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文檔簡介
專題05化學反應的速率與限度
A題型01化學反應速率的含義
A題型02化學反應速率的簡單計算
A題型03化學反應速率快慢的比較
A題型04化學反應速率的測定
A題型05影響化學反應速率的因素
A題型06化學平衡狀態的判斷
A題型07化學平衡的計算
A題型08化學反應速率和限度的圖像分析
舉一反三
?題型小化學反應速率的含義
|?知識積累
1.概念:用來衡量化學反應過程程度的物理量。
2.表示方法:通常用單位時間內反應物濃度的或生成物濃度的(均取正值)來表示。
3.表達式:v=一,單位__________或____________o
At
4.對化學反應速率的正確理解
(1)在同一化學反應里,用不同物質表示的反應速率數值可能,但意義,故描述反應速
i率時必須指明具體的物質。
(2)固體或純液體的濃度視為常數,Ac=0,因此不用固體或純液體表示化學反應速率。
4c
(3)由計算得到的是一段時間內的反應速率,而不是某一時刻的瞬時速率。
【典例1】下列關于化學反應速率的敘述不正確的是
A.化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量
B.若某化學反應的反應速率為0.5mol/(L?s),就是指在1秒內,該反應反應物和生成物的濃度變化都為
0.5mol/L
C.化學反應速率也可以用單位時間內生成某物質的質量多少來表示
D.在容積不變的反應器中,化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來
表示
【變式1-1]下列說法正確的是
A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的質量變化來表示
B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時,其數值之比等于化學方程式中的計量
數之比
C.化學反應速率指的是某時刻的瞬時速率
D.化學反應速率的單位由時間單位和物質的量的單位決定
【變式1-2]某化學反應在2L密閉容器中進行,反應物濃度在20s內由6.00mol變為2.00mol,則以該反應
物濃度的變化表示20s內的平均反應速率為
A.0.05mol/(Ls)B.O.lOmol/(L-s)C.0.15mol/(L-s)D.2.0mol/(L-s)
【變式1-3]下列關于化學反應速率的說法正確的是
A.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢
B.對于任何化學反應來說,反應速率越快,反應現象就越明顯
C.化學反應速率為0.8mol?L-.s-是指1s時某物質的濃度為0.8mol.L
D.當速率的單位是mol/(L-s)時,任何反應物或生成物均可以表示化學反應速率
A題型02化學反應速率的簡單計算
|*知識積累
八.AcAn
1.定義式法利用公式不計算化學反應速率。
ZltV
2.關系式法利用“速率之比=物質的量濃度變化量之比=化學計量數之比”計算化學反應速率。
3.“三段式”法設“、6分別是A、B兩物質起始量,⑺為反應物A的轉化量,貝的
mA(g)+〃B(g)—0C(g)+qD(g)
起始量ab00
轉化量mxnxpxqx
某時刻a—mxb~nxpxqx
/的轉化量
關于反應物轉化率的計算A的轉化率2的起始量xl。。%
【典例2】一定溫度下,向一個2L的密閉容器中通入等物質的量的A和B,發生反應:
A(g)+B(g)=C(g)+xD(g),經2min后測得C的濃度為0.5mol/L,n(A):n(D)=2:3,以D表示的平均反
應速率v(D)=0.75mol-L,minT,下列說法錯誤的是
A.反應速率v(B)=0.25moLL,mi『B.該化學方程式中,x=3
C.2min時,A的轉化率為50%D.2min時,A的濃度為lmol/L
【變式2-1】反應4A(s)+3B(g)02c(g)+D(g),經2min后,B的濃度減少了0.6mol/L。對此反應速率
的敘述正確的是
A.用A表示的反應速率是MmoLL—?min-
B.分別用B、C、D表示反應的速率,其比值是3:2:1
C.在2min末時的反應速率,用反應物B來表示是0.3mol/(L-min)
D.在這2min內用B和C表示的反應速率的值都是相同的
【變式2-2]在一定溫度下,lOmLLOmoLLTH2sO,溶液與Zn粒發生反應。在不同時刻測定的生成力的體
積(已折算為標準狀況)如下表。
t/min013579
V(H2)/mL0.09.917.222.426.529.9
下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)
1
A.0~5min的平均反應速率:v(H2S04)=0.02mol-L-'-min-
1
