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1、第七章 化學反應速率和化學平衡 第一講 化學反應速率 一、選擇題 1．對于化學反應3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反應速率關系中，正確的是 (　　) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X) 解析　由＝＝＝可知C正確。 答案　C 2．對于可逆反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應，下列說 法正確的是(雙選) (　　) A．H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2∶1 B．

2、反應進行的凈速率是正、逆反應速率之差 C．正、逆反應速率的比值是恒定的 D．達到平衡時，正、逆反應速率相等 解析　在可逆反應中，化學反應速率之比等于各種物質的化學計量數(shù)之比，所以H2(g) 的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為1∶2，A項錯誤；反應進行的凈速率是正、逆反 應速率之差，B項正確；正、逆反應速率隨反應進行不斷變化，平衡時相等，故C項錯 誤；達到平衡時，正、逆反應速率相等，D項正確。 答案　BD 3．一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應：2HI(g)H2(g)＋I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1時，需要15 s

3、，那么c(HI)由0.07 mol·L－1降到 0.05 mol·L－1時，所需反應的時間為 (　　) A．等于5 s B．等于10 s C．大于10 s D．小于10 s 解析　c(HI)從0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1過程中：v(HI)＝＝＝ 0.002 mol·L－1·s－1，假設v(HI)不變，則c(HI)從0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1時，Δt＝ ＝＝10 s。 但反應速率受濃度變化的影響，濃度越大，反應速率越快，而0.07 mol·L－1比1 mol·L－1 小，故所需時間長。

4、 答案　C 4．電鍍廢液中Cr2O可通過下列反應轉化成鉻黃(PbCrO4)：Cr2O(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l) 2PbCrO4(s)＋2H＋(aq)　ΔH＜0 該反應平衡后，改變橫坐標表示的反應條件，下列示意圖正確的是 (　　) 解析　由題意知該反應是一個放熱的可逆反應，升高溫度平衡向吸熱的逆反應方向移動， 依據平衡常數(shù)的表達式K＝可知K應該減小，A正確；pH增大溶 液堿性增強，會中和溶液中H＋，降低生成物濃度平衡向正反應方向移動，Cr2O的轉化 率會增大，B不正確；溫度升高，正、逆反應速率都增大，C錯誤；增大反應物Pb2＋的濃 度，平衡向正反應

5、方向移動，Cr2O的物質的量會減小，D不正確。 答案　A 5．在一定條件下，可逆反應N2(g)＋3H3(g)2NH3(g)ΔH＜0達到平衡，當單獨改變下列條件后，有關敘述錯誤的是 (　　) A．加催化劑，v(正)、v(逆)都發(fā)生變化，且變化的倍數(shù)相等 B．加壓，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆)增大的倍數(shù) C．降溫，v(正)、v(逆)都減小，且v(正)減小的倍數(shù)小于v(逆)減小的倍數(shù) D．加入氬氣，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆)增大的倍數(shù) 解析　A項，催化劑能同等程度的改變v(正)和v(逆)；B項，加壓

6、時，v(正)和v(逆)均增大，但 v(正)增大的程度大于v(逆)；C項，降溫時，v(正)和v(逆)均減小，但吸熱反應速率減小倍數(shù)大 于放熱反應速率減小的倍數(shù)；D項，加入Ar時，若保持恒溫、恒容，v(正)和v(逆)不變。 答案　D 6．化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示，計算反應4～8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結果應是 (　　) A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1 B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol

7、·L－1 C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 解析　據圖可知，4 min時化合物Bilirubin的濃度為20 μmol·L－1,8 min時其濃度為10 μmol·L－1，因此4～8 min間的平均反應速率為＝ 2.5 μmol·L－1·min－1。進一步分析圖像可知0～4 min間的平均分解速率為 ＝5.0 μmol·L－1·min－1，由以上分析數(shù)據大致可確定平均分解速 率基本呈等比遞減變化，因此可估算8～12 min間平均分解速率為1.25 μmol·L－1· min－

