化学反应速率的概念
共1439题

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化学反应速率的概念
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题型：简答题

简答题

（12分）在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和6molB，保持温度为20℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，达平衡后生成1．2mol C，平衡混合气体中C的体积分数为ω。

⑴求20℃时，该反应的平衡常数K（保留三位有效数字）

⑵20℃时，若在同一容器中加入1molA、 mol B和 mol C，则平衡混合气中C的体积分数仍为ω。

正确答案

⑴ 0.0893 ⑵4molB 2mol C

试题分析：（1）在反应达到平衡时由于产生C1．2mol，根据方程式可知消耗的A、B的物质的量分别是0.6mol、1．2mol。因此平衡时各种物质的浓度是：c(A)=(2－0.6)mol÷2L=0.7mol/L；c(B)=(6－1．2)mol÷2L=2．4mol/L；c(A)=1．2mol÷2L=0.6mol/L。因此20℃时，该反应的平衡常数。⑵在恒温恒容条件下，对于反应前后气体体积不同的可逆反应，若一边倒转化后气体的物质的量相同，则平衡时等效。平衡混合气中C的体积分数仍为ω。假设要加入B、C的物质的量分别是x、y．可以认为ymol的C不是加入的而是反应消耗A、B产生的，则根据方程式中的关系可知反应消耗A：y/2mol；B：ymol。则开始时加入的A为（1+ y/2）mol；加入的B为（x+ y）mol。所以1+ y/2=2；x+ y=6．解得x=4;y=2．．即开始时加入1mol的A；4molB；2mol的C。

题型：填空题

填空题

A和B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1 mol·Lˉ1。反应进行2min后A的浓度为0.8 mol·Lˉ1，B的浓度为0.6 mol·Lˉ1，C的浓度为0.6 mol·Lˉ1。则2min内反应的平均速率VA=__________，VB=_____________，VC=___________。该反应的化学反应方程式为___________________________。

正确答案

0.1 mol·Lˉ1·minˉ1 ， 0.2 mol·Lˉ1·minˉ1 ，0.3 mol·Lˉ1·minˉ1

A+2B3C （每空1分）

试题分析：C的浓度为0.6 mol·Lˉ1，则物质C表示的反应速率是0.6 mol·Lˉ1÷2min＝0.3 mol·Lˉ1·minˉ1。A和B的浓度变化量分别是0.2mol/L和0.4mol/L，所以A和B的反应速率分别是0.2mol/L÷2min＝0.1 mol·Lˉ1·minˉ1和0.4mol/L÷2min＝0.2 mol·Lˉ1·minˉ1。又因为反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以该反应的化学方程式是A+2B3C。

点评：该题是基础性试题的考查，侧重对学生基础知识的巩固与训练。该题的关键是明确反应速率的表示以及反应速率与化学计量数的关系，然后结合题意灵活运用即可。

题型：简答题

简答题

（6分）在一个容积为3L的密闭容器内进行如下反应：A2（g）+3B2（g）aX（g）。反应开始时，n(A2)=1.5mol，n(B2)= 4.0mol，2min后，n(B2)=0.4mol， n(X)=2.4mol。计算a值、X的表示式（用A、B表示）、该反应的反应速率，并求出2min末的A2的浓度。

正确答案

A2（g）+3B2（g）aX（g）

起始量（mol） 1.5 4.0 0

转化量（mol） 1.2 3.6 1.2a

平衡量（mol） 0.3 0.4 2.4

所以a=2

因此根据原子守恒可知，X的化学式是AB3

因为反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示

所以υ(B2)="0.6" mol·L-1·min-1(用其它物质表示也可以)

2min时A2浓度是0.3mol/3L="0.1" mol。L-1。

考查可逆反应的有关计算，一般采用三段式。

题型：简答题

简答题

（6分）将A、B以物质的量之比为3:1的比例混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g) xC(g)+D(g)，经4min后，测得D的浓度为，A、B物质的量浓度之比为5:1，C的平均反应速率是。

求：（1）B的转化率是多少？

（2）这4min内 A的平均反应速率是多少。

（3）x值是多少？

正确答案

设AB的物质的量分别是3nmol和nmol，则根据题意知4min后生成物D和C 的物质的量分别是0.4mol/L×2L＝0.8mol、0.1mol/(L·min×2L×4min＝0.8mol，所以x＝1.则

2A(g)+B(g) C(g)+D(g)

起始量（mol） 3n n 0 0

转化量（mol） 1.6 0.8 0.8 0.8

4min后（mol） 3n－1.6 n－0.8 0.8 0.8

所以有

解得n＝1.2mol

所以B的转化率是

4min内 A的平均反应速率是

考查可逆反应的有关计算。

题型：简答题

简答题

硫的化合物在生产和科研中发挥着重要作用。

（1）SO2Cl2常用于制造医药品、染料、表面活性剂等。已知：SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g) △H＝＋97.3 kJ·mol－1。某温度时向体积为1 L的恒容密闭容器中充入0. 20mol SO2Cl2，达到平衡时，容器中含0.18mol SO2，则此过程反应吸收的热量为_____ kJ，该温度时反应的平衡常数为_____。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中，最终生成沉淀的质量为_______。

（2）工业上制备硫酸的过程中存在反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－198kJ·mol－1，400℃，1.01×105Pa，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量 SO2和O2，n(SO3)和n(O2)随时间的变化曲线如图所示。

①0～20min反应的平均速率υ(O2)＝___________。

②下列叙述正确的是。

a．A点υ正(SO2)＞υ逆(SO2)

b．B点处于平衡状态

c．C点和D点n(SO2)相同

d．其它条件不变，500℃时反应达平衡，n(SO3)比图中D点的值大

（3）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液，当溶液pH约为6时，Na2SO3溶液吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液中c (SO32－)的浓度是0.2 mol·L－1，则溶液中c(HSO3－)是__mol·L－1。

正确答案

（1）17.5 1.62 46.6g

（2）0.02mol/(L·min) ac

（3）1.6mol/L

（1）达到平衡时，容器中含0.18mol SO2，则根据热化学方程式可知，此过程反应吸收的热量为97.3 kJ·mol－1×0.18mol＝17.5kJ。根据方程式可知

SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g)

起始浓度（mol/L） 0.20 0 0

转化浓度（mol/L） 0.18 0.18 0.18

平衡浓度（mol/L） 0.02 0.18 0.18

所以该温度下反应的平衡常数K＝＝1.62。

所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl，所以促使平衡持续向正反应方向进行，因此最终生成沉淀的物质的量是0.20mol，则硫酸钡的质量为0.20mol×232g/mol＝46.6g。

（2）①根据图像可知20min时三氧化硫的物质的量是1.6mol，则消耗氧气的物质的量是0.8mol，浓度是0.4mol/L，所以0～20min反应的平均速率υ(O2)＝0.4mol/L÷20min＝0.02mol(L·min)；

②a．根据图像可知A点反应没有达到平衡状态，平衡向正反应方向进行，则υ正(SO2)＞υ逆(SO2)，a正确；b．B点物质的浓度仍然是变化的，反应没有处于平衡状态，b不正确；c．C点和D点均是相同条件下的平衡状态，因此n(SO2)相同，c正确；d．正方应是放热反应，其它条件不变，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以500℃时反应达平衡，n(SO3)比图中D点的值小，d不正确，答案选ac。

（3）溶液中c (SO32－)的浓度是0.2 mol·L－1，则消耗c (SO32－)的浓度＝1.0mol/L－0.2mol/L＝0.8mol/L，因此根据方程式SO32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－可知溶液c(HSO3－)＝0.8mol/L×2＝1.6mol/L

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