005化学反应速率与限度 模块1 化学反应的速率 寒假衔接讲义

第五讲化学反应速率与限度模块1：模块1：化学反应的速率化学反应速率意义：表示化学反应过程进行的物理量定义：单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的表达式：单位：或mol·L-1·min-1【特别提醒】对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0无意义，所以不用固体或纯液体表示反应速率。探究化学反应速率的相关计算方法已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始浓度(mol·L－1)1.03.00.22s末浓度(mol·L－1)0.61.81.0请计算(1)v(N2)＝，v(H2)＝，v(NH3)＝。(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝。(3)N2的转化率α(N2)＝。升华化学反应速率的计算规律与方法(1)对于反应aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。[注]在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体的物质。(2)“三段式”计算化学反应速率和转化率设amol·L－1、bmol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t时刻后，mxmol·L－1为反应物A的转化浓度，nxmol·L－1为反应物B的转化浓度，则：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始浓度/(mol·L－1)ab00转化浓度/(mol·L－1)mxnxpxqx终态浓度/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx(1)v(A)＝eq\f(mx,Δt)v(C)＝eq\f(px,Δt)(2)α(A)＝eq\f(mx,a)×100%【典例1】下列说法正确的是()A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B．用不同物质的物质的量浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定D．在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值【典例2】在一定条件下，将3molA和1molB两种气体在容积固定的2L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末时生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。下列判断不正确的是()A．x＝1B．2min内A的反应速率为0.3mol·L－1·min－1C．B的转化率为40%D．x无法求解3．在反应A(g)＋2B(g)=3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol/(L·s)B．v(B)＝0.5mol/(L·s)C．v(C)＝0.8mol/(L·s)D．v(D)＝1mol/(L·s)【题后归纳】反应快慢的比较方法(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq\f(vA,a)与eq\f(vB,b)的相对大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。温度、催化剂对化学反应速率影响的实验探究(1)温度影响实验操作实验现象产生气泡由快到慢的顺序：C＞B＞A实验结论升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。(2)催化剂影响实验操作实验现象产生气泡速率的相对大小为：②、③＞①实验结论催化剂能加快H2O2分解的反应速率化学反应速率的影响因素归纳影响因素一般规律内因反应物自身的性质(主要因素)反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢外因催化剂一般情况下，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率温度升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢反应物的浓度增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢气体反应物的压强增大气体反应物的压强，化学反应速率加快；减小气体反应物的压强，化学反应速率减慢固体反应物的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快其他光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率化学反应速率的影响因素【典例1】．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是()A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应，大理石粉反应快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同【典例2】．在反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是()A．增大压强 B．升高温度C．增大CO2的浓度 D．增加碳的量对于可逆反应2SO2+O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后，18O原子（）A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3

