化学反应速率和限度的习题和解析Word格式文档下载.docx
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A.可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)发生后,在任何时刻反应不仅向正反应方向进行,也向逆反应方向进行,在t1时,正方向方向的速率大于逆反应方向的速率。
错误。
B.任何可逆反应都是在一定的条件下进行的。
在t2时,反应到达该反应条件下的限度。
C.在t2-t3时,反应处于该条件下平衡状态,产生反应仍然在进行,正反应速率与逆反应速率相等。
D.在t2-t3内,反应处于该条件下的平衡状态,反应混合物中由于在单位时间内消耗的浓度与产生的浓度相等,因此各物质的浓度相等且不再发生变化。
正确。
4.对于100mL1mol/L盐酸与铁片的反应,采取下列措施:
①升高温度;
②改用100mL3mol/L盐酸;
③多用300mL1mol/L盐酸;
④用等量铁粉代替铁片;
⑤改用98%的硫酸。
其中能使反应速率加快的是()
A.①③④B.①②④C.①②③④D.①②③⑤
在其它条件不变时①升高温度,化学反应速率加快,正确;
②增大反应物的浓度,化学反应速率加快,正确;
③在反应物浓度相同时,改变量的多少,对化学反应速率无影响,错误;
④若将用等量铁粉代替铁片,即增大了反应物的接触面积,化学反应速率加快,正确;
⑤在98%的硫酸中硫酸主要以分子的形式存在。
在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化,错误。
以此其中能使反应速率加快的是①②④。
选项为B。
5.硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。
有关接触氧化反应
2SO2+O2
2SO3的说法中正确的是
A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
B.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正逆反应速率为零
C.若用18O原子组成的O2参加反应,平衡时SO2中也会含有18O
D.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题
【答案】CD
A、可逆反应正逆反应速率相等时,反应达到最大限度,即化学平衡状态,所以反应物不能全部转化为生成物,故A错误;
B、可逆反应达到平衡后,正逆反应速率相等且不等于0,可逆反应达到一个动态平衡状态不是反应停止,故B错误;
C、由于反应为可逆反应,在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,SO2、SO3中也会含有18O,故C正确;
D、在工业合成SO3时,既要考虑反应时间又要考虑转化率,即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题,故D正确,故选CD。
6.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2分钟内平均反应速率最大
B.反应4分钟后平均反应速率最小
C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小
【答案】A
A、由图可知,2~4分钟时间内,生成的二氧化碳的体积最多,故2~4min反应速率最快,故A错误;
B、4min后氢离子浓度起主要作用,氢离子浓度降低,4分钟后的平均反应速率最小,故B正确;
C、随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,由图象可知,2~4min反应速率最快,0~4分钟温度对反应速率起主要作用,4min后反应速率又降低,氢离子浓度起主要作用,故C正确;
D、由图可知,4min后反应速率又降低,氢离子浓度起主要作用,故D正确;
故选A。
7.可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(g)在4种不同情况下反应速率分别如下,其中反应速率v最大的是
A.v(A)=0.15mol/(L·
min)B.v(B)=0.6mol/(L·
min)
C.v(C)=0.3mol/(L·
min)D.v(D)=0.1mol/(L·
反应速率的单位相同,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快、A、v(A)/1=0.15mol/(L•min),B、v(B)/3=0.2mol/(L•min),C、v(C)/2=0.15mol/(L•min),D、v(D)/2=0.05mol/(L•min),所以反应速率v(B)>v(A)=v(C)>v(D),故选B。
考点:
考查化学反应速率的表示以及大小比较
8.可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)的v-t图象如下右图,如若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如下右图:
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧右图中阴影部分面积更大,以上说法中正确的是
A.②③⑤⑧B.①④⑥⑧C.②④⑤⑦D.①③⑥⑦
若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,正逆反应速率均加快,缩小达到化学平衡的时间,阴影部分的面积为反应物浓度的变化量,平衡状态没有改变,则阴影部分面积相同。
