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    高中化学新版必修二 第06讲 化学反应的速率和限度基础版 试卷
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    高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度精品课后作业题

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    这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度精品课后作业题,文件包含高中化学新版必修二第06讲化学反应的速率和限度教师基础版docx、高中化学新版必修二第06讲化学反应的速率和限度学生基础版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共50页, 欢迎下载使用。

    6 化学反应的速率和限度

    【知识导图】

    【重难点精讲】
    一、化学反应速率
    1、定义
    化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
    化学反应正方向(从左向右)进行的反应速率称为正反应速率;化学反应逆方向(从右向左)进行的反应速率称为逆反应速率。
       2、表示方法
    若浓度用物质的量浓度(c)来表示,单位为mol/L;时间用t来表示,单位为秒(s)或分(min)或小时(h),则化学反应速率的数学表达式为:
      v = △c/ t 单位:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)
      注:(1)化学反应速率是指某时间段内的平均反应速率,而不是某时刻的瞬时速率。
      (2)化学反应速率可用来衡量化学反应进行的快慢,均为正值。
      (3)因为纯固体、纯液体的浓度视为定值,所以该表达式只适用于有气态物质参加或溶液中的反应。
      (4)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能不同,但表示的意义相同。因此,表示化学反应的速率时,必须说明是用反应物或生成物中的哪种物质做标准。
      (5)对于同一反应,各物质化学反应速率之比=化学计量数之比=各物质转化浓度之比。
        如:化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
    二、影响化学反应速率的因素
      1、内因(主要因素,研究对象为不同的反应)
    化学反应的速率是由反应物的性质决定的,即由反应物的分子结构或原子结构决定的。
      2、外因(次要因素,研究对象为同一反应)
      (1)浓度:其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物浓度,可以减小化学反应速率。
      注:此规律只适用于气体反应或溶液中的反应,对于固体或纯液体反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。
    (2)压强:对于有气体参加的化学反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。若参加反应的物质为固体或液体(溶液),由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。对于有气体参加的可逆反应,增大压强,正反应速率、逆反应速率都增大;减小压强,正反应速率、逆反应速率都减小。
      注:对于气体反应体系,有以下几种情况:
    ①恒温时:增加压强体积减小浓度增大反应速率加快
      ②恒容时:充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快
            充入稀有气体总压增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变
      ③恒压时:充入稀有气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢
    总之,压强改变,若引起浓度改变,则速率改变。
      (3)温度:其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度可以减慢反应速率。实验测得,温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。温度对吸热反应、放热反应都适用。
      (4)催化剂:催化剂能改变化学反应速率,但不能使本不发生的反应成为可能。可以提高反应速率的催化剂称为正催化剂,可以减缓反应速率的催化剂称为负催化剂。大多数的化工生产中,都有使用催化剂,而催化剂具有高度的选择性(专一性)。
      注:①没有特别说明,催化剂均指正催化剂。②注意催化剂中毒的问题。  ③催化剂要参与反应,但在整个反应结束后化学性质和质量没有发生变化。
    (5)其他因素:光、超声波、反应物颗粒、扩散速度、溶剂等。
    归纳总结:

    3.控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响及应用  
    在研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影响因素较多,故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时,再进行实验。因此,常用控制变量思想解决该类问题。
    (1)常见考查形式
    ①以表格的形式给出多组实验数据,让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。
    ②给出影响化学反应速率的几种因素,让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。
    (2)解题策略
    ①确定变量:解答这类题目时首先要认真审题,理清影响实验探究结果的因素有哪些。
    ②定多变一:在探究时,应该先确定其他的因素不变,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
    ③数据有效:解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断。
    特别提醒:
    (1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。
    (2)压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。
    (3)改变温度,使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素的改变,反应速率则不一定发生变化。
    (4)其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要增大,只不过正、逆反应速率增加的程度不同。
    三、化学反应的限度
    1.可逆反应:
     (1)可逆反应:一定条件下既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
    注:不管反应方程式如何书写,向右方向进行的反应叫正反应,向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是2个反应组成的体系,含有2个反应速率:v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度,v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。
    (2)可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。如工业制硫酸时,SO2与O2的反应是可逆反
      (3)可逆反应的特点:
    ①由正反应和逆反应2个反应组成,分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。
    ②反应物和生成物同时共存。
    ③若条件保持一定,最终都会建立一个化学平衡状态。
    2.化学反应的限度——化学平衡状态
      (1)概念: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,反应物和生成物浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,这就是这个反应所能达到的限度。
      (2)特点:
      ①逆:化学平衡适用的是可逆反应。
      ②等:化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等(即v(正)=v(逆)),即同一时间内对某一物质来说,生成的量和消耗的量相等。
      ③定:正反应速率和逆反应速率相等,引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。
      ④动:平衡后,正、逆反应仍在进行,即正、逆反应速率相等但不为零,平衡为动态平衡。
      ⑤变:由于速率受条件的影响,当改变外界条件时,速率发生变化,正、逆反应速率可能不再相等(即v(正)≠v(逆)),平衡就会发生变化,这就是平衡移动。
      综上所述,可知平衡建立的实质是速率相等,可用图像表示为:
                   

