1、1-7-1化学反应速率(时间:45分钟分值:100分)基 础 巩 固一、选择题1(2012四川调研)如图表示反应M(g)P(g)nQ(g)的平衡体系中Q的浓度c(Q)与温度T的关系(曲线上的任何一点都表示平衡状态)。下列有关该反应描述错误的是()A该反应的正反应为放热反应BA与与C点的化学反应速率大小关系为v(A)v(C)CD点时,v正v逆DB点时,改变体积始终有v正v逆,则n2解析温度升高,Q的浓度减小,说明正反应为放热反应;A点与C点相比,C点时温度高,则化学反应速率大小关系为v(A)v逆,C错误;B点时,改变体积始终有v正v逆,说明平衡不移动,反应前后气体分子数不变,则n2。答案C2向四
2、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,按反应速率由大到小顺序排列正确的是()甲:500时,10 molSO2和6 mol O2反应;乙:500 时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2反应;丙:450 时,8 mol SO2和5 mol O2反应;丁:500 时,8 mol SO2和5 mol O2反应。A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲解析反应速率的比较要综合考虑浓度、温度、催化剂三方面的因素。答案C3NO和CO是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳气体:2NO2CON22CO2。对此反应,
3、下列叙述正确的是(双选)()A使用催化剂能加快反应速率B增大压强正反应速率增大,逆反应速率减小C冬天气温低,反应速率降低,对人体危害较大D无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响解析NO与CO的反应极其缓慢,需要催化剂加快其反应速率,故A正确;增大压强可以同时增大正、逆反应速率,B错;冬天反应速率低,NO和CO大部分不能及时转化为无毒物质,对人体的危害反而大,C正确。答案AC4等质量的三份锌a、b和c,分别加入足量稀硫酸中,a中同时加入适量硫酸铜溶液,c中加入适量CH3COONa。下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是()解析三份锌质量相同,a中加入CuS
4、O4溶液,一部分Zn参与置换反应,生成的铜附于Zn的表面上形成原电池,加快了反应速率,但减少了产生H2的物质的量,C中加入CH3COONa,降低了c(H),但n(H)不变,故H2的量不减少,b与c生成H2的量相同,故A正确。答案A5硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O下列各组实验中最先出现浑浊的是()解析本题考查影响化学反应速率的因素,比较反应速率的大小。最先出现浑浊的应是反应速率最快的,即反应温度最高、Na2S2O3溶液的浓度最大、稀H2SO4的浓度最大,根据所给数据可知D是正确的。答案D6(2012南京三调)一定温度下,在2 L密闭
5、容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1 mol H2O(g),发生反应:2H2O(g)2H2(g)O2(g)H484 kJmol1,不同时间产生O2的物质的量见下表:时间/min20406080n(O2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0下列说法不正确的是()A前20 min内的平均反应速率v(H2O)5.0105 molL1min1B达到平衡时,至少需要从外界吸收能量0.968 kJC增大c(H2O),可以提高水的分解率D催化效果与Cu2O颗粒的大小有关解析由题意知,v(H2O)2v(O2)25.0105 molL1min1,A正确。热化学方程式表示的含义是2 m
6、ol H2O(g)完全分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g),吸收484 kJ的能量,所以生成O2 0.002 0 mol时,吸收的能量为0.002 0 mol484 kJmol10.968 kJ,正确。C项,由于反应物只有1种,增大c(H2O),相当于压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,所以水的分解率降低,错误。D项,若Cu2O颗粒小,则接触面积大,反应速率快,催化效果好,正确。答案C7CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论不正确的是()A反应开始2 min内平均反应速率最大B反应速率先增大后减小C反应开始4 min内温度对反应
7、速率的影响比浓度大D反应在第2 min到第4 min内生成CO2的平均反应速率为前2 min的2倍解析首先要看明白图象,图中的曲线表明,二氧化碳的产生速率先快后慢。在第一个2 min内产生了0.1 mol CO2,第二个2 min内产生了0.2 mol CO2,第三个2 min内产生了0.05 molCO2,反应速率先增大后减小;先增大是由于反应放热,使溶液温度升高,导致反应速率增大,4 min后速率下降则是由于浓度降低所引起的,通过计算知,A项错误,应该是2 min4 min的平均速率最大。答案A8下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是()事实结论A其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2
8、SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快B工业制硫酸中,在SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大C在容积可变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)N2H4(l)H2(g),把容积的体积缩小一半正反应速率加快,逆反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入23滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率解析C项中压缩容器体积,反应物、生成物浓度均增加,正逆反应速率均加快。答案C9在密闭容器中进行反应CH4(g)H2O(g)CO(g
