摘要：15．化学反应速率与温度和反应物浓度成正比.反应 A+B → C 的反应速率方程式为:v = k c (A) c (B). v为反应速率. k为速率常数.当c (A) = c (B) = 1mol/L时.反应速率在数值上等于速率常数.下列说法正确的是( ) (A) 只增大c (A)时.v也增大 (B) 只增大c (A)时.v值不变 (C) 只升高温度时.k值不变 (D) 只升高温度时.k值变小
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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是
CD
CD
A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O2
| ||
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=
1
1
（溶液体积变化忽略不计）II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是
②③
②③
（填序号）①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
时间（h） 物质的量（mol） |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| N2 | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
| H2 | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
| NH3 | 0 | 0.20 | N2 | 1.00 | 1.00 |
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.66kJ
27.66kJ
②此条件下该反应的化学平衡常数K=
| 4 |
| 27 |
| 4 |
| 27 |
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向
正反应
正反应
方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是______
A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O2
2H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=______ （溶液体积变化忽略不计）
II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是______（填序号）
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
根据表中数据计算：
①反应进行到2小时时放出的热量为______
②此条件下该反应的化学平衡常数K=______（保留两位小数）
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向______ 方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．
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I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是______
A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O2
| ||
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=______ （溶液体积变化忽略不计）
II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是______（填序号）
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
时间（h） 物质的量（mol） |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| N2 | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
| H2 | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
| NH3 | 0 | 0.20 | N2 | 1.00 | 1.00 |
①反应进行到2小时时放出的热量为______
②此条件下该反应的化学平衡常数K=______（保留两位小数）
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向______ 方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．
T℃时反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．（1）写出该反应的热化学方程式（用E1、E2或E3表示，下同）
2SO2（g）+O2（g） 
2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol
2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol
2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol（2）T℃时将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应．2min时反应达到平衡，此时测得反应物O2还剩余0.1mol，则达到平衡时SO2的转化率为
60%
60%
，反应放出
放出
（填“放出”或“吸收”）0.9E3
0.9E3
热量．（用E1、E2或E3表示）（3）下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是
①②④
①②④
（填序号）①SO2的体积分数不再发生变化 ②容器内压强不再发生变化 ③容器内气体原子总数不再发生变化 ④相同时间内消耗2n molSO2的同时生成n molO2 ⑤相同时间内消耗2n molSO2的同时生成2n molSO3
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1、E2和E3的变化是：E1
减小
减小
，E2减小
减小
，E3不变
不变
（填“增大”“减小”或“不变”）．（5）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应．写出两电极的电极反应式：
+：O2+4e-+4H+═2H2O
+：O2+4e-+4H+═2H2O
，-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为
16：29
16：29
．（6）SOCl2是一种无色液体，可与碳共同构成锂电池的正极材料，且其放电时也有SO2气体产生．写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
．
甲醇合成反应为：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) 工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
(1)制备合成气：CH4+H2O（g）CO+3H2。为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2：CO2+H2=CO+H2O。为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧
化碳体积比为__________。
(2)合成甲醇：①反应过程中物质能量变化如右图所示。写出合成甲醇的热化学方程式__________________ 。
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将lmolCO和2molH2通人容器中，分别恒温在300℃和500℃反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：
(表中数据单位：mol·L—1)
②300℃时反应开始10分钟内，H2的平均反应速率为__________。
③500℃时平衡常数K的数值为___________。
④300℃时，将容器的容积压缩到原来的1／2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系 产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减小 b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加 d．重新平衡时c(H2)／c(CH3OH)减小
（3）甲醇直接燃烧会产生一定的污染，某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示甲醇燃料电池， 该电池负极的电极反应式为 ；工作一段时间后，当9．6g甲醇完全反应时，有 NA个电子转移。
氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
| 实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
| ① | 10 mL 2%H2O2溶液 | 无 |
| ② | 10 mL 5%H2O2溶液 | 无 |
| ③ | 10 mL 5%H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 |
| ④ | 10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 |
| ⑤ | 10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是________(填一种即可)。
(2)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是________。
Ⅱ.资料显示，某些金属离子对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢，实验时可以通过测量________或________来比较；
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。解释反应速率变化的原因：________，计算H2O2的初始物质的量浓度为________。(保留两位有效数字，在标准状况下测定)
Ⅲ.(1)为了加深对影响反应速率因素的认识，老师让甲同学完成下列实验：
在Ⅱ中的实验装置的锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸，10 s时收集产生的H2体积为50 mL(若折合成标准状况下的H2体积为44.8mL)，用锌粒来表示10s内该反应的速率为______g/s；
(2)根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是________(填序号)。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益 查看习题详情和答案>>