6.1化學反應速率的計算以及影響因素

辱學習聚焦

化學反應速率的定義與表達式

化學反應速率的表示*/-------------------------

--------4化學反應平均速率的計算

化學反應速率

反應物自身的性質(zhì)

影響化學反應速率的因素之外界條件

四公知^精講

知識點01化學反應速率的意義和表示方法

意義：表示某一化學反應進行快慢程度的一種物理量。

表示方法：用單位時間內(nèi)某?反應物濃度的減少或某生成物濃度的增加來表示。

【即學即練1】2.一定溫度下，在100mL溶液中發(fā)生反應:H2O2+2HI=2H2O+I2O己知某時刻HQ?的

濃度為0.9molLL20s后變?yōu)?.6mol.L1下列敘述不巧硬的是

A.20s內(nèi)v(H2Oj=().()15molL」s“B.v(H2O2):v(HI)=l:2

C.20s內(nèi)HQ增加了0.6molD.20s內(nèi)卜濃度增加0.3molU

【答案】C

【解析】已知某時刻H2O2的濃度為0.9molC,20s后變?yōu)?.6molL」，則20s內(nèi)

().9一0.6

V(HO,)=niol-L's'=0.015mol-L1s

220

A.由解析可知，20s內(nèi)丫便2。2)《。15mollis",故A正確;

B.反應速率比等于系數(shù)比，v(H2O2):v(HI)=l:2,故B正確；

C.20s內(nèi)過氧化氫濃度變化為0.3mol/L,反應的過氧化氫為0.3mol/Lx0.1L=0.03mol,根據(jù)化學方程式可

知，20s內(nèi)H?O增加了0.06mol,故C錯誤；

D.20s內(nèi)過氧化氫濃度變化為0.3mol/L,則20s內(nèi)“濃度增加0.3molL”,故D正確;

故選C。

知識點02化學反應速率的計量特征

表達式：1卻表示某一反應物或某一生成物物質(zhì)的量濃度的絕對變化值，△，表示時間變化勤

單位:mol-L'-s'1或molL1min'1或mol-Ld-h'1

說明：

①化學反應速率無正負之分；

②化學反應速率不是瞬時速率而是平均速率；

③用不同物質(zhì)來表示某一化學反應速率時，其數(shù)值一般不一定相等，所以必須標明物質(zhì)；

④用不同物質(zhì)來表達化學反應速率時，其數(shù)值不一定相等，但它們的速率比等于方程式中的系數(shù)比。

即：對于反應aA+bBcC+dD來說，u(A)：v(B)：u(C)：u(D尸a：b：c：d

【注意】這里的速率均是指同一方向的，要么是正反應方向，要么是逆反應方向。

【即學即練2】下列措施是為了增大化學反應速率的是

A.用鋅粒代替鎂粉制備氫氣B.將食物放進冰箱避免變質(zhì)

C.工業(yè)合成氨時加入催化劑D.自行車車架鍍漆避免生銹

【答案】C

【解析】A.鋅不如鎂活潑，且鋅粒與酸的接觸面積比鐵粉的小，故用鋅粒代替鎂粉制備氫氣，化學反應

速率減小，故A錯誤；

B,將食物放進冰箱避免變質(zhì)，溫度降低，化學反應速率減小，故B錯誤；

C.使用催化劑可以增大化學反應速率，故C正確：

D.自行車車架鍍漆，隔絕氧氣，減小氧氣的濃度，則化學反應速率減小，故D錯誤；

故選C。

知識點03化學反應速率的影響因素

內(nèi)因：反應物本身的性質(zhì)一起最主要作用(如：F2非?；顫?，與H2在陰冷的環(huán)境下相遇會發(fā)生爆炸，而12

與H?在500C的條件下才能反應，而且是可逆反應)

外因：外界因素(包括濃度、壓強、溫度、催化劑、固體表面枳等)

(1旅度對化學反應速率的影響

規(guī)律：在其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度，可以加快化學反應速率；減小反應物的濃度，

可以減慢化學反應速率。

實質(zhì)：改變反應物的濃度，實際上就是改變單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)。具體來說，增大反應物的濃度,

必然提高了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，故加快化學反應速率；減小反應物的濃度，必然減少了單位體積內(nèi)

活化分子數(shù)，故減慢化學反應速率。

注意事項：此規(guī)律只適用于濃度可以改變的物質(zhì)(氣體或溶液)所參與的反應，對于固體或純液體來說，

它們的濃度是常數(shù)，改變它們的量(質(zhì)量、物質(zhì)的量等)均不會影響化學反應速率。

?高溫“

如：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),若增加焦炭的量，化學反應速率不發(fā)生改變。

