第一章化学反应与能量.docx

第一章化学反应与能量.docx

《第一章化学反应与能量.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章化学反应与能量.docx（60页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第一章化学反应与能量

第二章化学反应速率与化学平衡

第一节化学反应速率

【基础知识】

1．在容积不变的反应器中，化学反应速率通常用

来表示，即：

，浓度的单位一般为，时间可以根据反应的快慢用、或表示。

2．化学反应速率是通过测定的，包括能够直接观察的某些性质，如

和，也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，如、、、等。

在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，人们常利用

来跟踪反应的过程和测量反应的速度。

【巩固练习】

1．现有反应4NH3+5O2＝4NO+6H2O，反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）、表示，其关系正确的是（）

A．4v（NH3）＝5（O2）B．4v（NH3）＝5v（H2O）

C．4（O2）＝5v（NO）D．4v（NH3）＝5v（NO）

2．在一定条件下，在体积为VL的密闭容器中发生反应：

mA+nB

pC。

t秒末，A减少了1mol，B减少了1.25mol，C增加了0.5mol。

则m∶n∶p应为（）

A．4∶5∶2B．2∶5∶4C．1∶3∶2D．3∶2∶1

3．在一密闭容器内发生氨分解反应：

2NH3

N2＋3H2。

已知NH3起始浓度是2.6mol／L，4s末为1.0mol／L，若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率，则v（NH3）应为（）

A．0.04mol/（L·s）B．0.4mol/（L·s）C．1.6mol/（L·s）D．0.8mol/（L·s）

4．下列关于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反应物浓度的减小或生成物浓度的增加

B．化学反应速率为0.8mol/（L·s）指1s时某物质的浓度为0.8mol/L

C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

D．对任何化学反应来说，反应速率越快，反应越明显

5．反应mA+nB

pC，若vA=amol/（L·s）则用单位时间内C的浓度变化表示的反应速率是（）

A．m/pamol/（L·s）B．pa/mmol/（L·s）　C．ma/pmol/（L·s）　　D．mp/amol/（L·s）

6．在10L密闭容器里发生反应4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g），反应半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的速率

