1、1第 3节 化学反应速率 工业合成氨课后达标检测一、选择题1(2016高考北京卷)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是( )A抗氧化剂 B调味剂C着色剂 D增稠剂解析：选 A。相对于食品，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。2(2019哈师大附中月考)一定条件下，向 2 L密闭容器中加入 2 mol N2和 10 mol H2，发生反应：N 2(g)3H 2(g)2NH 3(g)，2 min时测得剩余 N2为 1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是( )A v(N2)0.25 molL 1 min1B v(H2)0.75 molL 1
2、 min1C v(NH3)1 molL 1 min1D v(NH3)0.5 molL 1 min1解析：选 C。一定条件下，向 2 L密闭容器中加入 2 mol N2和 10 mol H2，2 min时测得剩余 N2为 1 mol，故 2 min内以 N2表示的反应速率 v(N2) 0.25 c(N2) t (2 1) mol2 L2 minmolL1 min1 ，A 项正确；由于同一反应中各物质反应速率之比等于各物质化学计量数之比，故 v(H2)3 v(N2)30.25 molL 1 min1 0.75 molL 1 min1 ，B 项正确；v(NH3)2 v(N2)20.25 molL 1
3、 min1 0.5 molL 1 min1 ，C 项错误、D 项正确。3合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是( )减压 加压 升温 降温 补充 N2或 H2 加催化剂 减小 N2或 H2的量A BC D解析：选 C。合成氨反应 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H0 的特点为正反应放热且反应前后气体分子数减小，要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选 C。4对于化学反应：3W(g)2X(g)= =4Y(g)3Z(g)，下列化学反应速率关系中，正确的是( )A v(W)3 v(Z) B2 v(X)3 v(Z)C2 v(X) v(Y) D3 v(W)2
4、v(X)2解析：选 C。对于任一化学反应，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)3243。 v(W) v(Z)，A 错误；3 v(X)2 v(Z)，B 错误；2 v(X) v(Y)，C 正确；2 v(W)3 v(X)，D 错误。5为探究锌与稀硫酸的反应速率以 v(H2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是( )A加入 NH4HSO4固体， v(H2)不变B加入少量水， v(H2)减小C加入 CH3COONa固体， v(H2)不变D滴加少量 CuSO4溶液， v(H2)减小解析：选 B。A 项，加入的 NH4HSO4固
5、体溶于水发生电离：NH4HSO4=NH H SO ，使溶液中 c(H )增大， v(H2)增大；C 项，加入 CH3COONa固体，4 24发生反应：CH 3COO H CH 3COOH， c(H )减小， v(H2)减小；D 项，滴加少量 CuSO4溶液，发生反应：Cu 2 Zn= =Cu Zn2 ，生成的 Cu与 Zn、稀 H2SO4形成以 Zn为负极、Cu 为正极、稀 H2SO4为电解质溶液的原电池，加快了反应速率，使 v(H2)增大。6(2019江西五校一模)H 2与 ICl的反应分两步进行，且两步都为可逆反应，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是( )H 2IClHI HCl 慢
6、反应HIIClI 2HCl 快反应A反应、反应均为放热反应B降低温度有利于提高 HCl的产率C总反应速率的快慢主要由反应决定DH 2(g)2ICl(g)I 2(g)2HCl(g) H218 kJmol1 ，加入催化剂可使该反应的焓变增大解析：选 D。根据题图可知，反应和反应中反应物总能量都大于生成物总能量，则反应、反应均为放热反应，A 正确；反应、反应和总反应都是放热反应，降低温度，平衡正向移动，B 正确；慢反应决定总反应速率，则总反应速率的快慢主要由反应决定，C 正确；加入催化剂可改变反应的活化能，但不能改变焓变，D 错误。7可逆反应： mA(g) nB(g) pC(s) H Q，温度和压强
7、的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是( )3A mn， Q 0 B mn p， Q 0C mn， Q v 正 ，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应；压强增大， v 正 、 v 逆 都增大，且 v 正 v 逆 ，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应，C 正确。8某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH 3COCH3Br 2 CH3COCH2BrHBr)来研究反 HCl 应物浓度与反应速率的关系，反应速率 v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：初始浓度 c/molL1实验序号 CH3COCH3 HCl Br2溴
8、颜色消失所需时间 t/s 0.80 0.20 0.001 0 290 1.60 0.20 0.001 0 145 0.80 0.40 0.001 0 145 0.80 0.20 0.002 0 580分析实验数据所得出的结论不正确的是( )A增大 c(CH3COCH3)， v(Br2)增大B实验和的 v(Br2)相等C增大 c(HCl)， v(Br2)增大D增大 c(Br2)， v(Br2)增大解析：选 D。A 项，比较实验和可知，增大 c(CH3COCH3)，反应时间变少， v(Br2)增大。B 项，实验和反应时间相同，起始 Br2的浓度相同，则 v(Br2)相等。C 项，比较实验和可知，增
9、大 c(HCl)时，反应时间缩短， v(Br2)增大。D 项，比较实验和可知，增大 c(Br2)时， v(Br2)减小，故选 D。9(2019长沙一模)一定条件下，在体积为 2 L的密闭容器中，3 mol X和 3 mol Y发生反应：3X(g)Y(g)2Z(g) H0，经 60 s达到平衡，生成 0.4 mol Z。下列说法正确的是( )A60 s 内反应速率为 v(X)0.05 molL 1 s1B其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C其他条件不变，若初始投入 2 mol X和 2 mol Y，则物质 Y的转化率减小4D其他条件不变，将容器体积变为 4 L，Z 的平衡浓度
