高中化學(xué) 第二章 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4

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第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 　1.了解化學(xué)反應(yīng)速率?！?.了解化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法?！?.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算。 4．了解化學(xué)反應(yīng)速率的測量方法。 知識點(diǎn)一　化學(xué)反應(yīng)速率概念與測定 閱讀教材P17～P18，思考并填空。 一、化學(xué)反應(yīng)速率 二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定 1．測定原理 利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測定。 2．測定方法 (1)利用能夠直接觀察的某些性質(zhì)測定 如通過測量釋放出一定體積的氣體的時間來測定反應(yīng)速率，或測定一定時間內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化來測定反應(yīng)速率。 (2)利用科學(xué)儀器測量 如在溶液中：當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。 3．實(shí)驗(yàn)探究 (1)反應(yīng)原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (2)實(shí)驗(yàn)過程 ①按如圖所示安裝兩套裝置，在錐形瓶內(nèi)各盛有2 g鋅粒。 ②取一套裝置，通過分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的硫酸，測出收集10 mL H2所用的時間。 ③取另一套裝置，通過分液漏斗加入40 mL 4 mol/L的硫酸，測出收集10 mL H2所用的時間。 (3)數(shù)據(jù)處理：計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。 (4)探究結(jié)論：4 mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1 mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快。 判斷正誤 (1)對于反應(yīng)H2＋Cl2===2HCl，化學(xué)反應(yīng)速率可表示為v＝a mol/(Ls)。(　　) (2)化學(xué)反應(yīng)速率為一段時間內(nèi)的平均速率。(　　) (3)化學(xué)反應(yīng)速率可以為負(fù)值，如逆反應(yīng)速率。(　　) (4)同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)的速率之比等于對應(yīng)的濃度變化之比，還等于對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比。(　　) (5)用鋅制取H2反應(yīng)中，不能用Zn粒的變化表示反應(yīng)的快慢。(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)　(4)√　(5) 表示化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng) (1)對化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式的理解 (2)化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量，化學(xué)反應(yīng)快慢也可從其他角度或現(xiàn)象描述和說明。 (3)不論反應(yīng)物還是生成物，其化學(xué)反應(yīng)速率均取正值。 (4)在描述或計(jì)算某物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率大小時，必須注明其單位，否則無意義。 　下面有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是(　　) A．對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯 B．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示 C．若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5 mol(Ls)－1就是指在該時間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化都為0.5 molL－1　 D．化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度 [解析]　不是所有化學(xué)反應(yīng)都有明顯的現(xiàn)象，A錯誤；不是所有的物質(zhì)都可以用來表示反應(yīng)速率，固體和純液體一般不用來表示反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w和純液體的濃度不發(fā)生變化，視為常數(shù)，B錯誤；化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)該指單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化，C錯誤。 [答案]　D 　化學(xué)反應(yīng)速率的理解 1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法，正確的是(　　) A．增大反應(yīng)物的量，化學(xué)反應(yīng)速率一定加快 B．鋅與硫酸反應(yīng)時，硫酸的濃度越大，產(chǎn)生氫氣的速率越快 C．同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值越大，反應(yīng)速率越快 D．單位時間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變化越大，則該物質(zhì)反應(yīng)越快 解析：選D。