- 化学反应速率的概念
- 共1439题
（10分）在一个2L的密闭容器中，发生反应：2SO3 (g)
(1)写出该反应的平衡常数表达式： ________________ ,
(2)用O2表示从0～8min内该反应的平均速率v= 。
(3)升高温度,该反应的反应速率将 ；K值将_______；容器中气体的平均相对分子质量将____ 。(填：“增大”,“减小”或“不变”)
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a．v(SO3)=2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(SO2)=2v正(O2) d．容器内密度保持不变
(5)从8min起,压缩容器为1L,则SO3的变化曲线为
正确答案
(1)
（2）0.0125mol/L•min （2分）
(3) 增大,增大，减小（各1分） (4) b、c （各1分） (5) C （2分）
（2）0～8min内SO3的△n="0.4" mol,故
（4）该反应是一个恒容、体积系数和增大的可逆反应，正反应吸热；故容器内的密度是定值，不能做为判断标准。
（5）减小容积瞬间，各物质浓度增大一倍，相当于加压，平衡左移，SO3的物质的量不断增大直到平衡为止。
下列关于化学反应速率的说法，不正确的是（ ）
正确答案
A、化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确；
B、反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确；
C、化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减小或生成物物质的量浓度的增加来表示，故C错误；
D、公式v=
故选C．
某温度时，在容积为3L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为______．
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为______．
（3）若x、y、z均为气体，反应开始至3min末达平衡后，往密闭容器中再加入1molX物质，则该反应______（填序号）
①正反应速率加快，逆反应速率减慢；②正反应速率减慢，逆反应速率加快；③正反应速率加快，逆反应速率加快；④正反应速率减慢，逆反应速率减慢
（4）若增加Y的用量，化学反应速率不变化，则Y为______态．
正确答案
（1）由图可知，X的物质的量增加为生成物，Y、Z的物质的量减少为反应物，反应最后反应物的物质的量为定值不为0，是可逆反应，
Y、Z、X的物质的量变化量之比为（1.2-1.0）mol：（2.0-1.6）mol：（1.0-0.4）mol=1：2：3，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为Y+2Z⇌3X，
故答案为：Y+2Z⇌3X；
（2）2min内，X的反应速率为v（X）=
故答案为：
（3））均为气体，平衡后进入1molX，瞬间X的浓度增大，反应物浓度不变，所以平衡向逆反应进行，反应混合物的浓度都较原来增大，反应进行的结果使正逆反应速率都增大，
故选：③；
（4）恒温恒容下，增加Y的用量，化学反应速率不变，Y的浓度不发生变化，所以Y为固体或纯液体，
故答案为：固体或纯液体．
氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。
（1）实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料（单位是mol /L），平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。
①平衡时甲容器中氨气的浓度为 。
②乙容器中开始反应时，v逆 v正(填＜、＞或＝)。
③达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为 。
（2）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：
2NH3 (g)+ CO2 (g) 
①焓变ΔH_____0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）
③右图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。
正确答案
(9分)（1）①0.4 mol/L(2分) ②＞(1分) ③丙＞甲＝乙(2分)
（2） ①＜(1分) ②c(NH3)增大，平衡正向移动(1分) ③32%(2分)
试题分析：（1）①氢气的转化率是20%，则甲中消耗氢气的浓度是3mol/L×20%＝0.6mol/L，则根据方程式N2＋3H2
②乙容器中如果1mol/L氨气完全转化为氮气和氢气，在氮气和氢气的浓度是1mol/L和3mol/L，因此甲和乙容器是等效的。所以乙容器中平衡是氨气的浓度是0.4mol/L，小于1mol/L，因此平衡向逆反应方向进行，即v逆＞v正。
③丙容器中相当于氮气和氢气的起始浓度是2mol/L和6mol/L，由于容器体积相等，所以丙容器相当于是在甲容器的基础上增大压强，平衡向生成氨气的方向移动，因此平衡时氨气的体积分数增大，则达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为丙＞甲＝乙。
（2）①根据表中数据可知，随着温度的升高，反应的平衡常数逐渐减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，则焓变ΔH＜0。
②x值越大，即c(NH3)增大，促使平衡向正反应方向移动，因此CO2的转化率增大。
③根据图像可知，B点表示x＝4.0，CO2的转化率是64%。设CO2的物质的量是n，则氨气的物质的量是4n。反应中消耗CO2的物质的量＝0.64n，则根据方程式可知，消耗氨气的物质的量＝0.64n×2＝1.28n，因此氨气的转化率＝
甲醇是一种可再生能源，用途广泛，一种由甲醇、氧气以及强碱溶液制成的新型手机电池，容量达氢镍电池或锂电池的10倍．回答下列有关问题：
（1）工业上有一种生产甲醇的反应：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1
在某温度下，容积均为1L的A、B两个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，经10秒钟后达到平衡，达到平衡时的有关数据如下表：
①从反应开始至达到平衡时，A中用CO2来表示的平均反应速率为______．
②该温度下，反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） 的化学平衡常数的值为______．
③a=______．
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是______．
A．升高温度 B．充入氢气
C．将水蒸气从体系中分离 D．用更有效的催化剂
（2）某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，其装置如图1：
①写出甲中通入甲醇一极的电极反应式______．
②图2中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出电解开始时铁极上的电极反应式______；
t1后石墨电极上的电极反应式______；计算在t2时所得溶液的pH为（忽略电解前后溶液体积的变化）______．
正确答案
（1）①1mol二氧化碳完全反应放出49.0kJ热量，当放出29.4kJ热量时，则参加反应的n（CO2）=
②CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）
初始（mol/L） 1 3 0 0
转化（mol/L） 0.6 1.8 0.6 0.6
平衡（mol/L） 0.4 1.2 0.6 0.6
根据K=
故答案为：0.12；
③恒温恒容下，容器A与容器B为等效平衡，平衡时对应组分的物质的量、浓度相等，二者起始物质的量等于各物质的化学计量数，放出热量与吸收热量之和等于反应热数值，则吸收的热量=反应热-放出的热量=49.0kJ-29.4kJ=19.6kJ，
故答案为：19.6；
④要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动，
A．因正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，故A错误；
B．充入氢气，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，．故B正确；
C．将水蒸气从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故C正确；
D．用更有效的催化剂，平衡不移动，则n（CH3OH）/n（CO2）不变，故D错误．
故答案为：BC；
（2）①甲醇燃料电池中，在碱性条件下，甲醇失电子生成碳酸根与水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
②图1中乙中石墨电极为阳极、铁电极为阴极，开始Cl-在阳极放电生成氯气，阴极Cu2+放电生成Cu：Cu2++2e-=Cu；故图2中Ⅰ表示阴极产生的气体，Ⅱ表示阳极产生的气体，t1前电极反应式为：阳极2Cl--4e-=Cl2↑，t1～t2电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，t2点后电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，所以在t1后，石墨电极上的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O；t1～t2电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极2Cu2++4e-=2Cu，t2点后电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极4H++4e-=2H2↑，所以t1～t2 阳极上生成氧气，t1～t2Ⅱ产生的气体体积=0.336L-0.224L=0.112L，阳极上生成112mL氧气需要n（OH-）=
故答案为：Cu2++2e-=Cu；4OH--4e-=O2↑+2H2O；1．
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