高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第2章第1節(jié)

第二章第一節(jié)基礎(chǔ)鞏固1．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，下列反應(yīng)速率關(guān)系中，正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732175)(C)A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)解析：用反應(yīng)中不同物質(zhì)的濃度表示反應(yīng)速率時(shí)，其反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的系數(shù)之比，則有v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。2．將氣體A2、B2各1mol充入1L的密閉容器中反應(yīng)，生成氣體C，一段時(shí)間后，測(cè)得c(A2)為mol·L－1，c(B2)為mol·L－1，c(C)為mol·L－1，則C的化學(xué)式為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732176)(C)A．AB B．A2BC．AB2 D．A2B2解析：該段時(shí)間內(nèi)，A2、B2兩種物質(zhì)按照化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行反應(yīng)。由題意可得A2、B2、C物質(zhì)的量濃度的變化值，求出A2、B2、C三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為1∶2∶2，結(jié)合質(zhì)量守恒定律可知C的化學(xué)式為AB2。3．在一密閉容器中充入一定量的N2和O2，在電火花作用下發(fā)生反應(yīng)N2＋O2=2NO，經(jīng)測(cè)定前3s用N2表示的反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1，則6s末NO的濃度為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732177)(C)A．mol·L－1 B．大于mol·L－1C．小于mol·L－1 D．不能確定解析：前3s用N2表示的反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1，即用NO表示的反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1，如果3～6s的反應(yīng)速率仍為mol·L－1·s－1，則NO的濃度為mol·L－1，由于隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故應(yīng)小于mol·L－1。4．在四種不同條件下測(cè)得反應(yīng)2SO2＋O22SO3的反應(yīng)速率如下表所示：編號(hào)(1)(2)(3)(4)反應(yīng)速率[mol/(L·min)]v(SO2)v(O2)v(SO3)v(O2)其中反應(yīng)速率最快的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732178)(D)A．(1) B．(2)C．(3) D．(4)解析：由反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得：eq\f(1,2)v(SO2)＝v(O2)＝eq\f(1,2)v(SO3)，將所得數(shù)據(jù)作如下?lián)Q算：(1)eq\f(1,2)v(SO2)＝mol/(L·min)；(2)v(O2)＝mol/(L·min)；(3)eq\f(1,2)v(SO3)＝mol/(L·min)；(4)v(O2)＝mol/(L·min)，單位相同，數(shù)值大者反應(yīng)速率快。5．反應(yīng)4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g)開始進(jìn)行時(shí)，CO的濃度為4mol/L，N2的濃度為0,2min后測(cè)得N2的濃度為mol/L，則此段時(shí)間內(nèi)，下列反應(yīng)速率表示正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732179)(D)A．v(CO)＝mol/(L·s) B．v(NO2)＝mol/(L·min)C．v(N2)＝mol/(L·min) D．v(CO2)＝mol/(L·min)解析：由題意知N2的反應(yīng)速率為eq\fmol/L,2min)＝mol/(L·min)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得D選項(xiàng)正確。要注意的是A項(xiàng)中的單位是mol/(L·s)，故不正確。6．2molA與2molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)。若2s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%，測(cè)得v(D)＝mol/(L·s)，下列推測(cè)正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732180)(A)A．v(C)＝v(D)＝mol/(L·s) B．z＝3C．B的轉(zhuǎn)化率為25% D．C的體積分?jǐn)?shù)為%解析：由A的轉(zhuǎn)化率可知，2s時(shí)反應(yīng)掉的A的物質(zhì)的量為1mol，v(A)＝eq\f(1mol,2L×2s)＝mol/(L·s)，由于v(A)∶v(D)＝mol/(L·s)∶mol/(L·s)＝2∶z，則z＝2，B不正確，A正確；此時(shí)消耗的B為mol，生成的C為1mol，則B的轉(zhuǎn)化率為eq\fmol,2mol)×100%＝75%，C的體積分?jǐn)?shù)＝eq\f(1mol,1mol＋mol＋1mol＋1mol)×100%＝%。7．將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生反應(yīng)：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2min后，測(cè)知H2的濃度為mol·L－1，HBr的濃度為4mol·L－1，若上述反應(yīng)速率用v(NH3)表示，則下列速率正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732181)(B)A．