8、1,12～16 min間平均分解速率為0.625 μmol·L－1·min－1，因此16 min時反應物的濃度 大致應為10 μmol·L－1－1.25 μmol·L－1·min－1×4 min－0.625 μmol·L－1·min－1×4 min＝ 2.5 μmol·L－1，故B項正確。 答案　B 7．下列說法正確的是 (　　) A．一定溫度下，反應MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0 B．水解反應NH＋H2ONH3·H2O＋H＋達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動 C．鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應

9、 D．對于反應2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率 解析　B項水解為吸熱反應，升溫平衡正向移動；C項發(fā)生的均是氧化反應。 答案　AD 8．向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如右所示。 由圖可得出的正確結論是 (　　) A．反應在C點達到平衡狀態(tài) B．反應物濃度：A點小于B點 C．反應物的總能量低于生成物的總能量 D．Δt1＝Δt2時，SO2的轉化率：A～B段小于B～C段 解析　A項，反應在C點時v(正)達最大值

10、，隨后v(正)逐漸減小，并非保持不變，故C點 時反應未達平衡狀態(tài)；B項，由正反應速率變化曲線可知，A點的速率小于B點，但開 始時通入SO2和NO2，反應由正反應方向開始，故A點反應物的濃度大于B點；C項， 在C點之前，反應物濃度逐漸減小，容器的容積保持不變，v(正)逐漸增大說明反應的溫 度逐漸升高，該反應為放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量；D項，由v(正) 變化曲線可知，A～B段的正反應速率小于B～C段的正反應速率，Δt1＝Δt2時，A～B 段消耗SO2的物質的量小于B～C段，故A～B段SO2的轉化率小于B～C段。 答案　D 二、非選擇題 9．在下列事實中，什么因素

11、影響了化學反應的速率？ (1)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸__________； (2)黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒__________； (3)KI晶體和HgCl2晶體混合后無明顯現(xiàn)象，若一起投入水中，很快生成紅色 HgI2________； (4)熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2很快產生氣體________________； (5)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產生氣體有快有慢______； (6)同樣大小的石灰石分別在0.1 mol·L－1的鹽酸和1 mol·L－1的鹽酸中反應速率不同 __________；

12、 (7)夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象______。 解析　影響化學反應速率的因素除了濃度、溫度、壓強、催化劑以外，光、電磁波、超 聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質等，也會對化學反應速率產生影響。 答案　(1)光　(2)反應物的接觸面積　(3)在溶液中，水作溶劑，增大了接觸面積　(4)催、 化劑　(5)反應物本身的性質(6)反應物的濃度　(7)反應溫度 10．在溶液中，反應A＋2BC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為 c(A)＝0.100 mol·L－1、c(B)＝0.200 mol·L－1及c(C)＝0 mol·L－1。反應物A的濃度隨時間 的變化如圖

13、所示。 請回答下列問題： (1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：② ________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； (2)實驗②平衡時B的轉化率為________；實驗③平衡時C的濃度為________； (3)該反應的ΔH________0，其判斷理由是 ___________________

14、_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率： 實驗②：v(B)＝________________________________________________________； 實驗③：v(C)＝___________________________________________________________。 解析　這

15、是一道數(shù)形結合的反應原理試題，關鍵是找出圖形中①②③三條曲線的轉折點： 達到平衡的時間①＞③＞②，但A的平衡濃度關系是①＝②＞③，說明②是使用了催化 劑，③是升高溫度。 答案　(1)加催化劑；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變　溫度升高；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小 (2)40%(或0.4)　0.060 mol/L (3)＞　升高溫度平衡向正反應方向移動，故該反應是吸熱反應 (4)0.014 mol·(L·min)－1　0.009 mol·(L·min)－1 11．向2 L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應： xA(g)＋yB(

16、g)pC(g)＋qD(g) 已知：平均反應速率v(C)＝v(A)；反應2 min時，A的濃度減少了，B的物質的量減少 了 mol，有a mol D生成。 回答下列問題： (1)反應2 min內，v(A)＝________；v(B)＝________； (2)化學方程式中，x＝________、y＝________、p＝________、q＝________； (3)反應平衡時，D為2a mol，則B的轉化率為________； (4)如果只升高反應溫度，其他反應條件不變，平衡時D為1.5a mol，則該反應的 ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)； (5)如果

