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第二章|化學反應(yīng)速率與化學平衡
第一節(jié)　化學反應(yīng)速率
學習目標 重點難點
1.知道化學反應(yīng)速率的表示方法,了解測定化學反應(yīng)速率的簡單方法。能進行化學反應(yīng)速率的簡單計算。 2.通過實驗探究,了解溫度、壓強和催化劑對化學反應(yīng)速率的影響。 3.知道化學反應(yīng)是有歷程的,認識基元反應(yīng)活化能對化學反應(yīng)速率的影響;知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程。 重 點 1.化學反應(yīng)速率的簡單計算。 2.反應(yīng)條件對化學反應(yīng)速率的影響。
難 點 用碰撞理論說明反應(yīng)條件對化學反應(yīng)速率的影響
第1課時　化學反應(yīng)速率
新知探究(一)——化學反應(yīng)速率
1.化學反應(yīng)速率的概念及其表示方法
2.注意事項
(1)化學反應(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)一般不用純液體或固體來表示化學反應(yīng)速率。
(3)在同一化學反應(yīng)中,選用不同物質(zhì)表示化學反應(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。
[題點多維訓練]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)對于任何化學反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯 (　　)
(2)化學方程式中,任何一種物質(zhì)均可用v=求出用該物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率 (　　)
(3)化學反應(yīng)速率指的是某時刻的瞬時速率 (　　)
(4)同一化學反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同 (　　)
2.下列說法正確的是 (　　)
A.在化學反應(yīng)中,固體和純液體的化學反應(yīng)速率為零
B.在可逆反應(yīng)里,當反應(yīng)達到平衡后,其化學反應(yīng)速率為零
C.在某一化學反應(yīng)里,其化學反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變或生成物濃度的改變來表示,其數(shù)值可能相同,也可能不相同
D.化學反應(yīng)速率用生成物濃度的改變來表示時可以是負值
3.(2025·南寧階段檢測)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)經(jīng)a min后SO3(g)的濃度變化情況如圖所示,在0~a min內(nèi)用O2表示的平均反應(yīng)速率為0.04 mol·L-1·min-1,則a等于 (　　)
A.10 B.2.5 C.0.1 D.5
4.反應(yīng)3X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g)在2 L密閉容器中進行,5 min后Y減少了0.5 mol,則此反應(yīng)的反應(yīng)速率為 (`　　)
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1
B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1
D.v(W)=0.10 mol·L-1·s-1
新知探究(二)——化學反應(yīng)速率的計算與大小比較
典例導學　
　　[典例]　Ⅰ.將等物質(zhì)的量A、B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),經(jīng)5 min 后測得D的濃度為0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1。
(1)經(jīng)5 min后A的濃度為　　　　　　　。
(2)反應(yīng)開始前充入容器中B的物質(zhì)的量為　　　　　　　　　　。
(3)B的平均反應(yīng)速率為 　。
(4)x的值為　　　　　。
Ⅱ.對于反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列分別表示不同條件下的反應(yīng)速率,則反應(yīng)速率大小關(guān)系是　　　　　　　　。
　　①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1
　　②v(B)=1.20 mol·L-1·min-1
　　③v(C)=2.40 mol·L-1·min-1
　　④v(D)=0.02 mol·L-1·s-1
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[系統(tǒng)融通知能]
1.化學反應(yīng)速率的計算方法
(1)利用基本公式:v==。
(2)利用比值計算
速率之比=化學計量數(shù)之比=各物質(zhì)的濃度變化量(Δc)之比=各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量(Δn)之比。
(3)“三段式”法計算模板
例如:反應(yīng)　　　　　　mA + nB 　pC
起始濃度/(mol·L-1)　a　 　b　　　　c
轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)　x　 　　　　
t時刻濃度/(mol·L-1) a-x b-　 c+
計算中注意以下量的關(guān)系:
①對反應(yīng)物:c(起始)-c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻);
②對生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)。
2.化學反應(yīng)速率大小的比較
(1)轉(zhuǎn)化法
先換算成統(tǒng)一單位,再將不同物質(zhì)表示的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,如以物質(zhì)A為標準,將用其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的速率,并比較數(shù)值的大小,確定化學反應(yīng)速率的大小。
(2)比值法
對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),先換算成統(tǒng)一單位,再分別計算、、、的值,數(shù)值越大,化學反應(yīng)速率越大。
[題點多維訓練]
題點(一)　化學反應(yīng)速率的計算
1.儲氫合金材料具有優(yōu)異的吸氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時,2 g 某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v=　　　　 mL·g-1·min-1。
2.某溫度下6.5 g鋅粒與40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸反應(yīng),用時10 s時恰好收集H2體積44.8 mL(0 ℃、101 kPa條件下)。
(1)用鋅粒表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為 　g·s-1。
(2)忽略溶液體積的變化,用H+表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為　　　　　mol·L-1·s-1。
(3)忽略溶液體積的變化,用Zn2+表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為　　 　mol·L-1·s-1。
(4)用H2表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為 mol·s-1。
3.在2 L密閉容器中進行反應(yīng):mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q為物質(zhì)的化學計量數(shù)。在0~3 min內(nèi),各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示:
物質(zhì) X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,=。
(1)起始時n(Y)=　　　　 　　　　　　　,n(Q)=　　　　　　。
(2)化學方程式中m=　 　　,n=　 　　　,p=　 　,q=　 　。
(3)用Z表示2 min內(nèi)的反應(yīng)速率為 　。
(4)2 min末Q的轉(zhuǎn)化率為　　　　　　。
題點(二)　化學反應(yīng)速率大小的比較
4.(2025·長沙期中檢測)已知反應(yīng)4X+2Y Z+4W(X、Y、Z、W均為氣體)在不同條件下的化學反應(yīng)速率如下,其中表示反應(yīng)速率最快的是 (　　)
A.v(X)=0.02 mol·L-1·s-1
B.v(Y)=0.6 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.4 mol·L-1·min-1
D.v(W)=0.08 mol·L-1·s-1
5.對于可逆反應(yīng)2M(g)+2N(s) 3P(g)+Q(g),在不同條件下測得的化學反應(yīng)速率如下,下列速率關(guān)系正確的是 (　　)
①v(M)=4 mol·L-1·min-1
②v(M)=0.1 mol·L-1·s-1
③v(P)=0.2 mol·L-1·s-1
④v(Q)=3 mol·L-1·min-1
A.①>④>③>②
B.②>③=①>④
C.③>②=④>①
D.④>③>①>②
第1課時　化學反應(yīng)速率
新知探究(一)
1.快慢　減小　增加　濃度　時間　
mol·L-1·min-1　mol·L-1·s-1
[題點多維訓練]
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
