Page8化學反應速率和化學平衡一、選擇題1、制取水煤氣的反應為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＞0；在肯定條件下達化學平衡后，在時間為t時突然變更條件，反應速率的變更如圖所示，在t時所變更的條件是()A．加壓B．升溫C．增大水蒸氣濃度D．增大碳的物質的量【答案】B【解析】此反應具備反應后氣體分子數增大、吸熱的特征。從圖可知在t時突然變更條件，正、逆反應速率均不同程度增加，有可能是升溫或增壓；v′正>v′逆，平衡正向移動，增壓平衡逆向移動，升溫平衡正向移動，B項正確。2、肯定溫度下,10mL0.40mol·L-1H2O2溶液發生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表:t/min0246810v(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變更忽視不計)()。A.0~6min的平均反應速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6~10min的平均反應速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反應至6min時,c(H2O2)=0.30mol·L-1D.反應至6min時,H2O2分解了50%【解析】n(H2O2)=10mL×0.40mol·L-1=4×10-3mol依據反應2H2O22H2O+O2起始 4×10-3mol 0mol6min 2×10-3mol 1×10-3mol轉化 2×10-3mol可求得0~6min內的平均反應速率v(H2O2)=ΔcΔt=≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,故A項正確;隨著反應的進行,反應物的濃度越來越小,反應速率也漸漸減小,故6~10min內的平均反應速率v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1,B項正確;反應進行到第6min時,c(H2O2)=0.20mol·L-1,故C項錯誤;反應前H2O2的濃度為0.40mol·L-1,反應進行到6min時,H2O2的濃度變為0.20mol·L-1,故H2O2【答案】C3、肯定條件下,向2L密閉容器中充入2molN2和10molH2,發生反應N2+3H22NH3。2min時測得剩余N2的物質的量為1mol,下列化學反應速率表示不正確的是()。A.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1B.v(H2)=0.75mol·L-1·min-1C.v(NH3)=1.0mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.5mol·L-1·min-1【解析】2min內,以N2表示的反應速率v(N2)=Δc(N2)Δt=0.25mol·L-1·min-1,A項正確;由于反應速率之比等于化學計量數之比,故v(H2)=3v(N2)=3×0.25mol·L-1·min-1=0.75mol·L-1·min-1,B項正確;v(NH3)=2v(N2)=2×0.25mol·L-1·min-1=0.5mol·L【答案】C4、下列表格中的各種狀況,可以用對應選項中的圖像表示的是()。選項反應甲乙A外形、大小相近的金屬和水反應NaKB4mL0.01mol·L-1KMnO4溶液分別和不同濃度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反應0.1mol·L-1的H2C2O4溶液0.2mol·L-1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1H2SO4溶液反應熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末【解析】由于K比Na活潑,故大小相同的金屬K和Na與水反應,K的反應速率更快,又由于Na、K與H2O反應均為放熱反應,隨著反應的進行,放出大量的熱,反應速率漸漸加快,故A項不正確;由于起始時乙中H2C2O4濃度大,故其反應速率比甲中快,B項不正確;由于甲反應是在熱水中進行的,溫度高,故甲的反應速率大于乙,隨著反應的進行,反應物濃度漸漸減小,故甲、乙中反應速率漸漸減小,C項正確;MnO2在H2O2的分解過程中起催化作用,故乙的反應速率大于甲,D項不正確。【答案】C5、肯定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體,發生化學反應,反應中各物質的物質的量變更如圖所示,下列對該反應的推斷合理的是()。A.該反應的化學方程式為3B+4D6A+2CB.反應進行到1s時,v(A)=v(D)C.反應進行到6s時,B的平均反應速率為0.05mol·L-1·s-1D.反應進行到6s時,各物質的反應速率相等【解析】由圖像可知,B、C為反應物,A、D為生成物,由于各物質的物質的量變更之比等于化學方程式中化學計量數之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=6∶3∶4∶2,所以化學方程式為3B+4C6A+2D,A項錯誤;無論在什么時刻,用各物質表示的速率之比都等于化學計量數之比,故B、D兩項錯誤。【答案】C6、已知汽車尾氣無害化處理的反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),下列說法不正確的是()。A.上升溫度可使該反應的逆反應速率降低B.運用高效催化劑可有效提高正反應速率C.反應達到平衡后,NO的反應速率保持恒定D.單位時間內消耗CO和CO2的物質的量相等時,反應達到平衡【解析】上升溫度,正反應和逆反應速率均加快,A項錯誤;催化劑可以加快化學反應速率,B項正確;達平衡后,各組分的速率保持不變,C項正確;由于CO和CO2的化學計量數相等,故當兩者單位時間內消耗的量相等時,反應達平衡,D項正確。【答案】A7、下列事實能用勒夏特列原理來說明的是()A.SO2氧化為SO3，往往須要運用催化劑2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)B.500℃左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0C.H2、I2、HI平衡混合氣體加壓后顏色加深H2(g)＋I2(g)2HI(g)D.