【文档说明】(新高考)高考化学一轮复习课时练习第7章第1讲化学反应速率(含解析).doc,共(36)页,865.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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化学反应速率与化学平衡第1讲化学反应速率课程标准知识建构1.知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的,认识
基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.能进行化学反应速率的简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度对化学反应速率的影响,能用一定理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。一、化学反应速率1.表示方法通常用单位时
间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。2.数学表达式及单位v=ΔcΔt,单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。3.化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),当单位相同时,用不同反应物或生成物表示的
化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。【特别提醒】(1)一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。(2)由v=ΔcΔt计算得到的是一段时间
内的平均速率,用不同物质表示时,其数值可能不同,但意义相同。【诊断1】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。(1)化学反应速率为0.5mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.5mol·L-1()(2)对于任何化学反应来说,反应速率越快,
反应现象就越明显()(3)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加()(4)甲、乙两容器中分别充入2molNO2和4molNO2,5分钟后两者各反应掉NO21mol和2mol,则说明乙中反应速率大()(5)对
于反应4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l),v(NO)与v(O2)的关系为4v(NO)=5v(O2)()(6)对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),v(SO2)=1mo
l/(L·s)与v(O2)=0.5mol/(L·s)表示的反应前者快()(7)在相同的时间间隔内反应速率快的反应生成的生成物的物质的量也多()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×二、影响化学反应速率的因素1.内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al
与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。2.外因3.有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。②活化能:图中:E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,_E3为使用催化剂时的活化能,反应热为E1-E2。③有效碰撞:活化分子之
间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系【特别提醒】(1)固体或纯液体物质量的改变,不影响化学反应速率。(2)稀有气体对有气体参与的反应速率的影响①恒温恒压②恒温恒容【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。(1
)增大反应物的量,反应速率一定增大()(2)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大()(3)增大反应体系的压强,反应速率一定增大()(4)催化剂都不参加化学反应()(5)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大()答案(1)×(2)√(3)×(4)
×(5)√考点一化学反应速率的计算与比较【典例1】(2020·浙江宁波十校模拟)某温度下,在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),12
s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.前12s内,A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1B.12s后,A的消耗速
率等于B的生成速率C.化学计量数之比b∶c=1∶2D.12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ答案C解析分析图像可知,12s内A的浓度变化为(0.8-0.2)mol·L-1=0.6mol·L-1,反应速率v(A)=ΔcΔt=0.6mol·L-112s=0
.05mol·L-1·s-1,A项错误;分析图像,12s内B的浓度变化为(0.5-0.3)mol·L-1=0.2mol·L-1,v(B)=0.2mol·L-112s=160mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,3∶b=0.05∶160,则b=1,3∶c=0.05∶0.8212,则
c=2,A、B的化学计量数不同,12s后达到平衡状态,A的消耗速率不等于B的生成速率,B项错误,C项正确;消耗3molA放热QkJ,12s内消耗A的物质的量为0.6mol·L-1×2L=1.2mol,消耗1.2molA放出的热量为0.4QkJ,D项错误。【对点练1】(化学反应速
率的计算)NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,测得生成的H2O(g)占混合气
体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()A.v(N2)=0.125mol·L-1·min-1B.v(H2O)=0.375mol·L-1·min-1C.v(O2)=0.225mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.250mol·L
-1·min-1答案C解析设4min时,生成6xmolH2O(g)据题意,有6x7+x=0.4解得:x=0.5,则4min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)=3mol2L=1.5mol·L-1,v(H2O)=1.5
mol·L-14min=0.375mol·L-1·min-1,再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比,可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)=0.125mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.250mol·L-1·min-1,v(O
