《化学反应原理》第二章 化学反应速率和化学平衡 答案

方法二：将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小．若以物质A为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速率，则有：
υ(A)∶υ(B)＝1∶3，则②表示的υ(A)＝0.2mol/(L·s)
υ(A)：υ(C)＝1∶2，则③表示的υ(A)＝0.2mol/(L·s)
υ(A)∶υ(D)＝1∶2，则④表示的υ(A)＝0.225mol/(L·s)
则υ(N2)= =0.1 mol／(L·min)
υ(H2)= =0.3 mol／(L·min)
υ(NH3)= =0.2 mol／(L·min)
方法二：在求得υ(N2)= =0.1 mol／(L·min)
后利用υ(N2）∶υ(H2)∶υ(NH3)=1∶3∶2
则很易求得υ(H2）=0.3 mol／(L·min)，υ(NH3）=0.2 mol／(L·min)
〖点评〗通入一定气体后反应速率的变化，关键是分析反应物的浓度是否发生了变化。
〖例题2〗增大反应物浓度或增大生成物浓度都将增大反应速率；温度、压强(对有气体参加的反应有影响)、催化剂的影响是广泛的，不论反应吸热、放热，温度升高都将增大反应速率(反应物能量升高、活化分子百分数升高)；不论气体体积增大还是缩小的反应，增大压强都将增大反应速率(反应物浓度增大、活化分子总数增大)；正催化剂将增大反应速率，负催化剂减小反应速率．因此选项A正确．
反应速率/mol·L－1·min－1
1mol·L－1的硫酸
长
小
4mol·L－1的硫酸
短
大
实验结论：4mol·L－1的硫酸与锌反应比1mol·L－1的硫酸与锌反应快。
注意事项：①锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同；②40ml的硫酸溶液加入要迅速；③装置气密性要好，且计时要迅速准确。
问题思考：锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn + 2H+= Zn2++ H2↑，因此我们还可以利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、硫酸浓度的变化等来测量化学反应速率。
增加
增加
不变
增加
加快
增加
增加
不变
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
★勤对比：
〖例题1〗A选项显然能使反应速率加快；B选项的实质是增大N2的浓度，所以也能使反应速率增大；C选项并没有改变反应物的浓度，故反应速率不变；D选项使反应速率减小。
[点评]压强对反应速率的影响，必然伴有反应容器体积的改变，归结到反应物浓度的改变，这是解题的关键。
【问题2】不是所有的化学反应都能进行完全。在一定温度和催化剂的作用下，正反应速率由大逐渐减小，逆反应速率由零逐渐增大，到某一时刻，正逆反应的速率相等，各物质的浓度不再发生变化，但是正逆反应都没有停止，只是速率相等而已。反应的最终状态与蔗糖溶解的最终状态都是两个相反过程的速率相等，某些量不再发生变化，都是处于一个动态的平衡状态。
〖点评〗外界条件对反应速率的影响要把握具体的因素。
〖例题3〗1。AB
图Ⅰ如果研究是不同催化剂对反应的影响,则应该只影响速率,不影响平衡,即图象中拐点的横坐标不同,但纵坐标应该相同,故A错误；图Ⅱ若研究的是压强对反应的影响，则应用的时间短的是高压，且高压时B的转化率应该大，故B也错误；图Ⅱ若研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高，则甲应先达到平衡，且甲的转化率低，故C正确；图Ⅲ中，甲乙达到平衡的时间不同，但平衡时混合气体的总压不变，不影响平衡，故D正确。
X由0.4mol1.0mol，增加0.6mol。Y由1.2mol1.0mol，减少0.2mol。
Z由2.0mol1.6mol，减少0.4mol。转化的物质的量之比X∶Y∶Z=3∶1∶2
据转化的物质的量之比=化学方程式各物质的系数比，得到化学方程式为：
2Z＋Y 3X
（2）2min末，X的物质的量为0.8mol，增加的物质的量为0.8－0.4=0.4（mol），容积为3L的容器，则物质的量浓度为mol·L-1，再除以时间，得X的反应速率为×=0.067[mol／(L·min)]
第
【问题1】影响化学反应速率的因素有内因和外因，内因主要是原子结构和分子结构；外因主要包括温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂等。但影响化学反应速率的决定因素是内因。
【问题2】增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小反应速率。其他条件不变时，活化分子的百分数是一定的，因此单位体积内活化分子的数目与单位体积内活化分子的总数成正比，也就是与反应物的浓度成正比。
〖例题2〗解答本题应综合分析影响反应速率的诸因素。首先，应不考虑压强和催化剂的影响，然后应想到温度和浓度对反应速率的影响。对于浓度的影响，显然能较好的解释t2――t3时间段内速率的变化，而不能解释t1--t2时间段内的变化；对于
