内容正文:
有太代商二寒假·化学
假期作业(三)化学反应速率
一知识导图·
(2)用不同物质表示的反应速率之间的关系
7HISHI DAOTI
v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:piq
浓度
化学反
表达式:0
形利化
或(A)-u(B)=u(C)_u(D)
温度
化学
应速剂
规律:速率之比
学反应
化学计量数之比
催化剂
速率的
反过
其他因家
因索
速
基元反应
3.对化学反应速率的正确理解
活化能
有效饿强
解释
活化能
(1)在中学化学中,通常笼统地说化学反应
速率的快慢时,往往是对整个化学反应而言
一平难精训·
的。定量地表示化学反应速率时,是对某种
具体物质而言的,故描述化学反应速率时应
一、化学反应速率
指明物质,即要在化学反应速率后标明具
1.概念、表达式及单位
体的物质。
概念→用来衡量化学反应进行快慢程
(2)化学反应速率一般是指一段时间内的平
度的物理量
均反应速率,而不是瞬时速率。
表示
→用单位时间内反应物浓度的减
(3)在同一化学反应中,虽然用不同物质表
小或生成物浓度的增加来表示
示的化学反应速率的数值不一定相同,但它
反
符号
应
们表示的意义完全相同,即表示整个化学反
表达式
△
率
→v=
△
应进行的快慢。
…表示反应物浓度或生成物浓度的变化
二、外界条件对化学反应速率的影响规律
…表示反应时间的变化
常用单位
→mdl/(L·min)、mdl/(L·s)等
外界条件
影响规律
[注意
固体或纯液体的浓度可视为常数,因此
增大反应物浓度,化学反应速率增大:减
般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
浓度
小反应物浓度,化学反应速率诚小
2.用不同物质表示同一反应的反应速率
(1)表示方法
升高温度,化学反应速率增大:降低温度,
温度
对于任意一个化学反应mA十nB一pC十
化学反应速率诚小
qD,用不同物质表示的化学反应速率:
催化剂可以改变化学反应速率(可以提高
(A)=-△c(A)
△1
(B)=-△c(B)
催化剂
化学反应速率,也可以降低化学反应
u(C)=4c(C)
(D)=4c(D)
速率)
△
△
8
假期作业
为
一跟踪练习
①2NO+H2→N2+H2O2慢
了1A
②H2O2+H2→2H2O快
1.下列说法正确的是
下列说法不正确的是
A.反应物分子相互碰撞即能发生化学反应
A.增大c(NO)或c(H2),均可提高总反应
B.活化分子之间的碰撞,一定可以发生化学
的反应速率
反应
B.c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反
C.活化分子所具有的能量称为活化能
应的反应速率的影响程度相同
D.活化分子百分数越大,反应速率越大
C.该反应的快慢主要取决于反应①
2.下列反应属于基元反应的是
D.升高温度,可提高反应①、②的速率
A.2H,+O,
点燃2H,0
5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式
B.H·+O2→·OH+O·
为NaS,O3+H2SO,一Na2SO,+SO2↑+
C.H+OH-H,O
S¥十HO,下列各组实验最先出现浑浊的
是
(
D.20,d30
反应温
NaSO1溶液
稀硫酸
HO
3.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上
度:℃VmL.c(mol·Lt)VmLc(mol·Ll)Vml
发生氨的分解反应:2NH(g)
催化剂N,(g)十
25
0.1
10
0.1
5
B
25
0.2
5
0.2
10
3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面
35
5
0.1
10
0.1
心
0.2
5
0.2
10
积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下
列说法不正确的是
6.(双选)对于反应N2(g)十O2(g)一
编
cLI03mL-)
时间min
2NO(g),在密闭容器中进行,下列条件能加
号
0
20
40
60
80
快该反应的反应速率的是
(
表面积m
2.402.001.601.200.0
A.缩小体积使压强增大
②
1.200.800.40¥
2a
2.401.600.800.400.40
B.体积不变,充人N2使压强增大
A.实验①,0~20min,v(N2)=1.00×105
C.体积不变,充入He使压强增大
D.压强不变,充入He使体积增大
mol·Ll·min
1
7.反应A→C分两步进行:①A→B,
B.实验②,60min时处于平衡状态,x≠
②B→C。反应过程中的能量变化曲线如
0.40
图所示(E1、E2、E3、E,表示活化能)。下列
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率
说法错误的是
增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应
量
速率增大
4.已知反应2NO十2H2一N2+2H2O的速
率方程为v=kc2(NO)·c(H)(k为速率
常数),其反应历程如下:
反应过程
9
有太代商二寒假·化学
A.三种物质中B最不稳定
0.01mo·L
出现
0.01mol·L.'
