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文档简介

第七章化学反应速率和化学平衡

第1讲化学反应速率及其影响因素

【2020•备考】

最新考纲:1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂

在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、

催化剂等)对反应速率的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解反应

活化能的概念。5.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重

要作用。

核心素养:1.变化观念与平衡思想:能认识化学反应速率是变化的,知道化学反

应速率与外界条件有关,并遵循一定规律;能多角度、动态地分析化学反应速率,

运用化学反应原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关化

学反应速率的有探究价值的问题;通过控制变量来探究影响化学反应速率的外界

条件。

考点一化学反应速率

(频数:难度:★☆☆)

各师悌堂|要点梳理夯基固本:

»名师课堂导语化学反应速率在高考中主要在二卷中设项考查,考查角度有以

下几个方面:(1)速率影响因素分析。(2)根据图表信息求算化学反应速率。(3)根据

图表信息比较反应速率大小。(4)根据信息求算某一反应的正逆速率。

1.化学反应速率

在里反应施率昊甬菜褊皇花季反应睡的瞒乱一[

-通常用单莅时而丙反应物浓度的减少或生成物浓度1

的增加来表示

S布算公/)~^=器,单位为mol•L-i•si或mol•L_,•min-1

「花耘丽录二襁下巧蔚而示显窠二讦丽葩瞬;

/时速亮且无迨用反应物还是用生成物表示应取正值;

上W洞二花孽反应而扃秦佯下甫示向面彘示的反应】

运军学速率,其数值可能不同,但表示的意义相同:

\{不能用面体籁液体凝花序反应速率商为画体画

I纯液体的浓度视为常数1

;密闭容器中,合成氨的反应N,+3H,端票2NH」

实例开始时c(N2)=8mol•L_,,2min后c(N?)=4mol•L-1J

;则用N.,表示的反应速率为2.0.m3•L-i•min-

I名师课堂实录I

计算反应速率时,我们往往忽略溶液的体积,特别是给出的是物质的量的变化量

时,一定要先转化为物质的量浓度的变化量,再进行计算。

2.化学反应速率与化学计量数的关系

(1)内容:对于已知反应机A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不

同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于方程

式中各物质的化学计量数之比,即0(A):0(B):0(C):v(D)=m:n:p:c/o

(2)实例:一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)^^2C(g)o已知

u(A)=0.6mol-L-1-s-1,则o(B)=0.2mol1一WC)=0.4molL」si

I名师课堂实录I

当比较用不同物质表示同一反应速率的相对大小时,必须做到两个统一:即按照

化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。

3.求解反应速率的解题模式:“三段式”法

对于反应/nA(g)+〃B(g)、》pC(g)+qD(g),起始时A的浓度为amoLL「B

的浓度为6mollT,反应进行至4时,A消耗了xmollT,则化学反应速率可

计算如下:

mA(g)+nB(g)、pC(g)1qD(g)

起始/(mol-L-1)ab00

nxpxqx

转化/(mol-L-1)

Xmmm

nxpxqx

t\(mol-L-1)a-xT

b—1mmm

贝1」:z?(A)=^mol-L-1-1,加Qnol.L'.s"(D)-需

«sv('B7)—mt,\mol-L•s,

mol-L_1-s_1o

[速查速测]

L(易混点排查)正确的打“J”,错误的打“X”

⑴化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物

浓度的增加(X)

(2)化学反应速率为0.8mol-L^-s1是指1s时某物质的浓度为0.8mol-L\X)

(3)由。=辞计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值(X)

(4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但

表示的意义相同(V)

(5)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显(X)

-1

2.(教材改编题)(RJ选修4-P195改编)某温度下,浓度都是1mol-L的两种气体

X2和丫2,在密闭容器中反应生成气体Z,经fmin后,测得各物质的浓度分别为

111

C(X2)=0.4mol-L_,C(Y2)=0.6mol-L_,c(Z)=0.4mol-L-,则该反应的化学方

程式可表示为()

