1、第九章 化学反应速率化学平衡本章综合提升高频考点专练考点1 化学反应速率1(2010北京黄冈预测卷三)常温常压下，铜和稀硝酸的反应，开始时反应速率非常慢，但是随着反应的进行，反应速率会不断地加快。这一现象有悖于浓度对反应速率的影响。为研究和分析影响该反应的反应速率的因素，某学校化学探究性学习小组的同学分别进行了下列实验：测定实验过程中体系温度的变化；分别测定向HNO3中通入少量NO2和不通NO2条件下的反应速率；分别测定向HNO3中加少量亚硝酸盐和不加亚硝酸盐的反应速率。得到的结果为：反应过程中溶液的温度升高不明显，而通入NO2和加入亚硝酸盐，反应速率明显加快。由此，下列有关说法不正确的是()
2、A稀HNO3中通入NO2后，NO2与H2O反应生成HNO3，从而增大了HNO3浓度，加快反应速率BNO或NO2可能是该反应的催化剂，由于反应过程中有氮氧化物生成，有利于反应的进行，加快了反应速率CNO2的催化机理可能为NO2通入HNO3后，在溶液中有NO2生成，NO2催化了反应的进行DCu和稀HNO3的反应为放热反应，反应过程中使溶液的温度上升，但温度升高不是该反应在反应过程中速率加快的主要原因解析：实验说明温度变化不是反应速率加快的主要原因：实验则说明，NO2、NO2对该反应具有催化作用；由题意知，HNO3浓度的变化不可能成为反应速率加快的原因。答案：A2(2010兰州一中1月考题)控制变量
3、法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据。下列有关叙述中正确的是()序号硫酸的体积/mL锌的质量/g锌的形状温度/完全溶于酸的时间/s生成硫酸锌的质量/g150.02.0颗粒2570m1250.02.0颗粒3535m2350.02.0粉末25t15.0450.06.0粉末25t214.9550.08.0粉末25t319.3650.010.0粉末25t4m3A.t170，m319.3B实验1、实验2与实验3探究的是温度对化学反应速率的影响C无法计算出硫酸的物质的量浓度D本实验还可以研究硫酸的浓度、催化剂对化学反应速率的影响解析：对比实验1与实验3可
4、知，改变的条件是反应物的形状。在其他条件不变的情况下，反应物间接触面积越大，反应速率越快，故“t170”不正确。实验1与实验2相比较，改变的条件只有温度；而实验3与实验1相比较，改变的是反应物的形状；实验3与实验2相比较，改变的是反应物的形状和温度，故选项B不正确。根据实验5可求出硫酸的物质的量浓度，C项不正确。答案：D3(2010泰安一中1月考题)在军事训练中，无焰食品加热器常被士兵用于野外加热食物，它的成分是镁粉、铁粉、氯化钠。使用时加入水，热量是由镁和水反应产生的，1.0 g镁和水反应放出的热量为14.7 kJ。下面是对该产品的实验研究：实验1：室温下将1.0 mol镁条、0.10 mo
5、l铁粉和0.10 mol的氯化钠加入隔热容器的水中，连续搅拌，每50 s记录一次温度在图1上(曲线1)，再把1.0 mol镁条分成粉碎粒状(曲线2)和1.0 mol镁粉(曲线3)代替镁条重复以上实验。实验2：把0.10 mol镁粉和0.10 mol氯化钠混合，常温加入隔热容器的100 mL水中，不断搅拌，15 min时记录温度，铁粉用量不同时温度变化情况如图2所示。实验3：把0.10 mol镁粉和0.50 mol铁粉混合，常温加入隔热容器的100 mL水中，不断搅拌，15 min时记录温度，氯化钠用量不同时温度变化情况如图3所示。请回答：(1)由实验1可以发现影响镁和水反应速率的因素是()A反
6、应温度 B镁的量 C铁粉的量 D镁的表面积(2)实验3中NaCl用量大于0.125 mol的实验不再做的原因是()A加入更多的NaCl不再增加反应速率 B加入NaCl会降低反应速率C已达到沸点不会再有温度变化 D需要加入更多的铁粉来提高温度(3)若在实验3中加入了0.060 mol的NaCl，则混合物的温度最接近()A34 B42 C50 D62(4)一位工程师在设计无焰食品加热器时，希望用尽可能少的物料产生尽可能多的热量。根据以上实验应选择的组合是()A0.50 mol铁粉、0.125 mol NaCl和0.10 mol镁粉B0.50 mol铁粉、0.125 mol NaCl和0.10 mo