水的
实验
B.反应A→B的活化能为E
实验
KIO,酸性溶
蓝色
NaSO,溶液
体积
温度
序号
液(含淀粉)的
的时
C.反应BC的△H=E,一E
的体积/ml
/mI.
体积/ml
间/s
D.整个反应的△H=E,一E,十E,一E
①
5
5
t
8.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解
5
5
40
25
吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各
V
35
25
物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上
下列判断不正确的是
的反应机理和能量图如图:
A.出现蓝色所需的时间:t1>t2>t3
B.实验①③中V,=35,V2=10
C.探究温度对化学反应速率的影响应该选
择实验①②
反应I
反应川
77777777
D.实验时必须保证KIO,过量
铜化剂
10.通过实验测定反应速率的方法有多种:
(1)比较锌粒与不同浓度的H,SO,溶液反
应的反应速率,可通过测定收集等体积H,
反应1
反应Π
需要的
来实现。
反应过程
(2)已知酸性条件下,KMnO溶液与
下列说法正确的是
H,C2O,溶液发生的反应为2MnO,十
A.反应Ⅱ的热化学方程式为CO(g)十
5H,C2O,+6H+—2Mn2++10CO2↑+
8H,O。可通过
HO(g)一H2(g)+CO2(g)△H=
来测定该反应的反应速率。
+akJ·mol厂1(a>0)
(3)已知Na2S,O3+HzSO,—Na2SO,+
B.1 mol CH,OH(g)和1 mol H2O(g)的总
S¥+SO2◆十H2O,则比较相同浓度的
能量大于1 mol CO2(g)和3molH2(g)
Na,S,O3溶液和不同浓度的H,SO,溶液
的总能量
反应的反应快慢可通过测定
C.选择优良的催化剂降低反应I和Ⅱ的活
来实现。
化能,有利于减少过程中的能耗
11.将等物质的量的A和B混合于2L的密闭
D.CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)可认
容器中,发生反应3A(g)十B(g)
xC(g)+2D(g),经过5min后测得D的浓
为是催化剂
度为0.5mol·L1,c(A):c(B)=3:5,
9.某化学课外小组的同学通过实验探究温度
C的反应速率是0.1mol·L1·minl
和浓度对反应速率的影响。反应原理是:
(1)x的值是
210+5S0+2H+一12+5S0+
(2)A在5min末的浓度是
HO,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出
(3)B的平均反应速率是
现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率
D的平均反应速率是
10假期作业
学为
转移4mol电子。(2)化学方程式为2N2O,+
快。C项中体积不变,充入He,总压强虽增大,但体系
C,HN,点誉3N2十2C0,十4H,0,若1m0l袋二甲骄
中各物质浓度均没有改变,故反应速率不变。D项中
完全反应,生成的氧化产物为2 mol CO2和1mol
压强不变,充入He,导致反应体系的体积增大,各物质
的浓度均减小,故反应速率减慢。
N2,还原产物为2molN2,则氧化产物与还原产物的
7.C[由反应过程中的能量变化曲线图可知,A、B、C三
物质的量之比为3:2。
种物质中,物质B的能量最高,而物质能量越高越不
答案(1)①N2H(1)+2H2O2(1)一N2(g)+
4H2O(g)△H--641.625kJ/mol②H2O2③4
稳定,则三种物质中B最不稳定,A项正确:反应物A
④产物稳定且不污染环境
的分子变成活化分子需吸收的能量为E1,所以反应
(2)2N0,+C,H,N点槛3N,十200,十4H,03:2
A→B的活化能为E1,B项正确:物质B的能量比物
质C的能量高,故B→C为放热反应,△H=E一
假期作业(三)
E,C项错误;整个反应的△H=△HA一B十△HB一
C=E-E2十E3一E4,D项正确。]
跟踪练习
8.C[由反应机理图可知,反应I为CHOH一2H2+
1.D[活化分子之间的有效碰撞才能发生化学反应,
CO,反应Ⅱ为CO+H2O一H2十CO2。由能量图可
A、B项错误:活化能是活化分子具有的平均能量与反
知,反应I为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,A错误:对
应物分子具有的平均能量之差,C项错误:活化分子百
比能量图中反应I的反应物所具有的能量和反应Ⅱ
分数越大,则单位体积内活化分子数越多,单位时间
的生成物所具有的能量,可知反应1的反应物和反应
内有效碰撞的次数越多,反应速率越大,D项正确。]
Ⅱ的生成物所具有的能量的大小关系为E■生>
2.BC[氧气和氧气的反应要经过多步反应才能完成,
E1:,B错误:CO(g)属于中间产物,不是催化剂,
不属于基元反应,A项错误;B项中反应是氢气和氧气
D错误.]
