(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4
《(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4(17頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.了解化學(xué)速率的概念,會定量表示化學(xué)反應(yīng)速率。2.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算,學(xué)會化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法,會比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。 一、化學(xué)反應(yīng)速率表示方法與計算 1.化學(xué)反應(yīng)速率是定量描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為v=或v=。 化學(xué)反應(yīng)速率的單位常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1表示。 2.在一個容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO
2、3,經(jīng)5 s后,測得SO3的物質(zhì)的量為0.8 mol,填寫下表: 有關(guān)反應(yīng)物質(zhì) SO2 O2 SO3 物質(zhì)的量 變化(mol) 0.8 0.4 0.8 物質(zhì)的量濃度 變化(mol·L-1) 0.4 0.2 0.4 化學(xué)反應(yīng)速率 (mol·L-1·s-1) 0.08 0.04 0.08 速率之比 v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2 3.分析上表可知: (1)一般來說,隨著反應(yīng)的逐漸進(jìn)行,反應(yīng)物濃度會逐漸減小,化學(xué)反應(yīng)速率也會逐漸減慢。因此,化學(xué)反應(yīng)速率通常是指某一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是瞬時反應(yīng)速率。 (2)在同一化學(xué)反應(yīng)
3、中,選用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率,其數(shù)值可能相同也可能不相同,但表示的意義相同。因此,表示化學(xué)反應(yīng)速率時,必須指明用哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn),在速率v的后面將該物質(zhì)的化學(xué)式用括號括起來。 (3)用不同反應(yīng)物表示化學(xué)反應(yīng)速率時,化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化之比=物質(zhì)的量變化之比=化學(xué)計量數(shù)之比。 (1)固體或純液體的濃度記為常數(shù),Δc=0,因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。 (2)化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間(Δt)內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是瞬時反應(yīng)速率。 (3)無論是反應(yīng)物還是生成物,其化學(xué)反應(yīng)速率均取正值。 (4)在描述或計算某物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率大小時,必須注明其單位,否則毫無意義
4、。 例1 反應(yīng)4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),經(jīng)2 min,B的濃度減少0.6 mol·L-1。對此反應(yīng)速率的表示正確的是( ) A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L-1·min-1 B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比是3∶2∶1 C.在2 min末的反應(yīng)速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1 D.在2 min內(nèi)的反應(yīng)速率,用C表示是-0.2 mol·L-1·min-1 答案 B 解析 化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不是瞬時反應(yīng)速率,只能取正值;不能用固體或純液體表示某一反應(yīng)的反應(yīng)速率。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速
5、率的概念 例2 一定條件下,向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2 min時測得剩余N2 1 mol,下列化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是( ) A.v(N2)=0.25 mol·L-1·min-1 B.v(H2)=0.75 mol·L-1·min-1 C.v(NH3)=1 mol·L-1·min-1 D.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1 答案 C 解析 求化學(xué)反應(yīng)速率,需先求參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化量和反應(yīng)所耗時間,據(jù)物質(zhì)的量的變化量與體積的比可得出濃度的變化量:
6、N2(g) ?。?H2(g)2NH3(g) 起始量/mol 2 10 0 變化量/mol 2-1 3 2 2 min末量/mol 1 10-3 2 則v(N2)==0.25 mol·L-1·min-1, v(H2)==0.75 mol·L-1·min-1, v(NH3)==0.5 mol·L-1·min-1。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 方法點(diǎn)撥 計算方法(三段式法) (1)計算模型 對于反應(yīng):mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(