(2)壓強對化學反應速率的影響

條件：壓強對固體或液體的濃度改變幾乎無影響，所以此規(guī)律只適用于有氣體參與的反應。

規(guī)律：對于有氣體參與的化學反應，在其他條件不變的情況下，增大壓強，化學反應速率加快；減小

壓強，化學反應速率減慢。

實質(zhì)：對于氣體來說，在其他條件不變的情況下，增大壓強，氣體體積減?。ㄏ喈敗笁嚎s容器），即增

大了氣體的濃度，所以，增大壓強可以加快化學反應速率；減小壓強，氣體體積增大（相當于增大容器），

即減小了氣體的濃度，所以，減小壓強可以減慢化學反應速率。

（3溫度對化學反應速率的影響

規(guī)律：在其他條件一定的情況下，升高溫度，可以加快化學反應速率；降低溫度，可以減慢化學反應

速率。

實驗測得，溫度每升高10C,化學反應速率通常增大到原來的2?4倍。

實質(zhì)：當升高反應體系溫度時，物質(zhì)吸收能量后，內(nèi)能增大，單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)增加，同時分

子運動加劇，增加了分子碰撞的機會，從而提高有效碰撞次數(shù)，故加快化學反應速率；降低反應體系溫

度時，物質(zhì)分子運動減弱，減少了分子碰撞的機會，從而降低了有效碰撞分子的百分數(shù)，故減慢化學反

應速率。

（4催化劑對化學反應速率的影響

規(guī)律：使用催化劑，能同等程度地加快（或減慢）正、逆反應速率。

實質(zhì)：分子必須具備一定的能量才能成為活化分子，才能發(fā)生化學反應。而催化劑能改變化學反應的途

徑，降低活化分子所需的最低能量（即降低活化能），從而使更多的普通分子成為活化分子，提高了有效碰

撞分子的百分數(shù)，故加快化學反應速率。

【說明】催化劑可分為正催化劑和負催化劑（或阻化劑）。所謂正催化劑是指能加快反應速率的催化劑，負

催化劑是指能降低反應速率的催化劑。由于負催化劑較少，所以一般催化劑都是指正催化劑而言。

⑸固體表面積的大小對化學反應速率的影響

規(guī)律：固體顆粒越小，即表面積越大，化學反應速率越快；固體顆粒越大，即表面積越小，化學反應

速率就越慢。

實質(zhì)；固體物質(zhì)在一般情況下，濃度是個常數(shù)。但當將一定質(zhì)量的固體粉碎后，顆粒變小，表面積增

大，相當于增大了固體物質(zhì)的濃度，故可加快化學反應速率。

⑹原電池對化學反應速率的影響

規(guī)律：對于較活潑的金屬與非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸等）發(fā)生置換反應產(chǎn)生氫氣時，若向此溶液中加

入校不活潑金屬或金屬陰離子時，產(chǎn)生氫氣的速率會加快。

實質(zhì)：當向原溶液中加入不活潑金屬或金屬陽離子時，會形成原電池發(fā)生電化腐蝕，而電化腐蝕的速率

要大于普通的化學腐蝕的速率。

【即學即練3】關于化學反應速率增大的原因，下列解析不氐賄的是

A.有氣體參加的化學反應，增大壓強使容器容積減小，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多

B.增大反應物的濃度，可使活化分子之間發(fā)生的碰撞都是有效碰撞

C.升高溫度，可使反應物分子中活化分子的百分數(shù)增大

D.使用適宜的催化劑，可使反應物分子中活化分子的百分數(shù)增大

【答案】B

【辭析】A.有氣體參加的化學反應，增大壓強，活化分子數(shù)「增多，活化分子百分數(shù)不變，則化學反應

速率增大，故A正確；

B.增大反應物的濃度，活化分子數(shù)目增多，活化分子之間發(fā)生的碰撞不一定都是有效碰撞，故B錯誤;

C.升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，則化學反應速率增大，故C正確；

D.催化劑，降低了反應所需的活化能，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大，故D正確：

故選B。

Q常見考法

照常見考法一化學反應速率的計算

【例I】

【司步練習1]

