6.2 化学反应速率与限度-2024-2025学年高一化学期末核心考点聚焦与冲刺指南(人教版2019必修第二册)
2025-06-12
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 化学反应的速率与限度 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.67 MB |
| 发布时间 | 2025-06-12 |
| 更新时间 | 2025-06-12 |
| 作者 | 净月化学驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52541786.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应速率与限度
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
攻坚一 化学反应速率
【典例剖析】
【核心精讲】
1.化学反应速率的计算
2.化学反应速率大小的比较
3.三段式计算化学反应速率
4.影响化学反应速率的因素
攻坚二 化学反应的限速
【典例剖析】
【核心精讲】
1.可逆反应
2.化学平衡的建立
3.化学平衡的特征
4.化学平衡的判断
5.化学反应的调控
04 跟踪训练,闭环提能
学习目标
梳理考点
1. 通过观察不同条件下化学反应现象差异,体会反应速率的直观变化,培养宏观辨识与微观探析核心素养。
2. 通过分析浓度、温度等因素对速率影响的本质,体会化学反应速率的影响规律,培养变化观念与平衡思想核心素养。
3. 通过设计并实施速率影响因素探究实验,体会变量控制的科学方法,培养科学探究与创新意识核心素养。
4. 通过联系工业生产与生活中反应限度的调控,体会化学原理的实际价值,培养科学态度与社会责任核心素养。
1. 化学反应速率的计算
2. 影响化学反应速率的因素
3. 化学平衡的特征
4. 化学平衡的判断
5. 化学反应的调控
攻坚一:化学能反应速率
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.化学反应速率为是指1 s时某物质的浓度为
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
2.已知反应:,经过2min时间,B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是( )
A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min)
C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min)
D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2:3:6
3.把下列四种X溶液分别加入四个盛有盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )
A.的X溶液
B.的X溶液
C.的X溶液
D.的X溶液
4.已知反应是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在时刻,的浓度分别是,则在内,的平均生成速率为
5.在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,
6.(多选)对于反应,其他条件不变时,下列措施不能改变化学反应速率的是( )
A.增大或的浓度 B.增大的浓度
C.增大的量 D.减小的浓度
①固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响。
②对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
7.Ⅰ.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:
(1)该反应的化学方程式为_________________________________________,从反应开始到10s时,Y的转化率为____________________,如果想加快该反应速率,可采取的措施有_________________________________________________(任写一个)。
Ⅱ.把0.5mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L的恒容密闭容器中,使它们发生如下反应:,2min末生成0.6mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05,试计算:
(2)n=__________。
(3)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为_____________。
(4)2min末时Y的浓度为_____________。
(5)2min末,恢复到反应前温度,体系内压强是反应前压强的__________倍。
(1)一看坐标。明确坐标的含义和单位:图中横坐标为时间,纵坐标为物质的量。
(2)二看走向和拐点。物质、为生成物,因为它们的起点是0,且物质的量随时间逐渐增多;物质、是反应物,因为它们的起点不是0,且物质的量随时间逐渐减少。
(3)三看物质的变化量。内、、、的分别为、、、。
(4)四想规律,得结论。、、、四者物质的量的变化之比为,则该反应的化学方程式为。
8.已知反应:4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢:______________________________________________(由大到小的顺序)。
化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)+bB(g)cC(g),即比较与,若>,则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。
考点一 化学反应速率
1.化学反应速率
(1)
(2)各物质的化学反应速率之比=化学计量数之比。
如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q。
①化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
②同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
③固体或纯液体的浓度视为常数,不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。
④任何一种与物质浓度相关的可观测量都可以用来衡量反应过程进行的快慢。如气体的体积、光的吸收、导电能力等。
2.应用“三段式”计算化学反应速率
列起始量、转化量、某时刻量,再根据定义式或比例关系计算。
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,C的浓度为c mol·L-1,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率的计算如下:
mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/mol·L-1 a b c
转化浓度/mol·L-1 x
t1 s时浓度/mol·L-1 a-x b- c+
则v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1。
考点二 影响化学反应速率的因素
1.内因
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。
2.外因
攻坚二:化学反应的限度
1.下列做法与调控化学反应速率无关的是( )
A. 用冰箱冷藏以保鲜食物 B. 食盐中添加碘酸钾预防缺碘
C. 用煤粉代替煤块使炉火更旺 D. 食品包装内放置除氧剂延长保质期
2.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. 、、在容器中共存 B. 、、的浓度均不再改变
C. 、、浓度比为:: D. 正、逆反应速率相等且均等于零
3.“变化观念和平衡思想”是高中化学核心素养的重要组成部分,下列相关叙述正确的是( )
A. 恒温恒容条件下,发生反应,当容器内压强不变,说明反应达到平衡
B. 绝大多数的化学反应是有限度的,限度越高的反应,化学反应速率越大
C. 向溶液中滴加溶液,在充分反应后,取少许混合液滴加溶液,可以验证与的反应是可逆反应
D. 恒温恒容条件下,发生反应,当混合气体分子量不变时不能说明反应达到了平衡
