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)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)