2019-2020学年高中化学《化学反应原理》第2章第三节第1课时知能优化训练 鲁科版选修4.doc

2019-2020学年高中化学《化学反应原理》第2章第三节第1课时知

能优化训练鲁科版选修4

1．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经过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表示的反应速率为0.4 mol·L－1·min－1

B．分别用B、C、D表示的反应速率数值之比为3∶2∶1

C．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol·L－1·min－1

D．在这2 min内用B表示的反应速率减小，用C表示的反应速率逐渐增大

解析：选B。因A是固态物质，不能用其浓度变化来表示化学反应速率，A不正确；C是用B表示的2 min内的平均反应速率，C不正确；随着时间的推移，反应物浓度减小的速率和生成物浓度增大的速率都将逐渐减小，D不正确。

2．已知4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式是( )

A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O)

C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO)

解析：选D。同一反应中，用各物质表示的化学反应速率数值之比等于各物质的系数之比。

3．(2011年榆林高二检测)在不同条件下分别测得的反应2SO

2＋O23的化学反应速率，其中表示该反应进行最快的是( )

A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1

B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1

C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1

D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1

解析：选D。解本题的关键是抓住“两统一”，即统一单位和统一物质，依据速率之比等于系数之比，将B、C、D三项均统一表示成SO2的速率、单位为mol·L－1·min－1，B项：v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol·L－1·min－1，C项：v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1＝6 mol·L－1·min－1，D项：v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60＝12 mol·L－1·min－1。

4．一定温度下，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·L－1·s－1

B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1

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)＋ Z(g)

解析：选C。观察曲线的走势可知，在10 s时，反应达到平衡，是一可逆的反应，X减少了1.2 mol－0.41 mol＝0.79 mol，Y减少了1 mol－0.21 mol＝0.79 mol，Z增加了1.58 mol。则用Z表示反应速率为1.58 mol/2L/10 s＝0.079 mol·L－1·s－1，A错；X减少了0.79/2 mol·L －1，B错；反应开始到10 s时，Y的转化率为(0.79/1)×100%＝79%，则C正确；变化量之比等于化学计量数比，X、Y、Z化学计量数之比应为0.79∶0.79∶1.58＝1∶1∶2，D项不正确。

5．将化合物A的蒸气1 mol充入0.5 L容器中加热分解： B(g)＋n C(g)。反应到3 min末时，容器内A的浓度为0.8 mol·L－1，测得这段时间内，平均反应速率v(C)＝0.6 mol·L－1·min－1，则化学方程式中n值为__________，v(B)＝__________。

解析：因为化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比，所以欲求n 值，可先求v(A)的值。

Δc (A)＝1 mol 0.5 L

－0.8 mol·L －1 ＝1.2 mol·L －1；

A 的化学反应速率：v (A)＝Δc Δt ＝1.2 mol·L －13 min

＝0.4 mol·L －1·min －1，则v (A)∶v (C)＝2∶n ，代入数据知n ＝3。v (B)＝12v (A)＝12

×0.4 mol·L －1·min －1＝0.2 mol·L －1·min －1。 答案：3 0.2 mol·L －1·min －1

1．在可逆反应2A(g)＋x C(g)＋D(g)中，已知：起始浓度A 为5 mol·L －1，B

为3 mol·L －1，C 的反应速率为0.5 mol/(L·min)，2 min 后，测得D 的浓度为0.5 mol·L

－1。则关于此反应的下列说法正确的是( )

A ．2 min 末时A 和

B 的浓度之比为5∶3

B ．x ＝1

C ．2 min 末时B 的浓度为1.5 mol·L －1

D ．2 min 末时A 的消耗浓度为0.5 mol·L －1

解析：选C 。根据化学方程式

2A(g)＋ x C(g)＋D(g)

开始浓度(mol·L －1) 5 3 0 0 变化的浓度－1 1 1.5 1 0.5 2 min 后的浓度－1

4 1.

