7.1化学反应速率 习题

第七章 第一节一、选择题1．(2010·海南高考)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是( )A ．v (W)＝3v (Z)B ．2v (X)＝3v (Z)C ．2v (X)＝v (Y)D ．3v (W)＝2v (X)解析：用不同物质表示同一反应的反应速率时，其速率值之比等于其化学计量数之比，C 正确。

答案：C2．对于反应N 2＋O 2 2NO ，在密闭容器中进行，下列条件中能使该反应的逆反应速率加快的是( )A ．缩小体积使压强增大B ．压强不变充入He 使体积增大C ．体积不变充入He 使压强增大D ．压强不变充入N 2使体积增大解析：压强增大，正、逆反应速率均增大，A 项正确；B 项压强不变，体积增大导致反应体系中物质的浓度减小，正、逆反应速率减小；C 项对反应体系中物质的浓度无影响，反应速率不变；D 项使c (NO)减小，逆反应速率减小。

答案：A3．下列关于催化剂的说法不正确的是( ) A ．温度越高，催化剂的催化效果越好B ．汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放C ．催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变D ．锌与盐酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快反应速率，但硫酸铜不作催化剂 解析：某些催化剂会因温度过高而失去活性，即失去催化作用，故催化剂不是温度越高催化效果越好。

答案：A4．高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K ＝c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)。

恒容时，温度升高，H 2浓度减小。

下列说法正确的是( )A ．该反应的焓变为正值B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小C ．升高温度，逆反应速率减小D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O 催化剂高温CO 2＋H 2解析：因为该可逆反应的化学平衡常数K ＝c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)，可得出该反应的化学方程式为CO 2(g)＋H 2(g) 催化剂高温CO(g)＋H 2O(g)，D 项错误；由于恒容时，温度升高，氢气浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即焓变为正值，A 项正确；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下，如充入惰性气体使压强增大，H 2浓度不变，B 项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C 项错误。

答案：A5．(2012·济南检测)如图曲线a 表示放热反应X(g)＋Y(g) Z(g)＋M(g)＋N(s)进行过程中X 的转化率随时间变化的关系，若要改变起始条件，使反应过程按b 曲线进行，可采取的措施是( )A ．升高温度B ．加大X 的投入量C ．加催化剂D ．增大体积解析：由图可知，a 、b 两曲线表示的反应中X 的转化率不变，但b 的反应速率比a 的反应速率快。

升高温度，平衡左移，X 的转化率减小，A 不正确；加大X 的投入量，X 的转化率减小，B 不正确；加催化剂能加快反应速率，但平衡不移动，X 的转化率不变，C 正确；增大体积，反应速率减小，D 不正确。

答案：C6．(2011·菏泽统考)合成氨反应：N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1，在反应过程中，正反应速率的变化如下图：下列说法正确的是( ) A ．t 1时升高了温度 B ．t 2时使用了催化剂 C ．t 3时增大了压强D ．t 4时降低了温度解析：升温正逆反应速率同时升高，但由于该反应是放热反应，平衡向左移动，达到新的平衡之前，正反应速率应增大，A 不对；加压，正逆反应速率同时增加，C 不对；降温，正逆反应速率瞬间即降低，D不对。

答案：B7．(2012·烟台模拟)在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列叙述中正确的是()A．反应的化学方程式为2M NB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍解析：由图象可知，达到平衡时，M变化的物质的量为3 mol，N变化的物质的量为5 mol，故反应的化学方程式为3M 5N，A错；t2时，M、N的物质的量相等，但正逆反应速率不相等，没有达到平衡，B错；t3时，反应达到平衡，正反应速率等于逆反应速率，C错；同一个容器中，t1时，N的物质的量是M物质的量的2倍，浓度也是M浓度的2倍，D正确。

答案：D8．(2012·厦门质检)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。

对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系示意图如图所示。

下列叙述中正确的是()A．c点处正反应速率和逆反应速率相等B．a点处正反应速率比b点处的大C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同D．t2点时刻，正反应速率大于逆反应速率解析：图象中c点尚未建立平衡，反应继续向生成NH3的方向进行，正反应速率大于逆反应速率，A项错误；反应物H2的浓度a点大于b点，反应物的浓度越大，正反应速率越大，B项正确；d、e两点为同一平衡状态，N2的物质的量相等，不再随时间的变化而改变，此时正、逆反应速率相等，因此C、D错误。

