化学反应速率题目

1.化学反应速率：⑴.化学反应速率的概念及表示方法：通过计算式：v=Δc/Δt来理解其概念：①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关；②在同一反应中，用不同的物质来表示反应速率时，数值可以相同，也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此，表示反应速率时，必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如：化学反应mA(g)+nB(g)→pC(g)+qD(g)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q③一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。⑵.影响化学反应速率的因素：I.决定因素（内因）：反应物本身的性质。Ⅱ.条件因素（外因）（也是我们研究的对象）：①.浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。值得注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数；②.压强：对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。值得注意的是，如果增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。③.温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应速率。④.催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。⑤.其他因素。如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。2.化学平衡：⑴.化学平衡研究的对象：可逆反应。⑵.化学平衡的概念（略）；⑶.化学平衡的特征：动：动态平衡。平衡时v正==v逆≠0等：v正＝v逆定：条件一定，平衡混合物中各组分的百分含量一定（不是相等）；变：条件改变，原平衡被破坏，发生移动，在新的条件下建立新的化学平衡。⑷.化学平衡的标志：（处于化学平衡时）：①、速率标志：v正＝v逆≠0；②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化；③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化；④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同；⑤、对于气体体积数不同的可逆反应，达到化学平衡时，体积和压强也不再发生变化。【例1】在一定温度下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A.单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的ABB.容器内的压强不随时间变化C.单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2D.单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B2⑸.化学平衡状态的判断：举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均分子量（）①一定时，只有当m+n≠p+q时，平衡②一定，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡3．化学平衡移动：⑴、勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。⑵、平衡移动：是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。⑶、平衡移动与转化率的关系：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。（一）典型例题【例1】已知合成氨反应为：N2＋3H22NH3，在一定温度下，向1L密闭容器中，加入2molN2和5molH2，一定条件下使之反应，经过2min后测得NH3为0.4mol，求以N2、H2、NH3【解析】化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的，通常用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度得变化值来表示。其单位为mol/(L·min)或mol/(L·s)等。①公式：tCV△C是物质的量浓度的变化而非物质的量的变化，更非质量的变化．这种变化对于反应物而言是浓度的减少，对于生成物而言是浓度的增加。这里浓度的变化实际是取绝对值，是正数。②化学反应速率的单位是由浓度单位和时间单位组成的，为mol/（L·min）或mol/（L·s），两单位间可以换算：60mol/(L·min)=1mol/(L·s)③化学反应速率是指平均反应速率，而不是瞬时反应速率．即为一段时间内的平均值，而非某个时刻的反应速率。而且在不同的时间段，化学反应速率的数值不同．④同一反应，可以选用不同物质的浓度变化表示化学反应速率，所以必须标明是何种物质表示的化学反应速率。用不同物质表示的反应速率虽然数值不同，但表示的都是同一反应在同一时间段内的速率，它们的意义相同，并且数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。⑤并非所有的物质都可以用这种方法表示化学反应速率，固体或纯液体因无浓度变化，所以无法用这种方式表示化学反应速率。化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”：例:mA+nBpC+qD起始:ab00转化:mxnxpxqx平衡:a-mxb-nxpxqx其中：①转化量与方程式中各物质的系数成比例；②这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。