高中化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)的速率和限度人教版必修2

頁第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度重難點(diǎn)一有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)1．化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上指的是某物質(zhì)在某一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率，而不是某一時(shí)刻的即時(shí)速率。2．對于有純液體或固體參與的化學(xué)反應(yīng)一般不用純液體或固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。3．由于壓強(qiáng)的變化對固體和液體的體積影響很小，故改變壓強(qiáng)對它們的濃度影響很小，所以改變壓強(qiáng)對無氣體參與的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率無影響。4．對于同一化學(xué)反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來表示其反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個(gè)反應(yīng)的速率。因此，表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)。5．同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算或換算的依據(jù)。重難點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)的因素及影響結(jié)果1．內(nèi)因反應(yīng)物自身的性質(zhì)。如燃燒、爆炸、中和等反應(yīng)都是很快就能完成，而金屬的銹蝕、溶巖的形成、煤和石油的形成等都是比較緩慢的，這些都是由反應(yīng)物自身的性質(zhì)決定的。2．外因(1)溫度：溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越大；溫度越低，化學(xué)反應(yīng)速率越小。(2)濃度：一般來說，其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。(3)壓強(qiáng)：對于有氣體參加的反應(yīng)來說，增大壓強(qiáng)，可以使單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大，實(shí)際上相當(dāng)于增大了氣體反應(yīng)物的濃度，所以，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大。(4)催化劑：催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，常見的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率。(5)增大固體反應(yīng)物的表面積，增大了反應(yīng)物的接觸面積，能加快化學(xué)反應(yīng)速率。特別提醒(1)增加固體或純液體的量，不能改變化學(xué)反應(yīng)速率。(2)壓強(qiáng)的改變引起氣體濃度的改變時(shí)，才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。重難點(diǎn)三化學(xué)平衡的特征和平衡狀態(tài)的判斷方法1．化學(xué)平衡的特征(1)“等”化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率相等，即同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。注意：不同物質(zhì)的反應(yīng)速率不一定相等。(2)“動(dòng)”化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)從表面看好像反應(yīng)停止了，但從本質(zhì)上、微觀上看反應(yīng)并未停止，只不過是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v(正)＝v(逆)>0，所以化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。(3)“定”一定條件下，在反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的混合物中，各組分的濃度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持一定(但不一定相等)，不再隨時(shí)間變化而變化。(4)“變”化學(xué)平衡是在一定條件下暫時(shí)的平衡，若外界條件發(fā)生改變，則化學(xué)平衡狀態(tài)可能隨之發(fā)生改變，即可能發(fā)生化學(xué)平衡移動(dòng)。2．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)v(正)＝v(逆)。(2)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。(3)全是氣體參加的前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)保持不變。(4)全是氣體參加的前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，平均相對分子質(zhì)量保持不變。(5)對于有顏色的氣體參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時(shí)間發(fā)生變化。(6)對同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。特別提醒化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進(jìn)行比較。題型1化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較例1反應(yīng)：3A(g)＋B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為：①v(A)＝0.6mol/(L·min)；②v(B)＝0.45mol/(L·min)；③v(C)＝0.015mol/(L·min)；④v(D)＝0.45mol/(L·min)。則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是()A．②③B．①③C．②④D．②解析化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為：①v(A)＝0.6mol/(L·min)；②v(A)＝3v(B)＝1.35mol/(L·min)；③v(A)＝eq\f(3,2)v(C)＝0.0225mol/(L·min)；④v(A)＝eq\f(3,2)v(D)＝0.675mol/(L·min)。則該反應(yīng)在不同的條件下進(jìn)行最快的是②。