高中化学2.1化学反应速率同步练习新人教版选修4

基础演练
1．在化学反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)中，各物质的平均反应速率间的关系式正确的是()
A．v(A)＝v(B) B．v(A)＝2v(C)
C．3v(B)＝v(C) D．v(B)＝3v(D)
解析：根据反应速率之比等于化学计量数之比进行推断。

答案：D
2．反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减少0.6 mol·L－1。

对此反应速率的正确表示是()
A．用A表示的反应速率是0.8 mol·L－1·s－1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
解析：反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率，A不正确；v(B)＝0.6 mol·L－1/2 min＝0.3 mol·L－1·min－1是2 min内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率，C错；反应中B和C的计量数不同，表示的反应速率的值不同，D不对。

只有B选项正确。

答案：B
3．某温度时，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z，充分反应后X2的浓度为0.4 mol·L－1，Y2的浓度为0.8 mol·L－1，生成的Z的浓度为0.4 mol·L－1，则该反应(Z用X、Y表示)是()
A．X2＋2Y22XY2B．2X2＋Y22X2Y
C．X 2＋3Y22XY3D．3X2＋Y22X3Y
解析：浓度的变化量之比等于化学方程式的计量数之比。

答案：D
4．将5.6 g铁粉投入足量的100 mL 2 mol·L－1稀硫酸中，2 min时铁刚好完全溶解。

下列有关这个反应的速率表示正确的是()
A．铁的反应速率＝0.5 mol·L－1·min－1
B．硫酸的反应速率＝0.5 mol·L－1·min－1
C．硫酸亚铁的反应速率＝0.25 mol·L－1·min－1
D．氢气的反应速率＝0.5 mol·L－1·min－1
解析：根据反应速率计算公式，要计算2 min时间内反应物浓度的变化量，在反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中的溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。

5.6 g Fe的物质的量
＝
5.6 g
56 g·mol－1＝0.1 mol，故反应消耗H2SO4的物质的量＝生成FeSO4的物质的量＝0.1 mol。

H2SO4
的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝
0.1 mol
0.1 L×2 min＝0.5 mol·L
－1·min－1。

答案：B
综合应用
5．将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)x C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min －1。

A在5 min末的浓度是________，B的平均反应速率是________，D的平均反应速率是________，x的值是________。

解析：v(D)＝0.1 mol·L－1·min－1＝v(C)，则x＝2。

答案：0.75 mol·L－10.05 mol·L－1·min－10.1 mol·L－1·min－1 2
基础应用
1．下列说法不正确的是()
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
解析：本题考查化学反应速率的概念。

化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，都是正值，是反应的平均速率，故D错。

答案：D
2．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是()
A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
解析：因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其表示化学反应速率；D项中，CaCl2为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率。

答案：A
3．在体积为2 L的密闭容器内合成氨，已知在时间t内，氨的物质的量增加了0.6 mol，在此时间内，用氢气表示的平均反应速率是0.45 mol·L－1·s－1，则t是()
A．0.44 s B．1 s
C．1.33 s D．2 s
解析：v (NH 3)＝23v (H 2)＝0.30 mol ·L －1·s －1，氨气浓度的变化量为0.6 mol/2 L ＝0.30 mol ·L －
1，因此反应所需时间为t ＝Δc v ＝0.30 mol ·L －
1
0.30 mol ·L －1·s －1＝1 s 。

答案：B
4．在四个不同的容器中，在不同条件下进行合成氨的反应。

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 (H 2)＝0.1 mol ·L －
1·min －
1 B ．v (N 2)＝0.1 mol ·L －
1·min －
1 C ．v (N 2)＝0.
2 mol ·L －
1·min －
1 D ．v (NH 3)＝0.3 mol ·L －
1·min －
1 解析：当反应物v (N 2)＝0.
2 mol ·L －
1·min
－1
时，v (H 2)＝0.6 mol ·L －1·min －1、v (NH 3)＝0.4 mol ·L
－
1·min －1。

答案：C
5．把0.6 mol X 气体和0.4 mol Y 气体混合于2 L 容器中，发生反应3X(g)＋Y(g)
n Z(g)＋2W(g)，5
min 末已生成0.2 mol W ，若测知以Z 的浓度变化来表示，平均速率为0.01 mol ·L －
1·min －
1，则上述反应中Z 气体的计量数n 的值是( ) A ．1 B ．2 C ．3
D ．4
解析：先求Z 物质的物质的量变化值Δn (Z)＝Δc (Z)·V ＝v (Z)·t ·V ＝0.01 mol ·L －
1·min －
1×5 min ×2 L ＝0.1 mol ，再根据Δn W Δn Z ＝2
n ，得n ＝2Δn Z Δn W
＝2×0.1 mol 0.2 mol ＝1。

