高中化学竞赛题--化学反应速率

中学化学竞赛试题资源库——化学反应速率

A 组

1．在下列过程中，需要加快化学反应速率的是

A 塑料老化

B 合成氨

C 钢铁腐蚀

D 食物腐败

2．某温度下，反应2N 2O 5＝4NO 2＋O 2开始进行时，c(N 2O 5)＝0.0408mol/L 。经1min 后，c(N 2O 5)＝0.030mol/L 。则该反应的反应速率是

A v(N 2O 5)＝1.8×10－4mol·L －1·s －1

B v(N 2O 5)＝1.8×10－2mol·L －1·s －1

C v(NO 2)＝1.8×10－4mol·L －1·s －1

D v(O 2)＝1.8×10－4mol·L －1·s －1

3．某化学反应2M ＋N →3F 是一步完成的，M 和N 的起始浓度分别为2mol/L 和4mol/L ，1秒钟后，M 的浓度下降了1mol/L ，下面结论中正确的是

A F 的浓度为1.5mol/L

B F 的浓度为1mol/L

C N 的浓度为2.5mol/L

D N 的浓度为3mol/L

4．在密闭容器中进行可逆反应，A 跟B 反应生成C ，反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，则该反应可以表示为

A A ＋

B

C B 2A ＋2B 3C

C 3A ＋B 2C

D A ＋3B 2C

5．已知：4NH 3＋5O 2＝4NO ＋6H 2O ，若反应速率分别用3NH υ、2O υ、NO υ、O H 2υ（mol/L·min ）表示，则正确的关系是

A 453NH υ＝2O υ

B 56

2O υ＝O H 2υ C 233NH υ＝O H 2υ D 452O υ＝NO υ 6．合成氨反应为：3H 2＋N 2

2NH 3，其反应速率可以分别用2H υ、

2N υ、3NH υ（mol/L ）表示，则正确的关系式是

A 2H υ＝2N υ＝3NH υ

B 2N υ＝2H υ

C 3NH υ＝322H υ

D 2H υ＝32N υ 7．在2CH

4(g)＋2NH 3(g)＋3O 2(g)2HCN(g)＋6H 2O(g)反应中，已知v (HCN)＝n mol/(L ·min)，且v (O 2)＝m mol/(L ·min)。则m 与n 的关系正确的是

A m ＝n/2

B m ＝2n/3

C m ＝3n/2

D m ＝2n

8．在2A ＋B 3C ＋4D 反应中，表示该反应速率最快的是

A v A ＝0.5mol/(L·s)

B v B ＝0.5mol/(L·s)

C v C ＝0.8mol/(L·s)

D v D ＝1mol/(L·s)

9．反应2SO 2＋O 22SO 2经一段时间后，SO 3的浓度增加了0.4mol ·L －1，在这段

时间内用O 2表示的反应速率为0.04mol ·L －1·s －1，则这段时间为

A 0.1s

B 2.5s

C 5s

D 10s

10．在2L 的密闭容器中，发生以下反应：2A （气）＋B （气）2C （气）＋D （气）

若最初加入的A 和B 都是4 mol ，在前10s A 的平均反应速率为0.12 mol/L·s ，则10s 时，容器中B 的物质的量是

A 3.6 mol

B 2.8 mol

C 2.4 mol

D 1.2 mol

11．已知反应A ＋3B 2C ＋D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L －1·min －1，则此段时间内以C 的浓度变化表示的化学反应速率为

A 0.5mol·L－1·min－1

B 1mol·L－1·min－1

C 2 mol·L－1·min－1

D 3mol·L－1·min－1

12．反应4NH 3(气)＋5O2(气)4NO(气)＋6H2O(气)在2升的密闭容器中进行，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

B H2O：0.002mol/L

C NH3：0.002mol/L

D O2：0.00125mol/L

13．反应4NH 3（气）＋5O2（气）4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为

A v(NH3)＝0.0100mol·L－1·s－1

B v(O2)＝0.0010 mol·L－1·s－1

C v(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1

D v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1

14．将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)若经2s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法。

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1

②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1

③2s时物质A的转化率为70%

④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1

其中正确的是

A ①③

B ①④

C ②③

D ③④

15．将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A（g）＋B（g）2C（g）。若是2min后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列说法，正确的是

