高考化总复习 第七章 第19讲化反应速率、化平衡课时训练营

1．(多选)反应4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)在2L的密闭容器中进行反应，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－1B．H2O：0.002mol·L－1C．NH3：0.002mol·L－1D．O2：0.00125mol·L－1解析：先求出v(NH3)，再根据反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的原则，求出其他各物质的反应速率。∵v(NH3)＝eq\f(0.12mol,2L×60s)＝0.001mol·L－1·s－1∴v(NO)＝v(NH3)＝0.001mol·L－1·s－1v(H2O)＝eq\f(3,2)v(NH3)＝0.0015mol·L－1·s－1v(O2)＝eq\f(5,4)v(NH3)＝0.00125mol·L－1·s－1答案：AD2．反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·(L·s)－1，则这段时间为()A．0.1s B．2.5sC．5s D．10s解析：因为SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，所以O2的浓度必定减少了0.2mol·L－1，因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·(L·s)－1，所以反应经过的时间为eq\f(0.2,0.04)s＝5s。答案：C3．在密闭容器中，NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1。达到平衡后，为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施正确的是()A．加催化剂，同时升高温度B．加催化剂，同时增大压强C．升高温度，同时充入N2D．降低温度，同时增大压强解析：要提高反应速率，可采取下列措施：使用催化剂、增大浓度、增大压强、升高温度。而要使NO的转化率提高，必须使平衡向正反应方向移动，可采用增大CO浓度、增大压强、降低温度几种方式。但要达到既提高该反应的速率又提高NO的转化率的双重目的，就只有B项正确。答案：B4．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小的顺序排列正确的是()甲．在500℃时，SO2和O2各10mol反应乙．在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和10molO2起反应丙．在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁．在500℃时，8molSO2和5molO2反应A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲解析：影响化学反应速率的外因有：催化剂、温度、浓度等。有催化剂V2O5，温度较高的乙容器中的化学反应速率最快；其次是温度高、浓度大的甲容器；温度最低的丙容器化学反应速率最慢。所以正反应速率由大到小的排列顺序为乙>甲>丁>丙。答案：C5．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()A．10℃20mL3mol·L－1的X溶液B．20℃30mL2mol·L－1的X溶液C．20℃10mL4mol·L－1的X溶液D．10℃10mL2mol·L－1的X溶液解析：在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只比较X的浓度，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL，所以X的物质的量最大，浓度就最大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且最大，但B中温度更高，因此B的反应速率最快。本题若没有看清楚题目实质，仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢，则会错选C。答案：B6．将4molA气体和2molB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0.6mol·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－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s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．①④C．②③ D．③④解析：根据题意可知C的浓度为0.6mol·L－1，则物质A的反应速率应是0.3mol·L－1·s－1，①正确；物质B的反应速率应比A的小，②错误；2s时物质A转化了1.2mol，转化率为30%，③错误；2s时物质B转化了0.6mol，剩余1.4mol，浓度为0.7mol·L－1，④正确，故选B。答案：B7．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是()A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡解析：本题以尾气处理反应为载体，考查化学反应速率与化学平衡的相关知识。升温，正逆反应速率均增大，A错。催化剂可同等程度地提高v正、v逆，B对。平衡状态的标志之一是“定”——反应速率保持不变，C对。单位时间内消耗CO(代表v正)和CO2(代表v逆)的物质的量相等，再依据反应速率之比等于系数之比，实质反映了同一物质的v正＝v逆，说明反应达平衡，D对。答案：A8．对可逆反应X＋YZ＋W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态正确的说法为()A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体C．X、Y、Z、W皆非气体D．X、Y均为气体、Z、W中有一种为气体解析：图象告诉我们：增大压强，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，由此而导致平衡向左移动。所以，逆反应方向是气体分子数目减小的方向，即Z、W必须均为气体，X、Y中必有一种是气体。答案：A9．(年山东日照)将4molA气体和2molB气体在体积为2L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)；若经2s后测得A的物质的量为2.8mol，C的浓度为0.6mol/L。现有下列几种说法，其中正确的是()①2s内用物质A表示的平均反应速率为0.3mol/(L·s)②2s内用物质B表示的平均反应速率为0.6mol/(L·s)③2s时物质B的转化率为70%④x＝2A．①③B．①④C．②③D．③④解析：由题干信息计算出v(A)＝0.3mol/(L·s)，则v(B)＝0.15mol/(L·s)；2s时A消耗1.2mol，则B消耗0.6mol，所以B的转化率为30%；2s时生成物C的浓度为0.6mol/L，所以2s时C的物质的量为1.2mol，由eq\f(n消耗A,n生成C)＝eq\f(2,x)，即eq\f(1.2mol,1.2mol)＝eq\f(2,x)，可知x＝2。故①④正确。答案：B10．一定温度下，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图所示。下列描述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0．158mol·(L·s)－1B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0．