专题二 第一单元 第1课时
考查点一 化学反应速率及应用
1．在化学反应A(g)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)中，各物质的平均反应速率间的关系式正确的是( )
A．v(A)＝v(B) B．v(A)＝2v(C)
C．3v(B)＝v(C) D．v(B)＝3v(D)
【答案】D
【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比进行推断。
2．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，则该反应是(Z用X、Y表示)( )
A．X2＋2Y2??2XY2 B．2X2＋Y2??2X2Y
C．X2＋3Y2??2XY3 D．3X2＋Y2??2X3Y
【答案】D
【解析】浓度的变化量之比等于化学方程式的计量数之比。
3．某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的曲线如图所示。由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式_________________________________________。
(2)反应开始至2 min末Z的反应速率为___________________________。
【答案】(1)Y＋3X??2Z (2)0.05 mol·L－1·min－1
【解析】由图示先确定反应物和生成物，X、Y随时间变化物质的量减少，说明为反应物，Z随时间变化物质的量增多为生成物，再根据反应速率和各物质的计量数关系确定方程式。另外从图中可知，经过一段时间各物质的量都不为零，所以该反应为可逆反应，这一点非常重要。
考查点二 化学反应速率的有关计算
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。对此反应速率的表示正确是( )
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
【答案】B
【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错；反应中B和C的计量数不同，表示的反应速率的值不同，D不对。只有B选项正确。
5．将5.6 g铁粉投入足量的100 mL 2 mol·L－1稀硫酸中，2 min时铁刚好完全溶解。下列有关这个反应的速率表示正确的是( )
A．铁的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1
B．硫酸的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1
C．硫酸亚铁的反应速率为0.25 mol·L－1·min－1
D．氢气的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1
【答案】B
【解析】根据反应速率计算公式，要计算2 min时间内反应物浓度的变化量，在反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中的溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6 g Fe 的物质的量＝＝0.1 mol，故反应消耗H2SO4的物质的量＝生成FeSO4的物质的量＝0.1 mol。H2SO4的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝＝0.5 mol·L－1·min－1。
6．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1。现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
④在该条件下，再经2 s后C的浓度为1.2 mol·L－1
其中正确的是( )
A．①④ B．①③
C．②④ D．③④
【答案】B
【解析】解答本题可先根据化学方程式计算出A和B的浓度的减少，然后根据化学反应速率的概念进行计算。
2 s后C的浓度为0.6 mol·L－1，则生成C为0.6 mol·L－1×2 L＝1.2 mol，消耗A 1.2 mol，消耗B 0.6 mol，则Δc(A)＝＝0.6 mol·L－1，Δc(B)＝＝0.3 mol·L－1
故v(A)＝＝＝0.3 mol·L－1·s－1
v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1
2 s时B的浓度为＝0.7 mol·L－1
v(C)＝v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1
在该条件下，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，所以后2 s内反应速率小于0.3 mol·L－1·s－1，经2 s后C的浓度小于1.2 mol ·L－1。
7．将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，经5 min 后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。A在5 min末的浓度是________，B的平均反应速率是________________，D的平均反应速率是________________，x的值是________。
【答案】0.75 mol·L－1 0.05 mol·L－1·min－1
0．1 mol·L－1·min－1 2
【解析】v(D)＝0.1 mol·L－1·min－1＝v(C)，则x＝2。
8．计算3～18 s内第2组实验中生成I的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两个有效数字)。
【答案】c(I)＝
＝
＝5.5×10－4 mol·L－1·s－1
【解析】由图给数据，可知Δc(I)＝(11.8×10－3mol/L－3.5×10－3mol/L)＝8.3×10－3mol/L，由速率公式，得c(I)＝Δc(I)/Δt＝8.3×10－3mol/L÷(18－3)s＝5.5×10－ 4 mol/(L·s)。
9．某温度时，在2 L的密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)的变化曲线：
t/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90
(2)体系中发生反应的化学方程式是_____________________________________。
(3)列式计算该反应在0～3 min时间内产物Z的平均反应速率：________________________________________________________________________。
【答案】(1)见下图
(2)X＋2Y??2Z
(3)≈0.083 mol·L－1·min－1
【解析】相同时间内各物质的变化量之比等于方程式中对应化学计量数之比。
专题二 第一单元 第1课时
基础演练
1．下列说法不正确的是( )
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时，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时间单位和浓度单位决定
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】D
【解析】本题考查化学反应速率的概念。化学反应速率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，都是正值，是反应的平均速率，故D错。
2．将10 mol A和5 mol B放入10 L真空容器内，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)??2C(g)，在最初的0.2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在0.2 s时，容器中C的物质的量是( )
A．0.12 mol B．0.08 mol
C．0.04 mol D．0.80 mol
【答案】B
【解析】v(A)∶v(C)＝3∶2，则v(C)＝0.04 mol·L－1·s－1，n(C)＝0.2 s×0.04 mol·L－1·s－1×10 L＝0.08 mol。
3．在不同条件下分别测得反应2SO2＋O2??2SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是( )
A．v(SO2)＝4 mol/(L·min)
B．v(O2)＝3 mol/(L·min)
C．v(SO2)＝0.1 mol/(L·s)
D．v(O2)＝0.1 mol/(L·s)
【答案】D
【解析】以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算为SO2后分别为v(SO2)＝4 mol/(L·min)，v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol/(L·min)，v(SO2)＝0.1×60 mol/(L·min)＝6 mol/(L·min)，v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60 mol/(L·min)＝12 mol/(L·min)。
综合应用
4．根据反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率________________。
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L－1·s－1时，则氧气减少的速率为________________。
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，此时间内SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为____________。
【答案】(1)SO2或O2 (2)0.88 mol·L－1·s－1
(3)5 mol·L－1
【解析】(1) 一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。
(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比，所以氧气减少的速率为0.64 mol·L－1·s－1×＝0.88 mol·L－1·s－1。
(3)此时间内SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1，则氧气表示的速率为0.4 mol·L－1·s－1×＝0.55 mol·(L·s)－1，所以氧气变化浓度为0.55 mol·L－1·s－1×4 s＝2.2 mol·L－1，则开始时氧气的浓度为2.8 mol·L－1＋2.2 mol·L－1＝5 mol·L－1。