A 物质A表示的反应速率为0.3mol/L·min

B 物质B表示的反应速率为0.6mol/L· min

C 2min时物质A的转化率为70％

D 2min时物质B的浓度是0.7mol/L

16．对可逆反应4NH 3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是

A 达到化学平衡时，4v正（O2）＝5v逆（NO）

B 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态

C 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D 化学反应速率关系是：2v正（NH3）＝3v正（H2O）

＋nB（g）pC（g）＋qD（g），经过

17．在容积为2升的密闭容器中，有反应：mA

5min达到平衡，此时，各物质的变化为A减少a mol/L，B的平均反应速率V B＝a/15 mol/L·min，C增加2a/3 mol/L，这时，若增加系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m︰n︰p︰q为

A 3︰1︰2︰2

B 1︰3︰2︰2

C 1︰3︰2︰1

D 1︰1︰1︰1

18．某温度时，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体，达到平衡后c(X2)为0.4mol/L，c(Y2)为0.8mol/L，生成的c(Z2)为0.4mol/L，则该反应式（Z 用X、Y表示）是

A X 2＋2Y22XY2

B 2X2＋Y22X2Y

C X 2＋3Y22XY3

D 3X2＋Y22X3Y

19．右图的曲线是800℃时，A、B、C三种

气体物质的浓度随时间变化的情况，T是平衡的时

间，能以此曲线表示的反应是

A 2A B＋3C

B B＋3C2A

C A＋C B

D B A＋C

20．将3mol A和2.5mol B混合于4L密闭容器中，发生如下反应：3A＋B xC＋D，过5min达到平衡，这时生成1mol D，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)，下列说法错误的是

A A的平均反应速率为0.15mol/(L·min)

B x值为2

C B的转化率为20％

D B的平衡浓度为0.5mol/L

21．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气

体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图。下

列叙述中正确的是

A 反应的化学方程式为5Y X

B t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍

C t2时，正、逆反应速率相等

D t3时，逆反应速率大于正反应速率

22．气体SO3的分解反应在1m3的容器中进行，经过5min消耗2kg；在另外条件下，使上述反应在0.5m3的容器中进行，经过10min消耗1.6kg。求：

（1）在前一种情况下SO3的分解速率；

（2）前、后两种情况的反应速率比。

23．将6mol H2和3mol CO充入容积为0.5L的密闭容器中进行如下反应：2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g）

6秒时体系达到平衡，此时容器压强为开始时的0.6倍，则H2的反应速率为，CO的转化率为。

24．在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H 2和N2，发生N2＋3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

25．将10mol A和5mol B放入10L真空箱中，某温度时发生反应：3A（g）＋B（g）＝2C（g），在最初0.2s内，A的平均速率为0.06mol/(L?s)，则在0.2s时，箱中有mol C。

26．某温度下，把1mol的A2（单质）气体和1mol的B2（单质）气体，放入容积为1L的容器内，使其反应生成气体C，2min后测得容器中A2的浓度为0.4mol/L，B2的浓度为0.8mol/L，C的浓度为0.4mol/L。则此反应的化学方程式为。

27．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）经5min后达到平衡时，测知D的浓度为0.5mol/L，[A]︰[B]

＝3︰5，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)，A的平衡浓度为，B的平均反应速率为，x值为。

28．对下列反应：2H2（g）＋2NO（g）＝2H2O（l）＋N2（g）进行了反应速率测定，测定结果见附表。

（1）通过分析表中的数据找出生成N2的反应速率与NO和H2起始浓度的关系

（2）计算800℃和NO、H2的起始速率都为6.00×10－3mol/L时，生成N2的起始反应速率

29．右图表示800℃时A、B、C三种气体

物质的浓度随时间变化的情况，t是达到平衡状

态的时间，试回答：

（1）该反应的反应物是

（2）该反应的化学反应方程式是：

（3）若到达平衡状态的时间是2min，A物

质的平均反应速率为

30．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)︰c(B)＝3︰5，C 的平均反应速率为0.1mol/(L.min)。试求：

（1）此时A的浓度及反应开始前容器中A、B的物质的量；

（2）B的平均反应速率；

（3）x的值。

B组

31．在恒温恒容的容器中进行反应H 22H—Q，若反应物浓度由0.1mol/L降到

0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反应的时间为

A 等于18s

B 等于12s

C 大于18s

D 小于18s

32．在容积固定的2L密闭容器中，充入X、Y各2mol，

＋2Y(g)2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度

发生可逆反应X

(g)

