化学反应速率和化学反应平衡

化学反应速率和化学反应平衡

1．下列说法中正确的是()

A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大

B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大

C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率

D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率

2．下列有关化学反应速率的说法正确的是()

A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B．100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变

C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢

D．用锌和稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率

3．反应2SO2＋O2 2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s)，则这段时间为()

A．0.1 s B．2.5 s C．5 s D．10 s

4．(2014·黑龙江佳木斯高三期末)已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化

学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()

A．v(CO)＝1.5 mol/(L·min)

B．v(NO2)＝0.7 mol/(L·min)

C．v(N2)＝0.4 mol/(L·min)

D．v(CO2)＝1.1 mol/(L·min)

5．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．①④B．②③C．①③D．②④

6．在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：

，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol/L，下列判断正确的是()

A．x＝1

B．B的转化率为20%

C．平衡时A的浓度为1.50 mol/L

D．B的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)

7．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)()

8. (2014·深圳模拟)在容积为2 L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.4 kJ/mol。起始反应时NO和CO各为4 mol，10

s后达到化学平衡，测得N2为1 mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是() A．反应前5 s内，用NO表示的平均反应速率为0.1 mol/(L·s)

B．达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大

C．达到平衡后，反应速率的关系有：v正(CO)＝2v逆(N2)

D．保持容器体积不变，往容器中充入1 mol O2，正、逆反应速率都不改变

9.

一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()

A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C

B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)

C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)

D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等

10．(2014·武汉模拟模拟)某研究小组在实验室用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵(NH2COONH4)溶液在不同温度下进行水解实验：NH2COONH4＋2H2O NH4HCO3＋NH3·H2O，测得c(NH2COO－)与反应时间的关系如图所示。据图判断下列说法中正确的是()

A．0～12 min，初始浓度越大的实验，水解反应速率越大

B．c(NH2COO－)将随反应时间的不断延长而不断减小

C．25 ℃时，0～6 min，v(NH2COO－)为0.05 mol/(L·min)

D．15 ℃时，第30 min时，c(NH2COO－)为2.0 mol/L

。

二、非选择题

11．在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应a A(g)＋b B(g)p C(g)ΔH＝？

反应情况记录如表：

请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题：

(1)a＝______，b＝______，p＝______。(取最小正整数)

(2)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)＝________mol/(L·min)。

(3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ，则该反应的ΔH＝________。

12．(2014·河南安阳高三联考)利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。

为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在实验设计表中。

(1)

(2)实验Ⅰ中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。

13．(2014·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：

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)

＋H

2

②该反应的逆反应为________(选填“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。

14．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)n Z(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

15．实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是()

A．若增大压强，该反应的反应速率一定增大

B．pH＝6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大

C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越小，反应速率越快

D．可采用调节pH的方法使反应停止

16．图甲、图乙分别表示反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH＞0在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况，下列说法正确的是()

图甲图乙

A．图甲中t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度

B．图甲中t2时刻发生改变的条件可能是增大压强

C．图乙中t2时刻发生改变的条件是升高温度

D．图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气

17.

用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()

A．OE段表示的平均速率最快

B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol/(L·min)

C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7 D．F点收集到的CO2的量最多

18．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：

MnO－4＋H2C2O4＋H＋―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)

用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液研究不同条件对化学反

(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。

(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验________和________(用Ⅰ～Ⅳ表示，下同)；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验________和________。

(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究______________________对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是_________________________________________________。

19．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是()

A．2.5 μmol/(L·min)和2.0 μmol/L

B．2.5 μmol/(L·min)和2.5 μmol/L

C．3.0 μmol/(L·min)和3.0 μmol/L

D．5.0 μmol/(L·min)和3.0 μmol/L

20．在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO－3＋5SO2－3＋2H＋===I2＋5SO2－4＋H2O，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量

该实验的目的是________________________________________________；

表中V2＝________mL。

参考答案1解析：选B增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子数，A错误；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数，B正确；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率，C错误；升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率均增大，D错误。