模块1：模块1：化学反应的速率化学反应速率意义：表示化学反应过程进行快慢的物理量定义：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表达式：单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1【特别提醒】对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0无意义，所以不用固体或纯液体表示反应速率。探究化学反应速率的相关计算方法已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始浓度(mol·L－1)1.03.00.22s末浓度(mol·L－1)0.61.81.0请计算(1)v(N2)＝，v(H2)＝，v(NH3)＝。(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝。【】(1)0.2mol/(L·s)0.6mol/(L·s)0.4mol/(L·s)(3)N2的转化率α(N2)＝。(2)1∶3∶2(3)40%升华化学反应速率的计算规律与方法(1)对于反应aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。[注]在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体的物质。(2)“三段式”计算化学反应速率和转化率设amol·L－1、bmol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t时刻后，mxmol·L－1为反应物A的转化浓度，nxmol·L－1为反应物B的转化浓度，则：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始浓度/(mol·L－1)ab00转化浓度/(mol·L－1)mxnxpxqx终态浓度/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx(1)v(A)＝eq\f(mx,Δt)v(C)＝eq\f(px,Δt)(2)α(A)＝eq\f(mx,a)×100%【典例1】下列说法正确的是(B)A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B．用不同物质的物质的量浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定D．在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值【典例2】在一定条件下，将3molA和1molB两种气体在容积固定的2L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末时生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。下列判断不正确的是(D)A．x＝1B．2min内A的反应速率为0.3mol·L－1·min－1C．B的转化率为40%D．x无法求解3．在反应A(g)＋2B(g)=3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是(A)A．v(A)＝0.5mol/(L·s)B．v(B)＝0.5mol/(L·s)C．v(C)＝0.8mol/(L·s)D．v(D)＝1mol/(L·s)【题后归纳】反应快慢的比较方法(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq\f(vA,a)与eq\f(vB,b)的相对大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。温度、催化剂对化学反应速率影响的实验探究(1)温度影响实验操作实验现象产生气泡由快到慢的顺序：C＞B＞A实验结论升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。(2)催化剂影响实验操作实验现象产生气泡速率的相对大小为：②、③＞①实验结论催化剂能加快H2O2分解的反应速率化学反应速率的影响因素归纳影响因素一般规律内因反应物自身的性质(主要因素)反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢外因催化剂一般情况下，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率温度升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢反应物的浓度增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢气体反应物的压强增大气体反应物的压强，化学反应速率加快；减小气体反应物的压强，化学反应速率减慢固体反应物的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快其他光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率题组化学反应速率的影响因素【典例1】为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是(A)A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应，大理石粉反应快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同【典例2】在反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是(D)A．增大压强 B．升高温度C．增大CO2的浓度 D．增加碳的量对于可逆反应2SO2+O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后，18O原子（D）A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3课后测评(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共20分)1.(河南郑州八校高一期中)南极上空臭氧空洞是指臭氧的浓度较臭氧空洞发生前减少超过30%的区域,臭氧空洞的形成与2O33O2有关。下列叙述错误的是()A.该变化一定是化学变化B.该变化一定伴随着能量的变化C.该变化一定有共价键的断裂与生成D.