2.1 化学反应速率（精练）（解析版）

PAGE202.1化学反应速率（精练）题组一化学反应速率的计算题组一化学反应速率的计算1．（河北）在某一化学反应中，反应物A的浓度在2s内由1.0mol/L变成0.2mol/L，则在这2s内它的平均反应速率为A．0.08mol/(L·s) B．0.8mol/(L·s) C．0.4mol/(L·s) D．0.04mol/(L·s)【答案】C【解析】由反应物A的浓度在2s内由1.0mol/L变成0.2mol/L可知，2s内A的平均反应速率为=0.4mol/(L·s)，故选C。2．（新疆·乌市八中高二阶段练习）反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经amin后SO3(g)的浓度变化情况如下图所示，在0～amin内用O2表示的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1，则a等于A．5 B．2.5 C．0.1 D．10【答案】A【解析】由速率之比等于系数比，v(SO3)=2×0.04mol·L-1·min-1=0.08mol·L-1·min-1，a=0.4mol⋅L-1÷0.08mol⋅L-1⋅min-1=5min，故选A。3．（河南·高二开学考试）一定条件下，在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)，10min内碳的质量减少了12g，则该反应的反应速率为A．v(C)=0.05mol·L-1·min-1 B．v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1C．v(CO)=0.1mol·L-1·min-1 D．v(H2)=0.05mol·L-1·min-1【答案】D【解析】10min内碳的质量减少了12g，C的物质的量为12g÷12g/mol=1mol，则参与反应H2O、CO、H2的物质的量均为1mol；A．碳为固体，浓度不能用mol/L来表示，A错误；B．v(H2O)==0.05mol·L-1·min-1，B错误；C．v(CO)==0.05mol·L-1·min-1，C错误；D．v(H2)==0.05mol·L-1·min-1，D正确；故选D。4．（河北保定·高二期中）反应在容积为5L的恒容密闭容器中进行，2min后，NO的物质的量增加了0.6mol，则此阶段反应的平均速率可表示为A．B．C．D．【答案】B【解析】A．，A错误；B．，B正确；C．，C错误；D．，D错误；答案选B。5．（全国·高二课时练习）反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)

△H=-905.9kJ·mol-1，在5L密闭容器中投入1molNH3和1mol的O2，2分钟后NO的物质的量增加了0.4mol，下列说法错误的是A．0～2minv(O2)=0.05mol·L-1·min-1 B．2分钟内O2的转化率是50%C．2分钟末c(H2O)=0.6mol/L D．2分钟反应放出的热量值等于90.59kJ【答案】C【解析】A．2分钟后NO的物质的量增加了0.4mol，则根据物质反应转化关系可知：反应消耗O2的物质的量为△n(O2)=，故0～2minv(O2)==0.05mol·L-1·min-1，A正确；B．根据A计算可知2分钟内反应消耗O2的物质的量为△n(O2)=0.5mol，反应开始时O2的物质的量为1mol，故O2转化率是=50%，B正确；C．从反应开始至2分钟后NO的物质的量增加了0.4mol，则根据物质反应转化关系可知反应产生H2O的物质的量为△n(H2O)=，反应容器的容积是5L，故2分钟末c(H2O)==0.12mol/L，C错误；D．根据热化学方程式可知：每反应产生4molNO气体时，反应放出热量是905.9kJ，现在是发生该反应产生了0.4molNO气体，因此2分钟反应放出的热量值Q==90.59kJ，D正确；故合理选项是C。6．（全国·高二课时练习）在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为A． B．C． D．【答案】C【解析】对于同一个化学反应，不同的物质表示的反应速率是不同的，但表示的意义是相同的，且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。根据、可知，v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：；故选C。7．（新疆·高二期末）在容积不变的密闭容器中，M与N反应生成P和R，其化学反应速率分别用(M)、(N)、(P)、(R)表示。已知：5(M)=4(N)，5(P)=4(N)，3(P)=2(R)。则此反应可表示为A．3M+2N4P+5R B．5M+6N5P+4RC．4M+5N3P+2R D．4M+5N4P+6R【答案】D【解析】根据同一化学反应在同一时间段内不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量系数之比，根据5(M)=4(N)，5(P)=4(N)，3(P)=2(R)，可知M、N、P、R的系数比为：4:5:4:6，故答案为：D。8．（内蒙古赤峰·高二期末）在2L容器中进行反应，2min后，B的物质的量由5mol减少为3mol，在此2min内反应速率表示正确的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A．A为固体，一般不用其表示化学反应速率，A错误；B．由分析可知，，B错误；C．，C正确；D．A为固体，一，般不用其表示化学反应速率，D错误；故选C。9．（河南省渑池高级中学高二阶段练习）某温度时，在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为

