化学反应速率与化学计量数之间的关系_章节学习

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题型：单选题

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单选题

在N2+3H2⇌2NH3反应中，自反应开始至2s末，氨的浓度由0变为0.4mol•L-1，则以氢气的浓度变化表示该反应在2s内的平均反应速率是（　　）

A0.3mol•L-1•s-1

B0.4mol•L-1•s-1

C0.6mol•L-1•s-1

D0.8mol•L-1•s-1

正确答案

A

解析

解：反应开始至2s末，氨的浓度由0变为0.4mol•L-1，

所以v（NH3）==0.2mol/（L•s），

速率之比等于化学计量数之比，

所以v（H2）=v（NH3）=×0.2mol/（L•s）=0.3mol/（L•s），

故选A．

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题型：单选题

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单选题

在t℃时，10L 0.4mol•L-1H2O2溶液发生催化分解：2H2O2═2H2O+O2↑，不同时刻测得生成O2的体积如下表，已知反应至6min时，H2O2分解了50%（已折算为标准状况）

下列叙述正确的是（溶液体积变化忽略不计）（　　）

A0～2min H2O2平均反应速率比4～6min慢

B反应至6min时，共产生O244.8L

C0～6min的平均反应速率 v（H2O2）≈3.3×10-2mol•L-1•min-1

D反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol•L-1

正确答案

C

解析

解：2H2022H2O+O2↑，在t℃时，10L 0.4mol•L-1H2O2溶液双氧水的物质的量是4mol，反应至6min时，H2O2分解了50%，则生成氧气是=1mol，标准状况下的体积是22.4L，

A．0～2min产生的氧气的物质的量n（O2）==0.44mol，n（H202）=2n（O2）=0.88mol，v（H202）=≈4.4×10-2mol/（L•min），410L～6min产生的氧气的物质的量n（O2）==2.3×10-1mol，n（H202）=2n（O2）=4.6×10-1mol，=2.3×10-2mol/L•min，0～2min H2O2平均反应速率比4～6min快，故A错误；

B．反应至6min时，H2O2分解了50%，则生成氧气是=1mol，标准状况下的体积是v=nvm=1mol×22.4mol/L=22.4L，故B错误；

C．0～6min产生的氧气的物质的量n（O2）==1mol，n（H202）=2n（O2）=2mol，v（H202）=≈3.3×10-2mol/（L•min），故C正确；

D．10L 0.4mol•L-1H2O2溶液双氧水的物质的量是4mol，反应至6min时，H2O2分解了50%，n（H202）=2n（O2）=2mol，c（H2O2）=0.40-=0.20mol/L，故D错误；

故选C．

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题型：单选题

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单选题

现向一容积不变的2L密闭容器中充入4mol NH3和3mol O2，发生反应4NH3（g）+3O2（g）⇌2N2（g）+6H2O（g），4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（　　）

Av（N2）=0.125 mol•L-1•min-1

Bv（H2O）=0.375 mol•L-1•min-1

Cv（O2）=0.225 mol•L-1•min-1

Dv（NH3）=0.250 mol•L-1•min-1

正确答案

C

解析

解：设反应的NH3为4xmol，

4NH3（g）+3O2（g）⇌2N2（g）+6H2O（g），

起始（mol） 4 3 0 0

反应量（mol） 4x 3x 2x 6x

平衡量（mol） 4-4x 3-3x 2x 6x

4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则有×100%=40%，解得x=0.5；

A、v（N2）==0.125mol•L-1•min-1，故A正确；

B、v（H2O）==0.375mol•L-1•min-1，故B正确；

C、v（O2）==0.1875mol•L-1•min-1，故C错误；

D、v（NH3）==0.250mol•L-1•min-1，故D正确；

故选C．

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题型：简答题

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简答题

Ⅰ将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）+B（g） 2C（g）+2D（g），

反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol，则：

（1）用C表示10s 内正反应的化学反应速率为______；

（2）反应前A的物质的量浓度是______；

（3）平衡后，生成物D的浓度为______；

Ⅱ某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入0.3mol SO2和0.2mol O2，发生2SO2+O2 2SO3反应．几分钟后反应达到化学平衡状态，测得容器中气体压强变为原来的90%，则该反应达到平衡时SO2的转化率为______．

