化学反应速率与平衡.docx
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化学反应速率与平衡
第一讲 化学反应速率
知识点一 化学反应速率
1．反应4A（s）＋3B（g）===2C（g）＋D（g），经2min后，B的浓度减少了0.6mol·L－1。
下列正确的是（ ）。
A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1
B．用B表示的反应速率是0.3mol·L－1·min－1
C．2min末时的反应速率，用B表示为0.3mol·L－1·min－1
D．在这2min内用B表示的反应速率的值是减小的，C表示的反应速率逐渐增大
2．反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L－1·s－1，则这段时间为__________。
3．一定温度下，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所示：
（1）从反应开始到10s，用Z表示的反应速率为___________。
（2）X的物质的量浓度减少了________，Y的转化率为_________。
（3）该反应的化学方程式为__________________________。
4．反应A（g）＋3B（g）===2C（g）＋2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为
①v（A）＝0.45mol·L－1·min－1②v（B）＝0.6mol·L－1·s－1
③v（C）＝0.4mol·L－1·s－1④v（D）＝0.45mol·L－1·s－1
下列有关反应速率的比较中正确的是（ ）。
A．④>③＝②>①B．④<③＝②<①C．①>②>③>④D．④>③>②>①
5．对于可逆反应A（g）＋3B（s）2C（g）＋2D（g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是（ ）
A．v（A）＝0.5mol·L－1·min－1B．v（B）＝1.2mol·L－1·s－1
C．v（D）＝0.4mol·L－1·min－1D．v（C）＝0.1mol·L－1·s－1
6．已知反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，则下列正确的关系是（ ）
A.
v（NH3）＝v（O2）B.
v（O2）＝v（H2O）
C.
v（NH3）＝v（H2O）D.
v（O2）＝v（NO）
7．
（1）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如下反应：
2A（g）＋B（g）
2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1
③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1
其中正确的是（ ）
A．①③B．①④C．②③D．③④
（2）若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1，哪种物质表示的反应速率更快？
（3）若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？
你能迅速得出答案吗？
8．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：
4NH3（g）＋3O2（g）
2N2（g）＋6H2O（g）现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（ ）
A．v（N2）＝0.125mol·L－1·min－1B．v（H2O）＝0.375mol·L－1·min－1
C．v（O2）＝0.225mol·L－1·min－1D．v（NH3）＝0.250mol·L－1·min－1
知识点二 影响化学反应速率的因素
1．化学反应速率理论
（1）有效碰撞：
反应物分子间能__________的碰撞。
发生条件：
①发生碰撞的分子具有较高的能量；②分子在__________发生碰撞。
（2）活化分子：
化学反应中，能量较高、有可能发生________的分子。
（3）活化能：
活化分子的________与所有分子的__________之差。
（4）理论解释（有气体参加的化学反应）
项目
条件
改变
活化能
分子总数
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
活化分
子数
活化分子百分数
增大浓度
增大压强
升高温度
加催化剂
2．影响化学反应速率的因素
（1）内因（主要因素）：
反应物本身的________，如金属与水反应的速率：
Na____Mg____Al。
（2）外因（其他条件不变，改变一个条件）
1．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？
（1）集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸________。
（2）黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒__________。
（3）KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2________。
（4）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体___________。
（5）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢______。
（6）同样大小的石灰石分别在0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1的盐酸中反应速率不同__________。
（7）夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象______。
2．对反应A＋B＝AB来说，常温下按以下情况进行反应：
①20mL溶液中含A、B各0.01mol ②50mL溶液中含A、B各0.05mol ③0.1mol·L－1的A、B溶液各10mL ④0.5mol·L－1的A、B溶液各50mL四者反应速率的大小关系是（ ）
A．②>①>④>③B．④>③>②>①C．①>②>④>③D．①>②>③>④
3．一定温度下，反应N2（g）＋O2（g）＝2NO（g）在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（ ）
A．缩小体积使压强增大B．恒容，充入N2
C．恒容，充入HeD．恒压，充入He
4．某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3＋Br2
CH3COCH2Br＋HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。
反应速率v（Br2）通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。
在一定温度下，获得如下实验数据：
实验
序号
初始浓度c/mol·L－1
溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
分析实验数据所得出的结论不正确的是（ ）
A．增大c（CH3COCH3），v（Br2）增大B．实验②和③的v（Br2）相等
C．增大c（HCl），v（Br2）增大D．增大c（Br2），v（Br2）增大
5．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是（ ）
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
知识点三 控制变量法探究影响化学反应速率的因素
1．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。
所用HNO3浓度为
1.00mol·L－1、2.00mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3的用量为25.0mL，大理石用量为10.00g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L－1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
（Ⅰ）实验①和②探究HNO3的浓度对该反应速率的影响；
（Ⅱ）实验①和________探究温度对该反应速率的影响；
（Ⅲ）实验①和________探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响。
②
③
④
2．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
在常温下完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10mL2%H2O2溶液
无
②
10mL5%H2O2溶液
无
③
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液
1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。
（2）常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为____________________。
（3）实验①和②的目的是_________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。
资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。
为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。
第二讲 化学平衡状态
知识点一 化学平衡状态的建立
1．一定条件下，将0.3molCO和0.3molH2O（g）通入2L密闭容器中，进行反应：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）。
①反应刚开始时，________浓度最大，正反应速率最大；________浓度为0，____反应速率为0。
②随着反应的进行，反应物浓度逐渐________，正反应速率逐渐________；生成物浓度逐渐________，逆反应速率逐渐________，最终正、逆反应速率________，达到平衡状态，此时反应体系中各物质的浓度均____________。
③依据以上叙述画出反应的v－t图象：
2．在密闭容器中反应：
X（g）＋Y（g）2Z（g），已知X、Y、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、
0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（ ）
