b223化学反应速率和限度.docx
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b223化学反应速率和限度
第三节化学反应速率和限度
5分钟训练（预习类训练，可用于课前）
1．
下列说法正确的是（）
A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．在同一化学反应中，其化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用生成物浓度的改变来表示，其值可能相同，也可能不相同
D．化学反应速率的单位可以是g/L·s，也可以是kg/L·s。
甚至可以用t/L·s等来表示
解析：
本题考查学生对化学反应速率概念的认识。
由其概念“单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加”，可以看出它适合于所有的化学反应，并非专指可逆反应，故A项不正确；单位时间是正值，反应物浓度的减小或生成物浓度的增加也是正值，故其比值也必为正值，B项不正确；由化学反应速度的计算公式vB=
可以看出，其单位中不可能出现g、kg、t等质量单位，D项不正确。
答案：
C
2．
已知反应A+3B=2C+D在某段时间以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L-1·min-1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（）
A．0.5mol·L-1·min-1B．1mol·L-1·min-1
C．2mol·L-1·min-1D．3mol·L-1·min-1
解析：
根据A的变化量，求出其他物质的变化量，然后根据定义进行求解。
答案：
C
3．
下列化学反应需要加快化学反应速率的是（）
A．钢铁的腐蚀B．食物腐烂C．工业炼钢D．塑料老化
解析：
钢铁的腐蚀、食物腐烂、塑料老化，都需要减慢化学反应速率，否则就会造成材料的损耗与浪费。
工业炼钢则需要加快化学反应速率。
答案：
C
4．
下列反应能够瞬间完成的是（）
A．硝酸与铜反应B．HNO3（aq）与NaOH（aq）的反应
C．光照H2与O2的混合物D．铜绿的生成
解析：
溶液中发生的离子反应，能够瞬间完成。
HNO3与Cu的反应虽然剧烈，但接触不完全，也不能瞬间完成。
光照H2与O2的混合物不反应，铜绿的生成是缓慢锈蚀的结果。
答案：
B
5．
把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示。
其中t1~t2速率变化的主要原因是________________________________________；t2~t3速率变化的主要原因是________________________________________。
解析：
Mg与HCl溶液的反应是放热反应，该反应中并存两个影响化学反应速率的外因：
一是反应放出的热能使反应体系温度升高，化学反应速率增大；二是反应使HCl物质的量浓度减小，化学反应速率减小。
由图像可知，在t1~t2的时间内温度变化是影响化学反应速率的主要外因，在t2~t3的时间内，HCl物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。
答案：
反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高
HCl物质的量浓度变小使化学反应速率降低
10分钟训练（强化类训练，可用于课中）
1．
一定量的盐酸与过量的铁粉反应时，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（s）B．H2OC．NaCl（s）D．CH3COONa
解析：
本题主要考查浓度对化学反应速率的影响。
铁跟盐酸反应的实质是：
Fe+2H+=Fe2++H2↑，由此可知，要减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，就必须满足“既减小H+浓度，又不影响H+的物质的量”这个条件。
A项中NaOH与盐酸反应，H+的物质的量减小，不正确。
B项中加水，“既可减小H+浓度，又不影响H+的物质的量”，符合题意。
C项中加入NaCl固体，并没有减小H+的浓度，不符合题意。
D项中加入CH3COONa固体，能与盐酸反应生成CH3COOH这一弱电解质，使H+的浓度减小，在反应生成H2的同时又能释放出H+，故生成H2的总量不变，符合题意。
答案：
BD
2．
在温度不变的条件下，在恒容的容器中进行下列反应：
N2O4（g）=2NO2（g），若N2O4的浓度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间（）
A．等于5sB．等于10sC．大于10sD．小于10s
解析：
（0.1-0.01）∶15=（0.07-0.05）∶t，t=10s，因为浓度减小，反应速率变慢，所需时间大于10s。
答案：
C
3．
氯化银在溶液中有极微量的电离：
AgCl=Ag++Cl-。
下列不能说明该电离达到平衡状态的是（）
A．Ag+的浓度不再改变
B．Ag+的生成速率和Ag+、Cl-结合生成AgCl的速率相等
C．AgCl的质量不再减少
D．Ag+与Cl-的物质的量比为1∶1
解析：
当一个可逆反应进行到正向反应速率和逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，就达到了“平衡状态”，故A、B、C项可说明。
整个过程中，v（Ag+）=v（Cl-），不能说明。
故答案选D项。
答案：
D
4．
100mL2mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）
A．加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液
C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液
解析：
A项中加入6mol·L-1盐酸，虽然加快了反应速率，但是使产生的H2量增多。
C、D项使盐酸浓度减小，速率减慢。
B项中加CuCl2溶液，锌置换出铜，形成原电池，加快了反应速率，也不影响H2量。
答案：
B
5．
下列事实中，不能用勒夏特列原理来解释的是（）
A．加入催化剂有利于氨氧化反应
B．在氢硫酸中加碱有利于S2-增多
C．500℃左右比室温更有利于合成氨反应
D．高压条件有利于合成氨反应
解析：
本题考查对化学平衡移动原理概念的理解及使用范围：
（1）已达平衡状态的可逆反应才能使用；
（2）只改变影响平衡的一个外界条件才能使用，若有多个条件改变，则要综合分析。
催化剂只改变达到平衡的时间，不影响平衡移动，且氨气的氧化反应为非可逆反应，A项错。
