1、第 3 节 化学反应的速率和限度一、选择题(本题包括 15 小题,每小题 4 分,共 60 分)1.对于在一密闭容器中进行的下列反应:C(s)+O2(g) CO2(g),下列说法中错误的是 ( )A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率B.升高温度可以加快化学反应速率C.增加压强可以加快化学反应速率D.增加木炭的量可以加快化学反应速率2.下列关于化学平衡的说法中,正确的是 ( )A.当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物B.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏C.当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等D.当达到化学平衡时,正逆反应均已停止3.把 0.6 m
2、ol X 气体和 0.4 mol Y 气体混合于容积为 2 L 的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g)。5 min 末生成 0.2 mol W,若测知以 Z 浓度变化表示的平均反应速率为 0.01 molL-1min-1,则 n 的值为 ( )A.4 B.3 C.2 D.14.某反应进行过程中,各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是 ( )A.C、D 是生成物B.反应的方程式为 2A+B=2CC.2 min 后各物质的量不再变化D.该反应不是可逆反应5.反应 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在容积为 10 L 的密闭容器中
3、进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了 0.45 mol,则此反应的平均速率 (x)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为 ( )A. (NH3)=0.010 0 molL-1s-1B. (O2)=0.001 0 molL-1s-1C. (NO)=0.001 0 molL-1s-1D. (H2O)=0.045 0 molL-1s-16.设 C+CO2 2CO(正反应吸热),反应速率为 v1;N2+3H2 2NH3(正反应放热),反应速率为 v2。对于上述反应,当温度升高时,v 1和 v2的变化情况为 ( )A.同时增大 B.同时减小C.v1增加,v 2减小 D.v1减小,v 2增大7.下
4、列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( )A.Cu 能与浓硝酸反应,而不与浓盐酸反应B.Cu 与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快C.N2与 O2在常温、常压下不反应,放电时可反应D.Cu 与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应8.下列四种 X 溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是( )A.1020 mL 3 molL -1的 X 溶液B.2030 mL 2 molL -1的 X 溶液C.2010 mL 4 molL -1的 X 溶液D.1010 mL 2 molL -1的 X 溶液9.反应 3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别
5、为v(A)=0.6 molL -1min-1;v(B)=0.45 molL -1min-1;v(C)=0.015 molL -1min-1;v(D)=0.45 molL -1min-1。则此反应在不同条件下进行最快的是 ( )A. B. C. D.10.在一密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O 2、SO 3的浓度分别为 0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是 ( )A.SO2为 0.4 molL-1、O 2为 0.2 molL-1B.SO2为 0.25 molL-1C.S
6、O2、SO 3均为 0.15 molL-1D.SO3为 0.4 molL-111.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是 ( )A.加热B.不用稀硫酸,改用 98%浓硫酸C.滴加少量 CuSO4溶液D.不用铁片,改用铁粉12.在 2 L 密闭容器中发生反应 N2+3H2 2NH3,经一段时间后 NH3的物质的量增加了 2.4 mol,这段时间内用氢气表示的反应速率为 0.6 molL-1s-1,则这段时间为 ( )A.6 s B.4 s C.3 s D.2 s13.对于可逆反应 M+N Q 达到平衡时,下列说法正确的是 ( )A.M、N、Q 三种物质的浓度一定相等B.
7、M、N 全部变成了 QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止14.一定条件下,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 ( )容器中气体的密度不再发生变化X、Y、Z 的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成 nmol Z,同时生成 2nmol YA. B. C. D.15.(能力挑战题)在一定温度下,容器内某一反应中 M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是 ( )A.化学方程式为 2M NB.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡C.t3时,正反应速率大于逆反应速率D.t1时,N 的浓度是 M 浓
8、度的 2 倍二、非选择题(本题包括 3 小题,共 40 分)16.(12 分)某温度时,在 2 L 容器中,X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至 2 min,Z 的平均反应速率为 。(3)若在 2 min 对容器加热,则反应速率 (填“增大” “减小”或“不变”)。(4)若在 2 min 时分离出部分 Z,则逆反应速率会 (填“增大” “减小”或“不变”)。17.(14 分)(1)反应 A+3B 2C+2D 在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)=0.15 molL -1min-1v(B)=0.60 molL
