【创新设计】高考化学总复习 第7章 第2讲 化学反应的速率 工业合成氨一卷冲关的课后练案.doc

【创新设计】2013高考化学总复习 第7章 第2讲 化学反应的速率 工业合成氨一卷冲关的课后练案一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）1.对于合成氨的反应来说，关于使用催化剂和施以高压的措施，下列叙述中正确的是（）a.都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响b.都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间c.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响d.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用解析：对于化学反应n2（g）3h2（g）2nh3（g），催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。高压能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成nh3的方向移动。答案：c2.在密闭容器中，进行可逆反应，a与b反应生成c，反应速率分别用v（a）、v（b）、v（c）表示，且v（a）、v（b）、v（c）之间存在如下关系：v（b）3v（a），3v（c）2v（b），v（c）2v（a），则此反应可表示为（）a.abcb.2a2b3cc.3ab2c d.a3b2c解析：由v（b）3v（a），v（c）2v（a），得v（a）v（b）v（c）v（a）3v（a）2v（a）132，即a、b、c的系数之比为132，化学方程式为a3b2c。答案：d3.（2012铜川质检）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（）实验反应温度/na2s2o3溶液4稀h2soh2ov/mlc/（moll1）v/mlc/（moll1）v/mla2550.1100.15b2550.250.210c3550.1100.15d3550.250.210解析：解答本题需从影响化学反应速率的众多因素中提炼出浓度和温度两个因素，只要抓住浓度越大、温度越高化学反应速率越大，便可以选出正确答案d。答案：d4.一定温度下，向容积为2 l的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是（）a.该反应的化学方程式为3b4d6a2cb.反应进行到1 s时，v（a）v（d）c.反应进行到6 s时，b的平均反应速率为0.05 mol/（ls）d.反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等解析：a中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，n（a）n（b）n（c）n（d）（1.20） （1.00.4）（1.00.2）（0.40）6342，所以化学方程式为3b4c6a2d，a错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，b、d选项错误。答案：c5.反应4a（s）3b（g）2c（g）d（g），经2 min，b的浓度减少0.6 moll1。对此化学反应速率的表示正确的是（）a.用a表示的反应速率是0.4 moll1min1b.分别用b、c、d表示反应的速率，其比值是321c.在2 min末的反应速率，用b表示是0.3 moll1min1d.在这2 min内b和c两物质浓度都是逐渐减小的解析：a为固体，一般不用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数，所以a项错误；同一反应用不同物质表示的化学反应速率，其比值与方程式中化学计量数成正比，故b项正确；v（b）0.3 moll1min1，为平均值并非2 min末的速率，所以c项错误；b为反应物，c为生成物，两者不可能同时减小，故d项错误。答案：b6.（2012福州质检）把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 ml 0.5 mol l1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如右的坐标曲线来表示：下列推论错误的是（）a.oa段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液b.bc段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高c.tc时反应处平衡状态d.tc产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c（h）降低解析：铝表面有氧化物薄膜，开始时是氧化铝与酸反应，不产生气体，a选项正确；反应放热使溶液的温度升高，反应速率加快，b选项正确；注意分析图像：纵坐标表示的是速率，c点表示此时的反应速率最大，而不是达到平衡状态，c选项错误；随着反应的进行c（h）减小，速率减小，d选项正确。答案：c7.下图表示反应n2（g）3h2（g）2nh3（g）；h0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图。下列说法正确的是（）a.氨气的体积分数最高的一段时间为t5t6b.t2t3和t3t4时间段氨气的体积分数相等c.t1时刻改变的条件是降低温度d.t4t5时间段平衡向正反应方向移动解析：由于t1t2，t4t5平衡均向逆反应方向移动，氨气体积分数最高的是t0t1，a、d不正确；t2t3、t3t4，平衡没有移动，b正确；温度降低，正、逆反应速率均减慢，c不正确。答案：b8.（2012银川一中月考）e是非金属性最强的元素，m是e的气态氢化物，在固定体积的密闭容器中，气体m存在如下关系：xm（g）mx（g），反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如右图。下列说法正确的是（）a.该反应的化学方程式是2hf（hf）2b.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3c.t1时刻，保持温度不变，再充入1 mol m，重新达到平衡时，将增大d.减小mx的浓度，正反应速率加快解析：由图像知反应物和生成物的化学计量数之比为31，故其化学方程式为3hf（hf）3，a错。平衡混合气体中含2 mol hf,1 mol（hf）3，（2 mol20 gmol11 mol60 gmol1）/3 mol33.3 gmol1，选项b中漏写单位而错。选项c相当于对体系实施加压，增大压强有利于反应正向进行，故比值增大，c正确。减小生成物浓度v逆立即减小，v正随之减小，d错。答案：c9.实验测得某反应在不同ph下产物a的浓度随时间变化的关系如图（其他条件相同）。则下列有关说法正确的是（）a.若增大压强，该反应的反应速率一定增大b.ph6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大c.一定ph范围内，溶液中h浓度越小，反应速率越快d.可采用调节ph的方法使反应停止解析：没有气体参加的反应，增大压强对反应速率几乎没有影响，a项错；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，b项错误；ph越小，h浓度越大，反应越快，c项错；ph8.8时，反应速率接近于0，d项正确。答案：d10.（2012福建厦门质检）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：n2（g）3h2（g）2nh3（g）（正反应为放热反应），673 k、30 mpa下，n（nh3）和n（h2）随时间t变化的关系示意图如图所示。