备战高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应的速率与限度附答案解析
一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析）
1．将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH 2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
（1）下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是___(填选项)；
A．2v生(NH3)=v耗(CO2)
B．密闭容器中氨气的物质的量不变
C．容器中CO2与NH3的物质的量之比保持不变
D．密闭容器中总压强保持不变
E.形成6个N-H键的同时有2个C=O键断裂
（2）能使该反应的反应速率增大的是___(填选项);
A．及时分离出CO2气体
B．适当升高温度
C．加入少量NH2COONH4(s)
D．选择高效催化剂
（3）如图所示，上述反应中断开反应物中化学键吸收的能量___形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。
【答案】AC BD 大于
【解析】
【分析】
(1)根据化学平衡状态的特征解答；
(2)增大浓度或升高温度或加催化剂可加快反应速率来解答；
(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应是吸热反应，结合化学键分析解答。
【详解】
(1)A．平衡时应有v生(NH3)=2v耗(CO2)，所以2v生(NH3)=v耗(CO2)时，反应没有达到平衡状态，故A错误；
B．密闭容器中氨气的物质的量不变，说明正、逆反应速率相等，可以判定反应达到平衡状态，故B正确；
C．只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2：1，始终保持不变，不能判定反应是否达平衡状态，故C错误；
D．密闭容器中总压强保持不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，故D正确；
E．形成6个N-H键等效于2个C=O键形成的同时有2个C=O键断裂，正、逆反应速率相
等，达平衡状态，故E正确；
故答案为AC；
(2)A．及时分离出CO2气体，生成物浓度减小，反应速率减小，故A错误；
B．适当升高温度，反应速率加快，故B正确；
C．加入少量NH2COONH4(s)，固体物质量变但浓度不变，故C错误；
D．选择高效催化剂，反应速率加快，故D正确；
故答案为：BD；
(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应是吸热反应，即反应中断开反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量。
【点睛】
考查化学平衡状态的判断。注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误的情况往往有：平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况具体分析等。
2．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示：
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为__________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示：
t/s050150250350
n(NH3)00.240.360.400.40
0~50s内的平均反应速率v(N2)=_________。
(3)已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需的
的键能为946kJ/mol，H-H的键能为
能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。N N
436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1mol NH3过程中___(填“吸收”或“放出”)的能量为____，反应达到(2)中的平衡状态时，对应的能量变化的数值为____kJ。
(4)为加快反应速率，可以采取的措施是_______
a.降低温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气
e.及时分离NH3
【答案】3X+Y?2Z 1.2×10?3mol/(L·s) 放出 46kJ 18.4 b
【解析】
【分析】
（1）根据曲线的变化趋势判断反应物和生成物，根据物质的量变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（2）根据=
c
t
?
?
计算；
（3）形成化学键放出能量，断裂化合价吸收能量；
(4)根据影响反应速率的因素分析；
【详解】
（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，则反应的化学方程式为3X+Y?2Z；
（2）0～50s内，NH3物质的量变化为0.24mol，根据方程式可知，N2物质的量变化为
0.12mol，(Z)=
c
t
?
?
=
0.12mol
=
2L50s
?
1.2×10?3mol/(L·s)；
（3）断裂1mol N N
≡吸收946kJ的能量，断裂1mol H-H键吸能量436kJ，形成1mo N-H 键放出能量391kJ，根据方程式3H2+N2?2NH3，生成2mol氨气，断键吸收的能量是946kJ+ 436kJ×3=2254 kJ，成键放出的能量是391kJ×6=2346 kJ，则生成1mol NH3过程中放出的
能量为2346 kJ-2254 kJ
2
=46kJ；反应达到(2)中的平衡状态时生成0.4mol氨气，所以放
出的能量是46kJ×0.4=18.4kJ；
(4) a.降低温度，反应速率减慢，故不选a；
b.增大压强，体积减小浓度增大，反应速率加快，故选b；
c.恒容时充入He气，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选c；
d.恒压时充入He气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，故不选d；
e.及时分离NH3，浓度减小，反应速率减慢，故不选e。
【点睛】
本题考查化学平衡图象分析，根据键能计算反应热，影响化学反应速率的因素，注意压强对反应速率的影响是通过改变浓度实现的，若改变了压强而浓度不变，则反应速率不变。
3．铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。
回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有____________。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2）的化学反应方程式为
______________、______________；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和
______________(填化学式)。
（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
③C(s)+1
2
O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
则反应Fe2O3(s)+3C(s)+3
2
O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 的ΔH=________kJ·mol-1。理论上反应
________放出的热量足以供给反应__________所需的热量（填上述方程式序号）
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的_____部分，主要反应的化学方程式为_________________________；熔融造气炉相当于高炉的____部分。
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2污染空气，脱SO2的方法是
________________。
【答案】石灰石 CaCO3高温
CaO+CO2↑ CaO+SiO2
高温
CaSiO3 CO -355 ②③①炉
身 Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2炉腹用碱液吸收（氢氧化钠溶液或氨水等）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可以加入石灰石，石灰石分解为氧化钙，
氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，方程式为CaCO3高温
CaO+CO2↑、
CaO+SiO2高温
CaSiO3；加入焦炭，先生成CO，最后生成CO2所以高炉排出气体的主要成分
有N2、CO2和CO；
（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+3
2
O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH＝-355
kJ·mol-1，因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应；
（3）高炉炼铁时，炉身部分发生Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2，还原竖炉发生此反应，熔融
造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O2高温
2CO以及CaCO3
高温
CaO+CO2↑，
CaO+SiO2高温
CaSiO3反应；
（4）高炉气中混有SO2，SO2为酸性气体，可与碱反应。
4．“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如CO2、CO、CH4、CH3OH等)为初始反应物，合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。
（1）以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s) ?H1
反应II：NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g) ?H2=+72.49kJ/mol
总反应：2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g) ?H3=-86.98kJ/mol
请回答下列问题：
①反应I的?H1=__kJ/mol。
②反应II一般在__(填“高温或“低温")条件下有利于该反应的进行。
③一定温度下，在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应I，下列能说明反应达到了平衡状态的是__(填字母序号)。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内气体总压强不再变化
C．2v正(NH3)=v逆(CO2)
D．容器内混合气体的密度不再变化
（2）将CO2和H2按物质的量之比为1：3充入一定体积的密闭容器中，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ?H。测得CH3OH的物质的量在不同温度下随时间的变化关系如图所示。
①根据图示判断?H__0(填“>”或“<”)。
②一定温度下，在容积均为2L的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，10min后达到平衡。
容器甲乙
反应物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2
cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)(a、b、c均不为零)
若甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，则反应10min内甲容器中以CH3OH(g)表示的化学反应速率为__，此温度下的化学平衡常数为__(保留两位小数)；要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则乙容器中c的取值范围为__。
（3）氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“·”标注，Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会__(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为__。
【答案】-159.47 高温 BD < 0.02mol·L-1·min-1 0.18 0.4 【解析】 【分析】 （1）①根据盖斯定律计算反应I 的?H 1； ②根据复合判据0H T S ?-?<分析。 ③根据平衡标志分析； （2）①由图象可知，T 2温度下反应速率快，所以T 2>T 1；升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小； ②利用三段式计算反应速率和平衡常数；利用极值法判断c 的取值范围； （3）根据图象可知，吸附态的能量小于过渡态；活化能最小的过程是g CO 、g OH 、 g H+3H 2(g)生成g CO+3H 2(g)+H 2O 。 【详解】 （1）①反应I ：2NH 3(g)+CO 2(g)?NH 2COONH 4(s) ?H 1 反应II ：NH 2COONH 4(s)?CO(NH 2)2(s)+H 2O(g) ?H 2=+72.49kJ/mol 根据盖斯定律I+II 得总反应：2NH 3(g)+CO 2(g)?CO(NH 2)2(s)+H 2O(g) ?H 3=-86.98kJ/mol ，所以?H 1=-86.98kJ/mol-72.49kJ/mol=-159.47kJ/mol ； ②NH 2COONH 4(s)?CO(NH 2)2(s)+H 2O(g) ?H >0，气体物质的量增大?S >0，根据复合判据 0H T S ?-?<，一般在高温条件下有利于该反应的进行； ③A.在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应，容器中气体物质始终是NH 3(g)、CO 2且物质的量比等于2:1，所以混合气体的平均相对分子质量是定值，平均相对分子质量不再变化，不一定平衡，故不选A ； B.体积固定，正反应气体物质的量减小，所以压强是变量，容器内气体总压强不再变化，一定达到平衡状态，故选B ； C.反应达到平衡状态时，正逆反应的速率比等于系数比，v 正(NH 3)=2v 逆(CO 2)时达到平衡状态，2v 正(NH 3)=v 逆(CO 2)时反应没有达到平衡状态，故不选C ； D.体积固定，气体质量减小，密度是变量，若容器内混合气体的密度不再变化，一定达到平衡状态，故选D ； 答案选BD ； （2）①由图象可知，T 2温度下反应速率快，所以T 2>T 1；升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小，即升高温度平衡逆向移动，?H <0； ②设达到平衡是，CO 2转化了xmol/L ，根据三等式，有： ()()()()2232=0.5 1.500CO g 3H g 3CH OH g H O g 0.5 1.53x x x x x x x x +-+-开始转化平衡 甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，则 0.5 1.530.80.5+1.5 x x x x -+-++=，x=0.2； 反应10min 内甲容器中以CH 3OH(g)表示的化学反应速率为 0.2mol/L 10min =0.02mol·L -1·min -1， 此温度下的化学平衡常数为 3 0.20.2 0.30.9?≈?0.18； 平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，说明甲乙的平衡是等效的。该反应CO 2(g)+3H 2(g)=CH 3OH(g)+H 2O(g)反应前后体积发生变化，在恒温恒容的条件下，两容器发生反应达到等效平衡，则“一边倒”后，加入的物质完全相同。若CO 2和H 2完全反应，则生成甲醇最大的量为1mol ，达到平衡时，甲醇的物质的量为0.2mol/L ×2=0.4mol ，则乙容器中c 的取值范围为0.4 （3）根据图象可知，吸附态的能量小于过渡态，所以物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会吸收热量；活化能最小的过程是g CO 、g OH 、g H+3H 2(g)生成g CO+3H 2(g)+H 2O ，反应方程式是g OH+g H==H 2O(g)。 【点睛】 本题考查平衡标志判断、平衡图象分析、化学平衡的计算，把握平衡三段式法计算为解答的关键，明确等效平衡原理利用，侧重分析与计算能力的考查。 5．某温度下，在一个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，填写下列空白： （1）从开始至2min ，X 的平均反应速率为__。 （2）该反应的化学方程式为___。 （3）1min 时，v （正）__v （逆），2min 时，v （正）__v （逆）。（填“>”或“<”或“=”）。 （4）上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L -1·min -1，乙中v(Y)=0.5mol·L -1·s -1，则___中反应更快。 （5）若X 、Y 、Z 均为气体，在2min 时，向容器中通入氩气（容器体积不变），X 的化学反应速率将___，若加入适合的催化剂，Y 的化学反应速率将___。（填“变大”或“不变”或“变小”）。 （6）若X 、Y 、Z 均为气体（容器体积不变），下列能说明反应已达平衡的是___。 a.X 、Y 、Z 三种气体的浓度相等 b.气体混合物物质的量不再改变 c.反应已经停止 d.反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1 e.（单位时间内消耗X 的物质的量）：（单位时间内消耗Z 的物质的量）=3︰2 f.混合气体的密度不随时间变化 【答案】0.075mol?L -1?min -1 3X+Y 2Z ＞ = 乙 不变 变大 be 【解析】 【分析】 由图可知，从反应开始到达到平衡，X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增加，应为生成物，从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的 量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z，结合v= c t V V 及平衡的特征 “等、定”及衍生的物理量来解答。【详解】 (1)从开始至2min，X的平均反应速率为1mol0.7mol 2L 2min =0.075mol/(L?min)； (2)从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、 0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z； (3)1min时，反应正向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v(正)＞v(逆)，2min时，反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)； (4)甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，当乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1时v(X)=3 v(Y)= 1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1，则乙中反应更快； (5)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，容器内压强增大，但X、Y、Z的浓度均不变，则X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大； (4)a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，与起始量、转化率有关，不能判定平衡，故a错误；b．气体混合物物质的量不再改变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b正确； c．平衡状态是动态平衡，速率不等于0，则反应已经停止不能判断是平衡状态，故c错误； d．反应速率v(X):v(Y)=3:1，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判定平衡，故d错误； e．(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2，说明X的正、逆反应速率相等，为平衡状态，故e正确； f．混合气体的质量始终不变，容器体积也不变，密度始终不变，则混合气体的密度不随时间变化，无法判断是平衡状态，故f错误； 故答案为be。 【点睛】 化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：①各物质的浓度不变；②各物质的百分含量不变；③对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志；④对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志；⑤对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志；⑥对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标 志。 6．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2222H +O =2H O 。 （1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。 A ． 使用催化剂 B ． 适当提高氧气的浓度 C ． 适当提高反应的温度 D ． 适当降低反应的温度 （2）已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是________。 （3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。 （资料）①键能：拆开1mol 化学键需要吸收的能量，或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。 ②化学键的键能： 化学键 H —H O ＝O H —O 键能-1kJ mol 436 496 463 请填写表： 化学键 填“吸收热量”或“放出热量” 能量变化kJ 拆开化学键 22molH 中的化学键 ______ ____ 21molO 中的化学键 ______ ____ 形成化学键 4molH-O 键 ______ ____ 总能量变化 ______ ____ （4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2222H +O =2H O 。其中，氢气在________（填“正”或“负”）极发生________反应（填“氧化”或“还原”）。电路中每转移0．2mol 电子，标准状 况下消耗H 2的体积是__________________L 。 【答案】ABC A 吸收热量 872 吸收热量 496 放出热量 1852 放出热量 484 负 氧化 2.24 【解析】 【分析】 【详解】 （1）常用的加快化学反应速率的方法是：升高温度，加入正催化剂，增大反应物浓度，增大压强（浓度也增大）等，故选ABC ； （2）反应物的总能量高于生成物的总能量，称为放热反应。