改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图。则Y的

平衡浓度的表达式正确的是（式中S指对应区域的面积）

A 2－S aob

B 2－S bod

C 1－S aob

D 1－S bod

33．反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定

的，化学反应：H2＋Cl2＝2HCl的反应速率v可表示为：v

＝k[c(H2m n

A m＝1，n＝1

B m＝1/2，n＝1/2

C m＝1/2，n＝1

D m＝1，n＝1/2

34．对于简单反应aA （g）＋bB（g）cC（g），有如下关系：V正＝K1[A]a[B]b，V逆＝K2[C]c，K1、K2都是常数，且在同一温度下与物质的起始浓度无关，若缩小混和物持体积到原来的一半，则正反应速率增加到原来的

A a倍

B b倍

C 2b倍

D 2a＋b倍

35．化学上将一步完成的反应称为基元反应。只由一个基元反应构成的化学反应称为简单反应；由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称为复杂反应。对于基元反应：aA ＋bB→cC＋dD，其速率可以表示为v＝k·{c(A)}a·{c(B)}b(k称为速率常数)，复杂反应的速率取决于慢的基元反应。

已知反应NO2＋CO→NO＋CO2，在不同的温度下反应机理不同，请回答下列问题：（1）温度高于220℃时，实验测得该反应的速率方程是v＝k·c(NO2)·c(CO)，则该反应是_______________________（填“简单反应”或“复杂反应”）。

（2）温度低于250℃时，实验测得该反应的速率方程是v＝k·{c(NO2)}2，又知该反应是由两个基元反应构成的复杂反应，其中较慢的基元反应的反应物和生成物均为氮氧化物(目前已被科学家确认的氮氧化物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5、NO3等)。

请你根据上述事实，大胆猜想：反应“NO2＋CO→NO＋CO2”，在该条件下的反应机理（用方程式表示该反应的历程，并在括号内注明“快反应”或“慢反应”）。

①________________________________________________；

②________________________________________________。

36．丙酮与碘在酸性介质中发生如下的反应：

CH3COCH3＋I2→CH3COCH2I＋H＋＋I－

实验证明，在25℃时，该反应的速率与物质量的浓度之间存在着如下关系：

v＝k[CH3COCH3][H＋]

该式中k为速率常数，在该温度下，k＝2.23×10－3L/mol·s，试推测开始时反应速率和反应后期反应速率的变化情况?

37．丙酮和碘在酸性溶液中发生如下反应：

CH3COCH3＋I2→CH3COCH2I＋H＋＋I－

25℃时，该反应的速率由下式决定：v＝kc CH3COCH3·c H＋

上述中，k＝2.73×10－5L/(mol·s)，已知开始时c I2＝0.01mol/L，c CH3COCH3＝0.1mol/L，c H＋＝0.01mol/L，当I2反应掉一半时，试通过计算判断反应速率与开始时反应速率的大小。

38．放射性同位素的蜕变反应速率为：2.303lgC0/C＝kt

其中：C0为放射性物质的初浓度，C为某一指定时刻的浓度，t为反应所经历的时间，k为速率常数，单位为（时间）－1。在蜕变反应中，反应物消耗一半（或反应物减少到初浓度的一半）所需要的时间称为半衰期，利用放射性元素的半衰期可以确定岩石、古代动植物化石的“年龄”。

碳的放射性同位素14C在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的1.10×10－13％。某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析14C的含量为总碳量的9.87×10－15％，已知14C半衰期为5700年，试计算灰烬距今约多少年？

C组

39．在Haber制氮工艺的催化实验中，N2＋3H2→2NH3，反应的速率如下式：

△[NH3]/△t＝2.0×10－4mol·L－1·s－1

若无副反应，试以（1）N2（2）H2来表示反应速率？

40．如果浓度单位为mol·L－1，时间的单位为s，试求下列各类反应的速率常数k的单位？

（1）零级反应（2）一级反应（3）二级反应（4）三级反应（5）7级反应。

41．在某地区污染大气中含有O3，稳态下[O3]始终为2.0×10－8mol／L；而且各污染源每小时所产生的O3总浓度为7.2×10－13mol／L。若O3被消耗的途径是一个二级反应2O3→3O2

