基础排查　化学反应速率、化学平衡

一、正误判断

(一)化学反应速率部分

1．活化分子的碰撞都是有效碰撞                           

2．温度越高，活化分子百分数越高，浓度越大

3．压强越大，活化分子浓度越大                           

4．压强越大，活化分子百分数越大 

5．决定化学反应速率的内在因素是反应物本身的性质                                    

6．固体和纯液体的浓度是固定的，增加固体或纯液体的用量，反应速率保持不变

7．可逆反应达到平衡，反应就不再进行  8．增大反应物浓度，化学反应速率一定加快

9．在定温条件下，增大压强，化学反应速率一定加快 

10．在一定条件下，增加反应物的量，化学反应速率一定加快

11．其他条件不变，温度越高，反应速率越快

12．正反应为吸热反应的可逆反应达到平衡时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

13．加入催化剂加快了反应速率，改变了反应吸收或放出的热量

14．一定条件下，对某一反应活化分子在反应物分子中所占百分数是一定的

15．同一反应，在相同时间间隔内，用不同物质表示的反应速率，其数值和意义都不一定相同          

16．5 mol·L^－1·s^－1的反应速率一定比1 mol·L^－1·s^－1的反应速率大

17．一个放热反应，放出热量的多少与反应速率成正比     

18．正反应速率越大，反应物的转化率越大

19．对于某可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差

(二)化学平衡部分

1．正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

2．在恒容条件下，有两个平衡体系：A(g)2B(g)；2A(g)B(g)，都增加A的量，A、B转化率都变小

3．在一定条件下，平衡向正反应方向移动，正反应速率变大

4．在FeCl₃＋3KSCNFe(SCN)₃＋3KCl平衡体系中，加入KCl固体，颜色变浅

5．由温度或压强改变引起的平衡正向移动，反应物的转化率一定增大

6．平衡向正反应方向移动，反应物的转化率都增大

7．对于N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH<0，平衡后，改变条件，判断下列说法是否正确。

(1)保持体积不变，充入N₂，平衡向正反应方向移动，其转化率增大 

(2)保持体积不变，充入NH₃，则NH₃的体积分数减小

(3)保持温度不变，压缩体积，平衡向正反应方向移动，N₂、H₂的转化率均增大，其体积分数均减小，NH₃的体积分数增大，N₂、H₂的浓度增大，NH₃的浓度减小

8．对于C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)反应，在一定条件下达到平衡，增加或减少C(s)的量平衡不移动

9．对于2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志   

10．对于C(s)＋CO₂(g)2CO(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均能作为达到化学平衡状态的标志

11．对于2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)和I₂(g)＋H₂(g)===2HI(g)反应，在恒温恒容条件下，当压强保持不变时，均能说明上述反应达到化学平衡状态

12．对于I₂(g)＋H₂(g)2HI(g)反应，加入催化剂或增大压强均能缩短达到平衡所用时间，但HI的百分含量保持不变

13．对于C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)反应，其平衡常数K＝  

14．H₂(g)＋I₂(g)2HI(g)平衡常数为K₁，HI(g)H₂(g)＋I₂(g)平衡常数为K₂，则K₁·K₂＝1      

15．化学平衡常数越大，说明正反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，反应物的转化率越大；化学平衡常数越小，说明正反应进行程度越小，即该反应进行的就越不完全，转化率就越小   

16．化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关；温度越高，化学平衡常数越大

17．K＝，温度升高，K增大，则CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)　ΔH>0

二、简答题

1．反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？   

2．压强改变，反应速率是否一定改变？

3．固体或纯液体的浓度是一个常数，因此在任何情况下都不会影响化学反应速率。这种说法是否正确？为什么？

4．对已达平衡的可逆反应，当减小生成物浓度时，平衡向正反应方向移动，正反应速率加快。这种说法是否正 确？为什么？

5．把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气

产生的速率随时间变化情况如图所示。其中t₁～t₂阶段速率变化

的主要原因是

6．已知H₂O₂随着温度的升高分解速率加快，将铜粉末用10% H₂O₂和3.0 mol·L^－1 H₂SO₄混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：

温度/℃

20

30

40

50

60

70

80

铜的平均溶解速率(×10^－3mol·L^－1·min^－1)

7.34

8.01

9.25

7.98

7.24

6.73

5.76

由表中数据可知，当温度高于40 ℃时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是

7．在用Zn和稀H₂SO₄反应制取H₂的实验中，当加入少量CuSO₄溶液时，生成H₂的速率会大大提高，但当加入CuSO₄溶液超过一定量时，生成H₂的速率反而会下降，请分析H₂生成速率下降的原因

