2023年2020-2021高中化学人教版选修4课后习题：第二章1.pdf

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1、 第一节 化学反应速率 基础巩固 1 下列说法中正确的是()A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C.对任何化学反应,反应速率越大,反应现象越明显 D.无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值,也可能为负值 答案:B 2 在一个密闭容器中,盛有 N2和 H2,它们的起始浓度分别是 1.8 mol L-1和 5.4 mol L-1,在一定条件下它们反应生成 NH3,10 min 后测得 N2的浓度是 0.8 mol L-1,则在这 10 min

2、内 NH3的平均反应速率是()A.0.1 mol L-1 min-1 B.0.2 mol L-1 min-1 C.0.3 mol L-1 min-1 D.0.6 mol L-1 min-1 答案:B 3 反应 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)开始进行时,CO 的浓度为 4 mol L-1,N2的浓度为 0,2 min 后测得 N2的浓度为 0.6 mol L-1,则此段时间内,下列反应速率表示正确的是()A.v(CO)=1.2 mol L-1 s-1 B.v(NO2)=0.3 mol L-1 min-1 C.v(N2)=0.6 mol L-1 min-1 D.v(CO2)

3、=1.2 mol L-1 min-1 答案:D 4 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨的反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,化学反应速率最大的是()A.v(H2)=0.2 mol L-1 min-1 B.v(N2)=0.2 mol L-1 min-1 C.v(N2)=0.02 mol L-1 s-1 D.v(H2)=0.04 mol L-1 s-1 答案:C 5 合成氨反应:3H2+N22NH3的反应速率分别为 v(H2)、v(N2)、v(NH3)(用mol L-1 s-1表示),则正确的关系式是()A.v(H2)=v(N2)=v(NH3)B.v(N2)=2v(NH3)C.2v

4、(H2)=3v(NH3)D.v(N2)=3v(H2)解析:根据速率之比等于化学计量数之比可知,v(H2)v(N2)v(NH3)=3 1 2,A项错误;v(N2)v(NH3)=1 2,即 2v(N2)=v(NH3),B 项错误;v(H2)v(NH3)=3 2,即2v(H2)=3v(NH3),C 项正确;v(H2)v(N2)=3 1,即 3v(N2)=v(H2),D 项错误。答案:C 6 将气体 A、B 置于容积为 2 L 的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(g)2C(g),反应进行到 4 s 末,测得 A 为 0.5 mol,B 为 0.4 mol,C 为 0.2 mol。则用反应物 A

5、 浓度的减少来表示该反应的速率应为()A.0.025 mol L-1 s-1 B.0.05 mol L-1 s-1 C.0.012 5 mol L-1 s-1 D.0.1 mol L-1 s-1 解析:v(C)=0.025mol L-1 s-1,因为,故 v(A)=0.05mol L-1 s-1。答案:B 7 一定温度下,浓度均为 1 mol L-1的 A2和 B2两种气体,在密闭容器内反应生成气体 C,反应达平衡后,测得:c(A2)=0.58 mol L-1,c(B2)=0.16 mol L-1,c(C)=0.84 mol L-1,则该反应的正确表达式为()A.2A2+B22A2B B.A2

6、+B22AB C.A2+B2A2B2 D.A2+2B22AB2 解析:c(A2)=1mol L-1-0.58mol L-1=0.42mol L-1,c(B2)=1mol L-1-0.16mol L-1=0.84mol L-1,c(C)=0.84mol L-1,因变化量之比等于化学计量数之比,同时要满足质量守恒。答案:D 8 在一定温度时,将 1 mol A 和 2 mol B 放入容积为 5 L 的某密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),经 5 min 后,测得容器内 B 的浓度减少了 0.2 mol L-1。下列叙述不正确的是()A.在 5 min 内该反应用 C

