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1、第1讲 化学反应速率知识点一:化学反应速率1表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。2表达式vc/t,单位:mol/(L·s)或mol/(L·min),如密闭容器中,合成氨的反应N23H22NH3,开始时c(N2)8 mol/L,2 min后c(N2)4 mol/L,则用N2表示该反应的反应速率为 2_mol/(L·min)。3化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即v(A)v(B)v(
2、C)v(D)mnpq。注意点:(1)由vc/t计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。(3)对于固体或纯液体反应物,其浓度视为常数,故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。练习:1下列有关化学反应速率的认识正确的是()A对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显B化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大DH和OH的反应活化能接近于零,反应几乎在
3、瞬间完成解析:选D反应速率的大小与反应现象是否明显没有直接关系,如H和OH的反应几乎在瞬间完成,没有明显现象,A项错误,D项正确;固体或纯液体的浓度是常数,即c0,所以一般不用固体或纯液体表示化学反应速率,B项错误;催化剂不改变分子的能量,分子运动没有加快,C项错误。 2.(2013·临沂模拟)化学反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。(1)用B表示的反应速率是_。(2)分别用B、C、D表示的反应速率其比值是_。解析:(1)vB0.3 mol/(L·min)。(2)各物质的反应速率比就等于化学方程式中的系数比。答案:(1)
4、0.3 mol/(L·min)(2)321知识点二:影响化学反应速率的因素1影响因素(1)内因:反应物本身的性质。(2)外因:浓度:增大反应物的浓度,可使化学反应速率增大,反之,反应速率减小。压强:对于有气体参加的反应,增大压强,可使反应速率增大,反之,反应速率减小。温度:升高温度,可使化学反应速率增大,反之,反应速率减小。催化剂:使用催化剂,一般可加快反应速率。其他因素:固体反应物的表面积、超声波、溶剂、放射线、电弧、强磁场、高速研磨等。2有效碰撞理论(1)有效碰撞:满足一定方向要求能够发生化学反应间的碰撞。(2)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。(3)活化能:活化分子比普通分子所
5、高出的能量,如图:正反应的活化能为E1,逆反应的活化能为E2,反应热的数值是E2E1。3理论解释(有气体参加的化学反应)项目活化能单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大浓度不变增加增加不变增加增大增大压强不变增加增加不变增加增大升高温度不变不变增加增大增加增大加催化剂减小不变增加增大增加增大注意点(1)改变固体或纯液体反应物的用量,化学反应速率不变。(2)压强对速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的,对于没有气体参加的反应,改变体系压强,反应物的浓度不变,反应速率不变。(3)对于气体反应,有如下几种类型:类型一:恒温时,增大压强体积减小浓度增大反应速率增大
6、。类型二:恒容时,充入气体反应物反应物浓度增大总压强增大反应速率增大;充入无关气体(稀有气体或与本反应无关的气体,如N2等)总压强增大,但各反应物的分压不变,各物质的浓度不变反应速率不变。类型三:恒压时,充入无关气体(稀有气体或与本反应无关的气体,如N2等)体积增大各反应物浓度减小反应速率减小。(4)不论反应是放热还是吸热,升高温度,反应速率都加快。练习3.下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气,使用合适的催化剂可以提高化学反应速率B等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应,反应速率相等C用铁片与硫酸制备氢气时,浓硫酸可以加快产生氢气的速率D增大反应
7、CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的压强,反应速率不变解析:选A锌粉与盐酸的接触面积大,所以锌粉与盐酸反应产生氢气的速率比锌片快,B错误;浓硫酸能够使铁钝化,形成的氧化膜隔绝了硫酸与铁的接触,反应停止,C错误;尽管反应前后气体的物质的量不变,但增大压强,反应体系中的有关气体的浓度增大,反应速率增大,D错误。4下列说法正确的是()A升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数B有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大C增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增加D催化剂
8、不影响反应的活化能,但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率解析:选A升高温度,单位体积内分子总数不变,活化分子数增加,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快,A对;增大压强,单位体积内活化分子数增加,但单位体积内活化分子百分数不变,B错;增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但单位体积内活化分子百分数不变,C错;催化剂可降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数增加,D错要点记忆:1牢记1个表达式:vc/t。2掌握1条规律:对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g),v(A)v(B)v(C)n(A)n(B)n(C)c(A)c(B)c(C)mnp。3理解影响化学反应
9、速率的5个因素:增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积,化学反应速率均增大。4熟记1个图像:E1活化能E2逆反应活化能HE1E2E3E4高频考点:考点一化学反应速率的比较及“三段式法”计算1对于可逆反应A(g)3B (g)2C(g),在不同条件下,用v(A)、v(B)、v(C)表示的化学反应速率分别为0.5 mol/(L·min)、1.2 mol/(L·min)、0.2 mol/(L·s),用哪种物质表示的化学反应速率最大?答案:v(C)0.2 mol/(L·s)12 mol/(L·min),表示的化学反应速