并定义其速率为－△[O3]／△t，试求消耗反应的速率常数？

42．在化学浴中病毒的制备过程失活，该失活过程是一级反应。在实验开始时病毒每分钟失活2.0％，

（1）计算该过程的k？

（2）50％病毒失活所需的时间？

（3）75％病毒失活所需的时

43．用含酶的溶液来发酵糖，糖的起始浓度为0.12M，10h后减至0.06M，20h后减至0.03M。试计算反应级数及常数？

44．物质A和B之间的反应可以由A＋B→C来表示。三个独立实验的反应速率观察值如下表所示，

计算各反应物的级数及速率常数？

45．乙酸酐与乙醇的酯化反应可以由如下方程式表示：

(CH3CO)2O＋C2H5OH→CH3COOC2H5＋CH3COOH

A B

当反应在正己烷溶剂中进行时，速率可以用k[A][B]表示。当用乙醇（B）作溶剂时，速率可以用k[A]表示（两例中k的值是不同的）。试解释反应的表现级数的区别？

46．甲酸甲酯HCOOCH3在酸性溶液中水解，速率＝k[HCOOCH3][H＋]

平衡方程为HCOOCH3＋H2O→HCOOH＋CH3OH。试说明为什么[H＋]会出现在速率表达式中，而它却没有出现在平衡方程式中？

47．高温下氯乙烷气体分解成乙烯及HCl，CH3CH2Cl→CH2CH2＋HCl

在恒温恒容条件下进行实验，并用光度分析监测乙烯浓度的变化，获得数据如下：

试根据监测数据验证分解反应是否为一级反应？如果是一级反应，计算速率常数

48．25℃时在浓度为0.1M的吡啶的苯溶液中研究如下反应：

CH3OH＋(C6H5)3CCl→CH3OC(C6H5)3＋HCl

A B C

下列数据由三个独立实验获得，

试根据以上数据求速率表达式以及最佳速率常数平均值？单位取秒和摩尔浓度。

49．在某温度下物质A分解，测得的数据列于下表，试问对于A是一级反应还是二级反应？提示：以lg（[A]/[A]0）对t作图，然后求算（△[A]／△t）／[A]2的比值，在很短的时间间隔内加以对比。

50．以联吡啶为螫合剂与Fe2＋进行的配合反应，对其正向和逆向反应作了动力学研究。对于配合反应：Fe2＋＋3dip→Fe(dip)32＋

25℃时的配合速率为：速率＝(1.45×1013L3·mol－3·s－1)[Fe2＋][dip]3

对于上反应的逆反应，配合物的离解速率为(1.22×10－4s－1)[Fe(dip)32＋]

计算该配合物的稳定常数K s？

51．已知碱性溶液中乙酸甲酯的水解，

CH3COOCH3＋OH－→CH3COO－＋CH3OH

此反应25℃时的速率＝k[CH3COOCH3][OH－]，其中k＝0.137L·mol－1·s－1。反应开始时，乙酸甲酯和OH－的浓度均为0.050M。试计算25℃下乙酸甲酯水解5.0％的时间？

52．在水溶液中某一级反应的反应速率太快以至于无法准确地测定反应时间，仅测得它的半衰期至少为2.0 ns。计算此反应k的最小值？

53．环丁烯气体异构化为丁二烯为二级反应，153℃下，k＝3.3×10－4s－1。计算此温度下40％异构化需要的时间？

54．可以从正逆两个方向用动力学方法处理如下平衡，

PtCl 42－＋H2O Pt(H2O)Cl3－＋Cl－

25℃离子强度为0.3时，

△[PtCl42－]/△t＝(3.9×10－5s－1)[PtCl42－]－(2.1×10－3 L·mol－1·s－1)[Pt(H2O)Cl3－][Cl－]，计算离子强度为0.3时，PtCl42－的配合常数K4。

55．H2O与O经双分子反应得到两分子OH，该气相反应对于了解高空大气层的某些行为非常重要。500K时此反应的△H为72kJ，E a为77kJ·mol－1。计算由两分子OH重新形成H2O和O的双分子化合反应的E a？

