第二章第三四节.docx
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第二章第三四节
第三节化学反应速率对点训练
【复习目标】
1、熟练进行化学反应速率的相关计算。
2、掌握外界条件(温度、浓度、压强和催化剂)等对化学反应速率的影响,了解影响的实质。
3、了解化学反应速率常数、活化能的含义及应用。
一、化学反应速率的计算
【对点训练】
1、在温度不变,恒容的容器中进行反应H2≒2H(正反应为吸热反应),若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1所需反应时间应()
A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s
2、将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
NH4I(s)≒NH3(g)+HI(g)、
2HI(g)≒H2(g)+I2(g)。
2min后,化学反应达到平衡,测知C(H2)为0.5mol·L-1,C(HI)为4mol·L-1,若上述反应速率用NH3的浓度改变表示,则下列速率数据正确的是()
A.0.5mol·L-1·min-1B.2.0mol·L-1·min-1C.2.5mol·L-1·min-1D.5.0mol·L-1·min-1
3、把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L的容器中,使它们发生如下反应:
3X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g),5min末生成0.2molW。
若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n值为()
A.4B.3C.2D.1
4、反应3A(气)+B(气)≒2D(气)+2C(气)在不同条件下,反应速率分别为:
①VA=0.6mol/(L·min),②VB=0.45mol/(L·min),③Vc=0.015mol/(L·S),
④VD=0.45mol/(L·min)。
则此反应在不同条件下进行最快的是()
A.②③B.①③C.②④D.①
5、在2SO2(气)+O2(气)
2SO3(气)反应中,反应物消耗速率、生成物的生成速率之间的关系不正确的是()
A、V(SO2)=V(O2)=V(SO3)B、V(O2)=1/2V(SO2)
C、V(SO2)=V(SO3)D、V(SO3)=2V(O2)
6、向容积为2L的密闭容器中充人2molA气体和1molB气体,在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)
3C(g);经2s后达到平衡,测得C气体的浓度为0.6mol·L-1。
下列说法中正确的是()①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1
②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1
③平衡时物质A与B的转化率相等
④平衡时物质B的浓度为0.2mol·L-1
⑤其他条件不变,向容器中再加入1molC气体,达到新平衡时,C的体积分数不变
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.①③④
7、如图是800℃,A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是()
A.A是反应物
B.若升高温度,A的转化率增大
C.前2分钟,A的反应速率是0.1mol/(L·min)
D.增大压强,A的转化率降低
8、pH相同,体积也相同的盐酸与醋酸溶液,分别同时与过量的锌粒反应,则正确的描述为()
A.开始时产生氢气的速率:
υ(HCl)>υ(CH3COOH)
B.开始时产生氢气的速率:
υ(HCl)<υ(CH3COOH)
C.经过7s产生氢气的速率:
υ(CH3COOH)<υ(HCl)
D.最终产生氢气的量:
盐酸<醋酸
9、在一定条件下,向1L密闭容器中加入2molN2和10molH2,发生反应N2+3H2
2NH3,2分钟末时,测得剩余氮气为1mol,下列有关该反应的反应速率的描述中不正确的是( )。
A.υ(N2)=0.5mol/(L·min)B.υ(H2)=1.5mol/(L·min)
C.υ(NH3)=2mol/(L·min)D.υ(NH3)=1mol/(L·min)
二、外界条件对化学反应速率的影响
【对点训练】
10、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的()
A.NaOH(固体)B.H2OC.NH4Cl(固体)D.CH3COONa(固体)
11、反应A+B→C的反应速率方程式为:
v=kc(A)c(B),v为反应速率,k为速率常数。
当c(A)=c(B)=1mol/L时,反应速率在数值上等于速率常数。
下列说法正确的是()
A.只增大c(A)时,v也增大B.只增大c(A)时,v值不变
C.只升高温度时,k值不变D.只升高温度时,k值变小
12、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()
A、对该反应体系加热B、不能稀硫酸,改用浓度更大的稀硝酸
C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片,改用铁粉
13、设反应C+CO2
2COΔΗ1>0反应速率为V1;N2+3H2==2NH3ΔΗ2<0,反应速率为V2。
对上述反应,当温度升高时,V1和V2的变化为()
A、同时增大B、同时减小C、V1增大,V2减少D、V1减小,V2增大
14、下列四种x的溶液,分别加入盛有
盐酸的烧杯中,并加入水稀释至500mL,此时x和盐酸缓和地进行反应,其中反应速率最大的是( )
A.20mL,3mol·L-1B.20mL,2mol·L-1 C.10mL,4mol·L-1 D.10mL,2mol·L-1
15、NO和CO都是汽车尾气里有害的物质,它们能缓慢地起反应生成N2和CO2,对此反应,下列叙述中正确的是()
A、使用催化剂不能改变反应速率B、降低压强能使反应速率加快
C、改变压强对反应速率没有影响D、升高温度能加快反应速率
16、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学方程式为:
2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
不能使反应速率加大的措施是()
A.增大酸性高锰酸钾溶液的浓度B.增大草酸溶液的浓度
C.增大压强D.升高温度
17、若温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍,10℃时某反应的速率为0.1mol/(L·s),为了把该反应速率提高到1.6mol/(L·s),其它条件不变时反应温度应是()
A.30℃B.40℃C.50℃D.60℃
18、反应2A(气)
2B(气)+C(气);ΔΗ>0,在未用催化剂的条件下已达到平衡,现要使正反应速率降低,[B]减小,应采用的措施()