    四、化学平衡状态的判断
      1.任何情况下均可作为标志的是:
      ①v(正)=v(逆)
      注:v(正)=v(逆)在一个反应中,其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消),必须包含两个方向的速率(即正反应速率和逆反应速率);同一物质,速率相等,不同物质,速率之比等于化学计量数之比。
    ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化
    2.在一定条件下可作为标志的是:
    ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化。
      ②对于反应前后气体体积变化的反应来说,气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变,以及恒压下体积不再改变,恒容下压强不再改变,都可以成为判断平衡状态的标志。
    3.不能作为判断标志的是:
      ①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。
      ②有气态物质参加或生成的反应,若反应前后气体的体积变化为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)
      ③对于均为气体参加或生成的体系,恒容时密度不发生变化。
    4.反应类型分析(如下表所示)
    对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据对化学平衡状态概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡。

    可能的情况举例
    是否已达平衡
    混合物体系中各成分的含量
    各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
    平衡
    各物质的质量或各物质的质量分数一定
    平衡
    各气体的体积或体积分数一定
    平衡
    总压强、总体积、总物质的量一定
    不一定平衡
    正、逆反应速率的关系
    在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,即v(正)=v(逆)
    平衡
    在单位时间内消耗了nmolB,同时生成pmolC
    不一定平衡
    v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
    不一定平衡
    在单位时间内生成了nmolB,同时消耗qmolD
    不一定平衡
    压强
    压强不再变化,当m+n≠p+q
    平衡
    压强不再变化,当m+n=p+q
    不一定平衡
    混合气体的平均相对分子质量()
    一定,当m+n≠p+q
    平衡
    一定,当m+n=p+q
    不一定平衡
    温度
    任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的情况下,体系温度一定
    平衡
    气体的密度
    密度一定
    不一定平衡
    颜色
    反应体系内有色物质的颜色不变,即有色物质的浓度不变
    平衡
    五、化学反应条件的控制
    1.化学反应条件的选择
    由于化学反应的速率受反应物自身的性质、温度、浓度、气体压强、催化剂、固体表面积等条件的影响,所以人们通常从上述方面考虑,选取适当的条件既可以控制化学反应速率,又可以提高化学反应的限度。
      (1)促进有利反应
    (2)抑制有害反应
    2.燃料充分燃烧条件的选择
    (1)燃料燃烧的条件:燃料与空气接触;温度达到燃料的着火点。
    (2)燃料充分燃烧的条件:要有足够的空气或氧气(助燃剂);燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。
    (3)燃料充分燃烧的意义:使有限的能量发挥最大的作用,节约能源;降低污染的程度。
    3.提高燃料燃烧效率的措施
    (1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触,且空气要适当过量。
    (2)尽可能充分利用燃料燃烧所释放的热能,提高热能的利用率。
    4.提高燃料燃烧效率的实质和意义
    (1)实质:从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)。
    (2)意义:节约能源、节省资源、减少污染等。
    【典题精练】
    考点1、考查化学反应速率概念的理解
    例1.下列关于化学反应速率的说法正确的是(  )
    A.化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量
    B.化学反应速率是指某一时刻,某种反应物的瞬时速率
    C.在反应过程中,反应物的浓度逐渐减少,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
    D.同一反应,用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比
    解析:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数,不用来表示速率,所以A错;反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量,都为正值,所以反应速率都为正值,C错;化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率,所以B错。
    答案:D
    易错提醒:
    (1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
    (2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
    (3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
    考点2、考查化学反应速率的大小比较
    例2.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是(  )
    A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
    B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
    C.v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
    D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
    解析:转化为用相同的物质表示的反应速率进行比较,B项v(CO)=1.4 mol·L-1·min-1;C项v(CO)=1.6 mol·L-1·min-1;D项v(CO)=1.1 mol·L-1·min-1,C项反应速率最快。
    答案:C
    方法技巧:定量法比较化学反应速率的大小
    (1)归一法
    按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
    (2)比值法
    比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)+bB(g)cC(g),即比较与,若>,则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
    考点3、考查化学反应速率的计算
    例3.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是(  )