该变化一定有电子的转移答案D解析O3和O2是氧元素的不同单质,二者之间的转化是化学变化,A正确;该变化中有共价键的断裂与形成,并伴随能量变化,B、C正确;该反应中氧元素化合价不变,故不存在电子转移,D错误。2.(山东日照高一期中)依据如图信息,所得结论错误的是()A.该图像可以表示氯化铵固体与消石灰反应的能量变化B.该反应过程中,一定有其他形式的能量转化成化学能C.该反应过程中,形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量D.因为生成物的总能量高于反应物的总能量,所以该反应一定需要加热才可进行答案D解析由题图可知,该反应是吸热反应,氯化铵与消石灰制取NH3的反应是吸热反应,A正确;吸热反应中热能转化为化学能,B正确;对于吸热反应,形成新键释放的总能量低于断裂旧键吸收的总能量,C正确;吸热反应不一定需要加热也可进行,如氯化铵晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体的反应是吸热反应,在常温下即可反应,D错误。3.(福建福州一中高一期中)锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH4+Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2A.ZnB.碳棒C.MnO2和NHD.Zn2+和NH答案C解析锌锰干电池放电时,正极上发生还原反应,由电池总反应可知,锰元素化合价降低,MnO2发生还原反应。4.(天津第二中学高一期中)某兴趣小组设计的原电池装置如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是()A.锌片为正极B.碳棒上发生了还原反应C.电子由碳棒经导线流向锌片D.H+向锌片移动答案B解析锌是活泼金属,与碳棒通过导线相连,放在浸有稀硫酸的滤纸上,形成原电池,锌是负极,失去电子发生氧化反应,A错误;碳棒是正极,H+在正极发生还原反应生成H2,B正确;原电池中电子由负极流向正极,即电子由锌片流向碳棒,C错误;原电池的电解质溶液中,阳离子向正极移动,则H+向碳棒移动,D错误。5.对于放热反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列判断正确的是()A.2molSO2和足量的O2反应,必定生成2molSO3B.当v(正)>v(逆)时,随着反应的进行,反应物的物质的量逐渐减小C.正反应速率之比为v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2时,反应达到平衡D.反应达到平衡后,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小答案B解析该反应为可逆反应,不论条件怎样改变,反应不可能进行完全,A项错误;v(正)>v(逆)表示反应正向进行,随着反应的进行,反应物的物质的量逐渐减小,B项正确;在可逆反应里,各物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,此时反应不一定达到平衡,C项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,D项错误。6.下列措施对增大反应速率明显有效的是()A.在用H2和N2工业合成NH3时,降低温度B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸C.K2SO4与BaCl2在溶液中反应时,增大压强D.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验答案D解析降低温度,合成NH3的反应速率减小;铁遇浓硫酸会产生钝化现象,不再产生氢气;改变压强只对有气体参加的反应的反应速率有影响;增大固体的表面积可以加快反应速率。7.(安徽宿州十三校高一期中)根据H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化的示意图,下列说法正确的是()A.该反应为吸热反应B.该反应为放热反应C.Ⅰ与Ⅱ过程放出热量D.Ⅲ过程吸收热量答案B解析由题图可知,1molF2和1molH2反应生成2molHF时,断键吸收总能量为154kJ+436kJ=590kJ,成键释放总能量为2×565kJ=1130kJ,故该反应是放热反应,A错误,B正确;过程Ⅰ和Ⅱ断裂共价键,需要吸收能量,C错误;过程Ⅲ形成共价键,释放能量,D错误。8.下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的速率最大的是()选项金属(粉末状)及其物质的量/mol酸的浓度及体积反应温度/℃AMg0.16mol·L-1硝酸10mL60BMg0.13mol·L-1盐酸10mL60CFe0.13mol·L-1盐酸10mL60DMg0.13mol·L-1硫酸10mL60答案D解析影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,镁的金属活动性强于铁,所以C项放出氢气的速率最小。A项,Mg与HNO3反应不会产生氢气,B、D两项中只需比较c(H+)的大小即可,HCl为一元强酸,硫酸为二元强酸,故相同浓度的盐酸与硫酸溶液,硫酸溶液中的c(H+)大于盐酸中的c(H+),D项符合题意。9.(浙江浙北高一期中)对于以下反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),在一定温度和容积固定的容器中进行,下列判断正确的是()A.当容器内的压强不再变化,可以判断反应已经达到平衡B.往容器中通入稀有气体He,由于压强增大,所以反应速率增大C.往容器中加入少量A,反应速率增大D.无论反应是放热反应还是吸热反应,升高温度,正反应速率一定增大答案D解析该反应前后气体分子总数不变,恒容条件下,气体总物质的量及压强始终不变,因此压强不变不能判断是否平衡,A错误;通入稀有气体He,原混合气体的浓度不变,故反应速率不变,B错误;A是固体,加入少量A,反应速率不变,C错误;升高温度,正、逆反应速率均加快,D正确。10.(福建福州八县市协作校高一期中)一定温度下,向2L某恒容密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),5min时测得Z的物质的量为1.2mol,下列说法正确的是()A.