资源描述
1．(多选)反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行反应，1 min后，NH3减少了0.12 mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是( )
A．NO：0.001 mol·L－1
B．H2O：0.002 mol·L－1
C．NH3：0.002 mol·L－1
D．O2：0.001 25 mol·L－1
解析：先求出v(NH3)，再根据反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的原则，求出其他各物质的反应速率。
∵v(NH3)＝＝0.001 mol·L－1·s－1
∴v(NO)＝v(NH3)＝0.001 mol·L－1·s－1
v(H2O)＝v(NH3)＝0.001 5mol·L－1·s－1
v(O2)＝v(NH3)＝0.001 25 mol·L－1·s－1
答案：AD
2．反应2SO2＋O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·(L·s)－1，则这段时间为( )
A．0.1 s B．2.5 s
C．5 s D．10 s
解析：因为SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，所以O2的浓度必定减少了0.2 mol·L－1，因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·(L·s)－1，所以反应经过的时间为s＝5 s。
答案：C
3．在密闭容器中，NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2 kJ·mol－1。达到平衡后，为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施正确的是( )
A．加催化剂，同时升高温度
B．加催化剂，同时增大压强
C．升高温度，同时充入N2
D．降低温度，同时增大压强
解析：要提高反应速率，可采取下列措施：使用催化剂、增大浓度、增大压强、升高温度。而要使NO的转化率提高，必须使平衡向正反应方向移动，可采用增大CO浓度、增大压强、降低温度几种方式。但要达到既提高该反应的速率又提高NO的转化率的双重目的，就只有B项正确。
答案：B
4．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小的顺序排列正确的是( )
甲．在500 ℃时，SO2和O2各10 mol反应
乙．在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2起反应
丙．在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁．在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
解析：影响化学反应速率的外因有：催化剂、温度、浓度等。有催化剂V2O5，温度较高的乙容器中的化学反应速率最快；其次是温度高、浓度大的甲容器；温度最低的丙容器化学反应速率最慢。所以正反应速率由大到小的排列顺序为乙>甲>丁>丙。
答案：C
5．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是( )
A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液
B．20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液
C．20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液
D．10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液
解析：在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只比较X的浓度，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量最大，浓度就最大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且最大，但B中温度更高，因此B的反应速率最快。本题若没有看清楚题目实质，仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢，则会错选C。
答案：B
6．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
其中正确的是( )
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
解析：根据题意可知C的浓度为0.6 mol·L－1，则物质A的反应速率应是0.3 mol·L－1·s－1，①正确；物质B的反应速率应比A的小，②错误；2 s时物质A转化了1.2 mol，转化率为30%，③错误；2 s时物质B转化了0.6 mol，剩余1.4 mol，浓度为0.7 mol·L－1，④正确，故选B。
答案：B
7．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是( )
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
解析：本题以尾气处理反应为载体，考查化学反应速率与化学平衡的相关知识。升温，正逆反应速率均增大，A错。催化剂可同等程度地提高v正、v逆，B对。平衡状态的标志之一是“定”——反应速率保持不变，C对。单位时间内消耗CO(代表v正)和CO2(代表v逆)的物质的量相等，再依据反应速率之比等于系数之比，实质反映了同一物质的v正＝v逆，说明反应达平衡，D对。
答案：A
8．对可逆反应X＋YZ＋W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态正确的说法为( )
A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体
