速率高考化学总复习 第十一单元 化学反应速率与反应速度 新人教版

a

第十一单元化学反应速率与反应速度

[学考标准]

1化学反应速率及其简单计算(a)。 2.影响化学反应速率的因素控制反应条件在生产和科学研究中的作用(a)。 3.化学反应限度(a)。 4.化学平衡的概念(a)。 5.化学平衡状态的特征(a)。

一、化学反应速率及其计算

1概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。

2表示式 v。

式中 Δc为浓度的变化量单位常用mol·L1  Δt为时间单位常用s或min表示。

3简单计算

求解化学反应速率的计算题一般步骤

①写出有关反应的化学方程式

②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量

③根据已知条件列方程式计算。

例如反应 mA nBpC

起始浓度(mol/L) a b c

转化浓度(mol/L) x

某时刻浓度(mol/L) ax b

二、影响化学反应速率的因素

影响因素

三、化学反应的限度

1可逆反应

(1)定义在同一条件下既可向正反应方向进行又可向逆反应方向进行的反应。

(2)表示方法用“”表示可逆反应。

(3)特征对可逆反应来说在一定条件下反应物不可能全部转化成产物反应只能进行到一定程度反应有一定限度 即达到化学平衡状态。

2化学平衡的概念

可逆反应在一定条件下进行到一定程度时正反应速率与逆反应速率相等反应物和生成物的浓度不再发生变化反应达到化学平衡状态。

3化学平衡状态的特征a

a

(1)逆只有可逆反应才能在一定条件下建立化学平衡状态。

(2)动化学平衡是一种动态平衡。在化学平衡状态下化学反应仍在进行但反应混合物的组成保持不变。

(3)等反应达到平衡时 v(正)v(逆)。

(4)定条件一定时反应混合物的浓度保持不变。

(5)变 当外界条件改变时平衡一般要发生改变。

1 下列说法正确的是( )

A 2H2O2↑互为可逆反应

B在可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等

C可逆反应通过改变反应条件也可以进行彻底

D化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变

解析 A项中反应条件不同B项中只有在可逆反应达到平衡时正反应速率与逆反应速率才相等可逆反应的特点就是存在着一种平衡关系永远不能进行到底故A、 B、 C三项错误依据化学平衡移动原理可知D项正确。

答案 D

2可逆反应达到平衡的本质特征是( )

A反应停止了

B正、逆反应的速率相等

C正、逆反应都还在继续进行

D正、逆反应的速率为零

解析 可逆反应达到平衡的重要特征主要有两个一是正、逆反应的速率都相等二是一定条件下反应混合物的含量保持不变。结合选项知 B项正确。

答案 B

3下列关于化学反应速率的说法中正确的是( )

A化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加

B化学反应速率为“0.8 mol·L1 ·s1”所表示的意思是时间为1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L1

C根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

D对于任何化学反应来说反应速率越大反应现象越明显

解析 化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加 A项错误化学反应速率为“0.8 mol·L1 ·s1”所表示的意思是时间为1 s时某物质的浓度变化量为0.8 mol·L1  B项错误有的化学反应发生时无现象即使反应速率很快反应现象也不明显如NaOH溶液与盐酸的反应 D项错误。

答案 C

4反应A(g)3B(g)2C(g)在2L密闭容器中反应 0.5min内C的物质的量增加了0.6mol有关反应速率的说法中正确的是( )

A v(A)0.005 mol·L1 ·s1

B v(C)0.002 mol·L1 ·s1

C

D v(A)0.001 mol·L1 ·s1a

a

解析 v(C)1  v(B)3v(A)故正确答案为A。

答案 A

5下列关系中能说明反应N2(g)3 H2(g)2N H3(g)已经达到平衡状态的是( )

A 3 v正(N2)v正(H2) B v正(N2)v逆(NH3)

C 2v正(H2)3 v逆(NH3) D v正(N2)3v逆(H2)

解析 A项方向相同故A项不可以 B、 D项虽方向不同但量不相当故B、 D项不可以 C项方向不同且量相当 C项可以。

答案 C

6在2A(g)B(g)3C(g)4D(g)中表示该反应速率最快的是( )

A

B

C

D v(D)1 mol·L1 ·s1

解析 依据同一化学反应的不同物质所表示反应速率之比与化学方程式中各对应物质前的化学计量数成正比将它们转化为物质B的速率进行比较得 B项中的速率最大。

答案 B

7反应2SO2O22SO3经过一段时间后 SO3的浓度增加了4 mol·L1 在这段时间内用O2表示的反应速率为0.4 mol·L1 ·s1 则这段时间内为( )