8．对于反应FeCl₃＋3KSCNFe(SCN)₃＋3KCl，在一定条件下达到平衡，当加入KCl固体时，平衡是否发生移动？为什么？

9．25 ℃时，合成氨反应的热化学方程式为N₂＋3H₂2NH₃　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，在该温度下，取1 mol N₂和3 mol H₂放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ，为什么？

10．对于反应A(g)2B(g)＋C(g)，当减小压强时，平衡向正反应方向移动，因此物质B的浓度增大，这种说法是否正确？为什么？

11．在一密闭容器中，aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则物质A的转化率减小。这种说法是否正确？为什么？

12．DME(二甲醚、CH₃OCH₃)是一种重要的清洁能源，工业上一步法制二甲醚是在一定的温度(230 ℃～280 ℃)、压强(2～10MPa)和催化剂作用下，以CO和H₂为原料制备。总反应式可表示为3CO(g)＋3H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)　ΔH＝－246.1 kJ·mol^－1，在生产过程中，反应器必须要进行换热，以保证反应器的温度控制在230 ℃～280 ℃，其原因是

考点训练

题组一　化学反应速率的大小比较

1、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

题组二　“三段式”模板突破化学反应速率的计算

2、NH₃和纯净的O₂在一定条件下发生反应：4NH₃(g)＋3O₂(g)2N₂(g)＋6H₂O(g)

现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH₃和3 mol O_2,4 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^－1·min^－1               B．v(H₂O)＝0.375 mol·L^－1·min^－1

C．v(O₂)＝0.225 mol·L^－1·min^－1               D．v(NH₃)＝0.250 mol·L^－1·min^－1

题组三  浓度与压强对化学反应速率的影响

3、对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol　②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol　③0.1 mol·L^－1的A、B溶液各10 mL　④0.5 mol·L^－1的A、B溶液各50 mL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

题组四　外界条件对反应速率的综合影响

4、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na₂S₂O₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋SO₂↑＋S↓＋H₂O，下列各组实验中最先出现浑浊的是                                    (　　)

实验

反应温度/℃

Na₂S₂O₃溶液

稀H₂SO₄

H₂O

V/mL

c/mol·L^－1

V/mL

c/mol·L^－1

V/mL

A

25

5

0.1

10

0.1

5

B

25

5

0.2

5

0.2

10

C

35

5

0.1

10

0.1

5

D

35

5

0.2

5

0.2

10

5、等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是               (　　)

组别

对应曲线

c(HCl)/mol·L^－1

反应温度/℃

铁的状态

1

a

 

30

粉末状

2

b

 

30

粉末状

3

c

2.5

 

块状

4

d

2.5

30

块状

A．第4组实验的反应速率最慢

B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L^－1

C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L^－1

D．第3组实验的反应温度低于30 ℃

题组五　控制变量法探究影响化学反应速率的因素

6、在学习了化学反应速率知识后，某研究性学习小组进行了科学探究活动。

[探究活动一]　探究金属与不同酸反应的反应速率：常温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H^＋)相同的足量的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管中，发现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。

[探究活动二]　探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因素。下表是某研究性学习小

组探究稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号

金属质量/g

金属状态

c(H₂SO₄)/ mol·L^－1

V(H₂SO₄)/ mL

溶液温度/℃

金属消失的时间/s

反应前

反应后

1

0.10

丝

0.5

50

20

34

500

2

0.10

粉末

0.5

50

20

35

50

3

0.10

丝

0.7

50

20

46

250

4

0.10

丝

0.8

50

20

35

200

5

0.10

粉末

0.8

50

20

36

25

6

0.10

丝

1.0

50

20

35

125

7

0.10

丝

1.0

50

35

50

50

8

0.10

丝

1.1

50

20

34

100

9

0.10

丝

1.1

50

35

51

40

请回答：

(1)对[探究活动一]实验现象发生的原因，请你帮该研究性学习小组提出两个假设：

假设Ⅰ_____________________________________________________。

假设Ⅱ_____________________________________________________。

并请你设计实验对以上假设进行验证：

验证假设Ⅰ___________________________________________________________

验证假设Ⅱ___________________________________________________________

 (2)分析[探究活动二]的实验数据可发现有一个数据明显有错误，该数据是实验________(填实验序号)的________，理由是__________________________________

(3)分析[探究活动二]的实验数据可得出的结论是_____________________________

7、某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号

反应物

催化剂

①

10 mL 2% H₂O₂溶液

无

②

10 mL 5% H₂O₂溶液

无

③

10 mL 5% H₂O₂溶液

1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl₃溶液

④

10 mL 5% H₂O₂溶液＋少量HCl溶液

1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl₃溶液

⑤

10 mL 5% H₂O₂溶液＋少量NaOH溶液

1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl₃溶液

(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。

(2)常温下5% H₂O₂溶液的pH约为6，H₂O₂的电离方程式为____________________。

(3)实验①和②的目的是_________________________________________________。

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。

(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。

8、某探究小组用HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO₃浓度为1.00 mol·L^－1、2.00 mol·L^－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO₃的用量为25.0 mL，大理石用量为10.00 g。