7、 的浓度变化表示的反应速率为 0.02 mol L-1 min-1 B.5 min 时,容器内 D 的浓度为 0.2 mol L-1 C.该可逆反应随反应的进行,容器内压强逐渐增大 D.5 min 时容器内气体总的物质的量为 3 mol 解析:根据题意,可计算 v(B)=0.04mol L-1 min-1,则 v(C)=0.02mol L-1 min-1,A 正确;5min 时,c(C)=0.1mol L-1,则 c(D)=0.2mol L-1,B 正确;该反应为气体物质的量增加的反应,随反应的进行,容器内压强增大,C 正确;5min时,n(B)=0.2mol L-1 5L=1mol,n(C)

8、=0.5mol,n(D)=1mol,因此气体的物质的量为(2-1+0.5+1)mol=2.5mol,D 说法错误。量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 答案:D 9 在一定条件下,将 A2和 B2气体通入 1 L 密闭容器中,反应按下式进行:mA2+nB22C,2 s 内反应速率如下 v(A2)=0.5 mol L-1 s-

9、1,v(B2)=1.5 mol L-1 s-1,v(C)=1 mol L-1 s-1,则 m 和 n 的值分别为()A.2、3 B.3、2 C.3、1 D.1、3 解析:v(A2)v(B2)v(C)=m n 2=0.5 1.5 1,则 m=1,n=3。答案:D 10 某学生在一次探究“制取氢气最适宜的金属”的实验时测铝与稀硫酸反应,10 s 末硫酸的浓度减少了 0.6 mol L-1,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10 s 内生成硫酸铝的平均反应速率是()A.0.06 mol L-1 s-1 B.3.6 mol L-1 min-1 C.1.2 mol L-1 min-1 D.0.02 m

10、ol L-1 min-1 解析:10s 末硫酸的浓度减少了 0.6mol L-1,则 v(H2SO4)=0.06mol L-1 s-1,发生反应:2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2,速率之比等于化学计量数之比,故vAl2(SO4)3=v(H2SO4)=0.06mol L-1 s-1=0.02mol L-1 s-1=1.2mol L-1 min-1。答案:C 11 在 25 时,向 100 mL 含 HCl 14.6 g 的盐酸里放入 5.6 g 纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至 2 min 末,收集到 1.12 L(标准状况)氢气。在此之后,又经过 4 min 铁

11、粉完全溶解。则:(1)在前 2 min 内用 FeCl2表示的平均反应速率是。(2)在后 4 min 内用 HCl 表示的平均反应速率是。(3)前 2 min 与后 4 min 相比,反应速率较大的是。解析:由题目信息“又经 4min 铁粉完全溶解”知,n(Fe)=0.1mol,n(H2)=0.05mol。由反应方程式Fe+2HCl FeCl2+H2知,前 2min 内消耗的铁、HCl及生成的 FeCl2的物质的量分别为 0.05mol、0.1mol、0.05mol,故(1)v(FeCl2)=0.25mol L-1 min-1。(2)后4min消耗的盐酸由铁的量来求,消耗的 n(Fe)=0.1

12、mol-0.05mol=0.05mol,故消耗的量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 n(HCl)=2 n(Fe)=0.1mol,v(HCl)=0.25mol L-1 min-1。(3)同一反应中,v(HCl)=2 v(FeCl2),可知前 2min 反应较快。答案:(1)0.25 mol L-1 min-1(2)0.25

13、mol L-1 min-1(3)前 2 min 12 将 1 mol 化合物 A 的蒸气充入 0.5 L 容器中加热分解:2A(g)B(g)+nC(g)。反应到 3 min 时,容器内 A 的浓度为 0.8 mol L-1,测得这段时间内,平均反应速率v(C)=0.6 mol L-1 min-1,则化学方程式中的 n 值为,v(B)=。答案:3 0.2 mol L-1 min-1 能力提升 1 一定条件下,反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一密闭容器中进行,测得平均反应速率 v(C)=2 v(B)。若该反应过程中气体的物质的量一直保持不变,则 m、n、p、q 的数值可以是()

