1、专题七化学反应速率与化学平衡第一单元化学反应速率一、选择题1下列关于化学反应速率的说法，不正确的是()A化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B单位时间内物质的浓度变化大，则化学反应速率就快C化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D化学反应速率常用单位有mol/(Ls)和mol/(Lmin)解析根据化学反应速率的概念，C项不正确。答案C2合成氨反应：3H2N22NH3其反应速率可以分别用v(H2)、v(N2)、v(NH3)单位均为mol/(Ls)表示，则正确的关系是（ ）Av(H2)v(N2)v(NH3) Bv(N2)2v(NH3)Cv(H2)v(NH3) Dv(N2
2、)3v(H2)答案C3一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)。若c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1时，需要15 s，那么c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1时，所需反应的时间为 ()A等于5 s B等于10 sC大于10 s D小于10 s解析c(HI)从0.1 molL1降到0.07 molL1过程中：v(HI)0.002 molL1s1，假设v(HI)不变，则c(HI)从0.07 molL1降到0.05 molL1时，t10 s。但反应速率受浓度变化的影响，浓度越大，反应速率越快，而0.07 molL1比1
3、molL1小，故所需时间长。答案C4一定条件下，在一密闭容器中将1.0 mol/L N2与3.0 mol/L H2合成氨，反应到2 s时测得NH3的浓度为0.8 mol/L,当用氨气浓度的增加来表示该反应的反应速率时，该反应的反应速率为（ ）A.0.2 mol/(Ls)B.0.4 mol/(Ls)C.0.6 mol/(Ls)D.0.8 mol/(Ls)解析根据化学反应速率的表示方法可得：v(NH3)=c(NH3)/t=（0.8 mol/L）/2 s=0.4 mol/(Ls)。答案B5对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 ()Av(W)3v(Z)
4、B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)解析由可知C正确。答案C6化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是 ()A2.5 molL1min1和2.0 molL1B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1D5.0 molL1min1和3.0 molL1解析据图可知，4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 molL1,8 min时其浓度为10 molL1，因此48 min间的
5、平均反应速率为2.5 molL1min1。进一步分析图像可知04 min间的平均分解速率为5.0 molL1min1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算812 min间平均分解速率为1.25 molL1min1,1216 min间平均分解速率为0.625 molL1min1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 molL11.25 molL1min14 min0.625 molL1min14 min2.5 molL1，故B项正确。答案B7T 时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其
6、他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是 ()A反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)0.3 molL1min1B容器中发生的反应可表示为：3X(g)Y(g)2Z(g)C保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强解析由图1知：v(X) molL1min10.1 molL1min1。n(X)n(Y)n(Z)0.60.20.4312，故反应可表示为：3X(g)Y(g)2Z(g)。由图3可知：正反应为吸热反应，故升高温度，平衡常数K增大。由图2知；改变条件，反应达到
7、平衡的时间缩短，但平衡未发生移动，故改变的条件是使用催化剂。答案B8向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如右所示。由图可得出的正确结论是 ()A反应在C点达到平衡状态B反应物浓度：A点小于B点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：AB段小于BC段解析A项，反应在C点时v(正)达最大值，随后v(正)逐渐减小，并非保持不变，故C点时反应未达平衡状态；B项，由正反应速率变化曲线可知，A点的速率小于B点，但开始时通入SO2和NO2，反应由正反应方向开始，故A点反应物的浓度大
8、于B点；C项，在C点之前，反应物浓度逐渐减小，容器的容积保持不变，v(正)逐渐增大说明反应的温度逐渐升高，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；D项，由v(正)变化曲线可知，AB段的正反应速率小于BC段的正反应速率，t1t2时，AB段消耗SO2的物质的量小于BC段，故AB段SO2的转化率小于BC段。答案D二、非选择题9在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸_；(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒_；(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2_；(4)熔化的KClO3放出
9、气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体_；(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢_；(6)同样大小的石灰石分别在0.1 molL1的盐酸和1 molL1的盐酸中反应速率不同_；(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象_。解析影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。答案(1)光(2)反应物的接触面积(3)在溶液中，水作溶剂，增大了接触面积(4)催、化剂(5)反应物本身的性质(6)反应物的浓度(7)反应温度10臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶
10、液反应生成的两种单质是_和_。(填分子式)(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 molL1。pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_。在30 、pH4.0条件下，O3的分解速率为_ molL1min1。据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_。(填字母代号)a40 、pH3.0b10 、pH4.0c30 、pH7.0解析本题考查反应速率的计算及影响因素、电解池电极反应式的书写及计算等知识。(1) 根据氧化还原反应基本原理不难确定生成的两种单质是I2和O2。(2)分析表中的数据
11、知，pH增大，O3的分解速率加快，则对O3分解起催化作用的是OH。查表计算v(O3)1.00104 molL1min1。分析表中数据知，a项中反应时间31ta158，同理tb231，tc”“”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_。解析本题考查化学反应速率计算以及影响化学反应速率和化学平衡移动的因素，意在考查考生的计算能力和分析解决问题的能力。(1)根据化学反应速率定义：v(A)c(A)/ta/(22)a molL1min
12、1，v(B)c(B)/ta/(22)a molL1min1。(2)可以求出v(C)a molL1min1，v(D)a molL1min1，根据速率之比等于反应方程式中计量数之比，xypq，则x2；y3；p1；q6。(3)2A(g)3B(g)C(g)6D(g)起始/mol a b 0变化/mol a 2a平衡/mol 2aB的转化率100%。(4)其他条件不变，升高温度，平衡时D的量减少，说明升高温度平衡向左移动，即正反应为放热反应。(5)其他条件不变缩小体积，浓度增大，所以反应速率增大；该反应是气体体积增大的反应，缩小体积，平衡将向体积缩小的方向移动，即向左移动，所以反应物的转化率减小。答案(
13、1) molL1min1molL1min1(2)2316(3)100%(4)(5)增大体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大减小体积减小，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12自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大约25 00030 000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)4HF(g)SiF4(g)2H2O(g)H148.9 kJmol1根据题意完成下列填空：(1)在地壳深处容易有_气体逸出，在地壳浅处容易有_沉积。(2)如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应_(选填
14、编号)a一定向正反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向逆反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，_(选填编号)。a2v(正)(HF)v(逆)(H2O)bv(H2O)2v(SiF4)cSiO2的质量保持不变d反应物不再转化为生成物(4)若反应的容器容积为2.0 L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 gL1，在这段时间内HF的平均反应速率为_。解析(1)地壳深处压强大，平衡向气体体积减少的方向移动，即平衡正向移动，有SiF4和H2O逸出，地壳浅处处压强小，平衡逆向移动，有SiO2沉积。(
15、2)平衡常数只与温度有关，平衡常数K值变大，说明平衡正向移动，而降温平衡正向移动，所以反应速率减小，随着反应的进行，生成物的浓度越来越大，逆反应速率又逐渐增大。(3)达到平衡时，正逆反应的速率相等，各组分的量不再发生变化，故c项正确；单位时间内每减少2 mol HF，同时消耗1 mol H2O，故a项不正确，b项不管是否平衡都正确，故b项正确；化学平衡是一种动态平衡，d项错误。(4)8.0 min时，容器内气体增大了m0.12 gL12.0 L0.24 g，由反应SiO2(s)4HF(g)SiF4(g)2H2O(g)知：参加反应的n(SiO2)0.004 mol。故n(HF)0.016 0 mol，v(HF)0.001 0 molL1min1。答案(1)SiF4、H2OSiO2(2)ad(3)bc(4)0.001 0 molL1min1
