新人教版高中化学选修4化学反应速率 同步练习

化学反应速率 同步练习
（一）典型例题
【例1】已知合成氨反应为：N2＋3H2 2NH3，在一定温度下，向1 L 密闭容器中，加入2 mol N2和5 mol H2，一定条件下使之反应，经过2 min 后测得NH3为0.4 mol ，求以N2、H2、NH3表示的反应速率以及三者之比。

【解析】化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的，通常用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度得变化值来表示。

其单位为mol/(L ·min)或mol/(L ·s)等。

①公式：t C V ∆∆=
△C 是物质的量浓度的变化而非物质的量的变化，更非质量的变化．这种变化对于反应物而言是浓度的减少，对于生成物而言是浓度的增加。

这里浓度的变化实际是取绝对值，是正数。

②化学反应速率的单位是由浓度单位和时间单位组成的，为mol/（L ·min ）或mol/（L ·s ），两单位间可以换算：60mol/(L ·min)=1mol/(L ·s)
③化学反应速率是指平均反应速率，而不是瞬时反应速率．即为一段时间内的平均值，而非某个时刻的反应速率。

而且在不同的时间段，化学反应速率的数值不同．
④同一反应，可以选用不同物质的浓度变化表示化学反应速率，所以必须标明是何种物质表示的化学反应速率。

用不同物质表示的反应速率虽然数值不同，但表示的都是同一反应在同一时间段内的速率，它们的意义相同，并且数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

⑤并非所有的物质都可以用这种方法表示化学反应速率，固体或纯液体因无浓度变化，所以无法用这种方式表示化学反应速率。

化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”： 例: mA + nB pC + qD
起始: a b 0 0
转化: mx nx px qx
平衡: a-mx b-nx px qx
其中：①转化量与方程式中各物质的系数成比例；②这里a 、b 可指物质的量、浓度、体积等。

③对反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度；对生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度 由定义式法求反应速率，需先求浓度的变化量和时间，据浓度的变化量可得出物质的量的变化量与体积的比。

N2＋3H2 2NH3
起始c(mol ·Ｌ－1)： 12 15
变化c(mol ·Ｌ－1)： 0.2 0.6 10
4.0-
所以，v （N2）＝min 2L mol 2.01
-⋅＝0．1 ｍｏｌ·Ｌ－1·ｍｉｎ－1
v （H2）＝min 2L mol 6.01
-⋅＝0．3 ｍｏｌ·Ｌ－1·ｍｉｎ－1
v （NH3）＝min 2L mol 4.01
-⋅＝0．2 ｍｏｌ·Ｌ－1·ｍｉｎ－1
v （N2）∶ｖ（H2）∶ｖ（NH3）＝0．1∶0．3∶0．2＝1∶3∶2
【答案】1∶3∶2
【例2】已知4NH3＋5O2 == 4NO ＋6H2O 若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L ·min)]表示，则正确的是（ ）
A ．2354O NH v v ＝
B ．O H O v v 2265＝
C ．O H NH v v 2332＝
D ．NO O v v ＝254
【解析】巩固化学反应速率的定义表示式，掌握其基本计算，并通过实例进一步理解：同一个化学反应用不同物质表示，其数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学方程式中的计量系数之比。

从化学计量数看，在相同条件下，v(H2O)>v(O2)>v(NH3)=v(NO)，所以只有D 选项是正确的。

【答案】D
【例3】可逆反应A （g ）+ 4B （g ） C （g ）+ D （g ），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（ ）
A. vA==0.15mol/(L ·min)
B. vB==0.6 mol/(L ·min)
C. vC==0.4 mol/(L ·min)
D.vD==0.01 mol/(L ·s)
【解析】用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。

解决此题应注意将四种情况下的反应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。

答案选D 。

【答案】D
［例4］某温度时，在2 L 容器中X 、Y 、Z 三种物质的
量随时间的变化曲线如图所示。

由图中数据分析，该反
应的化学方程式为_________。

反应开始至2 min ，Z 的
平均反应速率为 。

【点拨】写反应的化学方程式，关键是确定X 、Y 、Z 之
间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X 、Y 、Z 三种
物质的化学计量数。

【分析】由图示可知X 、Y 、Z 三种物质物质的量的变化
量分别为：
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
故化学方程式中X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为：
0.3 mol ∶0.1 mol ∶0.2 mol=3∶1∶2
因此，反应的化学方程式为3X+Y 2Z 。

