第3节 化学反应的速率
第1课时 化学反应的进行与化学反应速率
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.100 mL 6mol •L-1 H2SO4与过量锌反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总质量,可向反应物中加入适量的()
A.碳酸钠(固体) B.水 C.K2SO4溶液 D.硫酸
答案:BC
解析:减缓反应速率又不影响生成氢气的总质量,也就是说溶液中H+的物质的量不能被改变,只能通过浓度等进行变化,要使反应减慢,只要使浓度减小即可,故可以直接加水,或者加一些无关的溶液(其实也是起者稀释的作用,或使强酸变弱酸)。
2.在一定条件下,NO能跟H2发生如下反应:2NO+2H2=N2+2H2O。经研究,上述反应是按以下三步反应依次进行的总反应(括号中是该条件下反应的相对速率):(Ⅰ)2NO+H2=N2O+H2O(慢) (Ⅱ)2N2O=2N2+O2(快)
(Ⅲ)2H2+O2=2H2O(更快)以上总反应的速率主要取决于三步反应中的()
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅱ和Ⅲ
答案:A
解析:对于进行多步的反应,要看总反应的速率,应该看最慢的那个反应速率有多慢,这个速率主要是它决定的。
3.现有反应A(g)+B(g)C(g)。从正反应开始,在其他条件不变时,某一反应物的浓度、反应持续时间、反应温度跟反应速率之间的关系曲线如图所示,其中有明显错误的是()
答案:B
解析:本题一定要观察好坐标表示的意义,B选项我们发现当B没有放入时仍有反应速率存在,而题目说从正反应开始,明显相互矛盾。
4.在一定条件下,可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是( )
A.加催化剂,υ(正)、υ(逆)都发生变化,且变化的倍数相等
B.加压,υ(正)、υ(逆)都增大,且υ(正)增大的倍数大于υ(逆)增大的倍数
C.降温,υ(正)、υ(逆)都减小,且υ(正)减小的倍数小于υ(逆)减小的倍数
D.充入氩气,υ(正)、υ(逆)都增大,且υ(正)增大的倍数大于v逆增大的倍数
答案:D
解析:A项中加入适宜的催化剂,可同等程度的加快反应的速率;B项中正反应方向气体的系数大,增大压强,υ(正)、υ(逆)都增大,υ(正)改变的程度大;C项中降低温度,υ(正)、υ(逆)都减小,但吸热反应方向的速率υ(逆)改变的程度大;D项中充入氩气,反应混合物的浓度都不变,故反应速率不变。
5. 可逆反应2SO2+O22SO3正反应速率分别用υ(SO2)、υ(O2)、υ(SO3)[mol/(L·min)]表示,逆反应速率分别用υ'(SO2)、υ'(O2)、υ'(SO3)、[mol/(L·min)]表示。当反应达到化学平衡时,正确的关系是( )
A.υ(O2)=υ(SO2)=υ(SO3) B.υ(SO3)=υ'(SO2)
C.υ'(O2)=1/2υ'(SO2) D.υ'(SO2)=υ'(SO3)=υ'(O2)
答案:B
解析:当反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等
6. 在500K,相同体积的甲、乙容器,甲容器中充入m g SO2和m g O2,乙容器中充入n g SO2和n g O2 (n>m),则下列叙述错误的是( )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时O2的浓度:乙>甲
C.SO2的转化率:甲>乙 D.平衡时SO2的体积分数:甲>乙
答案:C
解析:我们先设计一个丙容器,它与甲保持压强相等,则甲、丙达到平衡时,两者是等效平衡,其中的反应速率、平衡时O2的浓度、SO2的转化率以及平衡时SO2的体积分数均相等;而乙相当于在丙的基础之上,给丙加压,则此时的平衡向正反应方向移动,从而使化学反应速率:乙>甲,平衡时O2的浓度:乙>甲,SO2的转化率:甲<乙,平衡时SO2的体积分数:甲>乙
7. 已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化
关系如右图。下列说法正确的是
A.图中的两条曲线,X是表示NO2浓度随时间的变化曲线
B.前10 min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.06 mol/(L·min)
C.25 min时,导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L
D.a、b、c、d四个点中,只有b、d点的化学反应处于平衡状态
答案:AD
解析:由前10 min看出,△C(X):△(Y ) =2:1 ,X是NO2。25 min时,导致平衡移动的原因是向容器中又加入了NO2。
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8.影响化学反应速率的因素有反应物的浓度、温度等,在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?
