化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的計算1.(2019·臺州模擬)一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,對該反應(yīng)的推斷合理的是 (　　)A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D6A+2CB.反應(yīng)進行到1 s時,v(A)=v(D)C.反應(yīng)進行到6 s時,B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L-1·s-1D.反應(yīng)進行到6 s時,各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等【解析】選C。由圖可知,反應(yīng)達到平衡時A物質(zhì)增加了1.2 mol、D物質(zhì)增加了0.4 mol、B物質(zhì)減少了0.6 mol、C物質(zhì)減小了0.8 mol,所以A、D為生成物,物質(zhì)的量之比為3∶1,B、C為反應(yīng)物,物質(zhì)的量之比為3∶4,反應(yīng)方程式為3B+4C6A+2D,A錯誤;反應(yīng)速率之比是化學(xué)計量數(shù)之比,所以v(A)=3v(D),B錯誤;反應(yīng)進行到6 s時,v(B)==0.6 mol/(2 L×6 s)=0.05 mol/(L·s),C正確;根據(jù)圖象可知,到6 s時各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變,達到平衡狀態(tài),但是由于各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不相同,則各物質(zhì)的反應(yīng)速率不相等,D錯誤。2.(2020·石家莊模擬)在一定溫度下,將X和Y各0.16 mol 充入10 L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(s)2Z(g)　ΔH<0,一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是????????????? (　　)t/min2479n(Y)/mol0.120.100.090.09A.反應(yīng)前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·L-1·min-1B.其他條件不變,加入一定量的Y,反應(yīng)速率一定加快C.反應(yīng)進行4 min時,X的轉(zhuǎn)化率為75%D.反應(yīng)達到平衡時,X的物質(zhì)的量濃度為0.02 mol·L-1【解析】選C。A.2 min內(nèi)Y物質(zhì)的量變化為0.16 mol-0.12 mol=0.04 mol,則Z變化的物質(zhì)的量為0.08 mol,根據(jù)v===4.0×10-3 mol·L-1·min-1,錯誤;B.根據(jù)影響速率的因素,Y為固體,增加Y的量,濃度不變,所以不影響反應(yīng)速率,錯誤;C.反應(yīng)進行4 min時,Y轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.16 mol-0.10 mol=0.06 mol,計算出X轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.06 mol×2=0.12 mol,再根據(jù)轉(zhuǎn)化率=×100% 計算得X的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=75%,正確;D.反應(yīng)達到平衡時,Y轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.16 mol-0.09 mol=0.07 mol,則X轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.07 mol×2=0.14 mol,所以平衡時X的物質(zhì)的量為0.16 mol-0.14 mol=0.02 mol,根據(jù)c=求得X的物質(zhì)的量濃度為=0.002 mol·L-1,錯誤。3.(改編)(1)700 ℃時,向容積為2 L的恒容密閉容器中充入一定量的CO和H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:反應(yīng)時間/minn(CO)/moln(H2)/mol00.601.20200.20 30 0.40反應(yīng)在20 min內(nèi)的平均速率為v(H2)=____________ mol·L-1·min-1。  (2)反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0。溫度為T時,在體積為1 L的密閉容器中進行實驗,測得氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)w(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表:起始物質(zhì)t/min0204060801000.5 mol I2、0.5 mol H2w(HI)/%05068768080前20 min的平均速率v(HI)=____________。 【解析】(1)由反應(yīng)可知,20 min時轉(zhuǎn)化的CO為0.40 mol,則反應(yīng)的H2為0.80 mol,反應(yīng)在20 min內(nèi)的平均速率為v(H2)==0.02 mol·L-1·min-1。(2)根據(jù)在20 min時w(HI)=50%可知,在該時間段內(nèi)生成HI 0.5 mol,故v(HI)==0.025 mol·L-1·min-1。答案:(1)0.02　(2)0.025 mol·L-1·min-1【歸納提升】“三段式”法計算化學(xué)反應(yīng)速率的答題模板1.基本步驟(1)準(zhǔn)確寫出化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的初始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量(物質(zhì)的量濃度或物質(zhì)的量)。(3)根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系進行解答。2.基本模式　　　　　　　　　mA　+　 nB　　pC+qD起始(mol·L-1)  a   b   0 0轉(zhuǎn)化(mol·L-1)  mx   nx   px qxt min末(mol·L-1) a-mx  b-nx  px qx化學(xué)反應(yīng)速率的比較4.(2019·曲靖模擬)對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是 ????????????? (　　)A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1C.v(D)=0.3 mol·L-1·min-1D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1【解析】選D。v(A)= mol·L-1·s-1=0.008 3 mol·L-1·s-1;由于B是固體,不能用其表示反應(yīng)速率;v(A)=v(D)=× mol·L-1·s-1= 0.002 5 mol·L-1·s-1;v(A)=v(C)=0.05 mol·L-1·s-1;反應(yīng)速率D最快。5.在四個不同的容器中進行合成氨的反應(yīng)。根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果,判斷生成氨的速率最快的是????????????? (　　)A.v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1B.v(N2)=0.05 mol·L-1·s-1C.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1【解析】選B。由題意知N2+3H22NH3將反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為用N2表示的反應(yīng)速率得:A項中v(N2)=v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1;B項中v(N2)= mol·L-1·min-1=3.0 mol·L-1·min-1;C項中v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1;D項中v(N2)=v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1,故選B項。【歸納提升】化學(xué)反應(yīng)速率的比較方法由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,所以比較反應(yīng)進行的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進行一定的轉(zhuǎn)化。(1)看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。(2)換算成用同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,再比較數(shù)值的大小。(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值,即對于一般反應(yīng)aA+bBcC+dD,比較與,若>,則A表示的反應(yīng)速率比B表示的反應(yīng)速率大。【加固訓(xùn)練】(2020·南平模擬)某溫度時,在2 L容器中X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由此分析:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。 (2)從反應(yīng)開始至2 min時,Z的反應(yīng)速率為___________。 (3)對于上述反應(yīng),在不同時間段內(nèi)所測反應(yīng)速率如下,則表示該化學(xué)反應(yīng)進行最快的是____________。 A.v(X)=1.2 mol·L-1·min-1B.v(Y)=1.5 mol·L-1·min-1C.v(Z)=0.6 mol·L-1·min-1D.v(Z)=0.015 mol·L-1·s-1【解析】(1)根據(jù)圖象找出2 min內(nèi)X、Y、Z三種物質(zhì)的濃度變化量為Δc(X)==0.1 mol·L-1,Δc(Y)==0.15 mol·L-1,Δc(Z)==0.05 mol·L-1。根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,可以確定X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)分別等于2、3、1。根據(jù)圖象可以確定X是生成物,Y、Z是反應(yīng)物,即可以確定化學(xué)反應(yīng)方程式為3Y(g)+Z(g)2X(g)。(2)根據(jù)反應(yīng)速率的概念,可求出從反應(yīng)開始至2 min時,Z的反應(yīng)速率為v(Z)=Δc(Z)/Δt==0.025 mol·L-1·min-1。(3)注意換算成用同一物質(zhì)表示且單位相同再比較。答案:(1)3Y(g)+Z(g)2X(g)(2)0.025 mol·L-1·min-1　(3)D  

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