可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)的v-t图象如图,如若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,a1、a2为两种条件下正反应速率,催化剂加快反应速率,则a1<a2;
使用催化剂缩小达到化学平衡的时间,则加催化剂时达到平衡的反应速率大,所以b1<b2;
使用催化剂缩小达到化学平衡的时间,则t1>t2;
阴影部分的面积为反应物浓度的变化量,平衡状态没有改变,则阴影部分面积相同;
综上所述②④⑤⑦说法正确,故选C。
9.将4molA气体和2molB气体在2L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2s后测得C的浓度为0.6mol·
L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应平均速率为0.6mol·
②用物质B表示的反应的平均速率为0.15mol·
③2s时物质A的转化率为30%
④2s时物质B的浓度为0.3mol·
L-1
其中正确的是
A.①③B.①④C.②③D.③④
经2s后测得C的浓度为0.6mol·
L-1,则C物质表示的反应速率是0.6mol/L÷
2s=0.3mol/(L·
s),反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此A物质表示的反应速率是0.3mol/(L·
s),①不正确;
反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此B物质表示的反应速率是0.3mol/(L·
s)÷
2=0.15mol/(L·
s),②正确;
L-1,则根据方程式可知消耗A物质的浓度是0.6mol/L,A物质的起始浓度是2mol/L,所以2s时物质A的转化率为30%,③正确;
B的起始浓度是1mol/L,根据方程式知,△c(B)=0.15mol/(L·
s)×
2s=0.3mol/L,所以2s时物质B的浓度为:
1mol/L-0.3mol/L=0.7mol/L,故④错误;
故选C。
考查化学平衡的计算、化学反应速率的计算
10.使反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6mol。
此反应的平均速率v(X)为
A.v(NH3)=0.04mol·
s-1B.v(O2)=0.015mol·
C.v(N2)=0.02mol·
s-1D.v(H2O)=0.02mol·
根据v=
计算v(N2),再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率,进行判断。
在体积2L的密闭容器中进行,半分钟后,氮气的物质的量增加了0.60mol,其浓度为0.60mol÷
2L=0.30mol/L,则v(N2)=0.30mol/L÷
30s=0.01mol•L-1•s-1,A、速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=
×
0.01mol•L-1•s-1=0.020mol•L-1•s-1,故A错误;
B、速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=
0.01mol•L-1•s-1=0.0150mol•L-1•s-1,故B正确;
C、v(N2)=0.30mol/L÷
30s=0.01mol•L-1•s-1,故C不正确;
D、速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2O)=
0.01mol•L-1•s-1=0.03mol•L-1•s-1,故D错误,故选B。
11.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,10s后,水蒸气的物质的量增加了0.60mol,则此反应的平均速率υ(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为
A.υ(NH3)=0.0060mol/(L·
s)B.υ(NO)=0.0040mol/(L·
s)
C.υ(O2)=0.0060mol/(L·
s)D.υ(H2O)=0.036mol/(L·
计算v(H2O),再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率,进行判断。
在体积10L的密闭容器中进行,10s后,水蒸气的物质的量增加了0.60mol,其浓度为0.60mol÷
10L=0.060mol/L,则v(H2O)=0.060mol/L÷
10s=0.006mol•L-1•s-1,A、速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=
0.006mol•L-1•s-1=0.0040mol•L-1•s-1,故A错误;
B、速率之比等于化学计量数之比,所以v(NO)=
0.006mol•L-1•s-1=0.0040mol•L-1•s-1,故B正确;
C、速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=
0.006mol•L-1•s-1=0.0050mol•L-1•s-1,故C不正确;
D、v(H2O)=0.36mol•L-1•min-1,故D错误,故选B。
12.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+xB(g)
各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下图和下表表示。
下列说法正确的是
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