配常見考法二化學反應速率的特征

【例2】向體積固定的密閉容器中通入ImolH,,和Imoll,蒸氣，發(fā)生反應：H,(g)+I,(g)=2HI(g)。在其

他條件不變的情況下，分別升高溫度、加入催化劑、充入更多的氫氣，討論該化學反應速率的變化并說

明理由_______O

【答案】均會加快化學反應速率,

理由：依據(jù)影響化學反應速率的因素，升高溫度(提高反應物分子的能量，增大反應物之間的碰撞頻率，

增大反應物分子形成過渡態(tài)的比例)；加入催化劑(改變反應歷程，降低反應的活化能)；充入更多的氫氣

(改變反應速率方程)都會提高化學后應油流。

【解析】均會加快化學反應速率,

理由：依據(jù)影響化學反應速率的因素，升高溫度(提高反應物分子的能量，增大反應物之間的碰撞頻率，

增大反應物分子形成過渡態(tài)的比例)；加入催化劑(改變反應歷程，降低反應的活化能)；充入更多的氫氣

(改變反應速率方程)都會提高化學后應油流。

故答案為：見解析。

【司步練習2】常溫下,在1L的密閉恒容容器中,A(s)、B(g)>C(g)、D(g)4種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的

變化情況如下圖所示，其中B(g)為黃色氣體，C(g)、D(g)為無色氣體。根據(jù)要求回答下列問題：

(1)在0-4min內(nèi)，用C表示的化學反應速率v(C)=。

(2)寫出所發(fā)生反應的化學方程式；物質(zhì)后注明物質(zhì)狀態(tài))。

(3)下列措施能提高上述化學反應速率的是。

a.升高反應溫度b.沖入僦氣來增大壓強c.加入2molAd.加入ImolB

(4)下列描述中能表明該反應達到平衡的有。

a.氣體的總物質(zhì)的量不再變化b.混合氣體的顏色不在變化

c.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化d.2v(B)=3v(C)

(5漩高B(g)的轉化率的措施有(任寫1條)。

【答案］(1)0.5mol-E1-min1

(2)A(s)+3B(g)?2C(g)+D(g)

(3)ad

(4)bc

(5)及時分離出C和D

【釋析】(1)根據(jù)酎=—=0.5mollJmin",答案：0.5mol.L1.min'；

At

(2)由圖可知A(s)、B(g)、C(g)、D(g)在在0-4min內(nèi)物質(zhì)的量的變化量之比為：I：3：2：I,方程式

為:A(s)+3B(g)U2c(g)+D(g),答案:A(s)+3B(g)—2c(g)+D(g)；

(3)a.升高反應溫度可以提高反應速率，a正確；

b.體積不變，沖入氨氣可以增大壓強但濃度不變，速率不變，b錯誤：

c.加入2moiA,固體量的變化不影響反應速率，c錯誤；

d.加入ImolB,增大B物質(zhì)的濃度，反應速率增大，d正確；

故選ad；

(4)&此反應前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，所以氣體的總物質(zhì)的量不再變化不能表明該反應達到平

衡，a錯誤；

b.混合氣體的顏色不在變化表示B物質(zhì)的濃度不再變化，反應達到平衡，b正確：

c.根據(jù)M=個，此反應氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，當氣體的質(zhì)量不再變化時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不

再變化，反應達到平衡，c正確，

d.沒有指明正逆反應速率2V(B)=3v(C),不能判斷，d錯誤；

故選be；

(5)減小生成物的濃度可以提高反應物的轉化率，答案：及時分離出C和D；

貂常見考法三影響化學反應速率的因素

［例3］科研人員通過控制光沉積的方法構建CUzO-PUSiC/LQ型復合材料光催化劑，然后以和Fb

離子滲透Nafion膜構建了一個還原反應和氧化反應分離的人工光合體系，其反應機理如圖所示。下列說

法錯誤的是

A.Cu2O-Pt/SiC/LrOx型復合材料光催化劑能改變該反應的反應熱

一定條件

B.該人工光合體系的總反應方程式為：2CO2+2H2O------------=2HCOOH+O2,該反應為吸熱反應

C.圖中a、b分別代表Fe?，F(xiàn)e,+

D.Pt/WO,上發(fā)生的反應為2Hq+4Fe3+=O2T+4H'+4Fe2'

【答案】A

【解析】A.催化劑改變反應速率，不改變發(fā)生的焰變，A錯誤；

B.由圖可知，該人工光合體系的總反應為水、二氧化碳在一定條件下生成甲酸和氧氣，方程式為：

一定條件

2CO2+2H2O2HCOOH+O2,該反應需要吸收光能，為吸熱反應，B正確；

C.圖中水發(fā)生氧化生成氧氣，根據(jù)電子守恒，則鐵離子發(fā)生還原反應生成亞鐵離子，故a、b分別代表

Fc"、Fc"，C正確；

D.由圖可知，Pt/WOj上發(fā)生的反應為水和鐵離子生成氧氣和亞鐵離子，反應為

3++2+

2H2O+4Fe=O2T+4H+4Fe,D正確；

故選Aa

【司步練習3】在氣體反應中，能使反應物活化分子百分數(shù)增大的方法是

①增大反應物的濃度②增大壓強③升高溫度④移去生成物⑤加入催化劑

A.③@B.③⑤C.②③D.②?