答案D同一化學(xué)反應(yīng)在同一段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率如果用不同物質(zhì)來表示，其數(shù)值之間的關(guān)系符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)應(yīng)換算成用同一種物質(zhì)來表示，然后進(jìn)行比較。也可以比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。例如：對于反應(yīng)aA+bBcC+dD,若,則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的快。應(yīng)當(dāng)把“化學(xué)反應(yīng)速率”與物理概念中的“運(yùn)動(dòng)速率”區(qū)別開，化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值大，不一定代表反應(yīng)速率快。4．已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列說法不正確的是()A．升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低B．使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率C．反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO的反應(yīng)速率保持恒定D．單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡答案A解析升溫，無論是正反應(yīng)，還是逆反應(yīng)，速率均加快，A項(xiàng)錯(cuò)；催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，B項(xiàng)正確；達(dá)平衡后，各組分的速率保持不變，C項(xiàng)正確；由于CO和CO2的計(jì)量系數(shù)相等，故當(dāng)兩者同時(shí)消耗的量相等時(shí)，反應(yīng)即達(dá)平衡，D項(xiàng)正確。5．一定條件下，對于反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L和0.08mol/L，則下列判斷不合理的是()A．c1∶c2＝1∶3B．平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．X和Y的轉(zhuǎn)化率相等D．c1的取值范圍為0<c1<0.14mol/L答案B解析分析濃度變化關(guān)系：X(g)＋3Y(g)2Z(g)c起始(mol/L)c1c2c3c平衡(mol/L)0.10.30.08反應(yīng)方程式中反應(yīng)物計(jì)量數(shù)之比為1∶3，所以反應(yīng)中X和Y必然以1∶3消耗，因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)X和Y濃度之比為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A正確；平衡時(shí)Y和Z的生成速率之比應(yīng)該和方程式計(jì)量數(shù)之比相等，故Y和Z的生成速率之比為3∶2，B錯(cuò)誤；由于起始時(shí)反應(yīng)物是按方程式計(jì)量數(shù)之比配料，故X和Y轉(zhuǎn)化率相等，C正確；運(yùn)用極限法，假設(shè)Z完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，c1的極限值0.14mol/L，而題設(shè)c1>0，反應(yīng)又是可逆的，故D也正確。6.把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol/L硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系可用如圖所示的坐標(biāo)曲線來表示，請回答下列問題：(1)曲線由O→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，有關(guān)的化學(xué)方程式為_________________________________________________；(2)曲線由a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是________________________________________________________________________；(3)曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是________________________________________________________________________。答案(1)硫酸首先和氧化鋁反應(yīng)，所以這段不產(chǎn)生氫氣Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O(2)這段反應(yīng)放熱使溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率增大(3)曲線由c以后，硫酸的濃度逐漸減小，變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率減小解析(1)在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣；(2)a→c段，雖然硫酸的濃度漸小，但是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行中溫度逐漸升高，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快；(3)曲線由c以后，硫酸的濃度逐漸減小，成為影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，因此，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸下降。本題以鋁和硫酸反應(yīng)為載體考查了化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，以及分析推理能力。當(dāng)影響化學(xué)反應(yīng)速率的兩因素作用相反時(shí)抓住主要因素。7．某溫度時(shí)，在3L密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________；(2)反應(yīng)開始至2min末，X的反應(yīng)速率為__________；(3)該反應(yīng)是由________開始反應(yīng)的(填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”或“正、逆反應(yīng)同時(shí)”)。答案(1)2Z＋Y3X(2)0.067mol/(L·min)(3)正、逆反應(yīng)同時(shí)解析(1)在時(shí)間為“0min”時(shí)X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為0．