2023版高考化学一轮总复习第七章化学反应速率和化学平衡第22讲化学反应速率限时训练

PAGEPAGE7化学反响速率[选题细目表]考查知识点根底题中档题较难题1.化学反响速率的影响因素1、362.化学反响速率的计算24、7、93.化学反响速率图象问题5、810、11一、选择题(此题包括7个小题，每题6分，共42分，每题仅有一个选项符合题意)1．(2022·潍坊模拟)中国首条“生态马路〞在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒〞技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。以下对此反响的表达中正确的选项是()A．使用光催化剂不改变反响速率B．使用光催化剂能增大NO的转化率C．升高温度能加快反响速率D．改变压强对反响速率无影响解析：使用催化剂可以加快反响速率，但不能改变反响物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反响有气体参与，改变压强可影响化学反响速率，故D项错误。答案：C2．对于化学反响3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，以下反响速率关系中，正确的选项是()A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)解析：对于任意化学反响，用不同的物质表示该反响的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。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。答案：C3．(2022·上海卷)对于合成氨反响，到达平衡后，以下分析正确的选项是()A．升高温度，对正反响的反响速率影响更大B．增大压强，对正反响的反响速率影响更大C．减小反响物浓度，对逆反响的反响速率影响更大D．参加催化剂，对逆反响的反响速率影响更大解析：A项，合成氨反响的正反响是放热反响，升高温度，正反响、逆反响的反响速率都增大，但是温度对吸热反响的速率影响更大，所以对该反响来说，对逆反响速率影响更大，错误。B项，合成氨的正反响是气体体积减小的反响。增大压强，平衡正向移动，正反响速率大于逆反响速率，所以对正反响的反响速率影响更大，正确。C项，减小反响物浓度，使正反响的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反响速率不变，错误。D项，参加催化剂，使正反响、逆反响速率改变的倍数相同，正反响、逆反响速率相同，错误。答案：B4．把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中，发生如下反响：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5min末生成0.2molW，又知以Z表示的平均反响速率为0.01mol·L－1·min－1，那么n值是()A．1 B．2C．3 D．4解析：v(W)＝eq\f(0.2mol,2.0L×5min)＝0.02mol·L－1·min－1，又因v(Z)＝0.01mol·L－1·min－1，即v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。答案：A5．合成氨反响：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反响过程中，正反响速率的变化如图：以下说法正确的选项是()A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度解析：升温，正逆反响速率同时升高，但由于该反响是放热反响，平衡向左移动，到达新的平衡之前，正反响速率应增大，A不对；加压，正逆反响速率同时增加，C不对；降温，正逆反响速率瞬间即降低，D不对。答案：B6．(2022·全国Ⅰ卷)分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－→H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－(快)以下有关该反响的说法正确的选项是()A．反响速率与I－浓度有关B．IO－也是该反响的催化剂C．反响活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)解析：由题意可知I－为反响的催化剂，反响的反响热是反响物能量和生成物能量的差值，反响的反响热为－98kJ·mol－1，所以B、C错误；反响速率与浓度有关，所以I－浓度越大，速率越快，A正确；速率比等于化学计量数比，反响的总方程式为2H2O2=2H2O＋O2，水不能用来表示反响的速率，且过氧化氢和氧气速率比为2∶1。答案：A7．NH3和纯洁的O2在一定条件下发生反响：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，那么以下表示此段时间内该反响的平均速率不正确的选项是()A．v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1解析：设4min时，生成6xmolH2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)n(总)起始/mol43007变化/mol4x3x2x6xeq\a\vs4\al(4min,时/mol)4－4x3－3x2x6x7＋x据题意，那么有：eq\f(6x,7＋x)＝0.4，解得：x＝0.5那么4min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)＝eq\f(3mol,2L)＝1.5mol·L－1，v(H2O)＝eq\f(1.5mol·L－1,4min)＝0.375mol·L－1·min－1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反响速率分别为v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.1875mol·L－1·min－1。答案：C二、非选择题(此题包括4个小题，共58分)8．(14分)一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如下图：(1)从反响开始到10s时，用Z表示的反响速率为____________，X的物质的量浓度减少了______________，Y的转化率为________。(2)该反响的化学方程式为______________________________。(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图象如下图。