氢气的燃烧反应属于典型的放热反应，所以能正确表示反应能量变化的是A ； （3）拆开1mol 化学键需要吸收的能量，或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。反应物化学键断裂，吸收能量，生成物形成化学键，释放能量，吸收的总能量减去释放的总能量为该反应的能量变化，若为负值，则为放热反应，反之为吸热反应。则拆开 22molH 中的化学键436×2=872kJ ，拆开21molO 中的化学键496kJ ，共吸收1368kJ ， 形成4molH-O 键，放出463×4=1852kJ ，反应的总能量变化为放出484kJ ； （4）氢氧燃料电池中，氢气作负极反应物发生氧化反应，氧气作正极反应物发生还原反应，根据反应式，每有2molH 2参与反应，转移电子4mol 电子，故每转移0．2mol 电子，参与反应的氢气为0.1mol H 2，标准状况下2.24L 。 【点睛】 反应热的计算：1. 生成物总能量-反应物总能量；2.反应物的总键能-生成物的总键能。燃料电池注意升失氧化，负极氧化（负极失去电子发生氧化反应），燃料做负极反应物，空气或者氧气作正极反应物。 7．CH 4超干重整CO 2技术可得到富含CO 的化工原料。回答下列问题： (1)CH 4超干重整CO 2的催化转化如图所示： ①关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________（填序号）。 a ．实现了含碳物质与含氢物质的分离 b ．可表示为CO 2＋H 2＝H 2O(g)＋CO c ．CO 未参与反应 d ．F e 3O 4、CaO 为催化剂，降低了反应的ΔH ②其他条件不变，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应CH 4(g)＋CO 2(g)＝2CO(g)＋2H 2(g)进行相同时间后，CH 4的转化率随反应温度的变化如图所示。a 点所代表的状态_________（填“是”或“不是”）平衡状态；b 点CH 4的转化率高于c 点，原因是 _________________________________________。 (2)在一刚性密闭容器中，加入Ni/α－Al2O3催化剂并加热至1123K，使CH4和CO2发生反应CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)，初始时CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，研究表明CO的生成速率υ(CO)＝1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1，某时刻测得p(CO)＝20kPa，则 p(CO2)＝________kPa，υ(CO)＝________mol·g-1·s-1。 【答案】cd 不是 b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高15 1.95 【解析】 【分析】 (1)①a．过程Ⅱ中，CO、CO2都转化为CO，H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的分离； b．从起始反应物和产物分析可得，CO2与H2反应生成H2O(g)和CO； c．从反应过程看，CO先转化为CaCO3，后CaCO3再转化为CO； d．Fe3O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的总能量。 ②催化剂不能改变反应物的平衡转化率，但可改变平衡前的转化率，通过不同催化剂作用下的转化率比较，可判断a、b、c三点的CH4的转化率都小于同温度下的最高转化率，由此可确定反应仍正向进行。 (2)利用阿伏加德罗定律的推论，气体的压强之比等于物质的量之比，所以利用某时刻某物质的压强，可计算出该时刻另一物质的压强，由此可计算出反应速率。 【详解】 (1)①a．过程Ⅱ中，CO、CO2都转化为CO，H2转化为H2O；实现了含碳物质与含氢物质的分离，a正确； b．从起始反应物和产物分析可得，CO2与H2反应生成H2O(g)和CO，b正确； c．从反应过程看，CO先转化为CaCO3，后CaCO3再转化为CO，c不正确； d．Fe3O4、CaO起初参加反应，后来又生成，所以为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的总能量，所以不能降低反应的ΔH，d不正确； 故选cd。答案为：cd； ②相同温度下，尽管所使用的催化剂不同，但达平衡时CH4的转化率应相同，从图中可以看出，a点CH4的转化率比同温度下的催化剂Ⅰ作用下的转化率低，则表明a点所代表的状态不是平衡状态；从图中可以看出，虽然b点CH4的转化率高，但仍低于同温度下的最高转化率，说明反应仍未达到平衡，b点CH4的转化率高于c点，只能是反应速率快所致，故原因是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高。答案 为：不是；b 和c 都未达平衡，b 点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高； (2)利用题给数据，我们可建立如下三段式： 422CH (g)CO (g)=2CO(g)2H (g) (kPa)202500 (kPa)10102020(kPa)10152020 ++起始量变化量某时刻量 从而得出p(CO 2)＝15kPa ，υ(CO)＝1.3×10-2· p(CH 4)·p(CO 2)mol·g -1·s -1=1.3×10-2×10×15 mol·g -1·s -1 =1.95 mol·g -1·s -1。答案为：15；1.95。 【点睛】 对于一个可逆反应，尽管不同催化剂影响反应速率，使平衡前相同时刻的转化率有所不同，但温度相同时，平衡转化率相同。 8．在2 L 密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)体系中，n(NO)随时间 的变化如表： 时间(s) 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0．020 0．010 0．008 0．007 0．007 0．007 （1）800℃，反应达到平衡时，NO 的物质的量浓度是________。 （2）如图中表示NO 2的变化的曲线是________。用O 2表示从0～2 s 内该反应的平均速率v ＝________。 （3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。 a ．v(NO 2)＝2v(O 2) b ．容器内压强保持不变 c ．v 逆(NO)＝2v 正(O 2) d ．容器内密度保持不变 （4）能使该反应的反应速率增大的是________。 a ．及时分离出NO 2气体 b ．适当升高温度 c ．增大O 2的浓度 d ．选择高效催化剂 【答案】0.0035 mol/L b 1.5×10－3mol/(L·s) b 、c b 、c 、d 【解析】 【分析】 【详解】 （1）800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是c(NO)=n÷V=0.007mol÷2L=0.0035 mol/L； （2）NO2是生成物，每消耗2molNO，会产生2molNO2；反应过程消耗的NO的物质的量是n(NO)= 0.020mol-0.007mol=0.0130mol，则反应产生的NO2的物质的量的 n(NO2)=0.0130mol，则其浓度是c(NO2)=0.0130mol÷2L=0.0065mol/L，所以在图中表示NO2的变化的曲线是b；从0～2 s内用NO表示的化学反应速率是v(NO)=(0.020- 0.008)mol÷2L÷2s=0.003mol/(L·s)，由于v(NO):v(O2)=2:1，因此用O2表示从0～2 s内该反应 的平均速率v(O2)＝1 2 v(NO)= 1.5×10－3mol/(L·s)； （3）a．在任何时刻都存在v(NO2)＝2v(O2)，因此不能判断反应处于平衡状态，错误；b．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以容器内压强保持不变，则反应处于平衡状态，正确； c．v逆(NO)：v逆(O2) ＝2：1；由于v逆(NO)：v正(O2) ＝2：1 ，所以v逆(O2) = v正(O2)；正确；d．由于反应体系都是气体，因此在任何时候，无论反应是否处于平衡状态，容器内密度都保持不变，故不能作为判断平衡的标准，错误。 （4）a．及时分离出NO2气体，使生成物的浓度减小，则正反应的速率瞬间不变，但后来会随着生成物的浓度的减小，反应物浓度也减小，所以正反应速率减小，错误； b．适当升高温度，会使物质的分子能量增加，反应速率加快，正确； c．增大O2的浓度，会使反应速率大大加快，正确；d．选择高效催化剂，可以使化学反应速率大大加快，正确。 9．偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ) (1)反应(Ⅰ)中氧化剂是_____________________________。 (2)火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为：N 2O4(g) 2NO2(g)(Ⅱ)当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)一定温度下，反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是____________。 若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数______(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则0～3 s内的平均反应速率v(N2O4)= ________mol·L-1·s-1。 【答案】N2O4吸热ad不变0.1 【解析】 【分析】 (1)所含元素化合价降低的反应物是氧化剂； (2) 当温度升高时，气体颜色变深，说明N 2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移动； （3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。平 衡常数只与温度有关；根据 c v t ? = ? 计算速率。 【详解】 (1) (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)，N2O4中氮元素化合价由+4降低为0,所以N2O4是该反应的氧化剂； (2) 当温度升高时，气体颜色变深，说明N 2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移动，所以正反应为吸热反应； (3) a、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量不变，但容器容积是变化的，因此当密度不再发生变化时可以说明反应达到平衡状态，故选a； b、对于具体的化学反应，反应热是恒定的，不能说明反应达到平衡状态，故不选b； c、随反应进行，反应物浓度减小，正反应速率是逐渐减小，故c错误，不选c； d、当反应物的转化率不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故选d；平衡常数只与温度有关，若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数不变；反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则根据方程式可知，消耗N2O4的物质的量是0.3mol，其浓度变化量是0.3mol÷1L＝0.3mol/L，则0～3s内的平均反应速率v（N2O4）＝0.3mol/L÷3s＝0.1mol·L-1·s-1。 10．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO x，大量排放烟气形成酸雨、污染大气，因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义。