1.0L
温度/℃
T1
T2
反应物
起始量
1.5molA
0.5molB
6.0molA
2.0molB
A.10min内甲容器中反应的平均速率:
v(A)=0.05mol·
(L·
min)-1
B.由图可知T1>T2,且该反应为吸热反应
C.x=1,若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动
D.T2℃,丙容器比乙容器反应快的原因可能是使用了催化剂
【答案】AC
A、由图可知,10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L,则v(C)=1mol/L÷
10min=0.1mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=
v(C)=
0.1mol/(L•min)=0.05mol/(L•min),故A正确;
B、比较甲与乙可知,乙先到达平衡,故温度T1<T2,温度越高C的浓度越低,升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,故B错误;
C、若x=1,反应前后气体的物质的量不变,改变体积压强不变,不影响平衡移动,故C正确;
D、乙中平衡时A的转化率为
=
;
丙中A的转化率为
,丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1,所以T2℃,丙容器比乙容器反应快的原因可能是使用了催化剂,也可能是增大压强,D不正确,答案选AC。
13.将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);
△H<
0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定变小
B
升高温度
N2的转化率变小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变,N2的转化率变大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
A、正方应是体积减小的,则增大压强平衡依据勒夏特列原理可知向正反应方向移动,但氮气的浓度仍然比原平衡大,A不正确;
B、正方应是放热反应,则升高温度平衡显逆反应方向移动,氮气的转化率降低,B正确;
C、充入一定量的氢气,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,而氢气的转化率降低,C不正确;
D、催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态,D不正确,答案选B。
14.一定条件下将0.1molN2和0.3molH2置于密闭容器中发生反应N2+3H2
2NH3。
A.最终可生成0.2molNH3B.使用催化剂不影响反应速率
C.升高温度反应速率增大D.增大压强反应速率减小
A、可逆反应都存在反应的限度,反应物不可能完全转化为生成物,所以不可能有0.2mol氨气生成,故A错误;
B、使用催化剂可以改变反应速率,故B错误;
C、升高温度反应速率加快,故C正确;
D、增大压强反应速率加快,故D错误;
15.已知4NH3+5O2==4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是()
A.4/5v(NH3)=v(O2)B.5/6v(O2)=v(H2O)C.2/3v(NH3)=v(H2O)D.4/5v(O2)=v(NO)
【答案】D
同一反应中,化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,符合该原则的只有D,所以答案选D。
16.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),下列说法中正确的是
A.使用适当的催化剂不改变反应速率B.降低压强能提高反应速率
C.升高温度能提高反应速率D.改变压强对反应速率无影响
A、使用适当的催化剂可以加快反应速率,错误;
B、降低压强,反应速率减慢,错误;
C、温度升高,反应速率加快,正确;
D、改变压强对反应速率有影响,错误,答案选C。
17.把4molA和2.5molB混合于2L密闭容器中,发生反应:
3A(g)+2B(s)
xC(g)+D(g),5min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.05mol•L-1•min-1,下列结论错误的是()
A.A的平均反应速率为0.15mol•L-1•min-1
B.平衡时,C的浓度为0.25mol•L-1
C.B的平均反应速率为0.1mol•L-1•min-1
D.平衡时,容器内压强为原来的0.875倍
A.V(A):
V(D)=3:
1.V(D)=0.05mol/(L•min),所以V(A)=0.15mol/(L•min).正确。
B.由于反应是在恒容的密闭容器内进行,达到平衡容器内压强变小,所以3>
x+1.因此x=1.V(C):
V(D)=1:
1,故V(C)=0.05mol/(L•min)。
c(C)=0.05mol/(L•min)×
5min=0.25mol/L。
C.由于B物质的状态为固态,所以其浓度不会发生变化,因此不能用物质间的速率关系来表示。
D.平衡时,容器内压强与开始时的压强比为容器内气体的物质的量的比。
在开始时n(A)=4mol;
当达到平衡时n(C)=n(D)=0.05mol/(L•min)×
2L×
5min=0.5mol.则n(A)=4mol-3×
0.5mol=2.5mol.所以平衡时容器内气体的总物质的量为:
2.5mol+0.5mol+0.5mol=3.5mol。
故压强为原来的3.5mol÷