7、g)。A的濃度為a mol·L-1,B的濃度為b mol·L-1,C的濃度為c mol·L-1,D的濃度為d mol·L-1。反應(yīng)從t0 s開始進(jìn)行至t1 s時,A消耗了x mol·L-1,則反應(yīng)速率可計算如下: 例如:反應(yīng) mA(g)+nB(g)pC(g)+qD 起始濃度(mol·L-1) a b c d 轉(zhuǎn)化濃度(mol·L-1) x 某時刻濃度(mol·L-1) a-x b- c+ d+ v(B)=。 (2)注意事項 ①對反應(yīng)物:c(起始)-c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻) ②對
8、生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻) 例3 反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 ①v(A)=0.15 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.01 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.40 mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·min-1 則該反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序為 。 答案?、?③=②>① 解析 方法一:將以不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率,再比較速率數(shù)值的大小。 若以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率時,速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計
9、量數(shù)之比,將②③④的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率,則有: ②v(A)=v(B)=×0.01 mol·L-1·s-1×60 s·min-1=0.20 mol·L-1·min-1 ③v(A)=v(C)=×0.40 mol·L-1·min-1=0.20 mol·L-1·min-1 ④v(A)=v(D)=×0.45 mol·L-1·min-1=0.225 mol·L-1·min-1 故反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序為④>③=②>①。 方法二:首先將反應(yīng)速率單位統(tǒng)一為mol·L-1·min-1,則②v(B)=0.60 mol·L-1·min-1,然后根據(jù)反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比
10、的大小進(jìn)行判斷。由化學(xué)方程式A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)得出: ①=0.15 mol·L-1·min-1 ②=0.20 mol·L-1·min-1 ③=0.20 mol·L-1·min-1 ④=0.225 mol·L-1·min-1 故反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序為④>③=②>①。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 方法點(diǎn)撥 比較同一化學(xué)反應(yīng)不同條件下反應(yīng)速率快慢的方法 “一看”:看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否統(tǒng)一; “二化”:將不同的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù); “三比較”:比較同一種物質(zhì)的化學(xué)
11、反應(yīng)速率的數(shù)值或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之后的數(shù)值,數(shù)值越大,反應(yīng)速率越大。如反應(yīng)aA(g)+bB(g)===cC(g),比較與,若>,則v(A)表示的反應(yīng)速率大于v(B)表示的反應(yīng)速率。 二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定 1.已知反應(yīng)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,你有幾種方法測定該反應(yīng)的反應(yīng)速率?試判斷所設(shè)計實(shí)驗的可行性。 答案 (1)測量收集一定體積的H2時所用的時間或測量一段時間內(nèi)收集到H2的體積。 (2)測量一段時間內(nèi)溶液中H+濃度的變化。 (3)測量一段時間內(nèi)鋅粒質(zhì)量的變化。 以上三種方法中第(1)種方法最容易操作。 2.設(shè)計實(shí)驗測定鋅與硫酸反應(yīng)的速率,按下列實(shí)驗
12、步驟完成實(shí)驗: ①按下圖所示安裝裝置,加入鋅粒,然后快速加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸,測量收集10 mL H2所用的時間。 ②按圖示再安裝一套裝置,加入與前一套裝置相同的鋅粒,然后再快速加入40 mL 4 mol·L-1的硫酸,測量收集10 mL H2所用的時間。 回答下列問題: (1)實(shí)驗所用儀器有:錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50 mL注射器、鐵架臺、秒表。 (2)觀察到的現(xiàn)象是:鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡;收集10 mL氣體②所用時間比①所用時間短。 (3)所能得出的實(shí)驗結(jié)論是:4 mol·L-1的硫酸與鋅反應(yīng)比1 mol·L-1的硫酸與鋅反應(yīng)快。
13、(1)對于有氣體生成的反應(yīng),可測定相同時間內(nèi)收集氣體的多少或測定收集等量氣體所耗時間的多少。 (2)對于有固體參加的反應(yīng),可測定相同時間內(nèi)消耗固體質(zhì)量的多少。 (3)對于有酸或堿參加的反應(yīng),可測定溶液中c(H+)或c(OH-)的變化。 (4)對于有顏色變化或有沉淀生成的反應(yīng),可測定溶液變色或變渾濁所消耗時間的多少。 例4 化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗測定的,下列化學(xué)反應(yīng)速率的測量中,測量依據(jù)不可行的是( ) 選項 化學(xué)反應(yīng) 測量依據(jù) (單位時間內(nèi)) A CO(g) +H2O(g)===CO2(g) +H2(g) 壓強(qiáng)變化 B Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4