4.在一定温度下的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是 ( )
A. 、、在容器中共存
B. 混合气体的总物质的量不再发生变化
C. 单位时间内生成 ,同时生成
D. 单位时间内消耗 ,同时消耗
不能作为化学平衡状态“标志”的几种情况
(1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
(2)恒温恒容下气体体积不变的反应,体系的压强或气体总物质的量不再随时间的变化而变化,如。
(3)全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化,如。
(4)全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。
(5)反应物或生成物一方为无气体的反应,气体物质的量的百分含量保持不变,如。
5.受热发生反应:。一定温度时,向恒容密闭容器中充入,体系中与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 内,
B. 时,的转化率为
C. 时,
D. 加入高效催化剂,达到平衡时
6.制硫酸时,接触室中发生反应:。下列有关说法不正确的是( )
A. 使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B. 上述条件下达到化学平衡时,各组分浓度保持一定
C. 通过调控反应的条件,可以提高反应进行的程度
D. 延长反应物在接触室内的时间,可使全部转化为
7.阅读下列材料,完成下题:
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。与反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气含、,石灰乳吸收时主要反应为。
7.、在催化剂、表面分别发生如图所示的反应,下列说法正确的是( )
A. 催化剂表面形成键时需吸收能量
B. 使用催化剂可以加快合成氨反应的正反应速率,减慢逆反应速率
C. 反应时催化剂表面有共价键的断裂和形成
D. 催化剂表面反应的化学方程式为
8.下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是( )
A. 汽车尾气中含氮氧化物,主要来源于烃类燃料
B. 用石灰乳吸收和,增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率
C. 收集气体时采用排水法,可提高气体的纯度
D. 用可将转化为,是利用了的还原性
9.固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要。在催化剂、一定压强和温度下合成氨的反应机理如下图所示:下列说法不正确的是( )
A. 和分子被吸附在铁表面发生反应
B. 吸附在铁表面的断裂了键
C. 分子中的键不是同时形成
D. 催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
考点一 可逆反应、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念
在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
双向性
可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应
双同性
正、逆反应是在同一条件下,同时进行
共存性
反应物的转化率小于100%,反应物与生成物共存
2.化学平衡状态
(1)概念
在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立
绘制“反应速率-时间”图像,表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程。
(3)平衡特征
(4)化学平衡状态的判断方法
①v正=v逆
②宏观组成标志
各组分的浓度保持不变,或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态是平衡状态。
③间接标志
a.有气体参加的不等体反应,气体的总压强、总体积、总物质的量不变时,达到平衡状态。
b.如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,达到平衡状态。
c.气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时,要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况,判断是否平衡(若体系中各组分均为气体,气体质量守恒;若体系中不全是气体,要注意气体质量变化)。
考点二 化学反应的调控——工业合成氨
1.化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快,又不能太慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本
从实际生产能力分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析
注意催化剂的活性受温度的限制
2.控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率。
1.下列现象或做法与化学反应速率无关的是
A. “冰墩墩”制作材料生产过程中添加抗老化助剂
B. 水果箱中放置乙烯利
C. 馒头制作过程中用酵头发酵
D. 新冠病毒可能通过气溶胶加速传播
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B. 对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C. 化学反应速率为是指时某物质的浓度为
D. 化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
3.在密闭系统中有反应,能使反应速率加快的措施是通过减小容器体积增大压强 升高温度 将炭粉碎 恒容通入 增加炭的量 恒容条件下通入
A. B. C. D.
4.在一定条件下,将 和 两种气体混合于固定容积为的密闭容器中,发生如下反应:,末该反应达到平衡,生成 ,并测得的浓度为,下列判断错误的是( )
A.
B. 内的反应速率为
C. 混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态
D. 的转化率为
5.等体积等浓度的两份稀硫酸、中分别加入过量的锌粉,同时向中加入少量的溶液,下列各图表示的是产生的体积与时间的关系,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. 、、的浓度相等 B. 正、逆反应速率均等于零
C. 、、在容器中共存 D. 、、的浓度均不再改变
7.化学反应,在下列四个选项中是不同的情况下测得的不同物质的反应速率,其中表示该化学反应的反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
8.某温度下,在恒容密闭容器中投入一定量的、,发生反应:,时生成的物质的量为反应进程如图所示。下列说法中不正确的是
A. 方程式中
B. 后,反应停止了
C. 内混合气体的密度随反应进行而减小
D. 内,的平均反应速率可表示为
9.某温度时,在容器中发生的反应。、物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应为不可逆反应
B. 反应方程式为:
C. ,
D. 在时刻,反应建立平衡
10.一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量、,发生反应:,时生成,、物质的量变化如图。下列说法正确的是( )
A. ,
B. 平衡时向容器中充入,反应速率减小
C. 平衡时气体总压强是起始的
D. 混合气体密度不变时,该反应达平衡状态
11.一定温度下,可逆反应,达到平衡状态的标志
A. 的分解速率和的生成速率比为
B. 单位时间内生成的同时生成
C. A、的物质的量比为
D. A、、的浓度不再发生变化
12.在一个恒温恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡的标志是( )
各组分的物质的量不变
体系的压强不再发生变化 混合气体的密度不变
混合气体的平均相对分子质量不再改变
键断裂的同时有键也断裂
A. B. C. D.
13.在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中,发生如下反应:,末该反应达到平衡,生成,并测定的浓度为,下列判断正确的是( )
A.
