171化学反应速率Word文件下载.docx
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A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲
[解析]反应速率的比较要综合考虑浓度、温度、催化剂三方面的因素。
3.NO和CO是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳气体:
2NO+2CON2+2CO2。
对此反应,下列叙述正确的是(双选)( )
A.使用催化剂能加快反应速率
B.增大压强正反应速率增大,逆反应速率减小
C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害较大
D.无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
[解析]NO与CO的反应极其缓慢,需要催化剂加快其反应速率,故A正确;
增大压强可以同时增大正、逆反应速率,B错;
冬天反应速率低,NO和CO大部分不能及时转化为无毒物质,对人体的危害反而大,C正确。
[答案]AC
4.等质量的三份锌a、b和c,分别加入足量稀硫酸中,a中同时加入适量硫酸铜溶液,c中加入适量CH3COONa。
下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是( )
[解析]三份锌质量相同,a中加入CuSO4溶液,一部分Zn参与置换反应,生成的铜附于Zn的表面上形成原电池,加快了反应速率,但减少了产生H2的物质的量,C中加入CH3COONa,降低了c(H+),但n(H+)不变,故H2的量不减少,b与c生成H2的量相同,故A正确。
[答案]A
5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2+S↓+H2O
下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
[解析]本题考查影响化学反应速率的因素,比较反应速率的大小。
最先出现浑浊的应是反应速率最快的,即反应温度最高、Na2S2O3溶液的浓度最大、稀H2SO4的浓度最大,根据所给数据可知D是正确的。
[答案]D
6.(2012·
南京三调)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g),发生反应:
2H2O(g)
2H2(g)+O2(g) ΔH=+484kJ·
mol-1,不同时间产生O2的物质的量见下表:
时间/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
0.0010
0.0016
0.0020
下列说法不正确的是( )
A.前20min内的平均反应速率v(H2O)=5.0×
10-5mol·
L-1·
min-1
B.达到平衡时,至少需要从外界吸收能量0.968kJ
C.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
[解析]由题意知,v(H2O)=2v(O2)=2×
=5.0×
min-1,A正确。
热化学方程式表示的含义是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g),吸收484kJ的能量,所以生成O20.0020mol时,吸收的能量为0.0020mol×
484kJ·
mol-1=0.968kJ,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。
7.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论不正确的是( )
A.反应开始2min内平均反应速率最大
B.反应速率先增大后减小
C.反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应在第2min到第4min内生成CO2的平均反应速率为前2min的2倍
[解析]首先要看明白图象,图中的曲线表明,二氧化碳的产生速率先快后慢。
在第一个2min内产生了0.1molCO2,第二个2min内产生了0.2molCO2,第三个2min内产生了0.05molCO2,反应速率先增大后减小;
先增大是由于反应放热,使溶液温度升高,导致反应速率增大,4min后速率下降则是由于浓度降低所引起的,通过计算知,A项错误,应该是2min~4min的平均速率最大。
8.下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是( )
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
工业制硫酸中,在SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
C
在容积可变的密闭容器中发生反应:
2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容积的体积缩小一半
正反应速率加快,逆反应速率减慢
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
[解析]C项中压缩容器体积,反应物、生成物浓度均增加,正逆反应速率均加快。
9.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>
0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。
下列判断不正确的是( )
A.10min时,改变的外界条件可能是升高温度
B.0~10min内,v(H2)=0.15mol·
C.恒温下,缩小容器体积,一段时间内v(逆)>
v(正)
D.12min时,反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化
[解析]通过计算发现10~12min内的反应速率比0~5min内的反应速率快,A正确。
B项,虽然5min时已经达到平衡,但求的是10min内的平均反应速率,v(H2)=3v(CH4)=3×
=0.15mol·
min-1,正确。
恒温下缩小容器体积时,压强增大,平衡逆向移动,C项正确。
D项中反应达平衡的本质是正、逆反应速率相等。
10.一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:
2X(g)+Y(g)Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ。
下列说法正确的是( )
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·
s)
B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的1/2
C.若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH>
[解析]生成0.3molZ,则X消耗0.6mol,以X表示的反应速率为:
=0.001mol/(L·
s),故A正确;
B项,容器体积扩大一倍,如果平衡不移动,Z的浓度变为原来的1/2,但容器体积扩大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,Z的平衡浓度小于原来的1/2;
C项,增大压强,平衡向正反应方向移动,则Y的转化率增大,不正确;
D项,若升温后X的体积分数增大,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,即△H<
0,不正确。
11.如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时,反应进程和能量的对应关系。
下列说法一定正确的是( )
A.a与b相比,b的活化能更高
B.反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C.a与b相比,反应的平衡常数一定不同
D.a与b相比,a对应的反应速率更快
[解析]由图知该反应放热,B对;
因催化剂不能使平衡发生移动,故相同温度下a、b反应的平衡常数相同,C错;