10、率最大2将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)B(g)=2C(g)D(g),经5 min后达到平衡,测得此时D的浓度为0.5 mol/L,c(A)c(B)35,思考下列问题:(1)你能计算出前5 min内B的反应速率吗?(2)平衡时A的转化率是多少?答案:(1)0.1 mol/(L·min)(2)50%知识点链接:1化学反应速率的比较方法(1)转化同一物质法:将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率,再进行比较。如:对于反应2SO2O22SO3,如果v(SO2)2 mol/(L·min),v(O2)3 mol/(L·mi
11、n),v(SO3)4 mol/(L·min),比较反应速率的大小,可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出:v(O2)1 mol/(L·min),v(O2)2 mol/(L·min),则反应速率的大小关系为:。(2)比值法:用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mAnB=pCqD,若,则反应速率AB。2“三段式法”的解题模式对于反应mAnBpCqD,t0 s时A的浓度为a mol/L,B的浓度为b mol/L,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol/L,则反应速
12、率可计算如下:mA nBpC qD起始/mol/L a b 0 0转化/mol/L x t1时刻/mol/L ax b 则:v(A) mol/(L·s),v(B) mol/(L·s),v(C) mol/(L·s),v(D) mol/(L·s)。例1双选题(2011·海南高考)对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是()AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时,正、逆反应速率相等解析A选
13、项,速率之比等于相应物质的化学计量数之比,应为12;B选项,净速率在中学没有出现过,但根据平均速率的求算,为反应物的净减少量,该项正确;C项明显错误,反应过程中,正反应速率是减小的过程,而逆反应速率是增大的过程;D选项,用化学平衡的概念判断,正确。答案BD1对反应A3B2C来说,下列反应速率中最快的是()Av(A)0.3 mol·L1·min1Bv(B)0.6 mol·L1·min1Cv(C)0.5 mol·L1·min1Dv(A)0.01 mol·L1·s1解析:选D以“A”为基准物质,“min”为时间单位表示反
14、应速率,则有:A项:v(A)0.3 mol·L1·min1;B项:v(A)v(B)×0.6 mol·L1·min10.2 mol·L1·min1;C项:v(A)v(C)×0.5 mol·L1·min10.25 mol·L1·min1;D项:v(A)0.01 mol·L1·s1×60 s·min10.6 mol·L1·min1。2向体积为2 L的固定密闭容器中通入3 mol X气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g)
15、Y(g)3Z(g)。(1)经5 min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率为_,X的转化率为_。(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲:v(X)3.5 mol/(L·min);乙:v(Y)2 mol/(L·min);丙:v(Z)4.5 mol/(L·min);丁:v(X)0.075 mol/(L·s)。若其他条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是_(填序号)。解析:(1)压强之比等于气体的物质的量之比,则依据三段式计算:2X(g)Y(g)3Z(g)起始
16、/mol 3 00转化/mol 2aa 3a平衡/mol32a a 3a所以有32a1.2×3,a0.3 mol,则v(Y)0.03 mol/(L·min)。X的转化率×100%20%。(2)均用X来表示反应速率:甲:v(X)3.5 mol/(L·min),乙:v(X)2v(Y)4 mol/(L·min),丙:v(X)v(Z)3 mol/(L·min),丁:v(X)60×0.075 mol/(L·min)4.5 mol/(L·min),反应速率大小顺序为丁乙甲丙,由于温度越高,反应速率越快,故四容器温度由
17、高到低的顺序为丁乙甲丙。答案:(1)0.03 mol/(L·min)20%(2)丁乙甲丙 考点二化学反应速率的图像及其应用在一定条件下的2 L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示。在2 min后的t1、t2、t3、t4时刻均改变一个影响反应速率的因素,其速率与反应时间图像如图。请思考下列问题:1反应开始至2 min,气体Z的反应速率为多少?答案:0.05 mol/(L·min)2该反应的化学方程式如何书写?答案:3XY2Z3已知:该反应H0,t1、t2、t3、t4时刻改变的外界因素分别是什么?答案:增大c(Z)、使用催化剂、降低温度、增大压强知识点链接
18、:解答有关化学反应速率图像的题目,首先应明确图像中纵、横坐标的含义,然后抓住关键点进行分析,最后结合图像联想规律综合解答。1物质的量(或浓度)时间图像及应用例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算:(1)某物质的平均反应速率、转化率,如v(X) mol/(L·s),Y的转化率×100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为:(n1n3)(n2n3)n2。2速率温度(T)或压强(p)图像及应用以N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·m
19、ol1为例由图可知v(吸热)受温度的影响大,v(缩体)受压强的影响大。例2(2012·福建高考)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是()A在050 min之间,pH2和pH7时R的降解百分率相等B溶液酸性越强,R的降解速率越小CR的起始浓度越小,降解速率越大D在2025 min之间,pH10时R的平均降解速率为0.04 mol·L1·min1解析选项A,在050 min之间,pH2和pH7时R降解百分率相等,A正确;选项B,溶液的酸性越强,R的降解速率越大,B错误;选项C,由题给信息,无法得出该结论,C错误;选项D
20、,在2025 min,pH10时R的平均降解速率为4×106mol·L1·min1。答案A3(2010·福建高考)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 mol·L1·min1和2.0 mol·L1B2.5 mol·L1·min1和2.5 mol·L1C3.0 mol·L1·min1和3.0 mol·L1D5.0 mol