14、A.2、6、3、5 B.3、1、2、2 C.3、1、2、1 D.1、3、2、2 解析:v(C)=2 v(B),则物质 C 的化学计量数为物质 B 的 2 倍,可排除 A、D。又因为反应为气体物质的量不变的反应,因此答案只能选 B 项。答案:B 2 将 2 mol X 和 2 mol Y 充入 2 L 密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g),2 min 时生成 0.8 mol Z,测得 Q 的浓度为 0.4 mol L-1,下列叙述错误的是()A.a 的值为 2 B.2 min 时 X 的浓度为 0.2 mol L-1 C.Y 的转化率为 60%D.反应速率 v(Y)

15、=0.3 mol L-1 min-1 解析:根据题意列方程式:X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g)1 1 0 0 0.2 0.6 0.4 0.4 0.8 0.4 0.4 0.4 量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 A 项,2 a=0.4 0.4,a=2;B 项,c(X)=0.8mol L-1;C 项,(Y)=100%

16、=60%;D项,v(Y)=0.3mol L-1 min-1。答案:B 3 在某化学反应中,反应混合物 A、B、C 的物质的量浓度(mol L-1)与时间 t(s)的关系如表所示。t/s 200 400 800 c(A)/(mol L-1)1.45 1.28 1.00 c(B)/(mol L-1)0.38 0.72 1.28 c(C)/(mol L-1)0.095 0.18 0.32(1)该反应的化学方程式为。(2)用 A 的浓度变化表示 200800 s 内反应的平均反应速率为 mol L-1 min-1。(3)用 C 的浓度变化表示 400800 s 内反应的平均反应速率为 mol L-1

17、s-1。解析:(1)反应中 A 的浓度减少,B、C 浓度增大,因此 A 为反应物,B、C 为生成物。在 200800s,c(A)c(B)c(C)=2 4 1,因此反应为 2A 4B+C。(2)200800s 内,v(A)=60s min-1=0.045mol L-1 min-1。(3)400800s 内,v(C)=3.5 10-4mol L-1 s-1。答案:(1)2A 4B+C(2)0.045(3)3.5 10-4 4 用 O2将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染。一定条件下测得反应 2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)过程中 n(Cl2)随时间的变化如下表所示:

18、t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl2)/10-3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2 计算 2.06.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率为(以 mol min-1为单位,写出计算过程)。解析:由题意知,2.06.0min 内,Cl2转化的物质的量为(5.4-1.8)10-3mol,HCl 的反应速率是 Cl2反应速率的 2 倍,故 v(HCl)=2 v(Cl2)=2=1.8 10-3mol min-1。量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时

19、的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 答案:v(HCl)=2 v(Cl2)=2=1.8 10-3 mol min-1 第二节 影响化学反应速率的因素 基础巩固 1 研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在 CuCl。关于 CuCl 在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述可能正确的是()A.增大了反应的活化能 B.增大了反应的速率 C.降低了反应的焓变 D.增大了反应的焓变 答案:B 2 控制变量法是化学实验的常用方法之一。下图实验探究影响反应速率的因素是()A.浓度

20、B.温度 C.催化剂 D.固体质量 解析:两个实验中,盐酸浓度相同、镁条相同,烧杯中水的温度不同,则该实验探究影响反应速率的因素是温度,温度不同,反应速率不同。答案:B 3 下列措施中,能减慢化学反应的是()A.将食物存放在温度低的地方 B.将块状固体药品研细后再反应 C.用 MnO2作 H2O2分解反应的催化剂 D.用 4 mol L-1 H2SO4溶液代替 1 mol L-1 H2SO4溶液与锌粒反应 解析:A 项,温度降低,活化分子百分数降低,反应速率减小,正确;B 项,将块状药品研细后再反应能增大反应物接触面积,增大反应速率,错误;C 项,用 MnO2作 H2O2分解反应的催化剂能降低