2)=0.1875mol·L-1·min-1。【对点练2】(化学反应速率的比较)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)。根据在相同时间内测定
的结果判断,生成氨的速率最快的是()A.v(H2)=0.01mol·L-1·s-1B.v(N2)=0.3mol·L-1·min-1C.v(NH3)=0.15mol·L-1·min-1D.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1答案B解析在速率单位相
同时,把速率除以其相应物质的化学计量数,数值大者反应速率快。A项,v(H2)=0.01mol·L-1·s-1=0.6mol·L-1·min-1,13v(H2)=0.2mol·L-1·min-1;B项,v(N2)=0.3mol·L-1·min-1;C
项,12v(NH3)=0.075mol·L-1·min-1;D项,13v(H2)=0.1mol·L-1·min-1。由此可知,B项中表示的反应速率最快。【对点练3】(用其他物理量表示的化学反应速率)工业制硫酸
的过程中,SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步,550℃时,在1L的恒温容器中,反应过程中部分数据见下表:反应时间/minSO2(g)/molO2(g)/molSO3(g)/mol042051.5102151若在起始时总压为p0kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,而气态
物质分压=总压×气态物质的物质的量分数,则10min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=________kPa·min-1。答案p030解析列出“三段式”2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)初始/mol420转化
/mol21210min/mol212气体总压之比等于气体物质的量之比,所以10min时体系总压p10min满足p0kPap10min=6mol5mol,即p10min=56p0kPa,p初始(SO2)=23p0kPa,p10min(SO2)
=56p0×25=13p0kPa,故v(SO2)=(23p0kPa-13p0kPa)÷10min=130p0kPa·min-1。(1)“三段式”法计算化学反应速率①写出反应的化学方程式。②找出各物质的起
始量、转化量、某时刻量。③根据已知条件列方程式计算。例如:反应mA(g)+nB(g)pC(g)起始浓度/mol·L-1abc转化浓度/mol·L-1xnxmpxm某时刻浓度/mol·L-1a-xb-nxmc+pxm则v(A)=xΔt
v(B)=nxm·Δtv(C)=pxm·Δt(2)化学反应速率的比较方法①换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值的大小。②比值法:在速率单位相同时,把速率除以相应物质的化学计量数,数值大者反应速率大。考点二化学反应速率的影响因素的
分析及应用【典例2】下列表格中的各种情况,可以用对应选项中的图像表示的是()选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应NaKB4mL0.01mol·L-1KMnO4溶液分别和不同浓度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反
应0.1mol·L-1的H2C2O4溶液0.2mol·L-1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1H2SO4溶液反应热水冷水D5mL4%的过氧化氢溶液分解放出无MnO2粉末加MnO2粉末O
2答案C解析由于K比Na活泼,故大小相同的金属K和Na与水反应,K的反应速率更快,又由于Na、K与H2O反应均为放热反应,随着反应的进行,放出大量的热,反应速率逐渐加快,A项不正确;由于起始时乙中H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B项不
正确;由于甲反应是在热水中进行的,温度高,故甲的反应速率大于乙,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C项正确;MnO2在H2O2的分解过程中起催化作用,故乙的反应速率大于甲,D项不正确。【对点练4】(影响化学反应速率的
因素)(2020·吉安市五校联考)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。3.04.05.06.0203012311695830158108481550312615
7据表中的递变规律,推测O3分别在条件①40℃、pH=3.0,②10℃、pH=4.0,③30℃、pH=7.0下,分解速率依次增大的顺序为()A.①②③B.③②①C.②①③D.③①②答案C解析由表中数据可知,温度越高反应
速率越快,pH越大反应速率越快,所以40℃、pH=3.0时,所需时间在31~158min之间;10℃、pH=4.0时,所需时间>231min;30℃、pH=7.0时,所需时间<15min,则分解速率依次增大的顺
序为②、①、③。故答案选C。【对点练5】(外界条件对正逆反应速率的影响)某温度下,在容积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0。下列叙述正确的是()A.向容器中充入氩气,反应速率增大B.加入少量W,逆反应速率增大C.升高温度,正、逆反应速率均增大D.将
容器的容积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大答案C解析向恒容容器中充入氩气,各反应组分的浓度不变,反应速率不变,A项错误;W为固体,加入少量W,反应速率不变,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项正确;将容器的容积压缩,可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次
数,但活化分子百分数不变,因为有效碰撞还与碰撞的角度有关,D项错误。【对点练6】(影响化学反应速率因素的原因分析)(2020·湖北荆州市高三质检)如图,这种具有不同能量的分子百分数和能量的对应关系图,叫做
一定温度下分子能量分布曲线图。图中E表示分子平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量。下列说法不正确的是()A.图中Ec与E之差表示活化能B.升高温度,图中阴影部分面积会增大C.使用合适的催化剂,E不变,Ec变小D.能量大于Ec的分子间发生的碰撞一定是有效碰撞答案D解析E表示分子的平均能量,E
c是活化分子具有的最低能量,能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞,活化分子具有的最低能量Ec与分子的平均能量E之差叫活化能,A正确;当温度升高时,使活化分子百分数增大,阴影部分面积会增大,B正确;催化剂使活化能降低,加快
反应速率,使用合适的催化剂,E不变,Ec变小,C正确;E表示分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞,D错误。(1)催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化
