【新步步高】2018-2019学年高二化学人教版选修4课后作业：第二章 第一节 化学反应速率

第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率目标要求 1.知道化学反应速率的定量表示方法，知道v ＝ΔcΔt 的含义。

2.知道一个反应中化学反应速率可以用不同物质表示。

3.理解反应mA ＋nBpY ＋qZ 中，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝m ∶n ∶p ∶q 的含义并能运用此关系进行简单的计算。

4.知道化学反应速率实验测定的基本原理和方法。

一、化学反应速率1．化学反应速率的含义化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。

在容积不变的反应器中，通常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。

其数学表达式为v ＝ΔcΔt。

(1)式中v 表示反应速率；c 表示各反应物或生成物浓度，Δc 表示其浓度的变化(取其绝对值)；t 表示时间，Δt 表示时间变化。

(2)单位：mol·L －1·s －1或mol·L －1·min －1或mol·L －1·h －1等。

2．化学反应速率与化学计量数之间的关系对任意一个反应，用符号来代替具体的化学物质，反应方程式表示为mA ＋nB===pY ＋qZ 用不同物质表示的反应速率其关系是v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝m ∶n ∶p ∶q 。

二、化学反应速率的测定 1．测定原理利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。

2．测定方法 (1)根据颜色变化在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。

(2)根据释放出气体的体积2 g 锌粒分别与40 mL 1 mol·L －1的H 2SO 4和40 mL 4 mol·L －1的H 2SO 4反应，当收集到同样多的H 2时，后者所用的时间较短，说明4 mol·L －1的H 2SO 4与锌反应比1 mol·L －1的H 2SO 4与锌反应的速率快。

知识点一 化学反应速率的概念1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( )A ．化学反应速率是指在一段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0.8 mol·L －1·s －1，是指在1 s 时某物质的浓度是0.8 mol·L －1C ．化学反应速率可以衡量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，反应现象越明显 答案 C解析 化学反应速率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；化学反应速率是表示某一时间段内的平均速率而不是瞬时速率。

2．已知某条件下，合成氨反应的数据如下： N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)1.0 3.0 0.2高温、高压 催化剂0.6 1.81.00.4 1.2 1.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是( )A ．2 s 末氨气的反应速率为0.4 mol·L －1·s －1B ．前2 s 时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L －1·s －1C ．前4 s 时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L －1·s －1D ．2～4 s 时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L －1·s －1答案 A解析 反应速率不是瞬时速率，要计算反应速率，关键要抓住Δt 时间段对应的Δc 的量。

知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系3．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min ，B 的浓度减少0.6 mol·L －1。

对此反应速率的表示正确的是( )A ．用A 表示的反应速率是0.4 mol·L －1·min －1B ．分别用B 、C 、D 表示的反应速率之比是3∶2∶1C ．在2 min 末的反应速率，用B 表示是0.3 mol·L －1·min －1D ．在2 min 内的反应速率，用C 表示是0.3 mol·L －1·min －1答案 B解析 固体A 不具有浓度概念，该物质的反应不能用mol·L －1·min －1的单位来表示。

4．2 mol A 与2 mol B 混合于2L 的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)若2 s 后，A 的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L －1·s －1，下列推断正确的是( )A ．v(C)＝v(D)＝0.2 mol·L －1·s －1B ．z ＝3C ．B 的转化率为75%D ．反应前与2 s 后容器的压强比为4∶3 答案 C解析 A 的起始量为2 mol ，转化50%即转化1 mol ，根据反应关系知B 转化1.5 mol ，C 生成1 mol ，又因为v(D)＝0.25 mol·L －1·s －1，可计算出2 s 时D 的生成量为0.25 mol·L －1·s－1×2L ×2 s＝1 mol ，故知z ＝2，B 错；v(C)＝v(D)＝v(A)＝0.25 mol·L －1·s －1，故A 错；B 的转化率为1.52×100%＝75%，C 正确；反应达2 s 时，容器内总物质的量为nA ＋nB ＋nC ＋nD ＝1 mol ＋0.5 mol ＋1 mol ＋1 mol ＝3.5 mol 。