2.選C　固體或純液體的濃度視為常數(shù),不能用固體或純液體的濃度變化量表示化學反應(yīng)速率,A錯誤;可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是正、逆反應(yīng)速率相等但不為零,B錯誤;在同一化學反應(yīng)中,其化學反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示,也可以用生成物濃度的改變來表示,化學計量數(shù)相同的物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率相同,化學計量數(shù)不同的物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率不同,C正確;化學反應(yīng)速率一律用正值表示,D錯誤。
3.選D　在0~a min內(nèi)O2表示的平均速率為0.04 mol·L-1·min-1,則v(SO3)=2v(O2)=0.08 mol·L-1·min-1,故反應(yīng)時間a==5 min,故D正確。
4.選C　依題意,v(Y)==0.05 mol·L-1·min-1,用單位時間內(nèi)不同物質(zhì)的濃度變化量表示的化學反應(yīng)速率之間的關(guān)系為v(X)∶v(Y)∶v(Z)∶v(W)=3∶1∶2∶2,故v(X)=0.15 mol·L-1·min-1,v(Z)=v(W)=0.10 mol·L-1·min-1。
新知探究(二)
[典例]　解析:Ⅰ.(1)5 min內(nèi)C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1,則生成C的物質(zhì)的量是1 mol,生成D的物質(zhì)的量為1 mol,根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于相應(yīng)的化學計量數(shù)之比可知,x=2。則
　　　　　　　3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)
起始/mol　　　n　 　　n　　 0　　0
轉(zhuǎn)化/mol　　　1.5　 　0.5　 1.0　 1.0
5 min末/mol　n-1.5 n-0.5　1.0　1.0
所以有(n-1.5)∶(n-0.5)=3∶5
解得n=3,所以此時A物質(zhì)的濃度為0.75 mol·L-1。
(2)由以上分析可得反應(yīng)開始前充入容器中B的物質(zhì)的量為3 mol。
(3)化學反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學計量數(shù)之比,C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1,所以B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L-1·min-1。
Ⅱ.比較不同條件下的反應(yīng)速率時應(yīng)轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的速率進行比較,根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比進行轉(zhuǎn)換,以A的速率為標準,①對應(yīng)的v(A)=0.01 mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1;②對應(yīng)的v(A)===0.4 mol·L-1·min-1;③v(A)===1.20 mol·L-1·min-1;④v(A)===0.6 mol·L-1·min-1。可知反應(yīng)速率的大小關(guān)系為③>①=④>②。
答案:Ⅰ.(1)0.75 mol·L-1　(2)3 mol　(3)0.05 mol·L-1·min-1
(4)2　Ⅱ.③>①=④>②
[題點多維訓練]
1.30
2.解析:0 ℃、101 kPa條件下,H2的體積為44.8 mL,其物質(zhì)的量為0.002 mol,則根據(jù)反應(yīng)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑可知:Zn~H2SO4~ZnSO4~H2,|Δn(Zn)|=|Δn(H2SO4)|=|Δn(ZnSO4)|=|Δn(H2)|=0.002 mol。|Δm(Zn)|=0.002 mol×65 g·mol-1=0.13 g,v(Zn)==0.013 g·s-1;v(H+)==0.01 mol·L-1·s-1;v(Zn2+)==0.005 mol·L-1·s-1;v(H2)==0.000 2 mol·s-1。
答案:(1)0.013　(2)0.01　(3)0.005　(4)0.000 2
3.解析:對比X的起始量和2 min 末的量,可知反應(yīng)逆向進行。
|Δn(Q)|=|v(Q)·V·Δt|=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol,
對反應(yīng)過程作“三段式”分析如下:
　　　　　mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)
起始/mol　 0.7　　n(Y)　　1　 n(Q)
轉(zhuǎn)化/mol　Δn(X)　Δn(Y)　Δn(Z)　Δn(Q)
2 min末/mol　0.8　 2.7　　0.8　 　2.7
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol
|Δn(Z)|=|0.8 mol-1 mol|=0.2 mol
n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3.0 mol
(1)因===　Δn(Y)=0.4 mol
n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3。
(3)=,v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。
(4)2 min 末Q的轉(zhuǎn)化率α(Q)=×100%=×100%=10%。
答案:(1)2.3 mol　3.0 mol　(2)1　4　2　3
(3)0.05 mol·L-1·min-1　(4)10%
4.選D　都換算為Z的反應(yīng)速率進行比較。
A.v(X)=0.02 mol·L-1·s-1==
1.2 mol·L-1·min-1,v(Z)===0.3 mol·L-1·min-1;B.v(Z)===0.3 mol·L-1·min-1;C.v(Z)=0.4 mol·L-1·min-1;
D.v(W)=0.08 mol·L-1·s-1==
4.8 mol·L-1·min-1,v(Z)===1.2 mol·L-1·min-1;則反應(yīng)速率最快的是D。
5.選C　將①②③④均轉(zhuǎn)化為用物質(zhì)M表示的速率,換算后①②③④依次為v(M)=4 mol·L-1·min-1、v(M)=6 mol·L-1·min-1、v(M)=8 mol·L-1·min-1、v(M)=6 mol·L-1·min-1,③>②=④>①。
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第二章
化學反應(yīng)速率與化學平衡
第一節(jié) 化學反應(yīng)速率
學習目標 重點難點 1.知道化學反應(yīng)速率的表示方法，了解測定化學反應(yīng)速率的簡單方法。能進行化學反應(yīng)速率的簡單計算。 2.通過實驗探究，了解溫度、壓強和催化劑對化學反應(yīng)速率的影響。 3.知道化學反應(yīng)是有歷程的，認識基元反應(yīng)活化能對化學反應(yīng)速率的影響；知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程。 重 點 1.化學反應(yīng)速率的簡單計算。
2.反應(yīng)條件對化學反應(yīng)速率的影響。
難 點 用碰撞理論說明反應(yīng)條件對化學反應(yīng)速率的影響
第1課時 化學反應(yīng)速率
新知探究(一) 化學反應(yīng)速率
新知探究(二) 化學反應(yīng)速率的
計算與大小比較
課時跟蹤檢測
目錄
新知探究(一) 化學反應(yīng)速率
1.化學反應(yīng)速率的概念及其表示方法
快慢
減小
增加
濃度
時間
2.注意事項
(1)化學反應(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)一般不用純液體或固體來表示化學反應(yīng)速率。
(3)在同一化學反應(yīng)中，選用不同物質(zhì)表示化學反應(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。
[題點多維訓練]
1.判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
(1)對于任何化學反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯( )
(2)化學方程式中，任何一種物質(zhì)均可用v=求出用該物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率( )
(3)化學反應(yīng)速率指的是某時刻的瞬時速率( )
(4)同一化學反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同( )
×
×
×
√
√
2.下列說法正確的是 (　　)
A.在化學反應(yīng)中，固體和純液體的化學反應(yīng)速率為零
B.在可逆反應(yīng)里，當反應(yīng)達到平衡后，其化學反應(yīng)速率為零
C.在某一化學反應(yīng)里，其化學反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變或生成物濃度的改變來表示，其數(shù)值可能相同，也可能不相同
D.化學反應(yīng)速率用生成物濃度的改變來表示時可以是負值
解析:固體或純液體的濃度視為常數(shù)，不能用固體或純液體的濃度變化量表示化學反應(yīng)速率，A錯誤；可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是正、逆反應(yīng)速率相等但不為零，B錯誤；在同一化學反應(yīng)中，其化學反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示，也可以用生成物濃度的改變來表示，化學計量數(shù)相同的物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率相同，化學計量數(shù)不同的物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率不同，C正確；化學反應(yīng)速率一律用正值表示，D錯誤。
