2024春高中化学第6章化学反应与能量微专题5应用“三段式”解决化学反应速率和化学平衡的相关计算课后训练（人教版必修第二册）

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微专题5　应用“三段式”解决化学反应速率和化学平衡的相关计算课后·训练提升1.在恒温恒容密闭容器内发生反应:4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)。经2 min,B的浓度减少了0.6 mol·L-1,下列说法中正确的是(　　)。A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1B.用B、C表示的该反应在2 min内的速率,其比值是2∶3C.2 min末时的反应速率,用D表示为0.1 mol·L-1·min-1D.2 min末时体系的压强与起始相同答案D解析A是固体,不能用其浓度的变化来表示反应速率,A项错误;用B、C表示的该反应在2min内的速率,其比值等于相应化学计量数之比,是3∶2,B项错误;v(B)==0.3mol·L-1·min-1,则v(D)=v(B)=×0.3mol·L-1·min-1=0.1mol·L-1·min-1,表示2min内的平均反应速率,而2min末时的速率为瞬时速率,C项错误;由于反应在恒温恒容密闭容器中进行,根据化学方程式可知反应前后气体的分子数不变,所以2min 末时体系内气体的物质的量与起始相同,压强与起始相同,D项正确。2.一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表。下列说法中错误的是(　　)。A.600~1 200 s内,生成NO2的速率为1.0×10-3 mol·L-1·s-1B.2 220 s时,放出O2的体积(标准状况)为0.392 LC.表中x=3 930D.题中的数据变化规律证明了反应物的浓度越大,反应速率越大答案B解析600~1200s内v(N2O5)==5.0×10-4mol·L-1·s-1,则v(NO2)=2v(N2O5)=2×5.0×10-4mol·L-1·s-1=1.0×10-3mol·L-1·s-1,A项正确;0~2220s内N2O5的浓度变化为1.40mol·L-1-0.35mol·L-1=1.05mol·L-1,Δn(N2O5)=1.05mol·L-1×0.1L=0.105mol,由反应方程式可知Δn(O2)=Δn(N2O5)=0.0525mol,则标准状况下的V(O2)=0.0525mol×22.4L·mol-1=1.176L,B项错误;分析表中数据可知,该反应经过1110s(600~1710s,1710~2820s)时N2O5的浓度变为原来的,因此,N2O5的浓度由0.24mol·L-1变为0.12mol·L-1时,表中的x=2820+1110=3930,C项正确;根据表中数据,N2O5的浓度变化量每减少一半,需要的时间相同,即下一个相同时间段内的反应速率仅为上一个相同时间段内反应速率的一半,D项正确。3.新型RuO2催化剂在HCl转化为Cl2的反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)中具有很好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下。计算2~6 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。答案2~6 min内,Δn(Cl2)=5.4×10-3 mol-1.8×10-3 mol=3.6×10-3 mol,v(Cl2)==9.0×10-4 mol·min-1,所以v(HCl)=2v(Cl2)=2×9.0×10-4 mol·min-1=1.8×10-3 mol·min-1。4.工业制硫酸的过程中,SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步,550 ℃时,在1 L的恒温容器中,反应过程中部分数据见下表。设在起始时总压为p0kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数,则10 min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=　　　　　kPa·min-1。 答案解析列出“三段式”:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)初始/mol 4 2 0转化/mol 2 1 210min时/mol 2 1 2气体总压之比等于气体总物质的量之比,反应初始为6mol,10min时为5mol,所以10min时体系总压p10min=p0kPa。p初始(SO2)=初始SO2的物质的量分数×初始总压=p0kPa,p10min(SO2)=10min时SO2的物质的量分数×p10min=p0kPa=p0kPa,故v(SO2)=kPa·min-1。t/s06001 2001 7101.400.960.660.48t/s2 2202 820x—0.350.240.12—t/ min02468n(Cl2)/10-3 mol01.83.75.47.2042051.5102151