【答案】B

【解析】①增大反應物濃度能增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，但不能增大活化分子百分數(shù)，錯誤;

②增大壓強等同于增大濃度，不能增大活化分子百分數(shù)，錯誤；

③升高溫度能增大活化分子百分數(shù)也能增大反應物中的活化分子數(shù)，故正確：

④移去生成物，濃度減小，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目減小，錯誤；

⑤加入催化劑能降低反應的活化能，增大活化分子百分數(shù)，也增大了活化分子數(shù)，故正確。

故選：Bo

rfi分層提分

題組A基礎過關練

I.M與N在密閉容器中反應生成P,其反應速率分別用v(M)、v(N)、v(P)表示。已知v(M)、v(N)、v(P)

之間有以下關系：2V(M)=3v(N)、v(N)=v(P),則此反應可表示為

A.2M+3N=PB.2M+3N=3P

C.3M+2N=2PD.3M+2N=P

【答案】C

【解析】不同物質(zhì)表示的速率之比等于其化學計量數(shù)之比,2v(M)=3v(N).v(N)=v(P),則v(N)：

v(M)：v(P)=2:3:2,所以該反應可以表示為3M+2N=2P,故答案為C。

3.在密閉容器中A與B反應生成C,其反應速率分別用u(A)、u(B)、u(C)表示。已知u(A)、u(B)、u

(Q之間有以下關系2%B尸3U(A),3t>(C)=2f(B)o則此反應可表示為

A.2A+3BH2CB.A+3B=2C

C.3A+B12cD.A+B

【答案】A

【解析】已知2u(B)=3u(A),3U(C)=2U(B),則"(A)：t?(B)：u(C)=2:3:2,由化學反應速率之比等于化

學計量數(shù)之比，可知反應為2A+3B=2C：

故答案為：A.

催化劑

4.已知，催化氧化反應為①4NH3(g)+5O”g)—4NO(g)+6H?O(g),反應過程中存在副反應②

A

2NO(g)+O2(g)=2N6(g)和③2NO2(g)l'N2O4(g),向2L的反應器加入4moi的NH3和足量的氧氣,2min

后檢測到反應器中有0.2molNO、0.2molNO2和0.1molN2O4,則用NFh表示反應①的化學反應速率為

A.0.25molL“min“B.0.125mol-L'1minq

C.OJmolL'-min'1D.0.ISmol-L'min'1

【答案】D

【蟀析】2min后檢測到反應器中有0.2molNO、0.2molNO2和0.1molN/Z,，可知共生成0.6molNO,

,l

即共消耗0.6molNH；,v=—=0.15molL-min,故選D。

5.一定條件下，向2L密閉容器中加入2molN2和10m。H2,發(fā)生反應NZ+3H2=2NU,2min時測得剩

余N2為Imol,此時化學反應速率表示正確的是

1

A.V(NH3)=0.25mobL^min'B.v(Hz尸0.75molL's"

C.v(NHa)=lmolL',min*1D.v(N2)=0.25mol-L'min'1

【答案】D

【解析】根據(jù)題意，v(N2)=^p2=2L",.1：反應中,反應速率與系數(shù)成正比，故

At--------------u.zjmoi?L?min

2min

V(NH3)=0.5mol-L'miir1：v(H2)=0.75mol-L'min1；

故答案選Do

6.某溫度時，在2L密閉容器中，三種氣態(tài)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時間⑴變化的曲線如圖所示，

由空中數(shù)據(jù)解析可得：

⑴該反應的化學方程式為。反應進行到2min時，正反應速率和逆反應速率(填

“相等”或“不相等”)