A．3X+Y2Z；0.05mol·L-1·min-1B．2X+Y2Z；0.1mol·L-1·min-1C．X+2Y=Z；0.1mol·L-1·min-1D．X+3Y=2Z；0.05mol·L-1·min-1【答案】A【解析】由图可知，X、Y的物质的量减小，为反应的反应物，Z的物质的量增大，为反应的生成物，2min时X、Y、Z的物质的量变化量之比为(1.0—0.7)：(1.0—0.9):0.2=3：1：2，由化学计量数之比等于反应物的变化量之比可知反应的化学方程式为3X+Y2Z，故选A。10．（湖南·高二期末）在反应中，若反应速率分别用、、、表示，则下列关系正确的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．根据各反应速率与化学反应方程式的计量系数成正比，则=，可得3v(A)=v(B)，A错误；B．根据各反应速率与化学反应方程式的计量系数成正比，则=，可得2v(B)=3v(C)，B正确；C．根据各反应速率与化学反应方程式的计量系数成正比，则=，可得5v(C)=2v(D)，C错误；D．根据各反应速率与化学反应方程式的计量系数成正比，则=，可得5v(A)=v(D)，D错误；故选B；题组二比较化学反应速率题组二比较化学反应速率1．（内蒙古·阿拉善盟第一中学高二期末）对于反应来说，下列反应速率最快的是A．= B．C．= D．【答案】D【解析】反应速率比较时需根据反应速率之比等于化学计量系数之比进行转化为同一物质相同的单位进行比较：现全部转化为用A表示的反应速率，则有：B项当，=0.2，C项当=时，=0.25；D项；综上分析可知，反应速率快慢为：D＞A＞C＞B，则最快的是D，故答案为：D。2．反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)=0.6mol·L-1·min-1②v(B)=0.45mol·L-1·min-1③v(C)=0.005mol·L-1·s-1④v(D)=0.45mol·L-1·min-1，则此反应在不同条件下进行最快的是A．②③ B．①③ C．②④ D．②【答案】D【解析】反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快，则①0.6/3=0.2mol·L-1·min-1；②0.45/1=0.45mol·L-1·min-1；③0.005mol·L-1·s-1=0.005×60mol·L-1·min-1=0.3/2=0.15mol·L-1·min-1；④0.45/2=0.225mol·L-1·min-1；则②的反应速率最快，故选：D。3．（吉林·农安县教师进修学校高一期中）反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol·L-1·min-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.4mol·L-1·s-1④v(D)=0.45mol·L-1·s-1下列有关反应速率的比较中正确的是A．④＞③=②＞① B．④＜③=②＜①C．①＞②＞③＞④ D．④＞③＞②＞①【答案】A【解析】①v(A)=0.45mol·L-1·min-1=0.0075mol·L-1·s-1；②v(B)=0.6mol·L-1·s-1，则v(A)=v(B)=0.2mol·L-1·s-1；③v(C)=0.4mol·L-1·s-1，则v(A)=v(C)=0.2mol·L-1·s-1；④v(D)=0.45mol·L-1·s-1，则v(A)=v(D)=0.225mol·L-1·s-1；则上述四种不同条件下化学反应速率快慢程度可表示为：④＞③=②＞①，故合理选项是A。4．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A．v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B．v(B)=0.01mol·L-1·s-1C．v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D．v(D)=0.45mol·L-1·min-1【答案】D【解析】A．；B．；C．v(C)=0.40mol·L-1·min-1，则；D．v(D)=0.45mol·L-1·min-1，则；所以上述四种状况下反应速率最快的是0.225mol/(L·min)，故合理选项是D。故选D。6．反应:3A(g)+B（g）=2C(g)+2D(g)在不同条件下反应速率分别为：①v（A）=0.6mol·L-1·min-1②v（B）=0.45mol·L-1·min-1③v（C）=0.015mol·L-1·S-1④v（D）="0.4"mol·L-1·min-1则此反应在不同条件下进行得最快的是（

）A．②③ B．①③ C．②④ D．①【答案】A【解析】对于一个化学反应，用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义是相同的，所以比较反应速率时需要先换算成用同一种物质来表示，然后才能直接比较数值大小。若都用B表示，则速率分别为0.2mol·L-1·min-1、0.45mol·L-1·min-1、0.45mol·L-1·min-1、0.2mol·L-1·min-1，所以答案是A。7．反应：A(g)+3B(g)=C(g)+2D(g)，在4种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=0.5mol·L-1·min-1；②v(B)=0.45mol·L-1·s-1；③v(C)=0.3mol·L-1·s-1；④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是（

）A．①＜②＜④＜③ B．①＜②=③＜④ C．①＞②=③＞④ D．①＞②＞③＞④【答案】A【解析】为便于比较，我们将速率都转化为用A表示的速率。①v(A)=0.5mol·L-1·min-1；②v(B)=0.45mol·L-1·s-1，则v(A)=9mol·L-1·min-1；③v(C)=0.3mol·L-1·s-1，则v(A)=18mol·L-1·min-1；④v(D)=0.45mol·L-1·s-1，则v(A)=13.5mol·L-1·min-1；比较以上数值，①＜②＜④＜③，A正确；故选A。8．反应：A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在4种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=0.5mol•L-1•min-1；②v(B)=0.45mol•L-1•s-1；③v(C)=0.3mol•L-1•s-1；④v(D)=0.45mol•L-1•s-1；下列有关反应速率的比较中正确的是A．①＞②＞③＞④ B．①＜②=③＜④C．①＞②=③＞④ D．①＜②＜③＜④【答案】B【解析】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则①v(A)==0.008mol•L-1•s1；②v(B)==0.15mol•L-1•s1；③v(C)==0.15mol•L-1•s-1；④v(D)==0.225mol•L-1•s-1；反应速率：①＜②=③＜④，故选：B。9．对于反应