能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。(2)升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,但增大的程度不同;降低温度,正反应速率和逆反应速率都减小,但减小的程度不同。考点三控制变量研究影响化学反应速率的因素【典例3】已知:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):编号0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
0.1mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列说法不正确的是()A.V1=1,V2=2B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目
的是探究温度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01mol·L-1·min-1答案C解析A项,实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同,实验Ⅱ中加入了1mL水,根据控制变量的原则,溶液总体积应保持不变,
因而V1=1,类比分析可得V2=2,A正确;B项,实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同,其他条件相同,因而可知设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响,B正确;C项,酸性KMnO4溶液呈紫红色,由表中数据可知,草酸溶液过量,KMnO4可反应完全,因而可以用颜色变化来判断
反应终点,即实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色刚好褪去时结束,C错误;D项,根据实验Ⅲ中有关数据可知,Δc(KMnO4)=0.01mol·L-1×2mL4mL=0.005mol·L-1,v(KMnO4)=
ΔcKMnO4Δt=0.005mol·L-10.5min=0.01mol·L-1·min-1,D正确。控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略(1)确定变量:理清影响实验探究结果的所有因素。(2)定多变一:在探究时,先确定
其他的因素不变,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效:解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断
。【对点练7】(控制变量的应用)(2020·天津第一中学月考)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。实验混合溶液
ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计,其中:V1=________,V6=________,V9=________。答案301017.5解析若
研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4的量不同之外,其他物质的量均相同,则V1=V2=V3=V4=V5=30,最终溶液总体积相同。由实验F可知,溶液的总体积均为50mL,则V6=10,V9=17.5。【对点练8】
(控制变量的实验设计)碘在科研与生活中有重要作用,某兴趣小组用0.20mol/LKI、0.4%淀粉溶液、0.20mol/LK2S2O8、0.010mol/LNa2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:S2O2-8+2I-===2SO2-4
+I2(慢)I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O2-
3与S2O2-8初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O2-8)∶n(S2O2-3)________。(2)如果实验中不使用Na2S2O3溶液,可能存在的不足是________。(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:实验序
号试剂体积V/mL显色时间t/sK2S2O8溶液KI溶液水Na2S2O3溶液淀粉溶液①101004126.8②51054154.0③2.510V141108.2④10554153.8⑤57.57.54V2t1
表中V1=________mL,理由是________;V2=________mL,理由是__________________________________________________________________。显色时间t1大约是________。(4)根据表中数据可以
得出的结论是___________________________________________________________________。答案(1)>0.5(2)显色时间太短,不易测量(3)
7.5保证每次实验溶液总体积相等1保证淀粉溶液的用量相同72.0s(54.0s~72.0s)(4)反应速率与反应物浓度成正比关系(反应物浓度越大,反应速率越大)解析(1)由题意可知,向KI、Na2S2O3与淀粉的混合
溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,先发生反应S2O2-8+2I-===2SO2-4+I2(慢),后发生反应I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6(快),当溶液中的Na2S2O3耗尽后,碘才能与淀粉反应使溶液颜色
由无色变为蓝色,根据方程式S2O2-8+2I-===2SO2-4+I2可知,生成1molI2需1molS2O2-8,根据I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6可知,I2与S2O2-3的物质的量的关系为1∶2,即1molI2需2
molS2O2-3,恰好反应时n(S2O2-8)∶n(S2O2-3)=1∶2,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,则S2O2-3应少量,所以n(S2O2-8)∶n(S2O2-3)>1∶2。(2)如果实验中不使用Na2S2O3溶液,可能存在的不足是显色时间太短,不易
测量。(3)该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,实验①与实验②对照,溶液体积均是25mL,为确保溶液体积不变,所以V1=7.5mL,理由是保证每次实验溶液总体积相等。V2=1mL,理由是保证淀粉
溶液的用量相同。对比几组实验数据,显色时间t1大约是72.0s。(4)根据表中数据可以得出的结论是,反应速率与反应物浓度成正比关系,即反应物浓度越大,反应速率越大。微专题24高考热点——催化剂与反应机理催化剂和活化能1.催化剂(1)催化剂的概念及作用原理催化剂是一种改变反应
速率但不改变反应平衡状态的物质。在有的反应中催化剂参与化学反应,其作用是降低该反应发生所需要的活化能,可以把一个较难发生的反应变成几个较容易发生的化学反应。(2)催化剂的特点和影响因素①催化剂具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰在氯酸