9、-1min-1v(C)=0.40 molL -1min-1v(D)=0.45 molL -1min-1。该反应进行的快慢顺序为 。(2)在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?集气瓶中有 H2和 Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:_。H 2O2分解生成 O2很慢,但放入少量 MnO2很快产生气体: 。同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢:_。同样大小的石灰石分别在 0.1 molL-1的盐酸和 1 molL-1的盐酸中反应速率不同:_。铁跟稀盐酸反应,加热比常温下反应快:_。18.(14 分)(能力挑战题)在 2 L 密闭容器内,800时反应 2NO(
10、g)+O2(g) =2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:时间(s) 0 1 2 3 4 5n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007(1)上述反应 (填“是”或“不是”)可逆反应,在第 5 s 时,NO 的转化率为 。(2)如图中表示 NO2变化曲线的是 。用 O2表示 02 s 内该反应的平均速率 v= 。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变c.v 逆 (NO)=2v 正 (O2)d.容器内密度保持不变答案解析1.【解析】选 D。将木炭粉碎成粉末可以增大与 O2的接触面积
11、,加快化学反应速率,A 正确;升高温度,化学反应速率加快,B 正确;增加压强,则 O2的浓度增大,可加快化学反应速率,C 正确;因木炭为固态,增加木炭的量不能改变与 O2的接触面积,不能加快化学反应速率,D 错。2.【解析】选 B。当可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,但并未停止,此时反应体系中各成分的浓度不再改变(但不一定相等),当外界条件发生改变时,平衡可能被破坏,B 正确,C、D 错误;可逆反应中,反应物的转化率达不到 100%,A 错误。3.【解析】选 D。因为 v(Z)=0. 01 molL-1min-1,则 5 min 末时生成 Z 的物质的量 n(Z)=5 min0.01
12、 molL-1min-12 L=0.1 mol,n(Z)n(W)=0.1 mol0.2 mol=n2,故 n=1。4.【解析】选 C。根据图像可知该反应进行至 2 min 时各物质的量不再变化且都不等于零,说明该反应为可逆反应;A、B 的物质的量分别减少 2 mol、1 mol,A、B 为反应物;C 的物质的量增加 2 mol,C 为生成物,而 D 的量在反应前后不变,说明 D 为催化剂,故该反应的方程式为2A+B 2C,C 项正确。5.【解析】选 C。根据题给信息,用 H2O(g)表示的反应速率 v(H2O)= =0.001 5 molL-1s-1,因为对同一化学反应,用不同物质表示的反应速
13、率之比等于化学方程式中化学计量数之比,故 v(NH3)= v(H2O)=v(NO)= 0.001 5 molL-1s-1=0.001 0 molL-1s-1;v(O2)= v(H2O)= 0.001 5 molL-1s-1=0.001 25molL-1s-1,C 项正确。6.【解析】选 A。升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,化学反应速率都增大。7.【解析】选 A。要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项 B、D 为浓度不同所致,选项 C 为反应条件不同所致,唯有选项 A 是因浓硝酸与浓盐酸本身
14、性质不同所致。8.【解析】选 C。在溶液中发生的化学反应,反应物浓度越大,反应速率越快,温度越高,反应速率越快,C 中 X 的浓度最大,温度最高,与盐酸反应时速率最快。9.【解析】选 D。同一化学反应,可用不同物质表示其化学反应速率,速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比,所以 v(A)v(B)v(C)v(D)=3122。所以上述四个反应速率用 v(A)分别表示为v(A)=0.6 molL -1min-1;v(A)=1.35 molL -1min-1;v(A)=0.022 5 molL -1min-1;v(A)=0.675 molL -1min-1,所以该反应在不同条件下,进行最快的是,
15、D 正确。【答题技巧】比较化学反应速率快慢的方法比较同一反应在不同条件下的化学反应速率时,若反应速率用不同物质的浓度的变化表示时,不能直接比较速率大小,一般用以下两种方法比较:方法一:将同一反应中,不同物质的浓度变化所表示的化学反应速率都换算成同一物质的浓度变化所表示的化学反应速率,并要求单位一致。再比较该物质的浓度变化所表示的化学反应速率数值的大小,数值大的,反应速率较大;数值小的,反应速率较小。方法二:由反应速率之比与化学方程式中物质的化学计量数之比作比较后作出判断,例如:对于反应 N2+3H2 2NH3,以 N2、H 2表示的化学反应速率分别为 a、b。若 ab=13,表明以 N2、H
16、2表示的化学反应进行一样快;若 ab13,表明以 N2表示的化学反应进行得快;若 ab=(2)光 催化剂 反应物本身的性质及形状反应物的浓度 反应温度18.【解析】(1)反应物 NO 在 3 s 后剩余 0.007 mol,并且不再变化,说明反应达到了平衡状态,此反应一定是可逆反应。NO 的转化率为(0.020 mol-0.007 mol)0.020 mol100%=65%。(2)由平衡体系 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)可知,NO 2为生成物,在 0 s 时,c(NO 2)=0 molL-1,随着反应的进行,c(NO 2)逐渐增大,当达到平衡时,c(NO 2)达到最大值。参加反应的
17、NO 的物质的量为 0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,根据方程式,参加反应的 NO 的物质的量等于生成的 NO2的物质的量,故平衡时 c(NO2)=0.013 mol2 L=0.006 5 molL-1,故表示 NO2变化曲线的为 b。0 s2 s 内,v(NO)=(0.020 mol-0.008 mol)2 L2 s=0.003 molL-1s-1,故 v(O2)= v(NO)=0.001 5 molL-1s-1。(3)a 项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,b 项正确;c 项中说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度总保持不变,故 d 项无法说明该反应是否达到平衡状态。答案:(1)是 65% (2)b 0.001 5 molL -1s-1(3)b、c