14、(aq)+H2(g) H2體積 C 2NO2(g)N2O4(g) 顏色深淺 D Ca(OH)2(aq)+Na2CO3(aq)===CaCO3(s)+2NaOH(aq) 沉淀質(zhì)量 答案 A 解析 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。A項,該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變;B項,單位時間內(nèi)H2體積變化大,速率快;C項,2NO2N2O4,NO2是紅棕色氣體,N2O4是無色氣體,可以用單位時間內(nèi)氣體顏色的變化來衡量反應(yīng)的快慢;D項,單位時間內(nèi)產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量越多,速率越快。 1.下列對“化學(xué)反應(yīng)速率”的理解正確的
15、是( ) A.化學(xué)反應(yīng)速率表示的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度 B.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化來表示 C.化學(xué)反應(yīng)速率可以用任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示 D.化學(xué)反應(yīng)速率可以是正值,也可以是負(fù)值 答案 B 解析 化學(xué)反應(yīng)速率表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,不表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,A項錯誤;化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少來表示,也可以用單位時間內(nèi)生成物濃度的增加來表示,B項正確;反應(yīng)速率不能用純液體或純固體來表示,C項錯誤;化學(xué)反應(yīng)速率都是正值、無負(fù)值,D項錯誤。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的概念 2.在N2(g)+3H2(g)2NH
16、3(g)的反應(yīng)中,經(jīng)過一段時間后,NH3的濃度增加了0.6 mol·L-1,在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L-1·s-1,則此段時間是( ) A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s 答案 B 解析 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算。已知用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L-1·s-1,則用NH3表示的平均反應(yīng)速率為v(NH3)=v(H2)=×0.45 mol·L-1·s-1=0.3 mol·L-1·s-1,Δt==2 s。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 3.(2017·湖北沙市中學(xué)高二月考)在密閉容器里,A與
17、B反應(yīng)生成C,其反應(yīng)速率分別用vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vC=2vB,則此反應(yīng)可表示為( ) A.A+3B===2C B.2A+3B===2C C.3A+B===2C D.A+B===C 答案 B 解析 已知2vB===3vA、3vC===2vB,反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,則vA∶vB∶vC=2∶3∶2,因此反應(yīng)方程式為2A+3B===2C。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 4.將化合物A的蒸氣1 mol充入0.5 L容器中加熱分解:2A(g)B(g)+nC(g)。反應(yīng)到3 min時,容器內(nèi)A的濃度為0.8 mol·L-1
18、,測得這段時間內(nèi),平均速率v(C)=0.6 mol·L-1·min-1,則化學(xué)反應(yīng)方程式中n值為 ,v(B)= 。 答案 3 0.2 mol·L-1·min-1 解析 因為化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于相應(yīng)物質(zhì)的反應(yīng)速率之比,所以欲求n值,可先求v(A)的值。Δc(A)=2 mol·L-1-0.8 mol·L-1=1.2 mol·L-1,A的化學(xué)反應(yīng)速率:v(A)===0.4 mol·L-1·min-1,則v(A)∶v(C)=2∶n=0.4 mol·L-1·min-1∶0.6 mol· L-1·min-1=2∶3
19、,故n=3。v(B)=v(A)=×0.4 mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 5.某溫度時,在2 L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系曲線如圖所示。 (1)由圖中的數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)反應(yīng)開始至2 min、5 min時Z的平均反應(yīng)速率為 、 。 (3)5 min后Z的生成速率 (填“大于”“小于”或“等于”)5 min末Z的生成速率
20、。 答案 (1)3X+Y2Z (2)0.05 mol·L-1·min-1 0.04 mol·L-1·min-1 (3)等于 解析 (1)根據(jù)圖示,X減少了0.6 mol,Y減少了0.2 mol,Z生成了0.4 mol,故X、Y、Z的物質(zhì)的量變化之比為3∶1∶2,因5 min后三者共存,故反應(yīng)的方程式為3X+Y2Z。 (2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),依據(jù)反應(yīng)速率計算公式可計算出反應(yīng)速率,需注意Z的初始物質(zhì)的量是0.1 mol。 (3)5 min后Z的物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)速率相等。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的圖像計算題 題點(diǎn) n-t圖像題 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 化學(xué)反應(yīng)速率的概念