下列叙述中正确的是（）a.c点处正反应速率和逆反应速率相等b.a点处正反应速率比b点处的大c.d点（t1时刻）和e点（t2时刻）处n（n2）不同d.t2点时刻，正反应速率大于逆反应速率解析：图像中c点尚未建立平衡，反应继续向生成nh3的方向进行，正反应速率大于逆反应速率，a项错误；反应物h2的浓度a点大于b点，反应物的浓度越大，正反应速率越大，b项正确；d、e两点为同一平衡状态，n2的物质的量相同，不再随时间的变化而改变，此时正、逆反应速率相等，因此c、d错误。答案：b二、非选择题（本题包括4小题，共50分）11.（12分）现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的，但此法反应物的转化率不高。（1）已知1 mol n2（g）与适量h2（g）完全反应，生成nh3（g），放出92.2 kj热量，写出反应的热化学方程式：_。（2）若该反应在298 k、398 k时的化学平衡常数分别为k1、k2，则k1k2（填“”“”“”）（3）在一定温度下，向容积不变（始终为10 l）的密闭容器中加入2 mol n2、8 mol h2及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态，容器内气体压强变为起始的80%，此时氨气的体积分数为，用氮气表示的反应速率为。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，请提出合理的建议：_（任意写一条）。（4）在上述相同条件下，若起始时加入4 mol nh3、2 mol h2及固体催化剂，反应达到平衡时 nh3的体积分数比（3）中（填“大”、“小”或“相等”）。解析：（2）该反应是放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，化学平衡常数减小。（3）平衡时气体的物质的量是（2 mol8 mol）80%8 mol。所以气体的物质的量减少2 mol。 n2（g）3h2（g）2nh3（g）起始物质的量（mol）：2 8 0转化物质的量（mol）： 1 3 2平衡物质的量（mol）： 1 5 2所以nh3所占的体积分数为：2 mol/8 mol25%，v（n2）1 mol/（10 l10 min）0.01 moll1min1。建议应该从该反应是气体体积减小的放热反应角度提出。（4）将nh3完全转化可知，此时的加入量相当于（3）的起始量，故能够达到完全相同的平衡状态。答案：（1）n2（g）3h2（g）2nh3（g）h92.2 kjmol1（2）（3）25%0.01 moll1min1增大氢气浓度或增大氮气浓度或增大反应物浓度或降温或增大压强或及时转移走生成的氨（其他合理答案均可）（任选一点）（4）相等 12.（16分）（2010新课标全国卷）某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：（1）上述实验中发生反应的化学方程式有_；（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_；（3）实验室中现有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4等4种溶液，可与上述实验中cuso4溶液起相似作用的是；（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_（答两种）；（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液abcdef4 moll1 h2so4/ml30v1v2v3v4v5饱和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100请完成此实验设计，其中：v1，v6，v9；反应一段时间后，实验a中的金属呈色，实验e中的金属呈色；该同学最后得出的结论为：当加入少量cuso4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的cuso4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：。解析：稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜，是利用锌置换出铜，构成cuzn原电池，加快锌的反应速率，ag2so4也可以达到同样效果。由于是研究cuso4的量对氢气生成速率的影响，所以硫酸的浓度要相同，一是所加硫酸的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以v1v5均为30，由f组数据可知，cuso4溶液的体积加水的体积为20 ml。a组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，e组中生成较多的铜，呈暗红色。有较多的铜生成时，其覆盖在锌表面，降低了锌与溶液的接触面积。答案：（1）zncuso4=znso4cu，znh2so4=znso4h2（2）cuso4与zn反应产生的cu与zn形成cuzn微电池，加快了氢气产生的速率（3）ag2so4（4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等（任写两种即可）（5）301017.5灰黑暗红当加入一定量的cuso4后，生成的单质cu会沉积在zn的表面，降低了zn与溶液的接触面积13.（12分）（2012张家界调研）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：c（s）h2o（g）co（g）h2（g）h131.3 kjmol1能使反应速率加快的措施有。增加c的物质的量升高反应温度随时吸收co、h2转化为ch3oh密闭定容容器中充入co（g）（2）将不同量的co（g）和h2o（g）分别通入到体积为2 l的恒容密闭容器中，进行反应co（g）h2o（g）co2（g）h2（g），得到如下两组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minh2ocoh2co1650241.62.452900120.41.63实验1中以v（co2）表示的反应速率为。该反应的逆反应为（填“吸”或“放”）热反应。（3）在一容积为2 l的密闭容器内加入2 mol的co和6 mol的h2，在一定条件下发生如下反应：co（g）2h2（g）ch3oh（g）h0该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是。若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4t6时逆反应速率与时间的关系曲线。解析：（1）增加炭的质量，不能改变其浓度，不能加快反应速率，吸收co、h2相当于降低生成物浓度，其反应速率下降；充入co增大生成物浓度，可使反应速率加快。（2）v（co2）v（co）0.16 moll1min1，实验1、2对比可知，升高温度，生成h2、co2的量减小，说明逆反应是吸热反应。（3）本反应前后气体物质系数之和不等，t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等，故只能是加催化剂的原因。t4时降压，平衡左移，v（逆）急降，然后在t5时平衡。答案：（1）（2）0.16 moll1min1吸（3）使用了催化剂 14.（10分）影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。实验一：甲同学利用al、fe、mg和2 mol/l的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素。研究的实验报告如下表：实验步骤现象结论分别取等体积的2 mol/l