5 1 0.5 由于D 的浓度等于C 的浓度的12

，故x ＝2,2 min 后，A 和B 的浓度之比等于8∶3,2 min 末时B 的浓度为1.5 mol·L －1,2 min 末时A 消耗的浓度为1 mol·L －1。

2．在四个不同的容器中，在不同条件下进行合成氨的反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断生成氨的速率最快的是( )

A ．v (H 2)＝0.1 mol/(L·min)

B ．v (N 2)＝0.1 mol/(L·min)

C ．v (N 2)＝0.2 mol/(L·min)

D ．v (H 2)＝0.3 mol/(L·min)

解析：选C 。都转化为用N 2表示的化学反应速率进行比较。

3．在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s 末，硫酸的浓度减少了0.6 mol/L ，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s 内生成硫酸铝的平均反应速率是( )

A ．0.02 mol/(L·s)

B ．1.8 mol/(L·s)

C ．1.2 mol/(L·s)

D ．0.18 mol/(L·s)

解析：选A 。10 s 末，H 2SO 4的浓度减少了0.6 mol/L ，反应速率为0.06 mol(L·s)，根

据方程式：2Al ＋3H 2SO 4===Al 2(SO 4)3＋3H 2↑，则v [Al 2(SO 4)3]＝13

v (H 2SO 4)＝0.02 mol/(L·s)。 4．在体积为2 L 的密闭容器内合成氨，已知在时间t 内，氨的物质的量增加了0.6 mol ，

在此时间内，用氢气表示的平均反应速率是0.45 mol·L －1·s －1，则t 是( )

A ．0.44 s

B ．1 s

C ．1.33 s

D ．2 s

解析：选B 。v (NH 3)＝23

v (H 2)＝0.30 mol·L －1·s －1，氨气浓度的变化量为0.6 mol/2L ＝0.30 mol·L －1，因此反应所需时间为：Δt ＝Δc v ＝0.30 mol·L －10.30 mol·L －1·s －1

＝1 s 。 5．反应2CH 4＋2NH 3＋3O 2===2HCN ＋6H 2O(g)中，某时间内测知HCN 表示的反应速率为n

mol·L －1·min －1，O 2表示的反应速率为m mol·L －1·min －1

，则m 与n 的关系为( )

A ．m ＝12n

B ．m ＝23

n C ．m ＝32

n D ．m ＝2n 解析：选C 。v (O 2)∶v (HCN)＝3∶2＝m ∶n ，则m ＝32

n 。 6.

(2010年河南郑州高二质检)CaCO 3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO 2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不．

正确的是( ) A ．反应开始2 min 内平均反应速率最大

B ．反应4 min 后平均反应速率最小

C ．反应开始4 min 内，温度对反应速率的影响比浓度大

D ．反应在第2 min 到第4 min 内消耗CaCO 3的质量为20 g

解析：选A 。由CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑可知产生CO 2的物质的量与CaCO 3的物质的量相等，故0.2 mol CO 2对应消耗CaCO 3的质量为0.2 mol×100 g/mol＝20 g ，D 对；由于图象的横坐标是时间，纵坐标是CO 2的物质的量，故可以用单位时间内放出CO 2的物质的量表示其反应速率，表现在图象上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越快，放出CO 2越多，故

B 、

C 对，A 错。

7．a X(g)＋b c Z(g)＋d W(g)在一定体积的密闭容器中反应5 min 达到平衡时，X

减少n mol·L －1，Y 减少n 3 mol·L －1，Z 增加2n 3

mol·L －1。若将体系压强增大，W 的百分含量不发生变化。则化学方程式中各物质的化学计量数之比a ∶b ∶c ∶d 应为( )