21、 1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是( ) A.化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量濃度的增加 B.化學(xué)反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·s-1是指1秒鐘時某物質(zhì)的濃度為0.1 mol·L-1 C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢 D.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯 答案 C 解析 反應(yīng)速率不能用純液體或純固體來表示,A項錯誤;反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率而不是瞬時速率,B項錯誤;化學(xué)反應(yīng)速率是用來表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量,C項正確;有些反應(yīng),反應(yīng)速率很快,反應(yīng)現(xiàn)象卻不明顯,如酸堿中和反應(yīng),D項
22、錯誤。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的概念 2.對于反應(yīng):CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,下列說法正確的是( ) A.用HCl和CaCl2表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同,但所表示的意義相同 B.不能用CaCO3的濃度變化來表示反應(yīng)速率,但可用水來表示 C.用H2O和CO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率相同 D.用CaCl2濃度的減小表示其反應(yīng)速率 答案 A 解析 因為CaCO3是固體,H2O為純液體,不能用其濃度的變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率;D中CaCl2為生成物,故應(yīng)用其濃度的增加來表示反應(yīng)速率,故B、C、D項錯誤;在同一反應(yīng)中,選用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率,反應(yīng)
23、速率數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比,數(shù)值可能相同,也可能不同,但意義相同,故A項正確。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的概念 題組二 根據(jù)定義式進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算 3.在2 L密閉容器內(nèi),某氣體反應(yīng)物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol,則用該氣體表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為( ) A.0.4 mol·L-1·s-1 B.0.3 mol·L-1·s-1 C.0.2 mol·L-1·s-1 D.0.1 mol·L-1·s-1 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 答案 C 解析 用該氣體表示反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v===0.2 mol
24、·L-1·s-1,C正確。 4.在2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)2C(g),若最初加入的A和B都是4 mol,測得10 s內(nèi)A的平均速率v(A)=0.12 mol·L-1·s-1,則反應(yīng)進(jìn)行到10 s時容器中B的物質(zhì)的量是( ) A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 答案 C 解析 10 s內(nèi)v(B)=v(A)=0.04 mol·L-1·s-1,故10 s內(nèi),Δn(B)=10 s×0.04 mol·L-1·s-1×2 L=0.8 mol,因此10 s時,容器內(nèi)n
25、(B)=4 mol-0.8 mol=3.2 mol。 5.把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L容器中,發(fā)生反應(yīng):3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5 min末生成0.2 mol W,若測知以Z濃度變化來表示的平均速率為0.01 mol·L-1·min-1,上述反應(yīng)中Z氣體的化學(xué)計量數(shù)n的值是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 答案 A 解析 利用條件可求:v(W)==0.02 mol·L-1·min-1,利用計量數(shù)關(guān)系計算得n=1。 6.一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣
26、體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,對該反應(yīng)的推斷合理的是( ) A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D6A+2C B.反應(yīng)進(jìn)行到1 s時,v(A)=v(D) C.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時,B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L-1·s-1 D.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時,各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 答案 C 解析 各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比, Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=(1.2-0)mol∶(1.0-0.4) mol∶(1.0-0.2)mol∶(0.4-0)mol=6∶3∶
27、4∶2,所以化學(xué)方程式為3B+4C6A+2D,A項錯誤;不論在什么時刻,用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,B、D項錯誤。 題組三 根據(jù)三段式進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算 7.在可逆反應(yīng)2A(g)+3B(g)xC(g)+D(g)中,已知:反應(yīng)開始加入的物質(zhì)只有A、B,起始濃度A為5 mol·L-1,B為3 mol·L-1,前2 min C的平均反應(yīng)速率為0.5 mol·L-1·min-1,2 min后,測得D的濃度為0.5 mol·L-1,則關(guān)于此反應(yīng)的下列說法中正確的是( ) A.2 min末時A和B的濃度之比為5∶3 B.x=1 C.2 min末時B的濃度為
