课时作业7：2.1 化学反应速率

第二章化学反应速率和化学平衡
训练1化学反应速率
[经典基础题]
题组1化学反应速率的概念
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是()
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有“mol·L－1·s－1”和“mol·L－1·min－1”
2．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是()
A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，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
题组2化学反应速率的计算及应用
3．氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。

已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为()
A．0.32 mol·L－1·s－1B．0.16 mol·L－1·s－1
C．1.6 mol·L－1·s－1D．0.8 mol·L－1·s－1
4．在一定温度下，向一个2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，经过一段时间后，测得容器内压强是起始时的0.9倍。

在此时间段内H2的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1，则经过时间为()
A．2 min B．3 min C．4 min D．5 min
5．在2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，测得10 s内A的平均速率v(A)＝0.12 mol·L－1·s－1，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是()
A．1.6 mol B．2.8 mol C．3.2 mol D．3.6 mol
6．甲、乙两个容器内都进行A―→B的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙容器内每分钟减少2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率()
A．快B．慢
C．相等D．无法判断
7．已知某条件下，合成氨反应的数据如下：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
N2H2NH3
起始浓度(mol·L－1) 1.0 3.00.2
2 s末浓度(mol·L－1)0.6 1.8 1.0
4 s末浓度(mol·L－1)0.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的化学反应速率时，下列说法错误的是()
A．2～4 s内的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
B．前4 s内的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
C．前2 s内的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
D．2 s末的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
8．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末生成0.2 mol W，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L－1·min－1，上述反应中Z气体的化学计量数n的值是()
A．1 B．2 C．3 D．4
9．在可逆反应2A(g)＋3B(g)x C(g)＋D(g)中，已知：反应开始加入的物质只有A、B，起始浓度A为5 mol·L－1，B为3 mol·L－1，前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1,2 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，则关于此反应的下列说法中正确的是()
A．2 min末时A和B的浓度之比为5∶3
B．x＝1
C．2 min末时B的浓度为1.5 mol·L－1
D．2 min末时A消耗的浓度为0.5 mol·L－1
10．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。

不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表：
t/min0246810
V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2 mol·L－1·min－1
C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1
D．反应至6 min时，H2O2分解了50%
[能力提升题]
11．某温度时，在2 L容器中，某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
(1)在4 min末时，A、B的物质的量浓度c(A)________c(B)，从0～4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上填“>”、“<”或“＝”)。

(2)从反应开始至4 min时，A的平均反应速率为_____________________________。

(3)该反应的化学方程式为________________________________________________。

12．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，充入一定量的H2和CO，发生反应：
2H2(g)＋CO(g)催化剂CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：
t/s0500 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________。

13．在一定温度下，密闭容器中发生反应：2NO22NO＋O2，经2 min后，测得混合气中NO2浓度为0.06 mol·L－1，O2的浓度为0.12 mol·L－1，且各物质的浓度不再发生变化。

求：(1)NO2的起始浓度。

(2)2 min时NO2的转化率。

(3)2 min内生成NO的化学反应速率。

答案精析
1．C [化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的，即用单位时间内浓度的改变量来表示。

]
2．A [因为CaCO 3是固体，H 2O 为纯液体，不能用其浓度的变化来表示化学反应速率；D 中CaCl 2为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率，故B 、C 、D 项错误；在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，故A 项正确。

] 3．B [v (NH 3)＝(4－2.4)mol 2 L ×5 s ＝0.16 mol·L －1·s －
1，B 正确。

]
4．B [ N 2 ＋ 3H 2
2NH 3
起始(mol) 1 3 0 转化(mol) x 3x 2x 剩余(mol) 1－x 3－3x 2x 由题意得：4－2x
4＝0.9
x ＝0.2 mol
v (H 2)＝3×0.2 mol 2 L·t ＝0.1 mol·L －1·min －
1
t ＝3 min 。

]
5．C [10 s 内v (B)＝13v (A)＝0.04 mol·L －1·s －1，故10 s 内，Δn (B)＝10 s ×0.04 mol·L －1·s －
1×2
L ＝0.8 mol ，因此10 s 时，容器内n (B)＝4 mol －0.8 mol ＝3.2 mol 。

]
6．D [由化学反应速率的表达式：v (A)＝Δc (A )Δt ＝Δn (A )
V ·Δt ，由于甲、乙两容器的体积大小未
知，仅知道单位时间内A 的物质的量的变化值，故不能比较两容器内反应速率的大小。