增大固體或純液體的用量，不能改變化學(xué)反應(yīng)速率；當(dāng)硫酸濃度增大為濃硫酸時， 鋅與濃硫酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣；同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，其化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 2．在N2＋3H22NH3的反應(yīng)中，在5 s內(nèi)N2的濃度由6 mol/L減至2 mol/L。則NH3的化學(xué)反應(yīng)速率是(　　) A．2.4 mol/(Ls)　　　　 B．1.6 mol/(Ls) C．0.8 mol/(Ls) D．0.08 mol/(Ls) 解析：選B。Δc(N2)＝4 mol/L，則Δc(NH3)＝8 mol/L，所以v(NH3)＝＝＝1.6 mol/(Ls)。 　化學(xué)反應(yīng)速率的測定 3．某溫度下，在錐形瓶內(nèi)盛6.5 g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸溶液，將產(chǎn)生的H2收集在一個注射器中，用時10 s時恰好收集到氣體體積為50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa條件下H2體積為44.8 mL)，在該溫度下，下列說法不正確的是(　　) A．用鋅粒來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.013 g/s B．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用H＋來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01 mol/(Ls) C．忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用Zn2＋來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01 mol/(Ls) D．用H2來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率(可用物質(zhì)的量變化表示)為0.000 2 mol/s 解析：選C。10 s時產(chǎn)生的H2為0.002 mol。 Zn　?。　2SO4===ZnSO4?。2↑ 1 1 1 1 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol 反應(yīng)掉的m(Zn)＝0.002 mol65 g/mol＝0.13 g， v(Zn)＝＝0.013 g/s， v(H＋)＝＝0.01 mol/(Ls)， v(Zn2＋)＝＝0.005 mol/(Ls)， v(H2)＝＝0.000 2 mol/s。 4．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)速率的測定和比較。 [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯測定鋅和稀硫酸反應(yīng)的速率。 [實(shí)驗(yàn)用品]錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)管、50 mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1 molL－1稀硫酸、4 molL－1稀硫酸。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)取一套裝置(如圖所示)，加入40 mL 1 molL－1稀硫酸，測量收集10 mL H2所需的時間。 (2)取另一套裝置，加入40 mL 4 molL－1稀硫酸，測量收集10 mL H2所需的時間。 [實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]鋅跟硫酸反應(yīng)_____________________________________________， 收集10 mL氣體，步驟(2)所用時間比步驟(1)所用時間________。 [實(shí)驗(yàn)結(jié)果] 加入試劑 反應(yīng)時間 (填“長”或“短”) 反應(yīng)速率 (填“大”或“小”) 40 mL 1 molL－1稀硫酸 40 mL 4 molL－1稀硫酸 [實(shí)驗(yàn)結(jié)論]4 molL－1稀硫酸與鋅反應(yīng)比1 molL－1稀硫酸與鋅反應(yīng)速率________(填“大”或“小”)。 [注意事項(xiàng)](1)鋅粒的顆粒(即表面積)大小________； (2)40 mL稀硫酸要迅速加入； (3)裝置________，且計(jì)時要迅速準(zhǔn)確； (4)氣體收集可以用排水量氣裝置(如圖)代替。 [實(shí)驗(yàn)討論]除本實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)速率的方法外，可行的方案還有(至少填兩條)： (1)________________________________________________________________________； (2)________________________________________________________________________； (3)________________________________________________________________________。 解析：Zn與稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)生成H2，故看到有氣泡產(chǎn)生，因反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)越快，故實(shí)驗(yàn)(2)比(1)所用時間短，此時要保證鋅粒的表面積相同，同時該實(shí)驗(yàn)裝置氣密性要良好。測定該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率還可采用的方法：(1)測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生H2的體積；(2)測定一段時間內(nèi)H＋的濃度變化；(3)測定一段時間內(nèi)鋅粒的質(zhì)量變化。 