12．在一定温度下，向一个2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2
和3 mol H2，发生反应：N2＋3H2
2NH3。经过一段时间后，测得容器内
压强是起始的0.9倍，在此时间内，H2平均反应速率为0.1 mol/(L·min)，则所经过的时间为( ) A．2 min C．4 min
B．3 min D．5 min
解析 设参加反应的N2的物质的量为x，根据化学方程式： N2 ＋ 3H2 === 2NH3 起始物质的量(mol) 1 3 0 反应的物质的量(mol) x 3x 2x 测定时物质的量(mol) 1－x 3－3x 2x 反应后总物质的量为：1－x＋3－3x＋2x＝4－2x
根据阿伏加德罗定律的推论：物质的量之比等于压强之比，列式可得：4 mol1
＝，解得：x＝0.2 mol。参加反应的H2的物质的量：n(H2)＝3x
4 mol－2x0.9
Δc
＝0.6 mol，可得H2的浓度变化为0.3 mol/L，由v(H2)＝Δt＝0.1 mol/(L·min)，故可得反应时间为3 min。 答案 B 二、填空题
13．(2015·南昌检测)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)。
(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”、“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示平均反应速率为________________。
(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________________________________________________________。 (4)根据如图判断，10 min时改变的反应条件可能是________(填写编号，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。 a．加入催化剂 c．降低温度
b．缩小容器容积 d．增加O2的物质的量
解析 (1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为
0.04 mol
≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中
2 L×15 min
SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段，即15～20 min和25～30 min反应处于平衡状态。(4)10～15 min三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。 答案 (1)减小
(2)减小 1.33×103 mol·L1·min1
－
－
－
(3)15～20 min,25～30 min (4)ab d 14．已知：
催化剂
――→
124 kJ·mol－1
＋H2(g) ΔH＝＋
若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变
化状况如图所示(第10 min到14 min的表示出)：
浓度变化曲线未
(1)第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________(填“<”、“>”或“＝”)T(8)；第10 min时反应改变的条件是________________________________________________________________。 (2)比较产物苯乙烯在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小________________________。
(3)反应物乙苯在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小：v(5～6)大于v(15～16)，原因是________________________________________。 解析 (1)由题图看出，4 min时各物质浓度不变，4 min后平衡正向移动，8 min时达到平衡，则4 min时改变的条件应为升高温度，故T(2) 的浓度 (2)v(5～6)>v(2～3)＝v(12～13) (3)温度相同，反应物浓度5～6 min大，化学反应速率大 15．(2017·广州模拟)在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应：aA(g)＋bB(g) pC(g) ΔH＝？反应情况记录如下表： 时间 0 min 第2 min 第4 min 第6 min 第8 min 第9 min c(A)/mol·L－1 1 0.8 0.4 0.4 0.1 0.05 c(B)/mol·L－1 3 2.6 1.8 1.8 2.0 1.9 c(C)/mol·L－1 0 0.4 1.2 1.2 1.8 0.3 请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题： (1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)＝________mol·L－1·min－1。 (2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态，若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件，则改变的条件分别可能是： ①第2 min________或________； ②第6 min____________________； ③第8 min____________________。 (3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ，则该反应的ΔH＝________。 0.8 mol·L－1－0.4 mol·L－1－1－1 解析 (1)v(A)＝ ＝0.2 mol·L·min。 2 min (2)①从2 min～4 min来看，A、B、C的浓度变化量比前2 min大，说明反应速率加快了，故2 min时改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。②第6 min改变条件后，达到第8 min时，作为反应物，A的浓度减少而B的浓度增加，可知改变的条件为增加B的浓度。③从0～2 min来看，A、B、C的浓度变化量分别为0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.4 mol·L－1可知a、b、p分别为1、2、2，从第9 min的数据来看，C的浓度大幅度减小，而A、B浓度也减小，且减小量与化学方程式中化学计量数成正比，可知第8 min改变的条件为减小C的浓度。 (3)从开始到第4 min消耗A 1.2 mol，共放出热量235.92 kJ，故每消耗1 mol A235.92 kJ 放出热量：1.2 mol＝196.6 kJ·mol－1，由(2)的分析可知A的化学计量数为1，故该反应的ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 答案 (1)0.2 (2)①使用催化剂 升高温度 ②增加B的浓度 ③减小C的浓度 (3)－196.6 kJ·mol－1
第1课时 化学反应速率及其影响因素(1)