氢硫酸中存在H2SHS-+H+平衡，加碱平衡正向移动，降低H+浓度，平衡正向移动，S2-增多，B正确。
合成氨为放热反应，从平衡移动的角度考虑，应使用低温，但实际采用500℃左右的温度是为了提高催化剂的催化效率和加快反应速率，C项错。
合成氨为体积减小的反应，加压平衡正向移动提高氨的产量，D项正确。
故本题不能用勒夏特列原理来解释的是A、C两项。
答案：
AC
6．
表明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是（）
A．在氧化还原反应中，甲比乙失电子多
B．同价态阳离子，甲比乙的氧化性强
C．甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能
D．将甲、乙组成原电池时，甲为负极
解析：
金属的活动性与失电子多少无关，如Al、Mg与酸反应，Al失去电子比Mg多，但Al的活动性不如Mg。
同价态的甲的阳离子比乙的氧化性强，其金属活动性比乙弱。
答案：
CD
30分钟训练（巩固类训练，可用于课后）
1．
将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将Bg（A>B）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（）
解析：
粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化学反应速率快，即单位时间内损失的CaCO3的质量大，可排除A、B项。
由于A＞B且粉末状CaCO3的消耗量大于块状CaCO3，故当粉末状CaCO3完全消耗时，块状CaCO3尚有剩余，此后单位时间内CaCO3的损失量又大于粉末状CaCO3。
故本题答案为C项。
答案：
C
2．
为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验，你认为结论不正确的是（）
A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
解析：
影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外，还有光、固体颗粒大小、超声波等，但A项中镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸比铝和盐酸反应要快得多。
答案：
A
3．
硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。
目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2+O2
2SO3的说法不正确的是（）
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
解析：
对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度即达到平衡时为一定条件下的最大程度。
在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等。
即达到平衡。
此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然在进行着。
答案：
B
4．
演示铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，其主要目的是（）
A．提高铁丝利用率B．增大反应的接触面
C．提高反应的温度D．使瓶底氧气充分利用
解析：
将铁丝绕成螺旋状能增大接触面。
答案：
B
5．
下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是（）
A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈
B．H2O2中加入少量MnO2，即可迅速放出气体
C．将炭块粉碎成粉末状，可使燃烧更加充分
D．电解水时，加少量硫酸可使电解速率加快
解析：
A项KClO3分解产生O2，增大O2浓度；C项增大固体表面积；D项增加水的导电性。
答案：
B
6．
欲使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（）
A．向炉内喷吹空气B．把大块煤碾成小块
C．使用MnO2作催化剂D．提高炉内体系的温度
解析：
解答本题，要细心审题，抓住关键，在煤炉中使煤充分燃烧，不是加快燃烧速率，故C、D两项错误。
尽可能使燃料充分燃烧，关键是燃料与空气充分接触，空气适当过量，故A、B两项正确。
答案：
AB
7．
高炉炼铁的主要反应是：
2C（焦炭）+O2（空气）=2CO（放热）Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
炼制1t生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有没有利用的CO气体。
对该原因解释正确的是（）
A．CO与铁矿石接触不充分
B．增加高炉的高度可解决这个问题
C．反应难以“完全”进行彻底
D．反应中未使用催化剂
解析：
很多化学反应不能按化学方程式的计量关系完全反应，故选C项。
增加高炉高度与反应是否完全进行无关，B项错。
A、D项只与速率有关系，所以A、D项也错误。
答案：
C
8．
一定温度下，某一密闭恒容的容器内可逆反应A（g）+3B（g）2C（g）达到平衡状态的标志是（）
A．C的生成速率与C的分解速率相等
B．容器内混合气体的密度不随时间而变化
C．单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB
D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
解析：
选项A中，C的生成速率与分解速率分别是该反应中C的正、逆反应速率，由于相等，说明该反应已达到化学平衡；容器中气体的总质量不变，容器的容积不变，无论是否达到平衡，混合气体的密度不会改变，因此B中所述不是化学平衡状态；对于该可逆反应，不论是否平衡，只要生成nmolA的同时必然生成3nmolB，它们仅表明了该反应的逆反应速率，因此选项C不能判断是否达到化学平衡状态；而选项D并不能说明反应混合物中A、B、C浓度不变，也无法判断该反应是否达到化学平衡状态。
答案：
A
9．
工业上用氮气和氢气合成氨：
N2+3H2
2NH3（反应放热），从反应速率和化学平衡两方面看，合成氨的适宜条件一般为压强：
20MPa~50MPa，温度：
500℃左右，催化剂：
铁触媒。
下列有关合成氨工业的叙述不正确的是（）
A．使用铁触媒，可使氮气和氢气混合气体之间的反应在较低温度下取得较高的反应速率
B．工业上选择上述条件下合成氨，可以使氮气全部转化为氨
C．上述化学平衡的移动受到温度、反应物的浓度、压强等因素的影响
