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第七章化学反应速率和化学平衡第一讲化学反应速率一、选择题1．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2min后，B的浓度减少了0.6mol·L－1。下列反应速率的表示正确的是()。A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B．用B表示的反应速率是0.3mol·L－1·min－1C．2min末时的反应速率，用B表示为0.3mol·L－1·min－1D．在这2min内用B表示的反应速率的值是减小的，C表示的反应速率逐渐增大解析2min内B的浓度减小0.6mol·L－1，则v(B)＝0.6mol·L－12min＝0.3mol·L－1·min－1，B项正确；由于A为固体，不可用来表示反应速率，A项错误；化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率，C项错误；在同一时间内无论用反应物还是用生成物表示的反应速率其变化趋势是相同的，D项错误。答案B2．已知反应4CO＋2NO22＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()A．v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1B．v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1解析转化为相同的物质进行比较，B项v(CO)＝1.4mol·L－1·min－1，C项v(CO)＝1.6mol·L－1·min－1，D项v(CO)＝1.1mol·L－1·min－1，C项速率最快。答案C3．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为()。①v(A)＝0.45mol·L－1·min－1②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1下列有关反应速率的比较中正确的是()。A．④③＝②①B．④③＝②①C．①②③④D．④③②①解析若将各反应速率均化为以B表示的速率，且以mol·L－1·s－1为单位，①②③④表示的速率分别是0.0225mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1、0.675mol·L－1·s－1，故A正确。答案A4．把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)，在5min时已经生成0.2molW，若测知以Z的浓度变化表示平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是()A．1B．2C．3D．4解析该时间内v(W)＝0.2mol2L5min＝0.02mol·L－1·min－1，v(W)∶v(Z)＝0.02mol·L－1·min－1∶0.01mol·L－1·min－1＝2∶n，所以n＝1。答案A5．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图。下列叙述中正确的是()。A．反应的化学方程式为5YXB．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍C．t2时，正、逆反应速率相等D．t3时，逆反应速率大于正反应速率解析从图像可以看出，t2时刻X、Y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，故C不正确；t3时，反应达到平衡状态，所以正反应速率等于逆反应速率，故D不正确；反应开始时Y物质为10mol，X物质为2mol，t1时刻，X为4mol，增加2mol，Y为6mol，减少4mol故反应的化学方程式为2YX。答案B6．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是()。A．将铜片放入稀硫酸中，无现象。若再向所得溶液中加入硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可看到有氢气生成B．将除去氧化膜的相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应，前者速率大于后者C．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同D．相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐酸反应时，粉末状的反应速率快解析加入硝酸银溶液，铜与其置换出的银形成原电池，铜为负极，失去电子，正极发生还原反应，析出银单质，没有氢气生成，A项错误；由于镁比铝活泼，在相同条件下，镁条与盐酸反应比铝条要快，B项正确；在加热氯酸钾制氧气的实验中，加入二氧化锰作为催化剂，反应速率加快，C项正确；粉末状的大理石与盐酸的接触面积比块状的大理石大，所以反应速率快，D项正确。答案A7．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1其中正确的是()A．①③B．①④C．②③D．③④解析根据v＝ΔcΔt，v(C)＝0.6mol/L2s＝0.3mol·L－1·s－1，v(A)＝v(C)＝0.3mol·L－1·s－1，v(B)＝12v(C)＝0.15mol·L－1·s－1。2s时消耗A的物质的量为：0．3mol·L－1·s－1×2L×2s＝1.2mol，所以A的转化率为1.2mol4mol×100%＝30%,2s时，c(B)＝1mol·L－1－0.15mol·L－1·s－1×2s＝0.7mol·L－1。答案B二、非选择题8．加入0.1mol的MnO2粉末于50mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1g·mL－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示，回答下列问题。(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为_________________________。(2)解释反应速率变化的原因______________________________________。(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度________。(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。解析(1)曲线斜率越大，反应速率越大。(2)随着反应的进行，反应物H2O2的浓度逐渐减小，因此反应速率逐渐减小。(3)根据图像可以看出H2O2完全反应放出60mLO2，H2O2的分解反应为2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑，则n(H2O2)＝60mL22400mL·mol－1×2≈0.00536mol，c(H2O2)＝0.00536mol0.05L≈0.107mol·L－1。(4)反应进行到2分钟时，放出O245mL，则反应生成O2的物质的量为45mL22400mL·mol－1≈0.00201mol，质量为0.00201mol×32g·mol－1≈0.0643g反应消耗的H2O2物质的量为0．00201mol×2＝0.00402mol，0．00536mol－0.00402mol＝0.00134mol，则2分钟时H2O2的质量分数为0.00134mol×34g·mol－150mL×1.1g·mL－1－0.0643g×100%≈0.083%。答案(1)DCBA(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小(3)0.107mol·L－1(4)0.083%9．可逆反应A(？)＋aB＋D(g)，其中a为正整数。反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。试回答下列问题：(1)化学方程式中a＝______，反应物A的状态是_____。(2)该反应的焓变值ΔH________(填“＞”或“＜”)0，在不改变其他条件的情况下增加B的物质的量，平衡________(填“正”或“逆”)向移动，平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：(1)由乙图可以确定p2＞p1，加压时C%减小，平衡逆向移动，故气体反应物的计量数之和小于气体产物的计量数之和，若A为气体，1＋a≥1＋1，故A为非气体，且a＝1。(2)由甲图可以确定T1＜T2，温度升高，C%减小，说明正反应是放热反应，ΔH＜0；在不改变其他条件的情况下增加B的物质的量，平衡正向移动，没有改变温度，平衡常数K不变。答案：(1)1非气态(2)＜正不变10．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10s，用Z表示的反应速率为________________________。X的物质的量浓度减少了____________，Y的转化率为_______________________________________________________________。(2)该反应的化学方程式为____________________________________。(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示：则下列说法符合该图像的是________。A．t1时刻，增大了X的浓度B．t1时刻，升高了体系温度C．t1时刻，缩小了容器体积D．t1时刻，使用了催化剂解析(1)分析图像知：Δc(Z)＝1.58mol－0mol2L＝0.79mol·L－1，v(Z)＝0.79mol·L－110s＝0.079mol·L－1·s－1，Δc(X)＝1.20mol－0.41mol2L＝0.395mol·L－1。Y的转化率φ(Y)＝1.00mol－0.21mol1.00mol×100%＝79.0%答案(1)0.079mol·L－1·s－10.395mol·L－179.0%(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)(3)CD11．一定温度下，在2L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：(1)从反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为________，X的物质的量浓度减少了________，Y的转化率为________。(2)该反应的化学方程式为__________________________________________________。(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如下图所示：则下列说法符合该图像的是________。A．t1时刻，增大了X的浓度B．t1时刻，升高了体系温度C．t1时刻，缩小了容器体积D．t1时刻，使用了催化剂解析(1)分析图像知：Δc(Z)＝1.58mol－0mol2L＝0.79mol·L－1，v(Z)＝0.79mol·L－110s＝0.079mol·L－1·s－1，Δc(X)＝1.20mol－0.41mol2L＝0.395mol·L－1。Y的转化率α(Y)＝1.00mol－0.21mol1.00mol×100%＝79.0%。(2)由各物质转化的量：X为0.79mol，Y为0.79mol，Z为1.58mol可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式X(g)＋Y(g)2Z(g)。(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误。由(1)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C正确。D使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。答案(1)0.079mol·L－1·s－10.395mol·L－179.0%(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)(3)CD