答案：[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]產(chǎn)生氣泡，鋅粒逐漸溶解　短 [實(shí)驗(yàn)結(jié)果]長　小　短　大 [實(shí)驗(yàn)結(jié)論]大 [注意事項(xiàng)](1)基本相同　(3)氣密性良好 [實(shí)驗(yàn)討論](1)測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生H2的體積 (2)測定一段時間內(nèi)H＋的濃度變化 (3)測定一段時間內(nèi)鋅粒的質(zhì)量變化(任寫兩條，合理即可) 知識點(diǎn)二　化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算 閱讀教材P17，思考并填空。 (1)利用反應(yīng)速率的定義式v＝進(jìn)行計(jì)算。 (2)用不同的物質(zhì)表示同一時間內(nèi)的反應(yīng)速率時，其數(shù)值可能不同，但表達(dá)的意義相同，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)來說，＝＝＝。 (3)利用“三段式”進(jìn)行計(jì)算： 例如：　　　　　　　mA　＋　nB　　pC 起始濃度(mol/L) a b c 轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x 某時刻濃度(mol/L) a－x b－ c＋ 計(jì)算中注意以下量的關(guān)系： ①對反應(yīng)物：c(起始)－c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時刻)； ②對生成物：c(起始)＋c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時刻)。 1．氨分解反應(yīng)在容積為2 L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行。已知起始時氨氣的物質(zhì)的量為4 mol，5 s末為2.4 mol，則用氨氣表示該反應(yīng)的速率為(　　) A．0.32 mol/(Ls)　　　 B．0.16 mol/(Ls) C．1.6 mol/(Ls) D．0.8 mol/(Ls) 解析：選B?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化來表示，其中“單位時間”和“物質(zhì)的量濃度的變化”兩個因素必須同時考慮，缺一不可。若忽略了“單位時間”只考慮氨氣的物質(zhì)的量濃度的變化，會誤選D；若將反應(yīng)速率誤認(rèn)為是以單位時間內(nèi)物質(zhì)的量變化來表示，會誤選A；正確的計(jì)算方法是v(NH3)＝＝0.16 mol/(Ls)，B正確。 2．向體積為2 L的密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，進(jìn)行可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，反應(yīng)2 min后，測得O2的物質(zhì)的量為0.8 mol。 (1)2 min內(nèi)，SO2的物質(zhì)的量減少了________，SO3的物質(zhì)的量增加了________。 (2)若用O2的濃度變化來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率，則v(O2)＝________。 解析：　　　　 2SO2 ＋ O22SO3 n(初)/mol 2 1 0 Δn/mol 0.4 0.2 0.4 n(2 min)/mol 1.6 0.8 0.4 (1)Δn(SO3)＝Δn(SO2)＝2Δn(O2)＝(1 mol－0.8 mol)2＝0.4 mol。 (2)v(O2)＝＝0.05 molL－1min－1。 答案：(1)0.4 mol　0.4 mol (2)0.05 molL－1min－1 化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的思維模型 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算往往數(shù)據(jù)比較多，關(guān)系復(fù)雜，通過建立化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的解題模式，可以使各種數(shù)據(jù)直觀、條理清晰，便于分析和計(jì)算。建立一般的解題模型： (1)寫出化學(xué)方程式。 (2)根據(jù)題意，依次列出各反應(yīng)物和生成物的起始濃度(或物質(zhì)的量，下同)、濃度的變化量及一段時間后的濃度，未知量可設(shè)未知數(shù)表示，即“三段式”。 (3)根據(jù)起始濃度與一段時間后的濃度的差等于濃度的變化量及變化量之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，列出關(guān)系式計(jì)算。 (4)注意事項(xiàng) ①根據(jù)公式v＝及Δc＝可推出公式v＝，該式應(yīng)用更廣泛。 ②利用“三段式”計(jì)算時，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度或物質(zhì)的量與化學(xué)方程式中該物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。 ③計(jì)算過程中單位應(yīng)一致。 　(2016太原高二測試)在25 ℃時，向100 mL含HCl 14.6 g的鹽酸里放入5.6 g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化)，反應(yīng)開始至2 min末，收集到1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣。在此之后，又經(jīng)過4 min鐵粉完全溶解。則： (1)在前2 min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是____________________。 (2)在后4 min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是____________________。 (3)前2 min與后4 min相比，反應(yīng)速率較快的是____________________。 [解析]　由題目信息“又經(jīng)過4 min鐵粉完全溶解”知，鹽酸是過量的，n(Fe)＝＝0.1 mol。2 min末，n(H2)＝＝0.05 mol。