Z 物质在2 min 内的平均反应速率，可通过先求出Z 物质的物质的量浓度的变化量，再根据反应速率的计算式(Δc/Δt)求解。

综合列式为：
v (Z)=min 2mol/2L 2.0/=∆∆=∆∆t V n t c =0.05 mol ·L －1·min －1。

【答案】 3X+Y
2Z 0.05 mol ·L －1·min －1
（二）基础练习
一、选择题
1．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（ ） 【C 】
A ．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B ．化学反应速率为0.8mol/（L ·s ）是指1秒钟时某物质的浓度为0.8mol/L
C ．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D ．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
2．在下列四种溶液中，分别加入少量固体二氧化锰，能产生气体的是（ ）
A ．3%H2O2溶液 B.1 mol / L NaOH 溶液
C. 1 mol / L KClO3溶液
D. 1 mol / L 盐酸
3．在密闭容器中进行可逆反应，A 与B 反应生成C ，其反应速率分别用vA 、vB 、vC 〔mol ／(L·s)〕表示， 且vA 、vB 、vC 之间有以下关系：vB=3vA ，vC=2vA ，3vC ＝2vB ，则此反应表示为：（ ）
A ．A(气)＋B(气) C(气)
B ．2A(气)＋2B(气) 3C(气)
C ．3A(气)＋B(气) 2C(气)
D ．A(气)＋3B(气) 2C(气)
4．反应A （气）+ 3B （气）== 2C （气）+ 2D （气），在四种不同条件下的反应速率如下，其中表示反应最快的是（ ）
A 、A ν= 0.15 mol / (L ·min)
B 、B ν= 0.6 mol / (L ·min)
C 、C ν= 0.2 mol / (L ·min)
D 、D ν= 0.01 mol / (L ·min)
5．在密闭容器中充入N2和H2，合成NH3，到2秒末测得，ν(H2) ==0.45 mol / (L ·s)，则2秒末NH3的浓度为（ ）
A. 0.5 mol / L
B. 0.45 mol / L
C. 0.6 mol / L
D. 0.55 mol / L
6．已知反应A+3B==2C+D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/(L·min )，则此段时间内以C 的浓度变化表示的化学反应速率为（ ）
A.0.5mol/(L·min )
B.1 mol/(L·min )
C.2 mol/(L·min )
D.3 mol/(L·min )
7. 反应刚开始时，的浓度为，的浓度，后测得浓度为，则此时间内，下列反应速率表示正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8. 已知某反应的各物质浓度数据如下：
起始浓度（）
2s 末浓度（）
据此可推算出上述方程式中各物质的计量数之比是（ ）
A. 9：3：4
B. 3：1：2
C. 2：1：3
D. 3：2：1
9. 将和放入10L 真空容器内，某温度下发生反应：
，在最初的0.2s 内，消耗A 的平均速率为，则在0.2s 时，容器中C 的物质的量是（ ）
A. B. C. D.
10. 在的反应中，经过一段时间内，的浓度增加了，在此段时间内用表示的平均反应速率为，则所经过的时间是（ ）
A. B. C. D.
11. 一定温度下，向一个容积为2L的真空密闭容器中（事先装入催化剂）通入和，后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍，在此时间内是（）
A. B.
C. D.
ν= 5 mol / (L。

s)，已知每升温10℃，该反应12．反应 2A == B + 3C，在20℃时进行，A
ν是
速率增大到原来的2倍，则当其它条件不变而温度升到50℃时，反应速率B
A.20 mol / (L。

s)
B.40 mol / (L。

s)
C.60 mol / (L。

s)
D.15 mol / (L。

s)
13．在温度不变，恒容的容器中进行反应H2 2H ，若反应物的浓度由0.1mol/L降到
0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L所需的时间为（）
A.等于10s
B.等于12s
C.大于12s
D.小于12s
14.在一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g)Z(g)，反应终止时有37.5％的Y转化为气体Z，若X的转化率为25％，起始时充入容器中X与Y的物质的量比是（）
A．1：3 B.2：3 C.3：1 D.1：2
15．在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：
A（气）+2B（气） 2C（气）反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为( )
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%
16．将4 molA气体和2 molB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，现有下列几种说法：
用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol / (L·s)
用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol / (L·s)
2 s时物质A的转化率为70%
2 s时物质B的浓度为0.7 mol / L
其中正确的是（）
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ③④
二、填空题
17．在2 L密闭容器中发生3A（g）+ B（g）2C（g）的反应。

若最初加入的A和B的物质的量都是4 mol ，A的平均反应速率是0.12 mol / (L。

s)，则10 s后，容器中B的物质的量是_________mol。

18．某反应在催化剂的的作用下按以下两步进行：第一步为X+Y=Z；第二步为Y+Z=M+N+X。

此反应的总的化学方程式是，反应的催化剂是。

19. 可逆反应：，取和置于VL容器内。

1分钟后，测得容器内A的浓度为，这时B的浓度为________，C的浓度为_______。

这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为___________。

20．在25℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.6 g纯铁粉（不考虑反应前后溶液的体积变化），反应开始至2 min末，收集到1.12 L（标准状况）H2 ，在此之后，又经过4 min铁粉完全溶解。

则：
（1）在前2 min内，用FeCl2 表示的平均反应速率是_________。

（2）在后4min内，用HCl表示的平均反应速率是_________。

（3）前2 min与后4 min相比，反应速率______较快。

三、计算题
21．将c摩尔HCl与d摩尔O2混合加到有催化剂的容器中，发生反应：4HCl（气）＋O2（气）
2H2O（气）＋2Cl2（气），当有e摩尔H2O生成时达到平衡。

求此时Cl2的质量分数和体积分数。

（三）能力测试
1．实验测得：若温度每升高10℃，化学反应速率增加2～4倍。

今有某反应在100℃时需0.2 s完成，当温度变为30℃时，完成该反应最多需要( )
A. 54.6 min
B. 25.6 s
C. 0.0015 s
D. 25.6 h 2．在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入过氧化氢水溶液，迅速发生反应，放出大量气体，反应过程表示如下：
H2O2+2KI+H2SO4==I2+K2SO4+2H2O；
H2O2+I2==2HIO；
H2O2+2HIO==I2+O2↑+2H2O
H2O2在反应③中的作用是_________（填正确选项的标号）。

A．氧化剂 B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D. 既不是氧化剂也不是还原剂
有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂，你认为_______（填“对”或“不对”），其理由是_________________________________。

上述反应说明H2O2、I2、HIO氧化性从强到弱的顺序是_____________。

已知H2O2+2KI I2+2KOH，试用H2O2、KI溶液、淀粉溶液、水等药品，设计一个实验来说明与一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大，反应速率越快。