2017春高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡（课件+试题）（打包20套）新人教版选修4.zip

第 2 章 化学反应速率和化学平衡(90 分钟，100 分)一、选择题(本题包括 17 个小题，每小题 3 分，共 51 分)1．现有两个热化学反应方程式：(l)＋H 2(g)― →(l) Δ H0 ①(l)＋2H 2(g)― →(l) Δ H0B．反应②高温时，可自发进行C．在通常情况下，①②都能自发进行D．反应①一定不能自发进行解析：反应①②均为液体与气体反应转化为液体的反应，是熵减小的反应。Δ S0 时，反应一定不能自发进行，故①不能自发进行；Δ Sv(b)D．温度 TT0时，升高温度， C%减小，即平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，B 项错误；因Tav(a)，C 项错误；当 T v(逆)，D 项错误。8．在一定温度下，将气体 X 和气体 Y 各 0.16 mol 充入 10 L 恒容密闭容器中，发生反应 X(g)＋Y(g)2Z(g) Δ H＜0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min 2 4 7 9n(Y)/ mol 0.12 0.11 0.10 0.10下列说法正确的是 ( C )导 学 号 68732369A．反应前 2 min 的平均速率 v(Z)＝2.0×10 －3 mol·L－1 · min－1B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前 v(逆)＞ v(正)C．该温度下此反应的平衡常数 K＝1.44D．其他条件不变，再充入 0.2 mol Z，平衡时 X 的体积分数增大解析：A 不正确，利用反应式可知 v(Z)＝2 v(Y)＝2×(0.16 mol－0.12 mol)÷(10 L×2 min)＝4.0×10 －3 mol·L－1 · min－1 ；B 不正确，该反应放热，降温平衡正向移动，v(正)＞ v(逆)；C 正确，列三段式， K＝ ＝ ＝1.44；D 不正确，因反[Z]2[X]·[Y] 0.01220.01×0.01应前后气体物质的量不变，故再充入 0.2 mol Z，新平衡相当于原平衡增大压强，平衡不移动，平衡时 X 的体积分数不变。9．在一密闭容器中发生反应：2X(g)＋Y(g) aZ(g) Δ H＝ Q kJ·mol－1 ，开始按体积比 2∶1 将 X、Y 充入反应器中，一定条件下发生反应。图甲和图乙是根据反应绘制的图象，下列有关说法正确的是 ( C )导 学 号 68732370A．图甲， p1＞ p2， a＜3B．图甲， T1＜ T2， Q＞0C．图乙， t1时表示恒温、恒压条件下，向平衡体系中充入一定量的 Z 气体D．图乙，如果 a＝3， t2时表示向体系中加入了催化剂 解析：A 项，图甲，在同一温度下( T1)， p1压强下先达到平衡，说明 p1p2，由图可知压强大时 Z 的体积分数反而小，说明增大压强平衡逆向移动，则 a3；B 项，图甲，在同一压强下( p2)， T2温度下先达到平衡，说明 T2T1，由图可知温度高时 Z 的体积分数反而小，说明升高温度平衡逆向移动，则 Q v′(逆)，故选 C。11．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO 2(g)＋O 3(g)N 2O5(g)＋O 2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( A )导 学 号 68732372A B C D升高温度，平衡常数减小0～3 s 内，反应速率为：v(NO2)＝0.2 mol·L －1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则 x 为 c(O2)解析：A 项正确，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；B 项错误， v(NO2)应等于 0.2 mol·L－1 ·s－1 ；C 项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；D 项错误，达平衡时，增大c(O2)，平衡逆向移动，NO 2的转化率会减小。12．一定温度下，向某密闭容器中加入 0.2 mol CO 和 0.2 mol H2O，发生反应 CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)，4 min 时反应达到平衡状态，测得， n(CO)∶ n(CO2)＝3∶2，下列说法正确的是 ( C )导 学 号 68732373A．缩小容器的体积，混合气体的密度不变B． v(CO)＝ v(CO2)时，表明反应达到平衡状态C．平衡时 CO 和 H2O 的转化率相等D．