21、反应所需活化能,增大反应速率,错误;D 项,稀硫酸中氢离子浓度增大,增加了单位体积内活化分子数,能增大反应速率,错误。答案:A 4100 mL 6 mol L-1的硫酸与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的()硫酸钠固体 水 硫酸钾溶液 硝酸钾溶液 A.B.C.D.解析:加入水或硫酸钾溶液都使硫酸的浓度变小,可以减小化学反应速率。而加入硝酸钾时相当于锌与硝酸反应,不生成氢气。答案:C 5 如图是相同条件下做 H2O2分解的对比实验时,放出 O2的体积随时间的变化关系示意量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生

22、成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 图,a 为使用催化剂,b 为不使用催化剂,其中正确的图像是()解析:使用催化剂能加快反应速率,但不能改变生成 O2的量。答案:A 6 下列反应中产生气泡最快的是()温度 浓度 催化剂 A 25 2 mL 5%H2O2 2 滴 0.1 mol L-1 FeCl3 B 35 2 mL 8%H2O2 MnO2粉末 C 25 2 mL 5%H2O2 MnO2粉末

23、 D 25 2 mL 8%H2O2 2 滴 0.1 mol L-1 CuCl2 解析:反应速率的大小与温度、浓度和催化剂有关,在都使用催化剂的条件下温度越高、浓度越大,反应速率越大。答案:B 7 用 3 g 块状大理石与 30 mL 3 mol L-1盐酸反应制取 CO2气体,若要增大反应速率,不可采取的措施是()A.再加入 30 mL 3 mol L-1盐酸 B.改用 30 mL 6 mol L-1盐酸 C.改用 3 g 粉末状大理石 D.适当升高温度 解析:对反应 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O 而言,增大反应速率的方法有增大盐酸的浓度,适当升高温度或将块状大理石改为粉末

24、状大理石。答案:A 8 在密闭容器中,反应 X(g)+2Y(g)2Z(g)+W(s)达到平衡后,若将容器容积扩大一倍,对反应产生的影响是()A.v(正)减小,v(逆)增大 B.v(正)增大,v(逆)减小 C.v(正)、v(逆)都减小 D.v(正)、v(逆)都增大 解析:若将容器容积扩大一倍,相当于减小压强,正、逆反应的速率都减小。答案:C 9 为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下 AD 四个实验,你认为结论不正确的是()A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大 B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉末与相同浓度的盐酸反应,大理

25、石粉末反应快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同 解析:决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,镁比铝活泼,与盐酸反应的速率量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 大,A 错误;固体的

26、表面积越大,反应速率越大,B 正确;光照可以增大该反应的反应速率,C 正确;使用适当的催化剂可以增大反应速率,D 正确。答案:A 10 在实验和实验中,用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应所放出的 CO2的体积。实验用的是块状石灰石,实验用的是粉末状石灰石。下列哪个图像能正确反映两种实验的结果()解析:HCl 的物质的量相同,石灰石足量,因此反应产生的气体量相同,即最终两个实验产生CO2体积相同,图像中曲线的终点应相同,但由于 中用粉末状固体,接触面积大,整个过程中反应速率大于。答案:B 11 在一密闭容器中充入 1 mol H2和 1 mol I2,压强为 p(P

27、a),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H0。(1)保 持 容 器 容 积 不 变,向 其 中 加 入 1 mol H2,反 应 速 率,理 由是。(2)保持容器容积不变,向其中加入 1 mol N2(N2不参加反应),反应速率,理由是。(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入 1 mol N2(N2不参加反应),反应速率,理由是。(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入 1 mol H2(g)和 1 mol I2(g),反应速率,理由是。(5)提高起始的反应温度,反应速率,理由是。答案:(1)增大 增大反应物氢气的浓度,反应速率增大(2)不变 反应物的浓度不变,反