③对反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度；对生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度由定义式法求反应速率，需先求浓度的变化量和时间，据浓度的变化量可得出物质的量的变【例2】已知4NH3＋5O2==4NO＋6H2O若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L·min)]表示，则正确的是（）A．2354ONHvv＝B．OHOvv2265＝C．OHNHvv2332＝D．NOOvv＝254【例3】可逆反应A（g）+4B（g）C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（）A.vA==0.15mol/(L·min)B.vB==0.6mol/(L·min)C.vC==0.4mol/(L·min)D.vD==0.01mol/(L·s)【例4】在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（）A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.35mol/LC.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/L【例5】在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是（）A．单位时间内生成nmolA2，同时生成nmolABB．容器内总压强不随时间改变C．单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2D．任何时间内A2、B2的物质的量之比为定值【知识点拨】一定条件下可逆反应中正反应与逆反应的速率相等，反应混和物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。化学反应达到平衡后，反应混和物的百分组成一定可引伸为物质的物质的量浓度、质量分数、体积（物质的量）分数一定、反应物的转化率（利用率）一定。化学平衡的特征：⑴化学平衡是一种动态平衡，即v正=v逆≠0。（动）⑵外界条件（如浓度、温度和压强等）不改变时，化学平衡状态不变。（定）说明：化学平衡状态与反应从正反应开始还是从逆反应无关。⑶当外界条件发生改变时，化学平衡发生移动，直至达到新的化学平衡。（变）【例6】在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)达平衡时，c(C)＝wmol/L。若维持容器内体积和温度不变，按下列四种配比作起始物质，达平衡后，C浓度仍为wmol/L的是（）A.1molA＋0.5molB＋1.5molC＋0.5DB.2molA＋1molB＋3molC＋1molDC.3molC＋1molD＋1molBD.3molC＋1molD【知识点拨】等价转化是一种数学思想，借用到化学平衡中，可以简化分析过程。它指的是：化学平衡状态的建立与反应途径无关，即不论可逆反应是从正方向开始，还是从逆方向开始，抑或从中间状态开始，只要起始所投入的物质的物质的量相当，则可达到等效平衡状态。这里所说的“相当”即是“等价转化”的意思。【例7】在一恒容密闭容器中，反应A(g)+B(g)C(g)达到平衡，若增大A的浓度，使平衡右移，并达到新的平衡，下列说法正确的是（）A．A的浓度一定比原平衡大B．A的转化率增大C．C的百分含量一定大于原平衡C的百分含量D．B的转化率一定增大【知识点拨】影响化学平衡移动的外界因素之一：浓度。在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物浓度可使化学平衡向正反应方向移动；若增大生成物的浓度或减小反应物浓度则化学平衡向逆反应方向移动。注意：①浓度对气体或溶液才有意义，所以改变固体的量时化学平衡不发生移动。②只要增大浓度（反应物或生成物）无论平衡移动方向如何，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值，反之亦然。如：速率——时间图象。增大反应物浓度减小反应物浓度【例8】在一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在850℃时，气体混合物达到下式所示平衡：CO2+H2CO+H2O。已知达到平衡时生成0.75molCO。那么当H2改为9mol，在上述条件下平衡时生成CO和H2O的物质的量之和可能为（）A1.2molB1.5molC1.8molD2.5mol【例9】1molX(g)和1molY(g)和催化剂一起放入反应容器中、发生如下反应：X(g)+Y(g)Z(g)，经过一段时间后，产物Z的压强与温度关系如图：（1）当温度TT0时，v正和v逆关系？（2）当温度TT0时，v正和v逆关系？（3）该反应的正反应是吸热还是放热反应？指出判断依据。【知识点拨】影响化学平衡移动的外界因素之三：温度。在其它条件不变的情况下，升高反应体系的温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低反应体系的温度，平衡向放热反应的方向移动。【例10】可逆反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)；ΔH0。在密闭容器中进行，当达到平衡时欲使混合气体的颜色加深，应采取的措施（）A．减小容器体积B．降低温度C．加入催化剂D．充入HI气体【知识点拨】催化剂不能使化学平衡发生移动，只能改变达到化学平衡所需的时间。这里需注意：这里的改变包括“增大”和“缩短”，应视催化剂的种类。一般为“缩短”。原因：因催化剂能同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，所以不能使平衡移动。正vv逆vvtv逆正v正vv逆vvt正逆P压强()0TT（温度）【例11】可逆反应aA(g)+bB(g)pC(g)，反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示压强不同的曲线，B图表示的是温度不同的曲线，试比较下列大小关系：P1______P2，T1______T2，ΔH_____0，a+b______p。