    A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
    B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
    C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
    D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
    解析:由图可知,反应达到平衡时A物质增加了1.2 mol、D物质增加了0.4 mol、B物质减少了0.6 mol、C物质减少了0.8 mol,所以A、D为生成物,B、C为反应物,B、C、A、D物质的量之比为3462,反应方程式为3B+4C6A+2D,A项错误;反应到1 s时,v(A)===0.3 mol/(L·s),v(D)===0.1 mol/(L·s),所以v(A)≠v(D),B项错误;反应进行到6 s时,Δn(B)=1.0 mol-0.4 mol=0.6 mol,v(B)===0.05 mol/(L·s),C项正确;根据图象可知,到6 s时各物质的物质的量不再改变了,达到平衡状态,所以各物质的浓度不再变化,但是由于各物质的化学计量数不相同,则各物质的反应速率不相等,D项错误。
    答案:C
    练后归纳:化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
    (1)写出有关反应的化学方程式。
    (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
    (3)根据已知条件列方程式计算。
    例如:反应      mA + nB pC
    起始浓度(mol·L-1) a b c
    转化浓度(mol·L-1) x
    某时刻浓度(mol·L-1) a-x b- c+
    考点4、考查外界因素对化学反应速率的影响
    例4.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是(  )
    A.缩小体积使压强增大 B.恒容,充入N2
    C.恒容,充入He D.恒压,充入He
    解析:A项,气体的物质的量不变,缩小体积,气体的物质的量浓度增大,化学反应速率增大;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的物质的量浓度增大,浓度越大,化学反应速率越大;C项,容积不变,充入He,反应容器内压强增大,但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化,因此不改变化学反应速率;D项,压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,N2、O2、NO的物质的量浓度减小,化学反应速率减小。
    答案:C
    反思归纳:气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
    (1)恒容:充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
    (2)恒压:充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减小。
    考点5、考查控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响的应用
    例5.实验室用Zn与稀硫酸反应来制取氢气,常加少量CuSO4来加快反应速率。为了探究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了实验方案(见表),将表中所给的试剂按一定体积混合后,分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。

    下列说法正确的是(  )
    A.t1=t2=t3=t4   B.V4=V5=10 C.V6=7.5 D.V1 解析:甲、乙、丙、丁为对比实验,目的是为了探究CuSO4的量对H2生成速率的影响,为达到此目的,甲、乙、丙、丁四容器中c(H+)应相同,即开始加入4 mol/L H2SO4的体积相同,加水后四种溶液体积也相同。因此,V1=V2=V3=20,根据丁中加入10 mL CuSO4溶液和0 mL H2O,可知四容器中溶液的总体积均为20+10=30(mL),则V5=10,V6=7.5,V4=2,收集相同量的氢气所需时间不同,即说明CuSO4的量对反应的影响不同。
    答案:C
    名师点睛:本题考查化学反应速率的影响因素及反应速率的计算,注意信息中提供的条件及图象的分析及把握控制变量法、速率的影响因素及计算为解答的关键,注意确定变量为解答的难点,本题较好的考查学生综合应用知识的能力。
    考点6、考查可逆反应的特点
    例6.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是(  )
    A.c1:c2=3:1
    B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2:3
    C.X、Y的转化率相等
    D.c1的取值范围为0 解析:平衡浓度之比为1:3,转化浓度之比亦为1:3,故起始浓度之比c1:c2=1:3,A、C错误;平衡时Y生成表示逆反应,Z生成表示正反应且v生成(Y):v生成(Z)应为3:2,B错误;由可逆反应的特点可知0 答案:D
    练后归纳 :极端假设法确定各物质浓度范围
    上述题目1可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。
    假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
    起始浓度(mol·L-1)    0.1  0.3   0.2
    改变浓度(mol·L-1)    0.1  0.1   0.2
    终态浓度(mol·L-1)    0    0.2   0.4
    假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
    起始浓度(mol·L-1)    0.1  0.3   0.2
    改变浓度(mol·L-1)    0.1  0.1   0.2
    终态浓度(mol·L-1)    0.2  0.4   0
    平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。
    考点7、考查化学平衡的判断
    例7.一定温度下某容积固定的密闭容器中,对可逆反应A(g)+B(g)2C(g),下列叙述能说明反应已达到平衡的是(  )
    A.容器内的压强不再变化
    B.混合气体的密度不再变化
    C.消耗B的速率是生成C的速率的
    D.单位时间内生成a mol B,同时生成2a mol C
    解析:A选项,反应前后气体化学计量数不变,总物质的量不变,容器内压强一直不变;B选项,混合气体质量不变,体积不变,则密度一直不变;C选项,消耗B和生成C都是正反应;D选项,生成B为逆反应,生成C为正反应,反应速率符合化学计量数比,可以作为判断达到平衡的标志。
    答案:D
    练后归纳:判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变”
    (1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。
    特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。
    (2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。
    考点8、考查化学反应条件的控制
    例8、通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是
    A.铁门表面喷漆 B.橡胶里加炭黑
    C.扇子扇炉火 D.
    解析:A.铁门表面喷漆,减慢了铁被氧气氧化的反应速率,不合题意;B.橡胶里加炭黑,增加了轮胎的强度和耐磨度,减慢了反应速率,不合题意;C.扇子扇炉火,增加了氧气的流通,加快了煤的燃烧,符合题意;D.木电线杆烤焦入土端,碳化的木质更耐腐蚀,减慢反应速率,不合题意;答案选C。
    答案:C
    名师点睛:化学工业是历次考试题的重要组成部分,虽然完全考查设备的题型不是特别多,但是往往以工业流程为载体考查元素化合物知识,所以教材中的几个重要工业(工业生产中均有重要应用)的整体流程、主要设备、反应条件的选择等是我们学习的重要内容之一。需要关注的有:工业制硫酸、合成氨工业、硝酸工业、纯碱工业、氯碱工业、海水资源的综合利用及镁的冶炼、铝的冶炼、铜的精炼等。要求会正确书写相关的化学方程式,理解硫酸工业、合成氨工业条件的选择依据。