28、应速率不变(3)减小 保持压强不变,向其中充入 N2,体积变大,反应物浓度减小,反应速率减小(4)不变 保持压强不变,向其中充入 1 mol H2和 1 mol I2,反应物浓度不变,反应速率不变(5)增大 升高温度,提高活化分子百分数,反应速率增大 12现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:(1)实验过程如图所示,分析判断:段化学反应速率最大,段收集的二氧化碳最多。量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率

29、最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知(2)为 了 减 小 上 述 化 学 反 应 的 反 应 速 率,欲 向 溶 液 中 加 入 下 列 物 质,你 认 为 可 行 的是。A.蒸馏水 B.NaCl 固体 C.NaCl 溶液 D.浓盐酸(3)除了上述方法外,减小化学反应速率的方法还有(回答一条即可)。解析:(1)线段 EF 对应到纵轴上的体积段最大,表示该段内收集到的二氧化碳最多,线段 EF 对应到横轴上的时间段最小,表示该段化学反应速率最大。(2)加入蒸馏水或氯化钠溶液都能使盐酸的浓度降低,化学反应速率减小。加入氯化钠固体不能改变盐

30、酸的浓度,故不能改变化学反应速率。加入浓盐酸增加了反应物氯化氢的浓度,能增大化学反应速率。答案:(1)EF EF(2)AC(3)降低反应温度、减小石灰石的表面积等(任选其一)能力提升 1 下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是()选项 事实 结论 A 其他条件相同,Na2S2O3溶液和 H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率增大 B 工业制硫酸中,在 SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积,使 SO3的吸收速率增大 C 在 容 积 可 变 的 密 闭 容 器 中 发 生 反应:2NH3(g)N2H4(l)+H

31、2(g),把容器的容积缩小一半 正反应速率增大,逆反应速率减小 D 甲、乙两支试管中分别加入等体积 5%的 H2O2溶液,在乙试管中加入 23 滴 FeCl3溶液,乙试管中产生气泡快 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率 解析:A 项,升高温度,增大活化分子百分数,反应速率增大,正确;B 项,增大气液接触面积,可增大反应速率,正确;C 项,压缩容器容积,反应物、生成物浓度均增加,正逆反应速率均增大,错误;D 项,氯化铁可作为过氧化氢分解的催化剂,加入催化剂,降低反应的活化能,增大反应速率,正确。答案:C 2 为比较 Fe3+和 Cu2+对 H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两组同学分别

32、设计了如图 1、图2 所示的实验。下列叙述中不正确的是()量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 A.图 1 实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B.若图 1 所示实验中反应速率为,则一定说明 Fe3+比 Cu2+对 H2O2分解催化效果好 C.用图 2 装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反

33、应时间 D.为检查图 2 装置的气密性,可关闭 A 处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位 答案:B 3 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 C.反应活化能等于 98 kJ mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)解析:由信息可知有 I-参加的反应慢,对整个反应起决定作用,A 选项正确;IO-是中间产物,不属于催化剂,B

34、选项错误;活化能与放出的热量无关,C 选项错误;依据 2H2O22H2O+O2,故有 v(H2O2)=v(H2O)=2 v(O2),可知 D 选项错误。答案:A 4(2018 北京理综节选)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知(1)I-可以作为水溶液

35、中 SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将补充完整。.SO2+4I-+4H+S+2I2+2H2O.I2+2H2O+2I-(2)探究、反应速率与 SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将 18 mL SO2饱和溶液加入 2 mL 下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在 KI 溶液中)序号 A B 试剂 组成 0.4 mol L-1 KI a mol L-1 KI 0.2 mol L-1 H2SO4 实验 现象 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑浊较 A 快 序号 C D 试剂 组成 0.2 mol L-1 H2SO4 0.2 mol L-1 KI 0.000 2