由反應(yīng)方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑知，前2 min內(nèi)消耗的鐵、HCl及生成的FeCl2的物質(zhì)的量分別為0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol。(1)v(FeCl2)＝＝0.25 mol/(Lmin)。(2)后4 min消耗的鹽酸由鐵的量來求，消耗的n(Fe)＝0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol，故消耗的n(HCl)＝2n(Fe)＝0.1 mol，v(HCl)＝＝0.25 mol/(Lmin)。(3)因在同一個反應(yīng)里，v(HCl)＝2v(FeCl2)，可見前2 min反應(yīng)速率較快。 [答案]　(1)0.25 mol/(Lmin)　 (2)0.25 mol/(Lmin)　(3)前2 min 　(1)前2 min內(nèi)能否用鐵濃度的變化來表示反應(yīng)速率？ (2)前2 min內(nèi)用鹽酸表示的反應(yīng)速率為多少？ 答案：(1)不能，因?yàn)殍F是純固體，其濃度不變。 (2)0.5 mol/(Lmin) 利用定義求解化學(xué)反應(yīng)速率，必須牢牢抓住“物質(zhì)的量濃度變化量”，而不是“物質(zhì)的量的變化量”這一關(guān)鍵問題。本題計(jì)算結(jié)果說明，不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于它們在化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，此外還要注意單位的一致。 　化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及大小比較 1．在一個密閉容器中，盛有N2和H2，它們的起始濃度分別是1.8 molL－1和5.4 molL－1，在一定條件下它們反應(yīng)生成NH3，10 min后測得N2的濃度是0.8 molL－1，則在這10 min內(nèi)NH3的平均反應(yīng)速率是(　　) A．0.1 molL－1min－1 B．0.2 molL－1min－1 C．0.3 molL－1min－1 D．0.6 molL－1min－1 解析：選B。v(N2)＝(1.8 molL－1－0.8 molL－1)10 min＝0.1 molL－1min－1，v(NH3)＝2v(N2)＝0.2 molL－1min－1。 2．(2016邯鄲高二檢測)反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 ①v(A)＝0.15 molL－1s－1 ②v(B)＝0.6 molL－1s－1 ③v(C)＝0.4 molL－1s－1 ④v(D)＝0.45 molL－1s－1 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?　　) A．④＞②＝③＞① B．④＞②＞③＞① C．①＞②＝③＞④ D．①＞②＞③＞④ 解析：選A。將各項(xiàng)換算成用A表示的反應(yīng)速率分別為 ①0.15 molL－1s－1、②0.2 molL－1s－1、③0.2 molL－1s－1、④0.225 molL－1s－1，故④＞②＝③＞①。 比較化學(xué)反應(yīng)速率的三步驟 (1)變換單位——將各反應(yīng)速率的單位統(tǒng)一。 (2)轉(zhuǎn)換物質(zhì)——將各反應(yīng)速率轉(zhuǎn)換成用同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率(一般轉(zhuǎn)換成化學(xué)計(jì)量數(shù)最小的物質(zhì))。 (3)比較大小——比較各反應(yīng)速率的數(shù)值大小。 　根據(jù)圖像確定化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)方程式 3．某可逆反應(yīng)在0～2 min進(jìn)行過程中，在不同反應(yīng)時間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示，則化學(xué)方程式為________________；反應(yīng)開始至2 min時，能否用C表示反應(yīng)速率？________(填“能”或“不能”)，若能，其反應(yīng)速率為________(若不能則此空不用填)，若不能，原因?yàn)開__________________________________________________________。 解析：從圖中可以發(fā)現(xiàn)，達(dá)到平衡時，A、B的物質(zhì)的量減少，說明它們是反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量增加，說明它是生成物。由于在反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量變化之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝(5－3)∶(2－1)∶(4－2)＝2∶1∶2，又因?yàn)樗强赡娣磻?yīng)，故化學(xué)方程式為2A＋B2C。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)速率指的是單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化(v＝Δc/Δt)，而在本題中僅給出了物質(zhì)的量的變化，故無法求得化學(xué)反應(yīng)速率。 答案：2A＋B2C　不能　圖中僅給出了物質(zhì)的量的變化，而非濃度變化 4．某溫度時，在2 L容器中，X、Y、Z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：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 反應(yīng)開始至2 min時，用Z表示的反應(yīng)速率為__________________。 解析：由題圖可知，X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而減少，Z的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而增加，則X和Y為反應(yīng)物，Z為生成物。 