答案：A
6．化合物Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8 min 间的平均反应速率和推测反应16 min 时反应物的浓度，结果应是( )
A ．2.5 μmol ·L －
1·min －1
和2.0 μmol ·L －
1 B ．2.5 μmol ·L －1·min
－1
和2.5 μmol ·L －
1 C ．3.0 μmol ·L －1·min
－1和3.0 μmol ·L －1 D ．5.0 μmol ·L －
1·min
－1
和3.0 μmol ·L －1
解析：分析图像可知，在4～8 min 时间段内反应物的浓度由20 μmol ·L
－1
下降到10 μmol ·L －
1，
浓度变化量为10 μmol ·L －1
，故反应速率为10 μmol ·L －
14 min
＝2.5 μmol ·L －1·min －1。

随着反应的进
行，反应速率逐渐减慢，大致的变化规律是反应每进行4 min ，反应速率降低一半，所以当反应进行到16 min 时，反应物的浓度降到大约2.5 μmol ·L －
1。

答案：B
7．某温度下，反应2N 2O 5===4NO 2＋O 2开始进行时，c (N 2O 5)＝0.040 8 mol/L 。

1 min 后，c (N 2O 5)＝0.030 mol/L 。

则该反应的反应速率为( ) A ．v (N 2O 5)＝1.8×10－
4 mol/(L ·s) B ．v (N 2O 5)＝1.8×10－2 mol/(L ·s) C ．v (O 2)＝1.8×10－
4 mol/(L ·s) D ．v (NO 2)＝1.8×10－4 mol/(L ·s)
解析：Δc (N 2O 5)＝0.040 8 mol/L －0.030 mol/L ，故v (N 2O 5)＝
Δc N 2O 5Δt
＝0.040 8－0.030 mol/L
60 s ＝1.8×10－4 mol/(L ·s)，由2N 2O 5===4NO 2＋O 2可得，v (O 2)＝12v (N 2O 5)＝0.9×10－
4 mol/(L ·s)，v (NO 2)＝2(N 2O 5)＝3.6×10－
4 mol/(L ·s)，故A 项正确。

答案：A
8．已知某反应中各物质的浓度数据如下： a A(g)＋b B(g)
2C(g)
起始浓度(mol/L) 3.0 1.0 0 2 s 末浓度(mol/L) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( ) A ．9∶3∶4 B ．3∶1∶2 C ．2∶1∶3
D ．3∶2∶1
解析：本题利用同一反应中，各物质的浓度变化之比等于化学计量数之比。

则Δc (A)∶Δc (B)∶Δc (C)＝(3.0 mol/L －1.8 mol/L)∶(1.0 mol/L －0.6 mol/L)∶(0.8 mol/L －0)＝a ∶b ∶2，可得a ＝3，b ＝1。

答案：B
9．反应4NH 3(g)＋5O 2(g) 4NO(g)＋6H 2O(g)，在容积为2 L 的密闭容器中进行。

在2 s 内用NH 3的浓度减小来表示的平均反应速率为0.3 mol/(L ·s)，在2 s 时，H 2O 增加的物质的量为( ) A ．0.9 mol B ．1.07 mol C ．1.8 mol
D ．0.8 mol
解析：本题考查化学反应速率计算公式的应用。

由v ＝
Δc
Δt
得Δc ＝v ·Δt ，由反应4NH 3(g)＋5O 2(g) 4NO(g)＋6H 2O(g)得：v (H 2O)＝32v (NH 3)＝32×0.3 mol/L ·s ，所以n (H 2O)＝3
2×0.3 mol/(L ·s)×2 s ×2 L ＝1.8 mol ，选C 。

答案：C
10．将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)
2C(g)。

若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol ·L －
1。

现有下列几种说法：
①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3 mol ·L －
1·s －
1 ②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6 mol ·L －
1·s －
1 ③
2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol ·L －
1
④在该条件下，再经2 s 后C 的浓度为1.2 mol ·L －
1 其中正确的是( ) A ．①④ B ．①③ C ．②④
D ．③④
解析：解答本题可先根据化学方程式计算出A 和B 的浓度的减少，然后根据化学反应速率的概念进行计算。

2 s 后C 的浓度为0.6 mol ·L －
1，则生成C 为0.6 mol ·L －
1×2 L ＝1.2 mol ，消耗A 1.2 mol ，消耗B 0.6 mol ，则Δc (A)＝1.2 mol 2 L ＝0.6 mol ·L －1，Δc (B)＝0.6 mol 2 L ＝0.3 mol ·L －1 故v (A)＝Δc A Δt ＝0.6 mol ·L －12 s ＝0.3 mol ·L －1·s －1
v (B)＝0.3 mol ·L －
12 s ＝0.15 mol ·L －1·s －1 2 s 时B 的浓度为2 mol －0.6 mol 2 L ＝0.7 mol ·L －1 v (C)＝v (A)＝0.3 mol ·L －
1·s －
1
在该条件下，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，所以后2 s 内反应速率小于0.3 mol ·L －
1·s －
1，经2 s 后C 的浓度小于1.2 mol ·L －
1。

