第一讲《化学反应速率与化学平衡》习题解析例题一:某温度下按照如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入40mL 2.5mol·L-1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10s时恰好收集到气体的体积为50mL（若折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL），在该温度下，下列说法不正确的是（）A.用锌粒表示10s内该反应的速率为0.013g·s-1B.忽略锥形瓶溶液体积的变化，用H＋来表示10s该反应的速率为0.01mol·(L·s)-1C.忽略锥形瓶溶液体积的变化，用Zn2+来表示10s该反应的速率为0.01mol·(L·s)-1D.用H2表示10s内该反应的速率为0.004mol·(L·S)-1解答：Zn + 2H+ = Zn2++ H2 ↑65g 1mol 1mol 22.4L0.13g 0.004mol 0.002mol 0.0448LA.用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.13g/10s = 0.013g·s-1，故A正确；B.ѵ(H+) = (0.004mol/0.04L)/10s = 0.01mol·(L·s)-1,故B正确；C.ѵ(Zn2+）= 0.5ѵ(H+) = 0.005mol·(L·s)-1，故C错误；D.[(0.048/22.4)/0.05]mol·L-1/10s = 0.004mol·(L·s)-1,故D正确。
分析：根据生产氢气的体积计算小号氢离子的物质的量、消耗锌的质量，然后根据速率表达式计算。
例题二:下列说法正确的是（）A.能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞B.反应物分子的每次碰撞都能发生化学反应C.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞D.增大反应物浓度时，活化分子百分数增大解答：A.能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞，有效碰撞的条件：①活化分子，②有合适的取向，所以只有活化分子的有效碰撞才能发生化学反应，故A正确；B.活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞，只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，故B错误；C.反应物分子的每次碰撞不一定都发生化学反应，可能是无效碰撞，故C错误；D.增大反应物浓度，增大单位体积内活化分子个数，但活化分子百分数不变，故D错误。
分析：有效碰撞理论，有效碰撞发生的条件。
例题三:下列叙述正确的是（）A.反映的活化能越小，单位时间内有效碰撞越多B.反映的活化能越大，单位时间内有效碰撞越多C.反映的活化能越小，单位时间内有效碰撞越少D.反应物的活化能太小，单位时间内几乎无有效碰撞解答：A.反应的活化能越小，活化分子数目越多，单位时间有效碰撞越多，故A正确；B.反应的活化能越大，活化分子数目越少，单位时间有效碰撞越少，故B错误；C.反映的活化能越小，活化分子数目越多，单位时间有效碰撞越多，故C错误；D.反应的活化能太小，则会有很多活化分子，单位时间会发生很多有效碰撞，故D错误。
分析：活化分子与活化能知识点的运用。
例题四:反应3Fe(s)+4H2O(g)高温==Fe3O4(s)+4H2(g) 在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）A.增加铁的量B.将容器体积缩小一半C.升高温度D.压强不变，充入N2使容器体积变大解答：A.Fe为固体，增加铁的量，反应速率不变，故选A；B.将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，故B错误；C.升高温度，正逆反应速率均增大，故C错误；D.压强不变，充入N2使容器的体积增大，反应气体的浓度减小，反应速率减小，故D不选。
分析：对于反应3Fe(s)+4H2O(g)高温⇋Fe3O4(s)+4H2(g) 来说，增大压强、浓度、升高温度以及增大固体的表面积都可以增大反应速率，以此作答。
本题主要考察化学平衡的影响因素。
例题五:对于反应4A+2B ⇋3C，下列说法正确的是（）A.某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同B.其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小C.其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快D.若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化解答：A.不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，其数值可能相等，也可能不相等，但表示反应快慢相等，故A错误；B.其他条件不变，降低温度，活化分子百分数减小、活化分子数目减小，反应速率减慢，故选B；C.若没有气体参与，增大压强基本不影响化学反应速率，故C错误；D.若A为固体或纯液体，增加或减少A的物质的量，其浓度不变，不影响反应速率，故D 错误。