D．温度升高，不利于提高反应速率
解析：
使用铁触媒能等幅度地加快正、逆反应速率，虽然平衡不发生移动，但能缩短达到合成氨平衡的时间。
但对于可逆反应，无论什么条件下，都不可能进行到底。
通过改变影响化学平衡移动的条件（如温度、反应物的浓度、压强等因素），可以改变化学反应进行的限度。
温度升高，有利于提高反应速率。
答案：
B、D
10．
锂电池是新型高能电池，它以质轻、容量大而受到重视，目前已经制成多种功能的锂电池。
某种锂电池的总反应可表示为：
Li+MnO2=LiMnO2。
若该电池提供0.5C电荷量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）（）
A．3.5gB．7gC．4.52×10-4gD．43.5g
解析：
MnO2为正极材料，MnO2~e-，
n（MnO2）=n（e-）=
=5.2×10-6mol
m（MnO2）=5.2×10-6mol×87g·mol-1=4.52×10-4g
答案：
C
11．
合成氨反应：
3H2+N2
2NH3，其反应速率可以分别用v（H2）、v（N2）、v（NH3）（用mol·L-1·s-1表示），则正确的关系是（）
A．v（H2）=v（N2）=v（NH3）B．v（N2）=2v（NH3）
C．v（H2）=
（NH3）D．v（N2）=3v（H2）
解析：
根据化学反应中，用各物质所表示的速率之比等于它们在化学反应方程式中的化学计量数之比，可有如下关系：
（H2）=v（N2）=
（NH3）〔或v（H2）∶v（N2）∶v（NH3）=3∶1∶2〕
由此可推得以下关系式：
（H2）=v（N2），v（N2）=
（NH3），
（H2）=
（NH3）。
即正确的选项为C。
答案：
C
12．
用纯净的碳酸钙跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请完成下列问题：
（1）实验过程如图所示，分析判断：
_______段化学反应速率最快，________段收集的二氧化碳最多。
（2）为了减缓上述反应的化学反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是______。
A．蒸馏水B．NaCl固体C．NaCl溶液D．浓盐酸
（3）除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率？
（任答两种）
解析：
根据图象，可知EF段斜率最大，说明产生CO2的速率最快，即化学反应速率最快。
由纵轴v（CO2）可知EF段最长，即该段收集的CO2最多。
影响化学反应速率的因素很多，如温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂等。
向溶液中加入蒸馏水、NaCl溶液可减小盐酸的浓度；加入浓盐酸增大了盐酸的浓度；加入NaCl固体对浓度无影响。
故A、C项可减小反应速率。
除此之外，降低温度，用块状更大的碳酸钙（减小接触面积）等可减小化学反应速率。
答案：
（1）EFEF
（2）AC
（3）降温用块状更大的碳酸钙
13．
某学生进行右图所示的锌铜原电池的实验：
（1）从理论上讲，预期看到的现象是__________________________________________。
（2）实验过程中，观察到锌极上有少量气泡逸出，铜极上有大量气泡逸出。
试解释：
________________________________________________________________________。
解析：
锌铜原电池：
锌比铜活泼，锌片作负极，Zn-2e-=Zn2+；铜棒作正极，H+在正极得电子，2H++2e-=H2↑。
Zn片不纯，Zn与杂质构成原电池，在杂质（正极）上，产生H2。
答案：
（1）Zn片溶解，Cu片上有大量气泡，电流计指针发生偏转
（2）Zn片不纯，Zn与杂质构成许多微小的原电池所致
14．
我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤的燃烧效率可达95%以上。
（1）当今世界各国能源研究的中心议题之一，就是提高燃烧效率，_____________________。
（2）提高煤的燃烧效率通常需要考虑：
①_____________________________________________；②__________________________________________。
解析：
提高燃料的燃烧效率，实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）。
它的意义在于节约能源，减少污染。
提高燃料的燃烧效率的措施归纳为两个方面：
（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量转化率；
（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。
答案：
（1）节约能源，减少污染
（2）①要有适当过量的空气②燃料与空气要有足够大的接触面
15．
汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源之一。
治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂钯合金作催化剂）。
它的特点是使CO与NO反应，生成可参加大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及促进SO2的转化。
（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：
___________________________________。
（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上能提高空气的酸度，其原因是：
________________。
（3）控制城市空气污染源的方法可以有______________（多选扣分）。
A．开发氢能源B．使用电动车
C．植树造林D．戴上呼吸面具
解析：
在催化剂作用下把CO和NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体，即NO转化为N2，CO转化为CO2，反应方程式为2NO+2CO
2CO2+N2。
同时SO2也在催化剂的条件下转化为SO3，从而提高了空气的酸度。
控制城市空气的污染源主要是减少煤和汽油的使用。
答案：
（1）2CO+2NO
2CO2+N2
（2）SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾
（3）A、B
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