3.(2025·南寧階段檢測)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)經(jīng)a min后SO3(g)的濃度變化情況如圖所示，在0~a min內(nèi)用O2表示的平均反應(yīng)速率為0.04 mol·L-1·min-1，則a等于 (　　)
A.10 B.2.5
C.0.1 D.5
√
解析:在0~a min內(nèi)O2表示的平均速率為0.04 mol·L-1·min-1，則v(SO3)=
2v(O2)=0.08 mol·L-1·min-1，故反應(yīng)時間a==5 min，故D正確。
4.反應(yīng)3X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g)在2 L密閉容器中進行，5 min后Y減少了0.5 mol，則此反應(yīng)的反應(yīng)速率為 (　　)
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1 B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.v(W)=0.10 mol·L-1·s-1
√
解析:依題意，v(Y)==0.05 mol·L-1·min-1，用單位時間內(nèi)不同物質(zhì)的濃度變化量表示的化學反應(yīng)速率之間的關(guān)系為v(X)∶v(Y)∶v(Z)∶v(W)=3∶1∶2∶2，故v(X)=0.15 mol·L-1·min-1，v(Z)=v(W)=0.10 mol·L-1·min-1。
新知探究(二) 化學反應(yīng)速率的
計算與大小比較
典例導學
[典例]　Ⅰ.將等物質(zhì)的量A、B混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng):
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，經(jīng)5 min 后測得D的濃度為0.5 mol·L-1，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1。
(1)經(jīng)5 min后A的濃度為　　　　　　　。
0.75 mol·L-1
[解析]　Ⅰ.5 min內(nèi)C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1，則生成C的物質(zhì)的量是1 mol，生成D的物質(zhì)的量為1 mol，根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于相應(yīng)的化學計量數(shù)之比可知，x=2。則
　　　　　　　3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)
起始/mol　　　n　 　　n　　 0　　　0
轉(zhuǎn)化/mol　　　1.5　 　0.5　 1.0　　1.0
5 min末/mol　n-1.5 n-0.5　　1.0　　1.0
所以有(n-1.5)∶(n-0.5)=3∶5
解得n=3，所以此時A物質(zhì)的濃度為0.75 mol·L-1。
[典例]　Ⅰ.將等物質(zhì)的量A、B混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng):
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，經(jīng)5 min 后測得D的濃度為0.5 mol·L-1，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1。
(2)反應(yīng)開始前充入容器中B的物質(zhì)的量為 　 。
　[解析]　由以上分析可得反應(yīng)開始前充入容器中B的物質(zhì)的量為3 mol。
[解析]　化學反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學計量數(shù)之比，C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol·L-1·min-1，所以B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L-1·min-1。
(3)B的平均反應(yīng)速率為 　。
3 mol
0.05 mol·L-1·min-1
(4)x的值為　　。
2
Ⅱ.對于反應(yīng)A(g)+3B(g)==2C(g)+2D(g)，下列分別表示不同條件下的反應(yīng)速率，則反應(yīng)速率大小關(guān)系是　　　　　　 。
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 ②v(B)=1.20 mol·L-1·min-1
③v(C)=2.40 mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.02 mol·L-1·s-1
[解析]　比較不同條件下的反應(yīng)速率時應(yīng)轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的速率進行比較，根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比進行轉(zhuǎn)換，以A的速率為標準，①對應(yīng)的v(A)=0.01 mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1；②對應(yīng)的v(A)==
=0.4 mol·L-1·min-1；③v(A)===
1.20 mol·L-1·min-1；④v(A)===0.6 mol·L-1·min-1。可知反應(yīng)速率的大小關(guān)系為③>①=④>②。
③>①=④>②
1.化學反應(yīng)速率的計算方法
(1)利用基本公式:v==。
(2)利用比值計算
速率之比=化學計量數(shù)之比=各物質(zhì)的濃度變化量(Δc)之比=各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量(Δn)之比。
[系統(tǒng)融通知能]
(3)“三段式”法計算模板
例如:反應(yīng)　　　　 mA + nB 　pC
起始濃度/(mol·L-1)　a　 　b　　c
轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)　x　 　　　
t時刻濃度/(mol·L-1) a-x b-　 c+
計算中注意以下量的關(guān)系:
①對反應(yīng)物:c(起始)-c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)；
②對生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)。
2.化學反應(yīng)速率大小的比較
(1)轉(zhuǎn)化法
先換算成統(tǒng)一單位，再將不同物質(zhì)表示的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，如以物質(zhì)A為標準，將用其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的速率，并比較數(shù)值的大小，確定化學反應(yīng)速率的大小。
(2)比值法
對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g)，先換算成統(tǒng)一單位，再分別計算、、、的值，數(shù)值越大，化學反應(yīng)速率越大。
[題點多維訓練]
題點(一)　化學反應(yīng)速率的計算
1.儲氫合金材料具有優(yōu)異的吸氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時，2 g 某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v=　　 mL·g-1·min-1。
30
2.某溫度下6.5 g鋅粒與40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸反應(yīng)，用時10 s時恰好收集H2體積44.8 mL(0 ℃、101 kPa條件下)。
(1)用鋅粒表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為　 g·s-1。
(2)忽略溶液體積的變化，用H+表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為　　　mol·L-1·s-1。
(3)忽略溶液體積的變化，用Zn2+表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為　　 mol·L-1·s-1。
(4)用H2表示的10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為 mol·s-1。
解析:0 ℃、101 kPa條件下，H2的體積為44.8 mL，其物質(zhì)的量為0.002 mol，則根據(jù)反應(yīng)Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑可知:Zn~H2SO4~ZnSO4~H2，|Δn(Zn)|=|Δn(H2SO4)|=|Δn(ZnSO4)|=|Δn(H2)|=0.002 mol。|Δm(Zn)|=0.002 mol×65 g·mol-1=0.13 g，v(Zn)==0.013 g·s-1；v(H+)==0.01 mol·L-1·s-1；v(Zn2+)==0.005 mol·L-1·s-1；v(H2)==0.000 2 mol·s-1。
0.013
0.01
0.005
0.000 2
3.在2 L密閉容器中進行反應(yīng):mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q為物質(zhì)的化學計量數(shù)。在0~3 min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示:
已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1，=。
(1)起始時n(Y)=　　　　　，n(Q)=　　　　　。
物質(zhì) X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