t1――t2时间段只能考虑温度的变化，这里需深层次地挖掘出“反应是放热地，会使温度升高”这一隐含的信息。答案为：反应放热，使温度升高，反应速率增大盐酸浓度减小，反应速率减小。
第二章
第
〖例题1〗化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示，其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑，缺一不可。若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化，会误选C，只考虑氨气的浓度的变化，会误选C。若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示，会误选A。正确的计算是：
〖例题1〗1。缩小体积，会使浓度增大，压强增大，从而使反应速率增大
2。体积不变，通入稀有气体He，虽然混合气体的总压强增大，但是反应物及产物的浓度没有变化，故反应速率不变
3。保持压强不变，通入稀有气体He，由于体积增大，体系各物质浓度减少。故反应速率降低
4。通入少量H2，因体积不变，压强增大，从而使H２浓度增大，反应速率增大。
υ(O2) = 1.48×10—3mol·（L·s）—12∶4∶1
（2）0――500sυ(N2O5) = 2.96×10—3mol·（L·s）—1
500s――1000sυ(N2O5) = 2.08×10—3mol·（L·s）—1
1000s――1500sυ(N2O5) = 1.46×10—3mol·（L·s）—1减慢
（3）前2min反应速率快因为刚开始盐酸浓度较大，同时将氯化亚铁的速率换算成盐酸的速率为0.5mol·L—1·min—1大于0.25mol·L—1·min—1
〖思维能力训练〗
8.（1）υ(N2O5) = 2.96×10—3mol·（L·s）—1υ(NO2) = 5.92×10—3mol·（L·s）—1
υ()＝＝0.16mol／(L·S)
〖点评〗对化学公式、化学量的学习与掌握要注意其内涵与外延，注意单位的取用或限制。概念题的计算就要依据公式全面分析，准确判断。
【例题2】解法一：
N2+ 3H2 2NH3
起始浓度（mol·L-1）2 5 0
2min后浓度（mol·L-1）1.8 4.4 0.4
变化浓度（mol·L-1）0.2 0.6 0.4
〖点评〗对此类题的解答要正确书写出化学方程式，找出始态和终态，依据化学计量数准确求出变化浓度，严格解题的规范，便能顺利求解。
〖例题3〗方法一：由反应速率之比与物质的化学计量数之比，比较后作出判断．
由化学方程式A＋3B＝2C＋2D得．
υ(A)∶υ(B)＝1∶3，而υ(A)∶υ(B)＝0.15∶0.6＝1∶4，
【问题4】能改变化学反应速率的因素还有：分子的能量（即活化分子的数量）、反应的活化能等。改变温度是通过改变了分子的能量，改变了活化分子的百分数来改变化学反应速率的。
从物理学知识知：升高温度可以提高物质、提高分子的能量，可以增大分子运动的速率，所以升高温度后，使分子获得了更高的能量，增大了活化分子的数量和比例，另一方面分子运动的加速、能量的升高也大大提高了有效碰撞的频率，反应速率也因此而加快。
（3）图中X、Y、Z三条曲线均未通过原点可断定该反应是由正、逆反应同时开始反应的，则为答案。
〖点评〗本题为考查识图能力，化学反应速率的概念及简单计算；遇到图像题，一定要看清横、纵坐标，注意单位。
〖基础知识巩固〗1.C 2.D 3.B 4.CD 5.C 6.A 7.B8．(1)A(1)B9．C
10．(1)均为0.05 mol/(L·min) (2)均为0.5mol/L (3)0.2mol/L
〖点评〗催化剂只能同等程度的改变化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，但不能使平衡移动。。
〖基础知识巩固〗1.C2.BC3.A4.B 5.C6.B
7.锌和碘的反应需要较高的能量，故常温下锌粉碘粉混合没有明显现象。水是该反应的催化剂，它大大降低了反应所需要的能量，增加了单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，大幅度增加了锌和碘反应的速率，使反应剧烈进行。由于该反应是放热反应，放出的热量使体系温度迅速升高，固态碘受热升华产生大量紫色气体
9.（1）KClO3+ 6NaHSO3= 3Na2SO4+ 2KCl + 3H2SO4溶液中，c(H+)增大，化学反应速率加快
（2）H2SO4和NaHSO3之间反应使H+及HSO3—浓度减小，化学反应速率减慢
第
【问题1】催化剂是通过降低了反应的活化能来加快化学反应速率的。因为催化剂不能增加反应物的分子总数，也不能增加反应物分子的能量，在此前提下能加快化学反应速率的唯一因素就是活化能。
〖点评〗本题中的曲线是速率—时间（v—t）曲线，这里的v是指对应每一时刻的瞬时速率，不同于第一节时计算的平均速率。
〖基础知识巩固〗1.BC 2.B 3.BC 4.AB 5.C
6.（1）增大（2）增大（3）减小（4）增大（5）不变（6）增大
7.（1）υ(FeCl2) = 0.25mol·L—1·min—1（2）υ(HCl) = 0.25mol·L—1·min—1