（X）可表示为（）

A．

（NH3）＝0.010mol/（L·s）B．

（O2）＝0.0010mol/（L·s）

C．

（NO）＝0.0010mol/（L·s）D．

（H2O）＝0.045mol/（L·s）

7．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示：

下列描述正确的是（）

A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/（L·s）

B．反应开始到10s，X的物质的量浓度为减少了0.79mol/L

C．反应开始到10s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）

8．把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反应：

3X（g）+Y（g）

nZ（g）+2W（g）。

5min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/L·min，则n的值为（）

Ａ．4B．3C．2D．1

9．将物质的量均为3.00mol物质A、B混合于5L

容器中，发生如下反应：

3A+B

2C，在反应过程中

C的物质的量分数随温度变化如右图所示：

（1）T0对应的反应速率v（正）v（逆）（用“＝”、

“＞”或“＜”表示，下同）；

（2）此反应的正反应为热；（填“放”或“吸”）

（3）X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是YX；

（4）温度T＜T0时，C%逐渐增大的原因是：

；

（5）若Y点的C的物质的量分数为25%，则参加反应的A物质的量为mol；若Y点时所消耗时间为2min，则B物质的反应速率为。

第二节影响化学反应速率的因素

【基础知识】

1．决定化学反应速率的内因是。

2．其他条件相同时，增大反应物的浓度化学反应速率，减小反应物的浓度化学反应速率。

3．对于气体反应，其他条件不变时，增大压强（减小容器容积）相当于，反应速率，减小压强（增大容器容积）相当于，反应速率。

4．其他条件相同时，升高温度反应速率，降低温度反应速率。

5．升高温度，一方面通过提高温度使分子获得更高能量，的百分数提高；另一个是因为含较高能量的分子间的也随之提高。

这两方面都使分子间的的几率提高，反应速率因此也增大。

6．催化剂能使发生反应所需的降低，使反应体系中含有的提高，从而使提高，反应速率增大。

【巩固练习】

1．下列方法能增加活化分子百分数的是（）

A．增加某一组分的浓度　　B．增体系的大压强

C．升高体系的温度D．使用合适的催化剂

2．设反应C＋CO2

2CO（正反应吸热）反应速率为v1，N2＋3H2

2NH3（正反应放热），反应速率为v2。

对于上述反应，当温度升高时，v1、v2的变化情况为（）

A．同时增大B．同时减小

C．v1增大，v2减小D．v1减小，v2增大

3．在一可变容积的密闭容器中进行反应：

C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），下列条件的改变对反应速率几乎无影响的是（）

A．增加C的量

B．将容器的体积缩小一半

C．保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大

D．保持压强不变，充入N2，使容器的体积变大

4．能提高单位体积内活化分子数，但不改变活化分子百分数的是（）

A．增大反应物的浓度B．增大气体压强

C．升温D．使用催化剂

5．Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的化学方程式为：

。

下列各组实验中，溶液中最先变浑浊的是（）

反应

反应物

H2O

温度

Na2S2O3

H2SO4

V

℃

v（mL）

c（molL－1）

v（mL）

c（molL－1）

（mL）

A

10

5

0.1

10

0.1

5

B

10

5

0.1

5

0.1

10

C

30

5

0.1

5

0.1

10

D

30

5

0.2

5

0.2

10

6．下列条件一定能使反应速率加快的是：

①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入MnO2（）

A．全部B．①②⑤C．②D．②③

7．100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。

可向反应物中加入适量的（）

A．硫酸钠（固体）B．水

C．硫酸钾溶液D．硫酸铵（固体）

8．NO和CO都是汽车排放尾气中的有害物质，它们能缓慢反应生成N2和CO2，对此反应下列叙述正确的（）

A．使用催化剂并不能改变反应速率B．使用催化剂可以加快反应速率

C．降低压强能加快反应速率D．降温可以加快反应速率

9．下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是（）A．2SO2+O2

2SO3B．CO+H2O（g）

CO2+H2

C．CO2+H2O

H2CO3D．H++OH-

H2O

10．下列说法正确的是（）

A．活化分子碰撞即发生化学反应

B．升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子碰撞次数

C．某一反应的活化分子的百分数是个定值

D．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞

11．用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（）

A．对该反应体系加热B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸

C．滴加少量的CuSO4溶液D．不用铁片，改用铁粉

12．反应3Fe（s）+4H2O====Fe3O4（s）+4H2（g），在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：

（1）增加Fe的量，其正反应速率（填变快、不变、变慢，以下相同）。

（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率，逆反应速率。

（3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率，逆反应速率。

（4）保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率，逆反应速率。

13．

（1）将等质量的Zn粉分别投入a：

10ml0.1mol／LHCl和b：

10ml0.1mol／L醋酸中。

①若Zn不足量，则反应速率ab（填＞＝或＜＝）

②若Zn过量，产生H2的量ab（填＞＝或＜＝）

（2）将等质量Zn粉分别投入pH＝1体积均为10mL的a：

盐酸b：

醋酸中

①若Zn不足量，则反应速率ab（填＞＝或＜＝）

②若Zn过量，产生H2的量ab（填＞＝或＜＝）

14．把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度稀盐酸的试管中，

发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图所示。

其中

t1~t2段速率变化的原因是，

t2~t3段速率变化的原因是。

第三节化学平衡

1．在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，　　　　　

，这时的状态也就是在给定条件下，反应达到了“限度”。

对于可逆反应体系，我们称之为状态。

2．如果　　　　　　　　　，平衡就向着　　方向移动，这就是著名的勒夏特列原理。

3．催化剂能够，因此它对化学平衡的移动没有影响。

4．对于一般的可逆反应，mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g），当在一定温度下达到平衡时，K=。