无法计算该条件下反应的化学平衡常数解析：缩小容器的体积，化学平衡不移动，但混合气体的密度变大，A 项错误； v(CO)＝ v(CO2)指的是同一反应方向，不能表示反应已达到平衡状态，B 项错误；由于起始充料的量之比与方程式中反应物的化学计量数之比一致，故各反应物的转化率一样，C 项正确；由化学平衡常数表达式 K＝ ＝ ＝c CO2 ·c H2c CO ·c H2On CO2V ·n H2OVn COV ·n H2OV，而根据题意可求出达到平衡状态时，反应体系中 CO、H 2O、CO 2、H 2的n CO2 ·n H2n CO ·n H2O物质的量，则可求出其平衡常数，D 项错误。13．已知：在 300 K 时，A(g)＋B(g)2C(g) ＋D(s)的化学平衡常数 K＝4，在该温度下，向 1 L 容器中加入 1 mol A 和 1 mol B 发生反应，下列叙述不能作为该反应达到平衡状态的标志的是 ( A )导 学 号 68732374①C 的生成速率与 C 的消耗速率相等 ②单位时间内生成 a mol A，同时消耗 2a mol C ③A、B、C 的浓度不再变化 ④C 的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的密度不再变化 ⑦A、B、C 的分子数之比为 1∶1∶2A．②⑤ B．④⑦C．②③ D．④⑥解析：①C 的生成速率为 v(正)，C 的消耗速率为 v(逆)，因为 v(正)＝ v(逆)，故反应达到平衡状态。②在反应过程中的任意时刻都符合，不能用于判断反应是否达到平衡状态。③④都能说明反应体系中各物质的百分含量不变，可以判断反应达到平衡状态。⑤该反应是一个气体体积不变的可逆反应，压强始终保持不变，所以不能用压强不变来判断反应是否达到平衡状态。⑥该反应中气体的体积不变，当气体的质量不再变化时，则混合气体的密度不变，可以判断反应达到平衡状态。⑦由 A、B、C 的分子数之比为 1∶1∶2，可以计算出此时的浓度商和平衡常数相等，可以判断反应达到平衡状态。14．密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋H 2O(g)H 2(g)＋CO 2(g)。在 500 ℃时，平衡常数 K＝9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是 0.02 mol/L，则在此条件下 CO 的转化率为 ( C )导 学 号 68732375A．25% B．50%C．75% D．80%解析：设平衡时 CO2的浓度为 x moI/L。CO ＋ H 2O H 2＋CO 2起始浓度(mol/L) 0.02 0.02 0 0平衡浓度(mol/L) 0.02－ x 0.02－ x x xK＝ ＝ ＝9，c H2 ·c CO2c CO ·c H2O x2 0.02－ x  0.02－ x解得 x＝0.015。所以，CO 的转化率＝ ×100%＝75%。0.015 mol·L－ 10.02 mol·L－ 115．对于可逆反应 N2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) Δ Hp1)B．②温度对反应的影响C．③平衡体系增加 N2对反应的影响D．④催化剂对反应的影响解析：①中由于 p1条件下反应先达平衡状态，即 p1p2，A 错误；升高温度，N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)Δ Hv 逆 ，平衡正向移动，C 正确。16．一定条件下，在某密闭容器中进行如下反应： mA(g)＋ nB(g) pC(g)＋ qD(g)，若增大压强或升高温度，重新达到平衡，反应速率随时间的变化过程如图所示，则对该反应的叙述正确的是 ( C )导 学 号 68732377A．正反应是吸热反应 B．逆反应是放热反应C． m＋ np＋ q解析：升高温度，由图像判断平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，A、B 不正确；增大压强，由图像判断平衡向逆反应方向移动，即逆反应气体体积减小，C 正确，D 不正确。17．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入 2 mol SO2和 1 mol O2，发生下列反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，达到平衡后改变下列条件，SO 3气体平衡浓度不改变的是( B )导 学 号 68732378A．保持温度和容器体积不变，充入 1 mol SO3(g)B．保持温度和容器内压强不变，充入 1 mol SO3(g)C．保持温度和容器内压强不变，充入 1 mol O2(g)D．保持温度和容器内压强不变，充入 1 mol Ar(g)解析：充入 1 mol SO3相当于充入 1 mol 的 SO2和 0.5 mol 的 O2，在恒温恒容下，相当于加压，SO 3的平衡浓度增大；在恒温恒压下，由于新充入的 SO3完全转化成 SO2和 O2与起始充入的 SO2和 O2的物质的量比值相同，故 SO3的浓度不变，A 不符合题意，B 符合题意。恒温恒压下充入 O2，平衡正向移动，SO 3浓度增大，恒温恒压下充入 Ar 气相当于减压，SO3浓度减小，C、D 都不符合题意。 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 49 分)18．