試驗室采納排飽和食鹽水的方法收集氯氣Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO解析加入催化劑有利于加快反應速率，但不會引起平衡移動，不能用勒夏特列原理說明，A項錯誤；合成氨的正反應是放熱反應，上升溫度平衡逆向移動，500℃左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應，是從反應速率不能太低和催化劑的活性兩方面考慮，不能用平衡移動原理說明，B項錯誤；在H2(g)＋I2(g)2HI(g)平衡中，增大壓強，濃度增加，顏色加深，平衡不移動，不能用勒夏特列原理說明，C項錯誤；氯氣和水的反應是可逆反應，飽和氯化鈉溶液中氯離子濃度大，化學平衡逆向進行，減小氯氣溶解度，試驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，能用勒夏特列原理說明，D項正確。答案D8、化學與生產、生活及社會發展親密相關,下列有關說法正確的是()。A.碳單質有多種同素異形體,如金剛石、12C、14C、C60等B.用高錳酸鉀溶液、酒精、雙氧水的強氧化性進行殺菌消毒C.用于光纜通信的光導纖維和制作航天服的聚酯纖維都是新型無機非金屬材料D.“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”,對青蒿素的提取屬于物理變更【解析】質子數相同、中子數不同的原子互為同位素,12C、14C是碳的兩種核素,同種元素形成的不同種單質互為同素異形體,金剛石、C60是碳形成的兩種單質,互為同素異形體,A項錯誤;用高錳酸鉀溶液、雙氧水進行殺菌消毒是利用其強氧化性,而用酒精是使蛋白質變性而產生消毒的效果,B項錯誤;制作航天服的聚酯纖維屬于有機物,C項錯誤;“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”,對青蒿素的提取是萃取后過濾,屬于物理變更,D項正確。【答案】D9、用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為探討降解效果。設計如下對比試驗探究溫度、濃度、pH、催化劑對降解速率和效果的影響,試驗測得M的濃度與時間關系如圖所示,下列說法不正確的是()。試驗編號溫度(℃)pH①251②451③257④251A.試驗①在15min內,M的降解速率為1.33×10-5mol·L-1·min-1B.若其他條件相同,試驗①②說明上升溫度,M的降解速率增大C.若其他條件相同,試驗①③證明pH越高,越不利于M的降解D.試驗④說明M的濃度越小,降解速率越快【解析】依據化學反應速率的數學表達式,v(M)=(0.3-0.1)×10-315mol·L-1·min-1=1.33×10-5mol·L-1·min-1,故A項正確;①②不同的是溫度,②的溫度高于①,在相同的時間段內,②中M的濃度變更大于①,說明②中M的降解速率大,故B項正確;①③溫度相同,③的pH大于①,在相同的時間段內,①中M濃度變更大于③,說明①的降解速率大于③,故C項正確;①④M的濃度不同,0~15時間段內,④中M的濃度變更小于①,說明M的濃度越小,【答案】D10、T℃,將2molX和1molY充入體積為1L的密閉容器中,已知:2X(s)+Y(g)2Z(g)ΔH=-MkJ·mol-1。10min后達到平衡,生成0.2molZ,共放出熱量NkJ,下列說法正確的是()。A.在第10min時,Z的反應速率為0.02mol·L-1·min-1B.在0~10min內,Y的反應速率為N10Mmol·L-1C.增加X的物質的量可以加快反應速率D.反應達平衡后,保持T℃,通入稀有氣體增大壓強,則化學反應速率變快【解析】T℃,將2molX和1molY充入體積為1L的密閉容器中,10min后達到平衡,生成0.2molZ,則前10minZ的平均反應速率為0.02mol·L-1·min-1,在第10min時,Z的反應速率肯定小于0.02mol·L-1·min-1,A項不正確;在0~10min內,Y的反應速率為N10Mmol·L-1·min-1,B項正確;X是固體,其濃度是固定不變的,所以增加X的物質的量不能加快反應速率,C項不正確;反應達平衡后,保持T℃,通入稀有氣體,雖然增大了壓強,但是各氣體的濃度不變,所以化學反應速率不變【答案】B二、非選擇題（一）在肯定條件下,二氧化硫和氧氣發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。(1)降低溫度,化學反應速率(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)600℃時,在一容積為2L的密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,在反應進行至10min和20min時,分別變更影響反應的一個條件,反應過程中SO2、O2、SO3物質的量的變更如圖所示,前10min正反應速率漸漸(填“增大”“減小”或“不變”);前15min內用SO3表示平均反應速率為。

(3)圖中反應進程,表示正反應速率與逆反應速率相等(達到平衡狀態)的時間段是。

(4)依據圖推斷,10min時變更的條件可能是(填字母,下同);20min時變更的反應條件可能是。

a.加入催化劑 b.縮小容器容積c.降低溫度 d.增加O2的物質的量【解析】(1)降低溫度,化學反應速率減小。(2)依據圖像可知前10min內反應物濃度漸漸減小,正反應速率漸漸減小;前15min內生成的三氧化硫是0.04mol,濃度是0.02mol·L-1,則用SO3表示的平均反應速率為0.02mol·L-115min=1.33×10-3mol·L-1·min-1。(3)反應混合物中各物質的物質的量不變更,說明反應處于平衡狀態,由圖可知在15~20min、(4)依據圖像可知10min時曲線斜率均增大,說明反應速率加快,因此變更的條件可能是加入催化劑或縮小容器容積,增大壓強;20min時氧氣濃度突然增大,其他物質的濃度不變,因此變更的條件是增加O2的物質的量。【答案】(1)減小(2)減小1.33×10-3mol·L-1·min-1(3)15~20min,25~30