A 0.1 s B 2.5 s C 5s D 10s

解析 由化学方程式及SO3的浓度增加了4 mol·L1可知O2的浓度减少了2 mol·L1 则这段时间为Δt。

答案 C

8下列说法错误的是( )

A决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质

B升高温度可使吸热反应的反应速率增大使放热反应的反应速率减小

C等量的甲烷在纯氧气中燃烧的火焰的温度比在空气中燃烧时高

D用物质的量浓度相同的盐酸分别与相同质量的石灰石块和石灰石粉末反应石灰石块的反应速率慢

解析 无论反应的热效应如何升高温度正、逆反应速率均增大故B错误 甲烷在纯氧中燃烧的迅速且充分在较短的时间内放出全部的热量 C项正确石灰石块的表面积小与盐酸反应速率慢 D项正确。

答案 B

9演示铁在纯氧中燃烧的实验时将铁丝绕成螺旋状其主要目的是( )

A提高铁丝利用率 B提高反应温度

C增大反应物的接触面积 D使瓶底氧气充分利用

解析 做铁在纯氧中燃烧实验时将铁丝绕成螺旋状主要目的是增大反应物的接触面积加快反应速率。

答案 C

10 (宁波模拟)对化学反应限度的叙述错误的是( )

A任何可逆反应都有一定的限度

B化学反应达到限度时正逆反应速率相等a

a

C化学反应限度与时间的长短无关

D化学反应限度是不可改变的

解析 化学反应限度受外界条件(温度、浓度和气体压强)的影响当影响化学反应限度的条件改变时化学反应限度随之而改变。

答案 D

11 在一定温度下的恒容密闭容器中能说明反应X2(g)Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是( )

A容器内的总压强不随时间变化

B容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化

C XY气体的物质的量分数不变

D X2和Y2的消耗速率相等

解析 该反应的特点一是可逆反应二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断该反应在整个反应过程中总压强是不变的A不能说明该反应已经达到平衡同理推断容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化 B不能说明该反应已经达到平衡 X2和Y2的化学计量数相等其消耗速率始终相等。

答案 C

12把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL2 mol·L1盐酸的烧杯中均加水稀释到50 mL此时 X和盐酸缓慢地进行反应其中反应最快的是( )

A 10℃20 mL 3 mol·L1的X溶液

B 20℃30 mL 2 mol·L1的X溶液

C 20℃10 mL 4 mol·L1的X溶液

D 10℃10 mL 2 mol·L1的X溶液

解析 在化学反应中 当其他条件不变时浓度越大 反应速率越快温度越高反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小这里的浓度应该是混合以后的浓度 由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等 因此只要比较X的浓度即可 X浓度越大反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL所以X的物质的量越大浓度就越大。通过观察可知混合后A、 B选项中X的浓度相等且比C、 D两项的大但B中温度更高因此B的反应速率最快。

答案 B

13能够说明H2(g)I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是( )

A一个H—H键断裂的同时有一个H—I键形成

B v正(H2)v逆(HI)时的状态

C恒温恒容时反应混合物总质量保持不变的状态

D恒温恒容时体系的颜色不再发生变化的状态

解析 A项表示的同一方向且反应速率也不等 B项中的速率应是v正(H2)2v逆(HI)时为平衡状态依据质量守恒定律化学反应前后反应混合物总质量不论是否达到平衡状态均保持不变故C项不能说明是平衡状态 D项中体系的颜色不再发生变化说明I2的量不变此时为平衡状态。

答案 D

14 向平衡体系CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)中加入18O和2H组成的H2O(g) 当再次达到平衡时下列判断正确的是( )

A含18O的物质只有一种

B含2H的物质只有一种

C含18O和2H的物质各有两种a

a

D既含18O又含2H的物质只有一种

解析 依据可逆反应达到平衡时是一种动态平衡反应仍然继续进行可得到含2H的物质有H2O(g)和H2(g)含18O的物质有CO(g)、H2O(g)和CO2(g)既含18O又含2H的物质只有H2O(g)。答案 D

15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产生气体体积V的数据根据数据绘制得到下图则曲线a、 b、 c、 d所对应的实验组别可能是( )

A.4321 B 1234

C 3421 D 1243

解析 化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关实验1的盐酸的浓度最小反应的温度最低所以化学反应速率最慢 由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高所以反应速率实验3大于实验2实验4和实验3反应物浓度和物质的状态均相同但反应的温度不同实验4的速率大于实验3的速率。故C项正确。