正确答案

解：Ⅰ（1）反应前C的物质的量为0．反应后C的物质的量为0.8mol，所以C的物质的量的变化量为0.8mol，

v（C）==0.04mol•L-1•s-1

故答案为：0.04mol•L-1•s-1；

（2）3A（g）+B（g）⇌2C（g）+2D（g），

反应前 0 0

反应 1.2mol 0.4mol 0.8 mol 0.8 mol

平衡 1.8mol 0.6mol 0.8 mol 0.8 mol

所以A反应前的物质的量为1.2mol+1.8mol=3.0mol

C（A）==1.5 mol•L-1；

故答案为1.5 mol•L-1

（3）通过（2）知，D的物质的量为 0.8 mol，C（D）==0.4 mol•L-1

故答案为0.4 mol•L-1

Ⅱ温度、体积不变的密闭容器中，反应前后气体的物质的量之比等于压强之比，所以反应后的气体物质的量为反应前的90%，反应前后气体的物质的量减少了（0.3mol+0.2mol）×（1-90%）=0.05mol，根据气体减少的物质的量计算反应的二氧化硫的物质的量，2SO2（g ）+O2（g ）⇌2SO3（g ）气体体积减少1

2 mol 1mol

0.1mol 0.05mol

SO2的转化率为=33.3%

故答案为 33.3%

解析

解：Ⅰ（1）反应前C的物质的量为0．反应后C的物质的量为0.8mol，所以C的物质的量的变化量为0.8mol，

v（C）==0.04mol•L-1•s-1

故答案为：0.04mol•L-1•s-1；

（2）3A（g）+B（g）⇌2C（g）+2D（g），

反应前 0 0

反应 1.2mol 0.4mol 0.8 mol 0.8 mol

平衡 1.8mol 0.6mol 0.8 mol 0.8 mol

所以A反应前的物质的量为1.2mol+1.8mol=3.0mol

C（A）==1.5 mol•L-1；

故答案为1.5 mol•L-1

（3）通过（2）知，D的物质的量为 0.8 mol，C（D）==0.4 mol•L-1

故答案为0.4 mol•L-1

Ⅱ温度、体积不变的密闭容器中，反应前后气体的物质的量之比等于压强之比，所以反应后的气体物质的量为反应前的90%，反应前后气体的物质的量减少了（0.3mol+0.2mol）×（1-90%）=0.05mol，根据气体减少的物质的量计算反应的二氧化硫的物质的量，2SO2（g ）+O2（g ）⇌2SO3（g ）气体体积减少1

2 mol 1mol

0.1mol 0.05mol

SO2的转化率为=33.3%

故答案为 33.3%

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题型：填空题

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填空题

氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等．

（1）对反应N2O4（g）2NO2（g），在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法正确的是______

A．A，C两点的反应速率：A＞C

B．B，C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C

C．A，C两点气体的颜色：A深，C浅

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（2）在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为______mol•（L•s）-1．

②n3______n4（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数K的值为______，升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数K将______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是______mol•L-1．

④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为多少．（结果保留小数点后一位）

正确答案

D

0.0025

=

2.8

减小

0.10

解析

解：（1）A、压强越大反应速率越快，所以反应速率：A＜C，故A错误；

B、B，C两点平衡体系中NO2的体积分数相等，气体的平均相对分子质量：B=C，故B错误；

C、温度不变，从A到C，压强增大，体积减小，平衡体系中NO2的体积分数减小，所以平衡左移，气体颜色变浅，就是浅了也比开始的A深，即C比A深，故C错误；

D、压强不变，从T1到T2，平衡体系中NO2的体积分数增大，所以平衡右移，T1＜T2，即反应是吸热反应，从B到状态A，压强不变，温度升高，可以用加热的方法，故D正确．

故选D；

（2）①从反应开始直至20s时，四氧化二氮的平均反应速率v===0.00125mol/（L•s），二氧化氮的平均反应速率为四氧化二氮的平均反应速率的2倍，即为0.0025mol•（L•s）-1，故答案为：0.0025；

②在60s时，反应已达平衡状态，所以n3=n4，当四氧化二氮的浓度为=0.04mol/L时，二氧化氮的浓度是：=0.12mol/L，反应的平衡常数K==≈2.8，反应2NO2N2O4是放热反应，升高温度，平衡左移，所以K减小，故答案为：=；2.8；减小；

③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是c，则

N2O4 2NO2

起始浓度（mol•L-1） c 0

转化浓度（mol•L-1） c-0.04 0.12

平衡浓度（mol•L-1）　 0.04 0.12

所以

解得c=0.10，故答案为：0.10

④根据题意可知：

N2O4 2NO2

起始浓度（mol•L-1） 0.10 0

转化浓度（mol•L-1） 0.06 0.12

平衡浓度（mol•L-1）　 0.04 0.12

根据公式平均分子量===57.5g/mol，

答：达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为57.5．

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