化学反应速率一轮复习(2019-2020届高三)

7. 亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中常用试剂，已知：2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) △H＜0
一定温度下，将 2 mol NO 与 2 mol Cl2 置于 2L 密闭容器中发生反应，若该反应 4min 后达平
衡，此时压强是初始的 0.8 倍，则平均反应速率 v(Cl2)=___________。
p/kPa 35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
研究表明，N2O5(g)分解的反应速率 v=2×10−3×pN2O5 (kPa·min−1)，t=62 min 时，测得体系中
pO2 =2.9 kPa，则此时的 pN2O5 =________ kPa，v=_______ kPa·min−1。
实验测得：v 正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k 正 c2(NO)·c(O2)，v 逆=(NO2) 消耗=k 逆 c2(NO2)，k 正、k 逆为
速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中 n(NO)、n(O2)如表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol 0.20
0.10
0.08
0.07
0.06
【针对训练 1】合成氨的反应 N2 + 3H2 2NH3，开始时 N2 的浓度为 8 mol/L，5min 后，
NH3 的浓度为 4 mol/L，则 v(N2)=
，v(H2)=
【针对训练 2】已知 4NH3 + 5O2 ====4NO + 6H2O，若反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、
一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的 CH2=CHCH3(g)和 Cl2(g)。在催化剂作用
下发生反应 I、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min
0
60
120
180
240
300
360
压强/kPa 80
74.2
69.4
65.2
61.6
57.6
57.6
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8. 1200 K 时，在一体积为 2 L 的恒容密闭容器中有 17.7 g Mn3C(s)和 0.4 mol CO2，发生反应
Mn3C(s)+4CO2(g)
3MnO(s)+5CO(g)，5 min 后达到平衡，此时 CO 的浓度为 0.125 mol/L，
【针对训练 3】将等物质的量的 A、B 混合于 2 L 的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，经 2 min 后测得 D 的浓度为 0.5 mol·L−1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以 C 表示
的平均速率 v(C)＝0.25 mol·L−1·min−1，下列说法正确的是( ) A．反应速率 v(B)＝0.25 mol·L−1·min−1 B．该反应方程式中，x＝1 C．2 min 时，A 的物质的量为 1.5 mol D．2 min 时，A 的转化率为 60%
合作探究
探究点一：以一定时间内物质的量、物质的量浓度等变化计算化学反应速率
(1)在新型 RuO2 催化剂作用下，使 HCl 转化为 Cl2 的反应 2HCl(g)＋12O2(g)
H2O(g)＋Cl2(g)
具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：
t/min
0 2.0 4.0 6.0 8.0
v(H2O)表示，则正确的关系是( )
A. 4v(NH3)=5v(O2)
B. 5 v(O2)=6v(H2O)
C. 2v(NH3)=3 v(H2O)
D. 4v(O2)= 5v(NO)
【考情提示】经过老师们对大量试题的对比，化学反应速率计算经常涉及给出 A 物质的浓度
或者物质的量变化，却让求用 B 物质来说表示反应速率，这种类型的题目一般借助“化学反
反应从起始至 5 min 内，v(H2S)=
。
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(2)一定温度下，向 2L 恒容密闭容器中通入 2mol CO 和 1mol SO2，发生反应 2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(s)。若反应进行到 20min 时达平衡，测得 CO2 的体积分数为 0.5，则前 20min 的反
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化学反应速率概念与计算一轮复习
学习目标 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。 2.能正确计算不同给定信息下的化学反应速率。 3.通过不同类型化学反应速率的计算，初步学会对信息的加工处理。
基础回归
1.化学反应速率的表示
单位时间内反应物或者生成物
。
数学表达形式为：v=
C.0 mol·L−1·min−1
D.0.125 mol·L−1·min−1
2. 一定条件下，反应 4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol−1 在 5 L 密
闭容器中进行，10 s 时，水蒸气的物质的量增加了 0.60 mol。则下列说法不正确的是( )
[CO(g)+H2O(g) ==== CO2(g)+H2(g)]分压随时间变化关系(如
下图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和 PCO 相等、PCO2和PH2相等。 计算曲线 a 的反应在 30~90 min 内的平均速率
v (a)=
kPa·min−1。
(3)反应 AX3(g)＋X2(g)
应速率之比等于化学计量数之比”进行求解相对来说比较快速。
3. 化学反应速率计算的基本方法——“三段式”法
例如：反应
mA ＋ nB pC
起始浓度(mol·L−1)
a
b
c
转化浓度(mol·L−1)
nx
px
x
m
m
某时刻浓度(mol·L−1)
a−x
b−nmx c＋pmx
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①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即 v=ΔΔpt ，则前 120min 内平均反应速率
v(CH2ClCHClCH3)=
。(保留小数点后 2 位)。
5. 有科研工作者研究利用 H2S 废气制取 H2，反应原理 2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)。在 2L 的恒
容密闭容器中，H2S 的起始物质的量均为 1mol。985℃ 时，反应经过 5s 达到平衡状态，此