4mol、1.2mol、2.0mol，在時(shí)間為“3min”時(shí)X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.0mol、1.0mol、1.6mol，在0～3min內(nèi)X、Y、Z的物質(zhì)的量變化分別為：0.6mol(增加)、0.2mol(減少)、0.4mol(減少)。即X、Y、Z變化的物質(zhì)的量之比為：n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝3∶1∶2。根據(jù)各物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，得到化學(xué)方程式為：2Z＋Y3X。(2)在時(shí)間為“0min”和“2min”時(shí)，X的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.8mol。即在0～2min內(nèi)X增加的物質(zhì)的量為0.4mol。故X的反應(yīng)速率為：v(X)＝eq\f(\f(0.4mol,3L),2min)＝0.067mol/(L·min)。由于圖中X、Y、Z三條曲線均未通過原點(diǎn)，故可斷定該反應(yīng)是由正、逆反應(yīng)同時(shí)開始反應(yīng)的。第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率1．反應(yīng)2SO2＋O2催化劑△2SO3，經(jīng)一段時(shí)間后，SO3催化劑△時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol/(L·s)，則這段時(shí)間為()A．0.1sB．2.5sC．5sD．10s答案C解析由2SO2＋O2催化劑△2SO3可知，當(dāng)c(SO3)增加0.4mol/L時(shí)，c(O2催化劑△2．對反應(yīng)A＋3B2C來說，下列反應(yīng)速率中最快的是()A．v(A)＝0.3mol/(L·min)B．v(B)＝0.6mol/(L·min)C．v(C)＝0.5mol/(L·min)D．v(A)＝0.01mol/(L·s)答案D解析本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的應(yīng)用。以“A”為基準(zhǔn)物質(zhì)，“min”為時(shí)間單位表示反應(yīng)速率，則有：A：v(A)＝0.3mol/(L·min)B：v(A)＝eq\f(1,3)v(B)＝eq\f(1,3)×0.6mol/(L·min)＝0.2mol/(L·min)C：v(A)＝eq\f(1,2)v(C)＝eq\f(1,2)×0.5mol/(L·min)＝0.25mol/(L·min)D：v(A)＝0.01mol/(L·s)×60s/min＝0.6mol/(L·min)3．下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)，反應(yīng)剛開始時(shí)，放出H2的速率最大的是()金屬(粉末狀)/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度AMg0.16mol/L硝酸10mL60℃BMg0.13mol/L鹽酸10mL60℃CFe0.13mol/L鹽酸10mL60℃DMg0.13mol/L硫酸10mL60℃答案D解析比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)，應(yīng)該先看決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素——內(nèi)部因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)，然后再看影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，如溫度、濃度、催化劑、壓強(qiáng)等。由于Fe不如Mg活潑，金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，所以C項(xiàng)反應(yīng)速率最小，A項(xiàng)不產(chǎn)生H2；其他兩項(xiàng)中只比較c(H＋)即可，顯然3mol/L鹽酸中c(H＋)小于3mol/L硫酸中c(H＋)，因此D項(xiàng)放出H2的速率最大。1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加B．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol/(L·s)，是指在1s時(shí)某物質(zhì)的濃度是0.8mol/LC．化學(xué)反應(yīng)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D．對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯答案C解析一般情況下不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；0.8mol/(L·s)表示一段時(shí)間內(nèi)，某物質(zhì)的濃度平均每秒改變0.8mol/L，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對于無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)而言，反應(yīng)速率的大小與現(xiàn)象無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．為了說明影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素，某同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下A～D四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為結(jié)論不正確的是()A．將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí)，兩者速率一樣大B．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同濃度的鹽酸反應(yīng)，大理石粉反應(yīng)快C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強(qiáng)光照射下，會(huì)發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解D．兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀，其中一支試管中再加入少量二氧化錳，同時(shí)加熱，產(chǎn)生氧氣的快慢不同答案A解析影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等主要因素，還有光、固體顆粒大小、超聲波等，而A中的鎂和鋁是由于其活潑性不同，決定了反應(yīng)的快慢。決定反應(yīng)快慢的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。3．用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加快的是()A．加熱B．不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C．