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限时集训(二十一) 化学反应速率 (限时：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．升高温度能加快反应速率的主要原因是( ) A．活化分子能量明显增加 B．降低活化分子的能量 C．增大了活化分子百分数 D．降低反应所需的能量 2．把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于 2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n值是( ) A．1 B．2 C．3 D．4 3．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是( ) A．通入大量的O2 B．增大容器容积 C．移去部分SO3 D．降低体系温度 4．在N2＋3H22NH3的反应中，5 s 内N2的浓度由6 mol/L减至2 mol/L。则NH3的平均反应速率是( ) A．2.4 mol/(L·s) B．1.6 mol/(L·s) C．0.8 mol/(L·s) D．0.08 mol/(L·s) 5．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1时，需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1时，所需反应的时间( ) A．等于5 s B．等于10 s C．大于10 s D．小于10 s 6．已知反应A＋3B===2C＋D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol/(L·min)，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( ) A．0.5 mol/(L·min) B．1 mol/(L·min) C．2 mol/(L·min) D．3 mol/(L·min) 7．反应C (s)＋H2O(g)CO (g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) ①增加C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使容器体积变大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 8．对于可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度一定时，由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是( ) A. H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1 B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C．正、逆反应速率的比值是恒定的 D．达到平衡时，正、逆反应速率不相等 9．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) ===2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(L·s) ②用物质B表示的反应的平均速率为 0.6 mol/(L·s) ③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1 其中正确的是( ) A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 10．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v(正)＝v(逆)；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)( ) 二、非选择题(本题包括4小题，共50分) 11．(8分)把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，回答下列问题： (1)曲线0→a段，不产生氢气的原因是________________________________________ __________________(用离子方程式表示)。 (2)曲线a→b段，产生氢气速率较慢的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)曲线b→c段，产生氢气速率增加较快的主要原因是_________________________ ________________________________________________________________________。 (4)曲线由c以后，产生氢气速率逐渐下降的主要原因是_________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．(12分) 某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。 (1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为______________________________ ____________________。 (2)反应开始至2 min、5 min时， Z的平均反应速率为__________、__________。 (3)5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率______(填“大”、“小”或“相等”)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13．(15分)(2012·新课标全国卷)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。 COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g) ＋ CO(g) ΔH＝＋108 kJ/mol。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未表示出)： (1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)______T(8)(填“<”、“>”或“＝”)。 (2)比较产物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小___________________________________。 (3)比较反应物COCl2在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小：v(5～6)________v(15～16)(填“<”、“>”或“＝”)，原因是_______________________________ ________________________________________________________________________。 14．(15分)(2013·张家界调研)煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 (1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为： C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1 能使化学反应速率加快的措施有________(填序号)。 ①增加C的物质的量 ②升高反应温度 ③随时吸收CO、H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入CO(g) (2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所 需时间/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 ①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为________________________________。 ②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。 (3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol 的H2，在一定条件下发生如下反应： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0 该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示： ①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是__________________。 ②若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线。 答 案 限时集训(二十一) 化学反应速率 1．C 2.A 3.A 4.B 5.C 6.C 7.C 8.B 9．选B 根据v＝，v(C)＝＝0.3 mol/(L·s)，v(A)＝v(C)＝0.3 mol/(L·s)，v(B)＝v(C)＝0.15 mol/(L·s)。2 s时消耗A的物质的量为0.3 mol/(L·s)×2 L×2 s＝1.2 mol，所以A的转化率为×100%＝30%，2 s时，c(B)＝1 mol·L－1－0.15 mol/(L·s)×2 s＝0.7 mol·L－1。 10．选C 分析时要注意改变条件瞬间v(正)、v(逆)的变化，增加O2的浓度，v(正)增大，v(逆)瞬间不变，A项正确；增大压强，v(正)、v(逆)都增大，v(正)增大的倍数大于v(逆)，B项正确；升高温度，v(正)、v(逆)都瞬间增大，C项错误；加入催化剂，v(正)、v(逆)同时同倍数增大，D项正确。 11．(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)溶液的温度较低，反应较慢 (3)反应放热，溶液的温度升高，反应速率加快 (4)随着反应进行，溶液中c(H＋)减小，反应速率减慢 12．解析：通过题给信息判断反应物和生成物、参加反应的各物质之间的物质的量之比，以及单位时间内各物质的浓度变化，判断反应的可逆性并计算反应速率。由图可知：反应物为X和Y，生成物为Z,5 min时达平衡，消耗0.6 mol X的同时消耗0.2 mol Y，生成0.4 mol Z，说明三者的物质的量之比为3∶1∶2，化学方程式为3X＋Y2Z，2 min 时Z的平均反应速率为＝0.05 mol/(L·min)，5 min时Z的平均反应速率为＝0.04 mol/(L·min)，由于5 min后，单位时间内X、Y、Z的消耗速率和生成速率相同，达到化学平衡状态，因此5 min后Z的生成速率与5 min末Z的生成速率相等。 答案：(1)3X＋Y2Z (2)0.05 mol/(L·min) 0.04 mol/(L·min) (3)相等 5 min时，反应达到平衡状态，各物质的反应速率不再改变，故5 min后Z的生成速率与5 min末Z的生成速率相等 13．(1)＜ (2)v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)； (3)＞ 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，15～16 min时各组分的浓度都小 14．解析：(1)增加C的物质的量，不能改变其浓度，不能加快化学反应速率，吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度，其化学反应速率减慢；充入CO增大生成物的浓度，可使化学反应速率加快。 (2)①v(CO2)＝v(CO)＝ ＝0.16 mol/(L·min)， ②对比实验1、2可知，升高温度，生成H2的量减少，说明逆反应是吸热反应。 (3)①本反应前后气体物质的化学计量数之和不等，t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等，故只能是加催化剂的原因。 ②t4时降压，平衡左移，v(逆)急降，然后在t5时平衡。 答案：(1)②④ (2)①0.16 mol/(L·min) ②吸 (3)①使用了催化剂 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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