备战高考化学化学反应的速率与限度(大题培优易错难题)

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1、备战高考化学化学反应的速率与限度( 大题培优易错 难题) 一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析） 1能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能 源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。 (1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某学生为 了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收 集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值 ): 时间 /min 12345 氢气体积 /mL(标况 )100240 464576620 哪一段时间内反应速率最大：_min( 填“0 1”“12

2、”“23”“34” 或 “4 5”)。 另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积 的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是_(填字母 序号 )。 AKCl溶液 B浓盐酸 C 蒸馏水 DCuSO4溶液 (2)如图为原电池装置示意图： 将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电 池，在这两个原电池中，作负极的分别是_(填字母 )。 A铝片、铜片 B 铜片、铝片 C铝片、铝片 D铜片、铜片 写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式：_。 若 A 为 Cu，B 为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为

3、 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出 B 电极反应式：_；该电池在工作时，A 电极的质量 将_(填“ 增加 ”“减小 ” 或“ 不变 ”)。若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则转移电子的数目 为_。 【答案】 23 AC B Cu-2e -=Cu2+ Fe3+e-=Fe2+ 减小 0.1NA 【解析】 【分析】 (1)先分析各个时间段生成氢气的体积，然后确定反应速率最大的时间段。 A加入 KCl溶液，相当于加水稀释； B加入浓盐酸，增大c(H + )； C加入蒸馏水，稀释盐酸； D加入 CuSO4溶液，先与Zn反应生成Cu，形成原电池。 (2)将铝片和铜片用导线相连，

4、一组插入浓硝酸中，铝发生钝化，铜失电子发生反应；一 组插入烧碱溶液中，铜不反应，铝与电解质发生反应，由此确定两个原电池中的负极。 由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式。 若 A 为 Cu，B 为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时A 作负极， B 作正极，则B 电极， Fe 3+得电子生成 Fe 2+；该电池在工作时， A 电极上 Cu 失电子生成Cu2+进入溶液。若该电池 反应消耗了0.1mol FeCl3，则 Fe 3+转化为 Fe2+，可确定转移电子的数目。 【详解】 (1)在 1min 的时间间隔内，生成氢气的体积分别为140mL、224mL、112mL、44mL，从而

5、确定反应速率最大的时间段为23min 。答案为： 23； A加入 KCl溶液，相当于加水稀释，反应速率减慢但不影响生成氢气的体积，A 符合题 意； B加入浓盐酸，增大c(H+)，反应速率加快且生成氢气的体积增多，B不合题意； C加入蒸馏水，稀释盐酸，反应速率减慢但不影响生成氢气的体积，C符合题意； D加入 CuSO4溶液，先与Zn反应生成Cu，形成原电池，反应速率加快但不影响氢气的总 量； 故选 AC。答案为： AC； (2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝发生钝化，铜失电子发生反应；一 组插入烧碱溶液中，铜不反应，铝与电解质发生反应，由此确定两个原电池中的负极分别 为铜片、铝片，

6、故选B。由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式为Cu- 2e-=Cu 2+。答案为： B；Cu-2e- =Cu 2+； 若 A 为 Cu，B 为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时 A 作负极， B 作正极，则B 电极上 Fe 3+得电子生成 Fe 2+，电极反应式为 Fe 3+e- =Fe 2+；该电池在工作时， A 电极上 Cu 失电子生 成 Cu2+进入溶液， A 电极的质量将减小。若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则 Fe 3+转化为 Fe 2+，可确定转移电子的数目为 0.1NA。答案为：减小； 0.1NA。 【点睛】 虽然铝的金属活动性比铜强，但由于在常温下，

7、铝表面形成钝化膜，阻止了铝与浓硝酸的 进一步反应，所以铝与浓硝酸的反应不能持续进行，铝作正极，铜作负极。 2（1）已知 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)，某温度下，在容积恒定为2.0L 的密闭容器中充入 2.0molN2和 2.0molH2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示： t/s050150250350 n(NH3)/mol00.240.360.400.40 050s 内的平均反应速率v(N2)=_。 （2）已知：键能指在标准状况下，将1mol 气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需 的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。NN 的键能为946kJ/m

8、ol， H-H 的键能为 436kJ/mol，N-H 的键能为391kJ/mol ，则生成1molNH3过程中 _（填 “ 吸收 ” 或“ 放出 ” ）的能 量为 _。 （3）为加快反应速率，可以采取的措施是_。 a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He 气 d.恒压时充入He 气 e.及时分离NH3 （4）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用 CH4与 CO2制备 “ 合成气 ” （ CO、 H2）。科学家提出制备“ 合成气 ” 反应历程分两步： 反应： CH4(g) C(ads)+2H2(g)(慢反应 ) 反应： C(ads)+CO 2(g)2CO(g)(快反应 ) 上述

9、反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图： CH4与 CO2制备 “ 合成气 ” 的热化学方程式为_。能量变化图中：E5+E1_E4+E2（填 “ ” 、 “ ” 或“ =”）。 【答案】 311 1.2 10mol Ls放出 46kJ b 42231 CHg +COg2CO g +2Hg =+ E -EkJ/molH? E5-E2，故 E5+E1”“ 71.4% 0.125mol/(Lmin) 【解析】 【分析】 （1）反应往正方向进行则vv 正逆 ，反应往逆方向进行则vv 正逆； （2）=% 变化浓度 转化率100 起始浓度 ， c v= t ，以此计算； （3）根据影响化

