化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题及答案

由天下分享时间：2025/1/5 5:58:57 加入收藏我要投稿点赞

一、化学反应的速率与限度练习题（含详细答案解析） 1．化学反应速率与限度与生产、生活密切相关

（1）A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：时间（min）氢气体积（mL）（标准状况） 1 100 2 240 3 688 4 810 5 860 ①反应速率最大的时间段是____________（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5）min，原因是____________。

②在2～3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的反应速率为____________。（设溶液体积不变）

（2）B学生也做同样的实验，但由于反应太快，测不准氢气体积，故想办法降低反应速率，请你帮他选择在盐酸中加入下列____________以减慢反应速率。（填写代号） A．冰块B．HNO3溶液C．CuSO4溶液

（3）C同学为了探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，设计了如图所示的实验。可通过观察___________________________现象，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__________________________，

【答案】2～3 因该反应放热，随着反应，溶液温度升高，故反应速率加快 0.2mol·L-1

·min-1 A 反应产生气泡的快慢控制阴离子相同，排除阴离子的干扰

【解析】【分析】

（1）单位时间内生成氢气的体积越大反应速率越快；锌与盐酸反应放热； ②2～3min生成氢气的体积是448mL（标准状况），物质的量是消耗盐酸的物质的量0.4mol；（2）根据影响反应速率的因素分析；

（3）双氧水分解有气泡产生；根据控制变量法，探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解，控制阴离子相同；【详解】

（1）根据表格数据，2 min～3min收集的氢气最多，反应速率最大的时间段是2～3min；锌与盐酸反应放热，随着反应，溶液温度升高，故反应速率加快；

0.448L?0.02mol，

22.4L/mol②2～3min生成氢气的体积是448mL（标准状况），物质的量是消耗盐酸的物质的量0.04mol，v?0.448L?0.02mol，

22.4L/mol0.04mol?0.2L=0.2mol·L-1·min-1；

1min（2）A．加入冰块，温度降低，反应速率减慢，故选A； B．加入HNO3溶液，硝酸与锌反应不能生成氢气，故不选B；

C．加入CuSO4溶液，锌置换出铜，构成原电池，反应速率加快，故不选C；

（3）双氧水分解有气泡产生，可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较催化效果；根据控制变量法，探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解，控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，所以FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理。【点睛】

本题主要考查化学反应速率的影响因素，明确影响反应速率的因素是解题关键，注意控制变量法在探究影响化学反应速率因素实验中的应用，理解原电池原理对化学反应速率的影响。

2．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，完成下列问题：

（1）该反应的化学方程____；

（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为_____；（3）达到平衡后，下列说法不正确的是_____。 A．X、Y、Z的浓度之比是1：2：3 B．X的消耗速率和Y的生成速率相等 C．Z的浓度保持不变【答案】3X+2Y【解析】【分析】【详解】

(1)根据图知，随着反应的进行X、Y的物质的量减少，而Z的物质的量增大，所以X和Y是反应物、Z是生成物，10min时反应达到平衡状态，则参加反应的△n (X) = (1.00-0.25)mol=0.75mol、△n(Y)=(1.00-0.50) mol=0.50mol、 △n ( Z)=(0.75-0) mol=0.75mol，同一可逆反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=0.75mol： 050mol：0.75mol=3：2：3所以该反应方程式：

3Z 0.125mol/ ( L

min) B

3X+2Y

3Z；

c(2) 0-2min内Z的平均反应速率v==

t0.125mol/ ( L

min)；

0.50mol2L=0.125mol/ ( L2minmin)，故答案为：

(3) A.相同容器中，X、Y、Z的浓度之比等于其物质的量之比=0.25mol： 0.50mol：0.75mol=1:2:3，故A正确；

B.该反应中X、Y的计量数之比为3:2，当X的消耗速率与Y的生成速率之比为3:2时该反应达到平衡状态，所以当X的消耗速率和Y的生成速率相等时该反应没有达到平衡状态，故B错误；

C.当Z的浓度保持不变时，正逆反应速率相等，可逆反应达到平衡状态，故C正确；故选B。

3．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)常数K和温度t的关系如下表所示： t℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 CO(g)+H2O(g)，其化学平衡

回答下列问题：

（1）该反应化学平衡常数的表达式：K=___；（2）该反应为___（填“吸热”或“放热”）反应；（3）下列说法中能说明该反应达平衡状态的是___； A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变 C．混合气体的密度不变 D．c(CO)=c(CO2) E.化学平衡常数K不变