解析:對比X的起始量和2 min 末的量，可知反應(yīng)逆向進行。
|Δn(Q)|=|v(Q)·V·Δt|=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol，
2.3 mol　
3.0 mol　
對反應(yīng)過程作“三段式”分析如下:
　　　　　mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)
起始/mol　 0.7　　n(Y)　　1　 　n(Q)
轉(zhuǎn)化/mol　Δn(X)　Δn(Y) Δn(Z)　Δn(Q)
2 min末/mol　0.8　 2.7　　0.8　 　2.7
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol
|Δn(Z)|=|0.8 mol-1 mol|=0.2 mol
n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3.0 mol
(1)因=== Δn(Y)=0.4 mol
n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。
3.在2 L密閉容器中進行反應(yīng):mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q為物質(zhì)的化學計量數(shù)。在0~3 min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示:
已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1，=。
(2)化學方程式中m=　 　，n=　 　，p=　 　，q=　 　。
物質(zhì) X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
解析:m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3。
1　
4　
2　
3　
3.在2 L密閉容器中進行反應(yīng):mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q為物質(zhì)的化學計量數(shù)。在0~3 min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示:
已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1，=。
(3)用Z表示2 min內(nèi)的反應(yīng)速率為　 。
物質(zhì) X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
解析:=，v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1，故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。
0.05 mol·L-1·min-1　
3.在2 L密閉容器中進行反應(yīng):mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q為物質(zhì)的化學計量數(shù)。在0~3 min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表所示:
已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1，=。
(4)2 min末Q的轉(zhuǎn)化率為　　　。
物質(zhì) X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
解析:2 min 末Q的轉(zhuǎn)化率α(Q)=×100%=×100%=10%。
10%
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題點(二)　化學反應(yīng)速率大小的比較
4.(2025·長沙期中檢測)已知反應(yīng)4X+2Y Z+4W(X、Y、Z、W均為氣體)在不同條件下的化學反應(yīng)速率如下，其中表示反應(yīng)速率最快的是(　　)
A.v(X)=0.02 mol·L-1·s-1
B.v(Y)=0.6 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.4 mol·L-1·min-1
D.v(W)=0.08 mol·L-1·s-1
解析:都換算為Z的反應(yīng)速率進行比較。
A.v(X)=0.02 mol·L-1·s-1==1.2 mol·L-1·min-1，v(Z)==
=0.3 mol·L-1·min-1；B.v(Z)===0.3 mol·L-1·min-1；C.v(Z)=0.4 mol·L-1·min-1；D.v(W)=0.08 mol·L-1·s-1==4.8 mol·L-1·min-1，v(Z)===1.2 mol·L-1·min-1；則反應(yīng)速率最快的是D。
√
5.對于可逆反應(yīng)2M(g)+2N(s) 3P(g)+Q(g)，在不同條件下測得的化學反應(yīng)速率如下，下列速率關(guān)系正確的是 (　　)
①v(M)=4 mol·L-1·min-1 ②v(M)=0.1 mol·L-1·s-1
③v(P)=0.2 mol·L-1·s-1 ④v(Q)=3 mol·L-1·min-1
A.①>④>③>② B.②>③=①>④
C.③>②=④>① D.④>③>①>②
解析:將①②③④均轉(zhuǎn)化為用物質(zhì)M表示的速率，換算后①②③④依次為v(M)=4 mol·L-1·min-1、v(M)=6 mol·L-1·min-1、v(M)=8 mol·L-1·min-1、v(M)=
6 mol·L-1·min-1，③>②=④>①。
課時跟蹤檢測
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一、選擇題
1.調(diào)控化學反應(yīng)速率對于工業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要。下列有關(guān)化學反應(yīng)速率的說法正確的是(　　)
A.化學反應(yīng)速率為0.8 mol·L-1·s-1是指1 s時某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為
0.8 mol·L-1
B.對于任何化學反應(yīng)來說，都必須用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示化學反應(yīng)速率
C.在一定溫度下，增加某固體物質(zhì)的質(zhì)量，不影響化學反應(yīng)速率
D.同一化學反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率，數(shù)值越大，表示化學反應(yīng)速率越快
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解析: 0.8 mol·L-1·s-1是指某物質(zhì)在一段時間內(nèi)的濃度變化量，A項錯誤；一般地，化學反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示，如果是氣體參與反應(yīng)，也可以用一段時間內(nèi)壓強變化來表示，B項錯誤；固體物質(zhì)的濃度一般視為常數(shù)，則增加某固體物質(zhì)的質(zhì)量，不影響化學反應(yīng)速率，C項正確；同一化學反應(yīng)在相同條件下，用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但意義相同，都表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率，D項錯誤。
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2.(2025·石景山區(qū)高二期末)已知:4NH3+5O2==4NO+6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則下列關(guān)系正確的是 (　　)
A.v(NH3)=v(O2)　 　 B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
解析:根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，故v(NH3)∶v(O2)=4∶5，即v(NH3)=v(O2)，故A錯誤；v(O2)∶v(H2O)=5∶6，即v(O2)=v(H2O)，故B錯誤；v(NH3)∶v(H2O)=4∶6，即v(NH3)=v(H2O)，故C錯誤；v(O2)∶v(NO)=5∶4，即v(O2)=v(NO)，故D正確。
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3.一定條件下，向1 L的恒容密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，進行合成氨反應(yīng)。經(jīng)3 s后測得NH3的濃度為0.6 mol·L-1，若NH3的濃度從0.6 mol·L-1增大到1.2 mol·L-1，所用的時間可能 (　　)
A.小于3 s B.等于3 s C.大于3 s D.無法判斷
解析:經(jīng)3 s后測得NH3的濃度為0.6 mol·L-1，說明0~3 s，v(NH3)==0.2 mol·L-1·s-1，若反應(yīng)速率不變，則NH3的濃度從0.6 mol·L-1增大到1.2 mol·L-1，所用的時間為3 s，但化學反應(yīng)速率隨濃度的減小而減慢，因此生成物變化相同的量，所用時間會更長。
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4.(2025·成都期末檢測)把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)==nZ(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W，若測得以Z濃度變化來表示的化學反應(yīng)速率為0.01 mol·L-1·min-1，則上述反應(yīng)中Z氣體的化學計量數(shù)n的值是 (　　)
A.1　　　B.2　　　C.3　　　D.4
解析:W的平均化學反應(yīng)速率v===0.02 mol·L-1·min-1，同一化學反應(yīng)中同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(Z)∶v(W)=0.01 mol·L-1·min-1∶0.02 mol·L-1·min-1=n∶2，解得n=1。