故反应前后的容器中气体总物质的量之比为4∶ 3.5，压强比为4∶3.5，D 错。

知识点三 化学反应速率的测量5．在通过实验测量化学反应速率时，不可以利用的相关性质为( ) A ．气体的体积和体系的压强 B ．颜色的深浅C ．物质的浓度(或质量)D ．元素的化合价 答案 D练基础落实 1．在N 2＋3H 22NH 3的反应中，经过一段时间后，NH 3的浓度增加了0.6 mol·L －1。

在此段时间内用H 2表示的平均反应速率为0.45 mol·L －1·s －1，则反应所经过的时间是( )A ．0.44 sB ．1 sC ．1.33 sD ．2 s 答案 D解析 NH 3的浓度增加了0.6 mol·L －1，H 2的浓度减少了0.9 mol·L －1，根据v ＝Δc Δt ，v(H 2)＝Δc H 2Δt，Δt ＝Δc H 2H 2＝＝2 s 。

2．某温度时，在一体积不变的容器中充入A 、B 各1 mol ，反应进行到10 s 时，测得容器中含有A ：0.8 mol ；B ：0.4 mol ；C ：0.4 mol 。

据此回答该反应的化学方程式为：( )A ．A ＋3B===CB ．2A ＋B===C C ．A ＋3B===2CD ．A ＋3B===3C 答案 C3．反应4NH 3(g)＋5O 2(g)4NO(g)＋6H 2O(g)在5L 密闭容器中进行，半分钟后NO 的物质的量增加了0.3 mol ，则此反应的平均速率v 为( )A ．v(O 2)＝0.01 mol·L －1·s －1B ．v(NO)＝0.08 mol·L －1·s －1C ．v(H 2O)＝0.003 mol·L －1·s －1D ．v(NH 3)＝0.001 mol·L －1·s －1答案 C解析 v(NO)＝＝0.002 mol·L －1·s －1，B 项错；则v(H 2O)＝v(NO)×64＝0.002 mol·L －1·s －1×64＝0.003 mol·L －1·s －1，C 项正确；v(NH 3)＝v(NO)＝0.002 mol·L －1·s －1，D 项错；v(O 2)＝v(NO)×54＝0.002 mol·L －1·s －1×54＝0.002 5 mol·L －1·s －1，A 项错。

4．把0.6 mol X 气体和0.6 mol Y 气体混合于2L 的容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g) nI(g)＋2W(g)，5 min 末生成0.2 mol W ，若测得以I 的浓度变化表示的平均反应速 率为0.01 mol·L －1·min －1，则化学反应方程式中的n 值为( )A ．4B ．3C ．2D ．1 答案 D解析 v(I)＝0.01 mol·L －1·min －1，Δt ＝5 min ，V ＝2L 。

则n(I)＝0.01 mol·L －1·min －1×2L ×5 min＝0.1 mol ， n(W)＝0.2 mol ，故n(I)∶n (W)＝n∶2，n ＝1。

练方法技巧反应速率的比较方法5．在不同条件下分别测得反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)的化学反应速率，其中表示该反应进行的最快的是( )A ．v(SO 2)＝4 mol·L －1·min －1B ．v(O 2)＝3 mol·L －1·min －1C ．v(SO 2)＝0.1 mol·L －1·s －1D ．v(O 2)＝0.1 mol·L －1·s －1答案 D解析 比较：必须统一标准。

换算成同一物质进行比较是关键，本题首先需要统一单位。

差量分析法6．一定温度下，向一个容积为2L 的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N 2和3 mol H 2，发生下列反应：N 2＋3H 22NH 3,3 min 后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍，在此时间内v(H 2)是( )A ．0.2 mol·L －1·min －1B ．0.6 mol·L －1·min －1C ．0.1 mol·L －1·min －1D ．0.3 mol·L －1·min －1答案 C 解析 3 min 后压强是起始时的0.9倍，则气体总物质的量是起始时的0.9倍，则反应后的混合物的物质的量为(1 mol ＋3 mol)×0.9＝3.6 mol ，Δn ＝0.4 mol ，根据反应式知生成NH 3 0.4 mol ，推算出消耗H 2 0.6 mol ，故v(H 2)＝＝0.1 mol·L －1·min －1。