高考化学一轮复习 课时分层训练24 化学反应的速率 化学反应条件 鲁科版.doc

课时分层训练(二十四)化学反应的速率化学反应条件的优化工业合成氨(建议用时：45分钟)a级基础达标1(2014全国卷)已知分解1 mol h2o2放出热量98 kj，在含少量i的溶液中，h2o2分解的机理为：h2o2ih2oio慢h2o2ioh2oo2i快下列有关该反应的说法正确的是()a反应速率与i浓度有关bio也是该反应的催化剂c反应活化能等于98 kjmol1dv(h2o2)v(h2o)v(o2)aa.将题给两个反应合并可得总反应为2h2o2=2h2oo2，该反应中i作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率；b.该反应中io是中间产物，不是该反应的催化剂；c.反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1 mol h2o2放出98 kj热量，不能据此判断该反应的活化能；d.由于水是纯液体，不能用来表示反应速率，同一化学反应中，速率之比等于化学系数之比，即v(h2o2)v(h2o)2v(o2)。2对恒温恒容密闭容器中的可逆反应：a(g)3b(g)2c(g)h0，若015 s内c(hi)由0.1 moll1降到0.07 moll1，则下列说法正确的是 () 【导学号：95160223】a015 s内用i2表示的平均反应速率为v(i2)0.001 moll1s1bc(hi)由0.07 moll1降到0.05 moll1所需的反应时间小于10 sc升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢d减小反应体系的体积，化学反应速率加快di2为固态，故不能用它表示化学反应速率，a错误；v(hi)0.002 moll1s1，若反应仍以该速率进行，则t10 s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，b错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，c错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率将加快，d正确。4在一定温度下，向一个2 l的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol n2和3 mol h2，发生反应：n2(g)3h2(g)2nh3(g)。经过一段时间后，测得容器内压强是起始的0.9倍，在此时间内，用h2表示的平均反应速率为0.1 mol/(lmin)，则所经过的时间为() 【导学号：95160224】a2 minb3 minc4 min d5 minb设参加反应的n2的物质的量为x，根据化学方程式：n2(g)3h2(g)=2nh3(g)起始物质的量/(mol) 1 3 0反应的物质的量/(mol) x 3x 2x测定时物质的量/(mol) 1x 33x 2x根据阿伏加德罗定律的推论：物质的量之比等于压强之比，列式可得：，解得：x0.2 mol。参加反应的h2的物质的量：n(h2)3x0.6 mol，可得h2的浓度变化为0.3 mol/l，由v(h2)0.1 mol/(lmin)，故可得反应时间为3 min。5一定温度下，在2 l密闭容器中加入纳米级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ca项，由题意知，v(h2o)2v(o2)25.0105 moll1min1，正确；b项，热化学方程式表示的含义是2 mol 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。6已知：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h49.0 kjmol1。一定条件下，向体积为1 l的恒容密闭容器中充入1 mol co2和3 mol h2，测得co2和ch3oh(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是 () 【导学号：95160225】a3 min时，用co2的浓度表示的正反应速率等于用ch3oh的浓度表示的逆反应速率b从反应开始到平衡，用h2表示的平均反应速率v(h2)0.225 moll1min1c13 min时，向容器中充入2 mol氦气，该反应的化学反应速率增加d13 min时，向容器中充入2 mol氦气，co2的转化率增加ba项，3 min时反应还没有平衡，错误；b项，v(h2)3v(co2)0.225 moll1min1，正确；c项，由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化，化学反应速率不变，错误；同理，平衡没有移动，d错误。7为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，某同学设计了如下方案：编号纯锌粉质量0.2 moll1稀硫酸体积温度硫酸铜固体质量2.0 g10.0 ml25 02.0 g10.0 mlt 02.0 g10.0 ml35 0.2 g2.0 g10.0 ml35 4.0 g下列推断合理的是()a选择和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t25b待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需要的时间，时间越长，反应越快c根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响d根据该实验方案得出反应速率的大小可能是da项，根据控制变量法，若选择和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，的温度必须控制在35 ，错误；b项，收集相同条件下等体积的气体所需的时间越长，则反应速率越慢，错误；c项，题中各组实验中稀硫酸的浓度均相同，故无法探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，错误；d项，本题影响反应速率大小的主要因素是温度和硫酸铜固体的质量，由a项分析可知实验的温度应为35 ，则反应速率，实验中锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池，使的反应速率比的快，实验中cuso4用量过多，置换出的铜可能覆盖在锌表面而阻止反应的进行，从而使反应速率大大减小，故四个反应的反应速率的大小关系可能为，正确。