滴加少量CuSO4溶液D．不用鐵片，改用鐵粉答案B解析影響化學(xué)反應(yīng)速率大小的因素有溫度、濃度、固體表面積、原電池反應(yīng)、催化劑等。A項(xiàng)加熱升高了溫度；B項(xiàng)鐵與濃硫酸反應(yīng)，或被鈍化或受熱生成SO2等氣體而不是H2；C項(xiàng)由于發(fā)生Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋形成Cu—Fe原電池，加快了氫氣的生成速率；D項(xiàng)增大了固體的表面積。4．在一定溫度和一定容積的容器中進(jìn)行反應(yīng)2HIH2＋I(xiàn)2，若反應(yīng)物濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.024mol/L，需要的反應(yīng)時(shí)間為()A．等于18sB．等于12sC．大于18sD．小于18s答案C解析由題意知第一個(gè)反應(yīng)階段的反應(yīng)速率為v＝eq\f(0.1mol/L－0.06mol/L,20s)＝0.002mol/(L·s)，在第二個(gè)階段，若按第一個(gè)階段的反應(yīng)速率計(jì)算：t＝eq\f(0.06－0.024mol/L,0.002mol/L·s)＝18s，但由于反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率變慢，故需要的時(shí)間比18s長。5．將ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線如下圖的實(shí)線所示。在相同的條件下，將bg(a>b)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是()答案C解析粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大，故在相同條件下，與同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率快，即單位時(shí)間內(nèi)損失的CaCO3的質(zhì)量大，可排除A、B；由于a>b，且粉末狀CaCO3的消耗量大于塊狀CaCO3，故當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時(shí)，塊狀CaCO3尚有剩余，此后單位時(shí)間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。6．把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液答案B解析在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液的體積均為50mL，所以X的物質(zhì)的量最大，濃度就最大。通過觀察可知，混合后A、B選項(xiàng)中X的濃度相等，且最大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最快。7．向100mL2mol/L稀硫酸中加入過量的鋅粉，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)，為了減緩反應(yīng)速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的()A．硫酸鉀溶液B．氫氧化鈉固體C．碳酸鈉固體D．水答案AD解析此反應(yīng)的離子方程式為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，鋅過量，則生成氫氣的量由H＋的物質(zhì)的量決定。鋅為固體，要在一定溫度下減緩反應(yīng)速率，通常采用降低H＋濃度的方法，B、C項(xiàng)加入的物質(zhì)不僅降低H＋的濃度，同時(shí)也減少了生成氫氣的總量；A、D項(xiàng)可對硫酸起稀釋作用，降低H＋的濃度，但H＋的總量不變。8．反應(yīng)E＋F=G在溫度T1下進(jìn)行，反應(yīng)M＋N=K在溫度T2下進(jìn)行。已知T1>T2且E和F的濃度均大于M和N的濃度(其他條件相同)，則這兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率()A．前者大B．后者大C．一樣大D．無法判斷答案D解析決定化學(xué)反應(yīng)速率大小的根本原因是內(nèi)因，由于兩個(gè)反應(yīng)不同，因此在此條件下無法比較。9.對可逆反應(yīng)X＋YZ＋W，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率變化圖象如圖所示，則圖象中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)正確的說法為()A．Z、W均為氣體，X、Y中有一種是氣體B．Z、W中有一種是氣體，X、Y皆非氣體C．X、Y、Z、W皆非氣體D．X、Y均為氣體，Z、W中有一種為氣體答案A解析圖象告訴我們：增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率均增大，但逆反應(yīng)速率增大的幅度大于正反應(yīng)速率增大的幅度，由此而導(dǎo)致平衡向左移動(dòng)。所以，逆反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目減小的方向，即Z、W必須均為氣體，X、Y中必有一種是氣體。10．在25℃時(shí)，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化)，反應(yīng)開始至2min末收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，在此之后，又經(jīng)過4min鐵粉全部溶解。則：(1)在前2min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是多少？(2)在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是多少？(3)前2min與后4min相比，反應(yīng)速率哪個(gè)較快？為什么？試解釋原因。答案(1)0.25mol/(L·min)(2)0.25mol/(L·min)(3)前2min的反應(yīng)速率快隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)減小，速率減小解析n(HCl)＝eq\f(14.6g,36.5g·mol－1)＝0.4moln(Fe)＝eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1moln(H2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol反應(yīng)方程式：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2min內(nèi)0.1mol0.05mol0.05mol則v(FeCl2)＝0.25mol/(L·min)4min內(nèi)：v(FeCl2)＝eq\f(0.1mol－0.25mol/L·min×2min×0.1L,4min×0.1L)＝0.125mol/(L·min)則v(HCl)＝2v(FeCl2)＝0.25mol/(L·min)即前2min的反應(yīng)速率快。11．