B.5~9min的平均反應速率:v(H2SO4)<0.02mol-L-'-min-
1
C.反應到5min時,c(H2SO4)=0.9mol-L
D.反應到5min時,Zn溶解了32.5mg
【變式2-3】反應4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經2min,B的濃度減少0.6mol/L,對此反應速率的表示正確的是
(s、g分別表示物質的狀態為固體、氣態)
A.用A表示的反應速率為0.4mol-L^-min1
B.分別用B、C、D表示的反應速率其比值為1:2:3
C.在2min末的反應速率,用B表示是0.3mol-Limirr1
D.在這2min內用D表示的反應速率是0.1mol-L^min-1
A題型03化學反應速率快慢的比較
|知識積累
1.歸一法:同一化學反應速率用不同物質表示時,數值可能不同,比較反應速率的快慢不能只看數值|
I大小,還要進行一定的轉化,換算成、表示,再比較數值大小。
V(4)
2.比值法:比較化學反應速率與化學計量數的比值,如aA(g)+bB(g)=cC(g)+t/D(g),比較一--與|
:v(B)v(4)v(8)
!」一,若------>_—,則說明用A表示的化學反應速率大于用B表示的化學反應速率。
bab
【特別提醒】計算時看單位是否統一,若不統一,先換算成相同單位表示,其轉化公式為lmol-L-LsT|
I=60molL-1-min-1o
【典例3]己知反應4co(g)+2NO2(g)UN2(g)+4CC)2(g)在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示
反應速率最慢的是
A.v(NO2)=0.7mol/(L-min)B.v(CO)=1.5mol/(L-min)
C.v(N2)=0.04mol/(L-s)D.v(CO2)=0.Imol/(L's)
【變式3-1]在密閉容器中進行度應2sO2(g)+O2(g)U2s03(g),下列是在不同條件下測得的反應速率,
其中反應速率最快的是
-1-11-1
A.v(SO2)=lmol-L-minB.v(SO3)=2.5mol-L-min
-1-1-1-1
C.v(SO3)=0.lmol-L?sD.v(02)=1.5mol-Lmin
【變式3-2]反應A(g)+3B(g)U2c(g)+3D(g)在四種不同情況下的反應速率如下,則反應速率由快到慢的順
序為
①v(A)=0.01mol-LTsi②v(B)=0.06mol-L;si
(3)v(C)=2.4mol-L-1-min-1(4)v(D)=3.5mol-L-1-min-1
A.②>③>①>①B.④>②迫>①
C.②二③〉④〉①D.④》①@>③
【變式3-3]在2A(g)+3B(g)=2C(g)+D(g)反應中,表示反應速率最快的是
A.v(A)=0.5mol,L_1min-1B.v(B)=0.6molL-1min-1
C.v(C)=0.35molL_1min-1D.v(D)=0.4molL-1-min-1
A題型04化學反應速率的測定
。知識積累
化學反應速率是可以通過實驗測定的。根據化學反應速率的表達式,實驗中需要測定反應物(或
生成物)的濃度。實際上任何一種與物質濃度有關的可觀測量都可以加以利用,如、、等。
【典例4】下圖是測定鐵屑與稀硫酸反應速率的裝置圖(每次用相同體積的硫酸,忽略反應前后溶液體積變
化),結合已學知識分析下列相關說法中正確的是
A.將稀硫酸改為濃硫酸,反應速率明顯加快
B.用一根導管將分液漏斗上端氣體和錐形瓶內氣體連通,操作更容易,結果更準確
C.反應結束后,應立即讀數獲得產生的H?體積
D.每次測得反應速率均先加快,后逐漸減慢,說明硫酸的濃度先增大,后減小
【變式4-1]在一定溫度下,lOmLO.40moi人力。2發生催化分解。不同時刻測定生成5的體積(已折算為標
準狀況)如下表。
t/min0246810
K(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9
下列敘述不正確的是(液體積積變化忽略不計)
反應至時,()
A.6mincH2O2=0.3mol/L
B.第6min后平均反應速率逐漸減慢
的平均反應速率:()-2()
C.0-6minvH202=3.3xlOmol/L-min
D.反應至6min時,過氧化氫的分解率為50%
【變式4-2】利用如圖裝置進行實驗,下列描述不能達到實驗目的的是
A.針筒活塞向右移動,可證明鋅粒與硫酸反應是放熱反應
B.以改變硫酸濃度來測定濃度對反應速率的影響
C.相同條件下,可以改變鋅粒大小來測定接觸面積對反應速率的影響
D.在不同條件下,收集相同體積的氫氣,所用時間越短,反應速率越快
【變式4-3]為了研究碳酸鈣與鹽酸的反應速率,某同學測定不同時間內反應生成CO2氣體的體積,并繪制
出如圖所示的曲線。該反應的反應速率最快的時間段為
反應時間/min