A.2X2+3Y2\LX2Y3B.3X2+2Y2\'2X3Y2

C.X2+2Y2\、2XY2D.2X2+Y2、'2X2Y

答案B

3.(思维探究题)比较化学反应速率大小时,可通过比较化学反应速率与化学计

量数的比值的大小快速判定。

[运用]反应4cO+2NO2僮强N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。

①0(CO)=1.5mol-L-1-min-1②。(NC>2)=0.7mol-L-1-min-1

③。网2)=0.4mollLminT④0(CC>2)=11mol-L1-min1

⑤O(NC)2)=0.01mol-L-1-s-1

上述5种情况反应的速率由大到小的顺序为。

答案③①②⑤④

题组诊断扣点专练,通法悟逐

[A组基础知识巩固]

1.(2018・淄博联考)对于可逆反应A(g)+3B(s)v^2C(g)+2D(g),在不同条件

下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是()

A.o(A)=0.5mol-L^min1B.u(B)=1.2mol-LJ-s1

C.f(D)=0.4mol-L1-min-1D.u(C)=0.1mol-L^s-1

解析本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的化学计量数将不同物质表示

的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较,B物质是固体,不能表示

反应速率;C项中对应的o(A)=0.2moLLT.minT;D项中对应的o(A)=

3mol-L'-min

答案D

2.将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+

B(g)、、xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的物质的量为1mol,C的平均

反应速率是O.lmoLL-LminT。则x的值为()

A.lB.2

C.3D.4

解析先计算出用D表示的该反应的反应速率:z;(D)=1mol-2L-5min=

0.1mol-L'-min根据C与D的反应速率关系有x:2=0.1mol-L^-min1:

0.1mol-L-1-min-1,则x=2。

答案B

3.(2018•浙江杭州四校期中联考)一定条件下,在体积为10L的固定容器中发生反

应:N2(g)+3H2(g)\、2NH3(g)AH<0,反应过程如图所示,下列说法正确的

是()

n(mol)

A/min时,正、逆反应速率相等

B.X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系

11

C.0-8min内,H2的平均反应速率0(4)=0.075mol-L--min-

D.10-12min,升高温度,反应速率减慢

解析amin后,X、Y的物质的量继续发生变化,则人min时该反应未达到平衡

状态,故t\min时,正、逆反应速率不相等,A错误。由题图可知,8~10min

处于平衡状态,0〜8min内,X、Y的物质的量变化分别为0.6mol、0.9mol,二

者的比值为0.6mol:0.9mol=2:3,结合反应N2(g)+3H2(g)、、2NH3Q)推

知,X曲线表示NH3,Y曲线表示H2,B正确。0〜8min内,〃(丛)由1.2mol减

一、I11.2mol—0.3mol—

1

少到0.3mol,则,(H2)=10LX8min=0.01125mol-L--minC错误。该

反应为放热反应,升高温度,化学反应速率加快,平衡向逆反应方向移动,〃(X)

减小,”(Y)增大,与题图不符,D错误。

答案B

【方法规律】

依据图像求反应速率的步骤

[第一步)~~找出横、纵坐标所表示的物理量;

。:二二二二二二,

隗二谕将图中的变化量转化成相应的浓度变化量(Ac),

—;和时间变化量(A。;

(第三步)---;根据公式片件进行计算;

田组考试能力过关]

4.(全国卷节选)在容积为1.00L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。

NO

0.1202

0.100

q

.

o0.080

E

)0.060

影0.040

0.020

°2040608()时间/s

在0〜60s时段,反应速率0网2。4)为mol-L-1-s-1o

解析由题图可知,0〜60s时段,N2O4的物质的量浓度变化为0.060mollT,

0.060mol-L1

o(N2C)4)=6()s=0.0010mol,L-s。

答案0.0010

5.[2018•课标全国I,28(2)]F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃

时NzC)5(g)分解反应:

2N2()5(g)---M、(%(g)+()2(g)

2N2()4(g)