钾受热分解中起催化作用,加快化学反应速率,但对其他的化学反应就不一定有催化作用。②某些化学反应并非只有唯一的催化剂,例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧化铜等。③绝大多数催化剂都有其活性温度范
围,温度过高或过低,催化活性都会降低。2.活化能(1)活化能的概念活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。从过渡态理论的角度,活化能也可以看成过渡态分子与反应物分子的能量差值。(2)活化能与ΔH的关系正、逆反应活化能的差值就是反应的焓变,可
表示为ΔH=E正-E逆。(3)活化能与化学反应速率的关系活化能越大,化学反应速率越小。3.催化剂与活化能、ΔH的关系催化剂能改变反应的活化能,但不能改变反应的ΔH。【典例1】(双选)(2020·山东学业水平等级考试)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应
分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为7
0∶30和15∶85。下列说法正确的是()A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定B.与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大C.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小D.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大
程度答案AD解析结合图像可知,1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,即1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定,A项正确;结合题图和题中信息只能判断不同温度下1,3-丁二烯发生1,2-加成反应和1,4-加成反应的倾向,不能判断1,3-丁二烯的转化率,B项错误;温度升高,1,2-加成反应和
1,4-加成反应的正反应速率均加快,C项错误;由0℃升温至40℃时,1,3-丁二烯发生的反应由以1,2-加成为主变为以1,4-加成为主,即1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,D项正确。【典例2】(2018·全国卷Ⅰ)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)
+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3―→NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3―→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是________(填字母)。A.v(第一步的逆反应)>
v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案AC解析快速平衡,说明第一步反应的正、逆反应速率都较大,则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率,A项正确;反应的中间产物除NO3外还有NO,B项错误;第二步反应慢,说明
有效碰撞次数少,C项正确;第三步反应快,说明反应的活化能较低,D项错误。1.(2021·1月湖南普高校招生适应性考试,9)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示
:下列说法正确的是()A.该反应为吸热反应B.产物的稳定性:P1>P2C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJ·mol-1D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)<v(P2)答案C解析由图示可知,反应物所具有的能量之和比生成物所具有的
能量之和高,即该反应为放热反应,故A错;产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ,所以产物P2比产物P1要稳定,故B错;由图示可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大,则E正=186.19kJ·mol-1,故选C;由图示可知,由中间产物Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产
物P2所需的活化能,则由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)>v(P2),故D错。2.(2020·安徽合肥市二质检)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是()A.反应中Fe+是催化剂,FeO+是中间产物B.总反应速率由反应②
的速率决定C.升高温度,总反应的平衡常数K减小D.当有14gN2生成时,转移1mole-答案B解析由图可知,Fe+先转化为FeO+,FeO+后续又转化为Fe+,反应前后Fe+未发生变化,因此Fe+是催化剂,F
eO+是中间产物,A不符合题意;由图可知,反应①的能垒高于反应②,因此反应①的速率较慢,总反应速率由反应①的速率决定,B符合题意;由图可知,反应物的总能量高于生成物总能量,该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,总反应的平衡常数
K减小,C不符合题意;由图可知,总反应方程式为:N2O+COFe+CO2+N2,N元素化合价从+1价降低至0价,当有14gN2生成时,即生成0.5molN2,转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol,D不符合题意。3.已知反应2NO
(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-752kJ·mol-1的反应机理如下:①2NO(g)N2O2(g)(快)②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)
(快)下列有关说法错误的是()A.①的逆反应速率大于②的正反应速率B.②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效C.N2O2和N2O是该反应的催化剂D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大答案C解析①为快反应,说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较小,反应更容易发生;②
为慢反应,说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较大,②中正反应的活化能大于①中逆反应的活化能,因此①的逆反应速率大于②的正反应速率,A项正确;②反应为慢反应,反应慢说明反应的活化能大,气体分子发生碰撞时,许多碰撞都
不能发生化学反应,因此碰撞仅部分有效,B项正确;反应过程中N2O2和N2O是中间产物,不是催化剂,C项错误;总反应为放热反应,则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大,D项正确。4.(2020·重庆市二诊)我国有较多的科研人员在研究甲醛的氧化,有人提出HCHO()与O2在羟基
磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法正确的是()A.该反应的氧化产物是CO2B.HCHO在反应过程中有C===O键发生断裂C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2D.HAP能提高HCHO与O
2应的活化能,但不改变反应路径答案A解析由题干信息,HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O,HCHO中的C从0价升高至+4价,作还原剂,则对应生成的CO2为氧化产物,A选项正确;根据图示,整个反应过程
中,HCHO在反应过程中有C—H键的断裂和C===O键的形成,B选项错误;由图示可知,CO2分子中氧原子一部分来自O2,一部分还来自HCHO,C选项错误;HAP在反应中作催化剂,可降低HCHO与O2应的活化能,D选错误。5.(2020·湖北宜昌市高三联
考)我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2→*H+*H,带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态)。下列说法错误的是()A.第①步中CO2和H2
分子中都有化学键断裂B.水在整个历程中可以循环使用,整个过程不消耗水也不产生水C.第③步的反应式为:*H3CO+H2O→CH3OH+*HOD.第④步反应是一个放热过程答案B解析A.第①步反应中CO2和H2反应产生*H和*HCOO,可见两种分子中都有化学键断裂,A正确;B.根据
图示可知:在第③步反应中有水参加反应,第④步反应中有水生成,所以水在整个历程中可以循环使用,但是整个过程中总反应为CO2+3H2→CH3OH+H2O,整个过程中产生水,B错误;C.在反应历程中,第③步中需要水,*H3CO与H2O反应生成CH3OH和*HO,反应方程式为:*H3CO+H2O
→CH3OH+*HO,C正确;D.第④步反应是*H+*HO===H2O,形成化学键释放能量,可见第④步反应是一个放热过程,D正确。微专题25利用断点突破化学反应速率图像1.当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连
续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:t1时刻改变的条件是使用了催化剂或可能增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。2.常见含“断点”的速率变化图像分
析图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为放热反应正反应为吸热反应压强增大减小增大减小正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应【典例】对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平
衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)()答案C解析分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增大O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,A正确;增大压强,v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆,B正确;升
高温度,v正、v逆都瞬间增大,C错误;加入合适催化剂,v正、v逆同时同倍数增大,D正确。v-t图像中无“断点”,曲线是“渐变”的,即逐渐升高或降低,则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”,表示改变的条件是“增强”,反之,改变的条件是“减弱”,如工业合成氨的反应:N
2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。因t1时刻改变条件后,v′逆>v′正,平衡逆向移动,故改变的条件是增大NH3的浓度。1.对于反应:X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0的反应,某一时刻改变外界条件,其速率随时间的变
化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是()A.t1时刻,增大了X的浓度B.t1时刻,升高了体系温度C.t1时刻,降低了体系温度D.t1时刻,使用了合适催化剂答案D解析由图像可知,外界条件同等程度地增大了该反
应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高(或降低)体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B、C错误;使用合适催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,D正确。2.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定
温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示,正逆反应速率随时间的变化如图乙所示,下列说法中正确的是()A.30~40min间该反应使用了合适催化剂B.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30min时降低温度,40min时升高温度D.前8minA的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1答案D解析A项,若使用合适催化剂,则化学反应速率加快,故错误;由甲图像可知,A、B的浓度变化相
同,故A、B的化学计量数相同,都为1;由乙图像可知,30min时改变的条件为减小压强,40min时改变的条件为升高温度,且升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,B、C错误;前8minA的平均反应速率为2.00-1.36mol·L-18min=0.08mol·L-1·min
-1,D正确。3.在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是________(填字母,下同)。A.t0~t1B.t1
~t2C.t2~t3D.t3~t4E.t4~t5F.t5~t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A.增大压强B.减小压强C.升高温度D.降低温度E.加合适催化剂D.充入氮气t1时刻________;t3时刻________;t4时刻______
__。(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是________。A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。答案(1)ACDF(2)CEB(3)A(4)解析(1
)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段中,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3