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5.我國科學家利用Pt/a MoC催化劑實現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲，涉及的化學反應(yīng)為CH3OH(g)+H2O(g) 3H2(g)+CO2(g)。不同反應(yīng)條件下測得反應(yīng)速率如下，反應(yīng)速率最大的是(　　)
A.v(H2O)=0.10 mol·L-1·min-1 B.v(H2)=0.27 mol·L-1·min-1
C.v(CH3OH)=0.01 mol·L-1·s-1 D.v(CO2)=2.0 mol·L-1·h-1
解析: = mol·L-1·min-1=0.10 mol·L-1·min-1；= mol·L-1·min-1=
0.09 mol·L-1·min-1；= mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1；= mol·L-1·
h-1≈0.033 mol·L-1·min-1；在單位相同的條件下，不同物質(zhì)的反應(yīng)速率與其化學計量數(shù)的比值越大，其反應(yīng)速率越大，所以反應(yīng)快慢順序是C>A>B>D。
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6.T ℃時，在0.5 L的密閉容器中，氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C，反應(yīng)過程中A、B、C的濃度變化如圖所示。則下列結(jié)論正確的是(　　)
A.10 s時反應(yīng)生成了0.4 mol C
B.該反應(yīng)進行到10 s時，消耗了0.1 mol A
C.該反應(yīng)的化學方程式為3A+B==2C
D.10 s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為0.01 mol·L-1·s-1
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解析:根據(jù)圖示可知在10 s時C的濃度改變了0.4 mol·L-1，由于容器的容積是0.5 L，則10 s時反應(yīng)生成C的物質(zhì)的量n(C)=0.4 mol·L-1×0.5 L=0.2 mol，A錯誤；該反應(yīng)進行到10 s 時，A的濃度減少0.2 mol·L-1，由于容器的容積是0.5 L，則消耗A的物質(zhì)的量n(A)=0.2 mol·L-1×0.5 L=0.1 mol，B正確；在10 s后A、B、C三種物質(zhì)的濃度分別改變了0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1，物質(zhì)改變的濃度比等于化學方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)的比，此時物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，則反應(yīng)的化學方程式為A+3B 2C，C錯誤；在10 s時用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(B)==0.06 mol·L-1·s-1，D錯誤。
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7.在標準狀況下，將5.6 g鐵粉投入100 mL 2 mol·L-1稀硫酸中，2 min時鐵粉恰好完全溶解。關(guān)于該反應(yīng)的速率，四位同學提出了四種表示方法:
甲:v(Fe)=2.8 g·min-1；乙:v(H2SO4)=1 mol·L-1·min-1；
丙:v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1； 丁:v(H2)=1.12 L·min-1。
下列說法正確的是(　　)
A.甲錯誤，因為固體物質(zhì)不能用來表示反應(yīng)速率
B.丁錯誤，因為速率的單位錯誤
C.只有乙錯誤
D.只有丙正確
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解析:v(Fe)==2.8 g·min-1，可用固體質(zhì)量的變化表示反應(yīng)速率，故A錯誤；v(H2)==1.12 L·min-1，數(shù)據(jù)合理，故B錯誤；v(H2SO4)==0.5 mol·
L-1·min-1，則乙錯誤，故C正確；v(H2SO4)=v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1，甲、丙、丁均正確，故D錯誤。
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8.(2025·廣州期中檢測)已知在2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)，經(jīng)2 min后，B的物質(zhì)的量減少1.2 mol。下列有關(guān)反應(yīng)速率的說法正確的是 (　　)
A.用B、C、D表示的反應(yīng)速率大小關(guān)系為2v(B)=3v(C)=6v(D)
B.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L-1·min-1
C.用B表示反應(yīng)在2 min末的反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·min-1
D.增加A的量，化學反應(yīng)速率加快
解析:化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則反應(yīng)速率大小關(guān)系為2v(B)=3v(C)=6v(D)，故A正確；A為純固體，速率單位為mol·L-1·min-1時，不能用純固體表示，故B錯誤；可計算平均速率，不能計算2 min末B的反應(yīng)速率，故C錯誤；A為純固體，增加A的量，化學反應(yīng)速率不變，故D錯誤。
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9.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實驗方法測定的，化學反應(yīng)H2+Cl2==2HCl的反應(yīng)速率v可表示為v=Kcm(H2)cn(Cl2)，式中K為常數(shù)，m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。
由此可推得，m、n值正確的是 (　　)
A.m=1，n=1 B.m=，n= C.m=，n=1 D.m=1，n=
c(H2)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1)
1.0 1.0 1.0 K
2.0 1.0 2.0 K
2.0 4.0 4.0 K
解析:設(shè)三組數(shù)據(jù)編號分別為①②③，分別代入關(guān)系式，則有=2=2m，m=1；=2=4n，n=。
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10.飛秒化學對了解反應(yīng)機理十分重要。C2I2F4光分解反應(yīng)C2I2F4==F2—F2+2I·，經(jīng)過2×10-15 s后C2I2F4的濃度減少6×10-5 mol·L-1。下列說法正確的是(　　)
A.用I·表示的反應(yīng)速率是6×1010 mol·L-1·s-1
B.在2×10-15 s時，I·濃度是C2I2F4濃度的2倍
C.2×10-15 s末時C2I2F4的反應(yīng)速率是3×·s-1
D.F2—F2、I·的速率關(guān)系:v(F2—F2)=2v(I·)
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解析:根據(jù)反應(yīng)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，C2I2F4與I·化學計量數(shù)之比是1∶2，在2×10-15 s后C2I2F4的濃度減少6×10-5 mol·L-1，則I·的濃度變化為1.2×10-4 mol·L-1，則用I·表示的反應(yīng)速率v(I·)==6×1010 mol·L-1·s-1，A正確；起始到2×10-15 s時，I·改變的濃度是C2I2F4改變的濃度的2倍，而不是I·濃度是C2I2F4濃度的2倍，B錯誤；在0~2×10-15 s時C2I2F4的平均反應(yīng)速率v(C2I2F4)==3×1010 mol·L-1·s-1，而不是2×10-15 s末的瞬時速率，C錯誤；化學反應(yīng)速率之比等于方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，則F2—F2、I·的速率關(guān)系:2v(F2—F2)=v(I·)，D錯誤。
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11.將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生反應(yīng):
NH4Br(s)==NH3(g)+HBr(g)，2HBr(g) Br2(g)+H2(g)，2 min后，測知H2的濃度為0.5 mol·L-1，HBr的濃度為4 mol·L-1，若上述反應(yīng)速率用v(NH3)表示，則下列速率正確的是 (　　)
A.0.5 mol·L-1·min-1 B.2.5 mol·L-1·min-1
C.2 mol·L-1·min-1 D.1.25 mol·L-1·min-1
解析:此題為連鎖反應(yīng)，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量為NH4Br分解生成的HBr的量減去HBr分解的量，即c(HBr)=
c生成(HBr)-c分解(HBr)，又知c(H2)=0.5 mol·L-1，則c分解(HBr)=1 mol·L-1，所以
c生成(HBr)=c(HBr)+c分解(HBr)=5 mol·L-1，c(NH3)=c生成(HBr)=5 mol·L-1，v(NH3)==2.5 mol·L-1·min-1。
√
15
14
12
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
3