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化

如表所示《=8时,N2C)5(g)完全分解):

Z/min040801602601300170000

p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1

研究表明,N2()5(g)分解的反应速率u=2XlO^X^OsCkPa-min-1)0r=62min时,

测得体系中2O2=2.9kPa,则此时的pN2()5=_______kPa,0=

kPa-min-1o

解析r=62min时,体系中pC)2=2.9kPa,根据三段式法得

2N2O5(g)==2N2O4(g)+。2(g)

起始35.8kPa00

转化5.8kPa5.8kPa2.9kPa

62min30.0kPa5.8kPa2.9kPa

312

则62min时/?N2O5=30.0kPa,u=2X10X30.0kPa-min=6.0X10kPa-min

答案30.06.0X102

6.[2018•课标全国HI,28(3)]对于反应2SiHCb(g)=SiH2c12(g)+SiC14(g),米用大

孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变

化的结果如图所示。

问题:比较a、b处反应速率大小:%办(填“大于”“小于”或“等于”)。

反应速率0=0正一0逆=左正fSiHCb一左逆xSiHzCbxSiCL,k正、左逆分别为正、逆向

反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的*=(保留1位小数)。

解析温度越高,反应速率越大,a点所在曲线对应的温度高于b点所在曲线对

应的温度,所以a点反应速率大于b点反应速率。a点所在曲线达到平衡时,vI

=o迎,即左正fsiHCb=左逆xSiH2cl>SiCL,从题图上可知a点所在曲线平衡时SiHCl3

的转化率为22%,设投入SiHCl3ymol,则根据三段式法得

2SiHCl3(g)==SiH2cL(g)+SiCl4(g)

开始/moly00

转化/mol0.22y0.1ly0.1ly

平衡/mol0.78y0.1lyO.lly

22

代入左正龙2siHC13=左速xSiH2cbxSiCL得,^^0.78=^s0.11,①

在a处SiHCb的转化率为20%,根据三段式法得

2SiHCl3(g)==SiH2c12(g)+SiCl4(g)

开始/moly00

转化/molQ.2yO.lyO.ly

a处/mol0.8yO.lyO.ly

r曾正^^SiHCh左正、0.822c小、、,缶小।,,一

川短=fcsxSiH2cbxSiC14=设曰尸'将①x代入计算付出°正上逆=13。

答案大于1.3

考点二影响化学反应速率的因素

(频数:★★★难度:★★☆)

I各师课堂要点梳理夯基固本

名师课堂导语化学反应速率的影响因素是高频考点,主要考查外界条件改变

对速率影响的结论判断;由图像速率的改变判断外界条件的改变;另外要注意外

界条件改变对速率的影响和平衡的影响的关系。

1.内因

反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下,Mg、Al与

稀盐酸反应的速率大小关系为:"MgAWAD。

2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)

增大反应物的浓度,化学反应速率增大,反之减小

「赢〉对于有气体参加的反应,增大压强,化学反应速率增大,

升高温度,化学反应速率增大,反之岫

(5疏A(嵋催化剂,能改变化学反应速率,且正、逆反应速率的改

2^2变程度嬲

碗酸A固体反应物的表面积、光波、电磁波、溶剂等

I名师课堂实录I

浓度对化学反应速率的影响的理解

①固体和纯液体对化学反应速率无影响,但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。

②浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度,如酸碱中和反应影响速率的是

H+、OH-浓度。

③体系中各组分气体浓度同等程度的改变相当于压强的改变。

3.理论解释一有效碰撞理论

(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。

(2)活化能:如图

图中:Ei为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为&,比为逆反应的活化能,

反应热为约二殳。

(3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

一大气体压城

增大反应口单位体积内分子总数增加,活化芬1

物的浓度厂[子数增疝活化分子百分数不变,(左缩体积)

、_________/

衣碰撞儿殛方>=>(反应速率增大)

吸收能量\降低活化能

(升高反应皿单位体积内分子总数不变,活化〕士使用催化剂)