(2)反應開始至2min,用Y表示的平均反應速率為,X的轉化率為?；旌蠚庵衁

的體積分數(shù)為。

(3)在密閉容器里，通入amolA(g)和bmolB(g),發(fā)生反應A(g)+B(g)=2C(g),當改變下列條件時，會加快反

應速率的是(填序號卜

①降低溫度②保持容器的體積不變，充入氨氣

③加入催化劑④保持容器的體積不變，增加A(g)的物質(zhì)的量

【答案】(1)3X+YW2Z相等

(2)0.025mol/(Lmin)30%50%

(3)@④

【解析】(1)由圖可知，X、Y是反應物，物質(zhì)的量分別減少0.3mol、0.1mol,Z是生成物，物質(zhì)的量增

力U0.2mol,則方程式中X、Y、Z的物質(zhì)的量比是3：1：2,所以該反應的化學方程式為：3X+Y/2Z,反

應進行到2min時，化學反應達到平衡，正反應速率和逆反應速率相等，故答案為：3X+YQ2Z；相等；

(2)由圖知Y的濃度減少0.1ma/2L=0.05mol/L,根據(jù)v=計算反應開始至2min,用Y表示的平均

反應速率為005mol"'=o()25mol/(L-min),由圖知X的物質(zhì)的黃減少0.3mol,則X的轉化率為

2min

0.3mol/lmolxl00%=30%；混合氣中含有0.7molX,0.9molY,0.2molZ,則Y的體積分數(shù)為

0.9mol

xl()0%=50%故答案為:0.025mol/(Lmin)：30%；50%；

0.7mol+0.9mol+02mol

(3)①降低溫度，化學反應速率減慢，故①錯誤；

②保持容器的體積不變，充入氮氣，與反應相關的各物質(zhì)的濃度不變，化學反應速率不變，故②錯誤；

③加入催化劑，化學反應速率加快，故③正確；

④保持容器的體積不變，增加A(g)的物質(zhì)的量，反應物的濃度增大，化學反應速率加快，故④正確；

故答案為③?。

7.在一體枳固定的密閉容器中，果化學反應2A(g)?B(g)+D(g)在四種不同條件卜進行，B、D的起始濃度

均為0。反應物A的濃度(mol?!?)隨反應時間(min)的變化情況如下表：

時間濃度

實驗序號0102030405060

溫度/℃

18001.00.800.670.570.500.500.50

2800c20.600.500.500.500.500.50

38000.920.750.930.600.600.60

48201.00.400.250.200.200.200.20

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1)實驗1中,在10?20min內(nèi)，用A表示的該反應的平均速率為mol-U1-min-1o

(2)實驗2中Q=，反應經(jīng)20min就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是__________。

⑶設實驗1的反應速率為匕，實驗3的反應速率為匕，則&(填或一，下同)匕，且。3

___________1.0。

(4)請根據(jù)以上實驗指出要加快該反應速率可采取的方法：(列舉3種方法)。

【答案】(1)0.013

(2)1.()使用了催化劑(或增大壓強)

⑶>>

(4)①增大反應物A的濃度，②升高溫度，③使用催化劑

【解析】(1)在實驗1中，反應在IO~2Omin時間內(nèi)的平均速率

Ac(0.80-0.67)mol/L八…,r.,

v=—=--------------------------=0.013moi?L?min；

A(lOmin

(2)實驗1和實驗2達到平衡時，A的濃度不改變且相等，說明實驗2與實驗I其他條件完全相同，實

驗2與實驗1中A的初始濃度應相同，起始濃度C2=1.0mol/L；實驗2較實驗1達到平衡時間短，故推測

實驗2中還隱含的條件是使用了合適的催化劑；

(3)對比實驗3與實驗1可知，從lOmin至20min,實驗1中A是濃度變化為0.13mol/L,而實驗3中A

的濃度變化為0.17mol/L,這說明了J〉％,乂知實驗1的起始濃度為lmol/L,由平衡濃度可知，實驗3

的起始濃度大于BPc3>lmol/L；

(4)加快該反應速率可采取的方法：①增大反應物A的濃度，②升高溫度，③使用催化劑。

題組B能力提升練

8.在一定條件下，2L密閉容器中裝入2mO1N?和足量的氫氣反應，2min末時，測得N?為1mol,該反

應的速率表示中，不正確的是()

A.u(N?)=0.25mol-L'min'1B.v(H?)=0.75mol-L'min'1

C.u(NH3)=0.5mol-L-1-min'1D.u(N2)=0.5inoIL'min_1

【答案】D

【解析】在一定條件下，向IL密閉容器中加入2m0IN2和足量的H2,發(fā)生反應N2+3H2=±2NH3,2分

Imol-\mol

鐘末時，測得剩余氮氣為Imol,故2min內(nèi)，以N?表示的反應速率v(N?)=2L

2min

=0.25mol/(L?min),根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比可知：v(H2)=3v(N2)=3x0.25mol/(L?min)

=0.75mol/(L*min),v(NH?)=2v(N2)=2x0.25mol/(L?min)=0.5mol/(L,min),故選Do

9.在體積為2L的密閉容器中，充入6m0IN2，lOmolH2,發(fā)生反應：NXg)+3H2(g)=22NHMg)反應進

行5min時，測得NH3的濃度為ImoLLL在此時間內(nèi)，下列反應速率表示正確的是

A.v(NH3)=0.1molL-lmin_1B.v(H2)=0.7mol-L'niin'1

C.v(NH3)=0.2mobL-,-min-1D.v(H2)=0.5mo]L」min」

【答案】C

【解析】試題解析：反應進行5min時，測得NH3的濃度為lmol-L\v(NH3)=野&="0.2"moHAmiir

3

1

I故A錯誤，C正確；化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(H2)=jV(NH3)="0.3"molL'-min,