8.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(v)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是() 【导学号：95160226】组别对应曲线c(hcl)/ (moll1)反应温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状a第4组实验的反应速率最慢b第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 moll1c第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 moll1d第3组实验的反应温度低于30 d由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用的时间最长，故反应速率最慢，a正确；第1组实验，反应所用的时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法“定多变一”的原则知盐酸的浓度应大于2.5 moll1，b正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组中的块状铁相区别，根据控制变量法的原则知盐酸的浓度应等于2.5 moll1，c正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ，d错误。9(2018松原模拟)反应3fe(s)4h2o(g)fe3o4(s)4h2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()a保持容积不变，增加h2o(g)的物质的量b将容器的容积缩小一半c保持容积不变，充入ar使压强增大d保持压强不变，充入ar使容积增大ca项，增加h2o(g)的量，反应物浓度增大，化学反应速率增大，错误；b项，将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速率增大，错误；c项，保持容积不变，充入ar，ar不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，正确；d项，保持压强不变，充入ar，容器的容积变大，反应物的浓度减小，反应速率减小，错误。10(2018济南模拟).下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切？ 【导学号：95160227】(1)夏天的食品易变霉，在冬天不易发生该现象_；(2)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气体有快有慢_；(3)mno2加入双氧水中放出气泡更快_。.在一定温度下，4 l密闭容器内某一反应中气体m、气体n的物质的量随时间变化的曲线如图：(1)比较t2时刻，正逆反应速率大小v正_v逆(填“”“”或“v逆。(2)v0.25 moll1min1。(3)t3时刻化学反应达到平衡，剩余2 mol n，则转化6 mol n，转化率为100%75%。(4)升高温度，反应速率增大。【答案】.(1)温度 (2)反应物本身的性质 (3)催化剂.(1)(2)0.25 moll1min1(3)75%(4)增大(2018成都模拟)工业上采取下列方法消除no2污染：ch4(g)2no2(g)n2(g)co2(g)2h2o(g)h867 kj/mol，下列说法正确的是()a冷却使水液化可提高no2的平衡转化率 b提高反应温度，平衡常数增大c缩小容器的体积，逆反应速率增大的程度比正反应速率增大的程度小d加入合适的催化剂可提高no2的平衡转化率a选项a，减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动，no2的平衡转化率增大，正确；选项b，升温平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，错误；选项c，缩小容器体积相当于加压，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率增大的程度更大，错误；选项d，使用催化剂对平衡的移动无影响，错误。b级专项突破11利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。反应一：ni(粗，s)4co(g) ni(co)4(g)h0反应二：ni(co)4(g)ni(纯，s)4co(g)h0下列说法错误的是() 【导学号：95160228】a对于反应一，适当增大压强，有利于ni(co)4的生成b提纯过程中，co气体可循环使用c升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大d对于反应二，在180200 ，温度越高，ni(co)4(g)的转化率越高c反应一的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于ni(co)4的生成，a正确；反应一以co为原料，反应二产生co，故其可以循环使用，b正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，c不正确；反应二的正反应是吸热反应，在180200 ，温度越高，反应进行程度越大，ni(co)4(g)的转化率越高，d正确。12当温度高于500 k时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。(1)该反应的化学方程式为_。(2)在一定压强下，测得由co2制取ch3ch2oh的实验数据中，起始投料比、温度与co2的转化率的关系如图。根据图中数据分析：降低温度，平衡向_方向移动。在700 k、起始投料比1.5时，h2的转化率为_。在500 k、起始投料比2时，达到平衡后h2的浓度为a moll1，则达到平衡时ch3ch2oh的浓度为_。