21、·L1·min1和3.0 mol·L1解析:选B48 min间化合物Bilirubin的浓度变化为c10 mol·L1,则v(Bilirubin)2.5 mol·L1·min1;根据图示,每隔4 min化合物Bilirubin的浓度减小一半,则16 min时化合物Bilirubin的浓度为8 min时浓度的1/4,故16 min时其浓度为10 mol·L1×1/42.5 mol·L1,B项正确。4某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段
22、,下列说法中正确的是()A3040 min间该反应使用了催化剂B化学方程式中的x1,正反应为吸热反应C30 min时降低温度,40 min时升高温度D8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L1·min1解析:选DA项,若使用催化剂,则化学反应速率加快,A不正确;由物质的量浓度时间图像可知,A、B的浓度变化相同,故A、B的化学计量数相同,都为1,由反应速率时间图像可知,30 min时改变的条件为降压,40 min时改变的条件为升温,且升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。8 min前A的平均反应速率为(2.0 mol·L11.36 mol
23、83;L1)/8 min0.08 mol·L1·min1。专题:在研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影响因素较多,若搞清某个因素的影响,均需控制其他因素相同或不变,才能进行实验。因此,变量控制思想在这部分体现较为充分,在高考题中近几年也考查较多,且多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手段,尽管涉及因素较多,有其复杂性,但仍然重在考查考生的基础知识、基本技能、分析能力和实验能力。1考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据,让考生找出每组数据的变化对反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让考生设计实验分析各因素对反应速率的影响。2解题策略(1)
24、确定变量:在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时,由于外界影响因素较多,故多搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时,再进行实验,从而理清影响实验探究结果的因素。(2)定多变一:在探究时,应该先确定其他的因素不变,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效:解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断。典例印证(2012·广东高考)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L1 KI、0
25、.2%淀粉溶液、0.20 mol·L1 K2S2O8、0.10 mol·L1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:S2O2I=2SOI2 (慢)I22S2O=2IS4O (快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的_耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O)n(S2O)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表: 实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.
26、02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_ mL,理由是_。(3)已知某条件下,浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。解析(1) 淀粉溶液遇I2显蓝色,溶液由无色变为蓝色时,溶液中有I2,说明Na2S2O3耗尽。由题给离子反应可得关系式S2OI22S2O,n(S2O)n(S2O)2时,能观察到蓝色。(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致,故应加水2.0 mL以保证溶液总体积相同。(3)温度降低反应速率变慢,加入催化剂,
27、反应速率加快。 答案(1)S2O(其他合理写法也可)2(2)2.0保证溶液总体积相同,仅改变S2O的浓度而其他物质的浓度不变(其他合理答案也可)(3)如如图专题集训1(2011·福建高考)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:2IO5SO2H=I25SOH2O,生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:0.01 mol·L1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL0.01 mol·L1Na2SO3溶液的体H2O的体积/mL积/mL实验温度/°C溶液出现蓝色所需的时间/s实验1
28、5V13525实验2554025实验355V20该实验的目的是_;表中V2_mL。解析:由实验中改变的反应条件有温度、水的体积(引起反应物浓度的变化)知,本实验探究的是反应速率与温度、浓度之间的关系,由实验2、实验3中反应条件知,二者温度不同,故其他条件应该相同,V2应该是40 mL。答案:探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠浓度的关系(或其他合理答案)40 2(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
29、中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO44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 mol·L1 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
30、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微电池,加快锌的反应速率,Ag2SO4溶液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
31、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,加快了氢气生成的速率(3)Ag2SO4溶液(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1(2010·海南高考)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