回答下列问题： Ⅰ.利用CO脱硫 (1)工业生产可利用CO气体从燃煤烟气中脱硫，则25℃时CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式2CO(g)＋SO2(g)?2CO2(g)＋S(s)的焓变△H＝_____________。25℃，100kPa时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成焓，已知一些物质的“标准摩尔生成焓”如下表所示： 物质CO(g)CO2(g)SO2(g) 标准摩尔生成焓 ?f H m(25℃)/kJ?mol-1 -110.5-393.5-296.8 (2)在模拟脱硫的实验中，向多个相同的体积恒为2L的密闭容器中分别通入2.2mol CO和1mol SO2气体，在不同条件下进行反应，体系总压强随时间的变化如图所示。 ①在实验b 中，40 min 达到平衡，则0～40 min 用SO 2表示的平均反应速率v(SO 2)＝_______。 ②与实验a 相比，实验b 可能改变的条件为_______________，实验c 可能改变的条件为_________________。 Ⅱ.利用NH 3脱硝 (3)在一定条件下，用NH 3消除NO 污染的反应原理为：4NH 3(g)＋6NO(g)?5N 2(g)＋6H 2O(l)△H ＝－1807.98kJ·mol －1。在刚性容器中，NH 3与NO 的物质的量之比分别为X 、Y 、Z(其中X ①NH 3与NO 的物质的量之比为X 时对应的曲线为_____________(填“a”“b”或“c”)。 ②各曲线中NO 脱除率均先升高后降低的原因为__________。 ③900℃条件下，设Z ＝ 2 3 ，初始压强p 0，则4NH 3(g)＋6NO(g)?5N 2(g)＋6H 2O(l)的平衡常数K p ＝_____________(列出计算式即可)。 Ⅲ.利用NaCIO 2脱硫脱硝 (4)利用NaClO 2的碱性溶液可吸收SO 2和NO 2(物质的量之比为1:1)的混合气体，自身转化为NaCl ，则反应的离子方程式为________________。 【答案】-269.2kJ· mol -1 0.01mol·L -1·min -1 加入催化剂 升高温度 c 温度低于900℃时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO 脱出率逐渐升高，温度高于900℃，反应达到平衡状态，反应的ΔH <0，继续升高温度，平衡向左移动，NO 脱出率又下降 ()()()5 046650 000.375p 0.3750.140.15p 0.1p 0.15p ??或 3ClO 2-+4SO 2+4NO 2+12OH -===3Cl -+4SO 42-+4NO 3 -+6H 2O 【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据“标准摩尔生成焓”的定义可得： ()()()()()()()()()-1 2t 1-1 22t 2-1 22t 31C s +O g CO g Δ=-110.5kJ mol 21C s +O g CO g Δ=-393.5kJ mol 21S s +O g SO g Δ=-296.8kJ mol 2 m m m H H H 垐?g 噲?垐?g 噲?垐?g 噲?①②③ 再根据盖斯定律2(反应③-反应①)-反应③可得到2CO(g)＋SO 2(g)?2CO 2(g)＋S(s)，则，CO 脱硫反应2CO(g)＋SO 2(g)?2CO 2(g)＋S(s)的焓变 ()()()-1-1-1-1 t 2t 1t 3Δ=2Δ-Δ-Δ=2-393.5kJ mol -110.5kJ mol --296.8kJ mol =-269.2kJ mol m m m H H H H g g g g ，故答案为：-269.2kJ· mol -1； (2)①结合题干信息，列三段式有： ()()()()222.21002CO g SO g 22x x 2x x 2.2-2x 1CO 2x x S x g s -垐?噲?初始 转化末态 ＋＋ 则2.2-2x+1-x+2x 120 2.2+1260 =，解得x=0.8，则 ()-1-120.8mol 2L v SO ==0.01mol L min 40min g g ，故答案为0.010.01mol· L -1·min -1； ②与实验a 相比，实验b 达到的平衡状态不变且所需时间缩短，改变的条件应为加入了催化剂，与实验a 相比，实验c 达到平衡状态改变且所需时间缩短，可能是增大压强或升高温度，联系反应特点，若是增大压强，平衡向右移动，向右反应的程度应增大，与图像不符，若是升高温度，平衡向左移动，与图像相符，故答案为：加入催化剂；升高温度； (3)①NH 3和NO 的物质的量之比越大，NO 的脱出率月啊，则相同温度下，不同NH 3、NO 物质的量之比对应NO 的脱出率：X ②NO 的脱出率会受到速率、平衡移动等因素的影响，温度低于900℃时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO 脱出率逐渐升高，温度高于900℃，反应达到平衡状态，反应的ΔH <0，继续升高温度，平衡向左移动，NO 脱出率又下降，故答案为：温度低于900℃时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO 脱出率逐渐升高，温度高于900℃，反应达到平衡状态，反应的ΔH <0，继续升高温度，平衡向左移动，NO 脱出率又下降； ③压强为p 0，根据曲线a 上NH 3与NO 的物质的量之比为2 Z=3 ，则NH 3的分压为0.4p 0，NO 的分压为0.6p 0，列三段式有： ()()()()00320000 20 0.4p 0.6p 00.3p 0.45p 4NH g 60.37NO 5p g 5N 0.1p 0.15p 0.37g p H 56O l 垐?噲?起始转化 平衡 ＋＋ 则反应的平衡常数()()()()()()5 520 p 46466530 00p N 0.375p 0.375 p NH p NO 0.140.15p 0.1p 0.15p K ==??g 或， 故答案为：()()() 5 046650000.375p 0.375 0.140.15p 0.1p 0.15p ??或； (4)在碱性环境下，ClO 2-氧化等物质的量的SO 2和NO 2，ClO 2-变为Cl -，SO 2变为SO 42-，NO 2变为NO 3-，利用氧化还原反应规律进行配平，可得离子反应方程式3ClO 2-+4SO 2+4NO 2+12OH -===3Cl -+4SO 42-+4NO 3-+6H 2O ，故答案为：3ClO 2-+4SO 2+4NO 2+12OH -===3Cl -+4SO 42-+4NO 3-+6H 2O 。 11．一定条件下铁可以和CO 2发生反应Fe(s)+ CO 2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某 密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO 2气体，反应过程中CO 2气体和CO 气体的浓 度变化与时间的关系如图所示。 （1）t 1min 时，正、逆反应速率的大小关系为v 正__v 逆（填“>”“<”或“=”）. （2）0～4min 内，CO 2的转化率为__，CO 的平均反应速率，v(CO)=__。 （3）下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是__（填序号，下同）。 ①降低温度 ②减少铁粉的质量 ③保持压强不变，充入He 使容器的体积增大 ④保持体积不变，充入He 使体系压强增大 （4）下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是__。 ①v(CO 2)=v(CO) ②单位时间内生成nmolCO 2的同时生成nmolCO ③容器中气体压强不随时间的变化而变化 ④容器中气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 【答案】> 71.4% 0.125mol/(L ·min) ①③ ②④ 【解析】 【分析】 （1）反应往正方向进行则v v >正逆，反应往逆方向进行则v v <正逆； （2）= %变化浓度转化率100起始浓度?，c v=t ??，以此计算； （3）根据影响化学反应速率的因素进行判断； （4）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 【详解】 （1）根据图象可知，在1min t 后，CO 浓度增大、2CO 浓度减小，说明1min t 时反应未达到平衡，反应正向进行，因此v v >正逆，故答案为：>； （2）根据图象可知，反应开始时2CO 的浓度是0.7mol/L ，4min 时2CO 浓度是0.2mol/L ，所以0～4min 内，2CO 的转化率为 0.5 100%=71.4%0.7 ?；0～4min 内CO 的平均反应速率()()0.5mol /L CO 0.125mol /L min 4min c = =?，故答案为：71.4%；0.125mol/(L ·min)； （3）①降低温度，化学反应速率降低，①符合题意； ②由于固体的浓度始终不变，所以减少铁粉的质量对反应速率没有影响，②不符合题意； ③保持压强不变，充入He 使容器的体积增大，反应体系中各气体的浓度降低化学反应速率降低，③符合题意； ④保持体积不变，充入He 使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变，④不符合题意； 故答案为：①③； （4）①未指明正、逆反应速率，因此不能判断是否为平衡状态，①错误； ②单位时间内生成2molCO n 的同时必然会消耗molCO n ，又生成molCO n ，则CO 的物质的量不变，反应达到平衡状态，②正确； ③该反应是反应前后气体体积不变的反应，即体系的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③错误； ④若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，因该反应不是纯气体反应，说明气体的质量不再发生变化，则反应达到平衡状态，④正确； 故答案为：②④。 【点睛】 保持体积不变，充入He 使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应速率不变。 12．研究减少CO 2排放是一项重要课题。CO 2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应： 反应Ⅰ：CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g) △H 1＝－49.6kJ/mol 反应Ⅱ：CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g)2CH 3OH(g) △H 2＝＋23.4kJ/mol 反应Ⅲ：2CO 2(g)＋6H 2(g) CH 3OCH 3(g)＋3H 2O(g) △H 3 (1)△H3=___kJ/mol。 (2)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是___（填序号）。 A．容器内的混合气体的密度保持不变 B．反应体系总压强保持不变 C．断裂3N A个H－O键同时断裂2N A个C=O键 D．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变 (3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的 CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下： 物质CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OH(g) 浓度/mol．L－1 1.8 1.80.4 此时v正___v逆（填“＞”、“＜”或“＝”），当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)%=___%。 (4)在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min 内的平均反应速率v(CH3OCH3)=__。 (5)恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。 其中：CH3OH的选择性=×100% 高三化学教案化学反应速率 高三化学教案化学反应速率 教学目标 知识目标 使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响; 使学生能初步运用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。能力目标 培养学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力，培养学生的思维能力，阅读与表达能力。 情感目标 通过从宏观到微观，从现象到本质的分析，培养学生科学的研究方法。 教学建议 化学反应速率知识是学习化学平衡的基础，学生掌握了化学反应速率知识后，能更好的理解化学平衡的建立和化学平衡状态的特征，及外界条件的改变对化学平衡的影响。 浓度对化学反应速率的影响是本节教学的重点。其原因是本节教学难点。这部分教学建议由教师引导分析。而压强、温度、催化剂的影响可在教师点拨下由学生阅读、讨论完成。关于浓度对化学反应速率的影响： 1.联系化学键知识，明确化学反应得以发生的先决条件。(1)能过提问复习初中知识：化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程。 (2)通过提问复习高中所学化学键知识：化学反应过程的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。 (3)明确：旧键的断裂和新键的生成必须通过反应物分子(或离子)的相互接触、碰撞来实现。 2.运用比喻、图示方法，说明化学反应得以发生的必要条件是活化分子发生有效碰撞。 (1)以运动员的投篮作比喻。 (2)以具体的化学反应为例，让学生观看HI分子的几种可能的碰撞模式图(如制成动画教学软件加以模拟会收到更好的效果)，进一步说明化学反应得以发生的必要条件。 3.动手实验，可将教材中的演示实验改成边讲边做，然后据实验现象概括出浓度对化学反应速率影响的规律。有条件的学校，也可由学生动手做，再由学生讨论概括出浓度对化学反应速率的影响规律---增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。 4.通过对本节所设铁与盐酸反应的讨论，并当堂课完成课后习题二、2，综合运用本节所学内容反馈学生掌握情况，巩固本节所学知识。 教材分析 专题8.1 化学反应速率 （测试时间60分钟，满分100分） 姓名：班级：得分： 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．【百强校·2016届哈尔滨6中期中】下列说法正确的是（） A．增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大 B．升高温度，单位体积内分子总数不变，但活化分子数增加了 C．分子间所有的碰撞为有效碰撞 D．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大 【答案】B 考点：本题主要是考查影响速率的因素判断 2．【2017届河北沧州市第一中学高三上第一次月考】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＞③ B．④＞③＞②＞① C．①＞②＞④＞③ D．①＞②＞③＞④ 【答案】A 考点：考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。 3．【2017届湖北省恩施一中高三上学期开学考试】下列影响化学反应速率的因素中，是通过改变活化分子百分数来实现的是（） ①改变气体物质的浓度②改变气体的压强 ③加入催化剂④改变气体的温度 A．只有①② B．只有③④ C．只有①③④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】 试题分析：在影响反应速率的外界条件中，只有温度和催化剂才是通过改变活化分子百分数来实现的。浓度和压强改变的是单位体积内的活化分子个数，而不是活化分子的百分数，故B正确。 考点：本题考查影响反应速率的因素。 4．【2017届内蒙古赤峰二中高三上第一次月考】影响化学反应速率的因素有：浓度、压强、温 度、催化剂等。下列有关说法不正确 ．．．的是（） A．改变压强不一定能改变有气体参与反应的速率 B．增大浓度能加快化学反应速率，原因是增大浓度增加了反应体系中活化分子的百分数C．温度升高使化学反应速率加快的主要原因是增加了单位体积内活化分子总数 D．催化剂能加快化学反应速率主要原因是降低反应所需的能量 【答案】B 【解析】 试题分析：A．压强改变有气体参加的反应的反应速率，增大压强，反应速率加快，故A不选； B．增大浓度，增加了反应体系中活化分子数目增大，则反应速率加快，故B选；C．温度升高，增加了反应体系中活化分子百分数增大，反应速率加快，故C不选；D．催化剂降低反应的活化能，则反应速率加快，故D不选；故选B。 考点：考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。 《化学反应的速率和限度》教学设计 第一课时 三维目标： 知识与技能： 1．通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素。 2. 会比较化学反应速率的快慢。 过程与方法： 1. 通过实验探究总结化学反应速率的影响因素。 2．增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 情感态度与价值观： 1．从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 2．培养学生良好的实验习惯，认真的观察能力。 教学重点：化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。 教学难点：影响化学反应速率的因素。 教学用具：实验用品 教学方法：图片展示——实验探究——小组讨论——归纳总结——习题巩固 教学过程： 新课引入： [投影]：图2-17 快慢差别很大的化学反应 [思考与交流]：通过投影观察到在我们的生活中，有的反应很快，有的反应很慢，但许多反应我们希望快，有些反应希望慢，人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。 根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面，那一些人们希望快？那一些人们希望慢？ [学生活动]： [讲述]：咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。 [板书]：第三节化学反应的速率和极限 一、化学反应的速率 [讲述]：不同的化学反应速率快慢千差万别，快与慢是相对而言，在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似，化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。 ［学生活动］：学生认真阅读教材，结合运动速率的理解，自学化学反应速率的知识内容。 ［提问］：请一位同学回答一下化学反应速率的定义是什么？ ［回答］：通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，用来衡量化学反应进行快慢程度的。 ［板书］：1. 化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 专题25 化学反应速率 1．对于密闭容器中的反应2SO3(g)O2(g)＋2SO2(g)，在一定条件下n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是（） A．点c处反应达到平衡B．点b的正反应速率比点a的大 C．点c的逆反应速率比点e的大D．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(SO2)一样大 【答案】D 【解析】A.由图像可以知道，点c处O2和SO3的物质的量相等，但是未必达到平衡状态，故A错误；B.点bSO3的物质的量浓度比a点小，所以点b的的正反应速率比点a的小，故B错误；C.点c为达到平衡且向正反应方向进行，生成物的浓度比平衡时要小，所以逆反应速率比平衡状态小，而点e处于平衡状态，所以点c的逆反应速率比点e的小，故C错误；D.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)都处于同一平衡状态下，所以SO2的物质的量相同，故D正确。 2．下列试管中，不同条件下反应：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，判断产生H2的反应速率最小的是 试管盐酸浓度温度铁的状态 A 0.5 mol/L 20 ℃块状 B 0.5 mol/L 20 ℃粉末状 C 2 mol/L 35 ℃粉末状 D 1 mol/L 35 ℃块状 【答案】A 【解析】盐酸浓度越大、温度越高、接触面积越大反应速率越快，根据表中数据可知C中反应速率最快，A 中反应速率最慢，答案选A。 3．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL) 50 120 232 290 310 反应速率最大的时间段及其原因是（）。 A．0～1min 盐酸浓度大，反应速率大 B．1～2min 接触面积增大，反应速率大 C．2～3min 反应放热，温度升高，反应速率大 D．3～4min 产生的Zn2+是催化剂，反应速率大 【答案】C 【解析】从表中数据看出：0～1min 收集的氢气小于后一分钟，虽然盐酸浓度较大，但是温度较低，故反应速率不是最大；2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c（H+）下降，但主要原因是Zn 置换H2的反应是放热反应，温度升高，温度对反应速率影响占主导作用；3～4min 反应速率比前一分钟小，不能由此判断Zn2+是催化剂：4 min～5 min收集的氢气最少，虽然反应放热，但主要原因是c（H+）下降，反应物浓度越低，反应速率越小，浓度对反应速率影响占主导作用，故选C。 4．在一定温度下，10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确 ．．．的是(溶液体积变化忽略不计) A．0~6min的平均反应速率：v(H2O2)=3.3×10-2mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10-2mol/(L·min) C．反应到6min时，c(H2O2)=0.30mol/L D．反应到6min时，H2O2分解了50% 【答案】C 【解析】A.0～6min时间内，生成氧气的物质的量为=0.001mol，由2H2O22H2O+O2，可知 △c(H2O2)==0.2mol/L，所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L?min)，故A正确；B．随着反应的 专题十一化学反应速率及化学平衡 要点一、化学反应速率的概念及有关计算 1、概念： 2、计算公式： 3、单位： 4、注意点： （1）固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，同一化学反应的速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值不一定相同，但表示的意义相同。 其速率数值之比等于方程式中化学计量数之比。 （2）化学反应速率均用正值表示。 （3）所研究的反应速率一般指平均速率，不是瞬时速率。 