【解析】(2)由图中信息可知，其他条件不变时，升高温度，co2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即降低温度，平衡将向正反应方向移动。700 k时，当氢气与二氧化碳的起始投料比1.5时，由图像可知二氧化碳的转化率为20%，由化学方程式：2co26h2c2h5oh3h2o，可计算出氢气的转化率为40%。设起始时c(co2)x moll1，则起始时c(h2)2x moll1，有2co2(g)6h2(g) c2h5oh(g)3h2o(g)起始/(moll1): x 2x 0 0转化/(moll1): 0.6x 1.8x 0.3x 0.9x平衡/(moll1): 0.4x 0.2x 0.3x 0.9x02xa moll1，则0.3x1.5a moll1。【答案】(1)2co26h2c2h5oh3h2o(2)正反应(或右)40%1.5a moll113(2018绵阳二模)合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究co2与co之间的转化。为了弄清其规律，让一定量的co2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：c(s)co2(g)2co(g)h，测得压强、温度对co的平衡组成的影响如图所示：回答下列问题： 【导学号：95160229】(1)p1、p2、p3的大小关系是_，欲提高c与co2反应中co2的平衡转化率，应采取的措施为_。图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是_。(2)900 、1.013 mpa时，1 mol co2与足量碳反应达到平衡后容器的体积为v，co2的转化率为_，该反应的平衡常数k_。(3)将(2)中平衡体系温度降至640 ，压强降至0.101 3 mpa，重新达到平衡后co2的体积分数为50%。条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？_，二者之间有何关系？ _。【解析】(1)该反应为气体分子数增大的反应，温度不变时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，co的体积分数减小，故p1p2”“”或“”)。实际生产条件控制在250 、1.3104 kpa左右，选择此压强的理由是_。图2【解析】 (1)由题意可知，未提纯的tas2粉末变成纯净tas2晶体，要经过两步转化：tas22i2=tai4s2，tai4s2=tas22i2，即反应()先在温度t2端正向进行，后在温度t1端逆向进行，反应()的h大于0，因此温度t1小于t2，该过程中循环使用的物质是i2。(2)从图2来看，随着温度的升高，co的转化率变小，故h0，综合温度、压强对co转化率的影响来看，在题给压强下，co的转化率已经很大，不必再增大压强。【答案】(1)i2(2) 在1.3104 kpa下，co的转化率已较高，再增大压强co转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失(1)制氢气原理如下：ch4(g)h2o(g)co(g)3h2(g) h206.4 kjmol1co(g)h2o(g)co2(g)h2(g) h41.2 kjmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中h2百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂 d降低压强(2)利用(1)中产生的h2进行合成氨的反应。图1表示500 、60.0 mpa条件下，原料气投料比与平衡时nh3体积分数的关系。根据图中a点数据计算n2的平衡体积分数：_。(3)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，nh3物质的量变化的曲线示意图。图1图2【解析】(1)反应为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变h2百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大且使平衡右移，但平衡体系中h2的百分含量却减小了，b错；升高温度可使反应速率增大，且平衡右移，h2百分含量增大，a对。(2)由图1可以看出，当n2与h2物质的量之比为13时，nh3的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的n2的物质的量为x mol，由三段式： n2(g)3h2(g)2nh3(g)n(起始)/(mol): 1 3 0n(转化)/(mol): x 3x 2xn(平衡)/(mol): 1x 33x 2x100%42%，解得x0.59，则平衡时n2的体积分数为100%14.5%。(3)作图时要注意开始时nh3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，当反应达到平衡后，此时再升高温度，平衡逆向移动，nh3的物质的量减小。【答案】(1)a(2)14.5%(3)如图c级能力提升15(2018广州模拟)在一个容积固定为2 l 的密闭容器中，发生反应：aa(g)bb(g)pc(g)h？反应情况记录如下表： 【导学号：95160231】时间c(a)/moll1c(b)/moll1c(c)/moll10 min130第2 min0.82.60.4第4 min0.41.81.2第6 min0.41.81.2第8 min0.12.01.8第9 min0.051.90.3请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题：(1)第2 min到第4 min内用a表示的平均反应速率v(a)_moll1min1。(2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态，若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件，则改变的条件分别可能是：第2 min_或_；第6 min_；第8 min_。(3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kj，则该反应的h_。【解析】(1)v(a)0.2 moll1min1。(2)从2