B. 内的反应速率为
C. 的转化率为
D. 若混合气体的压强不变,不能表明该反应达到平衡状态
14.为了研究一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是 ( )
A. 越大氧化率越大
B. 温度越高氧化率越小
C. 的氧化率仅与溶液的和温度有关
D. 实验说明降低、升高温度有利于提高的氧化率
15.在密闭容器中,时,反应体系中,随时间的变化如下表所示。
时间
图中,点处_____填“大于”“小于”或“等于”。
图中表示变化的曲线是_____,用表示从内该反应的平均速率_____。
下列能使该反应的反应速率增大的是_____。
及时分离出气体 适当升高温度
增大的浓度 选择高效的催化剂
下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_____填字母,下同。
容器内压强保持不变
容器内的密度保持不变
气体的总质量保持不变 .和的物质的量之比为
16.I.在一定温度下,密闭容器内某一反应中气体、气体的物质的量随时间变化的曲线如图:
比较时刻,正逆反应速率大小___________。填“”“”或“”
若,计算反应开始至时刻用的浓度变化表示的平均反应速率___________。
时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为___________。
如果升高温度,则___________填“增大”“减小”或“不变”。
Ⅱ某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号
纯锌粉
硫酸溶液
温度
硫酸铜固体
加入蒸馏水
本实验待测数据可以是___________,实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
实验发现比实验反应速率快,原因是___________。
17.某化学兴趣小组依据反应,探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题:
I.该小组同学设计了组实验,探究影响化学反应速率的部分因素,具体情况如下表所示。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
加入水的体积
反应温度
表中________,通过实验和实验可探究________对化学反应速率的影响。
该小组同学依据实验条件进行反应并测定其化学反应速率,所得数据如图所示。
计算内用表示的平均反应速率___________
分析实验数据发现,反应过程中该反应的化学反应速率变化为___________填“先增大后减小”或“先减小后增大”。
探究化学反应速率先增大的原因,具体情况如下表所示。
方案
假设
实验操作
该反应放热使溶液温度升高,化学反应速率加快
向烧杯中加入溶液和溶液,测量体系温度
__________
取溶液加入烧杯中,向其中加入少量固体,再加入溶液
方案中的假设为___________。
反应后期化学反应速率减小的原因是___________。
形成原电池也可以影响化学反应速率,如锌和稀硫酸反应时滴加少量溶液可提高制的速率,请写出形成原电池后正极的电极反应方程式___________。
18.在的密闭容器中,和在催化剂的条件下发生反应。和的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。
回答下列问题。
该反应的化学方程式是______。
,以的浓度变化表示的化学反应速率是______。
反应达到化学平衡状态的依据是________。
单位时间内消耗,同时生成
的浓度与浓度均不再变化
正、逆反应速率相等且不等于零
的浓度与浓度相等
对于与生成的反应,在过量时,也不能完全转化为。对此现象,某小组同学提出三个观点:
观点一:只有部分与反应
观点二:与反应生成的同时,分解生成与
观点三:全部转化为后,部分又转化为
查阅资料得到以下两条事实:
事实
事实
一定条件下向密闭容器中充入和,反应一段时间后,存在于、、中
反应过程中,的物质的量变化趋势如图所示
其中可以证明观点一不正确的事实是填或填,下同________,可以证明观点三不正确的事实是________;符合观点二的事实是________。
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$$高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应速率与限度
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
攻坚一 化学反应速率
【典例剖析】
【核心精讲】
1.化学反应速率的计算
2.化学反应速率大小的比较
3.三段式计算化学反应速率
4.影响化学反应速率的因素
攻坚二 化学反应的限速
【典例剖析】
【核心精讲】
1.可逆反应
2.化学平衡的建立
3.化学平衡的特征
4.化学平衡的判断
5.化学反应的调控
04 跟踪训练,闭环提能
学习目标
梳理考点
1. 通过观察不同条件下化学反应现象差异,体会反应速率的直观变化,培养宏观辨识与微观探析核心素养。
2. 通过分析浓度、温度等因素对速率影响的本质,体会化学反应速率的影响规律,培养变化观念与平衡思想核心素养。
3. 通过设计并实施速率影响因素探究实验,体会变量控制的科学方法,培养科学探究与创新意识核心素养。
4. 通过联系工业生产与生活中反应限度的调控,体会化学原理的实际价值,培养科学态度与社会责任核心素养。
1. 化学反应速率的计算
2. 影响化学反应速率的因素
3. 化学平衡的特征
4. 化学平衡的判断
5. 化学反应的调控
攻坚一:化学能反应速率
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.化学反应速率为是指1 s时某物质的浓度为
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【答案】D
【解析】 A(×)化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液反应时无明显现象。
B(×)固体、纯液体的浓度可视为常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
C(×)表示平均1 s的时间内,某物质的浓度变化了。
D(√)化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。
2.已知反应:,经过2min时间,B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是( )
A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min)
C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min)
D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2:3:6
【答案】B
【解析】
A.A物质是固态,不能表示反应速率,A错误;
B.经2min后,B的浓度减少了0.6mol/L,则用B物质表示的反应速率是,B正确;
C.反应速率是一段时间内的平均值,而不是瞬时反应速率,C错误;
D.反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,故B、C、D表示的反应速率比值为3:2:1,D错误;
故选B。
3.把下列四种X溶液分别加入四个盛有盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )
A.的X溶液
B.的X溶液
C.的X溶液
D.的X溶液
【答案】B
【解析】
A.10℃20mL3的X溶液与盐酸混合稀释后,X的浓度为1.2mol/L;