等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(L·min)，則5min時(shí)，A的濃度為______，B的平均反應(yīng)速率為______，x的值是______。答案0.75mol/L0.05mol/(L·min)2解析計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，關(guān)鍵是求出一定時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量(或單位時(shí)間、單位體積內(nèi)物質(zhì)的量的變化)。由題意可知，5min內(nèi)C生成了0.1mol/(L·min)×5min×2L＝1mol。D生成了0.5mol/L×2L＝1mol，所以x＝2。設(shè)A、B起始物質(zhì)的量均為amol，則3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)eq\a\vs4\al(起始物質(zhì),的量/mol)aa00eq\a\vs4\al(轉(zhuǎn)化物質(zhì),的量/mol)1.50.511eq\a\vs4\al(5min后余下,物質(zhì)的量/mol)a－1.5a－0.511因體積不變，5min后有eq\f(cA,cB)＝eq\f(nA,nB)＝eq\f(a－1.5,a－0.5)＝eq\f(3,5)得a＝3mol此時(shí)A的濃度c(A)＝eq\f(3mol－1.5mol,2L)＝0.75mol/Lv(B)＝eq\f(\f(0.5mol,2L),5min)＝0.05mol/(L·min)。12．Ⅰ.試寫出中學(xué)階段常見的兩種不用加熱的方法制取氧氣的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室中通常用MnO2作催化劑分解過氧化氫，已知CuSO4溶液對過氧化氫的分解也具有催化作用，某實(shí)驗(yàn)興趣小組同學(xué)猜想其他鹽溶液也可能在這個(gè)反應(yīng)中起同樣的作用，于是他們做了以下探究。請你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：(1)實(shí)驗(yàn)過程：在一支試管中加入5mL5%的H2O2溶液，然后滴入適量的FeCl3溶液，把帶火星的木條伸入試管。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：____________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：FeCl3溶液可以催化分解H2O2。(2)已知FeCl3在水中可解離出Fe3＋和Cl－，同學(xué)們提出以下猜想：甲同學(xué)的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；乙同學(xué)的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3＋；丙同學(xué)的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl－。你認(rèn)為最不可能的是________同學(xué)的猜想，理由是________________________________________________________________________。(3)同學(xué)們對余下的兩個(gè)猜想，用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究，請你仔細(xì)分析后填表：實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論答案Ⅰ.2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))O2↑＋2H2O2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Ⅱ.(1)試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃(2)甲因過氧化氫溶液中自身有水，可見水不是催化劑(3)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論向盛有5mL5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的HCl，把帶火星的木條伸入試管無明顯現(xiàn)象起催化作用的不是Cl－向盛有5mL5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的Fe2(SO4)3[或Fe(NO3)3]溶液，把帶火星的木條伸入試管試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃起催化作用的是Fe3＋解析Ⅰ.中學(xué)階段常見的不用加熱的方法制取氧氣的反應(yīng)有H2O2催化分解、Na2O2與H2O或CO2的反應(yīng)。Ⅱ.(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，F(xiàn)eCl3溶液可作H2O2溶液分解的催化劑，因此試管中產(chǎn)生氧氣，使帶火星的木條復(fù)燃。(2)根據(jù)提出的猜想分析，H2O2溶液中自身有水，因此真正起催化作用的最不可能的是FeCl3溶液中的H2O，甲同學(xué)的猜想最不可能。(3)根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)過程，要驗(yàn)證余下的兩個(gè)猜想，最關(guān)鍵的是選用恰當(dāng)?shù)脑噭?，可選用HCl驗(yàn)證丙同學(xué)的猜想，選用Fe2(SO4)3溶液[或Fe(NO3)3溶液]驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想。結(jié)合CuSO4溶液可作為催化劑的事實(shí)分析，F(xiàn)eCl3溶液中真正起催化作用的是Fe3＋，據(jù)此寫出相關(guān)結(jié)論。第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度1．反應(yīng)2SO2＋O22SO3達(dá)到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素eq\o\al(18,8)O的氧氣，經(jīng)過一段時(shí)間后，eq\o\al(18,8)O原子存在于()A．O2B．SO2C．O2和SO2D．O2、SO2和SO3答案D解析可逆反應(yīng)在相同條件下，可以向兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)體系中各物質(zhì)同時(shí)存在，由于三種物質(zhì)均含有氧元素，故18O原子可能存在于三種物質(zhì)中。2．下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2＋3H2高溫、高壓催化劑2NH3高溫、高壓催化劑A．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有三個(gè)H—H鍵形成B．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有三個(gè)H—H鍵斷裂C．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有六個(gè)N—H鍵形成D．