高考化学一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 第3节 化学反应速率 工业合成氨课后达标检测 鲁科版.doc

第3节 化学反应速率 工业合成氨课后达标检测一、选择题1(2016高考北京卷)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()a抗氧化剂b调味剂c着色剂d增稠剂解析：选a。相对于食品，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。2(2018哈师大附中月考)一定条件下，向2 l密闭容器中加入2 mol n2和10 mol h2，发生反应：n2(g)3h2(g)2nh3(g)，2 min时测得剩余n2为1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是()av(n2)0.25 moll1min1bv(h2)0.75 moll1min1cv(nh3)1 moll1min1dv(nh3)0.5 moll1min1解析：选c。一定条件下，向2 l密闭容器中加入2 mol n2和10 mol h2，2 min时测得剩余n2为1 mol，故2 min内以n2表示的反应速率v(n2)0.25 moll1min1，a项正确；由于同一反应中各物质反应速率之比等于各物质化学计量数之比，故v(h2)3v(n2)30.25 moll1min10.75 moll1min1，b项正确；v(nh3)2v(n2)20.25 moll1min10.5 moll1min1，c项错误、d项正确。3合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是()减压加压升温降温补充n2或h2加催化剂减小n2或h2的量abcd解析：选c。合成氨反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0的特点为正反应放热且反应前后气体分子数减小，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选c。4对于化学反应：3w(g)2x(g)=4y(g)3z(g)，下列化学反应速率关系中，正确的是()av(w)3v(z)b2v(x)3v(z)c2v(x)v(y)d3v(w)2v(x)解析：选c。对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(w)v(x)v(y)v(z)3243。v(w)v(z)，a错误；3v(x)2v(z)，b错误；2v(x)v(y)，c正确；2v(w)3v(x)，d错误。5为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(h2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是()a加入nh4hso4固体，v(h2)不变b加入少量水，v(h2)减小c加入ch3coona固体，v(h2)不变d滴加少量cuso4溶液，v(h2)减小解析：选b。a项，加入的nh4hso4固体溶于水发生电离：nh4hso4=nhhso，使溶液中c(h)增大，v(h2)增大；c项，加入ch3coona固体，发生反应：ch3coohch3cooh，c(h)减小，v(h2)减小；d项，滴加少量cuso4溶液，发生反应：cu2zn=cuzn2，生成的cu与zn、稀h2so4形成以zn为负极、cu为正极、稀h2so4为电解质溶液的原电池，加快了反应速率，使v(h2)增大。6(2018江西五校一模)h2与icl的反应分两步进行，且两步都为可逆反应，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()h2iclhihcl慢反应hiicli2hcl快反应a反应、反应均为放热反应b降低温度有利于提高hcl的产率c总反应速率的快慢主要由反应决定dh2(g)2icl(g)i2(g)2hcl(g)h218 kjmol1，加入催化剂可使该反应的焓变增大解析：选d。根据题图可知，反应和反应中反应物总能量都大于生成物总能量，则反应、反应均为放热反应，a正确；反应、反应和总反应都是放热反应，降低温度，平衡正向移动，b正确；慢反应决定总反应速率，则总反应速率的快慢主要由反应决定，c正确；加入催化剂可改变反应的活化能，但不能改变焓变，d错误。7可逆反应：ma(g)nb(g)pc(s)hq，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是()amn，q 0bmnp，q 0cmn，q 0dmnp，q v正，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应；压强增大，v正、v逆都增大，且v正v逆，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应，c正确。8某探究小组利用丙酮的溴代反应(ch3coch3br2ch3coch2brhbr)来研究反应物浓度与反应速率的关系，反应速率v(br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/moll1溴颜色消失所需时间t/sch3coch3hclbr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580分析实验数据所得出的结论不正确的是()a增大c(ch3coch3)，v(br2)增大b实验和的v(br2)相等c增大c(hcl)，v(br2)增大d增大c(br2)，v(br2)增大解析：选d。a项，比较实验和可知，增大c(ch3coch3)，反应时间变少，v(br2)增大。b项，实验和反应时间相同，起始br2的浓度相同，则v(br2)相等。c项，比较实验和可知，增大c(hcl)时，反应时间缩短，v(br2)增大。d项，比较实验和可知，增大c(br2)时，v(br2)减小，故选d。9(2018长沙一模)一定条件下，在体积为2 l的密闭容器中，3 mol x和3 mol y发生反应：3x(g)y(g)2z(g)h0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol z。下列说法正确的是()a60 s内反应速率为v(x)0.05 moll1s1b其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小c其他条件不变，若初始投入2 mol x和2 mol y，则物质y的转化率减小d其他条件不变，将容器体积变为4 l，z的平衡浓度变为原来的一半解析：选c。60 s内反应速率为v(x)v(z)0.005 moll1s1，a项错误；其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，b项错误；其他条件不变，若初始投入2 mol x和2 mol y，相当于减小反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，则物质y的转化率减小，c项正确；其他条件不变，将容器体积变为4 l，相当于减小反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，z的平衡浓度小于原来的一半，d项错误。二、非选择题10(2018沧州高三质检)向某密闭容器中加入0.15 moll1a、0.05 moll1c和一定量的b三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示t0t1时c(b)未画出，t1时增大到0.05 moll1。图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(1)若t4时改变的条件为减小压强，则b的起始物质的量浓度为_moll1。