分析：影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种，特别注意的是物质的量的变化不一定会引起浓度变化。
例题六:某研究小组拟用定量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如图一所示的装置。
（1）检查图1所示装置气密性的的方法是________________________________（2）若要比较产生气体的快慢，可以测量相同时间段内产生气体的体积，也可以测量__________________（3）实验测得铝丝产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图2所示，则t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的的主要原因是__________________解答：（1）化学实验装置的气密性检验的原理是使装置内外的压强不相等，基本方法是观察气泡或液面变化，该装置利用不漏气装置内的空气受热膨胀，有空气从导管口逸出要检查装置的气密性，可以用手握住锥形瓶，使瓶内的温度升高，压强增大，若气密性良好，则会观察到乙中长导管内的液面会上升，故答案为：用手捂住锥形瓶，观察乙中长导管内液面是否上升；（2）比较·产生气体的快慢，还可以测定产生相同的氢气所需要的时间，故答案为：产生相同体积的气体所需时间；（3）金属与酸的反应为放热反应，温度影响反应的速率，温度越高，反应的速率越快，故答案为：反应放热，溶液温度升高使反应速率加快。
分析：检查装置气密性可以使用让装置温度升高压强增大的方法，观察气泡或液面变化；比较产生气体的快慢，可以测量相同时间段内产生气体的体积，也可以测定产生相同的氢气所需要的时间；金属与酸的反应为放热反应，温度影响化学反应速率。
例题七:可逆反应2NO2⇋2NO+O2逆在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）A.混合气体的颜色不在改变的状态B.生成NO、O2的速率之比为2:1C.NO2、NO、O2的物质的量浓度比为2:2:1D.混合气体的密度不再改变的状态解答：此题列出了判断可逆反应是否达到平衡状态的各种肯泵情况，应从平衡状态的两个重要特征上判断（1）v（正）= v（逆），（2）混合物中各组成成分的百分含量不变。
A.NO2是红棕色气体，颜色不变时说明NO2的浓度保持不变，符合特征（2），故A正确；B.反应速率之比始终等于化学计量数之比，所以用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2：2：1的状态不一定是平衡状态，故B错误；C.NO2、NO、O2的物质的量浓度比为2：2：1，不能说明正逆速率相同，不能证明反应达到平衡状态，故C错误；D.容器中是恒容条件，气体质量不变，体积不变，则ρ始终不变，不能说明平衡状态，故D错误。
分析：误平衡状态的两个重要特征上判断：（1）v（正）= v（逆），（2）混合物中各组成成分的百分含量不变，据此分析。
例题八:一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g) ⇋Y(g)+Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是（）A.混合气体的密度不在变化B.反应容器中Y的质量分数不变C.2v正（X）= v逆（Y）D.单位时间内生成1mol Y的同时生成2mol X解答：A.该反应是一个反应前后气体的质量改变的化学反应，当反应达到平衡状态时，混合气体的质量不再发生变化，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以该反应达到平衡状态，故A错误；B.根据平衡状态的概念可知，当反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变时即是平衡状态，所以反应容器中Y的质量分数不变，是平衡状态，故B错误；C.X的分解速率属于正速率，Y的消耗速率属于逆速率，二者之比为2：1时，该反应达到平衡状态，速率纸币等于化学方程式计量数之比，v正（X）=2v逆（Y），说明反应达到平衡状态，2v正（X）=v逆（Y），不能说明反应达到平衡状态，故C符合；D.单位时间内生成1mol Y为正速率，生成2mol X为逆速率，而且正逆速率之比等于化学计量数之比，是平衡状态，故D错误。
分析：达到反应平衡状态时，在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量保持不变，该反应就达到平衡状态，据此分析。
例题九:在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g) ⇋C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（）A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量解答：A.混合气体的压强，始终未变，故A错误；B.混合气体的平均相对分子质量，说明气体的总质量不变，所以正逆反应速率相等，故B 正确；C.A的物质的量浓度，从反应开始到平衡始终不变，故C错误；D.气体的总物质的量，从反应开始到平衡始终不变，故D错误。
分析：根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反到达平衡状态。