单选题
440.在2A+B?3C+5D反应中,表示该反应速率最快的是[ ]mol/[L・s]。
A
v[A]=0.5
B
v[B]=0.3
C
v[C]=0.8
D
v[D]=1
答案解析
正确答案:B
解析:
要比较不同物质表示的反应速率快慢,需要将它们转化为**同一物质**表示的反应速率,或者计算**归一化速率**(即反应速率除以该物质的化学计量数)。
对于化学反应 $2A + B \rightleftharpoons 3C + 5D$,各物质的化学计量数分别为:
- $A$: 2
- $B$: 1
- $C$: 3
- $D$: 5
根据反应速率之比等于化学计量数之比,我们可以将各个选项中的速率统一转化为以物质 $B$ 为基准的速率 $v(B)$ 进行比较(也可以转化为其他物质,结果一致):
1. **选项 A**: $v[A] = 0.5 \, \text{mol}/(L \cdot s)$
根据 $\frac{v[A]}{2} = \frac{v[B]}{1}$,则:
$$v(B) = \frac{1}{2} v[A] = \frac{1}{2} \times 0.5 = 0.25 \, \text{mol}/(L \cdot s)$$
2. **选项 B**: $v[B] = 0.3 \, \text{mol}/(L \cdot s)$
直接即为:
$$v(B) = 0.3 \, \text{mol}/(L \cdot s)$$
3. **选项 C**: $v[C] = 0.8 \, \text{mol}/(L \cdot s)$
根据 $\frac{v[C]}{3} = \frac{v[B]}{1}$,则:
$$v(B) = \frac{1}{3} v[C] = \frac{1}{3} \times 0.8 \approx 0.267 \, \text{mol}/(L \cdot s)$$
4. **选项 D**: $v[D] = 1 \, \text{mol}/(L \cdot s)$
根据 $\frac{v[D]}{5} = \frac{v[B]}{1}$,则:
$$v(B) = \frac{1}{5} v[D] = \frac{1}{5} \times 1 = 0.2 \, \text{mol}/(L \cdot s)$$
**比较转化后的 $v(B)$ 数值:**
- A: $0.25$
- B: $0.3$
- C: $\approx 0.267$
- D: $0.2$
显然,$0.3 > 0.267 > 0.25 > 0.2$,因此选项 B 表示的反应速率最快。
**另一种快速判断方法(归一化法):**
计算 $\frac{v}{\text{化学计量数}}$ 的值,值越大,反应速率越快。
- A: $\frac{0.5}{2} = 0.25$
- B: $\frac{0.3}{1} = 0.3$
- C: $\frac{0.8}{3} \approx 0.267$
- D: $\frac{1}{5} = 0.2$
比较可知:$0.3$ 最大,故 B 正确。
**答案:B**
相关知识点:
反应速率比,系数除速率
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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