A.B.£~t?C.t2~t3D.t3~t4
A題型04影響化學反應速率的因素
|*知識積累
1.內因
化學反應速率的大小主要取決于的性質,反應物的化學性質越,化學反應速率o
2.外因
(1)濃度:一般條件下,當其他條件相同時,反應物濃度,化學反應速率;反應物
|濃度,化學反應速率o
(2)溫度:_____溫度,化學反應速率;______溫度,化學反應速率o
(3)催化劑:催化劑可以化學反應速率。
(4)壓強:對于有氣體參與的反應,增大壓強(減小容器容積)相當于增大反應物的濃度,化學反應速率
i增大;減小壓強(增大容器容積)相當于減小反應物的濃度,化學反應速率減小。
【特別提醒】有氣體參加的反應,改變壓強對反應速率的影響實質是改變體積使反應物的濃度改變導致
的。
導致導致
(1)恒溫時:體積縮小壓強增大-一-濃度增大--已反應速率加快。
(2)恒容時
①充入氣體反應物—導—致W濃度增大—導—致7反應速率加快;
導致
②充入惰性氣體——>總壓強增大,各物質的濃度不變,反應速率不變。
(注:此處惰性氣體指不參加反應的氣體)
導致導致導致
(3)恒壓時:充入惰性氣體--已體積增大---各反應物濃度減小---反應速率減慢。
【典例5】在C(s)+CC>2(g)==2CO(g)的反應中,現采取下列措施,能夠使反應速率增大的措施是
①縮小體積,增大壓強②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2
A.①④B.②③⑤C.①③D.①②④
【變式57]某實驗小組用0.1^10電隊25203溶液和0.小。山牛2504溶液為反應物,探究外界條件對化學
反應速率的影響,實驗記錄如下:
實驗序號溫度「cH2so4溶液體積/mLNa2s2。3溶液體積/mLH2O體積/mL出現沉淀所需的時間/s
I301055tl
3055a
nt2
601055
t3
已知:(l)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S02+S^+H20②實驗結果:t2>ti>t3o
下列說法錯誤的是
A.a=10
B.對比實驗I、HI可知,升高溫度能加快該反應速率
C.除了用產生沉淀所需時間,還可以用產生氣泡所需時間來記錄和比較反應速率
D.進行實驗I、II時,可依次向試管中加入H2sO4溶液、出0、Na2s2O3溶液
高溫
【變式5-2]在反應:C+CO2==2CO中,可使反應速率增大的措施是
①增大壓強②升高溫度③通入CO2@降低溫度⑤降低壓強
A.①②③④B.②③④⑤C.①②③D.②③④
【變式5-3]為研究碳酸鈣與稀鹽酸的反應速率,標準狀況下測得生成CO2體積隨時間變化情況如圖所示,
下列分析正確的是
B.F點收集到CO?的量最多
C.影響EF段反應速率的主要因素是c(HCI)
D.OE、EF、FG三段中,CO2的生成速率之比為2:4:1
A題型06化學平衡狀態的判斷
。知識積累
1.直接標志
⑴V正(A)=V逆(A)
①同一種物質的生成速率等于消耗速率;
②在化學方程式同一邊的不同物質的生成速率與消耗速率之比等于化學計量數之比;
③在化學方程式兩邊的不同物質的生成(或消耗)速率之比等于化學計量數之比。
(2)各組分的濃度保持不變
①各組分的濃度不隨時間的改變而改變;
②各組分的質量分數、物質的量分數、體積分數不隨時間的改變而改變。
【特別提醒】達平衡時各組分的濃度不變,但不一定相等或成比例。
2.間接標志
(1)選變量
選定反應中“變量”,即隨反應進行而變化的量,當變量不再變化時,反應已達平衡。
(2)常見的變量
①氣體的顏色;
②對于氣體體積有變化的反應來說,恒壓反應時的體積、恒容反應時的壓強;
③對于反應體系中全部為氣體,且氣體物質的量有變化的反應來說,混合氣體的平均相對分子質量;
④對于反應體系中不全部為氣體的反應來說,恒容時混合氣體的密度等。
【典例6】某溫度下,在一恒容密閉容器中進行如下反應:CaC2O4(s)^==iCaO(s)+CO2(g)+CO(g),下
列情況一定能說明反應已達到平衡的是
①容器內固體的質量不隨時間而變化②容器內壓強不隨時間而變化
③氣體的密度不隨時間而變化④混合氣體的平均摩爾質量不隨時間而變化
⑤單位時間內,消耗1molc同時生成ImolCO
A.①②③④B.①②③⑤C.②③④⑤D.全部
【變式67]下列說法中,可以證明反應N2+3H2U2NH3,已達到平衡狀態的是
A.1個N三N鍵斷裂的同時有3個H-H鍵斷裂
B.“、》、NH3的分子數之比為1:3:2
C.1個NmN鍵斷裂的同時有6個N-H鍵形成
D.“、力、NH3的濃度不再變化
【變式6-2]在一定溫度下的密閉容器中,不能說明可逆反應H2(g)+L(g)U2Hl(g)已經達到平衡狀態的標
志是
A.HI的生成速率與HI的分解速率相等
B.HI的生成速率與H?的生成速率之比是2:1
C.單位時間內一個H—H鍵斷裂的同時有兩個H—I鍵斷裂
D.單位時間里斷裂2molHI的同時生成Imoll?