那么以下说法符合该图象的是________。A．t1时刻，增大了X的浓度B．t1时刻，升高了体系温度C．t1时刻，缩小了容器体积D．t1时刻，使用了催化剂解析：(1)分析图象知：Δc(Z)＝0.79mol·L－1，v(Z)＝0.079mol·L－1·s－1，Δc(X)＝0.395mol·L－1。Y的转化率α(Y)＝0.79×100%＝79.0%。(2)由各物质转化的量：X为0.79mol，Y为0.79mol，Z为1.58mol可知化学方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，那么化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。(3)由图象可知，外界条件同等程度地增大了该反响的正、逆反响速率。增大X的浓度，升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反响速率，A、B错误。由(2)中的解析可知，该反响为反响前后气体体积不变的反响，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反响速率，C正确。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反响速率，D正确。答案：(1)0.079mol·L－1·s－10.395mol·L－179.0%(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)(3)CD9．(15分)按要求答复以下问题。(1)最新“人工固氮〞的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂外表与水发生反响：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)。常温下，在恒压密闭容器中上述反响到达平衡后，在其他条件不变时，通入2molN2，请在以下图中画出正(v正)、逆(v逆)反响速率随时间t变化的示意图。(2)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2L密闭容器中参加NO和活性炭(无杂质)反响生成气体A和B。当温度在T1℃时物质活性炭/molNO/molA/molB/mol初始2.0300.10000平衡2.0000.0400.0300.030在T1℃时，到达平衡共耗时2分钟，那么NO的平均反响速率为________mol·L－1·min－1；当活性炭消耗0.015mol时(3)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0某科学实验小组将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如以下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。答复以下问题：①该反响在0～8min内CO2的平均反响速率是______mol·L－1·min－1。②仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是________，曲线Ⅱ改变的条件可能是________。解析：(1)恒压时，充入N2，由于H2O为液体，平衡右移，但平衡后与原平衡速率一样。(2)由表中数据可得v(NO)＝eq\f(0.100mol－0.04mol,2L×2min)＝0.015mol·L－1·min－1，此时消耗活性炭0.03mol，当消耗0.015mol活性炭时，由于前一分钟的平均反响速率大于后一分钟的平均反响速率，所以反响时间小于1分钟。(3)①前8分钟内，v(H2)＝eq\f(8mol－2mol,2L×8min)＝0.375mol·L－1·min－1，所以v(CO2)＝eq\f(1,3)×0.375mol·L－1·min－1＝0.125mol·L－1·min－1。②升温，平衡左移，n(H2)增大，到达平衡所用时间短；加压，平衡右移n(H2)减少，到达平衡所用时间短。答案：(1)(2)0.015小于(3)①0.125②升温加压10．(2022·济南模拟)(14分)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反响：xA(g)＋2B(s)yC(g)ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如以下图。请答复以下问题：(1)用A的浓度变化表示该反响0～10min内的平均反响速率v(A)＝__________。(2)根据图示可确定x∶y＝__________。(3)0～10min容器内压强__________(填“变大〞“不变〞或“变小〞)。(4)推测第10min引起曲线变化的反响条件可能是________；第16min引起曲线变化的反响条件可能是__________。①减压；②增大A的浓度；③增大C的量；④升温；⑤降温；⑥加催化剂。(5)假设平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，那么K1______K2(填“>〞“＝〞或“<〞)。解析：(1)v(A)＝(0.45mol·L－1－0.25mol·L－1)÷10min＝0.02mol·L－1·min－1。(2)根据图象分析及物质反响的物质的量之比等于化学计量数之比得知，x∶y＝1∶2。(3)根据(2)得知，正反响方向是体积增大的，故压强变大。(4)10min后化学反响速率加快直到到达化学平衡状态，反响条件可能为升温或加催化剂，应选④⑥。16min后化学平衡逆向移动，结合正反响是放热反响，故反响条件可能是升温，应选④。(5)化学平衡常数等于气体生成物的幂之积除以气体反响物的幂之积，经过计算得K1>K2。答案：(1)0.02mol·L－1·min－1(2)1∶2(3)变大(4)④⑥④(5)>11．(2022·沧州模拟)(15分)向某密闭容器中参加0.15mol·L－1A、0.05mol·L－1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反响，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0～t1时c(B)未画出，t1时增大到0.05mol·L－1]。乙图为t2时刻后改变反响条件甲乙(1)假设t4时改变的条件为减小压强，那么B的起始物质的量浓度为______mol·L－1。(2)假设t5时改变的条件是升温，此时v(正)>v(逆)，假设A的物质的量减少0.03mol时，容器与外界的热交换总量为akJ，写出反响的热化学方程式：______________________________。(3)t3时改变的某一反响条件可能是__________(选填序号)。a．使