B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体
C．X、Y、Z、W皆非气体
D．X、Y均为气体、Z、W中有一种为气体
解析：图象告诉我们：增大压强，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，由此而导致平衡向左移动。所以，逆反应方向是气体分子数目减小的方向，即Z、W必须均为气体，X、Y中必有一种是气体。
答案：A
9．(2010年山东日照)将4 mol A气体和2 mol B气体在体积为2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) xC(g)；若经2 s后测得A的物质的量为2.8 mol，C的浓度为0.6 mol/L。现有下列几种说法，其中正确的是( )
①2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
②2 s内用物质B表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s)
③2 s时物质B的转化率为70%
④x＝2
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
解析：由题干信息计算出v(A)＝0.3 mol/(L·s)，则v(B)＝0.15 mol/(L·s)；2 s时A消耗1.2 mol，则B消耗0.6 mol，所以B的转化率为30%；2 s时生成物C的浓度为0.6 mol/L，所以2 s时C的物质的量为1.2 mol，由＝，即＝，可知x＝2。故①④正确。
答案：B
10．一定温度下，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图所示。下列描述正确的是( )
A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为
0．158 mol·(L·s)－1
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了
0．79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0 %
D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g)
解析：分析图象知：Δc(Z)＝＝0.79 mol·L－1，v(Z)＝＝0.079 mol·(L·s)－1，A项错；Δc(X)＝＝0.395 mol·L－1，B项错；Y的转化率α(Y)＝×100%＝79.0%，C项正确；由各物质转化的量：X为0.79 mol，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，化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)，D项错。
答案：C
11．有一化学反应aA＋bB===C，根据影响化学反应速率的因素可得vC＝k{c(A)}m{c(B)}n。其中k是与温度有关的常数，为测k、m、n的值，在298 K时，将A、B溶液按不同的浓度混合，得到下列实验数据：
编号
A的初始浓度/(mol·L－1)
B的初始浓度/(mol·L－1)
生成物C的速率/(mol·L－1·s－1)
1
1.0
1.0
1.2×10－2
2
2.0
1.0
2.4×10－2
3
4.0
1.0
4.9×10－2
4
1.0
1.0
1.2×10－2
5
1.0
2.0
4.8×10－2
6
1.0
4.0
1.9×10－1
(1)根据上表可求得：m＝________，n＝________，k＝________，k的单位是________。
(2)用B表示的初始反应速率为_______________________________________________。
解析：(1)由第1、2组数据，＝＝＝得m＝1，由第2、3组或1、3组数据同样可得m＝1；由第4、5组数据得n＝2；已知m、n，则由第1组数据可得出k。
(2)a＝1，b＝2，c(A)＝c(B)＝2.0 mol·L－1时，生成物C的速率v(C)＝1.2×10－2 mol－2·L2·s－1×2.0 mol·L－1×(2.0 mol·L－1)2＝9.6×10－2 mol·L－1·s－1，而v(B)∶v(C)＝2∶1，所以，以B表示的初始反应速率为0.192 mol·L－1·s－1
答案：(1)1 2 1.2×10－2 mol－2·L2
(2)0.192 mol·L－1·s－1。
12．现将0.40 mol A气体和0.20 mol B气体充入10 L的密闭容器中，在一定条件下使其发生反应生成气体C，其物质的量的变化如图：
(1)若t1＝10 min，则0至t1时间内C物质的平均反应速率为____________；该反应在t2时达到平衡，其化学方程式为________________________________________________。
(2)据图中曲线变化情况分析，t1时刻改变的反应条件可能是________。
A．加入了催化剂 B．降低了反应温度
C．向容器中充入了C D．缩小了容器体积
解析：(1)由图可知，0～10 min时间内C物质增加了0.10 mol，则v(C)＝＝1.0×10－3mol·L－1·min－1，t2时刻反应达到平衡，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝(0.40－0.10)mol∶(0.20－0.10)mol∶(0.20－0)mol＝3∶1∶2，对于该反应来说，容器的体积相同，反应时间相同，则速率之比等于物质的量的变化之比也等于化学计量数之比，即方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)。
(2)由图可知，t1时刻后，A、B的物质的量减少加快，C物质的量增加加快，说明化学反应的速率加快，加入催化剂，缩小容器体积(增大压强)均可加快反应速率，A、D正确；降低温度，速率减小，B错；向容器中充入C，C的物质的量在t1时刻必变大，速率虽然能加快，但不符合图象，C错。
答案：(1)1.0×10－3mol·L－1·min－1