K只受影响，与无关。

【巩固练习】

1．下列说法正确的是（）

A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等

B．在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态

C．在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动

D．在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态

2．一定条件下的反应：

PCl5（g）

PCl3（g）＋Cl2（g）ΔH>0，达到平衡后，下列情况使PCl5分解率降低的是（）

A．温度、体积不变，充入氩气B．体积不变，对体系加热

C．温度、体积不变，充入氯气D．温度不变，增大容器体积

3．在一定条件下，发生CO（g）＋NO2（g）

CO2（g）＋NO（g）ΔH<0的反应，达到平衡后，保持体积不变，降低温度，混合气体的颜色（）

A．变深B．变浅C．不变D．无法判断

4．在一不可变容器中发生如下反应：

2NO2

2NO+O2ΔH0达到平衡后，升温,混合气体的（）不变

A．密度B．颜色C．压强D.总物质的量

5．在一密闭容器中进行如下反应：

2SO2（气）+O2（气）

2SO3（气），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是（）

A．SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/LB．SO2为0.25mol/L

C．SO2、SO3均为0.15mol/LD．SO3为0.4mol/L

6．氙气和氟气在一定条件下可反应达到平衡：

Xe（g）+2F2（g）

XeF4（g）

ΔH=－218kJ/mol。

下列变化既能加快反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是（）

A．升高温度B．减压C．加压D．适当降温

7．下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是（）

A．氯水中有下列平衡Cl2+H2O

HCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅

B．对2HI（g）

H2（g）+I2（g），平衡体系增大压强可使颜色变深

C．反应CO+NO2

CO2+NOΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动

D．合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取降低温度的措施

8．有一处于平衡状态的反应：

X（s）＋3Y（g）

2Z（g），ΔH＜0。

为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是（）

①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出Z

A．①③⑤B．②③⑤C．②③⑥D．②④⑥

9．现有反应X（g）+Y（g）

2Z（g），ΔH＜0。

右图表示从反应开始到t1s时达到平衡，

在t2s时由于条件变化使平衡破坏，到t3s时又达平衡。

则在图中t2s时改变的条件可能是（）

A．增大了X或Y的浓度B．增大压强

C．增大Z的浓度D．升高温度

10．接触法制硫酸通常在400～500℃、常压和催化剂的作用下，用SO2与过量的O2反应生成SO3。

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）；ΔH<0。

在上述条件下，SO2的转化率约为90%。

但是部分发达国家采用高压条件生成SO3，采取加压措施的目的是（）

A．发达国家电能过量，以此消耗大量能源

B．高压将使平衡向正反应方向移动，有利于进一步提高SO2的转化率

C．加压可使SO2全部转化为SO3，消除SO2对空气的污染

D．高压有利于加快反应速率，可以提高生产效率

11．在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：

2NO2（g）

2NO（g）+O2（g）

ΔH＞0，达到平衡。

当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是（）

A．当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量

B．当X表示压强时，Y表示NO2的转化率

C．当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度

D．当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量

12．右图曲线a表示放热反应X（g）+Y（g）

Z（g）+M（g）+N（s）

进行过程中X的转化率随时间变化的关系。

若要改变起始条

件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）

A．升高温度B．加大X的投入量

C．加催化剂D．增大容器的体积

13．可逆反应A+B（s）

C达到平衡后，无论加压或降温，B的转化率都增大，则下列结论正确的是（）

A．A固体，C为气体，正反应为放热反应

B．A为气体，C为固体，正反应为放热反应

C．A为气体，C为固体，正反应为吸热反应

D．A、C均为气体，正反应为吸热反应

14．一定温度下，将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中，在一定条件下反应：

PCl3+Cl2

PCl5,各物质均为气态。

达平衡后，PCl5为0.8mol。

若此时再移走2molPCl3和1molCl2，相同温度下达到平衡，PCl5的物质的量为（）

A．0.8molB．0.4mol

C．0.4mol＜x＜0.8molD．＜0.4mol

15．某温度下，将2mo1A和3mo1B充入一密闭容器中，发生反应：

aA（g）＋B（g）

C（g）＋D（g），5min后达到平衡。

已知该温度下其平衡常数K=1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）

A．a=1B．a=2

C．B的转化率为40%D．B的转化率为60%

16．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：

X+2Y

2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于（）

A．33%B．40%C．50%D．65%

17．将H2（g）和Br2（g）充入恒容密闭容器，常温下发生反应H2（g）+Br2（g）

2HBr（g）

平衡时Br2（g）的转化率为a；若初始条件相同，加热下进行上述反应，平衡时Br2（g）的转化率为b。

a与b的关系是（）

A．a＞bB．a=bC．a＜bD．无法确定

18．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：

①NH4I（s）

NH3（g）＋HI（g）；②2HI（g）

H2（g）＋I2（g）。

达到平衡时，

c（H2）＝0.5mol·L－1，c（HI）＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为（）

A．9B．16C．20D．25

19．可逆反应2Cl2（g）+2H2O（g）

4HCl（g）+O2（g）ΔH>0，在一定条件下达到平衡后，分别采取下列措施（填“增大”、“减小”或“不变”）：

（1）降低温度，Cl2的转化率；v正；

（2）保持容器体积不变，加入He，则HCl的物质的量。

（3）保持容器压强不变，加入He，则O2的体积分数；

（4）若温度和体积不变，反应从Cl2和H2O开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度，相对分子质量。