mol·L－1·min－1 B．mol·L－1·min－1C．2mol·L－1·min－1 D．mol·L－1·min－1解析：此題為連鎖反應(yīng)，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量為NH4Br分解生成的HBr的量減去HBr分解的量，即c(HBr)＝c(HBr)生成－c(HBr)分解，又知c(H2)＝mol·L－1，則c(HBr)分解＝1mol·L－1所以c(HBr)生成＝c(HBr)＋c(HBr)分解＝5mol·L－1c(NH3)＝c(HBr)生成＝5mol·L－1v(NH3)＝eq\f(5mol·L－1－0,2min)＝mol·L－1·min－1。8．在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q為物質(zhì)系數(shù)。在0min～3min內(nèi)，各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化如下表所示：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732182)物質(zhì)時(shí)間XYZQ起始(mol)12min末(mol)3min末(mol)已知2min內(nèi)v(Q)＝mol·L－1·min－1，eq\f(vZ,vY)＝eq\f(1,2)，(1)試確定以下物質(zhì)的相關(guān)量：起始時(shí)n(Y)＝，n(Q)＝__3_mol__。(2)方程式中m＝__1__，n＝__4__，p＝__2__，q＝__3__。(3)用Z表示2min內(nèi)的反應(yīng)速率·L－1·min－1__。(4)2min末Q的轉(zhuǎn)化率為__10%__。(5)試判斷在2min內(nèi)v(正)__<__v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)，在2min末～3min末v(正)__＝__v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)。解析：解題時(shí)明確化學(xué)反應(yīng)速率與系數(shù)的關(guān)系以及化學(xué)計(jì)算的方法。對(duì)比X的起始量和2min末的量，可知反應(yīng)逆向進(jìn)行。Δn(Q)＝v(Q)·V·Δt＝mol·L－1·min－1×2L×2min＝對(duì)反應(yīng)過程作“三段式”法分析如下：mX＋nYpZ＋qQ始/moln(Y)1n(Q)變/molΔn(X)Δn(Y)Δn(Z)2min末/mol故Δn(X)＝mol－mol＝molΔn(Z)＝1mol－mol＝moln(Q)＝mol＋mol＝3mol(1)因eq\f(vZ,vY)＝eq\f(1,2)，eq\f(vZ,vQ)＝eq\f(ΔnZ,ΔnQ)＝eq\fmol,mol)故eq\f(vY,vQ)＝eq\f(4,3)，v(Y)＝mol·L－1·min－1×eq\f(4,3)＝mol·L－1·min－1Δn(Y)＝mol·L－1·min－1×2min×2L＝n(Y)＝mol－mol＝mol(2)m∶n∶p∶q＝Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)＝mol∶mol∶mol∶mol＝1∶4∶2∶3(3)eq\f(vQ,vZ)＝eq\f(3,2)，v(Q)＝mol·L－1·min－1，故v(Z)＝mol·L－1·min－1。(4)Q的轉(zhuǎn)化率α(Q)＝eq\f(ΔnQ,nQ)×100%＝eq\fmol,3mol)×100%＝10%。(5)起始時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行，至2min末Z的物質(zhì)的量不再變化，達(dá)到平衡狀態(tài)，故2min內(nèi)v(正)<v(逆)，2min末～3min末反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故v(正)＝v(逆)。素能拓展1．一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。若c(HI)由mol/L降到mol/L時(shí)，需要15s，那么c(HI)由mol/L降到mol/L時(shí)，所需反應(yīng)的時(shí)間為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732183)(C)A．等于5s B．等于10sC．大于10s D．小于10s解析：c(HI)從mol/L降到mol/L過程中：v(HI)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\fmol/L,15s)＝mol/(L·s)。假設(shè)v(HI)不變，則c(HI)從mol/L降到mol/L時(shí)，Δt＝eq\f(Δc,v)＝eq\fmol/L,mol/L·s)＝10s。但反應(yīng)速率受濃度變化的影響，濃度越小，反應(yīng)速率越慢。隨著反應(yīng)的進(jìn)行c(HI)越來越小，反應(yīng)速率越來越慢，故所需反應(yīng)時(shí)間大于10s。2．將4molA氣體和2molB氣體在2L密閉的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)xC(g)，若經(jīng)2s后測(cè)得A物質(zhì)的量為mol，C的濃度為mol·L－1，下列幾種說法，正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732184)(B)①2s內(nèi)用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1②2s內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1③2s時(shí)物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為70%④x＝2A．①③ B．①④C．②③ D．③④解析：由題干信息計(jì)算出v(A)＝eq\f(4mol－mol,2L×2s)＝mol/(L·s)，則v(B)＝mol/(L·s)；2s時(shí)A消耗mol，則B消耗mol，所以B的轉(zhuǎn)化率為30%；2s時(shí)生成物C的濃度為mol·L－1，所以v(C)＝eq\fmol/L,2s)＝mol/(L·s)，v(A)∶v(C)＝2∶x＝1∶1，得x＝2，故①④正確。3．