化学反应速率的计算及比较专题训练带答案解析
(七）化学反应速率的计算与比较专题
1．在一定条件下，发生反应：2X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH＝－197 kJ· mol －1，若将2 mol X和1 mol Y充入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得X的物质的量为1.4 mol，下列说法正确的是( )
A．10 min内，反应放出的热量为197 kJ热量
B．10 min内，X的平均反应速率为0.06 mol·L－1·min－1
C．第10 min时，Y的反应速率小于0.015 mol·L－1·min－1(假如体系温度不变) D．第10 min时，Z浓度为0.6 mol·L－1
2．一定温度下，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)如表所示。
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)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·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%
3．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
4．对反应A＋B AB来说，常温下按以下情况进行反应：
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL ④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL
四者反应速率的大小关系是( )
A．②>①>④>③B．④>③>②>①
C．①>②>④>③D．①>②>③>④
5．(2015·XX检测)在可逆反应2A(g)＋3B(g)?x C(g)＋D(g)中，已知：反应开始加入的物质只有A、B，起始浓度A为5 mol·L－1，B为3 mol·L－1，前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1。2 min末，测得D的浓度为0.5 mol·L－1。则关于此反应的下列说法中正确的是()
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．前2 min，A的消耗浓度为0.5 mol·L－1
6．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示。对该反应的推断合理的是()
A．该反应的化学方程式为3B＋3D?6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
7．恒温、恒容时可逆反应：A(g)＋2B(g)?2C(g)，开始时充入一定量的A、B，反应一段时间后达到平衡状态。在此过程中，以B的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图。则图中阴影部分面积可以表示( )
A．A的浓度减少
B．B的物质的量减少
C．C的物质的量浓度增加
D．A的物质的量减少
8．NH3和O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)?2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后反应达到平衡，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( ) A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1
B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1
C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1
9．为探究锌与稀硫酸的反应速率[用v(H2)表示]，向反应混合液中加入某些物质。下列判断正确的是( )
A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变
B．加入少量硝酸，v(H2)变大
C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小
D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小
10.用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是( )
A．O E段表示的平均速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为
0．4 mol·L－1·min－1
C．O E、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．F点收集到的CO2的量最多
11.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物
质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A．该反应的化学方程式为3B＋4D?6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．反应进行到6 s时，各物质的平均反应速率相等
12.已知：CO 2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。一定条件下，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是( )
A．3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率B．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.225 mol·L－1·min－1
C．13 min时，向容器中充入2 mol氦气，该反应的化学反应速率增加
D．13 min时，向容器中充入2 mol氦气，CO2的转化率增加