4A(g)+6B(g)=4C(s)+5D(g)，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是A．v(B)=0.3mol·L-1·s-1 B．v(C)=14mol·L-1·min-1C．v(A)=0.225mol·L-1·s-1 D．v(D)=13.5mol·L-1·min-1【答案】C【解析】A．v(B)=0.3mol·L-1·s-1，转化为A的反应速率为：v(A)=mol·L-1·s-1=0.2mol·L-1·s-1；B．C为固体，不用于表示化学反应速率；C．v(A)=0.225mol·L-1·s-1；D．v(D)=13.5mol·L-1·min-1=0.225mol·L-1·s-1，转化为A的反应速率为：v(A)=mol·L-1·s-1=0.18mol·L-1·s-1；综上分析，v(A)=0.225mol·L-1·s-1最大，反应进行最快，答案选C。10．（湖北襄阳·高二期末）不同的化学反应，进行的快慢千差万别，下列表示反应速率最快的是A． B．C． D．【答案】B【解析】不能用固体和纯液体表示速率，不能用C表示速率，把A、D答案的速率都转化为以B表示的速率分别为，，即可知速率最快的是B，故答案为B题组三影响化学反应速率因素题组三影响化学反应速率因素1．（上海市第二中学高二期末）决定化学反应速率的最主要因素是A．反应物性质 B．浓度 C．温度 D．催化剂【答案】A【解析】A．影响化学反应速率的因素中，反应物的结构和性质是决定性因素，A正确；B．浓度会影响化学反应速率，但不是最主要因素，B错误；C．温度是影响化学反应速率的因素之一，但不是最主要因素，C错误；D．催化剂会影响化学反应速率，但不是最主要因素，D错误；故答案选A。2．（河南·周口市文昌中学高二阶段练习）对于反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)，下列措施能使反应速率减慢的是A．恒压通入He气 B．减小容器容积C．增加Fe的质量 D．升高体系温度【答案】A【解析】A．恒压通入He气，容器的体积增大，反应中气态物质的浓度减小，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数减小，单位时间内有效碰撞次数减小，反应速率减慢，A项符合题意；B．减小容器容积，反应中气态物质的浓度增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率加快，B项不符合题意；C．Fe呈固态，增加Fe的质量，对化学反应速率无影响，C项不符合题意；D．升高体系温度，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率加快，D项不符合题意；答案选A。3．反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积不变的密闭容器中进行，下列条件的改变不能使反应速率加快的是A．减小铁粉的颗粒直径 B．升高体系的温度C．充入Fe使体系压强增大 D．充入水蒸气使体系压强增大【答案】C【解析】A．减小铁粉的颗粒直径，则固体的表面积减小，反应速率减小，A与题意不符；B．升高体系的温度，反应速率增大，B与题意不符；C．Fe为固体，充入Fe不能使体系压强增大，且气体浓度不变，则反应速率不变，C符合题意；D．充入水蒸气使体系压强增大，容器的容积不变，则水蒸气的浓度增大，反应速率增大，D与题意不符；答案为C。4．其他条件不变时，能使反应速率加快的是()A．对于N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入N2B．对于反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)，增加Fe的量C．对于N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入ArD．对于N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，容器气体压强不变时，充入Ar【答案】A【解析】A.对于N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入N2，N2浓度增大，反应速率加快，故A符合题意；B.对于反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)，增加Fe的量，Fe为固体，增加固体的量，浓度不发生改变，速率不变，故B不符合题意；C.对于N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入Ar，反应物浓度不变，速率不变，故C不符合题意；D.对于N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，容器气体压强不变时，充入Ar，容器体积增大，反应物浓度减小，速率减慢，故D不符合题意。综上所述，答案为A。5．（四川达州·高二期末）NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢反应生成N2和CO2，为控制汽车尾气污染，下列措施最合理的是A．增大压强 B．降低压强 C．使用催化剂 D．升高反应温度【答案】C【解析】A．对于有气体参加的化学反应，增大压强，反应速率加快，但不具有实际的可操作性，A错误；B．对于有气体参加的化学反应，降低压强，反应速率减慢，也不具有实际的可操作性，B错误；C．催化剂能改变反应的活化能，使反应在较低的条件下发生，加入催化剂能改变反应速率，具有实际的可操作性，C正确；D．温度对任何化学反应的速率都会造成影响，升高温度，反应速率变大，但不具有实际的可操作性，D错误；故合理选项是C。6．（云南·宣威市第三中学高二期末）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的速率最快的是选项金属(粉末状)酸反应温度A0.1molMg10mL8mol·L-1硝酸60℃B0.1molMg10mL3mol·L-1硫酸60℃C0.1molFe10mL3mol·L-1盐酸60℃D0.1molMg10mL3mol·L-1盐酸60℃【答案】B【解析】硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，Mg与稀硫酸、盐酸反应时，氢离子浓度越大，反应速率越大，B项中c(H+)=3mol·L-1×2=6mol·L-1，D项中c(H+)=3mol·L-1，则B项放出H2的速率最快，故选：B。7．Ⅰ．某探究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。实验序号实验温度/K溶液(含硫酸)溶液溶液颜色褪至无色时所需时间/sA29320.0250.15B20.0240.18C31320.020.16(1)通过实验A、B可探究_______(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中_______；_______；通过实验_______可探究温度变化对化学反应速率的影响。(2)若，则由此实验可以得出的结论是_______；利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为_______。Ⅱ．在2L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)=pZ(g)+qQ(g)，式中为化学计量数。在0~3min内，各物质物质的量的变化如下表所示：XYZQ起始/mol1.202min末/mol0.82.70.82.73min末/mol0.8已知2min内v(Q)=0.3mol•L-1•min-1，v(Z)：v(Y)=2：3。(3)试确定以下物质的物质的量：起始时=_______，=_______。(4)化学方程式中m=_______，n=_______，p=_______，q=_______。(5)用Z表示2min内的反应速率_______。【答案】(1)

