高一化学 专题3 化学反应的速率和限度暑假作业（含解析）-人教高一化学试题

专题3 化学反应的速率和限度【知识回顾】一、化学反应速率1.定义：用来衡量化学反应进行快慢的物理量，符号用。2.表示方法：通常用单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。3.表达式：（：平均速率，c：浓度变化量，t：时间变化量）。4.单位：mol/（Ls）或mol/（Lmin）或molL1min1或molL1s15.规律：同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。6.注意事项：（1）化学反应速率是一段时间内的平均速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。（2）在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响化学反应速率。（3）同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反应速率，其数值不同，但意义相同。（4）计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。7.化学反应速率的计算：（1）数学表达式：。（2）对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，如：aAbBcC+dD，v(A)v(B)v(C)v(D)abcd，或。（3）对于比较复杂的化学反应速率的计算题一般按以下步骤（即三段式）：写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mAnBpC起始浓度/(molL1) a b c转化浓度/(molL1) x 某时刻浓度/(molL1) ax bc8.化学反应速率大小的比较方法（1）同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。（2）比较化学反应速率与化学方程式中化学计量数的比值，即比较与，若，则A表示的反应速率比B大。（3）注意反应速率单位的一致性。（4）注意外界条件对化学反应速率的影响规律。二、外界条件对反应速率的影响1.内因（决定因素）：反应物本身的性质，如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为：NaMgAl。2. 外因（条件因素）：其他条件不变，只改变一个条件，则增大反应物浓度，反应速率增大，反之减小；有气体参加的反应，增大压强，反应速率增大，反之减小；升高温度，反应速率增大，反之减小；使用催化剂能够同等程度改变正逆反应速率；3.注意事项：（1）参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。（2）对有气体参加的反应，压强改变气体物质浓度改变化学反应速率改变，即压强改变的实质是通过改变浓度引起的，如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)增大压强，SO2、O2、SO3的浓度均增大，正、逆反应速率均增大。（3）有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时，对化学反应速率的影响：恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变反应速率不变。恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小反应速率减慢。三、化学平衡1化学平衡状态(1)定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度均保持不变的状态。(2)特征：逆化学平衡研究的对象是可逆反应；等V(正)V0；动化学平衡是一种动态平衡；定反应物和生成物的质量或浓度保持不变；变外界条件改变，平衡也随之改变。3化学平衡状态的标志（1）本质标志：v(正)v(逆)反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。（2）等价标志：平衡混合物中各组成成分的含量保持不变各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。注意：可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：正反应速率和逆反应速率相等。反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。【想一想】例题1：对于在一密闭容器中进行如下反应：C(s)+O2(g)=CO2(g)下列说法错误的是 A将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B升高温度可以加快化学反应速率 C增加压强可以加快化学反应速率 D增加木炭的物质的量可以加快化学反应速率【答案】D【解析】试题分析：A将木炭粉碎成粉末状可以增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，A正确；B升高温度可以加快化学反应速率，B正确；C反应中有气体参加，增加压强可以加快化学反应速率，C正确；D碳是固体，增加木炭的物质的量不能加快化学反应速率，D错误，答案选D。考点：考查外界条件对化学反应速率的影响例题2：在2升的密闭容器中,发生反应:2A(g)+ B(g)2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/（L），则10秒钟时，容器中B的物质的量是 A1.6 mol B2.8 mol C2.4 mol D1.2 mol【答案】B【解析】试题分析：根据速率之比等于化学计量数之比，所以v（B）0.5v（A）0.50.12mol/（Ls）0.06mol/（Ls），所以c（B）0.06mol/（Ls）10s0.6mol/L，因此n（B）0.6mol/L2L1.2mol，故10秒钟时容器中B的物质的量为4mol-1.2mol2.8mol，答案选B。考点：考查反应速率的有关计算例题3：下列说法中，可以说明恒容密闭容器中的反应：P（g）+Q（g）R（g）+S（g），在恒温下已达平衡状态的是 A反应容器内压强不随时间变化 BP和S的生成速率相等 C反应容器内P、Q、R、S四者物质的量浓度为1：1：1：1 D反应容器内总物质的量不随时间而变化【答案】B【解析】试题分析：A、两边气体计量数相等，容器的压强始终不变，A错误；B、P生成速率等于S的消耗速率，等于S的生成速率，正逆反应速率相等，B正确；C、反应容器内P、Q、R、S四者物质的量浓度为1：1：1：1，但不一定不变，所以不一定平衡，C错误；D、两边气体的计量数相等，气体的总物质的量一直不随时间的变化，D错误；答案选B。