2020版高考化学第7章化学反应的方向、限度与速率6第3节化学反应速率工业合成氨检测鲁科版.docx

第3节 化学反应速率 工业合成氨 课后达标检测一、选择题1(2016高考北京卷)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A抗氧化剂B调味剂C着色剂 D增稠剂解析：选A。相对于食品，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。2(2019哈师大附中月考)一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，2 min时测得剩余N2为1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是()Av(N2)0.25 molL1min1Bv(H2)0.75 molL1min1Cv(NH3)1 molL1min1Dv(NH3)0.5 molL1min1解析：选C。一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，2 min时测得剩余N2为1 mol，故2 min内以N2表示的反应速率v(N2)0.25 molL1min1，A项正确；由于同一反应中各物质反应速率之比等于各物质化学计量数之比，故v(H2)3v(N2)30.25 molL1min10.75 molL1min1，B项正确；v(NH3)2v(N2)20.25 molL1min10.5 molL1min1，C项错误、D项正确。3合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是()减压加压升温降温补充N2或H2加催化剂减小N2或H2的量A BC D解析：选C。合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0的特点为正反应放热且反应前后气体分子数减小，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选C。4对于化学反应：3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列化学反应速率关系中，正确的是()Av(W)3v(Z) B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)解析：选C。对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)v(X)v(Y)v(Z)3243。v(W)v(Z)，A错误；3v(X)2v(Z)，B错误；2v(X)v(Y)，C正确；2v(W)3v(X)，D错误。5为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(H2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是()A加入NH4HSO4固体，v(H2)不变B加入少量水，v(H2)减小C加入CH3COONa固体，v(H2)不变D滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小解析：选B。A项，加入的NH4HSO4固体溶于水发生电离：NH4HSO4=NHHSO，使溶液中c(H)增大，v(H2)增大；C项，加入CH3COONa固体，发生反应：CH3COOHCH3COOH，c(H)减小，v(H2)减小；D项，滴加少量CuSO4溶液，发生反应：Cu2Zn=CuZn2，生成的Cu与Zn、稀H2SO4形成以Zn为负极、Cu为正极、稀H2SO4为电解质溶液的原电池，加快了反应速率，使v(H2)增大。6(2019江西五校一模)H2与ICl的反应分两步进行，且两步都为可逆反应，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()H2IClHIHCl慢反应HIIClI2HCl快反应A反应、反应均为放热反应B降低温度有利于提高HCl的产率C总反应速率的快慢主要由反应决定DH2(g)2ICl(g)I2(g)2HCl(g)H218 kJmol1，加入催化剂可使该反应的焓变增大解析：选D。根据题图可知，反应和反应中反应物总能量都大于生成物总能量，则反应、反应均为放热反应，A正确；反应、反应和总反应都是放热反应，降低温度，平衡正向移动，B正确；慢反应决定总反应速率，则总反应速率的快慢主要由反应决定，C正确；加入催化剂可改变反应的活化能，但不能改变焓变，D错误。7可逆反应：mA(g)nB(g)pC(s)HQ，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是()Amn，Q 0 Bmnp，Q 0Cmn，Q 0 Dmnp，Q v正，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应；压强增大，v正、v逆都增大，且v正v逆，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应，C正确。8某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3Br2CH3COCH2BrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系，反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/molL1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580分析实验数据所得出的结论不正确的是()A增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B实验和的v(Br2)相等C增大c(HCl)，v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br2)增大解析：选D。A项，比较实验和可知，增大c(CH3COCH3)，反应时间变少，v(Br2)增大。B项，实验和反应时间相同，起始Br2的浓度相同，则v(Br2)相等。C项，比较实验和可知，增大c(HCl)时，反应时间缩短，v(Br2)增大。D项，比较实验和可知，增大c(Br2)时，v(Br2)减小，故选D。9(2019长沙一模)一定条件下，在体积为2 L的密闭容器中，3 mol X和3 mol Y发生反应：3X(g)Y(g)2Z(g)H0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z。下列说法正确的是()A60 s内反应速率为v(X)0.05 molL1s1B其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小D其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的一半解析：选C。60 s内反应速率为v(X)v(Z)0.005 molL1s1，A项错误；其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，B项错误；其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，相当于减小反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，则物质Y的转化率减小，C项正确；其他条件不变，将容器体积变为4 L，相当于减小反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，Z的平衡浓度小于原来的一半，D项错误。二、非选择题10(2019沧州高三质检)向某密闭容器中加入0.15 molL1A、0.05 molL1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示t0t1时c(B)未画出，t1时增大到0.05 molL1。图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为_molL1。(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：_。(3)t3时改变的某一反应条件可能是_(选填序号)。a使用催化剂b增大压强c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)_v(逆) (填“”“”或“v(逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1。(3)图乙中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。(4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度以相同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动，v(正)v(逆)。答案：(1)0.02(2)3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)ab(4)11(2019西安二检)已知：CH2CH3(g)H2(g)H124 kJmol1。若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10 min到14 min的CH2CH3浓度变化曲线未表示出)：(1)第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_(填“”或“”)T(8)；第10 min时反应改变的条件是_。(2)比较产物苯乙烯在23 min、56 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)表示的大小_。(3)反应物乙苯在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)大于v(1516)，原因是_。解析：(1)由题图看出，4 min时各物质浓度不变，4 min后平衡正向移动，8 min时达到平衡，则4 min时改变的条件应为升高温度，故T(2)T(8)。第10 min时苯乙烯的浓度瞬时减小，而另一种生成物H2的浓度却瞬时不变，随后逐渐增大，说明改变的条件为移出部分苯乙烯(或减小苯乙烯的浓度)。(2)该反应体系在23 min时处于平衡状态，而在4 min时升高温度，所以56 min时苯乙烯的反应速率增大，故v(23)v(56)。(3)56 min和1516 min温度相同，在相同温度时，该反应的反应物浓度越大，反应速率越大，1516 min时各组分的浓度均小，故56 min反应速率大于1516 min反应速率。答案：(1)v(23)(3)温度相同，反应物浓度56 min大，化学反应速率大12大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。某科学小组进行O3与含I溶液反应相关研究。(1)O3将I氧化生成I2的过程由三步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3用热化学方程式表示O3氧化I生成I2的反应：_。(2)O3在水中易分解，在一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 molL1。在30 、pH4.0条件下，O3的分解速率为_molL1min1。增大pH能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_。根据表中数据，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 、pH3.0 b10 、pH4.0c30 、pH7.0解析：(1)将所给的三个反应相加，即可得总反应：2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)HH1H2H3。(2)v1.00104 molL1min1；增大pH，则OH浓度增大，能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH；由表中数据可知，40 、pH3.0时，所需时间在31158 min之间；10 、pH4.0时，所需时间231 min；30 、pH7.0时，所需时间15 min，则O3分解速率依次增大的顺序为bac。答案：(1)O3(g)2I(aq)2H(aq)=I2(aq)H2O(l)O2(g)HH1H2H3(2)1.00104OHbac13(2018高考全国卷)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。比较a、b处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k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_(保留一位小数)。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，v正v逆，即k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，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SiHCl3 y mol，则根据三段式法得 2SiHCl