B.20℃30mL2的X溶液与盐酸混合稀释后,X的浓度为1.2mol/L;
C.20℃10mL4的X溶液与盐酸混合稀释后,X的浓度为0.8mol/L;
D.10℃10mL2的X溶液与盐酸混合稀释后,X的浓度为0.4mol/L;
温度越高,反应速率越快,浓度越大,反应速率越快,对比四个选项可知B的温度最高,X的浓度最大,则反应最快,故B正确;
综上所述,答案为B。
4.已知反应是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在时刻,的浓度分别是,则在内,的平均生成速率为
【答案】D
【解析】
本题易错之处是误认为增大反应体系的压强,反应速率一定增大,而错选B项。催化剂能同时、同等程度地改变正、逆反应速率,A项错误;增大压强时若能增大反应体系中物质的浓度,化学反应速率才会增大,如果反应体系中物质的浓度没有增大,反应速率不会增大,B项错误;降低温度,化学反应速率减小,会延长达到化学平衡的时间,C项错误;化学反应速率用单位时间内某物质物质的量浓度的变化来表示,D项正确。
5.在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,
【答案】D
【解析】
A.由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;
B.由图可知,催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;
C.由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2min内Y的浓度变化了2.0mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;
D.使用催化剂I时,在0~2min内,Y的浓度变化了4.0mol/L,则,,故D正确;
答案选D。
6.(多选)对于反应,其他条件不变时,下列措施不能改变化学反应速率的是( )
A.增大或的浓度 B.增大的浓度
C.增大的量 D.减小的浓度
【答案】C
【解析】
增大或的浓度,反应速率增大,A不合题意;增大的浓度,反应速率增大,B不合题意;由于C为纯固体,增大的量,反应速率不变,C符合题意;减小的浓度,反应速率减小,D不合题意。
①固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响。
②对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
7.Ⅰ.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:
(1)该反应的化学方程式为_________________________________________,从反应开始到10s时,Y的转化率为____________________,如果想加快该反应速率,可采取的措施有_________________________________________________(任写一个)。
Ⅱ.把0.5mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L的恒容密闭容器中,使它们发生如下反应:,2min末生成0.6mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05,试计算:
(2)n=__________。
(3)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为_____________。
(4)2min末时Y的浓度为_____________。
(5)2min末,恢复到反应前温度,体系内压强是反应前压强的__________倍。
【答案】(1)①.②.79%③.升高温度(或增大浓度或加入催化剂等)
(2)2
(3)0.1
(4)0.05mol/L
(5)
【解析】
(1)由图可知,反应到时,的物质的量减小,变化值为;Y的物质的量减小,变化值为,Z的物质的量增多,变化值为,则X、Y为反应物,Z为生成物,,结合物质的变化量之比等于反应的化学计量数之比,所以反应的方程式为,Y的转化率为,升高温度、增大浓度、增大压强、加入催化剂等均可加快反应速率,故答案为:;;升高温度(或增大浓度或加入催化剂等);
(2),化学反应速率之比等于化学计量数之比,即,解得,故答案为:2;
(3)化学反应速率之比等于化学计量数之比,;
(4)内Y的物质的量变化末时末时Y的浓度为,故答案为:;
(5),反应为,则,即木混合气体的总物质的量为,恒容容器中气体的压强之比等于其物质的量之比,所以末,恢复到反应前温度时体系内压强是反应前压强的倍,即倍。
(1)一看坐标。明确坐标的含义和单位:图中横坐标为时间,纵坐标为物质的量。
(2)二看走向和拐点。物质、为生成物,因为它们的起点是0,且物质的量随时间逐渐增多;物质、是反应物,因为它们的起点不是0,且物质的量随时间逐渐减少。
(3)三看物质的变化量。内、、、的分别为、、、。
(4)四想规律,得结论。、、、四者物质的量的变化之比为,则该反应的化学方程式为。
8.已知反应:4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢:______________________________________________(由大到小的顺序)。
【答案】 ③>①>②>⑤>④
【解析】 在不同条件下,用CO表示的反应速率:②v(CO)=2v(NO2)=1.4 mol·L-1·min-1;③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1;④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1;⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1,故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。
化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)+bB(g)cC(g),即比较与,若>,则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。
考点一 化学反应速率
1.化学反应速率
(1)
(2)各物质的化学反应速率之比=化学计量数之比。
如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q。
①化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
②同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
③固体或纯液体的浓度视为常数,不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。
④任何一种与物质浓度相关的可观测量都可以用来衡量反应过程进行的快慢。如气体的体积、光的吸收、导电能力等。
2.应用“三段式”计算化学反应速率
列起始量、转化量、某时刻量,再根据定义式或比例关系计算。
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,C的浓度为c mol·L-1,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率的计算如下:
mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/mol·L-1 a b c
转化浓度/mol·L-1 x
t1 s时浓度/mol·L-1 a-x b- c+
则v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1。