9、)3H2(g)H0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是()A10 min时,改变的外界条件可能是升高温度B010 min内,v(H2)0.15 molL1min1C恒温下,缩小容器体积,一段时间内v(逆)v(正)D12 min时,反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化解析通过计算发现1012 min内的反应速率比05 min内的反应速率快,A正确。B项,虽然5 min时已经达到平衡,但求的是10 min内的平均反应速率,v(H2)3v(CH4)30.15 molL1min1,正确。恒温下缩小容器体积时,压强增大,平衡逆向移动,C项正确。D项中反应达平衡的本质是
10、正、逆反应速率相等。答案D10一定条件下,体积为10 L的密闭容器中,1 molX和1 molY进行反应:2X(g)Y(g)Z(g),经60 s达到平衡,生成0.3 molZ。下列说法正确的是()A以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(Ls)B将容器体积变为20 L,Z的平衡浓度变为原来的1/2C若增大压强,则物质Y的转化率减小D若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的H0解析生成0.3 molZ,则X消耗0.6 mol,以X表示的反应速率为:0.001 mol/(Ls),故A正确;B项,容器体积扩大一倍,如果平衡不移动,Z的浓度变为原来的1/2,但容器体积扩大,相当于减小压强,平
11、衡向逆反应方向移动,Z的平衡浓度小于原来的1/2;C项,增大压强,平衡向正反应方向移动,则Y的转化率增大,不正确;D项,若升温后X的体积分数增大,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,即Hbcd;由外界条件对反应速率的影响知,温度高、浓度大、固体表面积大,反应速率就快,则1组最慢、2组稍快,由于3组温度高但固体表面积小,4组温度低但固体表面积大,因此,无法确定3组与4组的反应速率的快慢,但均比2组快,故A项正确,B、C、D项均错误。答案A二、非选择题13(2010全国理综)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)yB(g)pC(g)qD(g
12、)已知:平均反应速率vC1/2vA;反应2 min时,A的浓度减少了1/3,B的物质的量减少了a/2 mol,有a mol D生成。回答下列问题:(1)反应2 min内,VA_,VB_;(2)化学方程式中,x_、y_、p_,q_;(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为_;(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则该反应的H_0;(填“”、“”或“”);(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_。平衡时反应物的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”),理由是_。
13、解析(1)A的浓度减少了 molL1,B减少了 molL1,所以vA molL1min1,vB molL1min1。(2)xA(g)yB(g)pC(g)qD(g)初始浓度(mol/L)0 0浓度变化(mol/L) 所以x:y:p:q2:3:1:6,即x2,y3,p1,q6。(3)反应平衡时,D为2a mol,则B消耗掉a mol,所以转化率为100%。(4)只升高温度,D的量由2a mol减至1.5a mol,所以正反应为放热反应,H0。答案(1) molL1min1 molL1min1(2)2:3:1:6(3)100%(4)(5)增大体积减小,反应物浓度增大,因而使反应速率增大减小体积减小,
14、气体的压强增大,平衡向气体分子数减少的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小。14利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H”“”或“”)。(4)为了验证增大催化剂的表面积、压强可提高化学反应速率这一结论,某同学在下表实验1的基础上又利用该容器设计了实验4、5,部分实验条件及数据见下表。请你完成下表,并在上图中完成实验4、5中A的物质的量随时间变化趋势曲线图。实验编号及其目的V(容积)/Lt/n(A起始)/moln(B起始)/mol催化剂的质量/g催化剂的表面积/m2/g实验1参照对比实验2801.20ab实验4目的:催化剂的表面积对反应速率
15、的影响实验5目的:_1解析本题考查化学反应速率、化学平衡、化学平衡常数及其相关计算,同时还考查了图象分析能力,中等难度。(1)根据题目的信息结合图象可以知道n(A,起始)1.2 mol,4 s时n(A)0.75 mol,所以n(A)0.45 mol,c(A)0.225 mol/L,故v(A)0.056 molL1s1,同时可以计算出A的转化率是37.5%;分析图象可知:平衡时c(A)0.3 molL1,c(B)0.6 molL1,代入平衡常数的计算式可得到K11.2。(2)实验2和实验1平衡时反应进行的程度相同,但达到平衡的时间实验2要比实验1要短,说明实验2的反应速率比实验1的快,故实验2使
16、用了催化剂。(3)根据图象分析知:温度升高时A的转化率增加,故该反应的正反应是吸热反应;平衡常数只与温度有关,实验1和实验2的温度相同,故K1K2,实验3的温度升高,该反应的正反应是吸热反应,温度升高平衡常数增大,故K1K2K3。(4)因为是对比实验,所以实验4相对于实验1只要增加催化剂的表面积即可,其他的量不变,同理实验5只要缩小反应容器的容积即可,其他的数据同实验1;作图时应该注意实验4与实验1中A的转化率相同,但实验4反应的速率加快,达到平衡的时间缩短;该反应是向着体积增大方向进行的反应,体积减小,压强增大,反应速率加快,达到平衡的时间比实验1要短,但是A的转化率要降低(图象见答案)。答案(1)0.056 molL1s137.5%1.2(2)使用了催化剂(3)吸热1)压强对反应速率的影响801.20ab与上述数据对应的图示见下图(趋势正确即可)(若表中设计为减小催化剂的面积,如nbn1,图示趋势需做对应改动)