、体系的温度只分子百分薮增加,活化分子数增见

[速查速测]

1.(易混点排查)正确的打“,错误的打“X”

⑴升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大(V)

(2)可逆反应中减小产物的浓度可增加正反应的速率(X)

(3)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大(♦)

(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大(X)

(5)对可逆反应FeCb+3KSCN,、Fe(SCN)3+3KCL增加氯化钾浓度,逆反应

速率加快(X)

2.(教材改编题)(RJ选修4尸242改编)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N?和CO?。下列对此反应的叙述中正确的是()

A.使用光催化剂不改变反应速率

B.使用光催化剂能增大NO的转化率

C.升高温度能加快反应速率

D.改变压强对反应速率无影响

答案C

3.(思维探究题)[小组讨论]有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实

现的。

你对这句话是如何理解的?并完成以下填空:

一定温度下,反应N2(g)+O2(g)^=^2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施

对化学反应速率的影响(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(1)缩小体积使压强增大:

(2)恒容充入N2:;

(3)恒容充入He:;

(4)恒压充入He:o

答案这句话是正确的。但压强仅对有气体参加的反应起作用。增大压强,所有

参与反应的气体的浓度均增大,如2s与(g)+02(g)'、2SC)3(g)增大压强,SO?、

。2、S03的浓度均增大,正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或

生成物的浓度,若只增大反应物的浓度,。正瞬间增大,。逆不变。压强对无气体参

与的反应无影响,但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率。

⑴增大⑵增大(3)不变(4)减小

题组诊断扣点专练,通法悟道:

[A组基础知识巩固]

1.(2018•山东临沂一模)在Ag+催化作用下,CH+被S2。,氧化为C^O丁的机理为

S2O『+2Ag+=2SOr+2Ag2+慢

+2+++

2C?+6Ag+7H2O=6Ag+14H+Cr2Or快

下列有关说法正确的是()

A.反应速率与Ag+浓度有关

B.Ag2+也是该反应的催化剂

C.Ag+能降低该反应的活化能和熔变

3+

D.z;(Cr)=y(S2O^)

解析Ag+浓度越大,反应速率越快,A正确;Ag2+为中间产物,不是催化剂,

故B错误;Ag+能降低该反应的活化能,但不改变熔变,C错误;反应的总化学

3++

方程式为3S20i+2Cr+7H2O=6SOr+14H+Cr2O?,反应速率之比等于化

学计量数之比,则3矶Cr3+)=2o(S2O『),D错误。

答案A

2.在一定的条件下,某反应X(g)^=6Y(g)+Z(g)分解的部分实验数据如下:

反应时间/min01020304050

c(X)/mol-L-10.1000.0900.0800.0700.0600.050

反应时间/min60708090100

c(X)/mol-L-10.0400.0300.0200.0100.000

下列有关说法正确的是()

A.X的浓度越大,反应速率越大

B.X的浓度越大,消耗一半时所用的时间越短

C.X分解的速率与其浓度无关

D.X的分解速率先快后慢

解析X的分解速率是匀速的,与其浓度无关,A、D错误,C正确;X的分解

速率不变;X的浓度越大,消耗一半时所用的时间越长,B项错误。

答案C

3.(2018•安徽省示范高中第一次联考)外界其他条件相同,不同pH条件下,用浓

度传感器测得反应2A+B=3D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列

有关说法正确的是()

-o-pH=6.8-«-pH=7.5

-A-pH=8.2—pH=JJ.8

时间

A.pH=8.8时,升高温度,反应速率不变

B.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大

C.为了实验取样,可以采用调节pH的方法迅速停止反应

D.减小外界压强,反应速率一定减小

解析pH=8.8时,升高温度,反应速率一定增大,故A错误;保持外界条件不

变,反应一段时间后,pH=7.5和pH=8.2时,有可能D的浓度相同,故B错误;

当pH=8.8时,c(D)基本不变,反应速率接近于0,说明反应停止,故C正确;