2解析：选D因为浓硫酸会使Fe钝化，A错误；B中加入NaCl溶液相当于加水稀释，c(H＋)减小，反应速率减小，B错误；升高温度，无论是放热反应，还是吸热反应，反应速率都增大，C错误；D项中能构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率，D正确。

3解析：选C因为SO3的浓度增加了0.4 mol/L，所以O2的浓度必定减少了0.2 mol/L，因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s)，所以反应经过的时间为5 s

4解析：选C 转化为相同的物质表示的反应速率进行比较，B 项v (CO)＝1.4 mol/(L·min)，C 项v (CO)＝1.6 mol/(L·min)，D 项v (CO)＝1.1 mol/(L·min)，C 项速率最快

5解析：选C 增大固体的量、恒容时充入惰性气体对反应速率无影响；②中体积缩小一半，反应物浓度变大，反应速率加快；④中体积变大，反应物浓度变小，反应速率减小。6解析：选B 平衡时，n (D)＝0.5 mol/L ×4 L ＝2 mol 。在相同时间内生成C 和D 的物质的量相等，因此x ＝2，A 错误；

α(B)＝1

5

×100%＝20%，B 正确；

平衡时，c (A)＝3 mol

4 L ＝0.7

5 mol/L ，C 错误；

v (B)＝Δc (B )Δt ＝1 mol

4 L

5 s

＝0.05 mol/(L·s)，D 错误。

7解析：选C 分析时要注意改变条件瞬间v 正、v 逆的变化。增加O 2的浓度，v 正增大，v 逆瞬间不变，A 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 正确；升高温度，v 正、v 逆都瞬间增大，C 错误；加入催化剂，v 正、v 逆同时同倍数增大，D 正确。8解析：选C 10 s 内，由化学方程式知，参加反应的NO 为2 mol ，v (NO)＝2 mol/2 L

10 s ＝0.1

mol/(L·s)，所以，5 s 内的速率不是0.1 mol/(L·s)，A 错误。升高温度，正、逆反应速率均加快，B 错误。由方程式知，v 正(CO)＝2v 正(N 2)，结合C 项中的关系，可说明v 正(N 2)＝v 逆(N 2)，即为平衡状态，C 正确。充入O 2可以与NO 反应，使NO 的浓度减小，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D 错误。

9解析：选C A 中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn (A)∶Δn (B)∶Δn (C)∶Δn (D)＝(1.2－0)mol ∶(1.0－0.4)mol ∶(1.0－0.2)mol ∶(0.4－0)mol ＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B ＋4C 6A ＋2D ，A 错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B 、D 错误。

10解析：选C A 项，0～12 min,25 ℃时的水解反应速率最大，错误；B 项，随着反应

时间的不断延长，反应达到平衡状态后，c (NH 2COO －

)不再减小，错误；C 项，0～6 min ， v (NH 2COO －

)＝2.2 mol/L －1.9 mol/L 6 min ＝0.05 mol/(L·min)，正确；D 项，随着反应的进行，反

应速率不断减小，v (24 min ～30 min)

)>2.0 mol/L ，错误

11解析：(1)由表中数据可知在4～6 min 时反应达到平衡状态，则4 min 内A 、B 、C 的浓度变化分别为0.6 mol/L 、1.2 mol/L 、1.2 mol/L ，A 、B 、C 的浓度变化之比为1∶2∶2，所以a ＝1，b ＝2，p ＝2。(2)2～4 min 内A 的浓度变化为0.8 mol/L －0.4 mol/L ＝0.4 mol/L ，所以A 的反应速率为0.4 mol/L÷2 min ＝0.2 mol/(L·min)。(3)从开始到第4 min 建立平衡，参加反应的A 的物质的量为0.6 mol/L ×2 L ＝1.2 mol ，所以1 mol A 反应放出的热量为235.92 kJ÷1.2 mol ＝196.6 kJ/mol ，所以ΔH ＝－196.6 kJ/mol 。