17、其他條件不變，將容器的容積變?yōu)? L，進行同樣的實驗，則與上述反應比較： ①反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是 ________________________________________________________________________； ②平衡時反應物的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是_________ ________________________________________________________________________。 解析　本題考查化學反應速率計算以及影響化學反應速率和

18、化學平衡移動的因素，意在 考查考生的計算能力和分析解決問題的能力。 (1)根據化學反應速率定義： v(A)＝Δc(A)/Δt＝a/(2×2)＝a mol·L－1·min－1， v(B)＝Δc(B)/Δt＝a/(2×2)＝a mol·L－1·min－1。 (2)可以求出v(C)＝a mol·L－1·min－1，v(D)＝a mol·L－1·min－1，根據速率之比等于反應方 程式中計量數(shù)之比，x∶y∶p∶q＝∶∶∶，則x＝2；y＝3；p＝1；q＝6。 (3)　　　　2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g) 起始/mol a b 0 變化/mol a 2a 平衡

19、/mol 2a B的轉化率＝×100%。 (4)其他條件不變，升高溫度，平衡時D的量減少，說明升高溫度平衡向左移動，即正反 應為放熱反應。 (5)其他條件不變縮小體積，濃度增大，所以反應速率增大；該反應是氣體體積增大的反 應，縮小體積，平衡將向體積縮小的方向移動，即向左移動，所以反應物的轉化率減小。 答案　(1) mol·L－1·min－1　mol·L－1·min－1 (2)2　3　1　6　(3)×100%　(4)< (5)①增大　體積減小，反應物的濃度增大，因而使反應速率增大 ②減小　體積減小，氣體的壓強增大，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向(即逆反應方向)移 動，因而使反應

20、物轉化率減小 12．自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響。地殼內每加深1 km，壓強增大約25 000～30 000 kPa。在地殼內SiO2和HF存在以下平衡： SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－148.9 kJ·mol－1 根據題意完成下列填空： (1)在地殼深處容易有__________________氣體逸出，在地殼淺處容易有______________ ___________沉積。 (2)如果上述反應的平衡常數(shù)K值變大，該反應________(選填編號) a．一定向正反應方向移動 b．在平衡移動時正反應速率先增大后減

21、小 c．一定向逆反應方向移動 d．在平衡移動時逆反應速率先減小后增大 (3)如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當反應達到平衡時，________(選填編 號)。 a．2v(正)(HF)＝v(逆)(H2O) b．v(H2O)＝2v(SiF4) c．SiO2的質量保持不變 d．反應物不再轉化為生成物 (4)若反應的容器容積為2.0 L，反應時間8.0 min，容器內氣體的密度增大了0.12 g·L－1，在這段時間內HF的平均反應速率為______________________________________________。 解析　(1)地殼深處壓強大，平衡向氣體體積減

22、少的方向移動，即平衡正向移動，有SiF4 和H2O逸出，地殼淺處處壓強小，平衡逆向移動，有SiO2沉積。 (2)平衡常數(shù)只與溫度有關，平衡常數(shù)K值變大，說明平衡正向移動，而降溫平衡正向移 動，所以反應速率減小，隨著反應的進行，生成物的濃度越來越大，逆反應速率又逐漸 增大。(3)達到平衡時，正逆反應的速率相等，各組分的量不再發(fā)生變化，故c項正確； 單位時間內每減少2 mol HF，同時消耗1 mol H2O，故a項不正確，b項不管是否平衡都 正確，故b項正確；化學平衡是一種動態(tài)平衡，d項錯誤。(4)8.0 min時，容器內氣體增 大了Δm＝0.12 g·L－1×2.0 L＝0.24 g，由反應SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)知： 參加反應的n(SiO2)＝0.004 mol。 故n(HF)＝0.016 0 mol， v(HF)＝＝0.001 0 mol·L－1·min－1。 答案　(1)SiF4、H2O　SiO2　(2)ad　(3)bc (4)0.001 0 mol·L－1·min－1