【典例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L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2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1 ②2s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1③用物质 B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ④2s时物质A的转化率为70%，其中正确的是（）A．①② B．①④C．②③ D．③④ 【典例2】反应A(气)＋3B(气) 2C(气)＋2D(气)在四种不同情况下的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是 ( ) A．V A＝0.15mol·L-1·min-1B．V B＝0.6mol·L-1·min-1 C．V C＝0.4mol·L-1·min-1D．V D＝0.01mol·L-1·s-1 要点二、影响化学反应速率的因素 决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：当其它条件不变时 （1）浓度的影响：（2）压强的影响： （3）温度的影响：（4）催化剂： (5)此外：光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。[探讨]压强对气体反应体系的影响 例如：N2 + 3H22NH3反应在密闭容器中进行 1. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快、不变、减慢)，原因是_________ 2. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_________________, 原因是________ ____________________________________ 。 【典例3】（2009广东卷）2SO 2（g）+O2（g）V2O5 △ 2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。 化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 （1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。计算公式：v(B)＝＝ ①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。 ④重要规律：（i）速率比＝方程式系数比（ii）变化量比＝方程式系数比 （2）影响化学反应速率的因素： 内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。 外因：①温度：升高温度，增大速率 ②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂） ③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言） ④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应） ⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶 剂）、原电池等也会改变化学反应速率。 【例题讲解】 例1、下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是（） A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C．在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比 D．化学反应速率的常用单位有mol?L-1?S-1和mol/（L?min） 例2、反应4A（s）+3B（g）═2C（g）+D（g），经2min，B的浓度减少了 0.6mol/L． 对此化学反应速率的正确表示是（） A．用A表示的反应速率是0.4mol/（L?min） B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3：2：1 C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/（L?min） D．B的浓度减小，C的浓度增大，v（B）＜0，v（C）＞0 例3、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程为： 下列各组实验中最先出现浑浊是（） 可逆反应三段式在化学反应速率与平衡计算中的应用 【方法概述】 三段式法是化学平衡计算的最基本方法，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量，再根 据要求进行相关计算。使用该方法时需注意写在各行中的物理量需保持一致。 【方法应用】 【例】把3molA和 2.5molB混合，充入2L密闭容器中，发生下列反应： 3A（g）+B（g）→xC（g）+2D（g） 经5秒钟反应达到平衡，生成1molD，并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1，则此反应中B的转 化率为，C的化学计量数x为，A的平衡浓度为。 [分析] 在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量 3A（g）+B（g）→xC（g）+2D（g） 开始物质的量3mol 2.5mol 0 0 转化的物质的量 1.5mol 0.5 mol 1mol 平衡时物质的量 1.5mol 2 mol 1mol 1mol 由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为1.5mol、0.5mol。 所以，B的转化率为0.5/2.5=20%。 由题意，D的反应速率为1mol/（2L·5s）=0.1mol·L-1·s-1 根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比，可得x=2。 根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为 1.5mol/2L=0.75mol/L。 【及时训练】 1、X、Y、Z 为三种气体，把 amolX 和 bmolY 充入一密闭容器中，发生反应 X+2Y 2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为（） a + b （2a+b）（2a+b） a + b A. 5 ?100% B. 5b ?100% C. 5 ?100% D. 5a ?100% 2、在一定条件下，将 N2、H2混合气体 100mL 通人密闭容器内，达到平衡时，容器内的压强比反应前减小 1/5，有测得此时混合气体的平均相对分子质量为 9。试求： ⑴原混合气中N2的体积是_______毫升； ⑵H2的转化率是_______%。 【参考答案】 1.B 2. 20；37.5 化学反应速率专题高三 复习 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 化学反应速率专题考点1化学反应速率的概念与系数比规律： 1.通过计算式：v=来理解其概念： 2.系数比规律在同一反应中，用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的。即对于化学反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)的：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q 4NO+6H2O，若反应速率分别用V(NH3)、V(O2)、【例1】已知反应：4NH3+5O2催化剂 △ V(NO)、V(H2O)来表示，则下列关系式中正确的是（）。 A、4/5V(NH3)=V(O2) B、2/3V(NH3)=V(H2O) C、5/6V(O2)=V(H2O) D、4/5V(O2)=V(NO) 【练习】1．四位同学同时进行反应：A(g)＋3B(g)＝2C(g)＋5D(g)的速率测定实验，分别测得反应速率如下：①v(A)=(L·s)②v(B)=(L·min)③v(C)=(L·s)④v(D)=(L·s)。其中，反应进行得最快的是() A．①B．②C．③D．④ 2．把气体和气体混合于2 L容器中，发生反应： 3Ｘ（g）＋Ｙ（g）ｎＺ（g）＋2Ｗ（g），5min末已生成，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为·Ｌ－1·min－1 （1）上述反应中Z气体的计量系数n的值是（） A．1 B．2 C．3D．4 （2）上述反应在5min末时，Y的转化率为（） A．20% B．25% C．33%D．50% 3．反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2＋Cl2→2HCl的反应速率v＝k(CH2)m(CCl2)n，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定。由此可推得的m、n值正确的是(D) CH2(mol·L－1) CCl2(mol·L－ 1) v(mol·L－1·s－ 1) A．m＝1，n＝1B．m＝1/2，n＝1/2 C．m＝1/2，n＝1D．m＝1，n＝1/2 考点2影响化学反应速率的因素： 1.决定因素（内因）：。 2.条件因素（外因）： 改变条件单位体积内分子总数·活化分 子分数=活化分子数 有效碰撞次 数 化学反应速率 增大浓度增多不变增多增多加快 增大压强增多不变增多增多加快 升高温度不变增大增多增多加快 使用催化剂不变增大增多增多加快 其中催化剂对化学反应速率的影响较大，其次是温度 3.记忆规律: ⊙升高温度天经地义要加快反应速率。 ⊙催化剂能改变(不强调是增大)正逆反应速率。 ⊙压强对速率的影响是通过改变浓度而实现的，只适用于的化学反应。 【例2】对已达化学平衡的下列反应2X（g）＋Y（g）2Z（g）减小压强时，对反应产生的影响是(C) A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 高考化学专题题库∶化学反应速率与化学平衡的综合题及答案 一、化学反应速率与化学平衡 1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2 实验I：Na2S2O3的制备。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示： (1)仪器a的名称是_______，仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%?80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______ (2)实验中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有_______ (写出一条) (3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是_______ 实验Ⅱ：探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。 资料：Fe3++3S2O32-?Fe(S2O3)33-(紫黑色) 装置试剂X实验现象 Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色，30s 后几乎变为无色 (4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+，通过_______(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象： _______ 实验Ⅲ：标定Na2S2O3溶液的浓度 (5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1)0.5880g。平均分成3份，分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I-+Cr2O72- +14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-，三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol?L-1 《第二章第三节化学反应的速率和限度》 1．