答案：(1)1 2 2 (2)0.2 (3)－196.6 kJ/mol

12解析：(1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，验证催化剂的比表面积对速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO 转化率降低，故最终Ⅲ中c (NO)较Ⅰ、Ⅱ中c (NO)大。

答案：(1)

(2)

13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 、H 2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 (CO 2)＝v (CO)＝4 mol －2.4 mol

2 L ×5 min ＝0.16 mol/(L·min)。②对比实验1、

2可知，升高温度，生成H 2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，t 8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。②t 4时降压，平衡左移，v 逆急降，然后在t 5时达到平衡。

答案：(1)②④ (2)①0.16 mol/(L·min) ②吸 (3)①使用了催化剂 ②

14解析：选A v (W)＝0.2 mol

2.0 L ×5 min ＝0.02 mol/(L·min)，又因v (Z)＝0.01 mol/(L·min)，

即v (W)∶v (Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n ＝1。

15解析：选D 不知反应有没有气体参加，A 错误；图像中表示反应速率的是曲线的

斜率，B 错误；pH 越小，H ＋

浓度越大，反应速率越快，C 错误；pH ＝8.8时，反应速率接近于0，D 正确。

16解析：选B 图甲中t 2时刻改变条件，正、逆反应速率同等程度的增大，且反应CO 2(g)

＋H 2(g)

CO(g)＋H 2O(g)为反应前后气体体积不变的反应，所以改变的措施为增大压

强或使用催化剂，B 正确、A 错误；图乙中t 2时刻改变条件，CO 2浓度增大，CO 浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动。升高温度，平衡正向移动，C 错误；减小H 2O(g)浓度，平衡向正反应方向移动，则CO 2浓度减小，D 错误。

17解析：选B OE 段、EF 段、FG 段中生成的CO 2分别为0.01 mol 、0.02 mol 、0.005 mol ，则消耗HCl 的量分别为0.02 mol 、0.04 mol 、0.01 mol ，用HCl 表示的反应速率分别为0.2 mol/(L·min)、0.4 mol/(L·min)、0.1 mol/(L·min)，所以EF 段平均反应速率最快，G 点收集到的CO 2的量最多。

18解析：(1)根据电子守恒列式可得：n (MnO －

4)×(7－2)＝n (H 2C 2O 4)×2×(4－3)，则n (MnO －

4)∶n (H 2C 2O 4)＝2∶5。

(2)研究某一因素对化学反应速率的影响时，要保证其他各条件完全相同。

(3)对比Ⅰ和Ⅳ，反应的温度、溶液的体积等都相同，仅有c (H ＋)不同，故可研究c (H ＋

)对反应速率的影响。加1 mL 水的目的是确保c (KMnO 4)、c (H 2C 2O 4)不变和总体积不变。

答案：(1)2∶5 (2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ (3)c (H ＋

)(或硫酸溶液的浓度) 确保所有实验中c (KMnO 4)、c (H 2C 2O 4)不变和总体积不变

19解析：选B 4～8 min 间化合物Bilirubin 的浓度变化为Δc ＝10 μmol/L ，则v (Bilirubin)＝10 μmol/L 4 min ＝2.5 μmol/(L·min)；根据图示，每隔4 min 化合物Bilirubin 的浓度减小一半，

则16 min 时化合物Bilirubin 的浓度为8 min 时浓度的1/4，故16 min 时其浓度为10 μmol/L ×1/4＝2.5 μmol/L ，B 正确。

20解析：由实验中改变的反应条件有温度、水的体积(引起反应物浓度的变化)知，本实验探究的是反应速率与温度、浓度之间的关系，由实验2、实验3中反应条件知，二者温度不同，故其他条件应该相同，V 2应该是40 mL 。

答案：探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠浓度的关系(或其他合理答案) 40