考点二 影响化学反应速率的因素
1.内因
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。
2.外因
攻坚二:化学反应的限度
1.下列做法与调控化学反应速率无关的是( )
A. 用冰箱冷藏以保鲜食物 B. 食盐中添加碘酸钾预防缺碘
C. 用煤粉代替煤块使炉火更旺 D. 食品包装内放置除氧剂延长保质期
【答案】B
【解析】
A.冰箱冷藏,可降低温度,可减缓食物变质的速率,与调控化学反应速率有关,故A错误;
B.添加碘酸钾预防缺碘,防止因缺碘元素导致大脖子病的发生,与调控化学反应速率无关,故B正确;
C.用煤粉代替煤块,增大接触面积,加快燃烧速率,与调控化学反应速率有关,故C错误;
D.食品包装内放置除氧剂,可减缓食品被氧化的速率,与调控化学反应速率有关,故D错误;
故选:。
2.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. 、、在容器中共存 B. 、、的浓度均不再改变
C. 、、浓度比为:: D. 正、逆反应速率相等且均等于零
【答案】B
【解析】
A.可逆反应是反应物和生成物共存的体系,、、反应过程中在容器中一直共存,A错误;
B.、、的浓度均不再变化,说明反应达平衡状态,B正确;
C.、、的浓度比是否为::和是否平衡没有必然联系,C错误;
D.化学平衡是动态平衡,平衡时速率不为,D错误;
故答案为:。
3.“变化观念和平衡思想”是高中化学核心素养的重要组成部分,下列相关叙述正确的是( )
A. 恒温恒容条件下,发生反应,当容器内压强不变,说明反应达到平衡
B. 绝大多数的化学反应是有限度的,限度越高的反应,化学反应速率越大
C. 向溶液中滴加溶液,在充分反应后,取少许混合液滴加溶液,可以验证与的反应是可逆反应
D. 恒温恒容条件下,发生反应,当混合气体分子量不变时不能说明反应达到了平衡
【答案】D
【解析】
A.反应前后气体物质的量不变,压强不能判断平衡,A错误;
B.化学反应限度和化学反应速率没有关系,B错误;
C.向 溶液中滴加 溶液,充分反应后,其中 过量,用 溶液检验 ,不可以验证该反应是可逆的,C错误:
D.恒温恒容条件,反应 ,无论是否平衡,混合气体平均分子量不变,因此不能说明反应达到了平衡,D正确;
故选D。
4.在一定温度下的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是 ( )
A. 、、在容器中共存
B. 混合气体的总物质的量不再发生变化
C. 单位时间内生成 ,同时生成
D. 单位时间内消耗 ,同时消耗
【答案】B
【解析】
该反应为可逆反应,所以、、在容器中共存,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.该反应为气体体积缩小的反应,平衡前气体的总物质的量为变量,当混合气体的总物质的量不再发生变化时,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故B正确;
C.单位时间内生成 ,同时生成 ,表示的都是逆反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.单位时间内消耗 ,同时消耗 ,正逆反应速率不满足计量数关系,无法判断是否达到平衡状态,故D错误;
故选B。
不能作为化学平衡状态“标志”的几种情况
(1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
(2)恒温恒容下气体体积不变的反应,体系的压强或气体总物质的量不再随时间的变化而变化,如。
(3)全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化,如。
(4)全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。
(5)反应物或生成物一方为无气体的反应,气体物质的量的百分含量保持不变,如。
5.受热发生反应:。一定温度时,向恒容密闭容器中充入,体系中与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 内,
B. 时,的转化率为
C. 时,
D. 加入高效催化剂,达到平衡时
【答案】A
【解析】
内, ,则,A正确;
B.时,的转化率为 ,B错误;
C.时达到平衡状态,则正逆 ,C错误;
D.加入高效催化剂,化学反应速率加快,达到平衡时,D错误;
故选A。
6.制硫酸时,接触室中发生反应:。下列有关说法不正确的是( )
A. 使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B. 上述条件下达到化学平衡时,各组分浓度保持一定
C. 通过调控反应的条件,可以提高反应进行的程度
D. 延长反应物在接触室内的时间,可使全部转化为
【答案】D
【解析】 A. 使用催化剂,增大了反应速率,从而可提高硫酸的生产效率,故A正确;
B. 一定条件下达到化学平衡时,正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,故B正确;
C. 通过调控反应的条件可改变化学平衡,能够提高反应进行的程度,故C正确;
D. 该反应为可逆反应,延长反应物在接触室内的时间,无法使全部转化为,故D错误;
故选D。
7.阅读下列材料,完成下题:
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。与反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气含、,石灰乳吸收时主要反应为。
7.、在催化剂、表面分别发生如图所示的反应,下列说法正确的是( )
A. 催化剂表面形成键时需吸收能量
B. 使用催化剂可以加快合成氨反应的正反应速率,减慢逆反应速率
C. 反应时催化剂表面有共价键的断裂和形成
D. 催化剂表面反应的化学方程式为
8.下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是( )
A. 汽车尾气中含氮氧化物,主要来源于烃类燃料
B. 用石灰乳吸收和,增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率
C. 收集气体时采用排水法,可提高气体的纯度
D. 用可将转化为,是利用了的还原性
【答案】C 、D
【解析】
把游离态的氮转化为氮的化合物,称为氮的固定;氧化还原反应的本质是有电子转移,特征是有元素化合价的升降,元素化合价升高,发生氧化反应,元素化合价降低,发生还原反应;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,同种原子形成的共价键称为非极性共价键,不同原子形成的共价键称为极性共价键;催化剂可以提高化学反应速率,据此分析。
A.催化剂表面形成键时需放出能量,故A错误;
B.催化剂同等程度增大正逆反应速率,使用催化剂可以加快合成氨反应的正反应速率,也加快逆反应速率,故B错误;
C.催化剂作用下,和反应生成和水,有共价键的断裂和形成,故C正确;
D.催化剂作用下,和反应生成和水,反应的化学方程式为:,故D错误;
故选:。
A.汽车尾气中含氮氧化物,主要来源于空气中氮气和氧气反应生成,烃类燃料生成碳的氧化物和水,故A错误;
B.增加气体流速,气体与石灰乳不能充分接触,则增加气体流速能不能提高氮氧化物利用率,故B错误;
C.收集气体时采用排水法,二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,不能提高气体的纯度,故C错误;
D.用可将转化为,中氮元素化合价价升高到价,做还原剂,中氮元素化合价价降低到价,做氧化剂,故D正确;
故选:。
9.固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要。在催化剂、一定压强和温度下合成氨的反应机理如下图所示:下列说法不正确的是( )