持不变)发生反应 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。
测得 H2 的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对
应的坐标)。该反应在 8～10 min 内 CO2 的平均反应速率是( )
A.0.5 mol·L−1·min−1
B.0.1 mol·L−1·min−1
kPa·min−1。
4. 1，2—二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，
主要副产物为 3—氯丙烯(CH2=CHCH2C1)，反应原理为：
I. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g)
△H1= −134kJ·mol−1
II. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) △H2= −102kJ·mol−1
n(Cl2)/10−3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算 2.0～6.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以 mol·min−1 为单位，写出计
算过程)。
(2)在容积为 1.00L 的容器中，通入一定量的 N2O4，发生反
应 N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变
CH3OH(g)]的反应，在 2L 的
恒容密闭容器内充入 1 mol CO 和 2mol H2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压
力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
则从反应开始到 20min 时，CO 的平均反应速率 v(CO)=
应速率 v(CO)=
。
探究点三：以压强变化为给定信息，计算化学反应速率
(1)工业上可用 H2 和 CO2 制备甲醇，其反应方程式为 CO2 (g) + 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g)。
某温度下，将 1 mol CO2 和 3 mol H2 充人体积不变的 2L 密闭容器中，发生上述反应，测得不
0.780
0.784
上述反应中，正反应速率为 v 正=k 正 x2(HI)，逆反应速率为 v 逆=k 逆 x(H2)x(I2)，其中 k 正、k 逆为
速率常数，若 k 正=0.0027min−1，在 t=40min 时，v 正=
min−1
(3)T 温度时在容积为 2L 的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0。
(2)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g) H2(g)+I2(g)。在 716K 时，气体混合物中碘化氢的 物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
深。100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在 0～60 s 时段，反应速率 v(N2O4)为
。
探究点二：给定某段时间内某物质转化率、体积分数变化等计算求解化学反应速率
(1)某温度下，向体积为 2L 的恒容密闭容器中通入 2mol COS(g)和 4mol H2O(g)，发生水解反
应 COS(g) + H2O(g) H2S(g) + CO2 (g)，5 min 后反应达到平衡，测得 COS(g)的转化率为 75%。
0.06
n(O2)/mol
0.10
0.05
0.04
0.035
0.03
0.03
从 0～2s 内该反应的平均速率 v(NO)=
，2s 时刻，v 逆=
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化学反应速率概念与计算一轮复习训练题
1. 将 6 mol CO2 和 8 mol H2 充入一容积为 2 L 的密闭容器中(温度保
AX5(g)在容积为 10 L 的密闭容器
中进行。起始时 AX3 和 X2 均为 0.2 mol。反应在不同条件下进
行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。计算实验 a 从反
应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)＝
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探究点四：给出速率方程，结合压强、物质的量分数、浓度等等变化，计算化学反应速率 (1)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25℃时 N2O5(g)分解反应：
同时刻反应前后的压强关系如下表所示：
时间/h
1
2
Βιβλιοθήκη Baidu
3
4
5
6
p后
p前
0.90
0.85
0.83
0.81
0.80
0.80
①用 H2 表示的前 2h 的平均反应速率 v(H2)=_________
②该温度下，CO2 的平衡转化率为______________
(2)Shoichi 研究了 467 ℃、489 ℃时水煤气变换中 CO 和 H2
，单位一般为
。
2.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等
于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如化学反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)中，v(A) 、v(B)、 v(C)、 v(D)与 a、b、c、d
之间的比值可以表示为：
时 H2S 的转化率为 40%，则 5s 内反应速率 v(H2)=
。
6. 镍的羰化反应为：Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)。一定温度下，将一定量的粗镍和 CO 加
入到 1L 的恒容密闭容器中反应，3s 后测得 Ni(CO)4 的物质的量为 0.6mol，则 0～3s 内平均
反应速率 v(CO)=___________。
A. 10 s 内，NH3 的平均反应速率为 0.008 mol·L−1·s−1
B. 该反应达到平衡时 6v 正(O2)＝5v 逆(H2O)
C. 10 s 内，反应放出的热量为 0.1a kJ D. 10 s 时，H2O 的反应速率为 0.012 mol·L−1·s−1 3. 某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇[2H2 (g)+CO(g)
2N2O5(g)
4NO2(g) + O2(g)
2N2O4(g)
其中 NO2 二聚为 N2O4 的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强 p(总压=各气体分压之和，分 压=总压×物质的量分数)随时间 t 的变化如下表所示（t=∞时，N2O4(g)完全分解）：
t/min 0
40
80
160
260
1300 1700 ∞