高中化学 化学反应速率大小的比较选修4

化学反应速率大小的比较

高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆

化合物AX 3和单质X 2在一定条件下反应可生成化合物AX 5。回答下列问题：

反应AX 3(g)＋X 2(g)AX 5(g)在容积为10 L 的密闭容器中进行。起始时AX 3和X 2均为0.2 mol 。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

（1）列式计算实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX 5)＝_________________。

（2）图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX 5)由大到小的次序为________(填实验序号)。

【参考答案】（1）10 L×60 min 0.10 mol

≈1.7×10－4 mol·L －1·min －1

（2）bca

（2）由（1）可知到达平衡时生成AX 5的量为0.10 mol 。实验b 从反应开始至达到平衡时所用时间为40 min ，其反应速率v (AX 5)＝10 L×40 min 0.10 mol ＝2.5×10－4 mol·L －1·min －1。实验c 达到平衡时气体总物质的量n ＝0.40 mol×175 kPa 140 kPa ＝0.32 mol ，从反应开始到达到平衡时的反应速率v (AX 5)＝10 L×45 min 0.08 mol ≈1.8×10－4 mol ·L －1·min －1

。所以v (AX 5)由大到小的顺序是bca 。

比较化学反应速率大小的三步骤

（1）变换单位——将各反应速率的单位统一。

（2）转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。

（3）比较大小——比较各反应速率的数值大小。

1．在四个不同的容器中，在不同条件下进行合成氨反应。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)−1

B ．v (N 2)=0.1 mol·(L·min)−1

C．v(N2)=0.2 mol·(L·min)−1D．v(NH3)=0.3 mol·(L·s)−1

2．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1。

下列有关反应速率的比较中正确的是

A．④＞③＝②＞①B．①＞④＞②＝③

C．①＞②＞③＞④D．④＞③＞②＞①

3．某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述正确的是

A．OA段表示开始时，反应速率稍慢

B．AB段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用

C．BC段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多

D．OC线表示随时间增加，反应速率逐渐增大

4．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表：

t/min 0 2 4 6 8 10

V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)

A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1

B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·(L·min)－1

C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1

D．反应至6 min时，H2O2分解了50%

5．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，生成的产物也是气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示。请回答下列问题：

（1）反应进行到6 s时，B的平均反应速率为_____________。

（2）该反应的化学方程式为__________________。

（3）若该反应分别在甲、乙、丙、丁四个相同的密闭容器中进行，经相同的一段时间后，测得四个容器中的反应速率分别为

甲：v(A)=0.75 mol·L−1·min−1

乙：v(B)=0.01 mol·L−1·s−1

丙：v(C)=0.40 mol·L−1·min−1

丁：v(D)=0.45 mol·L−1·min−1

则甲、乙、丙、丁四个容器中反应速率由大到小的顺序为_____________________。

1．【答案】D

【解析】本题考查化学反应速率的计算与大小比较。合成氨的化学方程式为

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，根据速率比等于化学计量数之比，把四个选项的速率换算成用N2表示的速率，则A．v(N2)=v(H2)=0.03 mol·(L·min)−1；D．v(N2)=v(NH3)=0.15 mol·(L·s)−1=9 mol·(L·min)−1。答案选D。

2．【答案】B

【解析】用比值法进行反应速率大小的比较，v (A)＝0.45 mol·L －1·s －1；31v (B)＝31×0.6＝0.2(mol·L －1·s －1)；21v (C)＝21×0.4＝0.2(mol·L －1·s －1)；21v (D)＝21

×0.45＝0.225(mol·L －1·s －1)，故①＞④＞②＝③，B 项正确。

3．【答案】A

4．【答案】C

【解析】根据题目信息可知，0～6 min ，生成22.4 mL(标准状况)氧气，消耗0.002 mol H 2O 2，则v (H 2O 2)≈3.3×10－2 mol·(L·min)－1

，A 项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B 项正确；反应至6 min 时，剩余0.002 mol H 2O 2，此时c (H 2O 2)＝0.20 mol·L －1，C 项错误；反应至6 min 时，消耗0.002 mol H 2O 2，转化率为50%，D 项正确。

5．【答案】（1）0.05 mol·L −1·s −1

（2）3B(g)+4C(g)

6A(g)+2D(g) （3）丁>乙>甲>丙 【解析】（1）v (B)===0.05 mol·L −1·s −1。

（2）图中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，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∶4∶2，所以反应的化学方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)。

（3）根据v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=6∶3∶4∶2，转化为用B 的浓度变化表示的反应速率，甲容器中v (B)=0.75/2 mol·L −1·min −1=0.375 mol·L −1·min −1；乙容器中v (B)=0.60 mol·L −1·min −1；丙容器中v (B)= 0.40 mol·L −1·min −1×

=0.30 mol·L −1·min −1；丁容器中v (B)=0.45 mol·L −1·min −1×=0.675 mol·L −1·min −1。故甲、乙、丙、丁四个