(普查练习)第20课 化学反应速率-【提分宝典】2024版新高考化学一轮全考点普查随堂课后练

第20课　　　　　化学反应速率 普查与练习20　　　　　化学反应速率 1．化学反应速率的相关计算 a．利用化学反应速率表达式进行相关计算 (1)(2021.06浙江选考，2分)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： t/s 0 600 1200 1710 2220 2820 x c(N2O5)/ (mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是(　　) A．600～1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 mol·L－1·s－1 B．反应2220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况) C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2) D．推测上表中的x为3930 答案：D 解析：600～1200 s，N2O5的浓度变化量为(0.96－0.66) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的浓度变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，故A项错误。由表中数据可知，反应2220 s时，N2O5浓度的变化量为(1.40－0.35) mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的变化量是其一半，即0.0525 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.0525 mol×22.4 L·mol－1＝1.176 L，故B项错误。反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，故C项错误。分析表中数据可知，该反应每经过1110 s(600～1710 s，1710～2820 s)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测上表中的x为(2820＋1110)＝3930，故D项正确。 b．根据化学反应速率方程进行相关计算 (2)(全国Ⅱ经典真题，4分)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程为r＝k×cCH4，其中k为反应速率常数。 ①设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2＝________r1。 ②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是__________(填字母)。 A．增加甲烷浓度，r增大 B．增加H2浓度，r增大 C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小 答案：①1－α(2分)　②AD(2分) 解析：①假设CH4的起始浓度为a mol·L－1，根据“三段式”法有： 2CH4C2H6＋H2 起始浓度(mol·L-1) a 0　 0 转化浓度(mol·L-1) aα 转化率为α时的浓度(mol·L-1) a(1－α) 由反应在初期阶段的速率方程为r＝k×，可得r1＝k×a，r2＝ k×a(1－α)，由于k不受反应物浓度影响，则r2＝(1－α)r1。 ②根据速率方程r＝k×可知：增加甲烷浓度，r增大，故A项正确。在反应初期，增加H2浓度，不会改变CH4的浓度，因此r不会增大，故B项错误。在反应初期，由于CH4浓度随反应进行不断减小，导致CH4的反应速率减小，所以乙烷的生成速率应该减小，故C项错误。速率常数k与反应本身有关，对于同一反应，又与温度和催化剂有关，温度越高，k越大。因此降低反应温度，k减小，故D项正确。 (3)(2024汇编，10分)氨是一种重要的化工原料和极具前景的能源载体，工业合成氨原理：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0。 ①某合成氨速率方程为v＝kcα(N2)·cβ(H2)·cγ(NH3)，根据表中数据，γ＝________。(2022辽宁真题) ②用NH3可以消除NO污染：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(l)，该反应速率v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·c5(N2)，若将9 mol NH3和11 mol NO投入恒温、恒容(温度298 K、体积为10 L)的真空容器中进行反应，已知该条件下k正＝6.4×102(mol·L－1)－9·s－1，平衡时NH3转化率为，v逆＝____________mol·L－1·s－1。 ③新型催化剂Ba2RuH6在温和条件下可以合成NH3，向密闭容器中充入5 mol N2和15 mol H2，在该温和条件下合