【變式6-3]下列標志可表明對應反應一定達到平衡狀態的是
選項反應條件可逆反應標志
A恒溫恒容2SO2(g)+O2(g)-2SO3(g)混合氣體的平均相對分子質量不變
C(NO)=2c(NO)
B恒溫恒壓2NO2(g)^N2O4(g)224
C恒溫恒容NH2COONH4(S)U2NH3(g)+CO2(g)NH3在混合氣體中的百分含量不變
D恒溫恒容2NO(g)+O2(g)^2NO2(g)v(O2)E=2v(NO2)ffi
A.AB.BC.CD.D
A題型07化學平衡的計算
。知識積累
解答有關化學反應速率和化學平衡的計算題時,一般需要寫出化學方程式,列出起始量、轉化量及平衡
量,再根據題設其他條件和定律列方程求解。如:
設。、6分別是A、B兩物質起始量,為反應物A的轉化量,則:
mA(g)+〃B(g)0pC(g)+qD(g)
起始量ab00
轉化量mxnxpxqx
平衡量a—mxb-nxpxqx
(1)關于反應物轉化率的計算
4的轉化量
A的轉化率=XI00%
4的起始量
(2)關于某組分的體積分數的計算
體系中4的物質的量°
A的體積分數=體系中總的物質的量“10%
【典例7】已知:2A(g)+3B(g)U2c(g)+zD(g),現將2molA與2molB混合于2I.的密閉容器中,2s后,C平
衡時的濃度為0.5mol-L-1,測得v(D)=0.25mol-L^-s-1,下列推斷正確的是
A.v(C)=0.2mol-L-1-s-1B.z=l
C.B的轉化率為25%D.在該外界條件,2s時達到該反應的最大限度
【變式7-1]在密閉容器中進行反應:X2(g)+3Y2(g)^2Z(g)oX2S丫2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、
0.3mol/L,0.2mol/L,在一定條件下,當反應達到平衡時,各物質的物質的量濃度有可能是
A.c(Z)=0.5mol/LB.c(Y2)=0.4mol/L
C.C(X2)=0.2mol/LD.c(Y2)=0.6mol/L
【變式7-2]在某密閉容器中進行反應:X2(g)+3Y2(g)-2Z(g),其中X?、丫?、Z的起始濃度分別為
0.1mol-L\0.3mol0.2mol-L1,在一定條件下,當反應達到平衡時,各物質的濃度有可能是
-1-1
A.c(Z)=0.5mol-LB.c(Y2)=0.4mol-L
-1-1
c.C(X2)=0.2mol-LD.c(Y2)=0.6mol-L
【變式7-3]一定溫度下,在容積固定的密閉容器中發生可逆反應X(g)+3Y(g)U2Z(g),若X、Y、Z的
起始濃度分別為9、5、。3(均不為零),達到平衡時X、Y、Z的濃度分別為O.lmoLL-、0.3molL-\
0.08mol-L-,則下列判斷正確的是
A.G與°?的比值無法確定B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2:3
C.充入一定量的氫氣,反應速率加快D.%的取值范圍為0<%<0.14mol.L-
A題型08化學反應速率和限度的圖像分析
。知識積累
在化學反應速率和化學平衡圖像中,一看面(縱、橫軸表示的意義);二看線(線的走向和變化趨勢);三看
點(起點、拐點、終點);四看量的變化(如濃度變化);最后分析條件改變對反應速率和平衡的影響作出判斷。
【典例8]在恒溫恒容密閉容器中研究反應2NC(2(g)UN2O4(g),反應過程中兩種氣體的濃度隨時間的變
A.該容器中充入的氣體為NQ,B.達到反應限度時,反應物氣體的轉化率為60%
C.A、B兩點對應的反應速率為VA<"BD.可使用高效催化劑,縮短達到反應限度的時間
【變式8-1]在體積為1L的恒容密閉容器中,充入ImolCO2和3mO1H?,一定條件下發生反應:
CO2(g)+3H2(g)UCH3OH(g)+H2O(g)測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示,下列說法正
確的是
A.3min時,v正=¥逆
B.10min時,H?的濃度為0.75mol/L
C.有3moiH-H斷裂同時有ImolO-H斷裂,說明已達到化學反應限度
D.充入氮氣,體系壓強增大,速率加快