7、l镁条C0.70 mol铁粉、0.125 mol NaCl和0.10 mol镁粉D0.70 mol铁粉、0.125 mol NaCl和0.10 mol镁条(5)写出该无焰加热器中反应的热化学方程式：_。(6)你认为铁粉、NaCl为什么会使反应速率增大？_。解析：(1)根据曲线(图1)1、2、3，可判断D项正确；(2)由图3可知，NaCl用量大于0.125 mol时，已达沸点温度不会再发生变化；(3)当n(NaCl)0.125 mol时，混合物升高的温度与NaCl的量成正比，是一条直线。当NaCl的量为0.060 mol时，升高的温度是42左右，但是问的是混合物的温度，所以D项符合题意；(4)首
8、先由图2判断应选用0.5 mol铁粉，由图1判断选择0.10 mol镁粉，所以A项正确；(5)略；(6)构成了原电池，使反应速率加快。答案：(1)D(2)C(3)D(4)A(5)Mg(s)2H2O(l)=Mg(OH)2(s)H2(g)；H352.8 kJmol1(6)可能是水、镁、铁粉和NaCl构成了原电池。4(2010河南省实验中学期中考题)某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。(1)该反应的离子方程式为(提示：H2C2O4是弱电解质)_。(2)实验条件作如下限定：所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 molL1、0.00
9、1 molL1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 molL1)的用量均为2 mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，至少需要完成_个实验进行对比即可得出结论。(3)在其他条件相同的情况下，某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度，测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时)：KMnO4酸性溶液的浓度/molL1溶液褪色所需时间t/min第1次第2次第3次0.011413110.001677计算用0.001 molL1 KMnO4酸性溶液进行实验时KM
10、nO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化，写出计算过程)_。若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行？_。若不可行(若认为可行则不填)。请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案： 。解析：(1)由题中信息：H2C2O4是弱电解质，故在书写离子方程式时应写成化学式，结合反应的现象是KMnO4溶液紫色褪去，可知MnO4被还原，所以反应的离子方程式为：2MnO45H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。(2)要得出反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响的结论至少要完成：取不同浓度KMnO4溶液，在相同温度下进行反应；取同浓度KMnO4溶液，
11、在不同温度下进行反应；取同浓度KMnO4溶液，在同温度且有催化剂的条件下进行反应；取同浓度KMnO4溶液，在同温度且不使用催化剂的条件下进行反应等3个实验来进行对比。(3)由vc/t可求出结果，但应注意：t应是三次平行实验耗时的平均值，即6.7 min；因混合液体积为6 mL，故c始0.000 67 mol/L，结束时c0，故c0.000 67 mol/L；由题中数据知浓度大的褪色时间反而长因颜色是由KMnO4产生，虽然KMnO4浓度大，反应快，但KMnO4的量也多，故无法比较，故不经过计算，直接利用表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是“不可行”的；所以若想通过直接观察褪色时间长
12、短来判断溶液浓度的大小，则必须保证KMnO4酸性溶液的浓度相同，才能判断H2C2O4溶液浓度的大小。答案：(1)2MnO45H2C2O46H=2Mn210CO28H2O(2)4(3)反应开始时：c(KMnO4)0.000 67 molL1反应时间：t6.7 minKMnO4的平均反应速率：v(KMnO4)1104 molL1min1否(或：不可行)取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应。考点2 化学平衡5(2010东营一中1月考题)在一密闭容器中进行可逆反应H2(g)I2(g) 2HI(g)并达到平衡，下列有关说法正确的是()A不论加多大压强，此