36、 mol I2 实验 现象 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较 A 快 B 是 A 的对比实验,则 a=。比较 A、B、C,可得出的结论是。实验表明,SO2的歧化反应速率 DA,结合、反应速率解释原因:。解析:(1)由题意可知,I-为反应的催化剂,则反应 的反应物为 I2、SO2和水,生成物为氢碘酸和硫酸,反应的离子方程式为 I2+SO2+2H2O 4H+2I-+S;(2)A 与 B 是探究 H+浓度对反应速率的影响,因此 A 和 B 中 KI 溶液浓度必须相同,则 a 为 0.4;对比 A、B、C 的实验现象可知,I-是 SO2歧化反应的催化剂,且在 H+存在下,催化速率

37、加快;但 H+单独存在时,不具有催化作用;对比 A、D 实验现象可知,增大 I2的浓度,反应 的反应速率加快,H+浓度增大,加强了 I-的催化能力。答案:(1)SO2 4H+S(2)0.4 I-是 SO2歧化反应的催化剂,且在 H+存在下,催化速率加快;但 H+单独存在时,不具有催化作用 反应比反应快,增大 I2的浓度,反应的反应速率加快,H+浓度增大,加强了 I-的催化能力 5“碘钟”实验中,3I-+S2+2S 的反应速率可以用 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t 来度量,t 越小,反应速率越大。某探究性学习小组在 20 条件下进行实验,得到的数据如下表:实验编号 c(I-)/(mol L-1

38、)0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2)/(mol L-1)0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 回答下列问题:(1)该实验的目的是。(2)显色时间 t1=。(3)温度对该反应的反

39、应速率的影响符合一般规律,若在 40 时进行编号对应浓度的实验,显色时间 t2的范围为(填字母)。A.44.0 s D.数据不足,无法判断(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是。解析:(2)分析所给数据,可以得出显色时间与 c(I-)c(S2)数值成反比,利用 两组数据,可知两组实验中 c(S2)相同,而 c(I-)是 的 3 倍,因此 所用显色时间是 的,即=29.3s。(3)在反应物起始浓度相同的条件下,温度越高,反应速率越大,则显色时间越短。答案:(1)研究反应物 I-与 S2的浓度对反应速率的影响(2)29.3 s(3)A(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起

40、始浓度乘积成反比)第三节 化学平衡 第 1 课时 化学平衡状态 基础巩固 1 模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于反应2HBr(g)H2(g)+Br2(g),下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是()答案:C 2 可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,下列说法错误的是()A.正反应速率等于逆反应速率 B.反应物和生成物浓度不再发生变化 C.反应体系中混合物的组成保持不变 D.正、逆反应速率都为零 解析:A 项,化学反应为动态平衡,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,正确;B 项,达到平衡状态时,反应物和生成物浓度不再发生变化,各组分浓度不变,正确;C 项,当反应体系中混

41、合物的组成保持不变时,达到平衡状态,正确;D 项,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,但不等于零,错误。量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 答案:D 3 对于可逆反应 2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O 原子()A.只存在于 O2中 B.只存在于 SO3和 O2中 C.只存在于 S

42、O2和 O2中 D.存在于 SO2、SO3和 O2中 答案:D 4 可逆反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)答案:C 5 下列各组中的两个反应互为可逆反应的是()2H2+O22H2O 与 2H2O 2H2+O2 H2SO4(浓)+2HBr 2H2O+Br2+SO2 与 Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4 2NO2N2O4与 N2O42NO2 2SO

43、2+O22SO3与 2SO32SO2+O2 A.B.C.D.解析:可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。答案:C 6 在恒温、恒容条件下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是()A.A(g)+B(g)C(g)B.A(g)+2B(g)3C(g)C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)D.以上都达到平衡 解析:A 中反应前后气体物质的量不等,恒温、恒容下总压强不变,反应达平衡;B、C 反应前后气体物质的量相等,不论是否达到平衡总压强不变。答案:A 7 在一定温度下,反应 A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A.单位时间内生成 n mol A

