纳提升】

化学反应速率的比较方法

由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应进行的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。

(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。

(2)换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。

(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA+bBcC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B表示的反应速率大。

【加固训练】(2020·南平模拟)某温度时,在2 L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。由此分析:

(1)该反应的化学方程式为___________。 

(2)从反应开始至2 min时,Z的反应速率为___________。 

(3)对于上述反应,在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是____________。 

A.v(X)=1.2 mol·L-1·min-1

B.v(Y)=1.5 mol·L-1·min-1

C.v(Z)=0.6 mol·L-1·min-1

D.v(Z)=0.015 mol·L-1·s-1

【解析】(1)根据图象找出2 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化量为

Δc(X)==0.1 mol·L-1,

Δc(Y)==0.15 mol·L-1,

Δc(Z)==0.05 mol·L-1。

根据浓度变化量之比等于化学计量数之比,可以确定X、Y、Z三种物质的化学计量数分别等于2、3、1。根据图象可以确定X是生成物,Y、Z是反应物,即可以确定化学反应方程式为3Y(g)+Z(g)2X(g)。

(2)根据反应速率的概念,可求出从反应开始至2 min时,Z的反应速率为

v(Z)=Δc(Z)/Δt==0.025 mol·L-1·min-1。

(3)注意换算成用同一物质表示且单位相同再比较。

答案:(1)3Y(g)+Z(g)2X(g)

(2)0.025 mol·L-1·min-1　(3)D