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化学反应速率及其影响因素
专题7化学反应速率与化学平衡
第一单元 化学反应速率及其影响因素
课时训练练知能、提成绩限时测评
(时间:
40分钟)
测控导航表
考点
易
中
反应速率的计算与比较
1,2,3,4
影响化学反应速率的因素
6,8,10
11
化学反应速率图象
9
12
综合应用
5,7
13,14
基础过关
1.下列关于化学反应速率的说法不正确的是( C )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.单位时间内物质的浓度变化大,则化学反应速率就快
C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
解析:
化学反应速率是用单位时间内物质的量浓度变化表示的。
2.(2014四川乐山质检)可逆反应:
A+3B
2C+2D(各物质均为气体)在不同情况下测得有下列4种反应速率,其中反应最快的是( B )
A.vD=0.4mol·L-1·s-1B.vC=0.5mol·L-1·s-1
C.vB=0.6mol·L-1·s-1D.vA=0.15mol·L-1·s-1
解析:
根据速率之比等于方程式中各系数之比,A项相当于vA=0.2mol·L-1·s-1,B项相当于vA=0.25mol·L-1·s-1,C项相当于vA=0.2mol·L-1·s-1,故B项最快。
3.对于可逆反应H2(g)+I2(g)
2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( D )
①H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
②反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
③正、逆反应速率的比值是恒定的
④达到平衡时,正、逆反应速率相等
A.①②B.③④C.①③D.②④
解析:
各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比,H2的消耗速率与HI的生成速率之比为1∶2,①错;该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差,②正确;随反应进行正反应速率在减小,逆反应速率在增大,最终两者相等,③错;正、逆反应速率相等是平衡建立的特征,④正确。
正确答案为D。
4.(2014河北容城中学月考)反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均反应速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( C )
A.v(O2)=0.001mol·L-1·s-1
B.v(NH3)=0.01mol·L-1·s-1
C.v(NO)=0.001mol·L-1·s-1
D.v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1
解析:
半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则水蒸气的浓度变化量是0.45mol÷10L=0.045mol·L-1,所以用水蒸气表示的反应速率是0.045mol·L-1÷30s=0.0015mol·L-1·s-1,又因为反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以只有选项C是正确的。
5.(2013黑龙江双鸭山第一中学月考)在恒温恒容的容器中进行反应2A
B,若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需要20s,那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1所需反应时间应( C )
A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s
解析:
反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,则其反应速率为0.002mol·L-1·s-1。
若由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1,所需反应时间为xs,则其反应速率为
mol·L-1·s-1。
因为随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,即
<0.002,解得x>12。
6.(2013福建泉州一模)煤气是生活中常用的燃料,制取水煤气的反应为C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)。
该反应在一容积可变的密闭容器中进行时,改变下列条件会对反应速率产生影响的是( C )
①增加碳的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使体系体积增大
A.①②B.②③C.②④D.①④
解析:
①碳为固体反应物,增加其用量对反应速率几乎无影响;②容器的体积缩小一半相当于压强增大一倍,正、逆反应速率均增大;③体积不变,充入N2使体系压强增大,但反应混合物浓度未改变,反应速率不变;④要想总压强不变,充入N2必然使容器体积增大,导致反应混合物浓度减小,正、逆反应速率均变慢。
7.(2014山东枣庄一中模拟)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反应:
2A(g)+B(g)
2C(g),经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,下列几种说法中正确的是( A )
A.用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
B.用物质B表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
C.2s时物质A的转化率为70%