Δn(X)＝1.0 mol－0.7 mol＝0.3 mol， Δn(Y)＝1.0 mol－0.9 mol＝0.1 mol， Δn(Z)＝0.2 mol－0 mol＝0.2 mol， Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝3∶1∶2， 故反應(yīng)方程式為3X＋Y2Z。 v(Z)＝＝0.05 mol/(Lmin)。 答案：3X＋Y2Z　0.05 mol/(Lmin) 重難易錯提煉 1.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的“三個1” (1)1個公式：v＝。 (2)1個關(guān)系：化學(xué)反應(yīng)速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 (3)1種換算：1 mol/(Ls)＝60 mol/(Lmin)。 2．化學(xué)反應(yīng)速率表示的“三項(xiàng)注意” (1)指明具體的物質(zhì)。 課后達(dá)標(biāo)檢測 [基礎(chǔ)鞏固] 1．下列說法不正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化量來表示 B．用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的平均速率時，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 C．化學(xué)反應(yīng)速率的單位由時間單位和濃度單位決定 D．在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值 解析：選D。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，都是正值，故D錯。 2．已知反應(yīng)：A＋3B===2C＋D，在某一段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1 mol/(Lmin)，則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為(　　) A．0.5 mol/(Lmin)　　　 B．1 mol/(Lmin) C．2 mol/(Lmin) D．3 mol/(Lmin) 解析：選C。根據(jù)反應(yīng)中速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(A)∶v(C)＝1∶2，而v(A)＝1 mol/(Lmin)，則v(C)＝2 mol/(Lmin)。 3．(2016濟(jì)寧高二檢測)已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，若化學(xué)反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(單位：molL－1s－1)表示，則正確關(guān)系是(　　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 解析：選D。該反應(yīng)中v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)＝4∶5∶4∶6，根據(jù)上述關(guān)系分析選項(xiàng)，推知D項(xiàng)正確。 4．對于反應(yīng)：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列說法正確的是(　　) A．用HCl和CaCl2表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同，但所表示的意義相同 B．不能用CaCO3的濃度變化來表示反應(yīng)速率，但可用水來表示 C．用H2O和CO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率相同 D．用CaCl2濃度的減少表示其反應(yīng)速率 解析：選A。因?yàn)镃aCO3是固體，H2O為純液體，不能用其濃度的變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率；D中CaCl2為生成物，故應(yīng)用其濃度的增加表示反應(yīng)速率，故B、C、D項(xiàng)錯誤；在同一反應(yīng)中，選用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率，反應(yīng)速率數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，數(shù)值可能相同，也可能不同，但意義相同，故A項(xiàng)正確。 5．已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：　　　　　　　N2＋3H22NH3 起始濃度/molL－1　　1.0　3.0　　　　 0.2 2 s末濃度/molL－1 0.6 1.8 1.0 4 s末濃度/molL－1 0.4 1.2 1.4 當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時，下列說法中錯誤的是(　　) A．2 s末氨氣的反應(yīng)速率為0.4 mol(Ls)－1 B．前2 s內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.4 mol(Ls)－1 C．前4 s內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.3 mol(Ls)－1 D．2～4 s內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.2 mol(Ls)－1 解析：選A?；瘜W(xué)反應(yīng)速率指的是一段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率，A項(xiàng)錯誤。 6．在一定條件下，對于反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)來說，下列所表示的化學(xué)反應(yīng)速率中最大的是(　　) A．v(A2)＝0.8 mol/(Ls) B．v(A2)＝60 mol/(Lmin) C．v(AB3)＝1.0 mol/(Ls) D．v(B2)＝1.2 mol/(Ls) 解析：選B。首先比較A、C、D項(xiàng)的大小，因?yàn)?>，故A項(xiàng)表示的速率大；然后再比較A、B項(xiàng)，B項(xiàng)中將v(A2)除以60得到v(A2)＝1.0 mol/(Ls)，故B項(xiàng)表示的速率最大。 7．