此时Y的浓度为0.6mol·L-1B.5min内v(X)=0.06mol·L-1·min-1C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2,则该反应达到平衡状态D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ,则该反应达到平衡状态答案B解析结合反应方程式,5min时生成1.2molZ,同时必然消耗0.6molX和1.2molY,此时c(Y)=2mol-1.2mol2L=0.4mol·L-1,A错误;5min内消耗X的平均反应速率为v(X)=0.6mol2L×5min=0.06mol·L-1·min-1,B正确;达到平衡时,X、Y、Z的浓度均保持不变,当容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2时二、选择题(本题包括5小题,每小题有1~2个正确选项,每小题4分,共20分)11.(山东临沂高一期末)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:t/min各物质物质的量/moln(A)n(B)n(C)02.02.4050.9101.6151.6下列说法正确的是()A.0~5min用A表示的平均反应速率为0.03mol·L-1·min-1B.容器内压强不变,说明反应已达到平衡状态C.平衡状态时c(C)=0.6mol·L-1且不再发生变化D.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小答案AC解析由题表中信息可知,0~5min生成0.9molC,同时消耗0.3molA,则有v(A)=0.3mol2L×5min=0.03mol·L-1·min-1,A正确。该反应前后气体分子总数相等,反应过程中气体总物质的量不变,则气体的压强不变,故容器内压强不变不能判断是否平衡,B错误。10min时,消耗0.4molA,同时应生成1.2molC,此时c(C)=0.6mol·L-1;15min时,消耗0.8molB,必然生成1.2molC,此时c(C)=0.6mol·L-1,说明10min12.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是()A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变B.2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变D.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1答案D解析A项,该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变,即Br2的百分含量保持不变,说明反应处于平衡状态;B项,该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变,说明NO2和N2O4的物质的量保持不变,反应处于平衡状态;C项,该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变,说明CO2的质量保持不变,反应处于平衡状态;D项,对于化学反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g),如果开始时加入的反应物的物质的量之比n(H2)∶n(N2)=3∶1,或加入的是纯NH3,则反应从开始到达到化学平衡状态,始终满足n(H2)∶n(N2)=3∶1,因此,n(H2)∶n(N2)=3∶1的状态不一定是平衡状态。13.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是()A.通常情况下,NO比N2稳定B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接反应生成NO(g)C.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的能量D.1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ答案CD解析通常情况下,N2比NO稳定,A错;N2(g)和O2(g)在高温或放电条件下才能反应生成NO,B错;根据图示,1molN2(g)和1molO2(g)转化为2molNO(g)时吸收的能量为946kJ+498kJ-632kJ×2=180kJ,即1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的能量,C、D正确。14.(天津第一中学高一期末)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是()A.b极发生还原反应B.a极为该电池的正极C.放电时,电流从a极经过负载流向b极D.a极的反应式:N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O答案AD解析由题图可知,N2H4在a电极发生氧化反应生成N2,电极反应式为N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O,则a极为电池的负极,B错误,D正确;b极为电池的正极,发生还原反应,A正确;放电时,电流由正极流向负极,故电流从b极经过负载流向a极,C错误。15.一定条件下,在体积为10L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应过程如图:下列说法正确的是()A.t1min时正、逆反应速率相等B.X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系C.0~8min,H2的平均反应速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D.10~12min,N2的平均反应速率v(N2)=0.0025mol·L-1·min-1答案BD解析t1min时,只是X和Y的物质的量相等,反应没有达到平衡状态,说明正、逆反应速率不相等;根据图像,Y表示H2的物质的量随时间的变化关系,X表示NH3的物质的量随时间的变化关系;0~8min,H2的平均反应速率v(H2)=(1.2-0.3)mol8min×10L=0.01125mol·L-1·min-1,根据H2的变化量可计算出10~12min内N2的平均反应速率v(N2)=1三、非选择题(本题包括5小题,共60分)16.(8分)(河南郑州八校高一期中)人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。(1)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如下图所示:根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着变化,1molH2完全燃烧生成1mol水蒸气时,释放的能量是kJ。

