《化学反应速率》专题复习

《化学反应速率》专题复习例1.（化学反应速率的概念、化学反应速率的计算—“三段式”法）1.1.在体积为2L的容器中，化学反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)经2 min，B的浓度减少0.6 mol/L，下列说法正确的是（B）A.用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)-1B.物质C的物质的量增加了0.8 molC.2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·(L·min)-1D.2 min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的【解析】物质A是固体，浓度不变，不能用A表示该反应的反应速率，A错误；2 min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3 mol/(L·min)是2 min内的平均速率，C错误；B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，D错误。

1.2.对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是（D）A.v(A)＝0.5mol·L-1·min-1B.v(B)＝1.2mol·L-1·s-1C.v(D)＝0.4mol·L-1·min-1D.v(C)＝0.1mol·L-1·s-1【解析】本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2mol·L-1·min-1；D项中对应的v(A)＝3mol·L-1·min-1。

例2.（理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学反应速率的影响）2.1.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H 2(g)＋I2(g)2HI(g)，下列说法正确的是（A）A.保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定加快B.保持容器容积不变，向其中加入1 mol Ar，反应速率一定加快C.保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol Ar，反应速率一定加快D.保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率一定加快2.2.（2018天津）室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。

已知常压下，C2H5Br和C2H5OH 的沸点分别为38.4℃和78.5℃。

下列有关叙述错误的是（D）A.加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC.若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间【解析】加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量，A正确。

增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br，B正确。

若反应物增大至2 mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。

所以两种反应物的转化率一定是1:1，C正确。

若起始温度提高至60℃，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间，D错误。

2.3.在一密闭容器中充入一定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2＋O2===2NO，经测定前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L-1·s-1，则6s末NO的浓度为（C）A.1.2mol·L-1B.大于1.2mol·L-1C.小于1.2mol·L-1D.不能确定【解析】本题考查化学反应速率的计算，意在考查学生对化学反应速率公式的灵活运用能力。

前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L－1·s－1，即用NO表示的反应速率为0.2mol·L－1·s－1，如果3～6s的反应速率仍为0.2mol·L－1·s－1，则NO的浓度为1.2mol·L－1，由于随着反应进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故应小于1.2mol·L－1。

2.4.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L-1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L-1D.第3组实验的反应温度低于30℃【解析】由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。

第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30℃，D错误。

例3.（化学反应速率变化的论述题）3.在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。

回答下列问题：（1）在0～60s 时段，反应速率v (N 2O 4)为_________________。

（2）100℃时到达平衡后，改变反应温度为T ，c (N 2O 4)以0.002mol/L/s 的平均速率降低，经10s 又 达到平衡。

则T ________100℃（填“大于”或“小于”），判断理由是____________________。

设达到平衡时，100℃温度下的逆反应速率为v 1，T 温度下的逆反应速率为v 2，则v 1_______v 2（填“大于”或“小于”），判断理由是_____________________________。

(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T ，c (N 2O 4)降低，说明平衡N 2O 4(g)2NO 2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T >100℃。

v 1小于v 2，理由是T 温度更高，且T 温度下N 2O 4浓度更大。

变式训练：1.一定条件下，向2 L 密闭容器中加入2 mol N 2和10 mol H 2，发生反应N 2(g)+3H 2(g)NH 3(g)，2 min 时测得剩余N 2为1 mol ，下列化学反应速率表示不正确的是（C ）A.v (N 2)＝0.25 mol·L -1·min -1B.v (H 2)＝0.75 mol·L -1·min -1C.v (NH 3)＝1 mol·L -1·min -1D.v (NH 3)＝0.5 mol·L -1·min -1【解析】一定条件下，向2 L 密闭容器中加入2 mol N 2和10 mol H 2,2 min 时测得剩余N 2为1 mol ，故2 min 内以N 2表示的反应速率v (N 2)＝Δc N 2Δt ＝2－1mol2 L 2 min＝0.25 mol·L －1·min －1，A 项正确；由于反应速率之比等于化学计量数之比，故v (H 2)＝3v (N 2)＝3×0.25 mol·L －1·min －1＝0.75 mol·L－1·min －1，B 项正确；v (NH 3)＝2v (N 2)＝2×0.25 mol·L －1·min －1＝0.5 mol·L －1·min －1，C 项错误，D 项正确。

2.对于反应N 2(g)＋3H 2O(g)2NH 3(g)＋32O 2(g)，在不同时间段内所测反应速率见选项，则表示该化学反应进行最快的是（B ）A.v (NH 3)＝1.5 mol·(L·min)－1B.v (N 2)＝1.2 mol·(L·min)－1C.v (H 2O)＝1.67 mol·(L·min)－1D.v (O 2)＝1.5 mol·(L·min)－13.如图所示为800℃时A 、B 、C 三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是（C ）A.发生的反应可表示为：2A(g)2B(g)＋C(g)B.前2 min A 的分解速率为0.1 mol·L -1·min -1C.开始时，正逆反应同时开始D.2 min 时，A 、B 、C 的浓度之比为2∶3∶1【解析】根据图像，反应过程中A 的浓度减小，B 、C 浓度增大，因此A 为反应物，B 、C 为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g) 2B(g)＋C(g)，A 说法正确。

前2 min ，v (A)＝0.4 mol·L －1－0.2 mol·L －12 min＝0.1 mol·L －1·min －1，B 说法正确。

开始时加入的物质为A 和B ，没有C ，C 说法错误。

根据图像，2 min 时，A 、B 、C 的浓度分别为0.2 mol·L －1、0.3 mol·L －1、0.1mol·L －1，因此D 说法正确。

4.在一定温度下，向一个2 L 的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N 2和3 mol H 2，发生反应：N 2＋3H 22NH 3。

经过一段时间后，测得容器内压强是起始的0.9倍，在此时间内，H 2平均反应速率为0.1 mol/(L·min)，则所经过的时间为（B ）A.2 minB.3 minC.4 minD.5 min【解析】设参加反应的N 2的物质的量为x ，根据化学方程式：N 2 ＋ 3H 2 2NH 3起始物质的量(mol) 1 3 0反应的物质的量(mol) x 3x 2x测定时物质的量(mol) 1－x 3－3x 2x反应后总物质的量为：1－x ＋3－3x ＋2x ＝4－2x根据阿伏加德罗定律的推论：物质的量之比等于压强之比，列式可得： 4 mol 4 mol －2x ＝10.9，解得：x ＝0.2 mol 。