(10 分)在一定条件下，可逆反应 A＋B mC 变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物 C 在混合物中的质量分数， p 为反应在 T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况，问： 导 学 号 68732379(1)温度 T1__大于__ T2(填“大于” “等于”或“小于”)。(2)正反应是__放热__反应(填“吸热”或“放热”)。(3)如果 A、B、C 均为气体，则 m__大于__2(填“大于” “等于”或“小于”)。(4)当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强__增大__(填“增大” “减小”或“不变”)，平衡__不__移动(填“向正反应方向” “向逆反应方向”或“不”)。解析：由图像知温度 T1时到达平衡用时间少，则反应速率快，说明温度大于 T2；升高温度 C 的百分含量降低，平衡逆移，则正反应放热；加压 C 的百分含量降低，平衡逆移，则正反应体积增大， m 大于 2；当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强增大，但对该反应体系来说，各物质浓度没有变化，平衡不移动。19．(9 分)在某一容积为 2 L 的密闭容器内，加入 0.8 mol 的 H2和 0.6 mol 的 I2，在一定条件下发生如下反应：H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ，Δ H__b＋2 c__(填含 b、 c 的代数式)。 b、 c、 d 三者的关系服从 b__2/3(d－4 c)__(填含 c、 d 的代数式)。解析：分别列出三个平衡的起始量、反应量、平衡量即可简单求得 P4和 PH3的平衡量。由于平衡量均大于 0，可求出两个不等关系。21．(12 分)甲醇被称为 21 世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用 CH4和H2O 为原料来制备甲醇。 导 学 号 68732382(1)将 1.0 mol CH4和 2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为 100 L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋H 2O(g)CO(g) ＋3H 2(g) ⅠCH4的转化率与温度、压强的关系如图。①已知 100 ℃时达到平衡所需的时间为 5 min，则用 H2表示的平均反应速率为__0.003_0_mol·L－1 ·min－1 __。②图中的 p1__”或“＝”)，100 ℃时的平衡常数为__2.25×10－4 __。③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将__减小__(填“增大” “减小”或“不变”)。(2)在压强为 0.1 MPa 条件下，将 a mol CO 与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) Ⅱ①该反应的 Δ H__”或“＝”)。②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是__B、D__。A．升高温度B．将 CH3OH(g)从体系中分离C．充入 He，使体系总压强增大D．再充入 1 mol CO 和 3 mol H2解析：(1)①用甲烷表示的平均反应速率为(1.0×0.5)÷(5×100)＝0.001 0 mol·L－1 ·min－1 ，则用氢气表示为 0.003 0 mol·L－1 ·min－1 。②同一温度下， p1的转化率大于 p2，此反应增大压强反应左移，所以 p1小于 p2。③降低温度，反应速率减小(不受平衡移动的影响)。(2)①此反应为化合反应，放热，Δ H”或“＝” ，下同)；2 p2__ p3。解析：(1) CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)起始浓度(mol/L) 5 a 10 a 0转化浓度(mol/L) 3 a 6 a 3 a平衡浓度(mol/L) 2 a 4 a 3 a所以平衡常数 K＝ ＝ 。若达平衡后再向容器中投入 10a mol 3a2a× 4a 2 332a2CO、20 a mol H2和 10a mol CH3OH(g)，则此时 Qcα 3，所以 α 1＋ α 3p3。第二章化学反应速率和化学平衡章末 专题 复 习 1 知识网络2 专题归纳3 触及高考知 识 网 络专 题 归 纳专题 1 化学反应速率和化学平衡图像3． 转化率或百分含量与时间、压强、温度的图像另外，还有：由 (5)可知， p1p2， m＋ n＝ p＋ q或使用了催化剂。由 (6)中 (A)、 (B)两线可知， p10。由 (8)可知，升温， C%减少， ΔHp。由 (9)可知： m＋ n＝ p， ΔH0。温馨提示： 解决平衡 图 像 问题 的基本思路： “先拐先平，数 值 大 ”和 “定一议 二 ”。B A．