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化学反应的速率和限度习题及答案

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化学反应的速率和限度习题及答案
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的
增加
B．化学反应速率为“0.8mol·L－1·s－1”所表示的意思是时间为1s时，某物质的浓度为
0.8mol·L－1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
C　[熟练掌握化学反应速率的概念是解答本题的关键。化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，是正值，是反应的平均速率，其中固体、纯液体反应物、生成物浓度都视为1，所以A、B错误；对于无明显现象的化学反应来说，无法通过现象体现反应速率的大小，所以D不正确。]
2、对于反应:CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是（ A ）
A.用HCl和CaCl2表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同
B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D.可以用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
3、化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是(　　)

A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1
B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1
C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1
D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1
B　[据图可知，4min时化合物Bilirubin的浓度为20μmol·L－1,8min时其浓度为10μmol·L－1，因此4～8min间的平均反应速率为＝2.5μmol·L－1·min－1。进一步分析图像可知0～4min间的平均分解速率为＝5.0μmol·L－1·min－1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算8～12min间平均分解速率为1.25μmol·L－1·min－1,12～16min间平均分解速率为0.625μmol·L－1·min－1，因此16min时反应物的浓度大致应为10μmol·L－1－1.25μmol·L－1·min－1×4min－0.625μmol·L－1·min－1×4min＝2.5μmol·L－1，故B项正确。]
2、反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0．45 mol，则此反应的速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为（ C ）
A．v(NH3)＝0．010 mol·L－1·s－1 B．v(O2)＝0．001 0 mol·L－1·s－1
C．v(NO)＝0．001 0 mol·L－1·s－1 D．v(H2O)＝0．045 mol·L－1·s－1
4、在一密闭容器中充入一定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2＋O2＝2NO，经测定前3 s用N2表示的反应速率为0．1 mol·L－1·s－1，则6 s末NO的浓度为（ C ）
A．1．2 mol·L－1 B．大于1．2 mol·L－1
C．小于1．2 mol·L－1 D．不能确定
5、将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应:3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，经5 分钟后，测得D的浓度为0．5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0．1 mol·L－1·min－1。A在5 min末的浓度是________，B的平均反应速率是________，D的平均反应速率是________，x的值是________。

6、在C(s)＋CO2(g) 2CO(g)反应中，可使反应速率增大的措施是（ C ）
①增大压强　②增加炭的量　③通入CO2　④恒压下充入N2　⑤恒容下充入N2　⑥通入CO
A．①③④ B．②④⑥
C．①③⑥ D．③⑤⑥
7、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 O2，4 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（ C ）
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
8、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 ）

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
9、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_ACDF__(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___C_____；t3时刻____B____；t4时刻_____E___。
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是_____A_____(填选项)。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
（4）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____5：6______。
10、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的
生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________
________________________________________________________________________；
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________
________________________________________________________________________；
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4
溶液起相似作用的是________；
(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________(答两种)；
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实
验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气
体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液　　　
A
B
C
D
E
F
4mol·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，
但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速
率下降的主要原因_______________________。
17.5　②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
解析　(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu－Zn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20mL，可以求得V6＝10mL，V8＝19.5mL，V9＝17.5mL，V10＝15mL。由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
12、下列说法错误的是(　　)
A．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了
B．化学反应的限度可通过改变条件而改变，如浓度、温度和压强
C．可逆反应是指同一条件下，既可以向正反应方向进行，又可向逆反应方向进行的反
应
D．当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应就停止了
D　[可逆反应达到正反应速率与逆反应速率相等时，反应并没有停止；只是v正＝v逆＞0，各物质的浓度不再改变。]