没有气体参加的反应,减小压强对反应速率几乎没有影响,故D错误。

答案C

【易错警示】

有关化学反应速率的两大易错点

1.错误地认为只要增大压强,化学反应速率一定增大。

实际上反应在密闭固定容积的容器中进行,若充入氨气(或不参与反应的气体),

压强增大,但参与反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;若反应在密闭容积

可变的容器中进行,充入氨气(或不参与反应的气体)而保持压强不变,相当于参

与反应的各物质的浓度减小,反应速率减小。

2.不能正确区分外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响趋势。

如对△//<()的反应,升高温度,平衡逆向移动,正、逆反应速率都增大,并不是

只增大逆反应速率,只是逆反应速率增大的程度大于正反应速率;工业合成氨中,

移出部分氨气(平衡右移),在移出氨气时刻,正反应速率瞬间不变,逆反应速率

减小。

[B组考试能力过关]

4.(全国卷节选)COCb的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)+CO(g)AH=+108

kJ-mol1o反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图

所示(第10min到14min的COCb浓度变化曲线未示出):

0.12

r(),i()

0.02

0.00

1()12141618

r/min

⑴比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:

T(2)7(8)(填">”或“=”)。

(2)比较产物CO在2〜3min、5〜6min和12〜13min时平均反应速率[平均反应

速率分别以0(2〜3)、。(5〜6)、0(12〜13)表示]的大小o

(3)比较反应物COCb在5〜6min和15~16min时平均反应速率的大小:。(5〜

6)0(15〜16)(填“<>"或“="),原因是

解析(1)2min和8min时反应都处于平衡状态,在4min时生成物浓度都增大,

反应物浓度减小,则改变的条件是升高温度,故T(2)<T(8)。

(2)分析图像表示的意义,根据图像可得出平均反应速率为。(5〜6)>o(2〜3)=

0(12〜13)。

(3)分析图像可知反应在5〜6min和15〜16nlin时,反应温度相同,因为在相同

温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大,故。(5〜6)>o(15〜16)。

答案(1)<(2)0(5〜6)>o(2〜3)=0(12—13)

(3)>在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大

5.[2018•江苏化学,20(4)]在有氧条件下,新型催化剂M能催化NE与NO.,反应

生成N2。

①NH3与NO?生成N2的反应中,当生成1molNz时,转移的电子数为moL

②将一定比例的。2、NH3和NO1的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器

中反应(装置如图l)o

NO,检测仪

S

O

N

图2

反应相同时间NO*的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50〜250℃范

围内随着温度的升高,NO.的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是

当反应温度高于380℃时,NO》的去除率迅速下降的原因可能是

解析①反应时NH3中N由一3价升高到0价,NO?中N由+4价降低到0价,

反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2。,则生成ImolN2,转移电子等nol。②迅速

上升段是催化剂活性随温度升高而增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速

增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大;温度高于

380℃,催化剂活性下降,且NH3与。2反应生成了NO。

24

答案@y

②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率

迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO*去除反应速率增大催化剂活

性下降;NH3与。2反应生成了NO

分层课时作业I即时或固

[A级全员必做题]

L以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法,其中不正确的是

()

A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率

B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品

C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,浓度、温度、催化剂、反应物

颗粒大小等外部因素也会对化学反应速率产生影响

D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益

解析化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题,不能指导提高原料

的转化率和生成物的产率。

答案A

2.(2018•北京六十六中学期中)升高温度时,化学反应速率加快原因的合理解释是

()

A.该化学反应的过程是吸热的

B.该化学反应的过程是放热的

C.分子运动速率加快,使反应物分子的碰撞机会增多

D.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多

解析无论反应是吸热反应还是放热反应,升高温度,化学反应速率均增大,A、

B两项错误;升高温度,反应物的分子的能量增加,活化分子百分数增加,单位

体积内活化分子总数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,C项错误,D项

正确。

答案D

3.(2019•太原模拟)在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+

3H2(g)奠逗W(s)+3H2(3(g),下列说法不正确的是()

