课时训练5化学反应速率（有分析答案）

课时训练5　化学反应速率
1.下列说法正确的是(　　)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由浓度单位决定
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
答案:B
2.某一反应物的浓度是2.0 mol·L-1,经过4 min后,它的浓度变成1.68 mol·L-1,则在这4 min内它的平均反应速率为(　　)。
A.0.2 mol·L-1·min-1
B.0.1 mol·L-1·min-1
C.0.04 mol·L-1·min-1
D.0.08 mol·L-1·min-1
答案:D
3.已知反应:A+3B2C+D,在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·(L·min)-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为(　　)。
A.0.5 mol·(L·min)-1
B.1 mol·(L·min)-1
C.2 mol·(L·min)-1
D.3 mol·(L·min)-1
解析:根据反应中速率之比等于各物质的化学计量数之比,很容易得出答案。即v(A)∶v(C)=1∶2,而v(A)=1 mol·(L·min)-1,则v(C)=2 mol·(L·min)-1。
答案:C
4.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是(　　)。
A.用A表示的反应速率是0.8 mol·L-1·s-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
解析:反应物A是固体,浓度为常数,通常不用其表示反应的速率,A不正确;v(B)=0.6 mol·L-1/2 min=0.3 mol·L-1·min-1是2 min内的平均反应速率,而不是2 min末时的反应速率,C不正确;反应中B和C的计量数不同,表示的反应速率的值不同,D不正确。
答案:B
5.某温度时,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z,充分反应后X2的浓度为0.4 mol·L-1,Y2的浓度为0.8 mol·L-1,生成的Z的浓度为0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是(　　)。
A.X2+2Y22XY2
B.2X2+Y22X2Y
C.X2+3Y22XY3
D.3X2+Y22X3Y
解析:浓度的变化量之比等于化学方程式中各物质的计量数之比。
答案:D
6.反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·(L·s)-1,则这段时间为(　　)。
A.0.1 s B.2.5 s
C.10 s D.5 s
解析:根据题意,SO3的浓度增加了0. 4 mol·L-1,则O2的浓度减少了0.2 mol·L-1,v(O2)=
Δt===5 s。
答案:D
7.合成氨反应N2+3H22NH3,某段时间内的平均反应速率分别用v(N2)、v(H2)、v(NH3)表示(单位均为mol·L-1·s-1)时,下列关系式中正确的是(　　)。
A.v(H2)=v(NH3)
B.v(N2)=2v(NH3)
C.v(NH3)=v(H2)
D.v(H2)=3v(N2)
解析:根据以不同物质表示的反应速率与化学计量数的关系为v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2,可求出只有D项符合。
答案:D
8.在可逆反应2A(g)+3B(g)xC(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后,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.2 min末时A的消耗浓度为0.5 mol·L-1
解析:依题意2 min末c(C)=0.5 mol·(L·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) 5 3 0 0
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
可知C正确。
答案:C
9.在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2,发生反应2SO2+O22SO3,当反应进行到4 min时,测得n(SO2)=0.4 mol。若反应进行到2 min时,容器中SO2的物质的量是(　　)。
A.等于1.6 mol
B.等于1.2 mol
C.大于1.6 mol
D.小于1.2 mol
解析:由题意可求得4 min内SO2的平均反应速率v(SO2)==0.2 mol·(L·min)-1。若按照这个反应速率计算,2 min时转化的SO2的物质的量为0.2 mol·(L·min)-1×2 min×2 L=0.8 mol,但由于前2 min比后2 min的反应速率大,所以2 min时,n(SO2)<2 mol-0.8 mol=1.2 mol。
答案:D
10.某温度时,在2 L容器中,某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A)　　　　c(B),从0~4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)　　　　Δc(B)(以上填“>”“<”或“=”)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为　　。
(3)该反应的化学方程式为　。
解析:(1)由图可以看出,在4 min末n(A)=n(B)=0.4 mol,又因体积相等,所以c(A)=c(B),从0到4 min内Δc(A)==0.2 mol·L-1,Δc(B)==0.1 mol·L-1。
(2)v(A)===0.05 mol·(L·min)-1。
(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)=0.4 mol∶0.2 mol=2∶1。
答案:(1)=　>
(2)0.05 mol·(L·min)-1
(3)2AB
11.(2011·武城二中高二质检)在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
　物质时间　 X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,=,
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时n(Y)=　　　　,n(Q)=　　　　。
(2)方程式中m=　　　　,n=　　　　,p=　　　　,q=　　　　。
(3)用Z表示2 min内的反应速率　　　　。
解析:本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量,可知反应逆向进行。
Δn(Q)=v(Q)·V·Δt=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol
对反应过程作“三段式”法分析如下:
　　　　　　mX+　nYpZ+　qQ
始/mol 0.7 n(Y) 1 n(Q)
变/mol Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) 0.3
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol
Δn(Z)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol
n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3 mol
(1)因=,==
故=,v(Y)=0.075 mol·L-1·min-1×
=0.1 mol·L-1·min-1
　　Δn(Y)=0.1 mol·L-1·min-1×2 min×2 L=0.4 mol
n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3
(3)=,v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。
答案:(1)2.3 mol　3 mol
(2)1　4　2　3
(3)0.05 mol·L-1·min-1
12.(2011·杭州高二质检)下表数据是在某高温下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化物薄膜的实验记录:
反应时间t/h 1 4 9 16
MgO层厚y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a
NiO层厚y'/nm b 2b 3b 4b
(a和b均为与温度有关的常数)
(1)金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)Mg与Ni比较,哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性 为什么
解析:(1)化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示化学反应快慢的物理量。因此金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示。
(2)MgO层厚y与时间的关系:y=0.05at,NiO层厚y'与时间的关系:y'=b,可以看出Ni的腐蚀速率随时间的增长比镁慢。
答案:(1)速率可用反应物消耗的速率表示,也可以用生成物的生成速率表示
(2)Ni;其腐蚀速率随时间的增长比镁慢。