A、升温B、增大反应器体积C、增大[A]D、降温
19、下列说法正确的是()
A、增大压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B、升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
C、活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D、加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
20、用3g块状大理石与30mL3mol·L-1盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是()
①再加入30mL3mol·L-1盐酸 ②改用30mL6mol·L-1盐酸③改用3g粉末状大理石 ④适当升高温度
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
21、下列各组实验中溶液最先变浑浊的是( )
A.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水5mL,反应温度10℃
B.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水10mL,反应温度10℃
C.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水5mL,反应温度30℃
D.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水10mL,反应温度30℃
22、在C(s)+CO2(g)
2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是 ( )
①缩小容器的体积;②增加碳的量;③通入CO2;
④恒压下充入N2 ;⑤恒容下充入N2;⑥通入CO
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.③⑤⑥
23、已知反应A2(g)+2B2(g)
2AB2(g)△H<0,下列说法正确的()
A.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
B.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
24、亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:
Na2SO3+KIO3+H2SO4→Na2SO4+K2SO4+I2+H2O
(1)其中氧化剂是,若反应中有5mole一转移,则生成的碘是mol。
(2)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下①~④反应:
①IO3-+SO32-=IO2-+SO42-(反应速率慢)②IO2-+2SO32-=I一+2SO42-(反应速率快)
③5I一+6H++IO3-=3I2+3H2O(反应速率快)④I2+SO32-+H2O=2I一+SO42-+2H+(应速率快)
根据上述步骤推测该反应总的反应速率由反应决定(填写上述四步反应的序号)
(3)若预先加入淀粉溶液,由题述看必在离子消耗完时,才会有使淀粉变蓝的现象产生。
三、速率平衡的图像分析
【对点训练】
25、一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,下列描述正确的是( )
A、反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B、反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C、反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D、反应的化学方程式为:
X(g)+Y(g)
Z(g)
26、在密闭容器中充入A、B或G、H进行可逆反应:
aA(气)+bA(气)
gG(气)+hH(气);△H=QkJ/mol,图甲、图乙分别表示在虚线所示部位改变温度(T)或压强对化学平衡与反应速率的影响(t表示时间),则下列结论中正确的是
A、开始时充入G和Ha+b<g+hQ<0
B、开始时充入G和Ha+b<g+hQ>0
C、开始时充入G和Ha+b>g+hQ>0
D、开始时充入A和Ba+b>g+hQ>0
27、可逆反应A(气)+2B(气)
nC(气),在不同压强(P1、P2)下,测得C的体积分数跟反应时间的关系如图所示,以下结论正确的是()
A、P1>P2,n>3B、P1>P2,n<3C、P1<P2,n>3D、P1<P2,n<3
28、在容积不变的密闭容器中存在如下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是()
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
29、某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g)
2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),根据如图可得出的判断结论正确的是( )
A.反应速率a>b>cB.达到平衡时,AB3的物质的量大小为:
b>c>a
C.若T2>T1,则正反应一定是吸热反应D.达到平衡时A2的转化率大小为:
b>a>c
30、在密闭容器中进行下列反应:
M(g)+N(g)
R(g)+2L此反应符合下图,下列叙述正确的是()
A.正反应吸热,L是气体B.正反应吸热,L是固体
C.正反应放热,L是气体D.正反应放热,L是固体或液体
31、某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量),根据以上规律判断,下列结论正确的是()
A.反应Ⅰ:
△H>0,P2>P1B.反应Ⅱ:
△H<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:
△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1D.反应Ⅳ:
△H<0,T2>T1
32、对于可逆反应A(g)+2B(g)
2C(g)(正反应吸热),下列图象中正确的是( )
33、(双选)反应:
L(s)+aG(g)
bR(g)达到平衡时,温度和
压强对该反应的影响如图所示:
图中压强p1>p2,x轴表示
温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数。
据此可判断()
A.上述反应△H<0B.上述反应△H>0C.a>bD.a<b
34、将1molI2(g)和2molH2置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:
I2(g)+H2(g)
2HI(g);H<0.并达到平衡。
HI的体积分数(HI)随时间t变化如图曲线(II)所示.