A. 和分子被吸附在铁表面发生反应
B. 吸附在铁表面的断裂了键
C. 分子中的键不是同时形成
D. 催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】
A.铁为催化剂,和分子被吸附在铁表面发生反应,故A正确;
B.发生反应时反应物的旧键断裂, 吸附在铁表面的断裂了键,故B正确;
C.由图片可知分子中的键不是同时形成的,故C正确;
D.催化剂只能提高反应速率,不能让平衡发生移动,故不能影响平衡转化率,故D错误。
故选D。
考点一 可逆反应、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念
在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
双向性
可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应
双同性
正、逆反应是在同一条件下,同时进行
共存性
反应物的转化率小于100%,反应物与生成物共存
2.化学平衡状态
(1)概念
在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立
绘制“反应速率-时间”图像,表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程。
(3)平衡特征
(4)化学平衡状态的判断方法
①v正=v逆
②宏观组成标志
各组分的浓度保持不变,或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态是平衡状态。
③间接标志
a.有气体参加的不等体反应,气体的总压强、总体积、总物质的量不变时,达到平衡状态。
b.如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,达到平衡状态。
c.气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时,要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况,判断是否平衡(若体系中各组分均为气体,气体质量守恒;若体系中不全是气体,要注意气体质量变化)。
考点二 化学反应的调控——工业合成氨
1.化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快,又不能太慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本
从实际生产能力分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析
注意催化剂的活性受温度的限制
2.控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率。
1.下列现象或做法与化学反应速率无关的是
A. “冰墩墩”制作材料生产过程中添加抗老化助剂
B. 水果箱中放置乙烯利
C. 馒头制作过程中用酵头发酵
D. 新冠病毒可能通过气溶胶加速传播
【答案】D
【解析】A.材料老化过程是化学反应过程,材料生产过程中添加抗老化助剂是为了减缓材料老化速率,故A不符合体题意;
B.水果成熟过程是化学反应过程,水果箱中放置乙烯利是为了加速水果成熟,故B不符合题意;
C.发酵是化学反应过程,馒头制作过程中用酵头发酵,是为了加速发酵速率,故D不符合题意;
D.新冠病毒通过气溶胶传播不是化学反应过程,与化学反应速率无关,故D符合题意;
答案D。
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B. 对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C. 化学反应速率为是指时某物质的浓度为
D. 化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
【答案】A
【解析】
A.化学反应有快有慢,化学反应速率能定量表示反应进行的快慢,故A正确;
B.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象不一定越明显,如强酸强碱的反应,反应瞬间完成,无明显现象,故B错误;
C.化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率,化学反应速率为是指内某物质的浓度变化,故C错误;
D.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示,固体或纯液体的浓度变化视为,不能用于表示反应速率,故D错误;
故选:。
3.在密闭系统中有反应,能使反应速率加快的措施是通过减小容器体积增大压强 升高温度 将炭粉碎 恒容通入 增加炭的量 恒容条件下通入
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】反应有气体参加,减小容器体积增大压强,反应物的浓度增大,反应速率增大,故正确;
升高温度,反应速率增大,故正确;
将粉碎,固体表面积增大,反应速率增大,故正确;
通恒容通入气体,反应物的浓度增大,反应速率增大,故正确;
增加炭的量,固体的浓度不变,反应速率不变,故错误;
恒容条件下通入,参加反应的气体的浓度不变,反应速率不变,故错误;
故选C。
4.在一定条件下,将 和 两种气体混合于固定容积为的密闭容器中,发生如下反应:,末该反应达到平衡,生成 ,并测得的浓度为,下列判断错误的是( )
A.
B. 内的反应速率为
C. 混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态
D. 的转化率为
【答案】C
【解析】末该反应达到平衡,生成 ,并测得的浓度为,生成为,则,解得,
开始
转化
平衡
A.由上述分析可知,,故A正确;
B. 内的反应速率为 ,故B正确;
C.固定容积为的密闭容器中气体的体积、质量均不变,则密度始终不变,不能判定平衡状态,故C错误;
D.的转化率为,故D正确。
故选:。
5.等体积等浓度的两份稀硫酸、中分别加入过量的锌粉,同时向中加入少量的溶液,下列各图表示的是产生的体积与时间的关系,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】反应均发生,过量,则等浓度、等体积的稀硫酸完全反应,生成氢气相同。由于中加入少量溶液,构成、、硫酸原电池,加快了反应的速率,所以反应速率快,达到反应结束时的时间短,显然只有图象符合,故合理选项是。
6.在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应:,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. 、、的浓度相等 B. 正、逆反应速率均等于零
C. 、、在容器中共存 D. 、、的浓度均不再改变
【答案】D
【解析】化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论.
A.达到平衡状态时,各物质的浓度取决于物质的起始物质的量和反应的转化程度,故不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故A错误;
B.达到化学平衡时生成物的物质的量不变,但并不意味着不再有生成物生成,只是生成物生成的速率与生成物被消耗的速率相等,所以不能说反应速率为,故B错误;
C.达到化学平衡时,生成物生成的速率与生成物被消耗的速率相等,反应物和生成物共存不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故C错误;
D.达到平衡状态时,各物质的浓度不再发生变化,故D正确,
故选D.