已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始濃度/mol·L－12s末濃度/mol·L－14s末濃度/mol·L－1當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時(shí)，下列說法中錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732185)(A)A．2s末氨氣的反應(yīng)速率＝mol·(L·s)－1B．前2s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率＝mol·(L·s)－1C．前4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率＝mol·(L·s)－1D．2～4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率＝mol·(L·s)－1解析：本題考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時(shí)速率的理解。4．在某恒容密閉容器中投入X、Y、W、Q四種物質(zhì)，經(jīng)一段時(shí)間后測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示：XYWQ10minmolmolmolmol20minmolmolmolmol上述容器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式可能是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732186)(C)A．X＋2Y=2W＋2Q B．3X＋Y＋2W=2QC．X＋3Y＋2Q=2W D．X＋2Y＋3Q=2W解析：從表格數(shù)據(jù)可看出X、Y、Q的物質(zhì)的量減少，而W的物質(zhì)的量增加，說明X、Y、Q是反應(yīng)物，W是產(chǎn)物。在同一容器中，相同時(shí)間內(nèi)，各物質(zhì)的速率之比等于物質(zhì)的量變化量之比，等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。n(X)∶n(Y)∶n(Q)∶n(W)＝mol－mol)∶mol－mol)∶mol－mol)∶mol－mol)＝1∶3∶2∶2，所以X、Y、Q、W的計(jì)量數(shù)之比為1∶3∶2∶2，選C。5．將1molA和1molB充入VL某密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)，2min時(shí)，c(A)＝mol·L－1，平均反應(yīng)速率v(C)＝mol·L－1·min－1，則該容器的體積V的值為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732187)(B)A． B．C．1 D．2解析：由化學(xué)方程式可得v(A)＝v(C)＝mol·L－1·min－1，則Δc(A)＝v(A)·Δt＝mol·L－1·min－1×2min＝mol·L－1，則c(A)始＝mol·L－1＋mol·L－1＝2mol·L－1，故V＝eq\f(n,c)＝eq\f(1mol,2mol·L－1)＝0.5L。6．a(chǎn)X(g)＋bY(g)cZ(g)＋dW(g)在一定體積的密閉容器中反應(yīng)5min達(dá)到平衡時(shí)，X減少nmol·L－1，Y減少eq\f(n,3)mol·L－1，Z增加eq\f(2n,3)mol·L－1。若將體系壓強(qiáng)增大，W的百分含量不發(fā)生變化。則化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比a∶b∶c∶d應(yīng)為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732188)(D)A．3∶1∶2∶1 B．1∶3∶2∶2C．1∶3∶1∶2 D．3∶1∶2∶2解析：增大體系壓強(qiáng)時(shí)，W的百分含量不發(fā)生變化，說明a＋b＝c＋d。由Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)＝n∶eq\f(n,3)∶eq\f(2n,3)＝3∶1∶2可知a∶b∶c∶d＝3∶1∶2∶2。7．已知：反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入一定量的A、B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)68732189)(1)從反應(yīng)開始到12s時(shí)，用A表示的反應(yīng)速率為·L－1·s－1__。(2)經(jīng)測(cè)定前4s內(nèi)v(C)＝mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__3A(g)＋B(g)2C(g)。(3)請(qǐng)?jiān)趫D中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化曲線繪制出來。(4)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)同一段時(shí)間后，測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為甲：v(A)＝mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝mol·L－1·min－1；則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開_乙>甲>丙__。解析：(1)從0到12s，Δc(A)＝mol·L－1－mol·L－1＝mol·L－1，v(A)＝mol·L－1÷12s＝mol·L－1·s－1。(2)前4s內(nèi)，Δc(A)＝mol·L－1－mol·L－1＝mol·L－1，v(A)＝mol·L－1÷4s＝mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝mol·L－1·s－1∶mol·L－1·s－1＝3∶2，由圖像知，在12s時(shí)Δc(A)∶Δc(B)＝mol·L－1∶mol·L－1＝3∶1＝a∶b，則a、b、c三者的比例為3∶1∶2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)＋B(g)2C(g)。(3)生成物C的濃度從0開始增加，到12s時(shí)達(dá)到最大，Δc(A)∶Δc(C)＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)＝2×mol·L－1÷3＝mol·L－1，則該曲線如圖所示。(4)丙容器