28、1.5 mol·L-1 D.2 min末時A消耗的濃度為0.5 mol·L-1 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的綜合 答案 C 解析 依題意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(變化)/mol·L-1 1 1.5 1 0.5 c(2 min末)/mol·L-1 4 1.5 1
29、 0.5 可知C正確。 8.在一定溫度下,向一個2 L的真空密閉容器中(預(yù)先裝入催化劑)通入1 mol N2和3 mol H2,經(jīng)過一段時間后,測得容器內(nèi)壓強(qiáng)是起始時的0.9倍。在此時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·min-1,則經(jīng)過時間為( ) A.2 min B.3 min C.4 min D.5 min 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 答案 B 解析 N2?。?H22NH3 起始(mol) 1 3 0 轉(zhuǎn)化(mol) x 3x 2x 剩余(m
30、ol) 1-x 3-3x 2x 由題意得:=0.9 x=0.2 v(H2)==0.1 mol·L-1·min-1 t=3 min。 9.(2017·張家口高二測試)將4 mol A 氣體和2 mol B 氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g) 2C(g)。若2 s末測得C的濃度為 0.6 mol·L-1,現(xiàn)有下列幾種說法: ①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol·L-1·s-1; ②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol·L-1·s-1; ③2 s末,物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70 %; ④2 s末,物質(zhì)B的濃度為0.7
31、 mol·L-1。 其中正確的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 答案 B 解析 由三段式表示: 2A(g)+B(g)2C(g) 開始物質(zhì)的量濃度(mol·L-1) 2 1 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(mol·L-1) 0.6 0.3 0.6 2 s末物質(zhì)的量濃度(mol·L-1) 1.4 0.7 0.6 所以v(A)==0.3 mol·L-1·s-1,v(B)==0.15 mol·L-1·s-1,A的轉(zhuǎn)化率為×100 %=30 %。
32、 題組四 化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較 10.下列四個數(shù)據(jù)都表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的正反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率相同的是( ) ①v(SO2)=0.3 mol·L-1·min-1 ②v(SO3)=0.9 mol·L-1·min-1?、踲(O2)=0.15 mol·L-1·min-1 ④v(O2)=2.25 mol·L-1·min-1 A.①② B.①③ C.③④ D.②④ 答案 B 解析 同一反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。以SO2表示的速率是0.3 mol·L-1·min-1,同一反應(yīng)中用O2表示的速率是0.15 mol·L
33、-1·min-1,①③代表相同反應(yīng)速率。 11.(2017·佳木斯一中月考)對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是( ) A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1 C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 答案 C 解析 根據(jù)反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,可將各種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為A表示的反應(yīng)速率,以此可比較各項反應(yīng)速率的大小
34、,注意單位須換算成統(tǒng)一的速率單位。A項,v(A)=0.5 mol·L-1·min-1≈0.008 3 mol·L-1·s-1;B項,由于B是固體,不能用其表示反應(yīng)速率;C項,v(A)=v(C)=0.05 mol·L-1·s-1;D項,v(A)=v(D)=0.2 mol·L-1·min-1≈0.003 mol· L-1·s-1;故反應(yīng)速率最快的為C項。 12.在a、b、c、d四個不同的容器中,在不同條件下進(jìn)行反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)。在0~t時間內(nèi)測得:a容器中v(A)=1 mol·L-1·s-1,b容器中v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,c容器中v(C)=
35、1.5 mol·L-1·s-1,d容器中v(D)=12 mol·L-1·min-1。則在0~t時間內(nèi),反應(yīng)速率最大的是( ) A.a容器中 B.b容器中 C.c容器中 D.d容器中 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 答案 B 解析 根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,將四個不同容器中的反應(yīng)速率用同一種物質(zhì)表示,比較反應(yīng)速率的大小。如統(tǒng)一用v(B)表示,則a容器中v(B)=0.5 mol·L-1·s-1,b容器中v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,c容器中v(B)=0.5 mol·L-1·s-1,要注意d容器中v(D)=12 mol·L-1·min-1