图 1中， 0～ 10 min内， v(N2)是不断增大的B．图 1中，从 11 min起保持其他条件不变，压缩容器的体积为 1 L，则 n(N2)的变化曲线为 dC．图 2中 a、 b、 c三点所处的平衡状态中， N2转化率最高的是 b点D．图 2中 T1和 T2表示温度，对应温度下的化学平衡常数为 K1、 K2，则 T1T2， K1K2解析： 随着反 应 的 进 行， c(N2)逐 渐 减小，且 单 位 时间 内减小的幅度也在逐 渐 减小，所以 v(N2)逐 渐 减小， A错误 ； 压缩 容器的体 积 ，在 压缩 的瞬 间n(N2)不 变 (注意本 题图 1中 给 出的是物 质 的量，不是 浓 度 )，平衡右移，使 n(N2)逐 渐 减小， B正确；同一温度下，随着 c(H2)的增大， N2的 转 化率逐 渐 增大，所以在 a、 b、 c三点中 c点 时 N2的 转 化率最高， C错误 ；根据 图 2，当 n(H2)相同 时，升高温度，平衡左移， NH3%减小，所以 T1K2， D错误 。误区警示： (1)忽略坐标的含义，误认为图 1中纵坐标表示的是浓度，压缩容器的体积为 1 L，认为氮气的浓度会增大，错误判断 n(N2)的变化曲线应为 b。 (2)对图 2的理解错误，认为 a、 b、 c三点所处的平衡状态中， b点氨气的含量最大而错误判断反应物 N2的转化率最高，其实氮气的量是不变的，随着氢气的量增多，氮气的转化率增大。此类型试题考查的内容较多，综合性较强。解题时要准确判断平衡点，同时更要注意图像中坐标的含义，抓住曲线的拐点和终点，判断引起曲线发生变化的原因。C A．反应方程式中 n＝ 2B．该反应的 ΔS0C． 10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强D． 0～ 5 min内，平均反应速率 v(X)＝ 0.04 mol·L－ 1·min－ 11．等效平衡化学平衡状态与条件息息相关，而与建立平衡的途径无关。对于同一可逆反应，在一定条件 (恒温恒容或恒温恒压 )下，以不同投料方式 (即从正反应、逆反应或从中间状态开始 )进行反应，只要达到平衡时各物质的百分含量 (体积分数、物质的量分数或质量分数 )相等，这样的化学平衡即互称为等效平衡。专题 2 等效平衡2．分类与规律(1)恒温恒容条件下的等效平衡第一类：恒温恒容时，对于反应物前后气体分子数不等的可逆反应，只改变起始物质的加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一半边的物质，其平衡物质的量与原平衡相同 (即： “一边倒 ”)，简称为 “恒温恒容量相等 ”。温馨提示： 分析等效平衡的关 键 是分清全等平衡和等比平衡，分析化学平衡有关 问题时 常用以下两种方法：(1)“极限思 维 法 ”：任何可逆反 应 均可以看成完全不反 应 和完全反 应 的中 间 状 态 。我 们 在求某一物 质 在平衡状 态 的 浓 度取 值 范 围时 ，常采用极限思 维 法， 让 正反 应 (或逆反应 )完全 进 行，可以求得其取 值 范 围 或极 值 。(2)“虚 拟 法 ”：任何一个可逆反 应 体系，在相同条件下从不同的状 态 开始，只要达到平衡时 的条件 (温度、 压 强 、 浓 度 )完全相同， 则 可以形成等效平衡。我 们 在解 题 中若遇到将两个状 态进 行比 较这类问题 ，可以 “虚 拟 ”一个中 间过 程，如一个容器、一个隔板等，然后再 进 行比 较 。3． 等效平衡原理的应用(1)判断同一可逆反应在相同的反应条件下是否为相同的平衡状态。(2)求要达到等效平衡，两种不同状态下起始量之间的关系式。(3)求属于等效平衡状态下的反应方程式的化学计量数。温馨提示： 两种情况下所达到的等效平衡及其等效程度的区 别 ：一种所达到的等效平衡状 态 ，反 应 混合物中各 组 分的 浓 度、物 质 的量、 质量分数 (或气体的体 积 分数 )均相同， 类 似于几何学上的全等 图 形。另一种所达到的等效平衡状 态 ，反 应 混合物中各 组 分的百分含量相同，各成分的物 质 的量与原平衡成比例， 类 似于几何学上的相似 图 形。第二章化学反 应 速率和化学平衡氢 氧化 钠 与 盐 酸混合即可自 动发 生反 应生成 氯 化 钠 和水， 为 什么 氯 化 钠 与水混合不会自 动发 生反 应 生成 氢 氧化 钠 和 盐 酸呢？用氢 气和氮气合成氨 时 ，即使 氢 气和氮气的物质 的量之比 为 3∶1，它 们 也不能全部反 应 ， 这是 为 什么？ 氢 气与氧气的混合物一 经 点燃立即 发 生爆炸式反 应 ，但在常温下 氢 气与氧气的混合物却能 长 期存在， 这 又是 为 什么？以上 问题 分 别 涉及到化学反 应 的方向、限度和速率 问题 。如何判定一个化学反 应 在指定条件下能否 发 生，以及在什么条件下可能 发生，涉及的是化学反 应 的方向 问题 。一个可能 发 生的反 应进 行的程度如何，在允 许 的情况下如何通 过 改 变 反 应 条件 获 得尽可能高的 转 化率，涉及的是化学反应 的限度 问题 。 对 反 应 的方向和限度的分析完全是理 论 分析，它只能指出反 应发 生的可能性和 趋势 ，并不能 说 明 该 反 应 能否 实际发 生。