(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号

T/K

大理石规格

HNO₃浓度/mol·L^－1

实验目的

①

298

粗颗粒

2.00

(Ⅰ)实验①和②探究HNO₃的浓度对该反应速率的影响；

(Ⅱ)实验①和________探究温度对该反应速率的影响；

(Ⅲ)实验①和________探究大理石规格 (粗、细)对该反应速率的影响。

②

 

 

 

③

 

 

 

④

 

 

 

(2)实验①中CO₂质量随时间变化的关系见下图：

依据反应方程式CaCO₃＋HNO₃===Ca(NO₃)₂＋CO₂↑＋H₂O，计算实验①在70～90 s范围内HNO₃的反应速率(忽略溶液体积变化，写出计算过程)。

题组六    外界条件对反应速率影响的图像分析

9、向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C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甲图所示[t₀～t₁阶段c(B)未画出]。图乙为t₂时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，t₃～t₄阶段为使用催化剂。下列说法正确的是                                                         (　　)

A．若t₁＝15 s，生成物C在t₀～t₁时间段的反应速率为0.004 mol·L^－1·s^－1

B．t₄～t₅阶段改变的条件为降低反应温度

C．B的起始物质的量为0.02 mol

D．t₅～t₆阶段可能是增大压强

10、某温度时，在一个容积为2 L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，试填写下列空白：

(1)该反应的化学方程式为_____________________________________。

(2)反应开始至2 min，气体Z的反应速率为_______________________。

(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：①压强是开始时的________倍；

②若此时将容器的体积缩小为原来的倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。

(4)若上述反应在2 min后的t₁～t₆内反应速率与反应时间图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则                                                             (　　)

A．在t₁时增大了压强                     B．在t₃时加入了催化剂

C．在t₄时降低了温度                     D．t₂～t₃时A的转化率最高

效果检测

1、在2 L的密闭容器中，放入0.4 mol A和0.6 mol B，在一定温度下，压强为p，放入催化剂(体积忽略)，发生反应2A(g)＋3B(g)xC(g)＋2D(g)，在a min后，容器中c(A)＝0.1 mol·L^－1，则v(B)＝__________；若温度不变，压强变为0.9p，则v(C)＝_________，x＝___________。

2、加入0.1 mol的MnO₂粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL^－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示，回答下列问题：

(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为________。

(2)解释反应速率变化的原因_________________________________。

(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度_______________________。

(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。

3、在一密闭容器中发生反应N₂＋3H₂2NH₃，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：

(1)处于平衡状态的时间段是________(填选项)。

A．t₀～t₁　　　B．t₁～t₂　　　C．t₂～t₃

D．t₃～t₄　　　  E．t₄～t₅　　　  F．t₅～t₆

(2)t₁、t₃、t₄时刻分别改变的一个条件是(填选项)。

A．增大压强  B．减小压强  C．升高温度

D．降低温度  E．加催化剂  F．充入氮气

t₁时刻________；t₃时刻________；t₄时刻________。

(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是_________(填选项)。

A．t₀～t₁   B．t₂～t₃     C．t₃～t₄        D．t₅～t₆

(4)如果在t₆时刻，从反应体系中分离出部分氨，t₇时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。

(5)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为________。

4、某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO₂时间H₂O₂

0.1 g

0.3 g

0.8 g

10 mL 1.5%

223 s

67 s

56 s

10 mL 3.0%

308 s

109 s

98 s

10 mL 4.5%

395 s

149 s

116 s

分析表中数据回答下列问题：

(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

(3)该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是________________________________________________________。

(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

5、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下面实验设计表中。

实验编号

T(℃)

NO初始浓度(mol·L^－1)

CO初始浓度(mol·L^－1)

催化剂的比表面积(m²·g^－1)

Ⅰ

280

1.2×10^－3

5.8×10^－3

82

Ⅱ

 

1.2×10^－3

 

124

Ⅲ

350

 

 

82

(1)请填全表中的各空格。

(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。

6、在密闭容器中进行反应CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)　ΔH>0，测得c(CH₄)随反应时间(t)的变化如 图所示。下列判断不正确的是                                   (　　)

A．10 min时，改变的外界条件可能是升高温度

B．0～10 min内，v(H₂)＝0.15 mol·L^－1·min^－1

C．恒温下，缩小容器体积，一段时间内v_逆>v_正

D．12 min时，反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化