故BD錯誤；故選C。

考點：考查了化學反應速率的計算的相關知識。

10.一定條件下,向某密閉容器中加入一定量的N2和H2發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)w2NH3(g),測得0?10

s內(nèi),c(N》減小了0.25molLL下列說法正確的是

A.0~10秒內(nèi)，v(H2)為0.075moML?s)”

B.1075秒內(nèi),c(NH3)增加了0.25molL"

C.化學反應速率的關系3V(H2)=2V(NH3)

D.反應平衡后，正、逆反應速率相等且為0

【答案】A

【解析】A.測得0~l0s內(nèi),c(Na)減小了S25moll」,則《論)減小了0.75moLL”,v(H2)=0.75moll；

klOs=O.O75mol-(L-s)'?故A正確;

B.測得0~10s內(nèi)，c(N?)減小了0.25molLL則c(NH3)增加了0.50molL」,隨著反應的進行，反應物的濃

度減小，化學反應速率減小,故10?15秒內(nèi)，c(NH3)的增加1量小于0.50moLLk2=0.25molL，故B錯

誤；

C.化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，故2V(H2)=3V(NH3),故C錯誤；

D.化學反應達到平衡后，正、逆反應速率相等，但并不為0,故D錯誤；

11.N%和純凈的02在一定條件下發(fā)生反應：4NH3(g)+3O2(g)"2N2(g)+6H2O(g),現(xiàn)向一容積不變的2L

密加容器中充入4molNH3和3moiO2,4min后，測得生成的H2O的物質(zhì)的量為3mol,則下列表示此段

時間內(nèi)該反應的平均速率不正確的是

A.v(N2)=0.125mol*L*,Tnin'1B.v(H2。尸0.375mol?L"?min

C.v(NH3)=0.250mol?L"?min"D.v(02)=0.225mol*L'1*min-1

【答案】D

【解析】根據(jù)題干信息列三段式芍：

+

4NH,(g)+3C)2(g)r-2N2(g；16H2O(g)

起始(mol)4300

轉化(mol)21.513

4nnn(mol)21.313

根據(jù)舊寧進行平均反應速率的計算。

At

Imol

A?v(N2)=3^=0.125mol!；,min“'A正確;

3mol

B.v(H,O)=^L-=0.375molE,min,*B止確;

、~)4min

2mol

,C

C.v(NH3)=^-=o.25molEmin-',正仙"

4min

1.5mol

2L11D

D.v(0,)==0.1875mol-E-min，錯俁;

"4min

答案選D。

12.在2L密閉容器中加入ImolNz和3m0IH2,一定條件下發(fā)生反應:N2+3H2^2NH3,半分鐘后測得生成

O.C6moiNH3,該時間段內(nèi)平均反應速率為

A.v(NH3)=0.06molL1-min'1B.v(H2)=0.04molL',"min'1

C.v(NH?)=O.12molLlmin-1D.v(N2)=0.24moiL',niin'1

【答案】A

0.06/〃。/

1

【解析】由N2+3H2U2NH3可知，半分鐘后測得生成0.06molNH3，v(NH3)=2L^.Obmol-L-'min,

0.5min

3

由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，v(H2)=0.06molL_1-min*1x—=0.09molL'1min_1,v(N2)=0.06molL'

''min'x-j^.OSmolL1-min1,A選項符合題意；答案為A。

13.(1)在反應A(g)+3B(g)=2C(g)中,若以物質(zhì)A表示的該反應的化學反應速率為OZmolL'min",則以

物質(zhì)B表示此反應的化學反應速率為molL'min'o

(2府2L的密閉容器中，充入2m0IN2和3moi也，在一定條伶下發(fā)生合成氨反應，2s后測得N?為

I.Smol,則NH3的反應速率為mol/(L*s),H2轉化率為。

【答案】0.60.120%

v(A)1

【解析】⑴化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，貝1」一看=1，

丫⑻3

v(B)=3v(A)=3x0.2mol-L1-min1=0.6molLl-min1；

(2府2L的密閉容器中，充入2m0IN2和3moiH2,在一定條件下發(fā)生合成氨反應，2s后測得N?為

反應消耗的N2的物質(zhì)的量:為2moi-1.8mol=0.2mol,根據(jù)反應方程式Nz+BH?l2NH；可知，反應

生成NH3的物質(zhì)的量為0.2molx2=0.4mol,則NM的反應速率為瞿?=0.1mol/(L-s)；根據(jù)反應方程

式N2+3H2,-2NH3可知，反應消耗H2的物質(zhì)的量為0.2molx3=0.6mol,則比轉化率為

四MX100%=20%。

3mol

14.CO用于處理大氣污染物N9的原理為CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)AH=?224.0kJ-molL有人提出