A ．3∶1∶2∶1

B ．1∶3∶2∶2

C ．1∶3∶1∶2

D ．3∶1∶2∶2

答案：D

8．一定条件下，将A 2和B 2两种气体通入1 L 的密闭容器中，反应按下式进行：x A 2(g)＋

y B 2(g)===2C(g)，2 min 内的反应速率表示如下：v (A 2)＝0.5 mol·L －1·s －1，v (B 2)＝1.5 mol·L

－1·s －1，v (C)＝1 mol ·L －1·s －1，则x 、y 的值分别为( )

A ．2和3

B ．3和2

C ．3和1

D ．1和3

解析：选D 。根据同一化学反应，用不同物质表示其反应速率，其数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比：v (A 2)∶v (B 2)∶v (C)＝x ∶y ∶2＝0.5∶1.5∶1＝1∶3∶2，所以x ＝1，y ＝3，故选D 。

9．有可逆反应：m A ＋n x C(A 、B 、C 均为气体)，已知：v (A)＝a mol·L －1·min －1，v (B)＝b mol·L －1·min －1，v (C)＝c mol·L －1·min －1，则x 的值为( ) A.bc n

B.ac m

C.mc b

D.mc a 解析：选D 。本题考查的实质是：化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v (A)∶v (B)∶v (C)＝m ∶n ∶x 。由此式可得：v (A)∶v (C)＝m ∶x ，v (B )∶v (C)＝n ∶x ，因此x ＝mc a 或nc b

。题目难度不大，但由于是用字母计算，较为抽象，有些同学容易出错。在计算中

首先要注意把握好时间、体积、物质的量、物质的量浓度等几个因素的运用以及单位换算。

10．将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：

2A(g)＋ 2C(g)，若经2 s 后测得C 浓度为0.6 mol·L －1，现有下列几种说法：

①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3 mol·L －1·s －1

②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6 mol·L －1·s －1

③2 s 末时物质A 的转化率为70%

④2 s 末时物质B 的浓度为0.7 mol·L －1

其中正确的是( )

A ．①③

B ．①④

C ．②③

D ．③④

解析：选B 。解题时先利用所给条件写出方程式：

2A(g)＋ 2C(g)

起始浓度/mol·L －1 2 1 0

转化浓度/mol·L －1 0.6 0.3 0.6

2 s 末时浓度/mol·L －1 1.4 0.7 0.6

利用算出的数据，就可以进行分析：

①v (A)＝2 mol·L －1－1.4 mol·L

－12 s

＝0.3 mol·L －1·s －1 ②v (B)＝1 mol·L －1－0.7 mol·L －12 s

＝0.15 mol·L －1·s －1 ③A 的转化率＝2 mol·L －1－1.4 mol·L －12 mol·L

－1×100%＝30%，④2 s 末时B 的浓度为0.7 mol·L －1，只有①④正确。

11．根据反应4FeS 2＋11O 2 2Fe 2O 3＋8SO 2，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SO 2的速率为0.64 mol·L －1·s －1时，则氧气减少的速率为__________；

解析：(1)表示该反应的化学反应速率，不能用固体或纯液体，所以不能用FeS 2和Fe 2O 3。

(2)v (O 2)＝11 v 28＝118

×0.64 mol·L －1·s －1＝0.88 mol·L －1·s －1。 答案：(1)O 2、SO 2 (2)0.88 mol·L －1·s －1

12．如图表示800 ℃时，A 、B 、C 三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t 是到达平衡状态的时间。试回答：

(1)该反应的反应物是________。

(2)该反应的化学反应方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)若达到平衡状态的时间是 2 min ，则这 2 min 内用A 物质表示的平均反应速率为________________。

解析：对于图象题，首先要弄清楚图象横、纵坐标所代表的意义，计算时，把握化学反应中各物质的变化量与化学方程式中系数成正比，另外还要注意单位的统一。从图象来看A 的物质的量浓度减小，故A 为反应物。由各物质浓度的变化量之比等于系数之比(2.4－

1.2)∶(0.4－0)∶(1.2－0)＝3∶1∶3，故此可逆反应的方程式为：＋3C(g)。

v (A)＝Δc Δt ＝2.4 mol·L －1－1.2 mol·L －12 min

＝0.6 mol·L －1·min －1。 答案：(1)A

=====燃烧

B(g)＋3C(g)