草酸浓度

6

293

B、C(2)

其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大

4.2×10—4mol/(L·s)(3)

3.9mol

1.5mol(4)

1

3

2

3(5)0.2mol/(L·min)【解析】(1)由表格数据可知，通过实验A和实验B可探究草酸浓度对化学反应速率的影响；由变量唯一原则可知，实验A和实验B的反应温度相同、溶液总体积相同、高锰酸钾溶液和草酸溶液的浓度相同、高锰酸钾溶液的体积相同，草酸溶液的体积不同，由实验A的反应温度为293K可知，实验B的反应温度为293K，由实验A的溶液总体积为12mL可知，实验B中草酸溶液的体积为12mL—2mL—4mL=6mL；由表格数据可知，实验B和实验C可探究温度变化对化学反应速率的影响，故答案为：草酸浓度；6；293；B、C；(2)由可知，其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率会增大；由实验B中数据可知，含有硫酸的高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时，草酸溶液过量，则用高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率为=4.2×10—4mol/(L·s)，故答案为：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；4.2×10—4mol/(L·s)；(3)由表格数据可知，生成物Z的物质的量变化量为0.8mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应速率v(Z)：v(Y)=2：3，则Y的物质的量的变化量为0.8mol×=1.2mol，起始Y的物质的量为1.2mol+2.7mol=3.9mol；由v(Q)=0.3mol/(L·min)可知，Q的物质的量变化量为0.3mol/(L·min)×2min×2L=1.2mol，则起始Q的物质的量为2.7mol—1.2mol=1.5mol，故答案为：3.9mol；1.5mol；(4)由表格数据可知，X的物质的量变化量为1.2mol—0.8mol=0.4mol，生成物Z的物质的量变化量为0.8mol，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应速率v(Z)：v(Y)=2：3，则Y的物质的量的变化量为0.8mol×=1.2mol，由v(Q)=0.3mol/(L·min)可知，Q的物质的量变化量为0.3mol/(L·min)×2min×2L=1.2mol，由各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得m：n：p：q=0.4mol：1.2mol：0.8mol：1.2mol=1：3：2：3，则m=1、n=3、p=2、q=3，故答案为：1；3；2；3；(5)由表格数据可知，生成物Z的物质的量变化量为0.8mol，则2min内的反应速率为=0.2mol/(L·min)，故答案为：0.2mol/(L·min)。8．（安徽池州·高二期中）某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：实验序号实验温度/K溶液颜色褪至无色所需时间/s酸性溶液溶液A29320.0240.10B20.0230.18C31320.020.11(1)通过实验A、B，可探究出_______(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中_______、_______，通过实验_______(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中_______。(2)若，则由此实验可以得出的结论是_______。忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0~8s内，用的浓度变化表示的反应速率_______。(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中随时间的变化情况如图所示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对与草酸之间的反应有某种特殊作用，则该作用是_______。设计实验证明，分别取等体积等浓度的和混合，平均分成两份，一份中不加任何试剂，一份加入少量固体，观察到两溶液都没有褪色，原因是：_______。【答案】(1)

浓度

1mL

293

BC

3mL(2)

当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快

(3)

催化作用

过量(或不足)【解析】(1)依题可知，通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，则据控制变量法可知，只改变H2C2O4溶液的浓度，其他条件不变，故A、B中温度和溶液的总体积应相同，即T1=293，而根据A组实验知溶液总体积为6mL，所以V=1ml；对照实验B、C可知，其只改变了实验的温度，其他条件都相同，所以通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响；B、C温度不同，要探究出温度变化对化学反应速率的影响，其余条件相同，则V2=6mL-2mL-1mL=3mL，故答案为：浓度；1ml；293；BC；温度；3；(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；根据实验B中数据可知，高锰酸钾完全反应需要的时间为8s，高锰酸钾的物质的量为0.02mol/L×0.002L=0.00004mol，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.00004mol/0.006L=×10-2mol/L，则用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为=8.3×10－4mol·L－1·s－1，故答案为：当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；8.3×10－4mol·L－1·s－1；(3)上述实验过程中n(Mn2+)随时间迅速升高，可推断造成n(Mn2+)突变的可能的原因是：生成的Mn2+对反应有催化作用，使得反应速率加快；高锰酸钾溶液显示紫红色，如果过量的话，溶液会有颜色，故观察到两溶液都没有褪色，原因是：过量(或不足)。9（江西·南昌大学附属中学高二期末）Ⅰ.为比较和对分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：(1)定性分析：如图甲可通过观察___________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将，改为___________，更为合理，其理由是___________；(2)定量分析。如图乙所示，实验时均以生成气体为准，其它可能影响实验的因素均己忽略。实验中需要测量的数据是___________；(3)查阅资料得知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：和______。Ⅱ．欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。(4)加入粉末于溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为______(从大到小)。Ⅲ．乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：实验序号反应温度/浓度稀硫酸①2010.00.1010.00.500②400.100.50③200.104.00.50(5)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响，因此是___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此___________。【答案】(1)