12.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2 L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng):
3A(g)+B(g)==xC(g)+2D(g)，2 min后測得c(D)=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，下列說法正確的是 (　　)
A.2 min時，A的物質(zhì)的量為1.5 mol
B.2 min時，A的轉(zhuǎn)化率為60%
C.反應(yīng)速率v(B)=0.25 mol·L-1·min-1
D.該反應(yīng)方程式中，x=4
15
14
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
3
解析:由v(C)=0.25 mol·L-1·min-1知，2 min 內(nèi)C的濃度變化量Δc(C)=
0.25 mol·L-1·min-1 ×2 min=0.5 mol·L-1，設(shè)A、B初始濃度為a mol·L-1，結(jié)合題中數(shù)據(jù)，可列出“三段式”:
3A(g)+B(g)==xC(g)+2D(g)
起始濃度/(mol·L-1)　 a　　 a　 　 0　 　 0
轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)　0.75　 0.25 　0.5　 0.5
終態(tài)濃度/(mol·L-1) a-0.75 a-0.25 0.5　 0.5
則2 min時，c(A)∶c(B)=(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5，解得a=1.5
2 min時，A的濃度為1.5-0.75=0.75 mol·L-1，物質(zhì)的量為1.5 mol，A正確；
2 min時，A的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%，B錯誤；v(B)==0.125 mol·
L-1·min-1，C錯誤；由于Δc(C)=Δc(D)，x=2，D錯誤。
15
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
13.一定溫度下，10 mL 0.8 mol·L-1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成的O2的體積(已折算為標準狀況下)如表。
下列敘述正確的是(溶液體積變化忽略不計) (　　)
A.反應(yīng)到6 min時，c(H2O2)=0.2 mol·L-1
B.第4 min時的瞬時速率小于第6 min時的瞬時速率
C.反應(yīng)至6 min時，H2O2分解率為50%
D.0~6 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
t/min 0 2 4 6 8 10
v(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
√
15
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析:反應(yīng)至6 min時，生成O2在標況下的體積為22.4 mL(物質(zhì)的量為0.001 mol)，消耗H2O2的物質(zhì)的量為0.002 mol，則c(H2O2)==0.6 mol·L-1，A錯誤；第4 min時過氧化氫的濃度大于第6 min時過氧化氫的濃度，濃度越大，反應(yīng)速率越快，故第4 min時瞬時速率大于第6 min時的瞬時速率，B錯誤；反應(yīng)至6 min時，生成O2在標準狀況下的體積為22.4 mL(物質(zhì)的量為0.001 mol)，則分解的H2O2的物質(zhì)的量為0.002 mol，所以H2O2分解率為×100%=25%，C錯誤；0~6 min時間內(nèi)，生成Δn(O2)==0.001 mol，由2H2O2 2H2O+O2↑得消耗Δn(H2O2)=2×Δn(O2)=2×0.001 mol=0.002 mol，Δc(H2O2)= mol·L-1=0.20 mol·L-1，所以v(H2O2)=≈3.3×10-2mol·L-1·min-1，D正確。
15
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
二、非選擇題
14.(6分)根據(jù)反應(yīng):4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，試回答下列問題。
(1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率　　　　　(填化學式)。
14
解析:一般不用固體和純液體來表示反應(yīng)速率，所以可用O2、SO2來表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率。
(2)當生成SO2的速率為0.64 mol·L-1·s-1時，則氧氣減少的速率為　　　　　 　　。
解析:不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率和化學方程式中對應(yīng)的化學計量數(shù)成正比，所以氧氣減少的速率為0.64 mol·L-1·s-1×=0.88 mol·L-1·s-1。
O2、SO2
0.88 mol·L-1·s-1
15
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
14.(6分)根據(jù)反應(yīng):4FeS2+11O22 Fe2O3+8SO2，試回答下列問題。
(3)若測得4 s后O2的濃度為2.8 mol·L-1，此時間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率為0.4 mol·
L-1·s-1，則開始時氧氣的濃度為　　　　　　。
14
解析:此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 mol·L-1·s-1，則氧氣表示的速率為0.4 mol·L-1·
s-1×=0.55 mol·L-1·s-1，所以氧氣的濃度變化為0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1，則開始時氧氣的濃度為2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5.0 mol·L-1。
5.0 mol·L-1
15
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
14
15.(8分)固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。某科學實驗將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。a、b、c、d、e括號內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標。
(1)a~b、b~c、c~d三段中，平均反應(yīng)速率最大的時間段是　　　，該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是　　　　　　　　。
15
a~b
1 mol·L-1·min-1
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
14
解析:a~b段氫氣的平均反應(yīng)速率為=1 mol·L-1·min-1，b~c段氫氣的平均反應(yīng)速率為=0.75 mol·L-1·min-1，c~d段氫氣的平均反應(yīng)速率為=0.1 mol·L-1·min-1，所以平均反應(yīng)速率最大的時間段是a~b，該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是1 mol·L-1·min-1。
15
1
2
4
5
6
7
8
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13
3
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15.(8分)固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。某科學實驗將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。a、b、c、d、e括號內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標。
(2)H2的物質(zhì)的量不再改變時，CO2的轉(zhuǎn)化率是　　　　；反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比是　　　。
15
33.3%
7∶5
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
14
解析:由圖可知，平衡時氫氣的物質(zhì)的量為2 mol，列三段式:
3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol　8　　　6　　　 0　　 　　0
變化/mol　6　　　2　　　 2　　 　　2
平衡/mol　2　　　4　　　 2　　 　　2
所以平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%≈33.3%；恒溫、恒容時，氣體壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，所以反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比是(6+8)∶(4+2+2+2)=7∶5。
15課時跟蹤檢測(四)　化學反應(yīng)速率
一、選擇題
1.調(diào)控化學反應(yīng)速率對于工業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要。下列有關(guān)化學反應(yīng)速率的說法正確的是 (　　)
A.化學反應(yīng)速率為0.8 mol·L-1·s-1是指1 s時某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol·L-1
B.對于任何化學反應(yīng)來說,都必須用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示化學反應(yīng)速率