(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。

a.Fe+2FeCl33FeCl2b.Ba(OH)2+H2SO4BaSO4+2H2Oc.CH4+2O2CO2+2H2Od.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(3)下图是某兴趣小组设计的原电池示意图,实验结束后,在实验报告上记录如下:a.电流计指针偏转

b.Cu极有H2产生

c.H+向负极移动

d.电流由Zn经导线流向Cu①实验报告中记录合理的是(填字母)。

②负极材料为,该电极反应式为。

③若有1mol电子流过导线,则理论上产生H2的质量为g。

④将稀硫酸换成CuSO4溶液,电极质量增加的是(填“锌极”或“铜极”),其原因为(用电极反应式表示)。

答案(1)能量245(2)ac(3)①ab②ZnZn-2e-Zn2+③1④铜极Cu2++2e-Cu17.(12分)Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15mL5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:MnO2触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间粉末状很烫剧烈反应,带火星的木条复燃3.5min块状微热反应较慢,火星红亮但木条未复燃30min(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:,该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。

(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与有关。

Ⅱ.某可逆反应在容积为5L的密闭容器中进行,0~3min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。(3)该反应的化学方程式为。

(4)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为。

(5)能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。

a.v(A)=2v(B)b.容器内压强保持不变c.2v逆(A)=v正(B)d.容器内混合气体的密度保持不变(6)在密闭容器里,通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是(填序号)。

①降低温度②加入催化剂③增大容器容积答案Ⅰ.(1)2H2O22H2O+O2↑放热(2)催化剂接触面积的大小Ⅱ.(3)2A+B2C(4)0.1mol·L-1·min-1(5)b(6)①③解析Ⅰ.(1)大试管中的反应是过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;试管很烫,说明反应放热。(2)粉末状的MnO2与块状的MnO2的催化效果不同,说明催化剂的催化效果和催化剂接触面积的大小有关。Ⅱ.(3)从图像分析,在0~2min内,A减少了2mol,B减少了1mol,C增加了2mol,所以该反应的化学方程式为2A+B2C。(4)0~2min内B减少了1mol,所以v(B)=1mol÷5L÷2min=0.1mol·L-1·min-1。(5)a.没有说明反应速率的正、逆,不能说明反应已达平衡;b.容器内压强不变,说明反应达到平衡状态;c.反应达到平衡状态时,A的逆反应速率应该是B的正反应速率的2倍,表示为v逆(A)=2v正(B),所以错误;d.容器内混合气体的密度始终不变。(6)①降温,反应速率减小;②加入催化剂,反应速率增大;③增大容器的容积,物质的浓度减小,反应速率减小,所以选①③。18.(12分)(1)在2L的密闭容器中放入4molN2O5,发生如下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时,测得N2O5转化了20%,则v(NO2)为;5min时,N2O5在混合气体中的体积分数是。

(2)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空:①该反应的化学方程式为。

②若X、Y、Z均为气体,2min时反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为。

③若X、Y、Z均为气体,则达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时(填“增大”“减小”或“相等”)。

答案(1)0.16mol·L-1·min-161.5%(2)①3X+Y2Z②9∶10③增大解析(1)由三段式可知转化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为0.4mol·L-1、0.8mol·L-1、0.2mol·L-1,5min时N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为1.6mol·L-1、0.8mol·L-1、0.2mol·L-1,故v(NO2)=0.8mol·L-15min=0.16mol·L-1·min-1,5min时,N2O5在混合气体中的体积分数为1(2)①反应中各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则(1-0.7)∶(1-0.9)∶(0.2-0)=3∶1∶2,2min后各物质的物质的量不再变化,此反应为可逆反应,故反应的化学方程式为3X+Y2Z。②压强之比等于气体物质的量之比,则(0.9+0.7+0.2)∶(1.0+1.0)=9∶10。③达平衡时,容器内气体的物质的量减小,但气体总质量不变,故混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大。19.(12分)(福建福州八县市协作校高一期中)化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。(1)已知Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2+H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下(所取溶液体积均为2mL):实验编号温度/℃ccⅠ250.10.1Ⅱ250.20.1Ⅲ500.20.1①上述实验中溶液最先变浑浊的是(填实验编号,下同)。

②为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择和。

(2)某温度下,在1L密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g),X的物质的量随时间的变化如下表:时间/s012345X的物质的量/mol0.020.010.0080.0070.0070.007①用X的浓度变化表示0~2s的平均化学反应速率为mol·L-1·s-1。

②在3s以后X的浓度不再改变,反应达到了。

③下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。

A.v正(X)=v逆(X)B.单位时间内有2molX生成同时有1molY生成C.X、Y、Z的分子数之比为2∶1∶2答案(1)①Ⅲ②ⅠⅡ(2)①0.006②平衡状态③A解析(1)①根据题中表格数据可知实验Ⅰ、Ⅱ的反应温度相同,硫酸的浓度相同,不同点是Na2S2O3的浓度不同;实验Ⅱ的反应速率大于实验Ⅰ,实验Ⅲ和实验Ⅱ相比,实验Ⅲ的温度高,因此实验Ⅲ最先出现浑浊现象;②要探究浓度对化学反应速率的影响,应该采取相同的反应温度,只改变一种反应物的浓度,观察浓度与反应速率的关系。根据表格数据可知,实