    随堂练习:
    一、选择题
    1.煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而当煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸,其原因是(  )
    A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
    B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
    C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
    D.粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体
    答案 C
    解析 煤变为粉末状态时,总表面积增大,与空气中的氧气密切接触时,一旦遇见火源,便发生剧烈的氧化还原反应。
    2.反应2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)是一个放热反应。下列说法错误的是(  )
    A.反应物的总能量大于生成物的总能量
    B.增大H2浓度可以使CO转化率达到100%
    C.使用合适的催化剂、升高温度均可加大反应速率
    D.反应达到平衡时,正反应和逆反应的化学反应速率相等且不为零
    答案 B
    解析 因正反应是一个放热反应,故反应物的总能量一定大于生成物的总能量,A正确;增大一种反应物的浓度可以增大另一种反应物的转化率,但可逆反应都存在一定限度,不可能使CO完全转化,B错误;使用合适催化剂、升温都能加大反应速率,C正确;反应达到平衡时,v正=v逆≠0,D正确。
    3.下列反应条件的控制中,不恰当的是(  )
    A.为了防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆
    B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
    C.为加快KClO3的分解速率,加入MnO2
    D.为加快H2O2的分解速率,把反应容器放到冷水中冷却
    答案 D
    4.在可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应为放热反应)中,改变下列条件,不能使v正增大的是(  )
    A.升高温度 B.降低温度
    C.使用催化剂 D.增大CO浓度
    答案 B
    解析 不论反应是放热还是吸热,升高温度会增大反应速率,而降低温度会减慢反应速率;增大反应物浓度,会加快反应速率。
    5.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得了1918年的诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生,下列有关说法正确的是(  )
    A.达到化学平衡时,将完全转化为NH3
    B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
    C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
    D.达到化学平衡时,正反应速率和逆反应速率都为零
    答案 C
    解析 N2与H2合成氨的反应是可逆反应,不可能完全转化为NH3,A错误;达到平衡时,N2、NH3、H2的物质的量浓度不再变化,而不是一定相等,B错误,C正确;达到平衡时,正、逆反应速率相等,而反应仍在进行,故都不为零,D错误。

    判断可逆反应达到平衡状态的标志
    1.直接标志
    (1)v正=v逆≠0(化学平衡的本质)
    ①同一种物质的生成速率等于消耗速率。
    ②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于相应物质的化学计量数之比。
    ③化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于相应物质的化学计量数之比。
    (2)各组分的浓度保持一定(化学平衡的现象)
    ①各组分的浓度不随时间的改变而改变。
    ②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。
    2.间接标志
    (1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于有气体参与且反应前后气体的体积不等的可逆反应)。
    (2)混合气体的密度不随时间的改变而变化(适用于恒容时有固体、液体参与或生成的可逆反应)。
    (3)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应,若体系的颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
    (4)体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
    (5)混合气体的平均相对分子质量不随时间的改变而变化(适用于①反应前后气体的体积不相等的可逆反应;②有固体、液体参与或生成的可逆反应)。
    6.下列关于化学反应限度的说法正确的是(  )
    ①一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 ②当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等 ③平衡状态是一种静止的状态,反应物和生成物的浓度已经不再改变 ④化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
    A.①② B.①③ C.②④ D.②③
    答案 A
    解析 当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,从表面上看,反应物不再被消耗,生成物也不再增加,反应物达到最大转化率,生成物达到最大产率,这就是这个反应在该条件下所能达到的限度,①正确;当一个可逆反应的正、逆反应速率相等时,该反应已达到平衡状态;反之,当一个可逆反应进行到平衡状态时,正、逆反应速率相等,②正确;化学平衡状态是一种动态平衡,一旦条件改变,平衡就要被破坏,化学反应的限度也就随之而改变,③、④错误。
    7.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是 (  )
    A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
    C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
    答案 C
    解析 根据化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比来解决问题。A项=3,不合题意;B项=,不合题意;C项=,合理;D项=,不合题意。
    8.在容积可变的密闭容器中,2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于(  )
    A.5% B.10% C.15% D.20%
    答案 C
    解析 达到平衡时,H2转化的物质的量为8 mol×25%=2 mol。在一定条件下,N2与H2发生反应:
             N2+3H22NH3
    起始物质的量/mol 2 8 0
    转化物质的量/mol 2
    平衡物质的量/mol 6
    同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比,故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。