【變式8-2]一定溫度下,21.的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨反應時間的變化曲線如圖所示,
10s時達到平衡。下列說法不正確的是
A.反應的化學方程式為:X(g)+Y(g)U2Z(g)
B.4時,Z和X濃度相等,正反應速率大于逆反應速率
C.當X的物質的量不再隨時間而變化,此時正、逆反應速率相等,但不為零
D.從反應開始到10s內,用Z的濃度變化表示的平均反應速率為0158mol/(L-s)
【變式8-3】N5和可以相互轉化:2NO2(g)^N2O4(g),反應過程放熱,現將一定量NO2和的混
合氣體通入體積為1L的恒容密閉容器中,NO2和電。4濃度隨時間變化關系如圖。下列說法正確的是
A.a點時達到了化學平衡狀態
B.反應速率v正(b點)〉v正(c點)
c.25min時改變的條件是增大了N2O4的濃度
D.容器內混合氣體的平均摩爾質量不變時可判斷達到了化學平衡狀態
專題05化學反應的速率與限度
A題型01化學反應速率的含義
A題型02化學反應速率的簡單計算
A題型03化學反應速率快慢的比較
A題型04化學反應速率的測定
A題型05影響化學反應速率的因素
A題型06化學平衡狀態的判斷
A題型07化學平衡的計算
A題型08化學反應速率和限度的圖像分析
舉一反三
?題型小化學反應速率的含義
?:?知識積累
1.概念:用來衡量化學反應過程進行快慢程度的物理量。
2.表示方法:通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
3.表達式:v=—,單位mol/(L,min)或mol/(Ls)o
4.對化學反應速率的正確理解
(1)在同一化學反應里,用不同物質表示的反應速率數值可能丕同,但意義相同,故描述反應速率
時必須指明具體的物質。
(2)固體或純液體的濃度視為常數,Ac=0,因此不用固體或純液體表示化學反應速率。
4c
(3)由計算得到的是一段時間內的壬均反應速率,而不是某一時刻的瞬時速率。
【典例1】下列關于化學反應速率的敘述不正確的是
A.化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量
B.若某化學反應的反應速率為0.5mol/(L?s),就是指在1秒內,該反應反應物和生成物的濃度變化都為
0.5mol/L
C.化學反應速率也可以用單位時間內生成某物質的質量多少來表示
D.在容積不變的反應器中,化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來
表示
【答案】B
【詳解】A.化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示,
故A正確;
B.若某化學反應的反應速率為0.5mol/(L?s),是指用某一物質表示的平均速率,與其它物質的速率不一定
相等,故B錯誤;
C.可用濃度、壓強、質量等物理量的變化量表示化學反應速率,則化學反應速率也可以用單位時間內生成
某物質的質量多少來表示,故C正確;
D.化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示,故D正確;
故選:Bo
【變式1-11下列說法正確的是
A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的質量變化來表示
B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時,其數值之比等于化學方程式中的計量
數之比
C.化學反應速率指的是某時刻的瞬時速率
D.化學反應速率的單位由時間單位和物質的量的單位決定
【答案】B
【詳解】A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化來表示,A錯誤;
B.因為物質是按化學反應中的化學計量數反應的,故用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的
速率時,其數值之比等于化學方程式中的計量數之比,B正確;
C.化學反應速率指的是某時間段內的平均時速率,C錯誤;
D.化學反應速率的單位由時間單位和物質的量濃度的單位決定,D錯誤;
故選B?