答案：B二、非选择题9．一定温度下，在2 L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示：(1)从反应开始到10 s 时，用Z 表示的反应速率为________，X 的物质的量浓度减少了________，Y 的转化率为________。

(2)该反应的化学方程式为__________________________________________________。

(3)10 s 后的某一时刻(t 1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如下图所示：则下列说法符合该图像的是________。

A ．t 1时刻，增大了X 的浓度 B ．t 1时刻，升高了体系温度 C ．t 1时刻，缩小了容器体积D ．t 1时刻，使用了催化剂解析：(1)分析图象知：Δc (Z)＝1.58 mol －0 mol 2 L ＝0.79 mol·L －1，v (Z)＝0.79 mol·L －110 s＝0.079 mol·L －1·s －1，Δc (X)＝1.20 mol －0.41 mol 2 L＝0.395 mol·L －1。

Y 的转化率α(Y)＝1.00 mol －0.21 mol1.00 mol ×100%＝79.0%。

(2)由各物质转化的量：X 为0.79mol ，Y 为0.79 mol ，Z 为1.58 mol 可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)。

(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。

增大X 的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A 、B 错误。

由(1)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C 正确。

D 使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D 正确。

答案：(1)0.079 mol·L －1·s －1 0.395 mol·L －1 79.0%(2)X(g)＋Y(g) 2Z(g) (3)CD10．在容积为2 L的密闭容器中，保持体系内温度为800℃不变，将一定量的X和Y气体混合发生反应：2X(g)＋Y(g) 2Z(g)。

其中X的物质的量[n(X)]随时间的变化如下表：(1)用Y表示反应开始至达到平衡(假设30 s刚刚达到平衡)时的平均反应速率________，0～10 s与10～20 s的反应速率之比为________。

(2)根据上述数据，能否计算800℃时该反应的平衡常数K，“能”则计算K＝________；“否”则说明缺少的数据：__________________________________________。

(3)若升高反应体系的温度，使反应重新达到平衡，此时体系中n(X)＝n(Z)，则该反应是________(选填“吸”、“放”)热反应。

(4)在800℃时，若缩小容器的体积，达到新平衡时n(X)________(选填“＞”、“＝”或“＜”)0.07 mol，X的转化率________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

(5)上述800℃时的反应达到平衡时测得放出热量a kJ。

试写出在此条件下X与Y反应的热化学方程式______________________________________________________。

解析：(1)0～30 s内，v(X)＝(0.2 mol－0.07 mol)/(2 L×30 s)≈0.002 2 mol/(L·s)，所以v(Y)＝0.001 1 mol/(L·s)。

0～10 s与10～20 s的时间段相同、容器的容积不变，故反应速率之比等于物质的量变化之比，故为(0.2 mol－0.1 mol)∶(0.1 mol－0.08 mol)＝5∶1。

(2)缺少加入的Y的量，不能确定平衡时体系中Y的浓度，故不能计算该反应的平衡常数。

(3)反应重新达到平衡时，n(X)＝n(Z)＝0.1 mol，X的量增加，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。

(4)缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大。

(5)尽管加入的X的物质的量为0.2 mol，但参加反应的只有0.13 mol，故1 mol X参加反应放出的热量为7.7a kJ，则该反应的热化学方程式为2X(g)＋Y(g)===2Z(g) ΔH＝－15.4a kJ·mol－1。

答案：(1)0.001 1 mol/(L·s)5∶1(2)缺少初始Y的物质的量(或浓度)(3)放(4)＜增大(5)2X(g)＋Y(g)===2Z(g)ΔH＝－15.4a kJ·mol－111．(2011·合肥质检)二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。

工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。

请回答下列问题：(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为：3H 2(g)＋3CO(g) CH 3OCH 3(g)＋CO 2(g) ΔH ＝－246.4 kJ·mol －1它可以分为两步，反应分别如下： ①4H 2(g)＋2CO(g)===CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g) ΔH 1＝－205.1 kJ·mol －1②CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH 2＝________。