    9.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,按反应速率由大到小的顺序排列的是(  )
    甲500 ℃,10 mol SO2和5 mol O2反应
    乙500 ℃,V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2反应
    丙450 ℃,8 mol SO2和5 mol O2反应
    丁500 ℃,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
    答案 C
    解析 温度高,浓度大,且使用催化剂,反应速率最快,乙最快,其次是甲,最慢的是丙。
    10.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁4位同学分别设计了如下4个实验,你认为结论不正确的是 (  )
    A.将形状、大小均相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者反应速率一样大
    B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉末与相同浓度的盐酸反应,大理石粉末反应快
    C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
    D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同
    答案 A
    解析 镁比铝活泼,镁与盐酸反应速率快,A错误;大理石粉末表面积大,反应快,B正确;光照加快了浓硝酸的分解速率,C正确;加入催化剂二氧化锰加快了氯酸钾的分解速率,D正确。
    11.在相同条件下,做H2O2分解的对比实验,其中(1)加入MnO2,(2)不加MnO2。下列各项是反应放出O2的体积随时间变化的示意图,其中正确的是(  )

    答案 A
    解析 由图像知,横坐标为时间,纵坐标为V(O2),只要H2O2的量相同,两种情况下最终产生O2的体积应相同。(1)中MnO2作催化剂,加快了H2O2的分解,相同时间内产生O2的体积比(2)的多,反应结束时所用时间短,故选A。
    12.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质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)
    B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
    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)
    答案 C
    解析 由题图可知,反应从开始到化学平衡状态,n(Z)从0 mol增至1.58 mol,n(X)从1.20 mol减至0.41 mol,n(Y)从1.00 mol减至0.21 mol,变化量n(Z)∶n(X)∶n(Y)=1.58∶0.79∶0.79=2∶1∶1,故化学方程式为:X(g)+Y(g)2Z(g)。反应开始到10 s,c(X)减少=0.395 mol/L,c(Z)增加=0.79 mol/L,用Z表示的反应速率为=0.079 mol/(L·s)。反应开始到10 s,n(Y)减少0.79 mol,Y的转化率为×100%=79.0%。
    二、非选择题
    13.某温度时,在2 L密闭容器中某一气态反应的A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析求得:

    (1)该反应的化学方程式为______________________________。
    (2)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为____________________。
    (3)4 min时,正、逆反应速率的大小关系:v(正)________(填“>”“<”或“=”,下同)v(逆),8 min时,v(正)________v(逆)。
    答案 (1)2AB (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)> =
    解析 由图像可知:前4 min内,v(A)==0.05 mol·L-1·min-1,v(B)=
    =0.025 mol·L-1·min-1,故v(A)∶v(B)=2∶1,即反应方程式为2AB。在4 min时,可逆反应尚未达到平衡,故此时v(正)>v(逆),8 min时,反应达到平衡,v(正)=v(逆)。
    14. 某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+B―→C+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:

    (1)在O~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是__________,生成C的量最多的时间段是____________。
    (2)从反应速率的变化,可看出该反应可能是________反应(填“放热”或“吸热”)。
    答案 (1)t1~t2 t1~t2 (2)放热
    解析 (1)分析图像可知:t1~t2时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最快。
    (2)分析图像可知:反应初始,反应物的浓度最大,生成物C的浓度最小为0,O~t1时间段C的浓度增加较慢,而t1~t2时间段C的浓度增加很快,故可能是t1~t2时间段溶液温度的升高对反应速率的影响超过了反应物浓度的减小对反应速率的影响,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,t2后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变慢。