12．反应2SO2＋O22SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素的氧气，
经过一段时间后，原子存在于(　　)
A．O2 B．SO2
C．O2和SO2 D．O2、SO2和SO3
D　[可逆反应达到平衡状态，正、逆反应并没有停止，所以氧气中的18O可通过正反应进入SO3中，SO3中的18O又可通过逆反应而进入SO2中。]
13、在一定条件下，可逆反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(　　)
A．单位时间内生成xmol的A2，同时生成xmol的AB
B．容器内的总压强不随时间变化
C．单位时间内生成2xmolAB，同时生成xmol的B2
D．单位时间内生成xmol的A2，同时生成xmol的B2
C　[单位时间内生成2x mol的AB，同时生成x mol的B2，即正、逆反应速率相等。]
14．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A(g)＋
B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是(　　)
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度
D．气体的总物质的量
C　[化学反应达到平衡的标志之一是各物质的浓度保持不变。对于定容密闭容器中的等体反应，混合气体的压强、密度、总物质的量始终不变，A、B、D项不能说明反应已达平衡，B物质的量浓度不变，表明反应已达平衡。]
15、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，下列表述正确的是(　　)

A．此反应的化学方程式为2MN
B．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
D　[由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是2NM。t2时刻M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速率。t3时刻及t3时刻之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等。]

16.

恒温下，amolA和bmolB在如图所示活塞可自由滑动的容器中发生如下反应：A(g)＋
2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成nmolC。则下列说法中正确的是(　　)
A．物质A、B的转化率之比为a∶b
B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为(a＋b)∶(a＋b－)
C．若起始时放入2amolA和2bmolB，则达平衡时生成nmolC
D．当v正(A)＝2v逆(B)时，可判定反应达到平衡
B　[由题意计算可知：
　　　　　A(g)＋2B(g)2C(g)
ab0
a－b－nn
nn
则A、B的转化率之比：∶＝b∶2a，A项不正确；起始时与平衡时压强之比：，B项正确；此容器为恒压容器，当投入量加倍时，达平衡时，生成C的物质的量加倍，C项不正确；D项中v正(A)∶v逆(B)＝1∶2时，可判定反应达到平衡，D项不正确。]
17. 可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是（ A ）
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态　
⑤混合气体的密度不再改变的状态　
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦
C．①③④⑤ D．全部
18. 向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应；xA(g)
＋yB(g)pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率vC＝vA；反应2min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了mol，有amolD生成。
回答下列问题：
(1)反应2min内，vA＝________，vB＝__________；
(2)化学方程式中，x＝________、y＝________、p＝______、q＝________；
(3)反应平衡时，D为2amol，则B的转化率为__________；
(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5amol，则该反应的
ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)；
(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率____________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是______
________________________________________________________________________；
②平衡时反应物的转化率__________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
(1)mol·L－1·min－1　mol·L－1·min－1　(2)2　3　1　6　(3)×100%　(4)<
(5)①增大　体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大　②减小　体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数减少的方向(即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小
解析　(1)vA＝＝＝mol·L－1·min－1
vB＝＝＝mol·L－1·min－1
同样可得vD＝mol·L－1·min－1
vC＝vA＝mol·L－1·min－1
(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得x∶y∶p∶q＝vA∶vB∶vC∶vD＝∶∶∶＝2∶3∶1∶6。
(3)当D为2amol时，B减少了amol，因此B的转化率为×100%＝×100%。
(4)其他条件不变只升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，由题意知原平衡时D为2amol，升高温度达到新平衡时，D为1.5amol，可见反应向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，即ΔH<0。
(5)原密闭容器的体积为2L，现变为1L，其他条件不变，反应物和生成物的浓度都增大，因此反应速率增大。减小体积即为加压，增大压强，平衡应向气体计量数之和小的方向移动，由于反应方程式为2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g)，左边气体计量数之和小，因此平衡向左移动，反应物的转化率减小。
19. COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)；ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 （ B ）
A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥
20、在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g) nY(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

1

2

4

100

1.00

0.75

0.53

200

1.20

0.90

0.63

300

1.30

1.00

0.70

下列说法正确的是（ C ）
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
21.某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，ΔH<0]的正、逆反应速率的影响如图所示：

（1）加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。
（2）升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
（4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。

22. 合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
Ⅰ．在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2 mol N2、3 mol H2，经过10 s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8 mol。
Ⅱ．在容器乙中，起始时投入3 mol N2、b mol H2，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2 mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。
（1）容器甲10 s内用H2表示的平均反应速率v(H2)＝_______，达平衡时N2的转化率＝__________。
（2）甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时改变了某一种条件，改变的条件可能是________、______(填写两项)。
（3）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态__________(填字母)。
（4）b＝__________。

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