一个反 应实际进 行的情况 还 涉及到反 应 速率 这 一因素。事 实 上，达到高 转 化率和高反 应 速率所需要的条件往往是相互矛盾的。在 实际 生 产 中，不能片面追求高 转 化率或高反 应速率，而 应该选择 以 较 高速率 获 取适当 转 化率的反 应 条件。化学反 应 速率、化学平衡和化学反 应进 行的方向等化学反 应 原理知 识 ，是中学化学的重要理 论 之一，也是后面学 习 的基 础 。其中影响化学反 应 速率的因素和化学平衡是高考的 热 点，学 习时应 重点掌握。 第一节 化学反应速率1 新 课 情境呈 现2 课 前新知 预习3 预习 自我 检测4 课 堂探究研析5 学科核心素养6 课 堂达 标验 收7 课 后素养演 练新 课 情境呈 现北京的故 宫 是世界著名的古建筑群，是世界珍 贵 的文化 遗产 。在保和殿后，有一 块 巨大的 “云 龙 陛石 ”，上面雕刻有精美的蟠 龙图 案。但是，近些年浮雕已开始受 损 ，一些 细 小的花 纹 已 变 得模糊不清。在太和殿周 围 的 汉 白玉 护栏的蟠 龙 柱以及吐水 龙头 上的花 纹 也不同程度地受到腐 蚀 。据 统计 ，世界上的古建筑在 20世 纪 所遭受的腐 蚀 比 过 去几百年甚至几千年所遭受的腐 蚀还 要 严 重，有的已面目全非， 这 真是一 场 大的灾 难 。那么， 这场 灾 难 的罪魁 祸 首是 谁 呢？我 们 知道 CaCO3在 风 吹日晒、雨淋 时 会和 H2O、 CO2反 应 生成可溶性的Ca(HCO3)2而使石雕、建筑受 损 ，但是 历 史上几千年 这 种腐 蚀 都是很慢的， 为什么上世 纪 的腐 蚀 就 这 么快呢？ 现 在就 让 我 们带 着 这 些 问题 一起走 进 本章知识 的学 习 ，揭开化学反 应 神秘的面 纱 吧！课 前新知 预习一、化学反 应 速率1． 表示方法(1)可用 单 位 时间 内反 应 物或生成物的 __________变 化来表示。(2)在容 积 不 变 的反 应 容器中，通常用 单 位 时间 内 ___________________或 ___________________来表示。浓 度 反 应 物 浓 度的减少 生成物 浓 度的增加 2．表达式及其 单 位(1)表达式 _____________。(2)单 位： __________________________________。mol·L－ 1·min－ 1或 mol·L－ 1·s－ 1 m∶n∶p∶q 二、化学反 应 速率的 测 量1．化学反 应 速率 测 量的基本思路化学反 应 速率是通 过 __________测 定的。因 为 化学反 应 中 发 生 变 化的是体系中的化学物 质 (包括反 应 物和生成物 )，所以与其中任何一种化学物 质 的 浓度 (或 质 量 )相关的性 质 在 测 量反 应 速率 时 都可以加以利用。实验 2．用于化学反 应 速率 测 量的物 质 的性 质(1)直接可 _____________，如 释 放出气体的体 积 和体系的 压 强 。(2)依靠科学 仪 器才能 测 量的性 质 ，如 _____________、 ____________、____________、 ____________等。(3)在溶液中，当反 应 物或 产 物本身有比 较 明 显 的 颜 色 时 ，常常利用__________和 __________________________来跟踪反 应 的 过 程和 测 量反 应速率。观 察的性 质 颜 色的深浅 光的吸收 光的 发 射 导电 能力 颜 色深浅 显 色物 质浓 度 间 的正比关系 预习 自我 检测× × √ × 解析： A项中，化学反应速率是指一段时间内某种反应物或生成物的平均反应速率； B项中 0.8 mol·L－ 1·s－ 1不是指反应 1 s时某物质的浓度为 0.8 mol·L－ 1，而是指 1 s内该物质的浓度变化量为 0.8 mol·L－ 1； D项中反应速率与反应现象无必然联系。C 解析： 同一反应中，用不同物质浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，但意义相同，故 A项正确；固体和纯液体不能用来表示化学反应速率，故 B项， C项错误；化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度增加来表示，故 D项错误。A A 解析： 可以将反应速率均转化成 B的反应速率再进行比较，若 v(A)＝ 0.5 mol·L－ 1·s－ 1 ，则 v(B)＝ 0.25 mol·L－ 1·s－ 1；若 v(C)＝ 0.8 mol·L－ 1·s－ 1，则v(B)＝ 0.27 mol·L－ 1·s－ 1；若 v(D)＝ 1 mol·L－ 1·s－ 1 ，则 v(B)＝ 0.2 mol·L－ 1·s－ 1。综上所述，反应速率最快的是 B。B 课 堂探究研析化学反 应 速率是用来衡量化学反 应进 行快慢程度的物理量。通常用 单 位 时间 内反 应 物 浓 度的减少或生成物 浓 度的增加来表示化学反 应 速率。 显 然它与两个因素有关：一个是反 应 的 时间 ；另一个是反 应 物或生成物的 浓 度 变 化。反 应物 浓 度随着反 应 的 进 行而不断减小，生成物 浓 度随着反 应 的 进 行而不断增大。