化学反应速率的含义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（均取正值）来表示。 浓度的变化——△C 时间的变化——△t 表达式：v=△C/△t 单位：mol/(L?s)或mol/(L?min) 例1、下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（） A．化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C．在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应的速率为负值 D．化学反应速率越大，则单位时间内生成物的产量就越大 例2、在2L密闭容器中，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，用此反应物表示该反应的平均反应速率为（） A.0.4 mol（L·s）－1 B.0.3 mol（L·s）－1 C.0.2 mol（L·s）－1 D.0.1 mol（L·s）－1 注意：(1)在同一反应中用不同物质来表示时，其反应速率的数值可以不同，但都表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准) （2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。 （3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。 例如：2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2：3：1：4 (3)化学反应速率均用正值来表示，且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率 (5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 例4．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－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 例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)＝0.5 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1 C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1 【总结】对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。 3．影响化学反应速率的因素 内因：由参加反应的物质的性质决定。 影响反应速率的因素有 外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。 （1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。 注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越快。 （2）温度：其它条件不变时，升高温度可以增大反应速率；降低温度可以减小反 化学反应速率的计算方法归纳 化学反应速率的相关计算，是化学计算中的一类重要问题，常以选择题、填空题得形式出现在各类试题中，也是高考考查的一个重要知识点。本文针对化学反应速率计算题的类型进行归纳总结。 1．根据化学反应速率的定义计算公式： 公式：V=△C/t 【例1】在密闭容器中，合成氨反应N2 + 3H2→2NH3，开始时N2浓度8mol/L，H2浓度20mol/L，5min后N2浓度变为6mol/L，求该反应的化学反应速率。 解：用N2浓度变化表示： V(N2)=△C/t =（8mol/L- 6mol/L)/ 5min =0.4 mol/(L·min) 用H2浓度变化表示： V(H2)= 0.4 mol/(L·min) × 3=1.2mol/(L·min)； 用NH3浓度变化表示： V(NH3)= 0.4 mol/(L·min) × 2= 0.8mol/(L·min) ； 2.根据化学计量数之比，计算反应速率： 在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。对于反应来说，则有。 【例2】反应4NH3＋5O24NO＋6H2O在5 L 密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率（X）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为 A. （O2）＝0.01 mol·L－1·s－1 B. （NO）＝0.008 mol·L－1·s－1 C. （H2O）＝0.003 mol·L－1·s－1 D. （NH3）＝0.002 mol·L－1·s－1 解析：反应的平均速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。已知容器体积为5 L，时间半分钟即30 s，NO的物质的量（变化量）为0.3 mol，则c（NO） 2014高考必备专题——化学反应速率和化学平衡 【考纲解读】 一、化学反应速率 1．定义：单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化（以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示），用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2．表达方式 t A c v A ??= ) (，式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化，单位为mol/L ，Δt 表示时间，单位为s （秒）、min （分）、h （时）。v(A)表示物质A 的化学反应速率。单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。 3．化学反应速率的规律 同一化学反应，用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如：对于化学反应：a A(g) + b B(b) = c C(g) + d D(g)，则存在v(A)：v(B)：v(C)：v(D) = a ：b ：c ：d 。 注意：⑴化学反应速率均为正值； ⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是指某一时刻的瞬时速率； ⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯固体和纯液体参加的反应，一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率 ⑷对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其速率的值可能不同，但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应，所以为相同的速率。所以比较速率时不能只看速率的数值，还要说明是用那种物质表示的速率。 （5）化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。 ①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 ②换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 ③比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应a A ＋b B===c C ＋d D ，比较v (A)a 与v (B)b ，若 v (A)a ＞ v (B) b ，则A 表示的反应速率比B 大。 二、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因：参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。 外因的影响: 化学反应速率和限度讲 义 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 化学反应的速率和限度 一、化学反应速率 考点一 化学反应速率的简单计算及应用 例1：将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 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2 s 后测得C 的浓度 为0.6 mol·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0.3 mol·L －1 ·s －1 ②用物质B 表示反应的平均速率为0.6mol·L －1·s －1 ③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L －1 其中正确的是( ) A ．①③ B．①④ C．②③ D．③④ (2)若①②中用A 、B 表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L －1·s －1、0.6 mol·L －1·s －1，哪种物质表示的化学反应速率更快？ (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 例2．对于A 2＋3B 22C 的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应 速率最快的是( ) A ．v ( B 2)＝0.8 mol·L －1·s －1 B ．v (A 2)＝0.4 mol·L －1·s －1 C ．v (C)＝0.6 mol·L －1·s －1 D ．v (B 2)＝4.2 mol·L －1·min －1 考点二 影响化学反应速率的因素 例3、把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响产生氢气速率的因素是( ) A ．盐酸的浓度 B ．铝条的表面积 C ．溶液的温度 D ．加少量Na 2SO 4固体 例4、．下列事实中，什么因素影响了化学反应速率。 第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1 化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题及答案解析 一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析） 1．某温度下在2L密闭容器中，3种气态物质A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。 （1）该反应的化学方程式是________________________ （2）若A、B、C均为气体，10min后反应达到平衡， ①此时体系的压强是开始时的________倍。 ②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%（计算结果保留1位小数） （3）关于该反应的说法正确的是_________。 a.