7.化学反应,在下列四个选项中是不同的情况下测得的不同物质的反应速率,其中表示该化学反应的反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
A.,
B.,
C.,
D.,
比较以上数值,中最大。
故选A。
8.某温度下,在恒容密闭容器中投入一定量的、,发生反应:,时生成的物质的量为反应进程如图所示。下列说法中不正确的是
A. 方程式中
B. 后,反应停止了
C. 内混合气体的密度随反应进行而减小
D. 内,的平均反应速率可表示为
【答案】B
【解析】A.浓度的变化量之比等于系数比,时生成的物质的量为,的浓度增加,由图可知,的物质的量浓度减小,的物质的量浓度减小, : : ::::,则方程式中,,故A正确;
B.时反应达到平衡,化学平衡是动态平衡,反应未停止,故B错误;
C.该反应为恒容容器,且为固体,则随着反应进行,气体质量减小,而体积不变,则内混合气体的密度随反应进行而减小,故C正确;
D.内物质浓度变化为,消耗,则内生成,则内,的平均反应速率可表示为 ,故D正确;
故选:。
9.某温度时,在容器中发生的反应。、物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应为不可逆反应
B. 反应方程式为:
C. ,
D. 在时刻,反应建立平衡
【答案】B
【解析】
结合图示可知,后、的物质的量不再变化,且均不为,说明该反应为可逆反应,此时已经达到平衡状态;时:::,化学计量数与物质的量变化成正比,则该反应方程式为,以此进行判断。
A.后、的物质的量不再变化,且均不为,说明该反应为可逆反应,故A错误;
B.结合分析可知,反应方程式为:,故B正确;
C.,,故C错误;
D.以后、的物质的量继续变化,说明此时没有达到平衡状态,故D错误;
故选:。
10.一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量、,发生反应:,时生成,、物质的量变化如图。下列说法正确的是( )
A. ,
B. 平衡时向容器中充入,反应速率减小
C. 平衡时气体总压强是起始的
D. 混合气体密度不变时,该反应达平衡状态
【答案】C
【解析】由图可知,内,消耗的物质的量为,的物质的量为。由变化量之比等于系数比,可知,,。
A.由分析可知,,,A错误;
B.该容器为恒容密闭容器,充入与反应无关,反应速率不变,B错误;
C.达平衡时,, ,C正确;
D.该反应无固体或液体参与,反应前后质量不变,容器体积不变,反应过程中密度不发生变化,不能判断反应是否达到平衡状态,D错误;
故选C。
11.一定温度下,可逆反应,达到平衡状态的标志
A. 的分解速率和的生成速率比为
B. 单位时间内生成的同时生成
C. A、的物质的量比为
D. A、、的浓度不再发生变化
【答案】D
【解析】A、无论反应是否达到平衡,的分解速率和的生成速率比都为,不能说明反应达到平衡状态;
B、无论反应是否达到平衡,单位时间内生成,同时都会生成,不能说明反应达到平衡状态;
C、、的物质的量比为,只能表示某一时刻二者的物质的量之比,这个时间点不一定是平衡状态的时间点,不能说明反应达到平衡状态;
D、、、的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡;
故选D。
12.在一个恒温恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡的标志是( )
各组分的物质的量不变
体系的压强不再发生变化 混合气体的密度不变
混合气体的平均相对分子质量不再改变
键断裂的同时有键也断裂
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在任何时刻都存在反应速率之比等于化学计量数之比,但反应速率中未指明反应速率的正、逆反应方向,因此不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,不符合题意;
该反应是反应前后气体物质的量不等的反应,反应在绝热恒容密闭容器中进行,若各物质的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故各组分的物质的量不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,符合题意;
反应前后气体的物质的量不等,反应在恒容密闭容器中进行,故当体系的压强不再发生变化,反应达到平衡状态,可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,符合题意;
密度,反应混合物的气体体积不变,反应混合物都是气体,气体的质量也不变,故混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到化学平衡状态,不符合题意;
反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应前后气体的物质的量不等,若混合气体的平均相对分子质量不再改变,则混合气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,符合题意;
正正逆,同一物质的消耗速率与产生速率相等,反应达到平衡状态,符合题意;
单位时间内键断裂是正反应,就会产生键,同时键断裂是逆反应,生成的物质的量多于消耗的物质的量,化学反应正向进行,未达到平衡状态,不符合题意;
故可以作为判断化学平衡的依据是,故合理选项是。
13.在一定条件下,将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中,发生如下反应:,末该反应达到平衡,生成,并测定的浓度为,下列判断正确的是( )
A.
B. 内的反应速率为
C. 的转化率为
D. 若混合气体的压强不变,不能表明该反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】A.平衡时生成的的物质的量为,物质的量之比等于化学计量数之比,故::,解得,A错误;
B.内生成,内的反应速率 ,速率之比等于化学计量数之比, ,B错误;
C.后该反应达到平衡,生成,由方程式 可知,参加反应的的物质的量为 ,的转化率为 ,C正确;
D.因为反应前后的气体计量系数变化,故压强是变化的,则压强不变可以表明该反应已达到平衡状态,D错误;
故选C。
14.为了研究一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是 ( )
A. 越大氧化率越大
B. 温度越高氧化率越小
C. 的氧化率仅与溶液的和温度有关
D. 实验说明降低、升高温度有利于提高的氧化率
【答案】D
【解析】由可知,温度相同时越小,氧化率越大;由可知,相同时,温度越高,氧化率越大。的氧化率除受、温度影响外,还受其他因素影响,如浓度等。
15.在密闭容器中,时,反应体系中,随时间的变化如下表所示。
时间
图中,点处_____填“大于”“小于”或“等于”。
图中表示变化的曲线是_____,用表示从内该反应的平均速率_____。
下列能使该反应的反应速率增大的是_____。
及时分离出气体 适当升高温度
增大的浓度 选择高效的催化剂