【變式1-2]某化學反應在2L密閉容器中進行,反應物濃度在20s內由6.00mol變為2.00mol,則以該反應
物濃度的變化表示20s內的平均反應速率為
A.0.05mol/(Ls)B.O.lOmol/(L-s)C.0.15mol/(L-s)D.2.0mol/(L-s)
【答案】B
【詳解】反應物的反應前濃度為一=3mol/L,反應物的反應后濃度為一^—=lmol/L,則以該反應物
1.UL/.UL
濃度的變化表示20s內的平均反應速率為加°1々;lmol/L=010moi/(L.s);
20s
故選Bo
【變式1-3]下列關于化學反應速率的說法正確的是
A.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢
B.對于任何化學反應來說,反應速率越快,反應現象就越明顯
C.化學反應速率為0.8mol?L-.s-是指1s時某物質的濃度為0.8mol.1/
D.當速率的單位是mol/(L-s)時,任何反應物或生成物均可以表示化學反應速率
【答案】A
【詳解】A.化學反應速率正是用于衡量一段時間內化學反應進行快慢的物理量,A正確;
B.反應速率有時不一定能察覺,如酸堿中和反應瞬間即能完成,但幾乎沒有明顯現象發生,B錯誤;
C.反應速率為0.8moHL-s尸表示1s內某物質的濃度平均變化了0.8mohLT,而不是1s時的瞬時濃度,C錯
誤;
D.化學反應速率一般以某物質單位時間內的濃度變化量來表示,而固體或純液體的濃度視為常數,不能表
示化學反應速率,D錯誤;
答案選A。
A題型02化學反應速率的簡單計算
。知識積累
AcAn
1.定義式法利用公式=計算化學反應速率。
Z1LV,ZlL
2.關系式法利用“速率之比=物質的量濃度變化量之比=化學計量數之比”計算化學反應速率。
3.“三段式”法設a、b分別是A、B兩物質起始量,/x為反應物A的轉化量,則:
加A(g)+"B(g)-pC(g)+gD(g)
起始量a600
轉化量mxnxpxqx
某時亥a~mxb-nxpxqx
Z的轉化量
關于反應物轉化率的計算A的轉化率-4的起始量xl。。%
【典例2】一定溫度下,向一個2L的密閉容器中通入等物質的量的A和B,發生反應:
A(g)+B(g)=C(g)+xD(g),經2min后測得C的濃度為0.5mol/L,n(A):n(D)=2:3,以D表示的平均反
應速率v(D)=0.75mol-L,minT,下列說法錯誤的是
A.反應速率v(B)=0.25mol-LT-minTB.該化學方程式中,x=3
C.2min時,A的轉化率為50%D.2min時,A的濃度為lmol/L
【答案】C
【分析】2min后生成的C物質的量為0.5mol/Lx2L=hnol,生成的D物質的量為
0.75mol-L-1-min-1x2minx2L=3mol,改變量之比等于計量數之比,故x=3;根據相關數據列三段式如下:
A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)
起始(mol)aa00
改變(mol)1113
2min時(mol)a-1a-113
n(A):n(D)=2:3,則a-l=2,a=3;
由上述分析可知,反應速率v(B)="ol=o.25molL,minT,故A正確;
【詳解】A.
''2Lx2mm
B.2min后生成的C物質的量為0.5x2=lmol,D物質的量為0.75x2x2=3mol,
所以x=3,故B正確;
C.2min時,A的轉化率為電gxlOO%=33.3%,故C錯誤;
3mol
D.2min后A的物質的量就為2mol,A的濃度為lmol/L,故D正確;
答案選C。
【變式2-1】反應4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經2min后,B的濃度減少了0.6mol/L。對此反應速率
的敘述正確的是
A.用A表示的反應速率是MmoLL-—向!!一
B.分別用B、C、D表示反應的速率,其比值是3:2:1
C.在2min末時的反應速率,用反應物B來表示是0.3mol/(L-min)
D.在這2min內用B和C表示的反應速率的值都是相同的
【答案】B
【分析】反應4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經2min后,B的濃度減少了0.6mol/L,用B濃度變化表示
的反應速率v(B)="吧匹=0.3mol/(L-min),然后根據用不同物質反應速率時的關系v(B):v(C):v(D)=3:2:
2mm
1進行計算判斷。
【詳解】A.A是固體物質,其濃度不變,因此不能用A物質表示的反應速率,A錯誤;
B.在該反應中B、C、D三種氣體物質反應消耗的物質的量的比是3:2:1,反應在同一容器中進行,容器
的容積相同,在相同時間內反應時間也相同,故分別用B、C、D表示反應的速率,v(B):v(C):v(D)=3:2:
1,B正確;
C.化學反應速率是平均速率,不是瞬時速率,因此不能計算出2min末時用B濃度變化表示的反應速率,C
錯誤;
D.由于在反應方程式中,物質B、C的化學計量數不同,因此在這2min內用B和C表示的反應速率的值
是不相同的,D錯誤;
故合理選項是B。
【變式2-2]在一定溫度下,lOmLLOmoll-H2sO,溶液與Zn粒發生反應。在不同時刻測定的生成H2的體
積(已折算為標準狀況)如下表。
t/min013579
V(H2)/mL0.09.917.222.426.529.9
下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)
-1-1
