高三化学考前冲刺突破化学反应速率方法指导核心导学题组训练.docx

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高三化学考前冲刺突破化学反应速率方法指导核心导学题组训练

2020届高三化学考前冲刺突破：

——化学反应速率

【方法指导】

一、有关化学反应速率的注意事项

1．化学反应速率的研究对象：

所有化学反应。

2．化学反应速率通常指的是某物质在某一时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。

3．化学反应速率均为正值，没有负值。

4．由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率。

例如：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，则一般不用钠或水表示化学反应速率。

5．对于同一化学反应，在相同的反应时间段内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。

因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的何种物质。

6．对某一个化学反应来说，用不同物质的浓度表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中的化学计量数之比。

例如，对反应aA＋bB===cC＋dD来说，其v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d（或

＝

＝

＝

）。

因此，在同一个化学反应中，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但是它们的实际意义完全相同，即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的反应速率。

二、化学反应速率的计算及比较

1．化学反应速率的计算

（1）利用化学反应速率的表达式：

v（B）＝

。

（2）同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。

（3）求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：

①写出有关反应的化学方程式。

②找出各物质的起始浓度，转化浓度，某时刻浓度。

（或起始物质的量，转化物质的量，某时刻物质的量）

③根据已知条件列方程计算。

例如：

反应　　　　　　　mA　＋　nB

pC

起始浓度（mol/L）abc

转化浓度（mol/L）x

某时刻浓度（mol/L）a－xb－

　c＋

计算中注意以下关系：

①对反应物：

c（起始）－c（转化）＝c（某时刻）

②对生成物：

c（起始）＋c（转化）＝c（某时刻）

③转化率：

×100%。

2．化学反应速率的比较

对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要换算成同一物质来表示，再比较数值大小，并注意单位的统一。

【核心导学】

一、化学反应速率

1．表示方法

用单位时间内反应物或生成物的____________来表示。

在容积不变的反应器里，通常用单位时间内________________________来表示。

不管用哪种物质表示，均为正值。

2．计算公式________________

3．单位____________或____________

4．同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之间的关系

对于反应aA＋bB

cC＋dD，在同一时间段内化学反应速率________________________________。

二、化学反应速率的测量

1．化学反应速率是通过________测定的。

2．

（1）直接可__________，如释放出气体的体积和颜色的深浅变化。

（2）依靠科学仪器才能测量的性质，如________、________、________、________等。

（3）在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用________和________来跟踪反应的过程和测量反应速率。

答案

一、1.物质的量浓度的变化　反应物物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加

2．v＝

3．mol/（L·s）　mol/（L·min）

4．v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d

二、1.实验

2．

（1）测量或观察的性质

（2）体系的压强　光的吸收　光的发射　导电能力

（3）颜色深浅　显色物质浓度间的正比关系

【题组训练】

1.反应4A（s）＋3B（g）

2C（g）＋D（g），经2minB的浓度减少0.6mol·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0.8mol·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2min末时的反应速率，用反应物B来表示是

0．3mol·L－1·min－1

D．在这2min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）＝0.6mol·L－1/2min＝0.3mol·L－1·min－1是2min内的平均反应速率，而不是2min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

2.（2019年山西大学附中高二月考）合成氨的反应为：

3H2＋N2

2NH3，其反应的速率可分别表示为v（H2）、v（N2）、v（NH3）（单位为mol·L－1·s－1），则下列关系正确的是（　　）

A．v（H2）＝v（N2）＝v（NH3）

B．v（H2）＝3v（N2）

C．v（H2）＝2v（NH3）

D．v（NH3）＝3/2v（H2）

【解析】　根据v（H2）∶v（N2）∶v（NH3）＝3∶1∶2知B项正确。

也可以假设v（H2）＝3mol·L－1·s－1，则v（N2）＝1mol·L－1·s－1，v（NH3）＝2mol·L－1·s－1，将上述数值代入选项，看等式是否成立，例如代入A项3≠1≠2，故A项错误；B项3＝3×1，故B项正确；C项3≠2×2，故C项错误；D项2≠

×3，故D项错误。

【答案】　B

3.在2L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0～3min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

2min末/mol

0.8

2.7

0.8

2.7

3min末/mol

0.8

已知2min内v（Q）＝0.075mol·L－1·min－1，

v（Z）∶v（Y）＝1∶2

（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2min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2min末的量，可知反应逆向进行。