下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_____填字母,下同。
容器内压强保持不变
容器内的密度保持不变
气体的总质量保持不变 .和的物质的量之比为
【答案】大于
【解析】
点后反应物浓度逐渐减小,说明点反应正向进行,此时正大于逆;
是生成物,浓度从开始,根据化学方程式中与的计量数相等,反应中浓度的变化量也相等,最终平衡时的浓度等于,所以表示的浓度变化的曲线是线;内, ,相同时间内 ;
及时分离出气体,生成物浓度减小,平衡正向移动,反应物浓度也减小,所以正逆反应速率都减小,故不选;
适当升高温度,能加快反应速率,故选;
增大 的浓度,能加快反应速率,故选;
选择高效的催化剂,能加快反应速率,故选;
,没有描述反应速率的方向,不能说明达到平衡,故不选;
假设反应向右进行,容器内压强减小,容器内压强保持不变能说明达到平衡,故选;
,则正逆反应速率相等,能说明达到平衡,故选;
容器是恒容容器,反应物和生成物都是气体,容器内的密度始终保持不变,不能说明达到平衡,故不选;
反应物和生成物都是气体,气体的总质量始终保持不变,不能说明达到平衡,故不选;
由图像可知,起始时 和 的物质的量之比为 ,和的转化之比也为 ,容器中 和 的物质的量之比始终为 ,不能说明达到平衡,故不选;
16.I.在一定温度下,密闭容器内某一反应中气体、气体的物质的量随时间变化的曲线如图:
比较时刻,正逆反应速率大小___________。填“”“”或“”
若,计算反应开始至时刻用的浓度变化表示的平均反应速率___________。
时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为___________。
如果升高温度,则___________填“增大”“减小”或“不变”。
Ⅱ某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号
纯锌粉
硫酸溶液
温度
硫酸铜固体
加入蒸馏水
本实验待测数据可以是___________,实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
实验发现比实验反应速率快,原因是___________。
【答案】
增大
反应结束所需要的时间或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间;硫酸浓度;温度
锌和硫酸铜反应生成铜,锌、铜、硫酸形成原电池,加快反应速率
【解析】根据图示,时刻增多、减少,所以正向进行,正逆反应速率大小 ;
若,反应开始至时的物质的量增加,用的浓度变化表示的平均反应速率 ;
时刻化学反应达到平衡,反应物的物质的量由变为,的转化率为 ;
如果升高温度,正逆反应速率均增大,则 增大;
探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,实验待测数据可以是反应结束所需要的时间或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间;实验Ⅰ和实验Ⅱ的硫酸浓度不同,可以探究硫酸浓度对锌与稀硫酸反应速率的影响;实验Ⅲ加入硫酸铜固体,置换出铜,锌、铜、硫酸形成原电池,加快反应速率。
17.某化学兴趣小组依据反应,探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题:
I.该小组同学设计了组实验,探究影响化学反应速率的部分因素,具体情况如下表所示。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
加入水的体积
反应温度
表中________,通过实验和实验可探究________对化学反应速率的影响。
该小组同学依据实验条件进行反应并测定其化学反应速率,所得数据如图所示。
计算内用表示的平均反应速率___________
分析实验数据发现,反应过程中该反应的化学反应速率变化为___________填“先增大后减小”或“先减小后增大”。
探究化学反应速率先增大的原因,具体情况如下表所示。
方案
假设
实验操作
该反应放热使溶液温度升高,化学反应速率加快
向烧杯中加入溶液和溶液,测量体系温度
__________
取溶液加入烧杯中,向其中加入少量固体,再加入溶液
方案中的假设为___________。
反应后期化学反应速率减小的原因是___________。
形成原电池也可以影响化学反应速率,如锌和稀硫酸反应时滴加少量溶液可提高制的速率,请写出形成原电池后正极的电极反应方程式___________。
【答案】;温度
先增大后减小;反应生成的使反应速率加快;反应物浓度降低使反应速率减小
【解析】从表格数据看,和实验组探究温度对速率的影响。和实验加入的量不同,该组研究反应物的浓度。
由上分析和为研究反应物浓度,其他量保持不变,溶液的体积的总体积相同即,得。对比实验,中升高了温度,该组为探究温度对速率得影响。
该反应在内氯离子浓度增加,根据 可知,亚硫酸氢钠的浓度降低, ;
由图可知,反应过程中该反应的化学反应速率变化为先增大后减小;
方案加入少量固体,增大氯离子浓度,所以方案中的假设为反应生成的使反应速率加快;
随反应进行,反应物浓度降低,所以反应后期化学反应速率减小。
加入后产生了与组成了原电池的正负极,形成原电池。该电池的总反应为,正极为还原反应为。
18.在的密闭容器中,和在催化剂的条件下发生反应。和的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。
回答下列问题。
该反应的化学方程式是______。
,以的浓度变化表示的化学反应速率是______。
反应达到化学平衡状态的依据是________。
单位时间内消耗,同时生成
的浓度与浓度均不再变化
正、逆反应速率相等且不等于零
的浓度与浓度相等
对于与生成的反应,在过量时,也不能完全转化为。对此现象,某小组同学提出三个观点:
观点一:只有部分与反应
观点二:与反应生成的同时,分解生成与
观点三:全部转化为后,部分又转化为
查阅资料得到以下两条事实:
事实
事实
一定条件下向密闭容器中充入和,反应一段时间后,存在于、、中
反应过程中,的物质的量变化趋势如图所示
其中可以证明观点一不正确的事实是填或填,下同________,可以证明观点三不正确的事实是________;符合观点二的事实是________。
【答案】
;;
【解析】和在催化剂的条件下发生反应生成三氧化硫,反应的化学方程式为:;
在前内,的浓度变化,反应速率;
单位时间内消耗,同时生成,只能说明平衡正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故错误;的浓度与浓度均不再变化是平衡标志,故正确;正、逆反应速率相等且不等于零能说明反应达到平衡状态,故正确;的浓度与浓度相等和起始量和变化量有关,的浓度与浓度相等不能说明反应达到平衡状态,故错误;
事实一定条件下向密闭容器中充入和,反应一段时间后,存在于、、中,说明与反应生成的同时,分解生成与,不是只有部分与反应,即观点一不正确;事实可以看到增加到一定程度后不再变化,说明没有全部转化为,即观点三不正确,而两个事实都证明了观点二。
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