产生气泡

0.05

排出阴离子的干扰(2)生成40mL气体所需要的时间(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(4)D＞C＞B＞A(5)

反应温度

10.0

6.0【解析】(1)过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水，所以可依据反应生成气泡的快慢程度定性判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果；由于氯化铁和硫酸铜的阴离子也不相同，为排出阴离子对实验的干扰，应用0.05mol/L硫酸铁溶液替代0.1mol/L氯化铁溶液完成对比实验，故答案为：产生气泡；0.05；排出阴离子的干扰；(2)由题意可知，实验时应测定生成40mL气体所需要的时间来比较反应的快慢，定量判断铁离子和铜离子对过氧化氢分解的催化效果，故答案为：生成40mL气体所需要的时间；(3)由题给信息可知，铁离子是反应的催化剂，由催化剂改变反应途径，但反应前后的组成和性质不变可知，铁离子与过氧化氢反应生成的亚铁离子在酸性条件下能与过氧化氢反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；(4)反应的瞬时速率与曲线的斜率有关，曲线的斜率越大，反应的瞬时速率越大，由图可知，斜率的大小顺序为D＞C＞B＞A，则反应速率的大小顺序为D＞C＞B＞A，故答案为：D＞C＞B＞A；(5)由表格数据可知，实验①、②探究反应温度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、②反应物的浓度应保持相同，所以硫代硫酸钠溶液的体积应相同，则V1为10.0；实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、②的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变，所以V5=20.0—14.0=6.0，故答案为：反应温度；10.0；6.0。题组四题组四活化能1．（四川·射洪中学高二阶段练习）下列说法不正确的是A．能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子B．其他条件不变时，浓度增大不能增大活化分子百分数C．催化剂能参与反应，可降低原反应所需活化能D．非活化分子也有可能发生有效碰撞【答案】D【解析】A．在化学反应中，只有能量比平均能量高的反应物分子发生碰撞时才能发生化学反应。我们把能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞，发生有效碰撞的分子称为活化分子，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子，故A正确；B．增大反应物浓度，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故B正确；C．催化剂改变化学反应速率，降反应的活化能，故C正确；D．非活化分子不具备较高的能量，不能引发化学反应，不能发生有效碰撞，故D错误；故选：D。2．下列关于化学反应速率的说法正确的有几个①有气体参加的化学反应，若增大压强可增加活化分子数目，从而使反应速率增大②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快③其他条件不变，升高温度能增大反应物分子中活化分子的百分数④增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间内有效碰撞次数增多⑤如果使用催化剂，可使反应物所有分子间的碰撞机会增多，则反应速率加快⑥如果使反应物分子的能量增加，则活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多⑦如果活化分子百分数未变，但增加单位体积内活化分子数，可以使有效碰撞次数增多A．3个 B．4个 C．5个 D．6个【答案】B【解析】①增大压强，可增大单位体积的活化分子数目，但百分数不变，故错误；②其他条件不变，温度越高，活化分子数目越多，有效碰撞的几率越大，化学反应速率越快，故正确；③当升高温度时，由于分子吸收能量，使原先不是活化分子的普通分子变为活化分子，反应物分子中活化分子的百分数增大，故正确；④增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，而不是增大活化分子的百分数，故错误；⑤使用催化剂，降低分子所需的能量，使有效碰撞频率增大，反应速率加快，故错误；⑥如果使反应物分子的能量增加，则活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故正确；⑦如果活化分子百分数未变，但增加单位体积内活化分子数，可以使有效碰撞次数增多，反应速率加快，故正确；正确的有②③⑥⑦共4个；答案选B。3．下列说法正确的是A．活化分子间的碰撞一定能发生化学反应B．普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应C．增大浓度，活化分子百分数增大D．化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞【答案】D【解析】A．活化分子有合适取向时的有效碰撞才能发生化学反应，A错误；B．普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应，B错误；C．增大浓度，活化分子百分数不变，活化分子总数增大，C错误；D．活化分子有合适取向时的有效碰撞才能发生化学反应，D正确；故选D。4．（江西宜春·高二期末）下列关于“有效碰撞”的说法不正确的是A．分子间的碰撞均为有效碰撞B．能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞C．发生有效碰撞时，会有化学键断裂与形成D．其他条件相同时，反应物浓度越大，单位时间内的有效碰撞次数越多【答案】A【解析】A．不是所有分子之间的碰撞都能够发生化学反应，因此不是所有分子间的碰撞均为有效碰撞，只有活化分子间能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞，A错误；B．活化分子间能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞，B正确；C．物质分子发生有效碰撞时，会有反应物中化学键断裂与生成物中化学键的形成，C正确；D．在其他条件相同时，反应物浓度越大，单位时间内反应物分子总数越大，活化分子数也越多，则活化分子发生的有效碰撞次数越多，反应速率就越快，D正确；故合理选项是A。5．（北京东城·高二期末）在反应中，有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中，不正确的是A．加入适宜的催化剂，可降低反应的活化能 B．增大，单位体积内活化分子数增大C．升高温度，单位时间内有效碰撞次数增加 D．增大压强，活化分子的百分数增大【答案】D【解析】A．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，反应速率增大，A正确；B．增大碘化氢的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大，B正确；C．升高温度，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大，C正确；D．增大压强，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大，但活化分子百分数不变，D错误；答案选D。6．（浙江湖州·高二期末）下列说法不正确的是A．影响化学反应速率的主要因素是反应物的组成、结构和性质B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞C．