專題七　化學反應速率與化學平衡第一單元　化學反應速率一、選擇題1．下列關于化學反應速率的說法，不正確的是        (　　)A．化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量B．單位時間內物質的濃度變化大，則化學反應速率就快C．化學反應速率可以用單位時間內生成某物質的質量的多少來表示D．化學反應速率常用單位有mol/(L·s)和mol/(L·min)解析　根據化學反應速率的概念，C項不正確。答案　C2．合成氨反應：3H2＋N2＝2NH3其反應速率可以分別用v(H2)、v(N2)、v(NH3)［單位均為mol/(L·s)］表示，則正確的關系是          （    ）A．v(H2)＝v(N2)＝v(NH3)            B．v(N2)＝2v(NH3)C．v(H2)＝v(NH3)                D．v(N2)＝3v(H2)答案　C3．一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應：2HI(g)H2(g)＋I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1時，需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1時，所需反應的時間為           (　　)A．等于5 s        B．等于10 sC．大于10 s       D．小于10 s解析　c(HI)從0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1過程中：v(HI)＝＝＝0.002 mol·L－1·s－1，假設v(HI)不變，則c(HI)從0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1時，Δt＝＝＝10 s。但反應速率受濃度變化的影響，濃度越大，反應速率越快，而0.07 mol·L－1比1 mol·L－1小，故所需時間長。答案　C  4．一定條件下，在一密閉容器中將1.0 mol/L N2與3.0 mol/L H2合成氨，反應到2 s時測得NH3的濃度為0.8 mol/L,當用氨氣濃度的增加來表示該反應的反應速率時，該反應的反應速率為               （    ）A.0.2 mol/(L·s)      B.0.4 mol/(L·s)C.0.6 mol/(L·s)      D.0.8 mol/(L·s)解析　根據化學反應速率的表示方法可得：v(NH3)=Δc(NH3)/Δt=（0.8 mol/L）/2 s=0.4 mol/(L·s)。答案　B5．對于化學反應3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反應速率關系中，正確的是  (　　)A．v(W)＝3v(Z)      B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)        D．3v(W)＝2v(X)解析　由＝＝＝可知C正確。答案　C6．化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示，計算反應4～8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結果應是????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ?????????????  ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ?????????????  (　　)A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1解析　據圖可知，4 min時化合物Bilirubin的濃度為20 μmol·L－1,8 min時其濃度為10 μmol·L－1，因此4～8 min間的平均反應速率為＝2.5 μmol·L－1·min－1。進一步分析圖像可知0～4 min間的平均分解速率為＝5.0 μmol·L－1·min－1，由以上分析數據大致可確定平均分解速率基本呈等比遞減變化，因此可估算8～12 min間平均分解速率為1.25 μmol·L－1·min－1,12～16 min間平均分解速率為0.625 μmol·L－1·min－1，因此16 min時反應物的濃度大致應為10 μmol·L－1－1.25 μmol·L－1·min－1×4 min－0.625 μmol·L－1·min－1×4 min＝2.5 μmol·L－1，故B項正確。答案　B7．T ℃時在2 L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應生成Z(g)。反應過程中X、Y、Z的物質的量變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，Y的百分含量與時間的關系如圖2所示。則下列結論正確的是????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ?????????????  ?????????????  (　　)A．反應進行的前3 min內，用X表示的反應速率v(X)＝0.3 mol·L－1·min－1B．容器中發(fā)生的反應可表示為：3X(g)＋Y(g)2Z(g)C．保持其他條件不變，升高溫度，反應的化學平衡常數K減小D．若改變反應條件，使反應進程如圖3所示，則改變的條件是增大壓強解析　由圖1知：v(X)＝ mol·L－1·min－1＝0.1 mol·L－1·min－1。Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，故反應可表示為：3X(g)＋Y(g)2Z(g)。由圖3可知：正反應為吸熱反應，故升高溫度，平衡常數K增大。由圖2知；改變條件，反應達到平衡的時間縮短，但平衡未發(fā)生移動，故改變的條件是使用催化劑。答案　B8．向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如右所示。由圖可得出的正確結論是      (　　)A．反應在C點達到平衡狀態(tài)B．反應物濃度：A點小于B點C．反應物的總能量低于生成物的總能量D．Δt1＝Δt2時，SO2的轉化率：A～B段小于B～C段解析　A項，反應在C點時v(正)達最大值，隨后v(正)逐漸減小，并非保持不變，故C點時反應未達平衡狀態(tài)；B項，由正反應速率變化曲線可知，A點的速率小于B點，但開始時通入SO2和NO2，反應由正反應方向開始，故A點反應物的濃度大于B點；C項，在C點之前，反應物濃度逐漸減小，容器的容積保持不變，v(正)逐漸增大說明反應的溫度逐漸升高，該反應為放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量；D項，由v(正)變化曲線可知，A～B段的正反應速率小于B～C段的正反應速率，Δt1＝Δt2時，A～B段消耗SO2的物質的量小于B～C段，故A～B段SO2的轉化率小于B～C段。答案　D二、非選擇題9．在下列事實中，什么因素影響了化學反應的速率？(1)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸__________；(2)黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒__________；(3)KI晶體和HgCl2晶體混合后無明顯現象，若一起投入水中，很快生成紅色HgI2________；(4)熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2很快產生氣體________________；(5)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產生氣體有快有慢______；(6)同樣大小的石灰石分別在0.1 mol·L－1的鹽酸和1 mol·L－1的鹽酸中反應速率不同____；(7)夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現象______。