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有六個(gè)N—H鍵斷裂答案AD解析N≡N鍵斷裂、N—H鍵形成都代表正反應(yīng)速率，不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；A、D兩項(xiàng)中H—H鍵形成、N—H鍵斷裂代表逆反應(yīng)速率，而且正、逆反應(yīng)速率符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可以用于證明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。3．在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)平衡的是()A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的密度C．B的物質(zhì)的量濃度D．氣體的總物質(zhì)的量答案C解析根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的特點(diǎn)：各物質(zhì)均為氣態(tài)且反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)之和相等。故在反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)也不變；由質(zhì)量守恒，該反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行，體系的密度不變，故A、B、D三項(xiàng)中的物理量均不能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)。4．下列措施，能使煤炭燃燒更充分，提高熱能利用率的是()A．向燃燒正旺的爐火上灑一些水B．把煤炭做成大煤球C．在煤中摻和一些黃泥做成蜂窩煤D．把煤粉碎，在煤粉燃燒器中燃燒答案D解析A項(xiàng)中會(huì)發(fā)生吸熱反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))H2(g)＋CO(g)，不會(huì)使煤炭燃燒充分；B、C項(xiàng)無論從煤的粉碎程度，還是空氣用量上都比D項(xiàng)遜色。1．下列說法錯(cuò)誤的是()A．任何化學(xué)反應(yīng)都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同罷了B．化學(xué)反應(yīng)的限度可通過改變條件而改變，如濃度、溫度和壓強(qiáng)C．可逆反應(yīng)是指同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)D．當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)就停止了答案D2．欲提高合成氨：N2＋3H22NH3反應(yīng)的反應(yīng)速率，下列措施可行的是()①采用高溫②采用高壓③使用催化劑④增大N2的濃度⑤增大H2的濃度A．①②③B．②③④C．①③⑥D(zhuǎn)．全部答案D3．在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度可能是()A．Z為0.3mol/LB．Y2為0.35mol/LC．X2為0.2mol/LD．Z為0.4mol/L答案AB解析可逆反應(yīng)體系中各物質(zhì)共存，即向任何一個(gè)方向都不能徹底進(jìn)行，可采用極限轉(zhuǎn)化法分析：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始：0.1mol/L0.3mol/L0.2mol/L右向進(jìn)行：00.2mol/L0.4mol/L左向進(jìn)行：0.2mol/L0.4mol/L0即三種物質(zhì)的濃度范圍(用區(qū)間表示)：X2(0,0.2mol/L)Y2(0.2mol/L,0.4mol/L)Z(0,0.4mol/L)故答案為AB。4．一定條件下，可逆反應(yīng)2AB＋3C，在下列四種狀態(tài)中，處于平衡狀態(tài)的是()正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率A．vA＝2mol/(L·min)vB＝2mol/(L·min)B．vA＝2mol/(L·min)vC＝2mol/(L·min)C．vA＝1mol/(L·min)vB＝2mol/(L·min)D．vA＝1mol/(L·min)vC＝1.5mol/(L·min)答案D解析將逆反應(yīng)速率根據(jù)化學(xué)方程式統(tǒng)一折算成A表達(dá)的速率，來表示A的生成速率，正反應(yīng)速率表示A的消耗速率，二者相等，則說明達(dá)到了平衡狀態(tài)。5．在一定條件下，使10molSO3在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)，則下圖中可能正確的是(Meq\x\to()表示混合氣體的平均相對分子質(zhì)量)()答案AC解析搞清楚坐標(biāo)系中縱軸及圖象的變化趨勢是關(guān)鍵。該反應(yīng)在建立平衡的過程中，反應(yīng)物減小，生成物增多，相關(guān)物質(zhì)的變化量之比符合相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，Meq\x\to()減小，直到平衡，C項(xiàng)正確。6．在一定溫度下的定容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)已達(dá)平衡的是()A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的密度C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量D．氣體總物質(zhì)的量答案BC解析可逆反應(yīng)是一個(gè)體積不變的反應(yīng)體系，在恒容情況下，容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量始終不變，體系壓強(qiáng)也不變，故不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志；由于A為固體，反應(yīng)過程中氣體的質(zhì)量改變，故氣體密度和混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也隨之改變，若上述物理量不變時(shí)，則體系已達(dá)到平衡。7．X、Y、Z三種氣體，取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X＋2Y2Z，達(dá)到平衡后，測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2，則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于()A．33%B．40%C．50%D．65%答案D解析設(shè)X、Y的初始物質(zhì)的量均為1mol，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量分別為amol、2amol、2amol，由方程式X＋2Y2Z開始(mol)110轉(zhuǎn)化(mol)a2a2a平衡(mol)1－a