32、是()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)解析:选C速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。A项,v(W)v(Z);B项,3v(X)2v(Z);C项,2v(X)v(Y);D项,2v(W)3v(X)。2(2013·马鞍山质检)下列关于化学反应速率的说法中正确的是()A同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D相同温度下,H2(g)CO2(g)CO(g)H2O(g)中,密闭容器中两种反应物浓度为0.020 mol/
33、L的反应速率大于两种反应物浓度为0.010 mol/L的反应速率解析:选D同时改变两个变量来研究化学反应速率的变化,不容易判断影响反应速率的主导因素,因此更难得出有关规律,A错;化学反应速率与反应是放热还是吸热无关,B错;催化剂能改变反应速率,但不一定加快化学反应速率,而且催化剂不能改变转化率,C错;同一个反应中,物质的浓度越高,反应速率越大,D正确。3合成氨反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1,在反应过程中,正反应速率的变化如图:下列说法正确的是()At1时升高了温度 Bt2时使用了催化剂Ct3时增大了压强 Dt4时降低了温度解析:选B升温,正、逆反
34、应速率同时升高,但由于该反应是放热反应,平衡向左移动,达到新的平衡之前,正反应速率应增大,A不对;加压,正、逆反应速率同时增大,C不对;降温,正、逆反应速率瞬间降低,D不对。4.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如如图所示:(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为_,X的物质的量浓度减少了_,Y的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为_。(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如如图所示。则下列说法符合该图像的是_。At1时刻,增大了X的浓度Bt1时刻,升高了体系温度Ct1时刻,缩小了容器体积Dt1时刻,使用了催化
35、剂解析:(1)分析图像知:c(Z)0.79 mol/L,v(Z)0.079 mol/(L·s),c(X)0.395 mol/L。Y的转化率(Y)×100%79.0%。(2)由各物质转化的量:X为0.79 mol,Y为0.79 mol,Z为1.58 mol可知化学方程式中各物质的化学计量数之比为112,则化学方程式为X(g)Y(g)2Z(g)。(3)由图像可知,外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度,升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B错误。由(2)中的解析可知,该反应为反应前后气体体积不变的反应,缩小容器体积或增大压强,均可同等程度地
36、增大正、逆反应速率,C正确。D使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,D正确。答案:(1)0.079 mol/(L·s)0.395 mol/L79.0%(2)X(g)Y(g)2Z(g)(3)CD一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1下列说法中正确的是()A增大反应物浓度,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大B使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大C对于任何反应,增大压强都可加快反应速率D升高温度,只能增大吸热反应的反应速率解析:选B增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积),不能增大活化分子百分数,只能增大活化分子数;升温和使用催化剂才能增大活化分
37、子百分数;增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。2(2013·太原模拟)反应A(g)3B(g)2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是()Av(A)0.15 mol·L1·min1Bv(B)0.01 mol·L1·s1Cv(C)0.40 mol·L1·min1Dv(D)0.45 mol·L1·min1解析:选D对同一化学反应而言,可以用不同的物质表示其速率,比较化学反应进行的快慢时需用同一种物质表示不同条件下的反应速率,其计算依据是不同物质表示的反应速率之比等于各
38、物质的化学计量数之比。根据:v(A)v(B)v(C)v(D)1322,转化为用A的浓度变化表示的反应速率为:A项:v(A)0.15 mol·L1·min1;B项:v(A)0.20 mol·L1·min1;C项:v(A)0.20 mol·L1·min1;D项:v(A)0.225 mol·L1·min1。故反应速率的快慢顺序为DCBA,故选D。3(2013·厦门模拟)在一定条件下的密闭容器中存在下列四个平衡体系,增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是()A2SO2O22SO3BCOH2OCO2H2CCO2(
39、g)H2OH2CO3DFe33SCNFe(SCN)3解析:选D增大容器的体积相当于减小压强,压强只对有气体参加或生成的反应的反应速率有影响,对于没有气体参加或生成的反应的反应速率无影响,D项正确。42SO2(g)O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强,反应速率一定增大C该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔 t1t2内,SO3(g)生成的平均速率为v解析:选D催化剂可以同等程度的增大正、逆反应的反应速率,A错误;如果是通入稀有气体
40、增大了体系压强,反应物浓度未变,反应速率不变,B错误;降温,反应速率减慢,达到平衡的时间增长,C错误;D是反应速率的定义,正确。5.(2012·泰州模拟)对可逆反应:A(g)B(s)C(s)D(g)H0。如图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图,如果在t1时刻改变以下条件:加入A;加入催化剂;加压;升温;减少C,符合图示条件的是()A BC D解析:选A从图看出,在t1时刻改变条件使正、逆反应速率(v)均增大且平衡不移动,符合题意的只有加入催化剂和加压(此反应为气体体积不变的反应)。6.一定温度下,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