    课后作业:
    1、关于化学反应速率的说法正确的是( )
    A.化学反应速率可表示反应进行的程度
    B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
    C.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
    D.根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢
    2、反应,经2 min后,B的浓度减少。下列说法中正确的是( )
    A.用A表示的化学反应速率是
    B.分别用B、C、D表示化学反应速率,其比值是3:2:1
    C.在2 min末的反应速率,用B表示的是
    D.在这2 min内B和C两物质的浓度都减小
    3、下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )‍
    A.氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气,使用合适的催化剂可以提高化学反应速率
    B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应,反应速率相等
    C.用铁片与硫酸制备氢气时,浓硫酸可以加快产生氢气的速率
    D.增大反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的压强,反应速率不变
    4、合成氨反应为,其反应速率可以分别用表示,反应达平衡时,下列关系式正确的是( )
    A. B.
    C. D.
    5、下列说法中,可以证明反应已达平衡状态的是( )
    A.—个N≡N键断裂的同时,有三个H—H键形成
    B.—个N≡N键断裂的同时,有三个H—H键断裂
    C.一个N≡N键断裂的同时,有两个N—H键断裂
    D.—个N≡N键断裂的同时,有六个N—H键形成
    6、恒温条件下,可逆反应:,在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是( )
    ①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol
    ②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol NO
    ③用、NO、表示的反应速率的比为2:2:1的状态
    ④混合气体的颜色不再改变的状态
    ⑤混合气体的密度不再改变的状态
    ⑥混合气体的压强不再改变的状态
    ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
    A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
    7、下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )
    A.Cl2溶于水发生了可逆反应
    B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零
    C.平衡状态时,各物质的浓度保持相等
    D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
    8、下列说法中正确的是( )‍
    A.0.1mol·L-1盐酸和0.1mol·L-1硫酸与2mol·L-1 NaOH溶液反应速率相同
    B.大理石块和大理石粉与0.1mol·L-1盐酸反应的速率相同
    C.等量的Mg粉、Al粉和0.1mol·L-1盐酸反应速率相同
    D.0.1mol·L-1盐酸和0.1mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
    9、在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
    A.SO2为0.4mol·L-1,O2为0.2mol·L-1 B.SO2为0.25mol·L-1
    C.SO3为0.4mol·L-1 D.SO2、SO3均为0.15mol·L-1
    10、反应在四种不同情况下的反应速率分别为①,
    ②,③,④则反应进行由快到慢的顺序为( )
    A.④>③>①>② B.②>④>③>① C.②>③>④>① D.④>③>②>①
    11、某温度下,浓度都是1mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,反应2min后,测得参加反应的X2为0.6mol·L-1,用Y2变化表示的反应速率v(Y2)=0.1mol·L-1·min-1,生成的c(Z)=0.4mol·L-1,则该反应的方程式为(   )
    A.3X2+Y22X3Y B.2X2+Y22X2Y C.X2+2Y22XY2 D.X2+3Y22XY3
    12、将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中实线所示,在相同的条件下,将B g(A>B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
    A. B. C. D.
    13、可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是( )
    ①单位时间内生成n mol O2的同时生成NO2
    ②单位时间内生成n mol O2的同时生成NO
    ③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2:2:1的状态
    ④混合气体的颜色不再改变的状态
    ⑤混合气体的密度不再改变的状态
    ⑥混合气体的压强不再改变的状态
    ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
    A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
    14、在25℃ ,固定容积的密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表,建立平衡需要的时间为20 s,则下列说法不正确的是( )
    物质
    X
    Y
    Z
    初始浓度/(mol·L-1)
    0.2
    0.1
    0.1
    平衡浓度/(mol·L-1)
    0. 05
    0.05
    0.2
    A.反应可表示为3X+Y 2Z
    B.建立平衡过程中,用Z表示的反应速率为
    C.达平衡后,X、Y浓度分别增加0.35 mol·L-1和0.15 mol·L-1,平衡正移,X的转化率变小
    D.若初始浓度:X为0.2 mol·L-1,Y为0.2 mol·L-1,Z为0.8mol·L-1,则
    15、某温度时,在一个10L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下所示。

    根据图中数据填空。
    (1)反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为______。
    (2)该反应的化学方程式为_________________。
    (3)起始时容器内混合气体密度比平衡时______(填“大”“小”或“相等”,下同),混合气体的平均相对分子质量比平衡时______。
    (4)a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足n(X)=n(Y)=n(Z),则原​混合气体中a:b=_____。
    16、在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题:

    (1)该反应的化学方程式为_________________。
    (2)0~t1 s内A的反应速率为_____。
    (3)反应后与反应前的压强之比为_____。
    (4)(t1+10)s时,A气体的体积分数为_____,此时v正(A)_____(填“>”“<”或“=”)v逆(B)。
    (5)关于该反应的说法正确的是____(填字母)。
    a.到达t1 s时反应已停止
    b.在t1 s之前B气体的消耗速率大于它的生成速率
    c.在t1 s时C气体的正反应速率等于逆反应速率​
    17、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
    (1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________。
    (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________________。
    (3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________________(答两种)。
    (4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
    实验混合溶液
    A
    B
    C
    D
    E
    F
    4mol·L-1 H2SO4/mL
    30
    V1
    V2
    V3
    V4
    V5
    饱和CuSO4溶液/mL
    0
    0.5
    2.5
    5
    V6
    20
    H2O/mL
    V7
    V8
    V9
    V10
    10
    0
    ① 请完成此实验设计,其中:V1=______,V6=______,V9=______。
    ② 该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________。



    答案以及解析
    1答案及解析:
    答案:D

    2答案及解析:
    答案:B
    解析:A为固体,一般不用固体表示化学反应速率,因为固体的浓度一般视为常数,A项错误。在同一反应中,不同物质表示的化学反应速率的比值等于它们的化学计量数之比,B项正确。为平均值并非2 min末的反应速率,C项错误。B为反应物,C为生成物,两者不可能同时减小,D项错误。

    3答案及解析:
    答案:A
    解析: A. 加入催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,故A正确;
    B. 锌粉表面积较大,反应速率较大,故B错误;
    C. 浓硫酸与铁反应不生成氢气,故C错误;
    D. 增大压强,气体的浓度增大,反应速率增大,故D错误。

    4答案及解析:
    答案:D
    解析:平衡时,,故A错误。平衡时,,故B错误。平衡时,,故C错误。

    5答案及解析:
    答案:A
    解析:断裂N≡N键代表正反应速率,形成H— H键表 示逆反应速率,一个N≡N键断裂的同时,有三个H— H键 形成,表示正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A正确;断裂N≡N键代表正反应速率,断裂H—H键也表示正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,故B错误;断裂N ≡N键代表正反应速率,断裂N—H键表示逆反应速率, 一个N ≡N键断裂的同时,有两个N-H键断裂,说明正反 应速率大于逆反应速率,没有达到平衡状态,故C错误;断 裂N≡N键代表正反应速率,形成N—H键表示正反应速率, 不能判断反应是否达到平衡状态,故D错误。

    6答案及解析:
    答案:A
    解析:从平衡状态的两个重要特征上判断:(1)v (正)=v (逆),(2)混合物中各组成成分的百分含量不变。①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol,v(正)=v(逆),正确;②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol NO ,二者均为正反应速率,不能作为平衡标志,错误;③用、NO、表示的反应速率的比为2:2:1的状态,没有明确正、逆反应速率,不能作平衡标志,错误;④混合气体的颜色不再改变时,二氧化氮的浓度不再改变,达到平衡状态,正确;⑤该反应在容积固定的密闭容器中进行,混合气体的密度不随反应的进行而变化,密度不变不能作为平衡标志,错误;反应前后气体物质的量不等,混合气体的压强不再改变的状态为平衡状态,正确;⑦该反应前后气体物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态为平衡状态,正确。

    7答案及解析:
    答案:A

    8答案及解析:
    答案:D
    解析:A选项是酸碱中和,硫酸的H+浓度是盐酸的2倍,所以速率不同;B选项中大理石块与盐酸接触面小,反应慢;C选项中Mg比Al活泼,反应速率快。

    9答案及解析:
    答案:B
    解析:A中,SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度变化分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1,需要消耗三氧化硫的浓度为0.2mol·L-1,由于该反应为可逆反应,SO3的实际变化浓度应小于其原有浓度 0.2mol·L-1,所以达到平衡时SO2小于 0.4mol·L-1,O2小于 0.2mol·L-1,错误;B中,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度变化为0.2mol·L-1,该题中实际变化为 0.05mol·L-1,小于0.2mol·L-1,正确;C中,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若SO2和O2完全反应,SO3的浓度变化为 0.2mol·L-1,实际变化应小于该值,错误;D中,反应物、生成物的浓度不可能同时减小,一个浓度减小,另一个浓度一定增大,错误。

    10答案及解析:
    答案:D
    解析:不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快。
    ①; ②;
    ③; ④。
    综上所述,反应进行由快到慢的顺序为④>③>②>①。