9．向体积为2 L的固定密闭容器中通入3 mol X气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)?Y(g)＋3Z(g)。经5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则用Y表示的化学反应速率为______________，X的转化率为_____________。
13．一定温度下，向1.0 L密闭容器中加入0.60 mol X(g)，发生反应X(g)?Y(s)＋2Z(g)ΔH>0，测得反应物X浓度与反应时间的数据如下表：
反应时间
t/min 0 1 2 3 4 6 8
c(X)/ 0.60 0.42 0.30 0.21 0.15 a0.037 5
mol·L－1
(1)3 min时用Z表示的平均反应速率v(Z)＝________________________。
(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律，得出的结论是
_____________________________。
由此规律推出反应在6 min时反应物的浓度a为__________ mol·L－1。
(七）化学反应速率的计算与比较专题答案解析
1．C
2．解析：选C 根据题目信息可知，0～6 min，生成22.4 mL O2(标准状况)，消耗0.002 mol H2O2，则v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·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 H2O2，此时c(H2O2)＝0.20 mol·L－1，C项错误；反应至6 min时，消耗0.002 mol H2O2，转化率为50%，D项正确。
3．C[根据同一反应中不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(W)∶v(Z)＝3∶3，则v(W)＝v(Z)，A项错误；v(X)∶v(Z)＝2∶3，则3v(X)＝2v(Z)，B项错误；v(X)∶v(Y)＝2∶4，则2v(X)＝v(Y)，C项正确；v(W)∶v(X)＝3∶2，则2v(W)＝3v(X)，D项错误。] 4．解析：选A
5．C[依题意2 min末c(C)＝0.5 mol·L－1·min－1×2 min＝1 mol·L－1，而c(D)＝0.5 mol·L－1，所以x＝2。
2A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)
c(起始)(mol·L－1) 5300
c(变化)(mol·L－1) 1 1.5 1 0.5
c(2 min末)(mol·L－1) 4 1.5 1 0.5]
6．C[由图像知该反应的方程式为3B ＋4C 6A ＋2D ，故A 项不正确；反应进行至任一
时间，都有v (A)＝3v (D)，故B 项不正确；0～6 s 内，B 的平均反应速率v (B)＝
1.0 mol －0.4 mol
2 L ×6 s ＝0.05 mol ·L －1
·s －1
，故C 项正确；任一时间各物质的反应速率之比都等于各自对应的化学计量数之比，故D 项不正确。]
7．C [由v ＝Δc /Δt 可知，v 正与t 的乘积为浓度减小量，v 逆与t 的乘积为浓度增加量，所以阴影部分的面积为正反应B 的浓度减少与逆反应B 的浓度增加的差，即为B 浓度的减少，也等于C 浓度的增加，为A 浓度减少的2倍。] 8.解析：选C 设转化的NH 3的物质的量为x ，
4NH 3(g)＋3O 2(g)
2N 2(g)＋6H 2O(g)
n (始)/mol 4 3 0 0 n (变)/mol x 0.75x 0.5x 1.5x n (平)/mol 4－x 3－0.75x 0.5x 1.5x
由 1.5x 4－x ＋3－0.75x ＋0.5x ＋1.5x ×100%＝40%，解得x ＝2，v (NH 3)＝2 mol
2 L 4 min
＝0.250 mol ·L －
1
·min －1
，则v (O 2)＝0.187 5 mol ·L －1
·min －1
，v (N 2)＝0.125 mol ·L －1
·min －1
，v (H 2O)＝0.375 mol ·L
－
1
·min －1
。
9.选C 加入NH 4HSO 4固体使溶液中c (H ＋
)增大，v (H 2)加快，A 错误；加硝酸反应生成氮氧化物，使溶液中c (H ＋
)减小，v (H 2)减小，B 正确；CH 3COO －
＋H
＋
CH 3COOH ，溶液中c (H ＋
)减
小，v (H 2)减小，C 正确；锌与置换出的铜能形成铜锌原电池，v (H 2)加快，D 错误。 10.解析：选B O E 段、EF 段、FG 段中生成的CO 2分别为0.01 mol 、0.02 mol 、0.005 mol ，则消耗HCl 的量分别为0.02 mol 、0.04 mol 、0.01 mol ，用HCl 表示的反应速率分别为0.2 mol ·L
－1
·min －1、0.4 mol ·L －1·min －1、0.1 mol ·L －1·min －1
，所以EF 段平均反应速率最快，G 点收集到
的CO 2的量最多。
11.解析：选C A 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，所以化学方程式为3B ＋4C
6A ＋2D ，A 错误；不论在什么时刻，用各物质
表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，B 、D 错误。
12.解析：选B A 项，3 min 时反应还没有平衡，错误；B 项，v (H 2)＝3v (CO 2)＝
3×0.75 mol ·L
－1
10 min
＝0.225 mol ·L －1
·min －1
，正确；C 项，由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化，化学反应速率不变，错误；同理，平衡没有移动，D 错误。
13．(1)0.26 mol ·L －1
·min －1
(2)每间隔2 min ，X 的浓度减少为原来的一半 0.075
解析 (1)3 min 时Δc (X)＝0.39 mol ·L －1
，v (X)＝0.39 mol ·L －1
3 min
＝0.13 mol ·L －1·min －1
，而v (Z)＝2v (X)
＝0.26 mol ·L －1·min －1
。(2)根据题中数据，可知每间隔2 min ，X 的浓度减少为原来的一半；由此规律推出反应在6 min 时反应物的浓度a 为0.075 mol ·L －1
。