C.在一定溫度下,增加某固體物質(zhì)的質(zhì)量,不影響化學反應(yīng)速率
D.同一化學反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率,數(shù)值越大,表示化學反應(yīng)速率越快
2.(2025·石景山區(qū)高二期末)已知:4NH3+5O24NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則下列關(guān)系正確的是 (　　)
A.v(NH3)=v(O2)　 　 B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
3.一定條件下,向1 L的恒容密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2,進行合成氨反應(yīng)。經(jīng)3 s后測得NH3的濃度為0.6 mol·L-1,若NH3的濃度從0.6 mol·L-1增大到1.2 mol·L-1,所用的時間可能 (　　)
A.小于3 s B.等于3 s
C.大于3 s D.無法判斷
4.(2025·成都期末檢測)把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若測得以Z濃度變化來表示的化學反應(yīng)速率為0.01 mol·L-1·min-1,則上述反應(yīng)中Z氣體的化學計量數(shù)n的值是 (　　)
A.1 B.2 C.3 D.4
5.我國科學家利用Pt/a MoC催化劑實現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲,涉及的化學反應(yīng)為CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g)。不同反應(yīng)條件下測得反應(yīng)速率如下,反應(yīng)速率最大的是 (　　)
A.v(H2O)=0.10 mol·L-1·min-1
B.v(H2)=0.27 mol·L-1·min-1
C.v(CH3OH)=0.01 mol·L-1·s-1
D.v(CO2)=2.0 mol·L-1·h-1
6.T ℃時,在0.5 L的密閉容器中,氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C,反應(yīng)過程中A、B、C的濃度變化如圖所示。則下列結(jié)論正確的是 (　　)
A.10 s時反應(yīng)生成了0.4 mol C
B.該反應(yīng)進行到10 s時,消耗了0.1 mol A
C.該反應(yīng)的化學方程式為3A+B2C
D.10 s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為0.01 mol·L-1·s-1
7.在標準狀況下,將5.6 g鐵粉投入100 mL 2 mol·L-1稀硫酸中,2 min時鐵粉恰好完全溶解。關(guān)于該反應(yīng)的速率,四位同學提出了四種表示方法:
甲:v(Fe)=2.8 g·min-1;
乙:v(H2SO4)=1 mol·L-1·min-1;
丙:v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1;
丁:v(H2)=1.12 L·min-1。
下列說法正確的是 (　　)
A.甲錯誤,因為固體物質(zhì)不能用來表示反應(yīng)速率
B.丁錯誤,因為速率的單位錯誤
C.只有乙錯誤
D.只有丙正確
8.(2025·廣州期中檢測)已知在2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經(jīng)2 min后,B的物質(zhì)的量減少1.2 mol。下列有關(guān)反應(yīng)速率的說法正確的是 (　　)
A.用B、C、D表示的反應(yīng)速率大小關(guān)系為2v(B)=3v(C)=6v(D)
B.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L-1·min-1
C.用B表示反應(yīng)在2 min末的反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·min-1
D.增加A的量,化學反應(yīng)速率加快
9.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實驗方法測定的,化學反應(yīng)H2+Cl22HCl的反應(yīng)速率v可表示為v=Kcm(H2)cn(Cl2),式中K為常數(shù),m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。
c(H2)/(mol·L-1) c(Cl2)/ (mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1)
1.0 1.0 1.0 K
2.0 1.0 2.0 K
2.0 4.0 4.0 K
由此可推得,m、n值正確的是 (　　)
A.m=1,n=1 B.m=,n=
C.m=,n=1 D.m=1,n=
10.飛秒化學對了解反應(yīng)機理十分重要。C2I2F4光分解反應(yīng)C2I2F4F2—F2+2I·,經(jīng)過2×10-15 s后C2I2F4的濃度減少6×10-5 mol·L-1。下列說法正確的是 (　　)
A.用I·表示的反應(yīng)速率是6×1010 mol·L-1·s-1
B.在2×10-15 s時,I·濃度是C2I2F4濃度的2倍
C.2×10-15 s末時C2I2F4的反應(yīng)速率是3×·s-1
D.F2—F2、I·的速率關(guān)系:v(F2—F2)=2v(I·)
11.將固體NH4Br置于密閉容器中,在某溫度下,發(fā)生反應(yīng):NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g),2HBr(g)Br2(g)+H2(g),2 min后,測知H2的濃度為0.5 mol·L-1,HBr的濃度為4 mol·L-1,若上述反應(yīng)速率用v(NH3)表示,則下列速率正確的是 (　　)
A.0.5 mol·L-1·min-1
B.2.5 mol·L-1·min-1
C.2 mol·L-1·min-1
D.1.25 mol·L-1·min-1
12.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2 L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2 min后測得c(D)=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,下列說法正確的是 (　　)
A.2 min時,A的物質(zhì)的量為1.5 mol
B.2 min時,A的轉(zhuǎn)化率為60%
C.反應(yīng)速率v(B)=0.25 mol·L-1·min-1
D.該反應(yīng)方程式中,x=4
13.一定溫度下,10 mL 0.8 mol·L-1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成的O2的體積(已折算為標準狀況下)如表。
t/min 0 2 4 6 8 10
v(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列敘述正確的是(溶液體積變化忽略不計) (　　)
A.反應(yīng)到6 min時,c(H2O2)=0.2 mol·L-1
B.第4 min時的瞬時速率小于第6 min時的瞬時速率
C.反應(yīng)至6 min時,H2O2分解率為50%
D.0~6 min的平均反應(yīng)速率:
v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
二、非選擇題
14.(6分)根據(jù)反應(yīng):4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,試回答下列問題。
(1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率　　　　　　　　　　(填化學式)。
(2)當生成SO2的速率為0.64 mol·L-1·s-1時,則氧氣減少的速率為　　　　　　　。
(3)若測得4 s后O2的濃度為2.8 mol·L-1,此時間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率為0.4 mol·L-1·s-1,則開始時氧氣的濃度為　　　　　　。
15.(8分)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某科學實驗將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。a、b、c、d、e括號內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標。
(1)a~b、b~c、c~d三段中,平均反應(yīng)速率最大的時間段是　　　　　,該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是　　　　　　　　。
(2)H2的物質(zhì)的量不再改變時,CO2的轉(zhuǎn)化率是　　　　;反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比是　　　　。
課時跟蹤檢測(四)
1.選C　0.8 mol·L-1·s-1是指某物質(zhì)在一段時間內(nèi)的濃度變化量,A項錯誤;一般地,化學反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示,如果是氣體參與反應(yīng),也可以用一段時間內(nèi)壓強變化來表示,B項錯誤;固體物質(zhì)的濃度一般視為常數(shù),則增加某固體物質(zhì)的質(zhì)量,不影響化學反應(yīng)速率,C項正確;同一化學反應(yīng)在相同條件下,用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但意義相同,都表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率,D項錯誤。
2.選D　根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比,故v(NH3)∶v(O2)=4∶5,即v(NH3)=v(O2),故A錯誤;v(O2)∶v(H2O)=5∶6,即v(O2)=v(H2O),故B錯誤;v(NH3)∶v(H2O)=4∶6,即v(NH3)=v(H2O),故C錯誤;v(O2)∶v(NO)=5∶4,即v(O2)=v(NO),故D正確。