时改变的条件是加合适催化剂。t4时,v正、v逆同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0~t1时间段的低,所以t0~t1时间段时NH3的百分含量最高。(4)t6
时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。1.(2019·浙江4月选考,22)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在
其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是()A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的
酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解答案D解析温度升高,油脂的反应速率加快,A项正确;温度升高压强增大,导致油脂与水的互溶能力增强,接触面积增大,油脂水解反应速率加快,B
项正确;温度升高,水的离子积常数增大,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;水无论电离程度大小都存在c(H+)=c(OH-),水仍然呈中性,D项错误,故选D。2.(2019·全国卷Ⅱ)环
戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是________(填标号)。A.T1>T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45mol·L-1答案CD解析
由相同时间内,环戊二烯浓度减小量越大,反应速率越快可知,T1<T2,A项错误;影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等,a点时温度较低,但环戊二烯浓度较大,c点时温度较高,但环戊二烯浓度较小,故无法比较a点和c点的反应速率大小,B项错误;a点和b点温度相同,a
点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度,即a点的正反应速率大于b点的正反应速率,因为b点时反应未达到平衡,b点的正反应速率大于逆反应速率,故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,C项正确;b点时,环戊二烯的浓度
减小0.9mol·L-1,结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的12,可知二聚体的浓度为0.45mol·L-1,D项正确。3.(高考组合题)下列叙述不正确的是()A.(2018·全国卷Ⅲ,10A)用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO
4溶液以加快反应速率B.(2018·全国卷Ⅱ,13D改编)向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象,不能达到探究浓度对反应速率的影响的目的C.(2018·江苏,10D)在
酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快D.(2018·江苏,13B)下图是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小答案C解析可形成锌铜原电池,加快反应速率,A正确;反应的离
子方程式为HSO-3+H2O2===SO2-4+H++H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率的影响,B正确;温度过高可能使酶(多数为蛋白质)变性,失去生理活性,C错误;根据图像,随着
时间的推移,c(H2O2)变化趋于平缓,随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小,D正确。4.(2020·浙江1月选考)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图。Ⅰ2NO(g)N2O2(g)ΔH1ⅡN2O2(g)
+O2(g)→2NO2(g)ΔH2决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。答案Ⅱ解析由图可知,Ea1<Ea2,活化能越小,反应越易于进行,即反应Ⅰ容易进行,所以决定NO氧化反应速率的步骤是
Ⅱ。5.(2020·海南高考)作为一种绿色消毒剂,H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应:H2O2(l)―→H2O(l)+12O2(g)ΔH=-98kJ·mol-1K=2.88×1020向H2O2稀溶液
中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中Mn2+起________作用。某组实验数据如下:t/min01020304050c(H2O2)/mol·L-10.700.490.350.250.170.120~30minH2O2反应的平均速率v=________mol·L·
min-1答案催化剂0.015mol·L-1·min-1解析向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,说明Mn2+的加入加快双氧水的分解速率,但Mn2+本身没有发生任何变化,故Mn2+起到了催化剂的作用;起始时双氧
水的浓度为0.7mol/L,30min时双氧水的浓度为0.25mol/L,其浓度变化量Δc=0.7mol/L-0.25mol/L=0.45mol/L,则这段时间内双氧水的反应速率v=Δct=0.45mol/L30min=0.015mol·L-1·min-16.
(2020·课标全国Ⅲ,28)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当_____________________________
_____________________。答案选择合适催化剂等解析压强和温度一定,若要提高反应速率和乙烯的选择性,可采用选择合适催化剂等方法。一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,
正确的是()A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)答案C解析对于同一化学反应,用不同的物质表示该反应的速率,其数值之比等于其化学计量数之比,v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2
∶4∶3。v(W)=v(Z),A错误;3v(X)=2v(Z),B错误;2v(X)=v(Y),C正确;2v(W)=3v(X),D错误。2.下列说法正确的是()A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.反应物用量增加后,有效碰撞次
数增多,反应速率增大D.催化剂能提高反应的活化能,从而加快反应速率答案B解析活化分子只有发生有效碰撞才能发生化学反应,A项错误;增加固体或纯液体的量,反应速率不变,C项错误;催化剂能降低反应的活化能,使原来不是活化分子的分子变成活化分子,提高了活化分子的百分数,加快了化学反应速率
。3.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.保持容积不变,增加H2O(g)的物质的量B.将容器的容积缩小一半C.保持容积不变,充入Ar使压强增大D.保持压强不变,充入Ar使