79mol·L－1C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g)解析：分析图象知：Δc(Z)＝eq\f(1.58mol－0,2L)＝0.79mol·L－1，v(Z)＝eq\f(0.79mol·L－1,10s)＝0.079mol·(L·s)－1，A项错；Δc(X)＝eq\f(1.20mol－0.41mol,2L)＝0.395mol·L－1，B项错；Y的转化率α(Y)＝eq\f(1.00mol－0.21mol,1.00mol)×100%＝79.0%，C项正确；由各物质转化的量：X为0.79mol，Y为0.79mol，Z为1.58mol，可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，D项错。答案：C11．有一化学反应aA＋bB=C，根据影响化学反应速率的因素可得vC＝k{c(A)}m{c(B)}n。其中k是与温度有关的常数，为测k、m、n的值，在298K时，将A、B溶液按不同的浓度混合，得到下列实验数据：编号A的初始浓度/(mol·L－1)B的初始浓度/(mol·L－1)生成物C的速率/(mol·L－1·s－1)11.01.01.2×10－222.01.02.4×10－234.01.04.9×10－241.01.01.2×10－251.02.04.8×10－261.04.01.9×10－1(1)根据上表可求得：m＝________，n＝________，k＝________，k的单位是________。(2)用B表示的初始反应速率为_______________________________________________。解析：(1)由第1、2组数据，eq\f(v1,v2)＝eq\f(k·1.0m·1.0n,k·2.0m·1.0n)＝eq\f(1.2×10－2,2.4×10－2)＝eq\f(1,2)得m＝1，由第2、3组或1、3组数据同样可得m＝1；由第4、5组数据得n＝2；已知m、n，则由第1组数据可得出k。(2)a＝1，b＝2，c(A)＝c(B)＝2.0mol·L－1时，生成物C的速率v(C)＝1.2×10－2mol－2·L2·s－1×2.0mol·L－1×(2.0mol·L－1)2＝9.6×10－2mol·L－1·s－1，而v(B)∶v(C)＝2∶1，所以，以B表示的初始反应速率为0.192mol·L－1·s－1答案：(1)121.2×10－2mol－2·L2(2)0.192mol·L－1·s－1。12．现将0.40molA气体和0.20molB气体充入10L的密闭容器中，在一定条件下使其发生反应生成气体C，其物质的量的变化如图：(1)若t1＝10min，则0至t1时间内C物质的平均反应速率为____________；该反应在t2时达到平衡，其化学方程式为________________________________________________。(2)据图中曲线变化情况分析，t1时刻改变的反应条件可能是________。A．加入了催化剂 B．降低了反应温度C．向容器中充入了C D．缩小了容器体积解析：(1)由图可知，0～10min时间内C物质增加了0.10mol，则v(C)＝eq\f(0.10mol,10L×10min)＝1.0×10－3mol·L－1·min－1，t2时刻反应达到平衡，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝(0.40－0.10)mol∶(0.20－0.10)mol∶(0.20－0)mol＝3∶1∶2，对于该反应来说，容器的体积相同，反应时间相同，则速率之比等于物质的量的变化之比也等于化学计量数之比，即方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)。(2)由图可知，t1时刻后，A、B的物质的量减少加快，C物质的量增加加快，说明化学反应的速率加快，加入催化剂，缩小容器体积(增大压强)均可加快反应速率，A、D正确；降低温度，速率减小，B错；向容器中充入C，C的物质的量在t1时刻必变大，速率虽然能加快，但不符合图象，C错。答案：(1)1.0×10－3mol·L－1·min－13A(g)＋B(g)2C(g)(2)AD13．在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。CO和H2O的浓度变化如图所示。请解答下列各题：(1)0～4min内的平均反应速率v(CO)＝_________________________________________mol/(L·min)，v(H2)＝________mol/(L·min)，v(CO2)＝________mol/(L·min)。请你在上图中标出CO2和H2的浓度变化。(2)T℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表。时间(min)023456CO0.2000.138c1c10.1160.096H2O0.3000.238c2c20.2160.266CO200.062c3c30.0840.104H200.062c4c4①表中3min～4min之间，反应处于________状态；c1________0.08mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。②反应在4min～5min之间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(单选)，表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是________(单选)。a．增加水蒸气b．降低温度c．使用催化剂d．增加氢气浓度解析：(1)通过反应物浓度变化的图象可知，在4min时反应达到化学平衡，CO浓度的变化是：c(CO)＝0.20mol/L－0.08mol/L＝0.12mol/L，所以0～4min内v(CO)＝0.12mol/L÷4min＝0.03mol/(L·min)，则v(H2)＝v(CO2)＝v(CO)＝0.03mol/(L·min)；计算知达到化学平衡时c(H2)＝c(CO2)＝0.12mol/L，其浓度变化曲线可以很容易地画出。(2)①升高温度，反应速率增大，故该可逆反应到达平衡的时间小于4min，所以在3min～4min之间反应处于平衡状态；该反应的ΔH<0，故其正反应是一个放热反应，温度升高，反应向逆反应方向进行，反应物的浓度增大。②该反应的特点是反应前后压强不变、正反应放热，所以平衡向逆反应方向移动的原因是生成物的浓度增加；5min～6min之间数值变化的特点是，CO浓度减小，转化率升高，而H2O的浓度增大，转化率降低，同时生成物CO2的浓度也增加了，所以可能的原因是增加水蒸气。答案：(1)0.030.030.03(2)①平衡大于②da14．大约有85%的化学反应需要用催化剂，催化剂的研究是21世纪化学研究的重要课题之一。Ⅰ.某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解，且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右。于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验，实验时均以集满500mL氧气为准(其他可能影响实验的因素均可忽略)。用MnO2作催化剂实验序号KClO3的质量/gMnO2的质量/g反应温度/℃待测数据18.02.050028.02.0500用A作催化剂实验序号KClO3的质量/gA的质量/g反应温度/℃待测数据18.02.050028.02.0500试回答以下问题：上述实验中的待测数据应是________________________________________________________________________；完成此研究后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：___________________________