所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量D．升高温度能加快反应速率是因为反应物分子中活化分子的百分数增加【答案】B【解析】A．影响化学反应速率的主要因素是内因包括反应物的组成、结构和性质，A正确；B．活化分子之间有合适取向时发生的碰撞才是有效碰撞，故活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞，B错误；C．每个分子的速度和动能都是不同的，有小有大，它们的动能平均值，称为平均动能，所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，C正确；D．升高温度能，反应物分子获得能量，中活化分子的百分数增加，加快反应速率，D正确；答案选B。课后测评一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是()A.催化剂是影响化学反应速率的本质因素B.当反应体系容积不变时,减小反应物的量肯定能减小反应速率C.可逆反应达到反应限度时,化学反应速率为0D.化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度的变化量来表示答案D解析影响化学反应速率的本质因素是反应物的性质,A项错误;如果反应物是固体或液体,减小反应物的量不会影响反应速率,B项错误;可逆反应达到反应限度时,正、逆反应速率相等,但不为零,C项错误。2.下列说法正确的是()A.自发反应在任何条件下都能实现B.所有的自发反应都是放热的C.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大D.一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而提高反应物的转化率答案C解析自发反应在恰当条件下才能实现,A项错误;有的吸热反应也能自发进行,B项错误;升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,C项正确;使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,对化学平衡没有影响,不影响反应物的转化率,D项错误。3.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0,若15s内c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,则下列说法正确的是()A.0~15s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002mol·L-1·s-1B.c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10sC.升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小D.减小反应体系的体积,化学反应速率增大答案D解析0~15s内,v(I2)=12v(HI)=12×(0.1-0.07)mol·L-115s=0.001mol·L-1·s-1,A项错误;随着反应的进行,c(HI)减小,v(HI)减小,故c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L4.(江西上饶高二月考)已知反应:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),其反应机理是:①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快②NOBr2(g)+NO(g)2NOBr(g)慢下列有关该反应的说法正确的是()A.该反应的速率主要取决于①的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率D.2molNO完全反应时生成物的总键能比反应物的总键能大akJ·mol-1答案D解析反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于②的快慢,A错误;NOBr2是中间产物,而不是催化剂,B错误;增大浓度,活化分子百分数不变,C错误;正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则反应物的总键能比生成物的总键能小akJ·mol-1,D正确。5.已知某密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)2W(g)+Z(g)ΔH<0(Y物质易被液化)。下列有关说法中一定正确的是()A.若W为有颜色的物质,达到平衡后,增大压强,体系颜色变浅B.改变压强,该反应的平衡常数一定不变C.平衡时,其他条件不变,升高温度,正反应速率增大程度比逆反应速率增大程度小D.平衡时,其他条件不变,分离出Z,正反应速率增大答案C解析A项,增大压强,不论平衡向哪个方向移动,各物质浓度变大,体系颜色应变深;B项,Y物质易被液化,加压有可能导致Y变为液态,平衡常数的表达式变了,平衡常数也就可能改变;C项,升温,平衡逆向移动,正确;D项,分离出Z,正、逆反应速率都减小。6.(江西上饶高二月考)已知:I2在水中的溶解度很小,在KI溶液中的溶解度显著增大。I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如下图所示,下列说法正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的ΔHB.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质C.在题给平衡体系中加入CCl4,平衡不移动D.25℃时,在题给平衡体系中加入少量KI固体,平衡常数K小于680答案B解析由图像数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应方向为放热反应,即ΔH<0,故A错误;硫难溶于水,而碘单质与I-形成I3-而溶于水,可以达到除去少量碘的目的,故B正确;加入CCl4,碘易溶于CCl4,则加入CCl4后水中碘的浓度变小,平衡向左移动,故C错误;加入KI固体,I-的浓度增大,平衡向右移动,但平衡常数只受温度影响,与物质的浓度无关,因此平衡常数K不变,故7.某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常数为K,下列对K的说法正确的是()A.K值越大,表明该反应越有利于C的生成,反应物的转化率越大B.若缩小反应器的容积,能使平衡正向移动,则K增大C.温度越高,K一定越大D.如果m+n=p,则K=1答案A解析K越大,该反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,A项正确;对于一个确定的化学反应,K只是温度的函数,温度一定,K一定,与压强无关,B项错误;因该反应的热效应不确定,C项错误;K=cp(C)cm(A)·cn(8.在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g)xC(g)符合图中(Ⅰ)所示关系,φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断,对图像(Ⅱ)说法不正确的是()A.p3>p4,Y轴表示A的转化率B.p3>p4,Y轴表示B的质量分数C.p3>p4,Y轴表示B的转化率D.p3>p4,Y轴表示混合气体的平均相对分子质量答案B解析据图像(Ⅰ),在压强不变时,由曲线斜率知T1>T2。降温(T1→T2)时,φ(C)增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反应。当温度不变时,由曲线斜率知压强p2>p1,增大压强(p1→p2)时,φ(C)增大,即平衡正向移动,故x<2。由图像(Ⅱ)知,保持体系压强不变,升高温度,平衡逆向移动,A、B的转化率、φ(C)、混合气体的平均相对分子质量均减小,而A、B的质量分数增大。