反应过程中的一个基元反应,B项正确:H和OH
9.B[①②浓度相同,②温度高,②的反应速率比①快,
的中和反应是基元反应,C项正确:O3转化为(O2的反
③反应温度与②相同,但反应浓度③比②大,③的反
应是总反应,要经过几步反应才能完成,不属于基元
应速率比②快,因此出现蓝色所需的时间:1>t2>t3,
反应,D项错误。]
A正确:根据混合后溶液体积相等,实验①③中V1=
3.C[由表中数据可知,0~2min实险①DN2的平均反应速
40,V2=10,B不正确:①②浓度相同,温度不同,因此
率(N2)=NH)-240-20)X103ml·L
探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②,
2
20min×2
C正确:实验时KIO3过量,则发生2IO+5SO号+
1.00×10-5mol·L1·min-1,A正确;催化剂表面
2H—12+5SO片+H2O,若实验时KIO,少量、则
积的大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨
过量的Na2SO3会与I2反应、实验③与②中Na2SO3
气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气
的量还不同、会影响显色时间、导致实验失败,故实验
浓度为4.00×10-4mol·L1则实验①达到平衡时氡
时必须保证KIO3过量,D正确。]
气浓度也为4.00×10-4mol一1,而恒温恒容条件下,
10.解析(1)比较锌粒与不同浓度的H2SO1溶液反应
实验②相对于实验①为减小压强、平衡正向移动,因
时的速率,可以通过测定收集等体积H2需要的时间
此实验②60min平衡时x≠0.4,B正确;对比实验
来实现。(2)KMnO4与H2C2O4的反应中存在溶液
①、②可知,增加氨气浓度,反应速率不变,C错误:对
颜色的变化,故可通过溶液褪色所需时间来测定反
比实验①、③可知,催化剂表面积增大,反应速率增
应速率。(3)Na2S,O3和H2SO1的反应中有沉淀产
大,D正确。]
生,故可通过测定溶液出现浑浊的时间来比较反应
4.B[根据反应速率方程v=kc2(NO)·c(H2)可知,增
的快慢。
大c(NO)或c(H2),均可提高总反应的反应速率,A项
答案(1)时间(2)溶液褪色所需时间(3)溶液出
正确。根据反应速率方程可知,c(NO)、c(H2)增大相
现浑浊的时间(其他合理答案均可)
同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度不同,如
c(NO)增大2倍,v增大4倍,c(H2)增大2倍,0增大
11.解析(D)=0.5mo·L
-=0.1mdl·L1·min1,
5 min
2倍,B项错误。反应速率由最慢的一步决定,故该反
与C的反应速率相等,故x=2,5min末,c(C)=
应的快慢主要取决于反应①,C项正确。升高温度,可
0.1mol.1.-1·min1X5min=0.5mol.L.1。
以增大活化分子百分数,提高反应①②的速率,D项
设起始时A与B的浓度均为cmol·L1。
正确。]
3A
+B—2C+2D
5.D[反应温度越高,反应速率越快:反应物的浓度越
起始浓度
大,反应速率越快。反应速率越快,出现反应现象就
(mol·L-1)
00
越快。D组实验的温度最高,c(Na2S(O3)、c(HSO)4)
转化浓度
最大门
(mol·L-1)
0.75
0.250.50.5
6.AB[压强对反应速率的影响,本质上是物质浓度对
5min未浓度
反应速率的影响。A项中缩小反应体系的体积,总压
(mol·L1)
c-0.75c-0.250.50.5
强增大,各物质的浓度均增大,故反应速率加快。B项
根据题意得(c-0.75):(c-0.25)=3:5,解得c=
中体积不变,充入N2,反应物浓度增大,反应速率加
1.5,故A在5min未的浓度为(1.5mol·L.-1
61
有女代尊商二寒假·化学
0.75mol·L1)=0.75mol·L1。v(B)=
5.C[由图像可知,压强为p1时,反应在t2时刻达到平
0.25mol·L.-1
=0.05mol·L.1·min-1。
衡,生成物C的体积分数为9:压强为p2时,反应在
5 min
1时刻达到平衡,生成物C的体积分数为92。t2>:
答案(1)2(2)0.75mol·L-1
说明p2时化学反应速率快,先达到平衡,所以压强
(3)0.05mdl·L-1·min10.1mol·L.-1·min1
P2>P1:9>92,说明加压使平衡向逆反应方向移动,
假期作业(四)
即m十n<p十q,则正确的有②⑤,C项正确。]
6.B[850℃下:
2A(g)+B(s)→2D(g)
跟踪练习
起始浓度(mol·L-1)1
0
1.A[将0.2mol·L.1的KI溶液和0.05mol·L.