    11答案及解析:
    答案:A

    12答案及解析:
    答案:B
    解析:固体表面 积越大,则反应速率越大,加入粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,比块状碳酸钙反应速率大,即相同时间内虚线所示的曲线对应的损失的质量大,因为A>B,导致最终损失的质量AB,由图像可知,故选C
    思路点拨:分析化学反应速率的图像应注意以下几方面:①看起点,分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点。②看变化趋势,分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应。③看终点,分清消耗浓度和增加浓度,反应物的消耗浓度与生成物增加浓度之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比。④对于速率一时间图像,看清曲线是连续的还是跳跃的,分清“渐变”和“突变”,“大变”和“小变”。

    13答案及解析:
    答案:A
    解析:从平衡状态的两个重要特征上判断:(1)v(正)=v(逆),(2)混合物中各组成成分的百分含量不变。①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,v(正)=v(逆),正确;②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,二者均为正反应速率,不能作平衡标志,错误;③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态,没有明确正、逆反应速率,不能作平衡标志,错误;④混合气体的颜色不再改变时,二氧化氮的浓度不再改变,达到平衡状态,正确;⑤该反应在体积固定的密闭容器中混合气体的密度不随反应的进行而变化,密度不变不能作为平衡标志,错误;⑥该反应前后气体物质的量不等,混合气体的压强不再改变的状态为平衡状态,正确;⑦该反应前后气体物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态为平衡状态,正确。

    14答案及解析:
    答案:C
    解析:A. 图表数据可知XY为反应物,Z为生成物,物质的量浓度变化之比为:(0.2−0.05):(0.1−0.05):(0.2−0.1)=0.15:0.05:0.1=3:1:2,化学方程式为:3X+Y⇌2Z,故A正确;
    B. 建立平衡过程中,用Z表示的反应速率为=0.005mol⋅L−1⋅s−1,故B正确;
    C. 平衡常数K==6400,达平衡后,X、Y浓度分别增加0.35mol⋅L−1和0.15mol⋅L−1,Qc==3.125 D. 平衡常数K==6400,若初始浓度:X为0.2mol⋅L−1,Y为0.2mol⋅L−1,Z为0.8mol⋅L−1,浓度商Qc==400v逆,故D正确。

    15答案及解析:
    答案:(1)0.015mol/(L·min)(2)3X+Y2Z(3)相等;小(4)5:3
    解析:(1)反应开始至2min,气体X的物质的量由1mol变化到0.7mol,变化量为0.3mol,而容积为10L,根据化学反应速率的表示方法,计算得。
    (2)根据物质的量的变化量之比等于各化学计量数之比,写出反应的化学方程式。
    (3)由于容器的容积不变、气体的总质量不变,所以混合气体的密度始终不变;由于该反应为气体分子数减小的反应,气体的总质量不变,因此混合气体的平均相对分子质量随着反应的进行增大,平衡时,达到最大值。
    (4)设某时刻Y的物质的量的变化量为n mol,则:

    n(X)=n(Y)=n(Z),,即(a-3n)mol=(b-n)mol=2n mol解得a=5n,b=3n,则原混合气体中a:b=5n:3n=5:3。

    16答案及解析:
    答案:(1)3A+B2C(2)(3)9:13(4)22.2%;>(5)bc
    解析:(1)从0到t1 s时,Δc(A)=0.8mol·L-1-0.2mol·L-1-0.6mol·L-1,Δc(B)=0.5mol·L-1-0.3mol·L-1=0.2mol·L-1,Δc(C)=0.4mol·L-1,三者之比为Δc(A):Δc(B):Δc(C)0.6mol·L-1:0.2mol·L-1:0.4mol·L-1=3:1:2,所以化学方程式为3A+B2C。
    (2)0〜t1s内A的反应速率为。
    (3)压强之比等于物质的之比,为9:13。
    (4)A气体的体积分数为;在t1~(t1+10)s反应处于平衡状态;v正(A)=3v逆(B),故v正(A)>v逆(B)。
    (5)a项,可逆反应不可能停止,错误;b项,在t1 s之前,反应未达平衡,仍然向正反应方向进行,故B气体的消耗速率大于它的生成速率,正确;c项,在t1 s时,反应达到平衡,故C气体的正反应速率等于逆反应速率,正确。

    17答案及解析:
    答案:(1)CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
    (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池,加快了氢气产生的速率
    (3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等
    (4)①30;10;17.5②当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,且H2SO4溶液的浓度变得较小
    解析:(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。另外锌也与硫酸铜发生反应,方程式为CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu。
    (2)由于CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池,因此加快了氢气产生的速率。
    (3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等。
    (4)① 为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则硫酸的浓度应该是相同的,因此最终溶液的体积必需相等,根据表中数据可知总体积是50mL,则V1=30,V6=50-10-30=10,V9=50-30-2.5=17.5。
    ② 当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,且H2SO4溶液的浓度变得较小,因此反应速率会减小。





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