(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)v(逆)，若a的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kj，写出反应的热化学方程式：_。(3)t3时改变的某一反应条件可能是_(选填序号)。a使用催化剂b增大压强c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)_ _v(逆)(填“”“”或“v(逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为3a(g)2c(g)b(g)h100a kjmol1。(3)图乙中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。(4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度以相同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动，v(正)v(逆)。答案：(1)0.02(2)3a(g)2c(g)b(g)h100a kjmol1(3)ab(4)11(2018西安二检)已知：若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10 min到14 min的浓度变化曲线未表示出)：(1)第2 min反应温度t(2)与第8 min反应温度t(8)的高低：t(2)_(填“”或“”)t(8)；第10 min时反应改变的条件是_。(2)比较产物苯乙烯在23 min、56 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)表示的大小_。(3)反应物乙苯在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)大于v(1516)，原因是_。解析：(1)由题图看出，4 min时各物质浓度不变，4 min后平衡正向移动，8 min时达到平衡，则4 min时改变的条件应为升高温度，故t(2)t(8)。第10 min时苯乙烯的浓度瞬时减小，而另一种生成物h2的浓度却瞬时不变，随后逐渐增大，说明改变的条件为移出部分苯乙烯(或减小苯乙烯的浓度)。(2)该反应体系在23 min时处于平衡状态，而在4 min时升高温度，所以56 min时苯乙烯的反应速率增大，故v(23)v(56)。(3)56 min和1516 min温度相同，在相同温度时，该反应的反应物浓度越大，反应速率越大，1516 min时各组分的浓度均小，故56 min反应速率大于1516 min反应速率。答案：(1)v(23)(3)温度相同，反应物浓度56 min大，化学反应速率大12为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。实验一探究铜和稀硝酸反应的产物实验装置如图所示，气密性已检查。已知：feso4no=fe(no)so4，该反应较缓慢，待生成一定量fe(no)2时突显明显棕色。(1)实验开始时先将y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是_。(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_。(3)本实验a装置生成的气体中，若有no2，则b瓶中的实验现象为_；若只有no生成，则b瓶中的实验现象是_。实验二探究化学反应产物对反应速率的影响设计如下实验，利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。序号温度铜片/g稀硝酸/ml硝酸铜/g125 225 5200.5325 5201.0(4)请将上表中实验1的实验条件填写完整。_(5)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是_。解析：(1)实验开始时先将y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，使碳酸钙与稀硝酸反应产生co2，利用生成的co2将整个装置内的空气赶尽，避免no和o2反应生成no2，对气体产物的观察产生干扰。(2)铜片和稀硝酸发生氧化还原反应的化学方程式为3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o。(3)若生成的气体中有no2，no2溶于水生成的硝酸能将fe2氧化为fe3，b瓶溶液出现血红色；若生成的气体中只有no，则b瓶溶液出现棕色。(4)探究化学反应产物对反应速率的影响，应保持其他条件不变，只改变反应产物的量，由于产物为硝酸铜和no，故铜片和硝酸的量不变。本题中实验1为对照实验，不加硝酸铜，实验2、3分别改变硝酸铜的量。(5)由于硝酸铜的量几乎不影响反应速率，故还需研究另一反应产物no对反应速率的影响。答案：(1)利用生成的co2将整个装置内的空气赶尽，避免no和o2反应生成no2，对气体产物的观察产生干扰(2)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o(3)溶液出现血红色溶液出现棕色(4)5200(5)研究no对反应速率的影响13在容积为1.00 l的容器中，通入一定量的n2o4，发生反应n2o4(g)2no2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的h_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段，反应速率v(n2o4)为_moll1s1；反应的平衡常数k1为_。(2)100 时达平衡后，改变反应温度为t，c(n2o4)以0.002 0 moll1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。at_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_。b列式计算温度t时反应的平衡常数k2：_。(3)温度t时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。解析：(1)由题意及图示知，在1.00 l的容器中，通入0.100 mol的n2o4，发生反应：n2o4(g)2no2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深，说明反应向生成no2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即h0；由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗n2o4为0.100 moll10.040 moll10.060 moll1，根据v可知：v(n2o4)0.001 0 moll1s1；求平衡常数可利用三段式：n2o4(g)2no2(g)起始量(moll1) 0.100 0转化量(moll1) 0.060 0.120平衡量(moll1) 0.040 0.120k10.36 moll1。(2)100 时达到平衡后，改变反应温度为t，c(n2o4)降低，说明平衡n2o4(g)2no2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故t 100 。由c(n2o4)以0.002 0 moll1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗n2o4为0.002 0 moll1s110 s0.020 moll1，由三段式：n2o4(g)2no2(g)起始量(moll1) 0.040 0.120转化量(moll1) 0.020 0.040平衡量(moll1) 0.020