在2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反應(yīng)速率為0.12 mol/(Ls)，則10 s時，容器中B的物質(zhì)的量是(　　) A．3.4 mol B．3.2 mol C．2.8 mol D．1.2 mol 解析：選C。由題意可知在前10 s內(nèi)，反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為0.12 mol/(Ls)10 s2 L＝2.4 mol，故反應(yīng)的B的物質(zhì)的量為1.2 mol，則10 s時，容器中B的物質(zhì)的量為4 mol－1.2 mol＝2.8 mol。 8.T ℃時，在0.5 L的密閉容器中，氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C，反應(yīng)過程中A、B、C的濃度變化如圖所示。則下列結(jié)論正確的是(　　) A．10 s時反應(yīng)生成了0.2 mol C B．該反應(yīng)進(jìn)行到10 s時，消耗了0.15 mol A C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A＋B2C D．10 s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為0.01 molL－1s－1 解析：選A。10 s時反應(yīng)生成氣體C的物質(zhì)的量為0.4 molL－10.5 L＝0.2 mol，消耗A的物質(zhì)的量為(0.5 molL－1－0.3 molL－1)0.5 L＝0.1 mol，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)不正確；Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.2 molL－1∶0.6 molL－1∶0.4 molL－1＝1∶3∶2，故化學(xué)方程式應(yīng)為A＋3B2C，C項(xiàng)不正確；10 s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為＝0.06 molL－1s－1，D項(xiàng)不正確。 9．(2016杭州六校聯(lián)考)把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若測知以Z表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.01 molL－1min－1，則上述反應(yīng)中n的值是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 解析：選A。用W表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.02 molL－1min－1，同一化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即0.01 molL－1min－1∶0.02 molL－1min－1＝n∶2，解得n＝1。 10．在25 ℃時，2 L的密閉容器中A、B、C三種氣體的初始濃度和2 min末的濃度如下表(該反應(yīng)為可逆反應(yīng))： 物質(zhì) A B C 初始濃度/molL－1 1.0 2.0 0 2 min末濃度/molL－1 0.4 0.2 1.2 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)該反應(yīng)方程式可表示為________________________________________________； 反應(yīng)2 min后，A的轉(zhuǎn)化率為________。 (2)從反應(yīng)開始到2 min末，A的平均反應(yīng)速率為________________。 解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，A、B為反應(yīng)物，C為產(chǎn)物。同一反應(yīng)中，物質(zhì)的量濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)方程式為A＋3B2C。反應(yīng)2 min后，A的轉(zhuǎn)化率為100%＝60%。 (2)v(A)＝＝0.3 mol(Lmin)－1。 答案：(1)A＋3B2C　60% (2)0.3 mol(Lmin)－1 11．近年來，隨著人們大量開發(fā)利用化石資源，不僅使得煤、石油、天然氣的儲量大大減少，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高燃料的利用率，減少環(huán)境污染等逐漸被提上了日程。 為了提高煤的利用率，人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇。某實(shí)驗(yàn)員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，測定的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： t/s 0 500 1 000 c(H2)/molL－1 5.00 3.52 2.48 c(CO)/molL－1 2.50 (1)在500 s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________。 (2)在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________________，1 000 s時CO的轉(zhuǎn)化率是________。 (3)在500 s時生成的甲醇的濃度是________molL－1。 解析：(1)在500 s內(nèi)，v(H2)＝＝2.9610－3 molL－1s－1。(2)在1 000 s內(nèi)，H2的濃度減少了5.00 molL－1－2.48 molL－1＝2.52 molL－1，則CO的濃度減少了2.52 molL－1＝1.26 molL－1，用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v(CO)＝＝1.2610－3 molL－1s－1，CO的轉(zhuǎn)化率為100%＝50.4%。(3)在500 s內(nèi)，H2的濃度減少了1.48 molL－1，則生成的CH3OH的濃度為1.48 molL－1＝0.74 molL－1。 答案：(1)2.9610－3 molL－1s－1 (2)1.2610－3 molL－1s－1　50.4%　(3)0.74 [能力提升] 12．