] 7．D [化学反应速率是表示一段时间内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时速率。

] 8．A [利用条件可求：v (W)＝0.2 mol 2 L ×5 min ＝0.02 mol·L －1·min －
1，利用计量数关系计算得n
＝1。

]
9．C [依题意2 min 末c (C)＝0.5 mol·L －
1·min －
1×2 min ＝1 mol·L －
1，而c (D)＝0.5 mol·L －
1，所以x ＝2。

2A(g)＋3B(g)
2C(g)＋D(g)
c (起始)(mol·L －
1) 5 3 0 0 c (变化)(mol·L －
1) 1 1.5 1 0.5 c (2 min 末)(mol·L －1) 4 1.5 1 0.5
可知C 正确。

]
10．C [H 2O 2分解到6 min 时的分解量：2×22.4×10－
3 L÷22.
4 L·mol －
1＝0.002 0 mol 。

0～6 min ：v (H 2O 2)＝0.002 0 mol÷0.01 L÷6 min ≈3.3×10－
2 mol·L －
1·min －
1，A 正确；其他条件相同，反应物的浓度减小，化学反应速率减小。

6～10 min 比0～6 min c (H 2O 2)小，则6～10 min v (H 2O 2)<3.3×10－
2 mol·L －
1·min －
1，B 正确；反应至6 min 时，H 2O 2的分解浓度：c (H 2O 2)＝0.002 0 mol÷0.01 L ＝0.20 mol·L －
1，剩余浓度：0.40 mol·L －
1－0.20 mol·L －
1＝0.20 mol·L －
1，分解百分比：0.20 mol·L －
10.40 mol·L －1×100%＝50%，C 不正确，D 正确。

]
11．(1)＝ > (2)0.05 mol·L －
1·min －
1 (3)2A
B
解析 (1)由图可以看出，在4 min 末n (A)＝n (B)＝0.4 mol ，又因体积相等，所以c (A)＝c (B)，从0到4 min 内Δc (A)＝0.2 mol·L －
1，Δc (B)＝0.1 mol·L －
1。

(2)v (A)＝0.05 mol·L －
1·min －
1。

(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n (A)∶n (B)＝0.4 mol ∶0.2 mol ＝2∶1,4 min 后的一段时间以后A 、B 的物质的量不再改变，证明该反应达到化学平衡，此反应为可逆反应。

12．(1)2.96×10－
3 mol·L －
1·s －
1 (2)1.26×10－
3 mol·L －
1·s －
1 50.4% (3)0.74 mol·L －1 解析 (1)在500 s 内，
v (H 2)＝5.00 mol·L －
1－3.52 mol·L －
1500 s
＝2.96×10－
3 mol·L －
1·s －
1。

(2)在1 000 s 内反应的H 2的浓度是Δc (H 2)＝5.00 mol·L －
1－2.48 mol·L －
1＝2.52 mol·L －
1，则反应的CO 的浓度是Δc (CO)＝12Δc (H 2)＝1.26 mol·L －
1，用CO 表示此段时间的平均速率为
v (CO)＝1.26 mol·L －
11 000 s ＝1.26×10－3 mol·L －1·s －
1，
CO 的转化率为1.26 mol·L －
1
2.50 mol·L －1
×100%＝50.4%。

(3)在500 s 内反应的H 2的浓度为Δc (H 2)＝1.48 mol·L －
1，则生成的CH 3OH 的浓度为Δc (CH 3OH)＝12Δc (H 2)＝0.74 mol·L －
1。

13．(1)0.3 mol·L －
1 (2)80% (3)0.1
2 mol·L －
1·min －1
解析 2NO 2
2NO ＋O 2
起始(mol·L －
1) a 0 0
转化(mol·L －
1) 2x 2x x 2 min 时(mol·L －
1) a －2x 2x x 由题意得：a －2x ＝0.06 mol·L －
1 x ＝0.1
2 mol·L －
1
所以(1)NO 2的起始浓度为
a ＝0.06 mol·L －
1＋2×0.12 mol·L －
1＝0.3 mol·L －
1。

(2)α(NO 2)＝2x
a ×100%＝2×0.12 mol·L －
10.3 mol·L －
1×100%＝80%。

(3)v (NO)＝2x 2 min ＝2×0.12 mol·L －
12 min
＝0.12 mol·L －1·min －
1。