(3)0.6 mol·L －1·min －1

13．在反应a A(g)＋b c C(g)＋d D(g)中：

(1)若开始反应时只充入了A 和B ，则v (正)________，而v (逆)________。

(2)若开始反应时只充入了C 和D ，则在达到平衡前的时间内都有v (正)____v (逆)(填“>”、“<”或“＝”)。

(3)若达平衡时c (A)增加了n V mol·L －1，那么在此过程中c (B)________(“增加”或“减少”)了________mol·L －1；c (C)________(“增加”或“减少”)了________mol·L －1；若达

平衡时所用时间为t 秒，用c (D)的变化表示该反应的速率为________mol·L －1·s －1且

v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝__________________。

解析：(1)开始反应时只充入了A 和B ，说明反应从反应物开始的，则刚开始时，v (正)最大，v (逆)为零，反应过程中v (正)逐渐减小，v (逆)逐渐增大。

(2)开始反应时只充入了C 和D ，说明反应从生成物开始的，则刚开始时，v (正)为零，v (逆)最大，在达到平衡前的过程中，始终存在v (正)

(3)若c (A)增加了n V mol·L －1，表示反应从逆反应开始，因此，c (B)不断增加，c (C)不断

减少。由Δc Δc ＝a b ，则Δc (B)＝b a ·n V mol·L －1＝bn aV

mol·L －1， Δc Δc ＝a c ，则Δc (C)＝c a ·n V mol·L －1＝cn aV mol·L －1，同理，Δc (D)＝d a ·n V

mol·L －1＝dn aV mol·L －1，则v (D)＝Δc Δt ＝d a ·n Vt mol·L －1·s －1＝dn atV

mol·L －1·s －1。 根据用各物质的变化表示的反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比，则有：

v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d 。

答案：(1)最大 为零 (2)<

(3)增加 bn aV 减少 cn aV dn atV

a ∶

b ∶

c ∶

d 14．(2011年黄冈中学高二测试)(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应： F

e 2O 3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO 2(g)

该温度下，在2 L 盛有Fe 2O 3粉末的密闭容器中通入CO 气体，10 min 后，生成了单质铁11.2 g 。则10 min 内CO 的平均反应速率为________________________________________________________________________。

(2)甲酸甲酯水解反应方程式为：

HCOOCH 3(l)＋H 2＋CH 3OH(l)

ΔH >0

某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计，为1 L)。反应体系中各组分

1

请计算15 min ～20 min 范围内甲酸甲酯的减少量为__________ mol ，甲酸甲酯的平均反

应速率为__________ mol·L －1·min －1。

解析：本题考查化学反应速率的计算，解题时把握计算公式，找准相关量。

(1)10 min 时铁的物质的量为

n (Fe)＝11.2 g 56 g/mol

＝0.2 mol ， 生成0.2 mol Fe 需要消耗0.3 mol CO ，故在10 min 内Δc (CO)＝0.3 mol 2L

＝0.15 mol/L ，所以v (CO)＝0.15 mol/L 10 min

＝0.015 mol·L －1·min －1。 (2)15 min 时，甲酸甲酯的转化率为6.7%，所以15 min 时，甲酸甲酯的物质的量为1.00 mol －1.00 mol×6.7%＝0.933 mol ；20 min 时，甲酸甲酯的转化率为11.2%，所以20 min 时，甲酸甲酯的物质的量1.00 mol －1.00 mol×11.2%＝0.888 mol ，所以15 min 至20 min 范围内甲酸甲酯的减少量为0.933 mol －0.888 mol ＝0.045 mol ，则甲酸甲酯的平均速率＝0.045

mol/(5 min×1 L)＝0.09 mol·L －1·min －1。

答案：(1)0.015 mol·L －1·min －1

(2)0.045 0.009