解析　影響化學反應速率的因素除了濃度、溫度、壓強、催化劑以外，光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質等，也會對化學反應速率產生影響。答案　(1)光　(2)反應物的接觸面積　(3)在溶液中，水作溶劑，增大了接觸面積　(4)催、化劑　(5)反應物本身的性質(6)反應物的濃度　(7)反應溫度10．臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等。(1)O3與KI溶液反應生成的兩種單質是____________和____________。(填分子式)(2)O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為0.021 6 mol·L－1。①pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是________________。②在30 ℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為________ mol·L－1·min－1。③據表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為_______。(填字母代號)a．40 ℃、pH＝3.0　b．10 ℃、pH＝4.0　c．30 ℃、pH＝7.0解析　本題考查反應速率的計算及影響因素、電解池電極反應式的書寫及計算等知識。(1)  根據氧化還原反應基本原理不難確定生成的兩種單質是I2和O2。(2)①分析表中的數據知，pH增大，O3的分解速率加快，則對O3分解起催化作用的是OH－。②查表計算v(O3)＝＝1.00×10－4 mol·L－1·min－1。③分析表中數據知，a項中反應時間31＜ta＜158，同理tb＞231，tc<15，故可判斷O3的分解速率的大小順序是b＜a＜c。答案　(1)I2　O2　(2)①OH－?、?.00×10－4?、踒、a、c11．向2 L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應：xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)已知：平均反應速率v(C)＝v(A)；反應2 min時，A的濃度減少了，B的物質的量減少了 mol，有a mol D生成。回答下列問題：(1)反應2 min內，v(A)＝________；v(B)＝________；(2)化學方程式中，x＝________、y＝________、p＝________、q＝________；(3)反應平衡時，D為2a mol，則B的轉化率為________；(4)如果只升高反應溫度，其他反應條件不變，平衡時D為1.5a mol，則該反應的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)；(5)如果其他條件不變，將容器的容積變?yōu)? L，進行同樣的實驗，則與上述反應比較：①反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是________________________________________________________________________；②平衡時反應物的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是_________________________________________________________________________________。解析　本題考查化學反應速率計算以及影響化學反應速率和化學平衡移動的因素，意在考查考生的計算能力和分析解決問題的能力。(1)根據化學反應速率定義：v(A)＝Δc(A)/Δt＝a/(2×2)＝a mol·L－1·min－1，v(B)＝Δc(B)/Δt＝a/(2×2)＝a mol·L－1·min－1。(2)可以求出v(C)＝a mol·L－1·min－1，v(D)＝a mol·L－1·min－1，根據速率之比等于反應方程式中計量數之比，x∶y∶p∶q＝∶∶∶，則x＝2；y＝3；p＝1；q＝6。(3)　　　　2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g)起始/mol  a  b  0變化/mol  a  2a平衡/mol  2aB的轉化率＝×100%。(4)其他條件不變，升高溫度，平衡時D的量減少，說明升高溫度平衡向左移動，即正反應為放熱反應。(5)其他條件不變縮小體積，濃度增大，所以反應速率增大；該反應是氣體體積增大的反應，縮小體積，平衡將向體積縮小的方向移動，即向左移動，所以反應物的轉化率減小。答案　(1) mol·L－1·min－1　mol·L－1·min－1(2)2　3　1　6　(3)×100%　(4)<(5)①增大　體積減小，反應物的濃度增大，因而使反應速率增大②減小　體積減小，氣體的壓強增大，平衡向氣體分子數減少的方向(即逆反應方向)移動，因而使反應物轉化率減小12．自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響。地殼內每加深1 km，壓強增大約25 000～30 000 kPa。在地殼內SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－148.9 kJ·mol－1根據題意完成下列填空：(1)在地殼深處容易有__________________氣體逸出，在地殼淺處容易有_________________________沉積。(2)如果上述反應的平衡常數K值變大，該反應________(選填編號)a．一定向正反應方向移動b．在平衡移動時正反應速率先增大后減小c．一定向逆反應方向移動d．在平衡移動時逆反應速率先減小后增大(3)如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當反應達到平衡時，____(選填編號)。a．2v(正)(HF)＝v(逆)(H2O)b．v(H2O)＝2v(SiF4)c．SiO2的質量保持不變d．反應物不再轉化為生成物(4)若反應的容器容積為2.0 L，反應時間8.0 min，容器內氣體的密度增大了0.12 g·L－1，在這段時間內HF的平均反應速率為_____________________________________。解析　(1)地殼深處壓強大，平衡向氣體體積減少的方向移動，即平衡正向移動，有SiF4和H2O逸出，地殼淺處處壓強小，平衡逆向移動，有SiO2沉積。(2)平衡常數只與溫度有關，平衡常數K值變大，說明平衡正向移動，而降溫平衡正向移動，所以反應速率減小，隨著反應的進行，生成物的濃度越來越大，逆反應速率又逐漸增大。(3)達到平衡時，正逆反應的速率相等，各組分的量不再發(fā)生變化，故c項正確；單位時間內每減少2 mol HF，同時消耗1 mol H2O，故a項不正確，b項不管是否平衡都正確，故b項正確；化學平衡是一種動態(tài)平衡，d項錯誤。(4)8.0 min時，容器內氣體增大了Δm＝0.12 g·L－1×2.0 L＝0.24 g，由反應SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)知：參加反應的n(SiO2)＝0.004 mol。故n(HF)＝0.016 0 mol，v(HF)＝＝0.001 0 mol·L－1·min－1。答案　(1)SiF4、H2O　SiO2　(2)ad　(3)bc(4)0.001 0 mol·L－1·min－1      

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