3A(g)＋B(g) 2C(g)
(2)AD
13．在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 ℃时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH<0。CO和H2O的浓度变化如图所示。
请解答下列各题：
(1)0～4 min内的平均反应速率v(CO)＝_________________________________________
mol/(L·min)，v(H2)＝________mol/(L·min)，v(CO2)＝________mol/(L·min)。请你在上图中标出CO2和H2的浓度变化。
(2)T ℃(高于850 ℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表。
时间(min)
0
2
3
4
5
6
CO
0.200
0.138
c1
c1
0.116
0.096
H2O
0.300
0.238
c2
c2
0.216
0.266
CO2
0
0.062
c3
c3
0.084
0.104
H2
0
0.062
c4
c4
①表中3 min～4 min之间，反应处于________状态；c1________0.08 mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②反应在4 min～5 min之间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是________(单选)。
a．增加水蒸气 b．降低温度
c．使用催化剂 d．增加氢气浓度
解析：(1)通过反应物浓度变化的图象可知，在4 min时反应达到化学平衡，CO浓度的变化是：c(CO)＝0.20 mol/L－0.08 mol/L＝0.12 mol/L，所以0～4 min内v(CO)＝0.12 mol/L÷4 min＝0.03 mol/(L·min)，则v(H2)＝v(CO2)＝v(CO)＝0.03 mol/(L·min)；计算知达到化学平衡时c(H2)＝c(CO2)＝0.12 mol/L，其浓度变化曲线可以很容易地画出。
(2)①升高温度，反应速率增大，故该可逆反应到达平衡的时间小于4 min，所以在3 min～4 min之间反应处于平衡状态；该反应的ΔH<0，故其正反应是一个放热反应，温度升高，反应向逆反应方向进行，反应物的浓度增大。②该反应的特点是反应前后压强不变、正反应放热，所以平衡向逆反应方向移动的原因是生成物的浓度增加；5 min～6 min之间数值变化的特点是，CO浓度减小，转化率升高，而H2O的浓度增大，转化率降低，同时生成物CO2的浓度也增加了，所以可能的原因是增加水蒸气。
答案：(1)0.03 0.03 0.03
(2)①平衡 大于 ②d a
14．大约有85%的化学反应需要用催化剂，催化剂的研究是21世纪化学研究的重要课题之一。
Ⅰ.某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解，且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500 ℃左右。于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验，实验时均以集满500 mL氧气为准(其他可能影响实验的因素均可忽略)。
用MnO2作催化剂
实验序号
KClO3的质量/g
MnO2的质量/g
反应温度/℃
待测数据
1
8.0
2.0
500
2
8.0
2.0
500
用A作催化剂
实验序号
KClO3的质量/g
A的质量/g
反应温度/℃
待测数据
1
8.0
2.0
500
2
8.0
2.0
500
试回答以下问题：上述实验中的待测数据应是
________________________________________________________________________；
完成此研究后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：________________________________________________________________________。
Ⅱ.已知下列化学反应：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋5O2↑＋2MnSO4＋8H2O。某化学研究性
学习小组在做此实验时发现：在敞口容器中，当H2O2与酸化的KMnO4溶液混合时，开始放出氧气的速率很慢，一段时间后产生氧气的速率很快，经过测定发现溶液中温度变化不大，学生百思不得其解，向老师询问，老师认为影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、压强和催化剂，现随着反应的进行，反应物的浓度在逐渐降低，敞口容器的压强不受影响，反应的温度变化不大，则可能的影响因素是催化剂。在老师的提示下学生又做了三个对比实验如下：
(1)空白实验
(2)起始时加入少量K2SO4固体
(3)起始时加入少量MnSO4固体
(4)起始时加入少量水
结果发现(1)(2)的起始反应速率差不多，(4)的起始反应速率比(1)(2)慢，(3)的起始反应速率很快。请解释实验(Ⅱ)中反应速率变化现象的原因
________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.相同条件下，催化剂的性能主要体现在对化学反应速率的影响方面，因此在实验过程中需测集满500 mL氧气所用的时间，本实验主要从定量的角度对不同催化剂的催化效果进行对比分析研究。Ⅱ.反应开始慢后来快，说明生成的产物对反应起了催化作用，由题给信息知，起催化作用的产物为MnSO4。
答案：Ⅰ.相同条件下集满500 mL氧气所用的时间 不同催化剂的催化效果对照研究(其他合理答案也可)
Ⅱ.反应生成的MnSO4对此反应起催化作用，故反应速率先慢后快
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用心 爱心 专心
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