20．某温度下：

A+B

2C，反应达到平衡状态。

（1）如果A为气体，且增大压强时，通过平衡移动使A的平衡浓度增大，则B为（填状态），原因是。

（2）如果减少或增加B物质的量，平衡不移动，则B是（填“状态”）。

（3）如果升温，C的平衡浓度降低，此反应的逆反应是（填“吸热”或“放热”）反应。

21．在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g ）ΔH＜0反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如下图：

（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH3）为。

（2）该反应的化学平衡常数表达式K。

（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为。

A．0.20mol/LB．0.12mol/LC．0.10mol/LD．0.08mol/L

（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡_________________________移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲

22．工业生产硝酸的流程图如下

请回答下列问题：

（1）写出硝酸在工农业生产中的重要作用（任写一条）。

（2）已知N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）；ΔH＝－92.4kJ·mol－1。

请回答：

①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如右图所示。

图中tl时引起平衡移动的条件可能是。

其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时

间是。

②温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入

0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50﹪。

则该反应的化学平衡常数的数值为。

（3）氨催化氧化的化学方为，该反应

是放热反应，当温度升高时，反应的化学平衡常数K值____（增大、减小、无影响）。

（4）工业上常用纯碱溶液来吸收硝酸厂尾气中的二氧化氮，吸收产物中有亚硝酸钠、硝酸钠和二氧化碳，该化学方程为；

还可以利用氢气在催化剂下把氮的氧化物还原为和水。

23．反应A（g）+B（g）

C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

（1）该反应是________________反应（填“吸热”“放热”）；

（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_____

（填“增大”“减小”“不变”），原因是

；

（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?

，原因是。

（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：

E1________，E2________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

第四节化学反应进行的方向

【基础知识】

1．有关化学反应进行的、、和化学反应的是化学反应原理的三个重要组成部分。

2．科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于和由变为的自然现象，提出了互相关联的判据和判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。

3．在密闭条件下，体系有从有序自发地转化为无序的倾向，因为与有序体系相比，无序体系更加稳定，科学家用来量度这种混乱的程度。

在与外界隔离的体系中，自发过程将导致，即。

这个原理也叫做。

用来判断过程的方向时，就称为。

同一种物质，应该存在着时的熵值最大、时次之、时最小。

4．由判据和判据组合而成的判据，将更适合于所有的过程。

【巩固练习】

1．能用能量判断下列过程的方向的是（）

A．水总是自发地由高处往低处流

B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行

C．有序排列的火柴散落时成为无序排列

D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排序的几率大

2．某反应2AB（g）

C（g）+3D（g）在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为（）

A．ΔH<0，ΔS>0B．ΔH<0，ΔS<0C．ΔH>0，ΔS>0D．ΔH>0，ΔS<0

3．下列说法中正确的是（）

A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热的都是非自发的

B．自发反应熵一定增大，非自发反应熵一定减小或不变

C．自发反应在恰当条件下才能实现

D．自发反应在任何条件下都能实现

4．下列自发反应可用能量判据来解释的是（）

A．硝酸铵自发地溶于水

B．2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g）ΔH＝＋56.7kJ/mol

C．（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g）ΔH＝＋74.9kJ/mol

D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－285.8kJ/mol

5．下列反应常温时能自发进行，并既能用能量判据又能用熵判据解释的是（）

A．HCl+NH3=NH4Cl

B．2KClO3=2KCl+3O2↑

C．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

D．Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+NH3+10H2O

6．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：

C（s,石墨）+O2（g）＝CO2（g）

ΔH＝－393.5kJ/molC（s,金刚石）+O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－395.4kJ/mol

关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（）

A．石墨转化为金刚石是自发的过程B．金刚石转化为石墨是自发的过程

C．石墨比金刚石能量低D．金刚石比石墨能量低

7．下列关于判断过程方向的说法正确的是（）

A．所有自发进行的化学反应都是放热反应

B．高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应

C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有过程

D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同

8．下列反应中，熵显著增加的反应是（）