转化浓度(mol·L-1)0.15
0.15
Fe2(SO,)3溶液等体积混合后,I厂过量,若不是可逆反
平衡浓度(mol·L.1)0.85
0.15
应,Fe3+全部转化为Fe2+,则溶液中无Fe3+,故只需
则850℃时反应的平衡常数K=D)=0.162
要证明溶液中含F®3+,则即能证明此反应为可逆反
2(A)0.85<1,
应,能建立化学平衡。向溶液中滴入KSCN溶液,溶
A项正确:由于反应前后气体体积不变,所以实验I
液变红色,则说明溶液中有F3+,即能说明反应存在
和实验Ⅱ为等效平衡,则有b=2a,B项错误:实验Ⅲ中
平衡,①正确:向溶液中滴入AgNO3溶液有黄色沉淀
反应在30min时达到平衡,a(A)=0.15m0l.L.☐
30 min
生成,溶液中1过量,无论是否存在平衡反应,都会有
0.005mol·1.1·min1,C项正确:容器内气体密度
黄色沉淀生成,所以不能说明反应存在平衡,②错误:
是泥合气体的质量和容器容积的比值,反应过程中气
无论反应存不存在平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入
体的质量是变化的,而容器容积是不变的,因此当容
Kg[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成,③错误;无论
器内气体密度不随时间而变化时反应达到平衡,D项
反应存不存在平衡,溶液中均有12,滴入淀粉溶液后
正确。]
溶液均变蓝色,不能证明存在平衡,④错误.]
7,C[从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质
2.C[X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2是该可逆反
的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是
应进行到一定程度的特殊情况,不能表示反应达到化
吸热反应,即△H>0,A错误:从图示可以看出,在恒
学平衡状态,①错误:可逆反应中,反应物和生成物的
容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的
浓度均不再变化,说明反应已达到化学平衡状态,
量减少,则平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物
②正确:该反应为气体分子数减小的反应,随着反应
质的量增加,而a曲线表示的是物质的量不随温度变
的进行,容器中压强逐渐减小,若压强不再变化,说明
化而变化,B错误:容器容积固定,向容器中充入惰性
反应已达到化学平衡状态,③正确:根据化学方程式
气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,C正确:
可知,单位时间内生成n mol Z.同时生成2 mol Y,表
BaSO1是固体,向平衡体系中加入BaSO,不能改变其
示正、逆反应速率不相等,说明该反应未达到化学平
浓度,因此平衡不移动,氧气的CS是一种重要的化
衡状态,①错误。综上,C项符合题意。]
工原料,平衡转化率不变,D错误。]
3.A[由第1组数据可得,K=cCO)·c(H,O
8.解析(1)升高温度,CO的平衡转化率减小,平衡逆
c(CO2)·c(H2)
向移动,则说明正反应是放热反应,△H<0。(2)增大
0.≈1.62,同理,由第2、3,4组数据计算出的K分
0.562
压强或增大氢气浓度可同时提高反应速率和CO的平
衡转化率。(3)项,升高温度,平衡逆向移动,则该反
别约为1.55、1.62、1.60,取其平均值可得,此温度下
应的平衡常数减小,错误;b项,达到化学平衡后,向恒
该反应的平衡常数约为1.60,平衡常数K只受温度的
容密闭容器中充入稀有气体,各物质的浓度不变,平
影响,与起始浓度无关,A项正确,B项错误;增大CO2
衡不移动,C)的平衡转化率不变,错误:C项,该反应
的起始浓度,CO2的转化率减小,C项错误:反应体系
为气体体积减小的反应,容器内气体压强不再变化
中各物质均为气体,且容积不变,故混合气体的密度
时,反应达到最大限度,正确:d项,由题图可知,保持
始终保持不变,D项错误。]
温度不变,压强由力1→P2,CO的平衡转化率支大,平
4.B[使用催化剂能改变反应速率,能改变反应速率常
衡正向移动,则p1<p2,正确。(4)0~3min内H2的
消耗量为4mol,CH3OH的生成量为2mol,则用
数,测使用催化剂反应②的k正,k地均发生改变,A错
误:反应②存在(正)=k正c(CO)c(C1·),(逆)=
CH,OH表示的反应速率(CH,OHD)=V·△
△n
k笼c(COC·),平衡时正逆反应速率相等,即
2 mol
1
k=
mol·Ll·minl。
kEc(co)c(C)=k生c(CoC1·):k
10L×3mim15
(5)200℃时,
c(COC1·)
c(COC·)=kE,B正
c(CO)Xc(C·),则K=c(CO)×c(C)=k是
CO(g)+2H2 (g)=CH OH(g)
起始量mol
4.0
8.0
0
确;升高温度反应的正逆反应速率都增加,因此升高
平衡量mol
2.0
4.0
2.0
温度反应②的k正、k地都增加,C错误:催化剂不影响
0.2
平衡移动,因此选择合适的催化剂能加快该反应的速
K一0.2×0.=6.25:向上述200℃时达到平衡的恒
率,而COC2的平衡产率不变,D错误。]
容密闭容器中再加入2.0 mol CO、2.0molH2,
62