答案：B
11．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A ．氢气的燃烧热为285.5kJ/mol ，则水电解的热化学方程式为：2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g)；ΔH ＝＋285.5 kJ/mol
B ．1 mol 甲烷完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)时放出890 kJ 热量，它的热化学方程式为1/2 CH 4(g)＋O 2(g)===1/2 CO 2(g)＋H 2O(l)；ΔH ＝－445 kJ/mol
C ．已知2C(s)＋O 2(g)===2CO(g)；ΔH ＝－221 kJ ·mol －
1，则C 的燃烧热为110.5 kJ/mol D ．HF 与NaOH 溶液反应：H ＋
(aq)＋OH －
(aq)===H 2O(l)；ΔH ＝－57.3 kJ/mol
解析：燃烧热规定1 mol 可燃物，A 错误；1 mol 甲烷完全燃烧时放出890 kJ ，则1/2 CH 4放热445 kJ ，B 正确；C(s)未完全燃烧，其反应热不是燃烧热，C 错误；HF 为弱酸，电离时须吸热，放出的热量小于57.3 kJ/mol ，D 错误。

答案：B
能力提升
12．根据反应4FeS 2＋11O 2=====高温
2Fe 2O 3＋8SO 2，试回答下列问题。

(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率________； (2)当生成SO 2的速率为0.64 mol ·L －
1·s
－1
时，则氧气减少的速率为________；
(3)如测得4 s 后O 2的浓度为2.8 mol ·L －
1，此时间内SO 2的速率为0.4 mol ·L －
1·s －
1，则开始时氧气的浓度为________。

解析：(1) 一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O 2和SO 2来表示该反应的反应速率。

(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比，所以氧气减少的速率为0.64 mol ·L －1·s －1×118＝0.88 mol ·L －1·s －
1。

(3)此时间内SO 2的速率为0.4 mol ·L －1·s －1，则氧气表示的速率为0.4 mol ·L －1·s －
1×118＝0.55 mol ·(L ·s)－
1，所以氧气变化浓度为0.55 mol ·L －
1·s －
1×4 s ＝2.2 mol ·L －
1，则开始时氧气的浓度为2.8 mol ·L －
1＋2.2 mol ·L －
1＝5 mol ·L －
1。

答案：(1)SO 2或O 2 (2)0.88 mol ·L －
1·s －
1 (3)5 mol ·L －
1
13．某温度时，在2 L 密闭容器中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量n (mol)随时间t (min)变化的曲线如图所示。

由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式________________________________________________ ________________________________________________________________； (2)反应开始至2 min 末Z 的反应速率为________。

解析：由图示先确定反应物和生成物，X 、Y 随时间变化物质的量减少，说明为反应物，Z 随时间变化物质的量增多为生成物，再根据反应速率和各物质的计量数关系确定方程式。

另外从图中可知，经过一段时间各物质的量都不为零，所以该反应为可逆反应。

这一点非常重要。

答案：Y ＋3X
2Z 0.05 mol/(L ·min)
14．已知某气体反应：3A(g)＋B(g)
2C(g)，起始浓度c (A)＝3.0 mol/L ，c (B)＝1.0 mol/L ，在2 s
时用生成物C 表示的该反应速率为0.40 mol/(L ·s)，求2 s 末时各物质的浓度？
解析：由C 的反应速率可求C 的生成浓度，然后根据方程式可计算A 、B 的反应浓度，用起始浓度减去生成浓度即为要求的浓度。

答案：c (A)＝1.8 mol/L c (B)＝0.6 mol/L c (C)＝0.8 mol/L14.在10 L 密闭容器中充入4 mol N 2、12 mol H 2，控制条件发生反应：N 2＋3H 2
2NH 3,4 min 时测得c (NH 3)＝0.2 mol ·L －
1，填写下表：
4 min 时
N 2
H 2
NH 3
浓度/mol ·L －
1 0.
2 反应速率mol ·L
－
1
·min －
1
反应速率值之间
的关系
v (N 2)∶v (H 2)∶v (NH 3)＝________
解析：4 min 末时c (NH 3)为0.2 mol ·L －
1，根据参加反应各物质的浓度比等于化学计量数之比，可知反应掉的N 2、H 2的浓度：Δc (N 2)＝12c (NH 3)＝0.1 mol ·L －1、Δc (H 2)＝32c (NH 3)＝0.3 mol ·L －
1，剩余的N 2的浓度为0.3 mol ·L －1
；剩余的H 2的浓度为0.9 mol ·L －1。

用NH 3表示速率：v (NH 3)＝0.2 mol ·L
－1
4 min
＝0.05 mol ·L －
1·min －
1，根据化学反应速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比可知：v (N 2)∶v (H 2)∶v (NH 3)＝1∶3∶2，则v (N 2)＝12v (NH 3)＝0.025 mol ·L －1·min －
1；v (H 2)＝32v (NH 3)＝0.075 mol ·L －
1·min －
1。

答案：
0.3 0.9 0.025
0.075 0.05
1∶3∶2。