答案 C

16在一定条件下将A、 B、 C三种物质各1 mol通入一个密闭容器中发生反应2AB2C达到平衡时物质B的物质的量可能是( )

A 0 B 0.5mol

C 0.8mol D 1.5mol

解析 由化学方程式2AB2C可知若反应正向进行 1 mol A完全转化时 B转化

0.5 mol B剩余0.5 mol若反应逆向进行 1 mol C完全转化时生成B转化0.5 mol B为

1.5 mol又由于可逆反应永远不能进行到底 因此物质B的物质的量为 0.5 moln(B)

1.5 mol故C项符合题意。

答案 C

____________________________________________________________

_____。

(3)t1时刻后图中曲线所表示的含义是_______________________________。

解析 依据图像可知 A的浓度减小说明它是反应物 B、 C浓度增加说明它是生成物且同一化学反应方程式中不同物质前的化学计量数与对应的各物质所表示反应速率成正比a

a

与对应的各物质的物质的量浓度变化量成正比又由物质A的浓度变化量为2.0 mol·La

a

11.6 mol·L10.4 mol·L1、物质B的浓度变化量为1.2 mol·L10.8 mol·L10.4 mol·L1 物质C的浓度变化量为0.6mol·L10.4 mol·L10.2 mol·L1 故方程式为2A2BC又依据图像可知A的物质的量的浓度的变化为0.4 mol·L1 故v(A)1 ·min1  (3)t1时刻后反应混合物中各物质的物质的量浓度不再变化说明反应达到了化学平衡状态。

答案 (1)2A2BC (2)0.2 mol·L1 ·min1 (3)反应达到了化学平衡状态

18 (1)在反应A(g)3B(g)===2C(g)中若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2mol·L1 ·min1 则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L1 ·min1 。

(2)在2 L的密闭容器中充入2 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应 3 s后测得N2为

1.9 mol则以H2的浓度变化表示的反应速率为________。

(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中某温度下发生反应 3A(g)B(g)===2C(g)在最初2 s内消耗A的平均速率为0.06 mol·L1 ·s1 则在2 s时容器中有________molA此时C的物质的量浓度为________。

解析 (1)根据化学方程式中的化学计量数关系10.6 mol·L1 ·min1 。

(2)解法一 3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol1.9 mol0.1 mol根据化学方程式N23H2根据化学反应速率的计算公式 v(H2)。

解法二先计算出以N2表示的化学反应速率v(N2)再根据化学方程式的化学计量数关系计算出以H2表示的化学反应速率v(H2)3v(N2)0.05 mol·L1

答案 (1)0.6 (2)0.05 mol·L1 ·s1

(3)8.8 0.08 mol·L1

19在200℃时将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为VL的密闭容器中发生反应I2(g)H2(g)2HI(g)。

(1)反应刚开始时 由于c(H2)________ c(I2)________而c(HI)________所以化学反应速率________最大而________最小(为零)。

(2)随着反应的进行反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________ c(I2)________c(HI)________从而化学反应速率v(正)________ v(逆)________。

(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时此可逆反应就达到了最大限度若保持外界条件不变时混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、

反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将________。

解析 反应开始时 c(H2)和c(I2 )最大正反应速率最大 由于此时没有HI逆反应速率最小为0随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小正反应速率越来越小逆反应速率逐渐变大直到平衡时 v(正)v(逆)。a

a

答案 (1)(逆)

(2)减小 减小 增大 减小 增大

(3)相等 保持不变

(3)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是________。

①反应中M与N的物质的量之比为2 ∶ 5

②混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

③M的转化率达到最大

④如容器为绝热容器体系内温度不再变化

解析 (1)由图像可知达到平衡时N的物质的量减少了6 mol而M的物质的量增加了3 mol所以a  b2  1 (2)t1到t2时刻M的物质的量增加了4 mol3 mol1 mol N的物质的量减少了6 mol4 mol2 mol在t1到t2时刻M和N的物质的量变化量不同则t2时两线交叉点不是平衡状态此时段内N物质的物质的量减小M物质的物质的量增大 即反应正向进行 即v(正)v(逆) (3)化学平衡状态的本质是正逆反应速率相等但不等于0而特征是各种组分的含量及浓度不再随时间变化而变化。M与N的物质的量之比为2  5并不能说明变化量是多少也就是不能证明正逆反应速率相等①不可以所以混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化时②可以说明已平衡M的转化率达到最大值说明反应不再随时间的变化而变化③可以说明已平衡如容器为绝热容器体系内温度不再变化也能说明反应不再随时间的变化而变化④可以说明已平衡。

答案 (1)2(或2  1) (2)不是  (3)②③④

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