基础课时落实(九)　化学反应速率的表示方法

(建议用时：25分钟)

[基础过关练]

1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　)

A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质

C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示

D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1

C　[化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示，而不采用物质的质量或物质的量。]

2．在一定条件下，在N2＋3H22NH3反应。在2 L密闭容器中进行，5 min内氨的物质的量增加了0.1 mol，则反应速率为(　　)

A．v(NH3)＝0.03 mol/(L·min)

B．v(NH3)＝0.02 mol/(L·min)

C．v(NH3)＝0.17 mol/(L·min)

D．v(NH3)＝0.01 mol/(L·min)

D　[根据化学反应速率计算公式可知：v(NH3)＝＝0.01 mol/(L·min)，所以D符合题意。]

3．已知：2H2S(g)＋3O2(g)2SO2(g) ＋ 2H2O(g)，若反应速率分别用 v(H2S)、v(O2)、v(SO2)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　)

A．2v(H2S)＝3v(O2)　　　 B．2v(O2)＝3v(SO2)

C．3v(O2)＝2v(SO2)   D．3v(O2)＝2v(H2O)

B　[化学反应速率之比等于化学计量数之比，由化学方程式可知，v(H2S)∶v(O2)∶v(SO2)∶v(H2O)＝2∶3∶2∶2，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，得3v(H2S)＝2v(O2) ＝3v(SO2) ＝3v(H2O)，所以B正确。]

4．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)＝3v(C)。则此反应可表示为(　　)

A．2A＋3B===2C   B．A＋3B===2C

C．3A＋B===2C   D．A＋B===C

A　[根据2v(B)＝3v(A)＝3v(C)可知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝2∶3∶2，A项正确。]

5．已知某反应的各物质浓度数据如下：

aA(g)＋bB(g)2C(g)

起始浓度/(mol·L－1)                   3.0    1.0       0

2 s末浓度/(mol·L－1)                   1.8   0.6       0.8

据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是(　　)

A．9∶3∶4   B．3∶1∶2

C．2∶1∶3   D．3∶2∶1

B　[各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。v(A)＝＝0.6 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，v(C)＝＝0.4 mol·L－1·s－1。化学计量数之比为0.6∶0.2∶0.4，即3∶1∶2。]

6．对于反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O在测量化学反应速率时，以下不可以利用的相关性质为(　　)

A．气体的体积和体系的压强

B．溶液颜色的深浅

C．固体物质的体积

D．H＋浓度的变化

C　[由用于化学反应速率测量的基本性质及本反应的特征可知选C。]

7．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____________(填化学式)。

(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)若测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，此时间内SO2的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为__________________。

[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－1·s－1，所以氧气的变化浓度为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＝5.0 mol·L－1。

[答案]　(1)SO2或O2　(2)0.88 mol·L－1·s－1　(3)5.0 mol·L－1

[拓展培优练]

8．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(s)xC(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.4 mol·L－1，C的平均反应速率是0.12 mol·L－1·min－1，且此时A、B的物质的量之比为2∶3。下列说法不正确的是(　　)

A．x的值是3

B．开始时A的物质的量为2.8 mol

C．5 min内，B的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1

D．5 min时，容器中气体总的物质的量为3.6 mol

C　[A．经5 min后，测得D的浓度为0.4 mol·L－1，则D的平均反应速率是0.08 mol·L－1·min－1，C的平均反应速率是0.12 mol·L－1·min－1，根据物质的反应速率与化学计量数呈正比，则0.12 mol·L－1·min－1∶0.08 mol·L－1·min－1＝x∶2，解得x＝3，A正确；

B．可列三段式：

根据经5 min后，此时A、B的物质的量之比为2∶3，可列＝，解得a＝2.8 mol，故B正确；

C．B是固体，无法计算平均反应速率，C错误；

D．根据三段式可知，5 min时，容器中气体总的物质的量为1.6 mol ＋1.2 mol ＋0.8 mol ＝3.6 mol，D正确。]

9．(易错题)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．反应开始到10 s末时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1

B．反应开始到10 s末时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1

C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%

D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)

C　[A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为v(Z)＝＝ 0.079 mol/(L·s)，故A错误；B．由图像可知反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了＝0.395 mol/L，故B错误；C．反应开始到10 s时，Y的转化率为×100%＝79%，故C正确；D．由以上分析可知反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，故D错误。]

10．(素养题)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物方面具有广泛用途。反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)在1 L的恒温容器中进行，反应过程中部分数据见下表：

若在起始时总压为p0  kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压＝总压×气态物质的物质的量分数，则10 min内H2(g)的反应速率为(　　)

A．0.25p0 kPa·min－1

B．0.025p0 kPa·min－1

C．0.005p0 kPa·min－1

D．0.016p0 kPa·min－1

B　[H2(g)＋I2(g)2HI(g)为反应前后气体总数不变的可逆反应，则反应中的任意时刻总压不变均为p0 kPa，列三段式：

　　　H2(g)　＋　I2(g)2HI(g)

0 min                          4 mol      4 mol     0

10 min                         2 mol      2 mol   4 mol

反应前H2(g)的分压为0.5×p0 kPa,10 min时H2(g)的分压为0.25×p0 kPa，则10 min内用H2(g)表示的反应速率为：＝0.025p0 kPa·min－1。]

11．通过实验测定反应速率的方法有多种，如：

(1)比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，可通过测定收集等体积H2需要的________来实现。

(2)在KMnO4与H2C2O4反应中，KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式：

_______________________________________________________________。

可通过测定____________________来测定该反应的速率。

(3)在Na2S2O3和H2SO4反应中，反应方程式为______________________

______________________________________________________________

该反应的速率可通过_______________________来测定。

[解析]　(1)通过实验测定反应速率的方法有多种，如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，由于反应生成氢气，因此可通过测定收集等体积H2需要的时间来实现。

(2)在KMnO4与H2C2O4反应中，高锰酸钾具有强氧化性，能将草酸氧化：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，反应后，溶液的紫红色颜色会消失，故可通过测定溶液褪色所需时间来测定该反应的速率。

(3)Na2S2O3和H2SO4反应为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反应后，有淡黄色沉淀生成，故可通过出现浑浊的时间来测定该反应的速率。

[答案]　(1)时间　 (2)2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑　溶液褪色所需的时间

(3) Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O　出现浑浊的时间