考点：考查化学平衡状态的判断【练一练】1关于化学反应与能量的说法正确的是()A燃烧属于放热反应B中和反应是吸热反应C形成化学键时吸收能量D反应物总能量与生成物总能量一定相等2对于反应4NH3+5O24NO+6H2O，下列为4种不同情况下测得的反应速率中，表明该反应进行最快的是A、v(NH3)0.2 mol/（Ls） B、v(O2)1.4 mol/（Lmin）C、v(H2O)0.25 mol/（Ls） D、v(NO)9 mol/（Lmin）3一定条件下，体积为10 L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g) + Y(g) Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z。下列说法正确的是 A、反应进行30s时，正反应速率等于逆反应速率 B、 反应进行80s时，逆反应速率大于正反应速率 C、 前60 s，以X浓度变化表示的平均反应速率为0.0005mol/（Ls）D、 反应进行80s时，X物质的量浓度为0.04mol/L4一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N23H22NH3。在10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L，下列说法正确的是()A用NH3表示的化学反应速率为0.1 mol/(Ls)B使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率C增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D反应足够长时间，N2、H2中至少有一种物质浓度降为零5在一定条件下，向5L密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，发生可逆反应：2A（g）+B（g）2C（g），达到平衡时容器内B的浓度为0.1mol/L，则B的转化率为A.67% B.50% C.25% D.10% 6在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)2B(g) C(g)D(g)已达到平衡状态()混合气体的压强混合气体的质量各气体物质的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量A B C D7一定温度下，C和H2O(g)在密闭容器中发生下列反应：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g) CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)。当反应达到平衡时，测得c(H2)1.9mol/L，c(CO)0.1 mol/L，则CO2的浓度为()A0.1 mol/L B0.9 mol/L C1.8 mol/L D1.9mol/L8实验室有下列各组反应物，放出氧气速率油快到慢排列正确的是0.2mol/L的H2O2溶液，25 0.2mol/L的H2O2溶液，MnO2，25 0.2mol/L的H2O2溶液，35 0.2mol/L的H2O2溶液，MnO2，35 A B C D9在一定温度下，一定量的H2SO4跟过量锌粉反应，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量A.氯化钠（固体） B.硝酸钠溶液 C. Na2SO4溶液 D.碳酸钠溶液10在过量的稀硫酸中分别加入等质量的两份锌粉a和b，a中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气的总体积(V)与时间（t）的关系正确的是11为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。编号操作实验现象分别在试管A、B中加入5mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴等浓度 FeCl3溶液待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40左右热水的烧杯中浸泡试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增大另取两支试管分别加入5mL 5% H2O2溶液和5mL 10% H2O2溶液试管A、B中均未明显见到有气泡产生（1）过氧化氢分解的化学方程式为。（2）实验的目的是。（3）实验未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是（用实验中提供的试剂）。（4）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：定性分析：如图甲可通过观察，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是。定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_。12一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中投入一定量M、N进行反应，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：(1)写出此反应的化学方程式_。(2)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_。A反应中M与N的物质的量之比为1:1B在混合气体中N的质量百分数保持不变C混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化D混合气体的压强不随时间的变化而变化(3)若t3=3，则3min内用M表示的反应速率是 。(4)在t2时刻正反应速率v（正）与逆反应速率v（逆）的大小关系是 。(5)反应达到平衡后，N所占的体积分数是 （保留一位小数）。【乐一乐】容易化学 一日在机场碰到一位同乡，他问起我在国外学什么的，我说：溶液化学。他说：老兄客气了，哪有容易的化学。