A.0~5min的平均反應速率:v(H2SO4)=0.02mol-L-min
-1-1
B.5~9min的平均反應速率:v(H2SO4)<0.02molL-min
1
C.反應到5min時,c(H2SO4)=0.9mol-L
D.反應到5min時,Zn溶解了32.5mg
【答案】D
【詳解】A.5min時,生成氫氣22.4mL,即10^01,根據Zn+H2sC^ZnSCXt+H2T知,硫酸反應了
10-3
10-3mol,則v(H2soJ=---------mol-L-1-min-=0.02mol-L-1-min-1,A正確;
J”10X10-3X5
B.反應過程中,硫酸濃度越來越小,則反應速率越來越慢,則5~9min的平均反應速率:
11
v(H,SO4)<0.02mol-V-min,B正確;
10X10XL1011
C.反應到5min時,C(H,SO4)=-°-mol-L-=0.9mol-L-,C正確;
J"10x10-3
D.5min時,生成氫氣22.4mL,即lO+mol,根據Zn+H2s04=ZnSCU+H2T知,Zn溶解了lO^mol,即
10-3x65g=0.065g=65mg,D錯誤;
故選Do
【變式2-3】反應4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經2min,B的濃度減少0.6mol/L,對此反應速率的表示正確的是
(s、g分別表示物質的狀態為固體、氣態)
A.用A表示的反應速率為0.4mol-L^-min1
B.分別用B、C、D表示的反應速率其比值為1:2:3
C.在2min末的反應速率,用B表示是0.3
D.在這2min內用D表示的反應速率是0.1mol-L^min1
【答案】D
【詳解】A.反應中,A呈固態,濃度不發生改變,不能用A表示該反應的速率,A不正確;
B.同一反應在相同條件下,不同物質表示的反應速率之比等于化學計量數之比,則用B、C、D表示的反應
速率其比值為321,B不正確;
C.在2min內的平均反應速率,用B表示是"吧匹=0.3moLlAmirr1,在2min末時的反應速率應比0.3
2mm
moHAmin-i小,C不正確;
D.在這2min內反應速率用B表示是0.3mol-L^min1,則用D表示的反應速率是0.1mol-L^-min-1,D正確;
故選D。
A題型03化學反應速率快慢的比較
|?:?知識積累
1.歸一法:同一化學反應速率用不同物質表示時,數值可能不同,比較反應速率的快慢不能只看數值|
|大小,還要進行一定的轉化,換算成同一種物質、同一單位表示,再比較數值大小。
u(A)
2.比值法:比較化學反應速率與化學計量數的比值,如°A(g)+6B(g)==cC(g)+#(g),比較一--與|
\v(B)v(4)v(B)
!—,若------>一一,則說明用A表示的化學反應速率大于用B表示的化學反應速率。
bab
【特別提醒】計算時看單位是否統一,若不統一,先換算成相同單位表示,其轉化公式為lmol-LT-sT1
!=60mol-L-1-min-1o
【典例3]已知反應4co(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CC)2(g)在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示
反應速率最慢的是
A.V(NO2)=0.7mol/(L-min)B.v(CO)=1.5mol/(L-min)
C.v(N2)=0.04mol/(L-s)D.v(CO2)=0.Imol/(L-s)
【答案】A
【分析】同一化學反應中,同一時間段內,各物質的反應速率之比等于其計量數之比,把不同物質的反應
速率換算成同一物質的反應速率進行比較,數值越小的反應速率越慢,同時注意單位的統一。
【詳解】
A.v(CO)=2v(NO2)=1.4mol/(L-min);
B.v(CO)=1.5mol/(L-min);
C.v(CO)=4v(N2)=0.16mol/(L-s)=9.6mol/(L-min);
D.v(CO)=v(CO2)=0.1mol/(L-s)=6mol/(L-min);
反應速率大小順序是C>D>B>A,所以反應速率最慢的是A;
故選Ao
【變式3-1]在密閉容器中進行度應2s伍)+。2(g)=2so3(g),下列是在不同條件下測得的反應速率,
其中反應速率最快的是
1-1-1-1
A.v(SO2)=lmol-L--minB.v(SO3)=2.5mol-L-min
1-1-1-1
C.v(SO3)=0.1mol-L'-sD.v(O2)=1.5mol-L-min
【答案】C
【分析】不同物質表示的速率之比等于化學計量數之比,故不同物質表示的速率與其化學計量數的比值越
大,表示出的反應速率越快,注意保持單位一致,據此判斷。
【詳解】A,1(S0?)=0.5mol-L-1min~':
2
v(SO)
B.-......3...=1.25mol-L?mm;
2
V(SO3)nnviT-i-i605mol.,..i
——-------=0.05mol-L-s=---------------=3mol-L-mm
C.21;
TLx—mm
60
-1-1
D.v(02)=1.5mol-L-min;
故反應速率最快的選項C;
故答案選Co
【變式3-2]反應A(g)+3B(g)U2c(g)+3D(g)在四種不同情況下的反應速率如下,則反應速率由快到慢的順
序為
(l)v(A)=0.01mol-L1-s1@v(B)=0.06mol-L-1-s1
(3)v(C)=2.4mol-L^-min1@v(D)=3.5mohL1-min1
A.B.