具体 应 用 时 注意以下几个方面：知 识 点 1 化学反 应 速率解析： 经 2 min后， B的浓度减少了 0.6 mol·L－ 1，这 2 min内的平均反应速率 v(B)＝ 0.3 mol·L－ 1·min－ 1，而不是 2 min末时的反应速率， C错；根据反应速率之比等于化学计量数之比可知 B正确， A、 D错误。B 解析： 化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的，即用单位时间内浓度的改变量来表示。C 知 识 点 2 化学反 应 速率的 计 算化学反应速率基 础 巩 固 1．对于化学反应 3W(g)＋2X(g)= ==4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是( C )导 学 号 68732175A． v(W)＝3 v(Z) B．2 v(X)＝3 v(Z)C．2 v(X)＝ v(Y) D．3 v(W)＝2 v(X)解析：用反应中不同物质的浓度表示反应速率时，其反应速率之比等于化学方程式中的系数之比，则有 v(W)∶ v(X)∶ v(Y)∶ v(Z)＝3∶2∶4∶3。2．将气体 A2、B 2各 1 mol 充入 1 L 的密闭容器中反应，生成气体 C，一段时间后，测得 c(A2)为 0.58 mol·L－1 ， c(B2)为 0.16 mol·L－1 ， c(C)为 0.84 mol·L－1 ，则 C 的化学式为 ( C )导 学 号 68732176A．AB B．A 2B C．AB 2 D．A 2B2解析：该段时间内，A 2、B 2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。由题意可得 A2、B 2、C 物质的量浓度的变化值，求出 A2、B 2、C 三种物质的化学计量数比为1∶2∶2，结合质量守恒定律可知 C 的化学式为 AB2。3．在一密闭容器中充入一定量的 N2和 O2，在电火花作用下发生反应 N2＋O 2===2NO，经测定前 3 s 用 N2表示的反应速率为 0.1 mol·L－1 ·s－1 ，则 6 s 末 NO 的浓度为( C )导 学 号 68732177A．1.2 mol·L －1 B．大于 1.2 mol·L－1C．小于 1.2 mol·L－1 D．不能确定解析：前 3 s 用 N2表示的反应速率为 0.1 mol·L－1 ·s－1 ，即用 NO 表示的反应速率为0.2 mol·L－1 ·s－1 ，如果 3～6 s 的反应速率仍为 0.2 mol·L－1 ·s－1 ，则 NO 的浓度为1.2 mol·L－1 ，由于随着反应进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故应小于 1.2 mol·L－1 。4．在四种不同条件下测得反应 2SO2＋O 22SO 3的反应速率如下表所示：编号 (1) (2) (3) (4)v(SO2) v(O2) v(SO3) v(O2)反应速率[mol/(L·min)]0.4 0.25 0.5 0.3其中反应速率最快的是 ( D )导 学 号 68732178A．(1) B．(2) C．(3) D．(4)解析：由反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可得： v(SO2)＝ v(O2)＝ v(SO3)，12 12将所得数据作如下换算：(1) v(SO2)＝0.2 mol/(L·min)；(2) v(O2)＝0.25 mol/(L·min)；12(3) v(SO3)＝0.25 mol/(L·min)；(4) v(O2)＝0.3 mol/(L·min)，单位相同，数值大者反12应速率快。5．反应 4CO(g)＋2NO 2(g)N 2(g)＋4CO 2(g)开始进行时，CO 的浓度为 4 mol/L，N 2的浓度为 0,2 min 后测得 N2的浓度为 0.6 mol/L，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是 ( D )导 学 号 68732179A． v(CO)＝1.2 mol/(L·s) B． v(NO2)＝0.3 mol/(L·min)C． v(N2)＝0.6 mol/(L·min) D． v(CO2)＝1.2 mol/(L·min)解析：由题意知 N2的反应速率为 ＝0.3 mol/(L·min)，根据化学反应速率0.6 mol/L2 min之比等于化学计量数之比，可得 D 选项正确。要注意的是 A 项中的单位是 mol/(L·s)，故不正确。6．2 mol A 与 2 mol B 混合于 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g) ＋ zD(g)。若 2 s 后， A 的转化率为 50%，测得 v(D)＝0.25 mol/(L·s)，下列推测正确的是 ( A )导 学 号 68732180A． v(C)＝ v(D)＝0.25 mol/(L·s) B． z＝3C．B 的转化率为 25% D．