(2016廣州高二期中)在密閉容器里，A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，則此反應(yīng)可表示為(　　) A．2A＋3B===2C　　　 B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C 解析：選A。由2vB＝3vA、3vC＝2vB可知，vA∶vB∶vC＝2∶3∶2，即A、B、C對應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2、3、2，故反應(yīng)方程式為2A＋3B===2C。 13．(2016安陽高二月考)在一定條件下，將A2和B2兩種氣體通入密閉容器中，按xA2＋yB2===2C進(jìn)行反應(yīng)，2 s后反應(yīng)速率如下：vA2＝0.5 mol/(Ls)，vB2＝1.5 mol/(Ls)，vC＝1 mol/(Ls)，則x、y的值分別為(　　) A．3和2 B．1和3 C．3和1 D．4和5 解析：選B。同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以0.5 mol/(Ls)∶1.5 mol/(Ls)∶1 mol/(Ls)＝x∶y∶2，解得x＝1，y＝3。 14．用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實(shí)驗(yàn)過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。下列分析不正確的是(　　) A．EF段表示的平均反應(yīng)速率最大 B．EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4 molL－1min－1 C．OE、EF、FG三段中，用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7 D．G點(diǎn)收集的CO2的量最多 解析：選C。曲線斜率越大，平均反應(yīng)速率越大，A正確；B選項(xiàng)中，Δn(CO2)＝＝0.02 mol，Δn(HCl)＝0.04 mol，Δc(HCl)＝0.4 molL－1，v(HCl)＝0.4 molL－1min－1，正確；C選項(xiàng)中，速率之比為224∶448∶112＝2∶4∶1，錯誤；D選項(xiàng)中，由圖可知，G點(diǎn)收集的CO2的量最多。 15．向2 L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g) 已知：平均反應(yīng)速率v(C)＝v(A)；反應(yīng)2 min時，A的濃度減少了，B的物質(zhì)的量減少了mol，有a mol D生成。 回答下列問題： (1)反應(yīng)2 min內(nèi)，v(A)＝________，v(B)＝________。 (2)化學(xué)方程式中，x＝________，y＝________，p＝________，q＝________。 (3)反應(yīng)平衡時，D為2a mol，則B的轉(zhuǎn)化率為________。 解析：(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率定義： v(A)＝＝＝a mol/(Lmin)， v(B)＝＝＝a mol/(Lmin)。 (2)v(C)＝v(A)＝a mol/(Lmin)， v(D)＝a mol/(Lmin)， 根據(jù)速率之比等于化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比， x∶y∶p∶q＝∶∶∶， 則x＝2，y＝3，p＝1，q＝6。 (3)　　　2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g) 起始/mol　a　　　b　　　　　　0 變化/mol a 2a 平衡/mol 2a B的轉(zhuǎn)化率＝100%。 答案：(1) mol/(Lmin)　 mol/(Lmin) (2)2　3　1　6　(3)100% 16．在10 L密閉容器中充入4 mol N2、12 mol H2，控制條件發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3，4 min末測得c(NH3)＝0.2 molL－1，問： (1)4 min末c(N2)、c(H2)分別是多少？ (2)4 min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率有幾種表示方式？它們之間的關(guān)系是怎樣的？把結(jié)果填入下表中： N2 H2 NH3 變化濃度/molL－1 反應(yīng)速率/molL－1min－1 反應(yīng)速率數(shù)值之間的關(guān)系 (3)所計(jì)算出的反應(yīng)速率是否是4 min末該反應(yīng)的瞬時速率？為什么？ 解析：由　　　　　　　N2?。?H22NH3 開始時(molL－1) 0.4 1.2 0 轉(zhuǎn)化(molL－1) 0.1 0.3 0.2 4 min末(molL－1) 0.3 0.9 0.2 4 min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的表示方法： v(N2)＝＝0.025 molL－1min－1； v(H2)＝＝0.075 molL－1min－1； v(NH3)＝＝0.05 molL－1min－1。 v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.025∶0.075∶0.05＝1∶3∶2。 反應(yīng)速率是4 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率，不是瞬時速率，是用4 min內(nèi)濃度的改變量來表示的。 答案：(1)c(N2)＝0.3 molL－1，c(H2)＝0.9 molL－1。 (2) N2 H2 NH3 變化濃度/molL－1 0.1 0.3 0.2 反應(yīng)速率/molL－1min－1 0.025 0.075 0.05 反應(yīng)速率數(shù)值之間的關(guān)系 v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2 (3)不是，因?yàn)樗蠓磻?yīng)速率是用4 min內(nèi)濃度的改變量來表示的，所以是4 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率，不是4 min末的瞬時速率。