故选B。9.已知可逆反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()答案D解析升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时一氧化氮的含量小,且达到平衡时需要的时间短,A项正确,D项错误;增大压强,平衡向逆反应方向移动,平衡时一氧化氮的含量小,且达到平衡时需要的时间短,B项正确;有无催化剂只影响到达平衡状态的时间,不影响平衡移动,C项正确。10.一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法不正确的是()A.该反应的逆反应为吸热反应B.平衡常数:KM>KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.当温度高于250℃,升高温度,催化剂的催化效率降低答案C解析升高温度时CO2的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,A项正确;该反应的正反应是放热反应,升温平衡常数减小,B项正确;化学反应速率随温度的升高而增大,但所用催化剂在250℃时催化活性最高,温度继续升高,其催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),C项错误,D项正确。二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11.25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示:物质XYZ初始浓度/(mol·L-1)0.10.20.0平衡浓度/(mol·L-1)0.050.050.1下列说法错误的是()A.反应达到平衡时,X的转化率为60%B.该反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常数为1600C.增大压强,平衡常数增大D.改变温度可以改变该反应的平衡常数答案AC解析X的浓度变化了0.05mol·L-1,所以达到化学平衡时,X的转化率为0.05mol·L-1÷0.1mol·L-1×100%=50%,A项错误;Y的浓度变化了0.15mol·L-1,Z的浓度变化了0.1mol·L-1,故该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常数K=(0.1)20.05×(0.05)3=112.某温度下在2L密闭容器中,3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量如下表所示。物质XYWn(起始状态)/mol210n(平衡状态)/mol10.51.5下列说法正确的是()A.升高温度,若W的体积分数减小,则此反应ΔH>0B.该温度下,此反应的平衡常数K=6.75C.增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动D.该温度下,再向该容器中加入1.5molW,达到新平衡时,c(X)=0.25mol·L-1答案B解析由表中数据可以知道平衡时,Δn(X)=1mol、Δn(Y)=0.5mol、Δn(W)=1.5mol,Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W)=1mol∶0.5mol∶1.5mol=2∶1∶3,根据反应过程中各物质的物质的量之比等于化学计量数之比可得,反应的方程式为2X(g)+Y(g)3W(g)。升高温度W的体积分数减小,平衡逆向移动,因为升高温度平衡向吸热反应方向移动,则逆向为吸热反应,故正反应为放热反应,即ΔH<0,故A错误;反应方程式为2X(g)+Y(g)3W(g),反应前后气体的物质的量相同,可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数,所以平衡常数K=c3(W)c2(X)·c(Y)=1.5312×0.5=6.75,故B正确;该反应为反应前后气体的物质的量不变的反应,增大压强,正、逆反应速率均增大相同的倍数2X+Y3W起始量/mol 1 0.5 1.5+1.5=3变化量/mol 2m m 3m平衡量/mol 1+2m 0.5+m 3-3m根据W含量相同得到:1m=0.25;则达到新平衡时c(X)=(1+2×0.25)mol2L=0.13.(浙江11月选考)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197.8kJ·mol-1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1,且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是()温度/K压强/(105Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A.一定压强下降低温度,SO2的转化率增大B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高答案B解析由表格数据及勒夏特列原理知,对于放热反应,一定压强下降低温度,平衡正向移动,故反应物SO2的转化率增大,A项正确;由于在不同温度、压强下,化学反应速率不一定相等,故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等,B项错误;催化剂对化学平衡移动无影响,但可以缩短到达平衡所需的时间,C项正确;由图中数据可知,在1.01×105Pa(常压)下,673K、723K、773K时SO2的转化率分别为99.2%,97.5%,93.5%,已经相当高了,且加压后转化率升高并不明显,所以没有必要通过加压提高转化率,D项正确。14.已知H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是()A.甲、乙提高相同温度B.甲中加入0.1molHe,乙不改变C.甲降低温度,乙不变D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2答案C解析由题意知,甲、乙能达到同一平衡状态,HI浓度相等。升高相同温度,新平衡依然等效,HI浓度相等,A选项错误;向甲中充入氦气,因为容积不变,各物质浓度不变,平衡不移动,甲、乙中HI的平衡浓度仍然相等,B选项错误;对甲降温,平衡向右移动,HI浓度增大,乙中HI浓度不变,C选项正确;甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2,甲、乙中HI浓度增大程度相等,使甲、乙中HI的平衡浓度仍然相等,D选项错误。15.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,下列分析中不正确的是()A.图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高答案AC解析由于这是一个气体体积不变的放热反应,所以图Ⅰt0时温度升高,平衡向左移动,此时逆反应速率大于正反应速率,A项错误;该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,图Ⅱ中,增大压强,可同等程度地增大正、逆反应速率,平衡不移动,使用催化剂,不影响平衡,但反应速率增大,B项正确;如果图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,则由图可知乙条件下先达到平衡,所以应该是乙使用了催化剂,且平衡时甲、乙两条件下的CO转化率应相等,C项错误;如果图Ⅲ研究的是温度对平衡的影响,同样应该是乙条件下温度高于甲条件,那么从甲升温到乙,平衡向左移动,CO的转化率下降,D项正确。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是;N2和H2的转化率之比是。