上述反應可以用“Fe”作催化劑，其總反應分兩步進行：

⑴第一步：Fe++N2O=FeO++N2：第二步：(寫離子反應方)。

(2)第二步反應不影響總反應達到平衡所用時間，由此推知，第二步反應速率第一步反應速率(填

“大于"小于”或“等于”)。

(3)合成天然氣(SNG)涉及的主要反應原理如下：

CO甲烷化：CO(g)+3H2(g)^CH4(g)+H2O(g)AH『206.2kJ-moH

水煤氣變換:CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)AH2=-4l.2kJmor'

反應CCh(g)+4H2(g)?nCH4(g)+2H9(g)的AH=kJmoH。

【答案】(l)FeO++CO=Fe++C02

(2)大于

(3)-165

【解析】(1)總反應式減去第一步反應式得第二步反應式為FeO++CO=Fe++C02；

(2)慢反應決定總反應速率，第二步反應不影響總反應達到平衡所用時間，由此推知，第二步反應速率

大于第一步反應速率。

(3)?CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)AH尸?206.2kJmoH

②C0(g)+H20(g)F-CO2(g)+H2(g)AH2=-41.2kJmor'

,1

根據(jù)蓋斯定律①一②，CO2(g)+4H2(g)w=iCH4(g)+2H2O(g)△H=-206.2kJmol+41.2kJmor'=-1bSkJ-mol-o

題組C培優(yōu)拔尖練

15.某溫度下，把一定量的NH4cl置于?密閉容器中發(fā)生反應：NH4Cl(s)^NHXg)+HCl(g),2HCl(g)

C12(g)+H2(g)o2min后，測得H2的濃度為0.5molL」，HC1的濃度為4moi1」，若上述反應速率用

v(NH3)表示，則下列反應速率正確的是

A.2.5mol-L'-min'1B.2.0mol-L'-min-1

C.1.25mol-L'min'1D.0.5mol-L'-min'1

【答案】A

【解析】根據(jù)反應可知，氯化錢分解生成氨氣的濃度與生成氯化氫的濃度相等，氯化核分解生成氯化氫

l1

的濃度為C(HC1)+2C(H2)=4molL+2x0.5molL七5mol-L,所以2min后氯化為分解生成氨氣的濃度為

c(NHs)=c&(HC1)=5mol-L氨氣的平均反應速率為當”=2.5mo卜L】minLA項正確。

2min

16.反應A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g),在不同情況下測得反應速率，其中反應速率最快是

A.v(D)=1.8molL-'-s-1B.v(C)=1.0molf'-s-1

C.v(B)=1.2molLamin_1D.v(A)=0.3mol-L'min'1

【答案】B

【解析】根據(jù)同一反應中各物質(zhì)表示的反應速率之比等于方程式中的化學計展?數(shù)之比，將選項中的其他

速率都轉化為A的速率，分別為：A選項v(A尸gu(D)=0.6molL"si：B選項u(C)=u(A尸1.0molL"s

i；C選項v(A)=1u(B)=0.6molL'-min^O.Olmol-L-'s'1；D選項v(A)=0.3molL】min/=0.(X)5molLk

,<>所以四個選項所表示的速率最快的為B項，故選B。

17.已知分解1mol比。2放出熱量98kJ,在含少量「的溶液中，出。2分解的機理為

H2O2+UH2O+IO慢

H2O2+IO->H2O+O2+F快

下列有關該反應的說法正確的是

A.反應速率與「濃度有關B.ICT也是該反應的催化劑

C.反應活化能等于98kJ-moHD.v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)