D.2s时物质B的浓度为0.3mol·L-1
解析:
2A(g) + B(g)
2C(g)
起始浓度:
2mol·L-11mol·L-10
变化浓度:
0.6mol·L-10.3mol·L-10.6mol·L-1
2s时浓度:
1.4mol·L-10.7mol·L-10.6mol·L-1
v(A)=
=0.3mol·L-1·s-1,A项正确;根据速率之比等于方程式系数比则v(B)=0.15mol·L-1·s-1,B项错误;2s时,α(A)=
×100%=30%,C项错误;2s时,物质B的浓度为0.7mol·L-1,D项错误。
8.(2013龙岩质检)为探讨反应X+Y
Z中反应速率与反应物浓度的关系,实验测得X、Y的初始浓度(用c表示,单位为mol·L-1)与生成物Z的浓度达到0.0042mol·L-1时所需的时间(秒)如下表所示。
下列关于该反应的反应速率的判断,正确的是( C )
c(X)
c(Y)
所需时间
一
0.10
0.10
0.60s
二
0.20
0.10
0.15s
三
0.20
0.05
0.30s
A.与c(X)成正比且与c(Y)成正比
B.与c(X)成正比且与c(Y)无关
C.与c2(X)成正比且与c(Y)成正比
D.与c2(X)成正比且与c(Y)成反比
解析:
由第一、二组数据知,X的物质的量浓度加倍,而Z达到相同浓度所需时间缩短为原来的
故反应速率与c2(X)成正比,由第二、三组数据知,Y的物质的量浓度变为原来的
Z达到相同浓度所需时间延长一倍,故化学反应速率与Y的浓度成正比,C项正确。
9.(2013福建福州一中模拟)CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
(1)工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH=-49.0kJ·mol-1
某科学实验小组将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后括号内的数字表示对应的坐标)。
回答下列问题:
①该反应在0~8min内CO2的平均反应速率是 mol·L-1·min-1。
②此温度下该反应的平衡常数K的数值为 。
③仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。
与实线相比,虚线Ⅰ改变的条件可能是 ,虚线Ⅱ改变的条件可能是 。
若实线对应条件下平衡常数为K,虚线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1,虚线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2,则K、K1和K2的大小关系是 。
(2)有学者设想以右图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。
①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则电池总反应的化学方程式为:
。
解析:
(1)由 CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol·L-1)3400
转化(mol·L-1)1311
平衡(mol·L-1)2111
得:
①v(CO2)=
=0.125mol·L-1·min-1。
②K=
=
=0.5。
③虚线Ⅰ与实线相比,达到平衡的时间缩短,平衡时H2的物质的量较多,结合反应特点可知Ⅰ改变的条件为升高温度;虚线Ⅱ与实线相比,达到平衡的时间缩短,平衡时H2的物质的量较少,结合反应特点可以判断,虚线Ⅱ改变的条件为增大压强。
因该反应ΔH<0,故温度越高,K越小,由以上分析知温度关系T(实线)=T(虚线Ⅱ)
(2)结合原电池原理知①:
通入CO2的一极为正极,则正极反应为:
CO2+6H++6e-
CH3OH+H2O。
②负极反应为:
SO2+2H2O-2e-
S
+4H+,正极反应为O2+4H++4e-
2H2O,故电池总反应为:
2SO2+O2+2H2O
2H2SO4。
答案:
(1)①0.125 ②0.5
③升高温度 增大压强 K1 (2)①CO2+6H++6e- CH3OH+H2O ②2SO2+O2+2H2O 2H2SO4 10.臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。 (1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是 和 (填分子式)。 (2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。 已知: O3的起始浓度为0.0216mol·L-1。 ppHtt/minTT/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7 ①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是 。 ②在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为 mol·L-1·min-1。 ③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 (填字母代号)。 a.40℃、pH=3.0b.10℃、pH=4.0 c.30℃、pH=7.0 解析: (1)O3具有氧化性可把I-氧化为I2同时本身被还原生成O2。 (2)①pH增大,OH-浓度增大,加速了O3分解,表明OH-对O3分解具有催化作用。 ②30℃、pH=4.0时,O3的分解速率Δc= =0.0108mol·L-1,用时108min,则O3分解速率v= =1.00×10-4mol·L-1·min-1。 ③据表中递变规律,40℃、pH=3.0时,所用时间介于31~158min;10℃、pH=4.0时所用时间>231min;30℃、pH=7.0时所用时间<15min,而浓度变化同为0.0108mol·L-1,则分解速率依次增大的顺序为:
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- 化学反应 速率 及其 影响 因素