44、2的同时生成 n mol AB B.容器内的总压强不随时间变化 C.单位时间内生成 2n mol AB 的同时生成 n mol B2 D.单位时间内生成 n mol A2的同时生成 n mol B2 量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 解析:A 中 A2和 AB 的物质的量之比不等于化学式前的化学计量数之比,A 错误;题给

45、反应是一个分子数不变的反应,容器内的总压强始终不随时间变化而变化,B错误;D 中生成 A2和 B2均为逆反应速率,D 错误。答案:C 8 一定温度下,在固定容积的密闭容器中,对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当 m、n、p、q 为任意正整数时,下列状态:体系的压强不再发生变化 气体的密度不再发生变化 各组分的物质的量浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变 反应速率 v(A)v(B)v(C)v(D)=m n p q 其中,能说明反应已达到平衡的是()A.B.C.D.解析:若 m+n=p+q 时,反应过程中,体系压强始终不变,不符合要求;=,m总、V总不变,则体系密度在反应

46、过程中始终不变,故 也不符合要求;反应过程中,反应速率始终满足 v(A)v(B)v(C)v(D)=m n p q,故 不符合要求,只有 可说明反应已达平衡,A 项正确,B、C、D 三项错误。答案:A 9 对可逆反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成 x mol NO 的同时,消耗 x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D.化学反应速率关系:2v正(NH3)=3v正(H2O)解析:A 项,表明正、逆反应速率相等

47、,反应达到平衡状态;B 项,任何情况下消耗xmolNH3,必生成 xmolNO;C 项,减压时,正、逆反应速率均减小;D 项,正确的反应速率关系应为 3v正(NH3)=2v正(H2O)。答案:A 10 在一定温度下向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是()A.容器内压强随时间变化而变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化 C.容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 1 2 2 D.单位时间内消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z 解析:该反应不是等体积反应,只要压强不变,各物质的量浓

48、度也就不变,可证明化学平衡已建立,故 A选项错误,B选项正确;而化学平衡时,X、Y、Z 的物质的浓度之比并不一定是 1 2 2,C选项错误;单位时间内消耗 X 和生成 Z,描述的是同一反应方向,不存在 v(正)和 v(逆)的关系,故不能判断该化学平衡已建立。答案:B 量数之比对任何化学反应反应速率越大反应现象越明显无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值也 在这内的平均反应速率是答案反应开始进行时的浓度为的浓度为后测得的浓度为则此段时间内下列反应速率表示正确 速率最大的是答案合成氨反应的反应速率分别为用表示则正确的关系式是解析根据速率之比等于化学计量数之比可知 11 在恒温下的密闭

49、容器中,对可逆反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H0,不能说明反应已达到平衡状态的是()A.正反应生成 NO2的速率和逆反应生成 O2的速率相等 B.反应器中压强不随时间变化而变化 C.混合气体颜色深浅保持不变 D.混合气体平均相对分子质量保持不变 解析:A 中正反应生成 NO2的速率和逆反应生成 O2的速率相等时,由于 NO2和 O2的化学计量数不相等,则用同一物质表示的正、逆反应速率不相等,所以 A 不能说明已达到平衡状态。答案:A 12 对于反应 A(g)+2B(g)C(g)H0,下述为平衡状态标志的是(填序号)。单位时间内 A、B 生成 C 的分子数与 C 分解的分子数相等

50、外界条件不变时,A、B、C 的浓度不随时间变化 外界条件不变时,体系的温度不再变化 外界条件不变时,体系的压强和体积均不再变化 体系的分子总数不再变化 答案:13 在地壳中 SiO2和 HF 存在以下平衡:SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)H=-148.9 kJ mol-1(1)如果该反应在容积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时(填字母)。A.2v正(HF)=v逆(H2O)B.v(H2O)=2 v(SiF4)C.SiO2的质量保持不变 D.反应物不再转化为生成物(2)若反应容器容积为 2.0 L,反应时间 8 min,容器内气体的密度增大了 0.12 g L-1,在