容积增大答案C解析A项,反应物H2O(g)浓度增大,反应速率增大;B项,容积缩小,气体浓度增大,反应速率加快;C项,气体浓度不变,反应速率不变;D项,气体浓度减小,反应速率减小。4.将已除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的敞口容器中,产生H2的速率v与时间t的关系如图所示,其中影响AB段
速率的主要因素是()A.H+的浓度B.Cl-的浓度C.溶液的温度D.体系的压强答案C解析镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里,发生Mg与盐酸的反应,AB段,盐酸浓度不断减小,反应速率应减小,但反应放热,温度升高,且总体反应速率呈不断增大趋势,说明影响AB时间段反应速率的主要因素是温度
。5.外界其他条件相同,不同pH条件下,用浓度传感器测得反应2A+B===3D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是()A.pH=8.8时,升高温度,反应速率不变B.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大C.为了实验取样,可采用调节pH的方法迅速停止反应
D.减小外界压强,反应速率一定减小答案C解析由图像可知,pH增大,c(D)减小,且斜率减小,说明pH越大,反应速率越小。A项,pH=8.8时,升高温度,反应速率增大,错误;B项,保持外界条件不变,反应一段
时间后,pH=7.5和pH=8.2时,有可能D的浓度相同,错误;C项,当pH=8.8时,c(D)基本不变,反应速率接近于0,说明反应停止,C正确;D项,对于没有气体参加的反应,减小压强对反应速率几乎没有影响
,错误。6.(2020·天津一中调研)已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-→H2O+IO-慢H2O2+IO-→H2O+O2↑+I-快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是
该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)答案A解析H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的,I-浓度越大,反应速率越快,A项正确;根据总反应可确定该反应的催化剂为I-,而IO-为中间产物,B项错误;根据所给信
息无法确定反应活化能,C项错误;反应速率关系为v(H2O2)=2v(O2),D项错误。7.将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字
母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8~10min内CO2的平均反应速率是()A.0.5mol·L-1·min-1B.0.1mol·L-1·min-1C.0mol·L-1·min-1D.0.125mol·L-1·min-1答案C解析由图可知,在8~10min内,
H2的物质的量都是2mol,因此v(H2)=2mol-2mol2L×2min=0mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(CO2)=13v(H2)=0mol·L-1·min-1,故C项正确。8.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件
下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是()组别对应曲线c(HCl)/mol·L-1反应温度/℃铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状A.第4组实验的反应速率最慢B.
第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L-1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L-1D.第3组实验的反应温度低于30℃答案D解析由图像可知,1、2、3、4组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。第4组实验,反应所用时间最长,故反应速率最慢,A正确;第1组
实验,反应所用时间最短,故反应速率最快,根据控制变量法原则知,盐酸浓度应大于2.5mol·L-1,B正确;第2组实验,铁是粉末状,与3、4组块状铁相区别,根据控制变量法原则知,盐酸的浓度应等于2.5mol·L-1,C正确;由3、4组
实验并结合图像知,第3组实验中反应温度应高于30℃,D错误。9.A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)===cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:n(B)/moln(C)/moln(D)/mol
反应时间/min0.120.060.10t10.060.120.20t2下列说法正确的是()A.0~t1内,平均反应速率v(B)=0.04t1mol·L-1·min-1B.若起始时n(D)=0,则t2时v(D)=0.20t2mol·L-1·min-1C.升高温度,
v(B)、v(C)、v(D)均增大D.b∶d=5∶3答案C解析反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B项错误;t1~t2时间段内,B、C、D的物质的量的变化量分别是0.06mol、0.06mol、0.1mol
,所以b∶c∶d=3∶3∶5,D项错误;0~t1时间段内生成了0.06molC,则消耗掉0.06molB,0~t1内vB=0.06tmol·L-1·min-1,A错误。10.下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是(
)选项事实结论A其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快BA、B两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在A试管中加入2mL0
.01mol·L-1H2C2O4溶液,在B试管中加入4mL0.02mol·L-1的H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需时间,B试管褪色时间短当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快C在容积可变的密闭容器中发生反应
:2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的容积缩小一半正反应速率加快,逆反应速率加快DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快当其他条件不变时,合适的催化
剂可以增大化学反应速率答案B解析其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,反应速率加快,析出硫沉淀所需时间缩短,即当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,A正确;A、B两支试管中反应物的体积不同,两反应物的浓度均发生变化,不能根据B试管褪色时间短
得出题给结论,B错误;把容器的容积缩小一半,反应物、生成物的浓度均增大,正、逆反应速率均加快,C正确;A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快,