(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量,密度。(填“增大”“减小”或“不变”)

(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。

答案(1)1∶31∶1(2)减小不变(3)逆向(4)向左移动小于解析(1)对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,在密闭容器中,开始时n(N2)∶n(H2)=2∶6=1∶3,反应时消耗n(N2)∶n(H2)=1∶3,故平衡时n(N2)∶n(H2)=1∶3,所以c(N2)∶c(H2)=1∶3,转化率之比为1∶1。(2)升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的总物质的量增大,总质量不变,故平均相对分子质量变小,由ρ=mV(3)达平衡后,保持压强不变,充入氩气,使体系体积增大,浓度减小,相当于减小压强,使平衡逆向移动。(4)恒容时升高温度至原来的2倍,根据勒夏特列原理,平衡向吸热反应的方向移动,即向左移动,达新平衡后,容器内温度大于原来的温度,小于原来温度的2倍。17.(12分)300℃时,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)ΔH=Q,2min末达到平衡,生成0.8molD。(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=。

已知K300℃<K350℃,则ΔH0(填“>”或“<”)。

(2)在2min末时,B的平衡浓度为,D的平均反应速率为。

(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率(填“增大”“减小”或“不变”),原因是。

(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向开始,开始时加入C、D各43mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B答案(1)c2(C)·c0.2mol·L-1·min-1(3)不变反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响(4)4解析(1)温度越高,K越大,则说明升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0。(2)生成0.8molD,则反应掉0.4molB,剩余1.6molB,c(B)=1.6mol2L=0.8mol·L-1;v(B)=0.4mol2L×2min=0.1mol·L-1·min-1,由化学计量数知,D的反应速率应为B的2倍,故v(D)=2v(B)=2×0.1mol·L-1·min-1=0.2mol·L-1·min-1。(3)该反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,故A的转化率不变。(4)将C、D的量折算成A、B的量,则相当于加入2molA和23molB,容器体积固定,若平衡时各物质浓度与原平衡相同,18.(12分)(全国Ⅰ,节选)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为。

(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1),t=62min时,测得体系中pO2=2.9kPa,则此时的pN2O5=②若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是。

③25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

(3)对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步NO+NO32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(填标号)。

A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案(1)O2(2)①30.06.0×10-2②大于温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高③13.4(3)AC解析(1)干燥的氯气与干燥的AgNO3之间发生氧化还原反应时,氯气作氧化剂,而AgNO3中Ag、N元素都处于最高价,所以被氧化的只能为氧元素,则得到的气体为氧气。(2)①依据反应N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)及气体的物质的量与其形成的压强成正比,生成的O2的压强p(O2)=2.9kPa,则剩余N2O5形成的压强p(N2O5)=35.8kPa-2.9kPa×2=30.0kPa。则N2O5的分解速率v=2×10-3×30.0kPa·min-1=6.0×10-2kPa·min-1。②若提高反应温度至35℃,由于体积不变,但温度提高,总压强增大,且2NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1为放热反应,温度升高,平衡左移,气体的物质的量增大,总压强提高,所以N2O5完全分解后体系压强p∞大于63.1kPa。③当t=∞时,体系的总压强为63.1kPa为平衡时的总压强,此时N2O5完全分解,生成的氧气的压强为:p(O2)=35.8kPa2=17.9kPa。若NO2不生成N2O4,则此时的总压应为35.8kPa×52=89.5kPa,而实际压强为63.1kPa,压强差为:89.5kPa-63.12NO2N2O4压强差21 126.4kPa26.4kPa则平衡时NO2的分压为:63.1kPa-p(O2)-p(N2O4)=18.8kPa;由此可求反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数为(18.8kPa)226(3)根据第一步能“快速平衡”及第二步“慢反应”可判断A项正确;反应的中间产物有NO3及NO,B项错误;根据第二步反应:NO2+NO3NO+NO2+O2可知,部分NO2没有参加反应,C项正确;第三步为“快反应”,则该步反应的活化能较低,D项错误。19.(12分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。(1)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是工业上获取CO2、H2的途径之一。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。可知水煤气变换的ΔH(填“大于”“等于”或“小于”)0,该历程中最大能垒(活化能)Ea=eV,写出该步骤的化学方程式:。

(2)水煤气变换获取的CO2、H2,经催化反应能合成二甲醚,其过程中主要发生下列反应:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH2=-122.5kJ·mol-1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=2×C①温度高于300℃,CO