4mol=0.875.故平衡时,容器内压强为原来的0.875倍。
18.一定条件下,在体积为10L的固定容器中发生反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,反应过程如图:
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)=mol·
L-1·
min-1
D.10~12min,N2的平均反应速率v(N2)=0.25mol·
min-1
【解析】由图知,t1min时,只是X和Y的物质的量相等,没有达到平衡状态,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)=mol·
min-1,10~12min,N2的平均反应速率v(N2)=0.0025mol·
min-1。
19.某学生为了探究Zn与盐酸反应过程中的速率变化,在100mL稀盐酸中加入足量的Zn粉,用排水集气法收集反应放出的H2,实验记录如下(累计值):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标况下)
50
120
232
290
310
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大,你认为原因是。
(2)4~5min时间段的反应速率最小,你认为原因是。
(3)求2~3min时间段内以盐酸的浓度变化来表示的反应速率(假设溶液体积保持不变)V(HCl)=。
(4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入下列物质:
A.H2OB.NaCl溶液C.Na2CO3溶液D.Cu粉E.CuSO4粉末
你认为可行的是(填编号)。
【答案】
(1)2~3,Zn与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越大
(2)H+浓度变小。
(3)0.1mol·
min-1。
(4)A、B
(1)对于有气体产生的化学反应速率可以用相同的时间内产生氢气的多少或产生相同体积的氢气的时间的长短来表示。
由时间与速率的关系表格可以看出在2~3min时反应速率最大。
原因是在开始时尽管HCl的浓度大,但是反应的温度低,所以速率慢,由于Zn与盐酸反应放热,是反应溶液的温度升高,温度越高,反应速率越大。
当反应进行一段时间后影响速率的主要因素是溶液的浓度,由于这时反应物的浓度逐渐变稀,所以速率又逐渐减小。
(2)4~5min时间段的反应速率最小,主要原因是这时影响化学反应速率的主要因素是HCl的浓度,这时HCl电离产生的H+浓度变小。
(3)在2~3min时间段内n(H2)=0.112L÷
22.4L/mol=0.005mol,Δc(HCl)==0.005mol×
2÷
0.1L=0.1mol/(L·
min).(4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入下列物质:
A.H2O对溶液起稀释作用,由于n(H+)不变,所以物质的量不变,但是由于浓度减小,所以速率减小。
B.NaCl溶液中的水对溶液起稀释作用,由于n(H+)不变,所以物质的量不变,但是由于浓度减小,所以速率减小。
C.Na2CO3溶液,会发生反应:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,消耗了HCl,所以速率减小,产生氢气的物质的量也减小。
D.Cu粉,Zn、Cu和HCl构成原电池,化学反应速率大大加快,错误。
E.CuSO4粉末,首先发生反应:
CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4,产生的Cu及未反应的Zn和HCl构成原电池,大大加快反应速率。
20.在一定条件下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,不能表明反应:
A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)已达平衡的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.混合气体的平均相对分子质量
【解析】
试题分析:
由于该反应是个反应前后气体体积相等的可逆反应。
所以无论反应是否达到平衡,混合气体的压强都不会发生变化。
因此不能作为判断平衡的依据。
B.由于反应有固体物质参加。
若反应未达到平衡,反应正向进行混合气体的质量增大,气体的密度增大;
若反应逆向进行,则气体物质的质量减小,气体的密度减小。
只有反应达到平衡时,气体的质量和密度才保持不变。
因此可以作为反应达到平衡的标志。
C.若反应未达到平衡,B的物质的量就会发生变化,B的浓度也会发生改变。
因此可以作为判断平衡的标志。
D.由于反应前后气体的物质的量不变,若反应达到平衡,混合气体的质量就不变,气体的平均相对分子质量也不变;
若反应未达到平衡,气体的质量就要发生变化,气体的摩尔质量或混合气体的平均相对分子质量就要发生变化。
因此可以作为判断反应达到平衡的标志。
21.一定条件下,在一恒容密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)
2Z(g)一定达到化学平衡状态的是
①容器中气体的密度不再发生变化
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成2nmolZ,同时消耗2nmolY
A.①②B.②③C.③④D.①④
反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化
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