3.選C　經(jīng)3 s后測得NH3的濃度為0.6 mol·L-1,說明0~3 s,v(NH3)==0.2 mol·L-1·s-1,若反應(yīng)速率不變,則NH3的濃度從0.6 mol·L-1增大到1.2 mol·L-1,所用的時間為3 s,但化學反應(yīng)速率隨濃度的減小而減慢,因此生成物變化相同的量,所用時間會更長。
4.選A　W的平均化學反應(yīng)速率v===0.02 mol·L-1·min-1,同一化學反應(yīng)中同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比,v(Z)∶v(W)=0.01 mol·L-1·min-1∶0.02 mol·L-1·min-1=n∶2,解得n=1。
5.選C　 = mol·L-1·min-1=0.10 mol·L-1·min-1;= mol·L-1·min-1=0.09 mol·L-1·min-1;= mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1;= mol·L-1·h-1≈0.033 mol·L-1·min-1;在單位相同的條件下,不同物質(zhì)的反應(yīng)速率與其化學計量數(shù)的比值越大,其反應(yīng)速率越大,所以反應(yīng)快慢順序是C>A>B>D。
6.選B　根據(jù)圖示可知在10 s時C的濃度改變了0.4 mol·L-1,由于容器的容積是0.5 L,則10 s時反應(yīng)生成C的物質(zhì)的量n(C)=0.4 mol·L-1×0.5 L=0.2 mol,A錯誤;該反應(yīng)進行到10 s 時,A的濃度減少0.2 mol·L-1,由于容器的容積是0.5 L,則消耗A的物質(zhì)的量n(A)=0.2 mol·L-1×0.5 L=0.1 mol,B正確;在10 s后A、B、C三種物質(zhì)的濃度分別改變了0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1,物質(zhì)改變的濃度比等于化學方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)的比,此時物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,則反應(yīng)的化學方程式為A+3B 2C,C錯誤;在10 s時用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(B)==0.06 mol·L-1·s-1,D錯誤。
7.選C　v(Fe)==2.8 g·min-1,可用固體質(zhì)量的變化表示反應(yīng)速率,故A錯誤;v(H2)==1.12 L·min-1,數(shù)據(jù)合理,故B錯誤;v(H2SO4)==0.5 mol·L-1·min-1,則乙錯誤,故C正確;v(H2SO4)=v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1,甲、丙、丁均正確,故D錯誤。
8.選A　化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比,則反應(yīng)速率大小關(guān)系為2v(B)=3v(C)=6v(D),故A正確;A為純固體,速率單位為mol·L-1·min-1時,不能用純固體表示,故B錯誤;可計算平均速率,不能計算2 min末B的反應(yīng)速率,故C錯誤;A為純固體,增加A的量,化學反應(yīng)速率不變,故D錯誤。
9.選D　設(shè)三組數(shù)據(jù)編號分別為①②③,分別代入關(guān)系式,則有=2=2m,m=1;=2=4n,n=。
10.選A　根據(jù)反應(yīng)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,C2I2F4與I·化學計量數(shù)之比是1∶2,在2×10-15 s后C2I2F4的濃度減少6×10-5 mol·L-1,則I·的濃度變化為1.2×10-4 mol·L-1,則用I·表示的反應(yīng)速率v(I·)==6×1010 mol·L-1·s-1,A正確;起始到2×10-15 s時,I·改變的濃度是C2I2F4改變的濃度的2倍,而不是I·濃度是C2I2F4濃度的2倍,B錯誤;在0~2×10-15 s時C2I2F4的平均反應(yīng)速率v(C2I2F4)==3×1010 mol·L-1·s-1,而不是2×10-15 s末的瞬時速率,C錯誤;化學反應(yīng)速率之比等于方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比,則F2—F2、I·的速率關(guān)系:2v(F2—F2)=v(I·),D錯誤。
11.選B　此題為連鎖反應(yīng),即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解,故剩余的HBr的量為NH4Br分解生成的HBr的量減去HBr分解的量,即c(HBr)=c生成(HBr)-c分解(HBr),又知c(H2)=0.5 mol·L-1,則c分解(HBr)=1 mol·L-1,所以c生成(HBr)=c(HBr)+c分解(HBr)=5 mol·L-1,c(NH3)=c生成(HBr)=5 mol·L-1,v(NH3)==2.5 mol·L-1·min-1。
12.選A　由v(C)=0.25 mol·L-1·min-1知,2 min 內(nèi)C的濃度變化量Δc(C)=0.25 mol·L-1·min-1 ×2 min=0.5 mol·L-1,設(shè)A、B初始濃度為a mol·L-1,結(jié)合題中數(shù)據(jù),可列出“三段式”:
　　　　　　 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)
起始濃度/(mol·L-1)　 a　　 　a　 　　0　 　　0
轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)　0.75　　0.25　 　0.5　　0.5
終態(tài)濃度/(mol·L-1) a-0.75　a-0.25　0.5　　0.5
則2 min時,c(A)∶c(B)=(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5,解得a=1.5
2 min時,A的濃度為1.5-0.75=0.75 mol·L-1,物質(zhì)的量為1.5 mol,A正確;2 min時,A的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%,B錯誤;v(B)==0.125 mol·L-1·min-1,C錯誤;由于Δc(C)=Δc(D),x=2,D錯誤。
13.選D　反應(yīng)至6 min時,生成O2在標況下的體積為22.4 mL(物質(zhì)的量為0.001 mol),消耗H2O2的物質(zhì)的量為0.002 mol,則c(H2O2)==0.6 mol·L-1,A錯誤;第4 min時過氧化氫的濃度大于第6 min時過氧化氫的濃度,濃度越大,反應(yīng)速率越快,故第4 min時瞬時速率大于第6 min時的瞬時速率,B錯誤;反應(yīng)至6 min時,生成O2在標準狀況下的體積為22.4 mL(物質(zhì)的量為0.001 mol),則分解的H2O2的物質(zhì)的量為0.002 mol,所以H2O2分解率為×100%=25%,C錯誤;0~6 min時間內(nèi),生成Δn(O2)==0.001 mol,由2H2O22H2O+O2↑得消耗Δn(H2O2)=2×Δn(O2)=2×0.001 mol=0.002 mol,Δc(H2O2)= mol·L-1=0.20 mol·L-1,所以v(H2O2)=≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,D正確。
14.解析:(1)一般不用固體和純液體來表示反應(yīng)速率,所以可用O2、SO2來表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率。(2)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率和化學方程式中對應(yīng)的化學計量數(shù)成正比,所以氧氣減少的速率為0.64 mol·L-1·s-1×=0.88 mol·L-1·s-1。(3)此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 mol·L-1·s-1,則氧氣表示的速率為0.4 mol·L-1·s-1×=0.55 mol·L-1·s-1,所以氧氣的濃度變化為0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1,則開始時氧氣的濃度為2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5.0 mol·L-1。
答案:(1)O2、SO2　(2)0.88 mol·L-1·s-1
(3)5.0 mol·L-1
15.解析:(1)a~b段氫氣的平均反應(yīng)速率為=1 mol·L-1·min-1,b~c段氫氣的平均反應(yīng)速率為=0.75 mol·L-1·min-1,c~d段氫氣的平均反應(yīng)速率為=0.1 mol·L-1·min-1,所以平均反應(yīng)速率最大的時間段是a~b,該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是1 mol·L-1·min-1。
(2)由圖可知,平衡時氫氣的物質(zhì)的量為2 mol,列三段式:
　　 　 3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol　8　 　　6　 　　　0　 　　　0
變化/mol　6　 　　2　 　　　2　 　　　2
平衡/mol　2　 　　4　 　　　2　 　　　2
所以平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%≈33.3%;恒溫、恒容時,氣體壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,所以反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比是(6+8)∶(4+2+2+2)=7∶5。
答案:(1)a~b　1 mol·L-1·min-1　(2)33.3%　7∶5
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