10、学反应速率的因素进行判断； （4）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由 此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生 变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 【详解】 （1）根据图象可知，在 1min t后， CO浓度增大、 2 CO浓度减小，说明 1min t时反应未达 到平衡，反应正向进行，因此vv 正逆 ，故答案为： ； （2）根据图象可知，反应开始时 2 CO 的浓度是 0.7mol/L ，4min 时2 CO 浓度是 0.2mol/L ， 所以 0 4min 内， 2 CO的转化率为 0.5

11、100%=71.4% 0.7 ；04min 内 CO的平均反应速率 0.5mol / L CO0.125mol / L min 4min c，故答案为：71.4%；0.125mol/(L min)； （3）降低温度，化学反应速率降低，符合题意； 由于固体的浓度始终不变，所以减少铁粉的质量对反应速率没有影响，不符合题意； 保持压强不变，充入He 使容器的体积增大，反应体系中各气体的浓度降低化学反应速 率降低，符合题意； 保持体积不变，充入He 使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反 应速率不变，不符合题意； 故答案为：； （4）未指明正、逆反应速率，因此不能判断是否为平衡状态，错

12、误； 单位时间内生成 2 molCOn的同时必然会消耗 molCOn，又生成molCOn，则 CO的物 质的量不变，反应达到平衡状态，正确； 该反应是反应前后气体体积不变的反应，即体系的压强始终不变，因此不能据此判断反 应是否为平衡状态，错误； 若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，因该反应不是纯气体反应，说明气 体的质量不再发生变化，则反应达到平衡状态，正确； 故答案为：。 【点睛】 保持体积不变，充入He 使体系压强增大，由于体系中各气体的浓度不变，所以化学反应 速率不变。 9正丁醛可由丙烯通过下列反应制取： CH3CH=CH2 + CO + H2CH3CH2CH2CHO（正丁醛）

13、反应 同时发生副反应：CH3CH=CH 2 +CO + H2 (CH3)2CHCHO （异丁醛）反应 CH3CH=CH2 + H2CH3CH2CH3反应 三个反应在不同温度时的平衡常数见下表。回答问题： 温度 /K 反应反应反应 2982.96 10 9 2.53 10 9 1.32 10 15 4231.05 10 2 5.40 10 2 2.52 10 2 (1)423K 时，如果反应在恒容密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列说法错误的是 _（填序号）。 ac(CO):c( H2)一定等于1:1 b反应混合物的密度保持不变 c丙烯转化率达到最大值 d单位时间内，n(CO)消耗= n(正丁

14、醛 )生成 (2)当反应达到平衡后，若将反应体系的温度从298 K提高到423 K，再次达到平衡后，在生 成物中， _（填物质名称）的摩尔百分含量降低。 (3)若反应在 298K 进行，根据平衡常数作出的推测正确的是_。 a反应的反应速率最大 b达到平衡后生成物中丙烷的体积百分含量最高 c反应达到平衡所需时间最长 d298K 时只有反应向正反应方向进行 (4)使用催化剂后，单位时间里正丁醛的产量大大提高，反应体系产物中正/异醛比增大。导 致这种情况出现的原因是_。 【答案】 a. d 丙烷 b 催化剂具有选择性，只加快了反应的速率 【解析】 【分析】 【详解】 （1）判定一个可逆反应是否达到化

15、学平衡状态可从两角度进行分析：正逆反应速率是否相 同、各组分含量是否保持恒定， ac(CO)：c(H2)的大小与起始量有关，所以达到平衡时二者的浓度比不一定等于其化学计 量数之比，故a 错误； b反应中各组分不均为气体，气体质量m 变化，达到平衡时气体质量m 保持不变；体系 在恒容条件下V 不变，由= m V 可知，密度改变，达到化学平衡密度不变，故b 正确； c平衡状态下是该条件下反应的最大程度，丙烯转化率达到最大值，故c 正确； dn(CO)消耗=n(正丁醛 )生成只能说明反应正向进行，两速率都代表正反应速率，不能表示出 V 正=V逆0 ，故 d 错误； 故答案为： ad； （2）温度从2

16、98K 提高到 423K，K 值减小，平衡逆向移动，反应的K变化相当，反应 K 值相对变化程度大，故丙烷的摩尔百分含量降低，故答案为：丙烷； （3）a化学反应速率的快慢由反应物本身的性质和外界条件决定，K值大小只能表示在 此条件下可逆反应进行的限度，故a 错误； b298K 条件下生成物中正丁醛、异丁醛均为液体，只有丙烷为气体，达到平衡后生成物 中丙烷的体积百分含量最高，故b 正确； c达到平衡所需时间与反应物本身性质和化学反应速率有关，与K 大小无关，故c 错误； d反应开始阶段三个可逆反应均正向进行直至达到平衡，故d 错误； 故答案为： b； （4）催化剂具有选择性，使用催化剂后，只是提高了反应的速率，对反应和反应速 率无影响，故答