C 的体积分数为 26.8%解析：由 A 的转化率可知，2 s 时反应掉的 A 的物质的量为 1 mol， v(A)＝ ＝0.25 mol/(L·s)，由于 v(A)∶ v(D)＝0.25 mol/(L·s)∶0.25 mol/(L·s)1 mol2 L×2 s＝2∶ z，则 z＝2，B 不正确，A 正确；此时消耗的 B 为 1.5 mol，生成的 C 为 1 mol，则 B的转化率为 ×100%＝75%，C 的体积分数1.5 mol2 mol＝ ×100%＝28.6%。1 mol1 mol＋ 0.5 mol＋ 1 mol＋ 1 mol7．将固体 NH4Br 置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：NH 4Br(s)NH 3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br 2(g)＋H 2(g)，2 min 后，测知 H2的浓度为 0.5 mol·L－1 ，HBr的浓度为 4 mol·L－1 ，若上述反应速率用 v(NH3)表示，则下列速率正确的是( B )导 学 号 68732181A．0.5 mol·L －1 ·min－1 B．2.5 mol·L －1 ·min－1C．2 mol·L －1 ·min－1 D．1.25 mol·L －1 ·min－1解析：此题为连锁反应，即 NH4Br(s)分解生成的 HBr 又有一部分分解，故剩余的 HBr的量为 NH4Br 分解生成的 HBr 的量减去 HBr 分解的量，即 c(HBr)＝ c(HBr)生成 － c(HBr)分解 ，又知 c(H2)＝0.5 mol·L －1 ，则 c(HBr)分解 ＝1 mol·L －1所以 c(HBr)生成 ＝ c(HBr)＋ c(HBr)分解 ＝5 mol·L －1c(NH3)＝ c(HBr)生成 ＝5 mol·L －1v(NH3)＝ ＝2.5 mol·L －1 ·min－1 。5 mol·L－ 1－ 02 min8．在 2 L 密闭容器中进行反应： mX(g)＋ nY(g) pZ(g)＋ qQ(g)，式中 m、 n、 p、 q为物质系数。在 0 min～3 min 内，各物质物质的量的变化如下表所示： 导 学 号 68732182物质时间 X Y Z Q起始(mol) 0.7 12 min 末(mol) 0.8 2.7 0.8 2.73 min 末(mol)0.8已知 2 min 内 v(Q)＝0.075 mol·L －1 ·min－1 ， ＝ ，v Zv Y 12(1)试确定以下物质的相关量：起始时 n(Y)＝__2.3_mol__， n(Q)＝__3_mol__。(2)方程式中 m＝__1__， n＝__4__， p＝__2__， q＝__3__。(3)用 Z 表示 2 min 内的反应速率__0.05_mol·L －1 ·min－1 __。(4)2 min 末 Q 的转化率为__10%__。(5)试判断在 2 min 内 v(正)__” 、 “” 、 “甲丙__。解析：(1)从 0 到 12 s，Δ c(A)＝0.8 mol·L －1 －0.2 mol·L －1 ＝0.6 mol·L －1 ， v(A)＝0.6 mol·L －1 ÷12 s＝0.05 mol·L －1 ·s－1 。(2)前 4 s 内，Δ c(A)＝0.8 mol·L－1 －0.5 mol·L－1 ＝0.3 mol·L－1 ， v(A)＝0.3 mol·L－1 ÷4 s＝0.075 mol·L－1 ·s－1 ； v(A)∶ v(C)＝ a∶ c＝0.075 mol·L－1 ·s－1 ∶0.05 mol·L－1 ·s－1 ＝3∶2，由图像知，在 12 s 时 Δ c(A)∶Δ c(B)＝0.6 mol·L－1 ∶0.2 mol·L－1 ＝3∶1＝ a∶ b，则 a、 b、 c 三者的比例为 3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g) 。(3)生成物 C 的浓度从 0 开始增加，到 12 s 时达到最大，Δ c(A)∶Δ c(C)＝ a∶ c＝3∶2，所以 Δ c(C)＝2×0.6 mol·L －1 ÷3＝0.4 mol·L －1 ，则该曲线如图所示。(4)丙容器中 v(C)＝9.6 mol·L－1 ·min－1 ＝0.16 mol·L－1 ·s－1 ，则甲容器中＝ ＝ ＝0.1 mol·L－1 ·s－1 ，乙容器中v Aa v A3 0.3 mol·L－ 1·s－ 13＝ ＝ ＝0.12 mol·L－1 ·s－1 ，丙容器中 ＝v Bb v B1 0.12 mol·L－ 1·s－ 11 v Cc＝ ＝0.08 mol·L－1 ·s－1 ，故甲、乙、丙三个容器中反应速v C2 0.16 mol·L－ 1·s－ 12率由快到慢的顺序为乙甲丙。8．在 25℃时，向 100 mL 含氯化氢 14.6 g 的盐酸里放入 5.6 g 纯铁粉(不考虑反应前后溶液的体积变化)，反应开始至 2 min 末，收集到 1.12 L(标准状况)H 2，在此之后，又经过 4 min 铁粉完全溶解。则： 导 学 号 68732190(1)在前 2 min 内，用 FeCl2表示的平均反应速率是__0.25_mol·L －1 ·min－1 __。(2)在后 4 min 内，用 HCl 表示的平均反应速率是__0.25_mol·L －1 ·min－1 __。