高二2014年化学寒假作业：化学反应速率
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1.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 mol/L，对此反应速率的表示不正确的是()
A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(Lmin)
B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C.在2 min内的反应速率，用B表示是0.3 mol/(Lmin)
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
解析：选项A，A为固体，不能用固体或纯液体表示化学反应速率，错误。选项B，用B、C、D表示反应速率之比等于化学方程式中B、C、D的系数之比，正确。选项C，v(B)=0.6 mol/L2 min=0.3 mol/(Lmin)，正确。选项D，在这2 min内，无论用B还是用C表示，二者的变化量都是逐渐减小的，则反应速率的值也都是逐渐减小的，正确。
答案：A
2.某温度下，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为：c(X2)=0.4 mol/L，c(Y2)=0.8 mol/L，c(Z)=0.4 mol/L。则该反应的反应式可表示为()
A.X2+2Y2??2XY2
B.2X2+Y2??X2Y
C.3X2+Y2===2X3Y
D.X2+3Y2??2XY2
解析：本题考查了化学反应速率之比等于系数之比。首先求出三种物质的物质的量浓度变化值，分别为0.6 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L。根据物质的量浓度变化之比等于反应速率之比等于系数之比，即可得系数之比为3∶1∶2。
答案：C
3.下列说法正确的是()
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D.在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
解析：化学反应速率通常用单位时内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，化学反应速率是取单位时间内浓度变化的绝对值，所以都为正值。
答案：B
4.在某一化学反应中，反应物A的浓度在15 s内从3.0 mol/L变成1.5 mol/L，在这15 s内A的化学反应速率为()
A.1.5 mol/(Ls) B.1.5 mol/L
C.0.1 mol/(Ls) D.0.1 mol/L
解析：直接根据速率公式计算;
3.0 mol/L-1.5 mol/L15 s=0.1 mol/(Ls)。
答案：C
5.(2011青岛高二检测)可逆反应2A(g)+3B(g)??2C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为：
①v(A)=0.5 mol/(Lmin)
②v(B)=0.6 mol/(Lmin)
③v(C)=0.35 mol/(Lmin)
④v(D)=0.4 mol/(Lmin)
则该反应在不同条件下反应速率最快的是()
A.① B.②
C.③ D.④
解析：在同一反应中，化学反应速率用不同物质的浓度变化表示，无法判断其反应速率的状态，需要根据反应速率之比等于物质的化学计量数之比换算成用同一物质表示的反应速率的数值才能比较其快慢程度。现将上述反应速率都用A的变化表示：
①v(A)=0.5 mol/(Lmin)
②v(A)=23v(B)=0.4 mol/(Lmin)
③v(A)=v(C)=0.35 mol/(Lmin)
④v(A)=2v(D)=0.8 mol/(Lmin)
0.80.40.35，故④情况下反应速率最快。
答案：D
6.(2011平顶山期末)在一定条件下，对于A2(g)+3B2(g)??2AB3(g)反应来说，下列所表示的化学反应速率中最大的是()
A.v(A2)=0.8 mol/(Ls)
B.v(A2)=60 mol/(Lmin)
C.v(AB3)=1.0 mol/(Ls)
D.v(B2)=1.2 mol/(Ls)
解析：比较化学反应速率的大小时要统一单位、统一物质。
答案：B
7.对于反应：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2判断正确的是()
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.不用CaCO3的浓度的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浓度的减少来表示其反应速率
解析：因为CaCO3是固体，H2O是溶剂，不能用其表示化学反应速率。CaCl2的浓度在反应过程中会增加。
答案：A
8.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)??pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为物质系数。在2 s内，用X表示平均速率为0.3m/p mol/(Ls)，则在2 s内，Q物质增加的物质的量为()
A.1.2q/p mol B.1.2m/p mol
C.0.6q/p mol D.0.3q/p mol
解析：由题意知，2 s内v(X)=0.3mp mol/(Ls)，则2 s内X的物质的量减少0.3mp mol/(Ls)2 s2 L=1.2mp mol，那么Q的物质的量增加1.2mpqm mol即1.2qp mol。
答案：A
9.(2011泉州高二检测)在2 L容器中发生3A+B===2C的反应，最初加入的A、B都是4 mol，A的反应速率为0.12 mol/(Ls)，10 s后容器内的总物质的量为()
A.1.6 mol B.2.8 mol
C.6.4 mol D.3.6 mol