Δn（Q）＝v（Q）·V·Δt

＝0.075mol·L－1·min－1×2L×2min＝0.3mol

对反应过程作“三段式”法分析如下：

　　　　　　　　　　mX　＋　nY

pZ　＋　qQ

起始物质的量/mol0.7n（Y）1n（Q）

转化物质的量/molΔn（X）Δn（Y）Δn（Z）0.3

2min末物质的量/mol0.82.70.82.7

故Δn（X）＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol

Δn（Z）＝1mol－0.8mol＝0.2mol

n（Q）＝0.3mol＋2.7mol＝3mol

（1）因为v（Z）∶v（Y）＝1∶2

故Δn（Z）∶Δn（Y）＝1∶2

Δn（Y）＝0.2mol×2＝0.4mol

n（Y）＝2.7mol－0.4mol＝2.3mol

（2）m∶n∶p∶q＝Δn（X）∶Δn（Y）∶Δn（Z）∶Δn（Q）＝0.1mol∶0.4mol∶0.2mol∶0.3mol＝1∶4∶2∶3

（3）v（Q）＝0.075mol·L－1·min－1，

故v（Z）＝0.05mol·L－1·min－1

【答案】　

（1）2.3mol　3mol

（2）1　4　2　3

（3）0.05mol·L－1·min－1

4.（2019年重庆市开州区期末）对反应X（g）＋3Y（g）

2Z（g）来说，下列反应速率最慢的是（　　）

A．v（X）＝0.01mol/（L·s）

B．v（Z）＝0.5mol/（L·min）

C．v（Y）＝0.6mol/（L·min）

D．v（X）＝0.3mol/（L·min）

【解析】　将各选项中化学反应速率换成同一单位、同一物质表示的化学反应速率再比较快慢。

根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将各选项中化学反应速率都换算成X表示的化学反应速率。

A项，v（X）＝0.01×60mol/（L·min）＝0.6mol/（L·min）；B项，v（X）∶v（Z）＝1∶2，v（X）＝

v（Z）＝

×0.5mol/（L·min）＝0.25mol/（L·min）；C项，v（X）∶v（Y）＝1∶3，v（X）＝

v（Y）＝

×0.6mol/（L·min）＝0.2mol/（L·min）；D项，v（X）＝0.3mol/（L·min）；反应速率由快到慢的顺序为A>D>B>C，反应速率最慢的是C项，故选C。

【答案】　C

5.某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为__________；反应开始至2min时，Z的平均反应速率为__________。

【解析】　此题是图像型计算题，解题关键是弄清横坐标、纵坐标的含义，再把图像信息转换成数字信息和文字信息进行作答。

反应开始时，X、Y的物质的量均为1.0mol，Z为0，反应进行到2min时X为0.9mol、Y为0.7mol、Z为0.2mol，且各物质的物质的量不再改变。

相同时间内X、Y、Z物质的量的变化比为1∶3∶2，由最终X、Y、Z共存确定为可逆反应，方程式中用“

”，故化学方程式为X＋3Y

2Z。

Z的平均反应速率为v（Z）＝

＝

＝0.05mol·（L·min）－1。

【答案】　X＋3Y

2Z　0.05mol·（L·min）－1

【点悟】　解答图像题：

一要弄清图像含义；二要抓住关键点（起点、终点、转折点）；三要结合所学知识进行综合分析。

6.一定温度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。

不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。

t/min

0

2

4

6

8

10

V（O2）/mL

0.0

9.9

17.2

22.4

26.5

29.9

下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（　　）

A．0～6min的平均反应速率：

v（H2O2）≈3.3×10－2mol/（L·min）

B．6～10min的平均反应速率：

v（H2O2）＜3.3×10－2mol/（L·min）

C．反应至6min时，c（H2O2）＝0.30mol/L

D．反应至6min时，H2O2分解了50%

解析：

根据题目信息可知，0～6min，生成22.4mL（标准状况）氧气，消耗0.002molH2O2，则v（H2O2）≈3.3×10－2mol/（L·min），A项正确；随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6min时，剩余0.002molH2O2，此时c（H2O2）＝0.20mol/L，C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2，转化率为50%，D项正确。