36、,速率的單位與其他不一致,則轉(zhuǎn)化后v(B)=0.05 mol·L-1·s-1,由此可知b容器中反應(yīng)速率最大。 [綜合強(qiáng)化] 13.某溫度時,在2 L容器中,某一反應(yīng)中A、B的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析得: (1)在4 min末時,A、B的物質(zhì)的量濃度c(A) c(B),從0~4 min內(nèi)A、B的物質(zhì)的量濃度變化量Δc(A) Δc(B)(以上填“>”“<”或“=”)。 (2)從反應(yīng)開始至4 min時,A的平均反應(yīng)速率為 。 (3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
37、 。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的圖像計算題 題點(diǎn) n-t圖像題 答案 (1)= > (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)2AB 解析 (1)由圖可以看出,在4 min末n(A)=n(B)=0.4 mol,又因體積相等,所以c(A)=c(B),從0到4 min內(nèi)Δc(A)=0.2 mol·L-1,Δc(B)=0.1 mol·L-1。 (3)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)∶n(B)=0.4 mol∶0.2 mol=2∶1,4 min后的一段時間以后A、B的物質(zhì)的量不再改變,證明
38、該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。 14.某學(xué)生設(shè)計如圖Ⅰ裝置,測定2 mol·L-1的硫酸分別與鋅粒、鋅粉反應(yīng)的速率。請回答: (1)裝置圖Ⅰ中盛放硫酸的儀器名稱是 。 (2)按照圖Ⅰ裝置實(shí)驗時,已限定了兩次實(shí)驗時間均為10 min,還需要測定的另一個數(shù)據(jù)是 。 (3)實(shí)驗
39、結(jié)束后,得到的結(jié)論是 。 (4)該學(xué)生又將圖Ⅰ裝置中的氣體收集裝置改為圖Ⅱ,實(shí)驗完畢待冷卻后,該生準(zhǔn)備讀取滴定管上液面所在處的刻度數(shù),發(fā)現(xiàn)滴定管中液面高于干燥管中液面,應(yīng)首先采取的操作是 。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率
40、 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的測定 答案 (1)分液漏斗 (2)收集到氣體的體積 (3)其他條件相同時,鋅粉與硫酸的反應(yīng)速率比鋅粒與硫酸的反應(yīng)速率快 (4)調(diào)節(jié)滴定管的高度使得兩側(cè)液面相平 解析 (1)根據(jù)裝置的特點(diǎn)可知,裝置圖Ⅰ中盛放硫酸的儀器名稱是分液漏斗。 (2)要測定反應(yīng)速率,則還需要測定的另一個數(shù)據(jù)是收集到氣體的體積。 (3)由于增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率,所以該實(shí)驗中得出的結(jié)論是其他條件相同時,鋅粉與硫酸的反應(yīng)速率比鋅粒與硫酸的反應(yīng)速率快。 (4)由于氣體的體積受壓強(qiáng)的影響大,所以在讀數(shù)之前還需要采取的措施是調(diào)節(jié)滴定管的高度,使得兩側(cè)液面相平。 15.已知反應(yīng)aA(g
41、)+bB(g)cC(g),某溫度下,在2 L密閉容器中投入一定量的A、B,兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。 (1)從反應(yīng)開始到12 s時,用A表示的反應(yīng)速率為 。 (2)經(jīng)測定,前4 s內(nèi)v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)請在圖中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來。 (4)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進(jìn)行,經(jīng)相同時間后,測量三個容器中的反應(yīng)速率分別為甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol
42、·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1.則甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為 。 考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率的綜合 答案 (1)0.05 mol·L-1·s-1 (2)3A(g)+B(g)2C(g) (3) (4)乙>甲>丙 解析 (1)0~12 s內(nèi),Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,v(A)=0.6 mol·L-1÷12 s=0.05 mol·L-1·s-1。 (2)前4 s內(nèi),Δc(A)=0.8 mol·L-
43、1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1,v(A)=0.3 mol·L-1÷4 s=0.075 mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=a∶c=0.075 mol·L-1·s-1∶0.05 mol·L-1·s-1=3∶2;由圖像知,0~12 s內(nèi)Δc(A)∶Δc(B)=0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1=3∶1=a∶b,則a∶b∶c=3∶1∶2,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)+B(g)2C(g)。 (3)生成物C的濃度從0開始增加,到12 s時達(dá)到最大,Δc(A)∶Δc(C)=a∶c=3∶2,所以Δc(C)=2×0.6 mol·L-1÷3=0.4 mol·L-1,則該曲線如圖所示: 。 (4)丙容器中v(C)=9.6 mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,則丙容器中v(B)=0.08 mol·L-1·s-1,甲容器中v(B)=0.1 mol·L-1·s-1,乙容器中v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,故甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為乙>甲>丙。
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