解析：v(A)=cAt=cA10 s=0.12 mol/(Ls)，c(A)=1.2 mol/L，n=c(A)V=2.4 mol，因v(A)∶v(B)∶v(C)=n(A)∶n(B)∶n(C)=3∶1∶2，从而求得n(B)=0.8 mol，n(C)=1.6 mol，此时容器内n(A)=4 mol-2.4 mol=1.6 mol，n(B)=(4-0.8) mol=3.2 mol，故容器内的物质的量为1.6 mol+3.2 mol+1.6 mol=6.4 mol。
答案：C
能力提升
10.一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()
A.反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol/(Ls)
B.反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)??Z(g)
解析：本题主要考查化学反应速率的计算及含义。
从图像上看，当反应进行到10 s时，反应达平衡状态，其中Z的反应速率为：v(Z)=1.58 mol2 L10 s=0.079 mol/(L
X的物质的量浓度减少为：
1.20-0.41 mol2 L=0.395 mol/(L
Y的转化率为：
1.00-0.21 mol1.00 mol100%=79.0%;
反应的方程式为：X(g)+Y(g)??2Z(g)。
答案：C
11.根据反应4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2，试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率__________;
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol/(Ls)时，则氧气减少的速率为__________;
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol/L，此时间内SO2的速率为0.4 mol/(Ls)，则开始时氧气的浓度为__________。
答案：(1)SO2或O2 (2)0.88 mol/(Ls) (3)5 mol/L
12.丙酮(CH3COCH3)和碘在酸性溶液中发生下列反应：CH3COCH3+I2—CH3COCH2I+H++I-。
25℃时，该反应的速率由下列经验式决定：
v=2.7310-5c(CH3COCH3)c(H+)mol/(Ls)，25℃时，如果c(I2)、c(CH3COCH3)、c(H+)的起始浓度依次是0.01 mol/L、0.1 mol/L、0.01 mol/L。求：
(1)反应开始时的速率;
(2)当溶液中的I2消耗一半时，反应速率比开始时慢还是快?
解析：(1)反应开始时
c(CH3COCH3)=0.1 mol/L，
c(H+)=0.01 mol/L，
所以v0=2.7310-50.10.01 mol/(Ls)=
2.7310-8 mol/(Ls)。
(2)I2消耗的浓度为0.005 mol/L，消耗的CH3COCH3浓度为0.005 mol/L，生成H+浓度为0.005 mol/L，此时
c(CH3COCH3)=0.1 mol/L-0.005 mol/L=0.095 mol/L，
c(H+)=0.01 mol/L+0.005 mol/L=0.015 mol/L，
vt=2.7310-50.0950.015 mol/(Ls)
=3.8910-8 mol/(Ls)，
因为vtv0=2.7310-8 mol/(Ls)
所以25℃时当溶液中的I2反应掉一半时，反应速率比开始时快。
答案：(1)2.7310-8 mol/(Ls)
(2)3.8910-8 mol/(L2.7310-8 mol/(Ls)，反应速率比开始时快。
13.有人研究了340 K时N2O5的分解反应：2N2O5===4NO2+O2，所得实验数据(各种物质在不同时刻的浓度)见下表。
t/min 0 1 2 3 4
c(N2O5)/mol/L 0.160 0.114 0.080 0.056 0.040
c(O2)/mol/L 0 0.023 0.040 0.052 0.060
(1)图像能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你作出c(N2O5)-t图及c(O2)-t图，描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。
(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请按下式计算化学反应速率，并将计算结果填入表中。
v(B)=|cB2-cB1|t2-t1
t t1-t0 t2-t1 t3-t2 t4-t3
v(N2O5)(mol/Lmin-1)
v(O2)(mol/Lmin-1)
(3)根据计算结果寻找用各物质表示的化学反应速率之间的关系。
解析：(1)依据题给数据在坐标系内描点作图即可。
(2)将相关数据代入计算式分别求算。
(3)对照求出的数据在数值上进行其量的对比关系可知速率之比为化学计量数之比。
答案：(1)
(2)
t t1-t0 t2-t1 t3-t2 t4-t3
v(N2O5)(mol/Lmin-1) 0.046 0.034 0.024 0.016
v(O2)(mol/Lmin-1) 0.023 0.017 0.012 0.008
(3)用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
14.在2 L密闭容器中加入4 mol A和6 mol B，发生下列反应：4A(g)+6B(g)??4C(g)+5D(g)，若经5 s后，剩下的A为2.5 mol，则B的反应速率是多少?
解析：计算转化的A为4 mol-2.5 mol=1.5 mol。
v(A)=1.5 mol2 L5 s=0.15 mol/(Ls)，
再转化成v(B)=32v(A)=320.15 mol/(Ls)=0.225 mol/(Ls)。
答案：0.225 mol/(Ls)
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