答案：

C

7.在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。

下列判断不正确的是（　　）

c/mol·L－1\

v/mmol·L－1·min－1\

T/K

0.600

0.500

0.400

0.300

318.2

3.60

3.00

2.40

1.80

328.2

9.00

7.50

a

4.50

B

2.16

1.80

1.44

1.08

A.a＝6.00

B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变

C．b<318.2

D．不同温度时，蔗糖浓度减小一半所需的时间相同

解析：

根据题表信息可知，相同温度时，随着浓度以等差数列递减，其瞬时速率也以等差数列递减，故a＝6.00；同时改变反应温度和反应物浓度，瞬时速率有可能不变；相同浓度时，温度越高，反应速率越快，故b<318.2；温度升高，瞬时速率加快，故蔗糖浓度减少一半时，所用时间并不相等，D项错误。

答案：

D

8.下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是（　　）

A．抗氧化剂B．调味剂

C．着色剂D．增稠剂

解析：

抗氧化剂与氧气反应，可以降低氧气浓度，减慢食品氧化的速率。

调味剂、着色剂和增稠剂的作用分别是为食品调味、着色和增稠，使用目的均与化学反应速率无关。

答案：

A

9．（2018年高考·课标全国卷Ⅲ）对于反应2SiHCl3（g）===SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g），采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

比较a、b处反应速率大小：

va________vb（填“大于”“小于”或“等于”）。

解析：

温度越高，反应速率越大，a点所在曲线对应的温度高于b点所在曲线对应的温度，所以a点反应速率大于b点反应速率。

答案：

大于

10．（双选）反应4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）在2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是（　　）

A．NO：

0.001mol·L－1·s－1

B．H2O：

0.002mol·L－1·s－1

C．NH3：

0.002mol·L－1·s－1

D．O2：

0.00125mol·L－1·s－1

解析：

由已知条件可求得用NH3表示的反应速率为

＝0.001mol·L－1·s－1。

同一时刻、同一反应中，用不同物质表示反应速率数值之比等于化学方程式中对应物质化学式前的系数之比。

用NO表示为0.001mol·L－1·s－1；用H2O表示为0.001×

＝0.0015mol·L－1·s－1；用O2表示为0.001×

＝0.00125mol·L－1·s－1。

答案：

AD

11．在2A（g）＋B（g）

2C（g）＋2D（g）反应中，表示该反应速率最快的是（　　）

A．v（A）＝2.0mol·L－1·s－1

B．v（B）＝1.2mol·L－1·s－1

C．v（C）＝1.8mol·L－1·s－1

D．v（D）＝1.2mol·L－1·s－1

解析：

将B、C、D选项中的反应速率换算成以物质A为标准再比较。

A.v（A）＝2.0mol·L－1·s－1，B.v（A）＝2v（B）＝2.4mol·L－1·s－1，C.v（A）＝v（C）＝1.8mol·L－1·s－1，D.v（A）＝v（D）＝1.2mol·L－1·s－1。

经比较，表示反应速率由快到慢的顺序为B＞A＞C＞D。

答案：

B

12．将10molA和5molB放入10L真空容器中，某温度下发生反应：

3A（g）＋B（g）

2C（g）在最初的2s内，消耗A的平均速率为0.06mol/（L·s），则在2s时，容器中C的物质的量是（　　）

A．0.12molB．0.08mol

C．0.04molD．0.8mol

解析：

消耗的A的物质的量Δn（A）＝0.06mol/（L·s）×10L×2s＝1.2mol。

由于反应中其物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，即

＝

，故Δn（C）＝0.8mol。

答案：

D

13．（2019年皖南八校联考）在一定温度下，将一定量的A和B放入容积为VL的某恒容密闭容器中，发生如下反应：

A（s）＋2B（g）

3C（g）＋2D（g），经5min后测得容器内C的平均反应速率为0.06mol·L－1·min－1。

C的物质的量为1.5mol，则V等于（　　）

A．2B．3

C．4D．5

解析：

5min后测得容器内C的平均反应速率为0.06mol·L－1·min－1，根据v＝

，则Δc＝vt＝0.06mol·L－1·min－1×5min＝0.3mol·L－1，又因为C的物质的量为1.5mol，因此容器的容积V＝

＝

＝5L，故选D。

答案：

D

14．某温度时，在2L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表所示。

（1）根据表中数据，在图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：

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0～3min时间内产物Z的平均反应速率为________。

解析：

（1）根据题目表格信息，可得出下列曲线：

（2）由上图可以看出Z为生成物，X、Y为反应物，再由其数量关系可推出化学方程式为X＋2Y

2Z。

（3）v（Z）＝

＝0.083mol·L－1·min－1。

答案：

（1）X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线见解析中图。

（2）X＋2Y

2Z

（3）v（Z）＝

＝0.083mol·L－1·min－1