(1)平衡时,I2(g)的物质的量浓度为mo1/L
(2)若改变反应条件。
在甲条件下(HI)的变化如图曲线(I)所示,在乙条件下(HI)的变化如图曲线(III)所示.则
甲条件可能是。
乙条件可能是(填入下列条件的序号)
①恒容条件下,升高温度②恒容条件下,降低温度
③恒温条件下.缩小反应容器体积④恒温条件下,扩大反应容器体积
⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂
(3)若保持温度不变。
在另一相同的2L密闭容器中加入amolI2(g)、bmolH2(g)和cmolHI(g)(a、b、c均大于0)发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的关系是(用含有a、b、c的代数式表示)
35、已知:
2NO2(g)
N2O4(g)△H在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示。
⑴a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是点。
⑵25min时,增加了(填物质的化学式)mol,平衡向生成(填“NO2、N2O4”)反应方向移动。
⑶a、b、c、d四个点所表示的反应体系中,气体颜色由深到浅的顺序是(填字母)。
第4节化学反应条件的优化——工业合成氨对点训练
【复习目标】
1、利用速率、平衡相关规律来选择在实际生产过程中可逆反应适宜的条件。
2、会用等效平衡的相关规律来解决相关问题。
【对点训练】
1、下列有关合成氨工业的说法中,正确的是( )
A.从合成塔出来的混合气体,其中氨气只占13%~14%,所以生产氨的工厂效率都很低
B.由于氨易液化,N2(g)、H2(g)是循环使用的,总体来讲氨的产率比较高
C.合成氨反应温度控制在700K左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨采用的压强是2×107~5×107Pa,因为该压强下铁触媒的活性最大
2、关于催化剂的叙述,正确的是()
A.催化剂在化学反应前后性质不变
B.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参加化学反应
C.反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性,造成催化剂“中毒”
D.催化剂可以提高反应物的转化率
3、合成氨工业中,常加热至500℃,下列叙述中正确的是()
A.加快反应速率,缩短达到化学平衡所需时间B.加快V正,减小V逆
C.使平衡向合成氨方向移动D.提高原料转化率
4、在密闭容器中可逆反应:
N2+3H2
2NH3达到平衡后,若保持温度不变,缩小容器体积,达到新平衡时,下列说法正确的是()
①NH3的浓度增大,N2和H2的浓度减少②NH3的物质的量增大,N2和H2的物质的量减少③H2的转化率增大,N2的转化率不变④混合气体的平均分子量增大
A.①④B.②④C.①②D.③④
5、在一定条件下,合成氨气反应N2+3H2
2NH3达到平衡时,有50%H2转化为NH3,若N2的转化率为25%,则起始时充入容器中的N2和H2的物质的量之比为
A.3:
2B.1:
2C.1:
3D.2:
3
6、有关合成氨工业的说法中,正确的是()
A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂效率都很低
B.由于氨易液化,N2、H2在实际生产中是循环使用,所以总体来说氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强是20~50Mpa,因为该压强下铁触媒的活性最大
7、将颜色相近的NO2和Br2(g)分别装入注射器中,将活塞同时向外拉,使气体体积扩大1倍,下列叙述错误的是
A.NO2的颜色比Br2(g)颜色深B.两种气体的颜色均比原来浅
C.Br2(g)的压强比NO2变化小D.Br2(g)的压强比NO2变化大
8、下列事实中能应用平衡移动原理解释的是()
A.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深B.加入催化剂有利于氨氧化的反应
C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D.高压有利于合成氨的反应
9、关于工业合成氨的叙述中,错误的是( )
A.在动力、设备、材料允许的情况下,反应尽可能在高压下进行
B.温度越高越有利于工业合成氨
C.在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率,降低成本
D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
10、在N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0的平衡体系中,当分离出NH3时,下列说法正确的是( )
A.改变条件后速率—时间图象如右图:
B.此过程中Q>KC.平衡体系中NH3的含量增大D.N2的转化率增大
11、在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合气体中NH3的体积分数为25%。
若反应前后压强不变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值为( )
A.1∶5B.1∶4C.1∶3D.1∶2