(1) 夏天的食品易霉变,冬天就不易发生该现象。
(1) 工业上常常将固体燃料粉碎,以提高燃烧效率。
(2) 同浓度、同体积的硫酸和盐酸与同样大小且质量相等的锌粒反应,产生气体有快有慢。
答案:(1)(2)(3)
解析:(1)主要比较冬天和夏天的区别,夏天热,冬天冷,所以与温度有关。(2)将固体燃料粉碎,块状的表面积比粉末的表面积来得小。
(3)同浓度、同体积的硫酸和盐酸,虽然看起来相同,其实溶液中的H+的浓度却完全不同,硫酸中H+的浓度却是盐酸中的2倍。
9.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打或海波,是无色或淡黄色晶体,能风化和潮解,纯品可做照相定影剂、去氯剂和分析试剂,还用于皮革、纺织等工业。
(1)工业上制取硫代硫酸钠(Na2S2O3),用Na2SO3和硫粉在水中加热反应而得到。但在混合前,一般先用少许乙醇浸润,其原因是什么?
(2)又知:Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4,通过析出硫的速率可说明反应速率的快慢,请判断下列几种情况下,最先看到硫析出的是()
温度
Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度
硫酸的体积和物质的量浓度
A
20℃
10 mL、0.2 mol•L-1
10 mL、0.2 mol•L-1
B
20℃
15 mL、0.1 mol•L-1
15 mL、0.1 mol•L-1
C
50℃
5 mL、0.5 mol•L-1
5 mL、0.5 mol•L-1
D
50℃
50 mL、0.1 mol•L-1
50 mL、0.1 mol•L-1
(3)对于上述反应,如果温度每升高10℃,反应速率增加为原来的3倍。那么,20℃时看到沉淀开始析出的时间需要54 s,若将温度提高到50℃,看到沉淀析出的时间需几秒?
答案:(1)对于硫,它不溶于水,很难与Na2S2O3溶液接触而反应,却能溶于乙醇,而乙醇却能与水任意比例互溶,所以用乙醇浸润后,增加了硫粉与水的接触面积,从而提高了反应速率,增加Na2S2O3的产量。
(2)C(3)2s
解析:(1)对于硫,它不溶于水,很难与Na2S2O3溶液接触而反应,却能溶于乙醇,而乙醇却能与水任意比例互溶,所以用乙醇浸润后,增加了硫粉与水的接触面积,从而提高了反应速率,增加Na2S2O3的产量。
(2)要找反应速率最快的,也就是说温度要最高,浓度要最大。
(3)
10.在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生 N2 + 3H22NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。
答案:0.05 mol/(L·s)、0.15 mol/(L·s)、0.1 mol/(L·s)
解析:
N2 + 3H2 2NH3
起始量(mol): 1 3 0
2s末量(mol):1-0.2 3-0.6 0.4
变化量(mol): 0.2 0.6 0.4
则: V(N2)=== === 0.05 mol/(L·s)
V(H2)=== === 0.15 mol/(L·s)
V(NH3)=== === 0.1 mol/(L·s)
11. 一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:aM(g)bN(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中=__________
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为:_________________________
(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是__________
A.反应中M与N的物质的量之比为1︰1
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.N的质量分数在混合气体中保持不变
答案:(1)2 (2) mol·L-1·min-1 (3) CEF
解析:(1)由图可以看出,当M反应消耗6mol时,N生成3mol,所以二者的比例为2︰1,即=2;(2)= mol·L-1·min-1 = mol·L-1·min-1 (3)反应达到平衡状态的实质是正逆反应速率相等、混合物中各成分含量保持不变,可知应为CEF
■反思总结—自我学习评价
□错题序号
□错因分析及对策