(3)前 2 min 与后 4 min 相比，__前 2_min__的反应速率较快。解析：(1)Fe ＋ 2HCl= ==FeCl2 ＋ H 2↑Δ n 0.05 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.05 molv(FeCl2)＝ ＝0.25 mol·L －1 ·min－10.05 mol0.1 L×2 min(2) Fe＋ 2HCl= == FeCl 2＋H 2↑Δ n 0.05 mol 0.1 mol 0.05 molv(HCl)＝ ＝0.25 mol/(L·min)0.1 mol0.1 L×4 min(3)后 4 min： v(FeCl2)＝0.125 mol·L －1 ·min－1 ，后 4 min 慢。化学反应速率1．某一反应物的浓度是 2.0 mol·L－1 ，经过 4 min后，它的浓度变成 1.68 mol·L－1 ，则在这 4 min内它的平均反应速率为 (__D__)导 学 号 68732169A．0.2 mol·L －1 ·min－1 __ B．0.1 mol·L －1 ·min－1C．0.04 mol·L －1 ·min－1 D．0.08 mol·L －1 ·min－1解析：该物质的浓度由 2.0 mol·L－1 变为 1.68 mol·L－1 ，改变了 0.32 mol·L－1 。所用时间为 4 min，因此它的平均反应速率为：0.32 mol·L－1 /4 min＝0.08 mol·L－1 ·min－1 。2．一定条件下，向 2 L密闭容器中加入 2 mol N2和 10 mol H2，发生反应N2＋3H 22NH 3,2 min时测得剩余 N2为 1 mol，此时表示化学反应速率不正确的是(__D__)导 学 号 68732170A． v(N2)＝0.25 mol·L －1 ·min－1 B． v(H2)＝0.75 mol·L －1 ·min－1C． v(NH3)＝0.5 mol·L －1 ·min－1 D． v(NH3)＝0.25 mol·L －1 ·min－1解析： v(N2)＝ ＝0.25 mol·L －1 ·min－1 2－ 1 mol2 L×2 min用 N2来表示其反应速率时，因为 v(N2)∶ v(H2)∶ v(NH3)＝1∶3∶2，则 v(H2)＝0.75 mol·L－1 ·min－1 ， v(NH3)＝0.5 mol·L －1 ·min－1 。3．甲、乙两容器都在进行 A→B 的反应，甲容器内每分钟减少 4 mol A，乙容器内每分钟减少 2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率 (__D__)导 学 号 68732171A．快 B．慢C．相等 D．无法判断解析：比较速率的快慢要比较单位时间内某种物质浓度变化的大小，而不是物质的量的变化大小；因甲、乙两容器的容积未知，故无法比较。4．用一定量的 SO2和 O2在容积固定的 2 L密闭容器内发生反应：2SO 2＋O 22SO 3，如果 v(SO2)＝0.05 mol/(L·min)，则 2 min后 SO3的物质的量为 (__D__)导 学 号 68732172A．0.1 mol/L B．0.2 mol/LC．0.1 mol D．0.2 mol解析： v(SO3)＝ v(SO2)＝0.05 mol/(L·min)，2 min后 SO3的物质的量为： n(SO3)＝0.05 mol/(L·min)×2 min×2 L＝0.2 mol，D 项正确。5．对于反应 A2＋3B 2===2C来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是(__D__)导 学 号 68732173A． v(B2)＝0.8 mol/(L·s) B． v(A2)＝0.4 mol/(L·s)C． v(C)＝0.6 mol/(L·s) D． v(B2)＝4.2 mol/(L·s)解析：用反应速率判断反应快慢的方法，首先把各物质的反应速率除以其化学方程式中的化学计量数：A 项 ＝ mol/(L·s)，B 项 ＝0.4 mol/(L·s)，C 项v B23 0.83 v A21＝0.3 mol/(L·s)，D 项 ＝1.4 mol/(L·s)，然后比较大小知 D项最大。v C2 v B236．一定温度下，在 2 L的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示： 导 学 号 68732174(1)从反应开始到 10 s，用 Z表示的反应速率为__0.079_mol/(L·s)__，Y 的转化率为__79.0%__。(2)该反应的化学方程式为__X(g)＋Y(g)2Z(g) __。解析：(1)分析图像知：v(Z)＝ ＝0.079 mol/(L·s)1.58 mol2 L×10 sY的转化率＝ ×100%＝79.0%。1.00 mol－ 0.21 mol1.00 mol(2)由各物质转化的量：X 为 0.79 mol，Y 为 0.79 mol，Z 为 1.58 mol，可知方程式中各物质的化学计量数之比为 1∶1∶2，则该反应的化学方程式为 X(g)＋Y(g)2Z(g) 。