A．Z为0.3mol·L－1B．Y为0.4mol·L－1C．X为0.2mol·L－1D．Z为0.4mol·L－1
3．一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是（ ）
A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·L－1
知识点二 化学平衡状态的标志
1．向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下使反应N2＋3H2
2NH3发生，有关说法正确的是（ ）
A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
2．可逆反应：
2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是（ ）
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部
3．下列说法可以证明H2（g）＋I2（g）2HI（g）已达平衡状态的是____________（填序号）。
①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量w（HI）＝w（I2） ④反应速率v（H2）＝v（I2）＝
v（HI） ⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1
⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化
⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
4．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（ ）
A．混合气体的压强B．混合气体的平均相对分子质量
C．A的物质的量浓度D．气体的总物质的量
5．一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达到平衡状态标志的是（ ）
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化
⑦单位时间消耗amolA，同时生成3amolB ⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A．②⑧B．④⑦C．①③D．⑤⑥
第三讲 化学平衡的移动
知识点一 化学平衡的移动
1．概念
达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状态被破坏的过程。
2．过程
3．外界条件对化学平衡的影响
在一定条件下，aA（g）＋bB（g）
mC（g） ΔH<0达到了平衡状态，改变下列条件对平衡的影响如下：
（1）浓度
①增大A的浓度或减小C的浓度，平衡向________方向移动；
②增大C的浓度或减小A的浓度，平衡向________方向移动。
（2）压强
①若a＋b≠m
增大压强，平衡向______________的方向移动；减小压强，平衡向____________________的方向移动；
②若a＋b＝m
改变压强，平衡____移动。
（3）温度
升高温度，平衡向____________方向移动；降低温度，平衡向____________方向移动。
（4）催化剂
使用催化剂，因其能同等倍数地改变正、逆反应速率，平衡____移动。
4．勒夏特列原理
（1）内容
如果改变影响平衡的条件之一（如________、________或________），平衡将向着能够__________的方向移动。
（2）适用
①该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡。
②这种减弱并不能消除外界条件的变化。
5．几种特殊情况
（1）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
（2）对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
（3）“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
原平衡体系
体系总压强_________―→体系中各组分的浓度_________―→平衡_________。
②恒温、恒压条件
原平衡体系
体系总压强_______―→容器体积_______―→体系中各组分的浓度________―→等效于_________―→平衡_________。
（4）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
1．COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g） ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是（ ）
A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥
2．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（ ）
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
3．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（ ）
①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂
A．②⑤B．①②C．③⑤D．④⑥
4．在密闭容器中发生下列反应：
aA（g）
cC（g）＋dD（g），反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是（ ）
A．A的转化率变小B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大D．a>c＋d
5．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX（g）
nY（g） ΔH＝QkJ·mol－1。
反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是（ ）
A．m>nB．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
知识点二 化学平衡的移动图像分析
1．在密闭容器中进行反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g） ΔH>0，测得c（CH4）随反应时间（t）的变化如图所示。
下列判断不正确的是（ ）
A．10min时，改变的外界条件可能是升高温度
B．0～10min内，v（H2）＝0.15mol·L－1·min－1
C．恒温下，缩小容器体积，一段时间内v逆>v正
D．12min时，反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化
2．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的密闭容器中发生反应：
N2O4（g）2NO2（g） ΔH>0，反应过程中各物质的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化曲线如图所示。
（1）a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是________点。
从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的反应速率为____________。
（2）25min时，加入了__________（填加入物质的化学式及加入的物质的量），使平衡发生了移动。
3．已知NO2和N2O4可以相互转化：
2NO2（g）N2O4（g）（正反应为放热反应）。
现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。
（2）前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）＝__________mol·L－1·min－1；反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是_________________________________。
（3）若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是_______。
A．加入催化剂B．缩小容器体积
C．升高温度D．加入一定量的N2O4
4．在体积为2L的密闭容器中，高温下发生反应：
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）。
其中CO2、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化关系如图所示。
（1）反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2g。
用CO2的浓度变化表示的反应速率v（CO2）＝__________。
（2）反应进行至2min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则ΔH______0（填“>”、“<”或“＝”）。
（3）5min时再充入一定量的CO（g），平衡发生移动。
下列说法正确的是________（填写编号）。
a．v正先增大后减小b．v正先减小后增大
c．v逆先增大后减小d．v逆先减小后增大
表示n（CO2）变化的曲线是__________（填写图中曲线的字母编号）。
（4）请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：
_________________________。
5．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
下列叙述中正确的是（ ）
A．反应的化学方程式为5YX
B．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍
C．t2时，正、逆反应速率相等
D．t3时，逆反应速率大于正反应速率
6．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g），ΔH<0]的正、逆反应速率的影响如图所示：
（1）加催化剂对反应速率影响的图像是________（填序号，下同），平衡________移动。
（2）升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
7．某
温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据，试填写下列空白：
（1）该
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