b为使用催化剂时的情况,其对应的反应速率更快些,D错。
[答案]B
12.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制得到如图曲线,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)(mol·
L-1)
温度(℃)
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
3
50
4
粉末状
A.4-3-2-1B.1-2-3-4
C.3-2-1-4D.1-2-4-3
[解析]由图知反应速率:
a>
b>
c>
d;
由外界条件对反应速率的影响知,温度高、浓度大、固体表面积大,反应速率就快,则1组最慢、2组稍快,由于3组温度高但固体表面积小,4组温度低但固体表面积大,因此,无法确定3组与4组的反应速率的快慢,但均比2组快,故A项正确,B、C、D项均错误。
二、非选择题
13.(2010·
全国理综Ⅱ)向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)
已知:
平均反应速率vC=1/2vA;
反应2min时,A的浓度减少了1/3,B的物质的量减少了a/2mol,有amolD生成。
回答下列问题:
(1)反应2min内,VA=________________,VB=________________;
(2)化学方程式中,x=________、y=________、p=________,q=________;
(3)反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为____________;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5amol,则该反应的ΔH________0;
(填“>
”、“<
”或“=”);
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”),
理由是_________________________________________。
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),
[解析]
(1)A的浓度减少了
mol·
L-1,B减少了
L-1,所以vA=
=
min-1,vB=
min-1。
(2) xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)
初始浓度(mol/L)
0 0
浓度变化(mol/L)
所以x:
y:
p:
q=2:
3:
1:
6,即x=2,y=3,p=1,q=6。
(3)反应平衡时,D为2amol,则B消耗掉amol,所以转化率为
×
100%。
(4)只升高温度,D的量由2amol减至1.5amol,所以正反应为放热反应,ΔH<
0。
[答案]
(1)
min-1
mol·
(2)2:
6 (3)
100% (4)<
(5)①增大 体积减小,反应物浓度增大,因而使反应速率增大
②减小 体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数减少的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小。
14.利用催化剂可使NO和CO发生反应:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<
已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验
编号
T(℃)
NO初始浓
度(mol·
CO初始浓
催化剂的比表
面积(m2·
g-1)
Ⅰ
280
1.2×
10-3
5.8×
82
Ⅱ
124
Ⅲ
350
(1)请填全表中的各空格;
(2)实验Ⅰ中,NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。
请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号。
[解析]
(1)在其他量相同的情况下,才能判断变量对速率的影响,要验证温度对速率的影响,催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同;
同理,验证催化剂的比表面积对速率的影响,温度、反应物的初始浓度要相同。
(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同,因此Ⅱ的反应速率较快,但催化剂不影响平衡的移动。
Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化,温度升高,化学反应速率加快,达到平衡的时间缩短,NO转化率降低,故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。
[答案]
(1)
(2)
能力提升
15.将1.2mol的A气体充入2L恒容密闭容器中发生反应:
A(g)2B(g)。
在三种不同的条件下进行实验,A的物质的量随时间变化如下图所示。
试回答下列问题:
(1)在实验1中,反应在4s内A的平均反应速率=________;
4s时A的转化率=________;
此条件下该反应的平衡常数K1的值为________。
(2)实验2与实验1对比,其可能隐含的反应条件是______________________。
(3)根据实验3与实验1的图象比较,可推测该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
设实验1~3的平衡常数的值分别为K1、K2、K3,则它们之间的关系为K1________K2________K3(填“>
”“=”或“<
”)。
(4)为了验证增大催化剂的表面积、压强可提高化学反应速率这一结论,某同学在下表实验1的基础上又利用该容器设计了实验4、5,部分实验条件及数据见下表。
请你完成下表,并在上图中完成实验4、5中A的物质的量随时间变化趋势曲线图。
实验编号
及其目的
V(容
积)/L
t/℃
n(A起
始)/mol
n(B起
催化剂的
质量/g
表面积/
m2/g
实验1
参照对比实验
1.2
a
b
实验4目的:
催
化剂的表面积对
反应速率的影响
实验5目的:
__________
[解析]本题考查化学反应速率、化学平衡、化学平衡常数及其相关计算,同时还考查了图象分析能力,中等难度。
(1)根据题目的信息结合图象可以知道n(A,起始)=1.2mol,4s时n(A)=0.75mol,所以Δn(A)=0.45mol,Δc(A)=0.225mol/L,故v(A)=0.056mol·
s-1,同时可以计算出A的转化率是37.5%;
分析图象可知:
平衡时c(A)=0.3mol·
L-1,c(B)=0.6mol·
L-1,代入平衡常数的计算式可得到K1=1.2。
(2)实验2和实验1平衡时反应进行的程度相同,但达到平衡的时间实验2要比实验1要短,说明实验2的反应速率比实验1的快,故实验2使用了催化剂。
(3)根据图象分析知:
温度升高时A的转化率增加,故该反应的正反应是吸热反应;
平衡常数只与温度有关,实验1和实验2的温度相同,故K1=K2,实验3的温度升高,该反应的正反应是吸热反应,温度升高平衡常数增大,故K1=K2<
K3。
(4)因为是对比实验,所以实验4相对于实验1只要增加催化剂的表面积即可,其他的量不变,同理实验5只要缩小反应容器的容积即可,其他的数据同实验1;
作图时应该注意实验4与实验1中A的转化率相同,但实验4反应的速率加快,达到平衡的时间缩短;
该反应是向着体积增大方向进行的反应,体积减小,压强增大,反应速率加快,达到平衡的时间比实验1要短,但是A的转化率要降低(图象见答案)。
[答案]
(1)0.056mol·
s-1 37.5% 1.2
(2)使用了催化剂
(3)吸热 = <
(4)2 80 1.2 0 a 2b(或nb n>
1)
压强对反应速率的影响 80 1.2 0 a b
与上述数据对应的图示见下图(趋势正确即可)
(若表中设计为减小催化剂的面积,如nb n<
1,图示趋势需做对应改动)
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