56．已知反应2A＋B→产品，若反应的第一步为A的可逆的二聚反应，然后是A2与B的双分子反应。推测此反应的速率方程，假设平衡时A2的浓度远小于[A]。

57．已知在水溶液中有如下反应，

2Cu2＋＋6CN－→2Cu（CN）2－＋（CN）2

速率公式为k[Cu2＋]2[CN－]6。若第一步很快地达到了配合平衡且形成相对不稳定（与可逆的配合反应相比）的Cu（CN）3－，试推导出满足观测到的动力学数据的控制步骤反应式。

58．研究（i－C3H7O）2POF在不同酸度下的水解反应发现，在特定温度下为一级反应，速率常数k与pH值有关，而与调整pH值的缓冲溶液的性质及浓度无关。k在pH值为4～7时相当稳定，但当PH值降至4以下或升至7以上时k会增大。试解释此现象？

59．已发现酮类化合物在适度碱性溶液条件下在下列反应中的反应速率是相等的。

（1）与Br2反应，酮类化合物上的一个H被取代

（2）由右旋酮类化合物转化为左旋等摩尔酮类化合物的酮类混合物

（3）与C＝O基团相邻碳上的氢原子与溶剂中的氘原子交换。以上每个反应的速率均等于k[酮][OH－]且与[Br2]无关。试由这些观测结果推断反应机理？

60．许多自由基反应（如聚合反应）可由光敏化物质P来引发，它吸收光子后可分解为两个自由基。接着是链增长反应，即产生自由基R·；以及链终止反应即两个自由基结合为非自由基产物。主要的化学变化归结于链增长阶段，处于稳态的自由基的浓度很小。试推测一种合适的反应机理，并以此解释反应速率与光强度I的平方根成正比的关系？

61．对于碱性溶液中进行的反应：3BrO－→BrO3－＋2Br－，在80℃时以－△[BrO－]/△t 表示的速率方程的速率常数为0.056L·mol－1·s－1。那么当反应速率方程用（1）△[BrO3－]/△t表示时其速率常数为多少？

（2）△[Br－]/△t表示时其速率常数为多少？

62．A，B物质之间的反应可用化学计量表示成：A＋B→C，在三组独立试验中其反应速率如下表所示，求反应级数和速率常数为多少？

63．把五个5.00mL浓度为1.0mol/L的试剂B分别加入到盛有5.00mL试剂A的五个容器中，其中A的浓度见下表，温度为25℃，其他条件不变，最初的反应速率也见下表另外一组实验是改变B的浓度，结果也见下表。问A，B的反应级数各为多少？速率常数

为多少？

64．在25℃时研究含有0.1mol/L吡啶的苯溶液中进行的反应：

CH3OH＋(C6H5)3CCl→CH3OC(C6H5)3＋HCl

A B C

所得的数据如下表。从表中可得出此反应符合何种速率方程？并以秒和物质的量浓度为单位表示出速率常数的平均值。

65．化学反应：2NO（g）＋Cl 2（g）2NOCl是在－10℃下进行的，所得数据如下：

（1）则相对于NO和Cl2的反应级数分别为多少？

（2）在－10℃时此反应的速率常数是多少？

66．在碱性溶液中乙酸甲酯水解反应：CH3COOCH3＋OH－→CH3COO－＋CH3OH，符合速率方程：速率＝k[CH3COOCH3][OH－]，在25℃时k＝0.137 L·mol－1·s－l。若一反应混合物中乙酸甲酯的初始浓度一定，OH一的浓度为0.050mol/L，则在25℃时乙酸甲酯水解50％需多少时间？

67．化学反应：A＋2B→C＋2D进行三次。在第二次反应中A的初始浓度及初始反应速率都是第一次反应的二倍；在第三次反应中各反应物的浓度都是第一次反应的二倍，初始反应速率也是第一次反应的二倍。则各反应物的反应级数分别为多少？

68．在一化学地中进行病毒灭活试验，发现此灭活过程对病毒的浓度来说是一个一级反应，在初始时发现病毒灭活率为每分钟2.0％，试估算此灭活过程的速率常数是多少？

69．下面的化学反应是在水溶液中进行的，其中配合物的浓度为0.100mol/L：

[Co(NH3)5Cl]2＋＋H2O→[Co(NH3)5(H2O)]3＋＋Cl－