A.增加H2(3(g)的量,消耗H2的速率不变

B.将容器的体积缩小一半,其反应速率加快

C.保持体积不变,充入氤气,其反应速率不变

D.保持压强不变,充入窟气,也0值)的生成速率减慢

解析增加H2O(g)的量,容器体积会增大,H2的浓度会瞬间减小,则消耗H2的

速率瞬间减小,A项错误;将体积缩小,氢气的浓度增大,反应速率加快,B项

正确;体积不变,充入氨气,氏、40色)的浓度不变,反应速率不变,C项正确;

压强不变,充入冢气,体积增大,田、也0值)的浓度减小,反应速率减慢,D项

正确。

答案A

-1

4.(2019•福建厦门质检,7)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH=-198kJ-mol,在

V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO2=2VO2+SO3(快),4VO2+

02=2丫2。5(慢)。

下列说法中正确的是()

A.反应速率主要取决于V2O5的质量

B.V02是该反应的催化剂

C.逆反应的活化能大于198kJ-mori

D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率

解析由反应机理可知,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质

量有一定关系,但主要取决于催化剂V2O5的表面积,A、B项错误;正反

应的活化能一逆反应的活化能=-198kJ-mol1,所以逆反应的活化能大于198

kJ-mol1,C项正确;使用催化剂可以显著提高反应速率,增大SO2的浓度可以

提高反应速率(不是显著提高),D项错误。

答案C

5.NH3和纯净的。2在一定条件下发生如下反应:

4NH3(g)+3O2(g^^2N2(g)+6H2O(g)

现向一容积不变的2L密闭容器中充入4moiNH3和3moiO2,4min后,测得生

成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正

确的是()

A.o(N2)=0.125mol-L"1-min"1

-11

B.U(H2O)=0.375mol-L-min"

1-1

C.z?(O2)=0.225mol-L--min

1

D.f(NH3)=0.250mol-L'-min

解析设4min时,生成6xmolH2O(g)

4NH3(g)+3(%(g)L—2N/g)+6H2O(g)"总)

起始量

43007

(mol)

变化量

413支2z61

(mol)

4min量

4—4)3—3)6X7+.7、

(mol)

6x

据题意,则有:r-0.4解得:X—0.5

则4min内H2O的变化浓度为

3mo]

AC(H20)==1.5mol-L-1

1.5mol-L1

=l

U(H2O)=14巾m—0-375mol-L-min,

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

应速率分别为

-1-1

y(N2)=0.125mol-L-min,

u(NH3)=0.250mol-L'-min1,

u(O2)=0,1875mol-L-1-min-1o

答案C

6.(2018•合肥模拟)三氯乙烯(C2HCI3)是地下水中有机污染物的主要成分,研究显

示,在地下水中加入高镒酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去,发生反应如下:

2KMnO4+C2HC13=2KC1+2CO2t+2MnO2I+HC1

常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示:

时间/min02467・・・

-1・・・

c(KMnO4)/(mol-L)1.00.700.500.400.35

下列推断合理的是()

A.上述反应先慢后快

3_

B.0〜4min时v(Cr)=L1-min-1

C.若高镒酸钾完全反应,所用时间为8min

D.随着反应的进行,c(K+)逐渐降低

解析A项,分析表格中的数据,题述反应先快后慢,错误;B项,每消耗2moi

人।上__(1.0—0.50)mol-L-133

KMnCU会生成3nlolCl,u(Cl)=----------4直门-------X-=-mol-L^min,

正确;C项,高镒酸钾完全反应,其浓度为0,消耗时间大于8min,错误;D项,

钾离子未参与反应,故钾离子浓度不变,错误。

答案B

7.(2018・试题调研)在298K时,实验测得溶液中的反应H2O2+2HI==2H2O+l2,

在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示:

实验编号123456

c(HI)/(mol-L-1)0.1000.2000.1500.100?0.500

?