13、化学平衡也不会移动B升温，此化学平衡肯定会发生移动C在其他条件不变的情况下，再加入与初始投入量相同量的氢气和碘蒸气时，达到平衡后HI的百分含量增大D在原平衡基础上，充入氢气，达到新平衡时逆反应速率不变解析：A项，加压过大后，碘蒸气会变为液态或固态碘，则化学平衡会发生移动；C项，达到新平衡后，HI的百分含量保持不变；D项，充入H2后平衡向正反应方向移动，达到新平衡后c(HI)增大，逆反应速率加快。答案：B6(2010河北师大附中月考题)在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲中，C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)；乙中，CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)。现有下列状态：
14、混合气体平均相对分子质量不再改变；恒温时，气体压强不再改变；各气体组分浓度相等；反应体系中温度保持不变；断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍；混合气体密度不变；单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量之比为91；同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()A B C D解析：甲容器中，C为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体分子数的反应，混合气体平均相对分子质量、密度、压强都始终不变，错误；各组分浓度相等，不能判断反应达到平衡状态，错误；对于任何一个可逆反应，随着反应的进行，体系温度会发生变化，当温度不
15、改变时，说明反应达到平衡状态，正确；断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍，经转化，水中氢氧键断裂的速率等于生成氢氧键的速率，达到平衡状态，正确；消耗水与生成氢气是同一反应方向，不能判断反应达到平衡状态，错误，消耗水蒸气的物质的量等于同时生成氢气的物质的量；经转化，消耗氢气的物质的量等于生成氢气的物质的量，正确。答案：D7(2010山师附中1月考题)一定温度下，某压强恒定的密闭容器中发 生如下可逆反应：CO(g)H2(g) C(s)H2O(g)；H0，以1 mol CO和2 mol H2为起始反应物，t1时达到平衡，生成0.6 mol H2O(g)，t2时改变反应条件，化学反应速率(v)与时间
16、(t)的关系如图所示。下列叙述错误的是()A起始时刻和t1时达到平衡后容器的体积之比为54B平衡后若加入少量碳，平衡向左移动C平衡后若加入氢气，上述反应的H不变Dt2时改变的条件可能是增大了压强解析：t1时达到平衡后生成0.6 mol H2O(g)，则平衡时CO的物质的量为0.4 mol，H2的物质的量为1.4 mol，所以平衡时气体的总物质的量为2.4 mol，起始时刻气体总物质的量为3 mol，所以起始时刻和t1时达到平衡后气体的物质的量之比等于54，温度和压强一定的情况下，气体的物质的量之比等于体积之比，所以起始时刻和平衡后气体的体积之比也等于54，A项正确；B项中因为碳的固体，平衡后加
17、入少量碳，平衡不移动，B项错误；C项中H与加入氢气的多少无关，C项正确；D项中增大压强会使反应速率增大，且使平衡向正反应方向移动，D项正确。答案：B8(2010陕西师大附中月考题)现有可逆反应：A(g)2B(g) C(g)D(g)；H”“”或“”)3 mol/L。(4)保持温度不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，下图中能表示甲中反应速率变化情况的是_，能表示乙中反应速率变化的情况是_。解析：(1)甲中达平衡时，c(C)1.5 molL1，则B的消耗浓度为3 molL1，v(B)3 molL1/5 min0.6 molL1min1。(2)根据可逆反应：A(g)2B(g)C(g)D(g)；H3 molL1。(4)在恒温恒容下加入He气体平衡不移动，图象A符合甲。在恒温恒压下加入He气体，平衡向气体物质的量增大的方向移动，由于浓度降低，正、逆反应速率比原平衡的小，选项C的图象符合。答案：(1)0.6 mol/(Lmin)(2)B减小(3)(4)AC