41、量变化如如图所示,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/(L·s)D反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等解析:选CA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)mol(1.00.4)mol(1.00.2)mol(0.40)mol6342,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错误。7(2013·镇江质检)将4 mol A气体和
42、2 mol B气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L1,现在有下列几种说法:用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L1·s1用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L1·s12 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L1其中正确的是()A BC D解析:选B根据v,v(A)v(C)0.3 mol·L1·s1,v(B)v(C)0.15 mol·L1·s1。2 s时消耗A
43、的物质的量为:0.3 mol·L1·s1×2 L×2 s1.2 mol,A的转化率为×100%30%,2 s时,c(B)1 mol·L10.15 mol·L1·s1×2 s0.7 mol·L1。8(2012·威海质检)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变,充入N2使体系压强增大保持压强不变,充入N2使容器体积变大A BC D解析:选C增大固体的量、恒容时充入惰性气
44、体对反应速率无影响。9图甲、图乙分别表示反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H0在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况,下列说法正确的是()A图甲中t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度B图甲中t2时刻发生改变的条件可能是增大压强C图乙中t2时刻发生改变的条件是升高温度D图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气解析:选B图甲中t2时刻改变条件,正、逆反应速率同等程度的增大,且反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)为反应前后气体体积不变的反应,所以改变的措施为增大压强或使用催化剂,B对、A错;图乙中t2时刻改变条件,CO2浓度增大,CO浓度
45、减小,说明平衡向逆反应方向移动。升高温度,平衡正向移动,C错;减小H2O(g)浓度,平衡向正反应方向移动,则CO2浓度减小,D错。10.(2013·长沙模拟)用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()AOE段表示的平均速率最快BEF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol/(L·min)COE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为267DF点收集到的CO2的量最多解析:选BOE段、EF段、FG段中生成的CO2分别为0.01 mol、0.02 mol、
46、0.005 mol,则消耗HCl的量分别为0.02 mol、0.04 mol、0.01 mol,用HCl表示的反应速率分别为0.2 mol/(L·min)、0.4 mol/(L·min)、0.1 mol/(L·min),所以EF段平均反应速率最快,G点收集到的CO2的量最多。二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11(10分)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?反应情况记录如表:时间c(A)(mol·L1)c(B)(mol·L1)c(C)(mol·L1)0130第2 min0.82.60.4
47、第4 min0.41.81.2第6 min0.41.81.2请仔细分析,根据表中数据,回答下列问题:(1)a_,b_,p_。(取最小正整数)(2)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)_mol·L1·min1。(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)由表中数据可知在46 min时反应达到平衡状态,则4 min内A、B、C的浓度变化分别为0.6 mol·L1、1.2 mol·L1、1.2 mol·L1,A、B、C的浓度变化之比为122,所以a1,b2,p2。(2)24 m
48、in内A的浓度变化为0.8 mol·L10.4 mol·L10.4 mol·L1,所以A的反应速率为0.4 mol·L1÷2 min0.2 mol·L1·min1。(3)从开始到第4 min建立平衡,参加反应的A的物质的量为0.6 mol·L1×2 L1.2 mol,所以1 mol A反应放出的热量为235.92 kJ÷1.2 mol196.6 kJ·mol1,所以H196.6 kJ·mol1。答案:(1)122(2)0.2(3)196.6 kJ·mol112.(1
49、4分)在一密闭容器中发生反应N23H22NH3,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是_(填选项)。At0t1Bt1t2Ct2t3Dt3t4 Et4t5 Ft5t6(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项):t1时刻_;t3时刻_;t4时刻_。A增大压强 B减小压强 C升高温度D降低温度 E加催化剂 F充入氮气(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是_(填选项)。At0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt5t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。(5)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为_。解析:(1)由化学平衡状态的特征v(正)v(逆)推知:A、C、D、F处于平衡状态。(2)t1时刻,平衡逆向移动,v(逆)增大的程度大于v(正)增大的程度,改变的条件是升高温度,t3时刻,v(正)和v(逆)增大的程度相同,改变的条件是加催化剂;t4时刻,平衡逆向移动,v(正)减小的程度大于v(逆)减小的程度,改变的条件是减小压强。(3)反应至t1时刻后,平衡不移动或是逆向移动,氨含量减
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