C(H2O2)/(mol-Lb0.1000.1000.1500.2000.400

^/(mobL-1-s-1)0.007600.01520.01710.01520.02280.152

根据表中数据可推知第5组实验中C(HI)、C(H2O2)不可能为()

A.0.150mol-L-\0.200mol-L-1

B.0.300mol-L-\0.100mol-L-1

C.0.200mol-L\0.200mol-L1

D.0.100mol-L-\0.300mol-L-1

解析分析表中数据可知,反应速率。与c(HI)和C(H2()2)的乘积成正比,以实验

1为参照,实验5的反应速率是其反应速率的3倍,故实验5中c(HI)和。(也。2)

的乘积为实验1的3倍,C项符合题意。

答案C

8.(2019•江西宜春奉新一中月考)为探究Fe3+和Ci?+对H2O2分解反应的催化效果,

某同学分别设计了图(a)、图(b)所示的实验。下列叙述中不正确的是()

A.图(b)中的A为分液漏斗

B.图(b)实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率

C.图(a)实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率

D.若图(a)实验中反应速率为①〉②,则Fe3+对也。2分解的催化效果一定比Cu2+

解析图(b)中的A为分液漏斗,A正确;图(b)实验可通过测定相同状况下产生

的气体体积与反应时间来比较反应速率,B正确;图(a)实验可通过观察产生气泡

的快慢来比较反应速率,C正确;因为氯化铁、硫酸铜阴离子不同,若图(a)实验

中反应速率为①〉②,不能说明Fe3+对H2O2分解的催化效果一定比Ci?+好,D错

误。

答案D

9.(2018•武汉调研)在密闭容器中加入CaS04和CO,在一定温度下,发生反应:

1

CaSO4(s)+CO(g)\、CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)AH=+218.4kJ-moF

0G"min

CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是()

A.该反应是吸热反应,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小

B.CaO是固态,不能用CaO表示反应的快慢

C.图示中时改变的条件可能是减小c(CO),同时增大c(SO2)

D.图示中tl时改变的条件可能是增大压强

解析升高温度,正、逆反应速率都增大,A项错误;用单位时间内固体质量变

化可以表示化学反应的快慢,B项错误;图像中人时,正反应速率减小,逆反应

速率增大,改变的条件可能是减小反应物浓度,增大生成物浓度,C项正确;如

果增大压强,CO的正、逆反应速率都会增大,只是增大的程度不同,D项错误。

答案c

10.反应aA+OB催化剂cC在体积为2L的容器中进行反应。在I、II、HI阶段

体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示:

请回答下列各题:

(1)反应的化学方程式为。

(2)A的平均反应速率m(A)、Si(A)、5(A)从大到小排列顺序为o

⑶由计算可知,第I阶段20min时,C的平均速率历(。=。

解析(1)反应达到平衡时,An(A)=2.0mol—1.0mol=1.0mol,A/7(B)=6.Omol

—3.0mol=3.0mol,A/?(C)=2.0mol—0mol=2.0mol,则An(A):A//(B):An(C)

=1.0mol:3.0mol:2.0mol=l:3:2,即该反应的化学方程式为A+3B^^^

2Co

(2)oi(A)=2LX20.0min=0025mol-L'mm1

1.0mol—0.62mol

0£A尸2LX15min=°327molLU

0.62mol—0.50mol

Um(A)=CT、/1c;=0.006moLL,nun

2LX10mino

故vi(C)=2vi(A)=0.05mol-L-1-min-'o

答案(1)A+3B^=^2C

⑵01(A)>0n(A)>0m(A)

(3)0.05mol-L'-min1

11.(2019•河南开封高级中学月考)实验室中做如下实验:一定条件下,在容积为

2.0L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)^=^2C(g)AH=Q

kJ/moL

⑴若A、B起始物质的量均为零,通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)的变

化情况如下表:

小物田时

实验

0102030405060

序号

1800℃1.00.800.670.570.500.500.50

2800℃〃20.600.500.5()0.500.500.50

3800℃7?30.920.750.630.6()0.600.60

4700℃1.00.900.800.75().700.650.65

根据上表数据,完成下列填空:

①在实验1中反应在10〜20min内反应的平均速率vc=,实验2中采取

的措施是实验3中〃3(填或“<”)1.0。

②比较实验4和实验1,可推测该反应中Q0(填或“<”)。

(2)在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示,根据图中所示判

断下列说法正确的是o

a.l0~15min可能是升高了温度

b.10〜15min可能是加入了催化剂

c.20min时可能缩小了容器体积

d.20min时可能是增加了B的量

解析(1)①实验1中10〜20min内

0.80mol-0.67mol

20L

℃=-----而前-----=0.0065mol-L^.min实验2中C的平衡浓度与实验1

相同,所以实验2采取的措施是使用催化剂;实验3中C的平衡浓度大于实验1,

又温度相同,则“3>L0。

②实验4中C的平衡浓度大于实验1,可见降温平衡右移,所以该反应为放热反

应,Q<0。

(2)10〜15min未达平衡,改变条件后,斜率变大即速率加快,可能为升温、加压

或加入催化剂,a、b均正确;加压瞬间,各物质物质的量不变,故c错误;20min

时A、C的量不变,B的量突然增大,平衡右移,应为增加了B的量,故d正确。

答案(1)①0.0065moLL-LminT用催化剂>

②<(2)abd

[B级拔高选做题]

12.(2018•浙江4月选考)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同

温度下,M的物质的量浓度(mollT)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。

0510152025

I(pH=2)0.400.280.190.130.100.09

II(pH=4)0.400.310.240.200.180.16

III(pH=4)0.200.150.120.090.070.05

W(pH=4,含CF)0.200.090.050.030.010

下列说法不正确的是()

A.在0〜20min内,I中M的分解速率为0.015mol-L'-min1

B.水样酸性越强,M的分解速率越快

C.在0〜25min内,HI中M的分解百分率比n大

D.由于存在,IV中M的分解速率比I快

解析o(M)=—――"一.一-=0.015mol-L-1-min-1,A项正确;对比水样

I、II可知,I中酸性强,分解速率快,B项正确;C项,0〜25min内,III中M

的分解百分率为75%,II中分解率为60%,C项正确;0〜5min内,I中Ac(M)

=0.12mol-L_1,IV中Ac(M)=0.UmollT,I的速率快,D项错误。

答案D

13.(2018•江西百所名校第一次联考,10)已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+

2H20(g)生成N2的初始速率与NO、Hz的初始浓度的关系为0=依例0).砥4),k

为速率常数。在800℃时测得的相关数据如下表所示。

初始浓度

生成N2的初始速

实验数据c(NO)/mol-L-1以比)/mol-L-1率/mol,LLsi

12.00X10-36.00X10-31.92X10-3

21.00X10-36.00X10-34.80X10-4

32.00X10-33.00X10-39.60X104

下列说法中不正确的是()

A.关系式中x=l、y=2

B.800C时,上的值为8XIO,

C.若800℃时,初始浓度C(NO)=C(H2)=4.00XlO^mol-L则生成N2的初始速

率为5.12X10-3mol-L-1-s-C

D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数将增大

解析由实验数据1和2可知,。(也)不变,c(NO)扩大1倍,反应速率扩大为原

[92X]()—3

来的;4=4倍,则x=2,由实验数据1和3可知,c(NO)不变,C(H2)扩大

4.oUA1U

1.92X103

倍,反应速率扩大为原来的=2倍,则y=l,A项错误;根据数据1

19.6X104

i_,…、,1.92X10-31.92X10-3

可知。时’%的值为())

80°02NO%(H2(2.00X10-3)2X(6.00X10-3)

4

=8X10,B项正确;若800℃时,初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00X]0_3nlon勺,

24-32

则生成N2的初始速率o=kXC(NO)XC(H2)=[8X10X(4.00X10)X(4.00X10

3)]moL

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