F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等

（4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，试判此时的温度为___。

c?CO?c?H2O? 吸热 BE 830℃ 【答案】

c?CO2?c?H2?【解析】【分析】

（1）化学平衡常数等于生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；

（2）随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动；（3）根据平衡标志判断；

c?CO?c?H2O?= 1；（4）某温度下， c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K=

c?CO2?c?H2?【详解】

c?CO?c?H2O? （1）根据平衡常数的定义，该反应化学平衡常数的表达式K=

c?CO2?c?H2?（2）随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，所以正反应为吸热反应；（3）A. CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)反应前后气体系数和相等，容器中压强是恒量，压

强不变，不一定平衡，故不选A；

B. 根据化学平衡定义，浓度不变一定平衡，所以混合气体中c(CO)不变一定达到平衡状态，故选B；

C. 反应前后气体质量不变、容器体积不变，根据?=体的密度不变，反应不一定平衡，故不选C；

D. 反应达到平衡时，浓度不再改变，c(CO)=c(CO2)不能判断浓度是否改变，所以反应不一定平衡，故不选D；

E. 正反应吸热，温度是变量，平衡常数只与温度有关，化学平衡常数K不变，说明温度不变，反应一定达到平衡状态，故选E；

F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选F；

（4）某温度下， c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，即K =此时的温度为830℃。

m，混合气体的密度是恒量，混合气Vc?CO?c?H2O? =1，根据表格数据，

c?CO2?c?H2?

4．在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO2(g)+H2(g)衡常数K和温度t的关系： t℃ K 700 2.6 800 1.7 850 1.0 1000 0.9 1200 0.6 CO(g)+H2O(g)，其平

（1）K的表达式为：_________；

（2）该反应的正反应为_________反应（“吸热”或“放热”）；

（3）下列选项中可作为该反应在850℃时已经达到化学平衡状态的标志的是：_________。

A．容器中压强不再变化 B．混合气体中CO浓度不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．c(CO2)=c(CO)=c(H2)=c(H2O)

（4）当温度为850℃，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见表： CO H2O CO2 H2 0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol 此时上述的反应中正、逆反应速率的关系式是_________（填代号）。 A．v(正)＞v(逆) B．v(正)＜v(逆) C．v(正)＝v(逆) D．无法判断（5）在700℃通过压缩体积增大气体压强，则该反应中H2(g)的转化率_________（“增大”、“减小”或“不变”）；工业生产中，通过此方法使容器内气体压强增大以加快反应，却意外发现H2(g)的转化率也显著提高，请你从平衡原理解释其可能原因是__________________________________________。

Ⅱ.设在容积可变的密闭容器中充入10molN2(g)和10molH2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为0.25。（6）求该条件下反应N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)的平衡常数__________。（设该条

件下，每1mol气体所占的体积为VL）上述反应的平衡时，再充入10mol的N2，根据计算，平衡应向什么方向移动?[需按格式写计算过程，否则答案对也不给分]__________。【答案】

c(CO)c?H2O?c?CO2?c?H2? 放热 B、D B 不变压强增大使水蒸气液化，平衡向右移动

8V2(mol·L-1)-2 平衡向逆反应方向移动【解析】【分析】

根据平衡常数随温度的变化规律分析反应的热效应，根据化学平衡状态的特征分析达到化学平衡状态的标志，根据平衡移动原理分析化学平衡影响化学平衡移动的因素，根据浓度商与平衡常数的关系分析平衡移动的方向。【详解】

（1）根据化学平衡常数的定义，可以写出该反应的K的表达式为

c(CO)?c?H2O?c?CO2??c?H2?；

（2）由表中数据可知，该反应的平衡常数随着温度的升高而减小，说明升高温度后化学平衡向逆反应方向移动，故该反应的正反应为放热反应；

（3）A．该反应在建立化学平衡的过程中，气体的分子数不发生变化，故容器内的压强也保持不变，因此，无法根据容器中压强不再变化判断该反应是否达到平衡；

B．混合气体中CO浓度不再变化，说明正反应速率等于逆反应速率，该反应达到化学平衡状态；

C．由于容器的体积和混合气体的质量在反应过程中均保持不变，故混合气体的密度一直保持不变，因此，无法根据混合气体的密度不再变化判断该反应是否到达化学平衡状态； D．由表中数据可知，该反应在850℃时K=1，当c(CO2)=c(CO)=c(H2)=c(H2O) 时，