到达10min时停止反应 b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率 c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率 【答案】2C A+3B 9 7 或1.29或1.3 66.7% b、c 【解析】 【分析】 （1）由图可知，C是反应物，物质的量分别减少2mol，A、B生成物，物质的量增加 1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比； （2）①体系的压强比等于物质的量比； ②转化率=变化量÷初始量×100%； （3）根据化学平衡的定义判断； 【详解】 （1）由图可知，C是反应物，物质的量减少2mol，A、B生成物，物质的量分别增加 1mol 、3mol，物质的量变化比等于系数比，所以该反应的化学方程式为：2C A+3B；（2）①体系的压强比等于物质的量比，反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物 质的量是9mol，所以此时体系的压强是开始时的9 7 倍； ②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%； （3）a.根据图象，到达10min时反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，反应没有停止，故a错误； b.在到达10min之前，C的物质的量减少，所以 C气体的消耗速率大于它的生成速率，故b 正确； c.在10min时反应达到平衡状态，所以B气体的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；选bc。 第七章化学反应的速率 1. 什么是化学反应的平均速率，瞬时速率？两种反应速率之间有何区别与联系？ 答 2. 分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率，并表示 出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用？ （1） N 2 + 3H 2 → 2NH 3 （2） 2SO 2 + O 2 →2SO 3 （3） aA + Bb → gG + hH 解 （1）V = t N △△][2= t H △△][2= t NH △△][3 V 瞬=0 lim →t △t N △△][2 = l i m →t △t H △△][2 = lim →t △t NH △△][3 V 2 N = 3 1V 2 H = 2 1V 3 NH 两种速率均适用。 （2）（3）（同1）。 3. 简述反应速率的碰撞理论的理论要点。 答 4. 简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。 答 3级，910K时速率常数为5.反应C2H6→C2H4+ H2，开始阶段反应级数近似为 2 1.13dm1.5·mol5.0-·s1-。试计算C2H6（g）压强为1.33×104Pa时的起始分解速率 γ（以 0 [C2H6]的变化表示）。 解 6.295K时，反应2NO + Cl2→2 NOCl，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下： （2）写出反应的速率方程； （3）反应的速率常数为多少？ 解 7.反应 2 NO（g）+ 2 H2（g）→N2（g）+ 2 H2O其速率方程式对NO（g）是二次、 对H2（g）是一次方程。 （1）写出N2生成的速率方程式； （2）如果浓度以mol·dm—3表示，反应速率常数k的单位是多少？ （3）写出NO浓度减小的速率方程式，这里的速率常数k和（1）中的k的值是否相同，两个k值之间的关系是怎样的？ 解 8.设想有一反应Aa + bB + cC →产物，如果实验表明A，B和C的浓度分别增加1倍后， 整个反应速率增为原反应速率的64倍；而若[A]与[B]保持不变，仅[C]增加1倍，则反应速率增为原来的4倍；而[A]、[B]各单独增大到4倍时，其对速率的影响相同。求a，b，c的数值。这个反应是否可能是基元反应？ 解 化学反应速率的概念及计算 1.表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2.数学表达式及单位 v ＝Δc Δt ，单位为mol·L －1·min －1或mol·L －1·s －1。 3.化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋ d D(g)中，存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(×) (2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率(×) 解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。 (3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率(×) (4)化学反应速率为0.8 mol·L － 1·s － 1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L － 1(×) (5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同(√) (6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(×) 题组一 化学反应速率的大小比较 1.(2018·郑州质检)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)＝0.5 mol·L － 1·min － 1 B.v (B)＝1.2 mol·L － 1·s － 1 C.v (D)＝0.4 mol·L － 1·min － 1 D.v (C)＝0.1 mol·L － 1·s － 1 答案 D 高考总复习化学反应速率 【考纲要求】 1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法，会进行简单计算。 2．重点理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响规律。 【考点梳理】 要点一、化学反应速率 1．定义： 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。 要点诠释： （1）．表达式为：υ = ?c/?t。 式中：v—化学反应速率，单位mol/(L?min)、mol/(L?s)、mol/(L?h) Δc—浓度变化，单位mol/L Δt—时间，单位s、min、h （2）．意义：衡量化学反应进行的快慢。 （3）．不用纯固体、纯液体表示反应速率。 （4）．化学反应速率为某时间段内的平均速率，不指某时刻的瞬时速率。 （5）．化学反应速率须标明物质：同一反应，同样快慢。不同物质浓度变化可能不同，速率数值也就不同，但表示的意义相同。 2．化学反应速率与方程式中各物质化学计量数的关系： 同一反应中，用不同物质（气体或溶液）表示的化学反应速率比=化学计量数之比。 如：化学反应mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) v (A)∶v(B) ∶v(C) ∶v(D) = m∶n∶p∶q。 3．化学反应速率的计算格式： 依据化学方程式计算化学反应速率时可按以下格式（“三段式”）求解： （1）写出有关反应的化学方程式； （2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； （3）根据已知条件列方程式计算。 例如：反应mA + nB pC 起始浓度（mol·L―1） a b c 转化浓度（mol·L―1）x nx m px m 某时刻浓度（mol / L）a－x nx b m - px c m + 4．比较反应的快慢的方法： 同一化学反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时，数值可能不同，比较化学反应速率的大小不能只看数值大小，而要进行一定的转化。 （1）换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA+bB cC，即比较 (A) v a 与 (B) v b ，若 (A)(B) v v a b >，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。 要点二、影响化学反应速率的因素 （一）．内因：反应物自身的结构和性质，内因对反应速率大小起决定性作用。如金属与水 7-25化学反应速率与限度 知识点： 一、化学反应速率 1、定义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 2、计算公式： 3 例1mol/L ，那么，用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 ， 例2：以下是工业合成氨的反应原理，已知反应的浓度数据如下： N 2 ＋ 3H 2 2NH 3 起始浓度（mol/L ） 1 3 0 2 min 后浓度（mol/L ） 0.6 2 min 内浓度变化量（ml/L ） 分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。 注意：同一反应可以选用不同的物质来表示速率，其数值可能不同，但意义相同。 且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比： aA ＋bB ＝cC ＋dD ，速率关系式： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝ 。 比较反应速率快慢的方法：根据速率关系式，转化成同一种物质的速率，再比较大小 例3 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2+3H2=2NH3，根据在 相同时间内测定的结果判断，生成氨气的速率最大的是（ ） A 、v （H2）=0.3mol*（L*min ）^-1 B 、v （N2）=0.2mol*（L*min ）^-1 C 、v （NH3）=0.25mol*（L*min ）^-1 D 、v （H2）=0.4mol*（L*min ）^-1 二、影响化学反应速率的因素 ⑴内因(决定性因素)：反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越 。 化学反应的本质：有效碰撞使化学键断裂和形成 ⑵外因(外界条件)： ①催化剂：在其他条件相同时，使用(正)催化剂，通常可以 化学反应速率，不同的催化剂对同一反应的催化效果 。 例：实验2-6 MnO2与FeCl3催化H2O2分解 ②温度：在其他条件相同时，温度越高，化学反应速率 。 例：冷水、常温、热水情况下H2O2分解 例4：已知反应的温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2倍，若反应的温度由20℃升高到90℃，则反应速率变为原来的_________倍。 ③反应物的浓度：在其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率 。 注意,固体的量不影响反应的速率 例：2mol/L 与6mol/L 的HCl 与Fe 反应 ④固体的表面积：在其他条件相同时，反应物之间接触的表面积越大，化学反应速率____ 例：块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应 ⑤压强：对于气体，其他条件相同时，反应体系的压强越大，化学反应速率_______ 总结：1、等温等积，充入气体反应物 2、等温等积，充入惰性气体或其他无关气体 3、等压等温，充入无关气体 4、其他条件不变，缩小或扩大容器体积 ⑥其它条件：反应物状态、光、溶剂等，也能影响化学反应速率。 例5：下列反应开始时放出氢气的速率最大的是（金属均为粉末状）： A 、Mg 0.1mol 与6mol/L 硝酸10ml 60℃ B 、Mg 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ C 、Fe 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ D 、Mg0.1mol 与3mol/L 硫酸10ml 60℃ 例6：用铁片与稀硫酸反应制备H2时，下列措施不能够使得H2生成的速率加大的是 A 、加热 高温、高压 催化剂高三化学教案 化学反应速率
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