【答案】A

【解析】A.化學反應速率是由慢反應決定，反應①決定該反應速率，「是反應①的反應物，r濃度越大,

反應①越快，即反應速率與r濃度有關，故A正確；

B.根據(jù)反應機理，IO-為該反應的中間體，I-為該反應的催化劑，故B錯誤；

C.過氧化氫分解熱化學方程式H2Ch(aq尸H2O(l)+gO2(g)AH=-98kJ/mol,無法判斷活化能大小，故C

錯誤；

D.該反應是在溶液中進行，水的濃度視為常數(shù)，不能用其濃度變化表示反應速率，故D錯誤：

答案為A。

18.2SO2(g)+O2(g)^2SO,(g)A//=-198kJ-mor',在V2O5存在時，該反應的機理為

Va+SO^VO'+SON快)、4Vo2+02=23(慢)。下列說法正確的是

A.反應速率主要取決于V2O5的質(zhì)量

B.V2O5是反應的中間產(chǎn)物

C.逆反應的活化能大于198kJ.m°L

D.升高溫度，正反應速率減慢，逆反應速率加快

【答案】C

【解析】A.由反應機理可得，V2O5是該反應的催化劑，反應速率與催化劑V2O5的質(zhì)量有一定關系，但

主要取決于催化劑V2O5的表面積，A錯誤：

B.由反應機理可得，V2O5是該反應的催化劑，B錯誤；

C.AW=正反應的活化能一逆反應的活化能=-198kJmo「，所以逆反應的活化能大于198kJ-mo『，C

正確；

D.升高溫度，正、逆反應速率均增大，D錯誤；

故選C。

19.在恒溫恒容的密閉容器中進行反應：A(g)+B(g)峰分C(s)+D(g)△HV0,下列說法正確的是

A.該反應在低溫下才能自發(fā)進行

B.向容器中加入C物質(zhì)，平衡逆向移動

C.向容器中通入稀有氣體,用強增大.反應速率加快

D.向容器中通入A氣體，平衡正向移動，A的轉化率增大

【答案】A

【解析】A.低溫時AG更容易小于0,A項正確；

B.C物質(zhì)是固體，向容器中加入C物質(zhì)，平衡不移動，B項錯誤；

C.向容器中通入稀有氣體，容器內(nèi)反應物濃度不變，反應速率不變，C項錯誤；

D.向容器中通入A氣體，平衡正移，A的轉化率減小，D項錯誤；

答案選A。

20.在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應2NO(g)+O2(g)?2NC)2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間/s012345

n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

(1)反應達到平衡時，NO的濃度為

(2)圖中表示NO2的變化的曲線是，用O?表示從O-Qs由該反應的平均速率v-

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)為是；

a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)壓強保持不變

c.v蹴N0)=2v1L(02)d.容器內(nèi)密度保持不變

(4)下列措施能使該反應的速率增大是：

a.及時分離出心02氣體b.適當升高溫度c.增大02的濃度d.選擇高效催化劑

(5)若在3min時，WSA0.020molNO(g)^0.010mol02(g),達到平衡后，N0的轉化率(填”增

大”、“減小”或“不變

(6府容積為2L的密閉容器中進行如下反應：A(g)+2B(g)-3C(g)+xD(g),開始時A為4mol,B為6mol,

5irin末時測得C的物質(zhì)的量為3mol,用D表示的化學反應速率v(D)為0.2mol/(L?min),此反應在四種不

同情況卜的反應速率分別為:①v(A)=5mol/(L?min)；(2)v(B)=6mol/(L-min；③v(C)=4.5mol/(L?min)；④

v(D)=8mol/(Lmin),其中反應速率最快的是(填編號)。

【答案】(l)0.0035mol/L

(2)b0.0015mol/(L-s)

⑶be

(4)bcd

(5瀚大

(6XD

【解析】(I)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知反應達到平衡時，NO的物質(zhì)的量是0.007moL則其濃度為

().C07mol^2L=0.(K)35mol/L：

(2)根據(jù)表格知，隨著反應的進行，一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應方向移動，二氧化氮的

物質(zhì)的量逐漸增大,當反應達到平衡狀態(tài)時,參加反應的n(NO)=(0.020-0.007)mol=0.013mol,所以

生成NO?的物質(zhì)的量是0.013mol,則表示NO2的變化的曲線是b,。?2s時，v(NO)=

(0.02—0.008)叫0003mOy(0)，根據(jù)反應速率之比是化學計量數(shù)之比可知用氧氣表示的反應速率為

2Lx2s

0.C015moI/(L-s)；

(3)a.v(NO2)=2v(O2),未指明正、逆速率，不能判斷反應是否達到平衡，故a錯誤；

b.由于反應前后氣體體積不等的反應，故反應達平衡前氣體的物質(zhì)的量在變，壓強是變量的，因此容器內(nèi)

壓強保持不變可以作為平衡的標志，故b正確。

c.由方程式可知vHNOA2V正。)，而vMNO)=2v正。)，則vn：NO)=vm(NO),反應到達平衡，故c正

確；

d.混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，容器內(nèi)混合氣體密度始終不變，故d錯誤：

故答案為：bc<>

(4)a.及時分離除O2氣體，反應物濃度減小，則反應速率減小，故a錯誤