版高考化学一轮总复习第七章化学反应速率和化学平衡第22讲化学反

化学反应速率

[选题细目表]

考查知识点 1.化学反应速率的影响因素 2.化学反应速率的计算 3.化学反应速率图象问题

一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意) 1．(2016·潍坊模拟)中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是( )

A．使用光催化剂不改变反应速率 B．使用光催化剂能增大NO的转化率 C．升高温度能加快反应速率 D．改变压强对反应速率无影响

解析：使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故D项错误。

答案：C

2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是( ) A．v(W)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y)

B．2v(X)＝3v(Z) D．3v(W)＝2v(X) 基础题 1、3 2 中档题 6 4、7、9 5、8 较难题 10、11 解析：对于任意化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。v(W)＝v(Z)，A错误；3v(X)＝2v(Z)，B错误；2v(X)＝v(Y)，C正确；2v(W)＝3v(X)，D错误。

答案：C

3．(2015·上海卷)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是( ) A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大

解析：A项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率

1

都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误。B项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确。C项，减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误。D项，加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。

答案：B

4．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)

nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均

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－1

反应速率为0.01 mol·L·min，则n值是( )

A．1 C．3

B．2 D．4

0.2 mol－1－1－1

解析： v(W)＝＝0.02 mol·L·min，又因v(Z)＝0.01 mol·L·min

2.0 L×5 min

－1

，即v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。 答案：A

5．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol，在反应过程

－1

中，正反应速率的变化如图：

下列说法正确的是( ) A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂 C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度

解析：升温，正逆反应速率同时升高，但由于该反应是放热反应，平衡向左移动，达到新的平衡之前，正反应速率应增大，A不对；加压，正逆反应速率同时增加，C不对；降温，正逆反应速率瞬间即降低，D不对。

答案：B

6．(2014·全国Ⅰ卷)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2

分解的机理为H2O2＋I―→H2O＋IO(慢)、H2O2＋IO―→H2O＋O2＋I(快)

下列有关该反应的说法正确的是( ) A．反应速率与I浓度有关 B．IO也是该反应的催化剂

－

－－

－

－

－

－

2

C．反应活化能等于98 kJ·mol D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)

解析：由题意可知I为反应的催化剂，反应的反应热是反应物能量和生成物能量的差值，反应的反应热为－98 kJ·mol，所以B、C错误；反应速率与浓度有关，所以I浓度越大，速率越快，A正确；速率比等于化学计量数比，反应的总方程式为2H2O2===2H2O＋O2，水不能用来表示反应的速率，且过氧化氢和氧气速率比为2∶1。

答案：A

7．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)

2N2(g)＋6H2O(g)，

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－

－

－1

现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min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)＝0.125 mol·L·min B．v(H2O)＝0.375 mol·L·min C．v(O2)＝0.225 mol·L·min D．v(NH3)＝0.250 mol·L·min 解析：设4 min时，生成6x mol H2O(g) 4NH3(g)＋3O2(g)

2N2(g)＋6H2O(g) n(总)

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－1

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－1

起始/mol 4 3 0 0 7 变化/mol 4x 3x 2x 6x 4 min

4－4x 3－3x 2x 6x 7＋x 时/mol

6x据题意，则有：＝0.4，解得：x＝0.5

7＋x3 mol1.5 mol·L－1

则4 min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)＝＝1.5 mol·L，v(H2O)＝

2 L4 min

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－1

－1

＝0.375 mol·L·min，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L·min，v(NH3)＝0.250 mol·L·min

－1

－1

－1

－1

，v(O2)＝0.187 5 mol·L·min。 答案：C

二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)

8．(14分)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲

－1－1

线如图所示：

3

(1)从反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为____________，X的物质的量浓度减少了______________，Y的转化率为________。

(2)该反应的化学方程式为______________________________。

(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图象如图所示。则下列说法符合该图象的是________。

A．t1时刻，增大了X的浓度 B．t1时刻，升高了体系温度 C．t1时刻，缩小了容器体积 D．t1时刻，使用了催化剂

解析：(1)分析图象知：Δc(Z)＝0.79 mol·L，

－1

v(Z)＝0.079 mol·L－1·s－1，Δc(X)＝0.395 mol·L－1。

Y的转化率α(Y)＝0.79×100%＝79.0%。

(2)由各物质转化的量：X为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.58 mol可知化学方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X(g)＋Y(g)

2Z(g)。

(3)由图象可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度，升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误。由(2)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C正确。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。

答案：(1)0.079 mol·L·s 0.395 mol·L 79.0% (2)X(g)＋Y(g) (3)CD

9．(15分)按要求回答下列问题。

(1)最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)＋6H2O(l)

4NH3(g)＋3O2(g)。常温下，在恒压密闭容器中上述反应达到

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－1

－1

2Z(g)

平衡后，在其他条件不变时，通入2 mol N2，请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。

4

(2)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 ℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质 初始 平衡 活性炭/mol 2.030 2.000 NO/mol 0.100 0.040 A/mol 0 0.030 B/mol 0 0.030 －1

在T1 ℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为________ mol·L·min

－1

；当活性炭消耗0.015 mol 时，反应的时间__________(填“大于”“小于”或“等于”)1

分钟。

(3)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0

某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：

①该反应在0～8 min内CO2的平均反应速率是______ mol·L·min。

②仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是________，曲线Ⅱ改变的条件可能是________。

解析：(1)恒压时，充入N2，由于H2O为液体，平衡右移，但平衡后与原平衡速率一样。(2)由表中数据可得v(NO)＝

0.100 mol－0.04 mol－1－1

＝0.015 mol·L·min，此时消耗活性

2 L×2 min

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－1

炭0.03 mol，当消耗0.015 mol 活性炭时，由于前一分钟的平均反应速率大于后一分钟的8 mol－2 mol

平均反应速率，所以反应时间小于1分钟。(3)①前8分钟内，v(H2)＝＝0.375

2 L×8 min1－1－1－1－1－1－1

mol·L·min，所以v(CO2)＝×0.375 mol·L·min＝0.125 mol·L·min。②升

3温，平衡左移，n(H2)增大，达到平衡所用时间短；加压，平衡右移n(H2)减少，达到平衡所

5

用时间短。

答案：(1)

(2)0.015 小于 (3)①0.125 ②升温 加压

10．(2016·济南模拟)(14分)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)

yC(g) ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度

随时间变化的曲线如下图。请回答下列问题：

(1)用A的浓度变化表示该反应0～10 min内的平均反应速率v(A)＝__________。 (2)根据图示可确定x∶y＝__________。

(3)0～10 min容器内压强__________(填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是__________。

①减压；②增大A的浓度；③增大C的量；④升温；⑤降温；⑥加催化剂。

(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1______K2(填“>”“＝”或“<”)。

解析：(1)v(A)＝(0.45 mol·L－0.25 mol·L)÷10 min＝0.02 mol·L·min。 (2)根据图象分析及物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比得知，x∶y＝1∶2。 (3)根据(2)得知，正反应方向是体积增大的，故压强变大。

(4)10 min后化学反应速率加快直到达到化学平衡状态，反应条件可能为升温或加催化剂，故选④⑥。16 min后化学平衡逆向移动，结合正反应是放热反应，故反应条件可能是升温，故选④。

(5)化学平衡常数等于气体生成物的幂之积除以气体反应物的幂之积，经过计算得

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－1

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K1>K2。

答案：(1)0.02 mol·L·min (2)1∶2 (3)变大 (4)④⑥ ④ (5)>

11．(2016·沧州模拟)(15分)向某密闭容器中加入0.15 mol·LA、0.05 mol·LC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0～

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