C.②二③〉④〉①D.@>@>@>@
【答案】C
【詳解】反應速率單位相同時,用各物質表示的反應速率除以對應各物質的化學計量數,數值大的反應速
率快,1mol'L^-s^lxGOmol-L-1-min-1,
①v(A)=0.01mol七LS-I=0.01X60=0.6mol-L<-min-1,0.6/l=0.6,
@v(B)=0.06molL-1-s1=0.06x60=3.6molL-1-min-1,3.6/3=1.2,
(3)v(C)=2.4mol-L-1-min-1,2.4/2=1.2,
(4)v(D)=3.5mol-L1-min1,3.5/3=1.17,
則反應速率由快到慢的順序為②二③〉④〉①,故選:C?
【變式3-3]在2A(g)+3B(g)=2C(g)+D(g)反應中,表示反應速率最快的是
A.v(A)=0.5mol,L-1-min-1B.v(B)=0.6molL-1min-1
C.v(C)=0.35molL-^min-1D.v(D)=0.4molL-^min-1
【答案】D
2
【詳解】將用B、C、D物質表示的化學反應速率換算成用A物質表示,然后進行比較。B項,v(A)=§WB)
2
=-x0.6molL-1-min-1=0.4mobL-1-min-1;C項,v(A)=v(C)=0.35mol-L_1min-1;D項,v(A)=2v(D)=
2x0.4molL-^min-^O.SmolL-^min-1,通過比較數值大小知,D項反應速率最快。故選:D。
A題型04化學反應速率的測定
|。知識積累
化學反應速率是可以通過實驗測定的。根據化學反應速率的表達式,實驗中需要測定不同時刻反應物(或|
|生成物)的濃度。實際上任何一種與物質濃度有關的可觀測量都可以加以利用,如氣體的體積、體系的壓強、|
|顏色的深淺等。
【典例4】下圖是測定鐵屑與稀硫酸反應速率的裝置圖(每次用相同體積的硫酸,忽略反應前后溶液體積變
化),結合已學知識分析下列相關說法中正確的是
A.將稀硫酸改為濃硫酸,反應速率明顯加快
B.用一根導管將分液漏斗上端氣體和錐形瓶內氣體連通,操作更容易,結果更準確
C.反應結束后,應立即讀數獲得產生的體積
D.每次測得反應速率均先加快,后逐漸減慢,說明硫酸的濃度先增大,后減小
【答案】B
【詳解】A.鐵在濃硫酸中鈍化,致密的氧化薄膜阻礙反應的繼續進行,則將稀硫酸改為濃硫酸不能加快反
應速率,故A錯誤;
B.用導管將分液漏斗上端氣體和錐形瓶內氣體連通,可起到平衡氣壓,便于稀硫酸順利滴下的目的,還可
以避免將加入硫酸的體積當做生成氫氣的體積,達到減小誤差的作用,故B正確;
C.反應結束后,應冷卻到室溫后再讀數獲得產生的氫氣體積,否則會造成實驗誤差,故C錯誤;
D.每次測得反應速率均先加快是因為該反應放熱,放出的熱量使反應溫度升高,導致反應速率加快,后減
慢是因為硫酸濃度減小,使得反應速率減小,故D錯誤;
故選Bo
【變式4-1]在一定溫度下,10mL0.40moi人力。2發生催化分解。不同時刻測定生成5的體積(已折算為標
準狀況)如下表。
t/min0246810
K(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9
下列敘述不正確的是(液體積積變化忽略不計)
A.反應至6min時,c(H2O2)=0.3mol/L
B.第6min后平均反應速率逐漸減慢
-2
C.0-6min的平均反應速率:v(H2O2)~3.3xl0mol/(Lmin)
D.反應至6min時,過氧化氫的分解率為50%
【答案】A
【詳解】A.反應至6min時,生成氧氣IxlO與加,消耗2xl(F3相。/?02,故反應至6min時,
c(H,O,)=-----------------------------------------------=Q.lmolL,故A錯誤;
'2270.01L
B.反應物濃度越大反應速率越大,隨著反應進行,出。2的濃度逐漸減小,反應速率逐漸減小,即6min后
濃度減小,反應速率逐漸減慢,故B正確;
C.因為2H整型2H2O+O2J0?6min產生的氧氣的物質的量〃(02)=0.001mol,“(H202)=2〃(C)2)=0.002
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