12、在一定条件下,把1体积N2和3体积H2的混合气体充入一密闭容器中,使之反应并达到平衡,此时H2的转化率为30%,请解答(填>、<或=)
(1)假定此时N2的转化率为α,则α______30%。
(2)假定只升高温度,平衡时N2的转化率为b,则b_______α。
(3)假定只增大压强,平衡时N2的转化率为c,则c_______α。
(=,<,>)
(4)在上述条件下,把1体积N2和m体积H2混合并达到平衡,若此时H2的转化率为35%,则m____3。
(=,<,>)
13、合成氨工业的原料气中含有少量CO,CO会使催化剂中毒,因此,在进入合成塔前必须将其除去。
一般用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO,其反应为:
Cu(NH3)2Ac+CO+NH3
[Cu(NH3)3]Ac·COΔH<0
(1)醋酸二氨合铜(Ⅰ)吸收CO的生产适宜条件是_____________;
(2)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经处理后可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用。
醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件是_____________。
14、在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行如下反应
A(g)+2B(g)
3C(g),已知起始时加入1molA(g)和3molB(g),达平衡后,生成3amolC(g)。
(1)当反应达到平衡时,C(g)在反应混合气中的体积分数为(用字母a表示)
(2)相同实验条件下,若在同一容器中改为开始加入2molA和6molB,达平衡时C的物质的量mol(用字母a表示)。
此时C在反应混合物中的体积分数为。
(3)相同实验条件下,若在同一容器中改为开始时加入2molA和8molB,达平衡时,要求C在混合物中体积分数与
(2)相同,则开始时还需加入____molC
15、I、恒温恒压下,在一个可变的容器中发生如下反应:
A(g)+B(g)C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB。
到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量是mol;
(2)若开始放入3molA和3molB,到达平衡后,生成的C的物质的量为mol;
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别为ymol和3amol,则x=mol,y=mol。
平衡时,B的物质的量
A.大于2molB.等于2molC.小于2molD.可能大于、等于或小于2mol
(4)若在(3)的平衡混合物种在加入3molC,待再次达到平衡时,C的物质的量分数。
Ⅱ、若维持温度不变,在一个与
(1)反应前起始体积相同且容积固定的容器中发生上述反应:
(5)开始时放入1molA和1molB,到达平衡后生成bmolC。
将b与
(1)题中的a比较大小。
16、在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol·L-1,请填写下列空白:
(1)x值等于________________;
(2)A的转化率为________;
(3)生成D的反应速率为____________;
(4)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数________(增大、减小、不变)
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加入C和D各4/3mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入物质mol。
17、密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
加入1molN2和4molH2,在恒压的条件下,达到平衡时生成amolNH3『见下表编号
(1)的一行』;加入1molN2和3molH2,在恒容条件下,达到平衡时生成bmolNH3,『见下表中编号(4)的一行』。
若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变,请填空:
状态
起始时各物质的物质的量(mol)
平衡时氨气的物质的量mol
条件
编号
x(N2)
y(H2)
z(NH3)
恒压
(1)
1
4
0
a
(2)
3
0
(3)
0.2
0.5a
xyz取值必须满足的一般条件:
_________________________________
恒容
(4)
1
3
0
b
(5)
0
0
b
(6)
2.25
b
x.y.z取值必须满足的一般条件(一个只含x.z,另一个只含y,z)__________________
18、在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:
X(气)+2Y(气)
3Z(气),已知加入1molX和3molY。
达到平衡后,生成amolZ。
(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molX和6molY,达到平衡后,Z的物质的量为mol。
(2)在相同实验条件下,若在同一