10、变为原来的一半解析：选 C。60 s内反应速率为 v(X) v(Z) 0.005 32 32 0.4 mol2 L60 smolL1 s1 ，A 项错误；其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，B 项错误；其他条件不变，若初始投入 2 mol X和 2 mol Y，相当于减小反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，则物质 Y的转化率减小，C 项正确；其他条件不变，将容器体积变为 4 L，相当于减小反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，Z 的平衡浓度小于原来的一半，D 项错误。二、非选择题10(2019沧州高三质检)向某密闭容器中加入 0.15 molL1 A、0.05 molL1 C和一定
11、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甲所示 t0 t1时 c(B)未画出， t1时增大到 0.05 molL1 。图乙为 t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(1)若 t4时改变的条件为减小压强，则 B的起始物质的量浓度为_molL 1 。(2)若 t5时改变的条件是升温，此时 v(正) v(逆)，若 A的物质的量减少 0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为 a kJ，写出反应的热化学方程式：_。(3)t3时改变的某一反应条件可能是_(选填序号)。a使用催化剂 b增大压强c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体， v(正)_
12、v(逆) (填“” “”或“ v(逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为3A(g)2C(g) B(g) H100 a kJmol1 。5(3)图乙中 t3时刻 v(正)、 v(逆)以同等倍数增大，故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。(4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度以相同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动， v(正) v(逆)。答案：(1)0.02(2)3A(g)2C(g) B(g) H100 a kJmol1(3)ab (4)11(2019西安二检)已知：CH 2CH3(g) H 2(g) 催 化 剂 CH= = =CH2(g) H124
13、kJmol 1 。若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第 10 min到 14 min的 CH2CH3浓度变化曲线未表示出)：(1)第 2 min反应温度 T(2)与第 8 min反应温度 T(8)的高低： T(2)_(填“”或“”) T(8)；第 10 min时反应改变的条件是_。(2)比较产物苯乙烯在 23 min、56 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、 v(56)表示的大小_。(3)反应物乙苯在 56 min和 1516 min时平均反应速率的大小： v(56)大于v(1516)，原因是_。解析：(1)由题图看出，4 mi
14、n时各物质浓度不变，4 min后平衡正向移动，8 min时达到平衡，则 4 min时改变的条件应为升高温度，故 T(2) v(23)(3)温度相同，反应物浓度 56 min 大，化学反应速率大12大气中的部分碘源于 O3对海水中 I 的氧化。某科学小组进行 O3与含 I 溶液反应相关研究。(1)O3将 I 氧化生成 I2的过程由三步反应组成：I (aq)O 3(g)=IO (aq)O 2(g) H1IO (aq)H (aq)HOI(aq) H2HOI(aq)I (aq)H (aq)I 2(aq)H 2O(l) H3用热化学方程式表示 O3氧化 I 生成 I2的反应：_。(2)O3在水中易分解，
15、在一定条件下，O 3的浓度减少一半时所需的时间( t)如下表所示。已知：O 3的起始浓度为 0.021 6 molL1 。在 30 、pH4.0 条件下，O 3的分解速率为_molL 1 min1 。增大 pH能加速 O3分解，表明对 O3分解起催化作用的是_。根据表中数据，推测 O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_(填字母代号)。a40 、pH3.0 b10 、pH4.0c30 、pH7.0解析：(1)将所给的三个反应相加，即可得总反应：2I (aq)O 3(g)2H (aq)=I2(aq)O 2(g) H2O(l) H H1 H2 H3。(2) v 1.0010 4 molL1 mi
16、n1 ； c t 0.010 8 molL 1108 min增大 pH，则 OH 浓度增大，能加速 O3分解，表明对 O3分解起催化作用的是 OH ；由表中数据可知，40 、pH3.0 时，所需时间在 31158 min之间；10 、pH4.0 时，所需时间231 min；30 、pH7.0 时，所需时间15 min，则 O3分解速率依次增大的顺序为 bac。7答案：(1)O 3(g)2I (aq)2H (aq)=I2(aq)H 2O(l)O 2(g) H H1 H2 H3(2)1.0010 4 OH bac13(2018高考全国卷)三氯氢硅(SiHCl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于
17、反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和 343 K时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。比较 a、b 处反应速率大小： va_vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反应速率 v v 正 v 逆 k 正 x2SiHCl3 k 逆 xSiH2Cl2xSiCl4， k 正 、 k 逆 分别为正、逆向反应速率常数， x为物质的量分数，计算 a处的 _(保留一位小数)。v正v逆解析：温度越高，反应速率越大，a 点所在曲线对应的温度高于 b点所在曲线对应的温度，所以 a点反应速率大于 b点反应速率。a 点所在曲线
18、达到平衡时， v 正 v 逆 ，即 k 正x2SiHCl3 k 逆 xSiH2Cl2xSiCl4，从题图上可知 a点所在曲线平衡时 SiHCl3的转化率为22%，设投入 SiHCl3 y mol，则根据三段式法得2SiHCl 3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g)开始/mol y 0 0转化/mol 0.22 y 0.11y 0.11y平衡/mol 0.78 y 0.11y 0.11y代入 k 正 x2SiHCl3 k 逆 xSiH2Cl2xSiCl4得， k 正 0.782 k 逆 0.112， k正k逆 0.1120.782在 a处 SiHCl3的转化率为 20%，根据三段式法得2SiHCl 3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g) 开始/mol y 0 0转化/mol 0.2 y 0.1y 0.1ya处/mol 0.8 y 0.1y 0.1y则 ，将代入计算得出 1.3。v正v逆 k正 x2SiHCl3k逆 xSiH2Cl2xSiCl4 k正k逆 0.820.12 v正v逆答案：大于 1.38