可以得出题给结论,D正确。11.某恒容密闭容器中进行反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=akJ·mol-1;某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如图所示,下列说法中正确的是()A.10~15min内反应速率大于15~2
0min的反应速率,P为升高温度B.10~20min内反应速率大于20~40min的反应速率C.10~15min内反应速率大于40~50min的反应速率,P为减小压强D.该反应中,随着反应物浓度的减小,反应速率一
直减小答案B解析在相同时间内,转化率变化值越大,表明反应中消耗的反应物越多,反应速率越大。由题图数据知,10~15min、15~20min内,反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%,故后一个时间段内反应速率较快,随着反应的进行,反应物浓度减小,又因容器容积不变,
故改变的条件只能是升温,A、C、D项错误;10~20min、20~40min内,反应物转化率变化值分别为8.2%、10.3%(时间间隔不同),故10~20min比20~40min反应速率快,B项正确。12.探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO
4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示:实验编号温度/℃催化剂用量/g酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间/min体积/mL浓度/(mol
·L-1)体积/mL浓度/(mol·L-1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是()A.a<12.7,b>6.7B
.用KMnO4表示该反应速率,v(实验3)<v(实验1)C.用H2C2O4表示该反应速率,v(实验1)约为7.87×10-5mol·L-1·min-1D.可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率的快慢答案C解析温度越高,反应速率越快,催化剂可加快反应速
率,则a<12.7,b>6.7,A项正确;实验1和实验3对照发现,只有高锰酸钾溶液的浓度不同,且实验1中高锰酸钾溶液的浓度较大,则反应速率:v(实验3)<v(实验1),B项正确;实验1中,根据关系式2KMnO4~5H2C2O4可知,H2C2O4过量,故消耗的H
2C2O4的物质的量浓度为0.1mol·L-1×4×10-3L4+8×10-3L×52=112mol·L-1,则用H2C2O4表示实验1的反应速率时,其值为112mol·L-112.7min≈6.56×10-3mol·L-1·min-1,
C项错误;比较收集相同体积CO2所消耗的时间,可知反应速率的大小,进而可判断反应速率的快慢,D项正确。二、非选择题(本题包括3小题)13.某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析:(1)该反应的化学方程式为_____________
_________________________________________________。(2)从反应开始至2min时,Z的反应速率为________。(3)对于上述反应,在不同时间段内所测反应速率如下,则
表示该化学反应进行快慢顺序为________(用字母表示)。A.v(X)=1.2mol·L-1·min-1B.v(Y)=1.5mol·L-1·min-1C.v(Z)=0.6mol·L-1·min-1D.v(Z)=0.015mol·L-1·s-1(4)下列措施能加快反应速率的是________。
A.恒压时充入HeB.恒容时充入HeC.恒容时充入ZD.及时分离出XE.升高温度F.选择高效催化剂答案(1)3Y(g)+Z(g)2X(g)(2)0.025mol·L-1·min-1(3)D>A=C>B(4)CEF解析(3)先将D中单位统一
为mol·L-1·min-1,v(Z)=0.015×60mol·L-1·min-1=0.9mol·L-1·min-1各物质速率与化学计量数之比为:A:1.22=0.6,B:1.53=0.5,C:0.61=0.6,D:0.91=0.9,比值
越大,反应越快。故反应快慢顺序为D>A=C>B。14.下列是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。实验H2O2溶液H2O2溶液温度MnO2收集O2反应所需序号浓度/%体积/mL/℃用量/g的体积/mL时间/s①51200.1416.75②1512
00.146.04③30535-249.21④30555-210.76(1)写出H2O2分解的化学方程式:__________________________________________________________________。(2)通过实验①和②的对比可
知,化学反应速率与________有关;由实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是________________________________________________________________________。(3)用一
定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)2H2O2=====MnO22H2O+O2↑(2)反应物浓度(或浓度)其他条件相同下,温度越
高,化学反应速率越快(3)不变解析(1)过氧化氢分解生成氧气和水,反应的化学方程式为2H2O2=====MnO22H2O+O2↑。(2)由表中数据分析可知,①②中除了H2O2浓度不同之外,其他各量均相同,所以可以判断出是反应物的浓度影响了反应
速率,并且浓度越大,反应速率越大;③④则是温度不同、其他条件相同,温度越高,反应速率越大。(3)根据质量守恒定律可知,生成物的质量只与反应物的质量多少有关,而与反应物的浓度无关,向过氧化氢溶液中加入水,没有改
变H2O2溶液中溶质的质量,所以产生氧气的质量不变,其总物质的量也不变。15.(1)T1温度时,向1L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生反应:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0,反应过程中0~15minCH4的物质的量随时
间变化如图,测得10~15min时H2的浓度为1.6mol·L-1。①0~10min内CH4表示的反应速率为________mol/(L·min)。②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较
大的曲线是________(填“a”或“b”)。③15min时,若改变外界反应条件,导致n(CH4)发生图中所示变化,则改变的条件可能是____________任答一条即可)。(2)实验测得反应:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0的v正=k正c2(
CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与k逆的比值为________(填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数v正________v逆(选填“>”“=”或“<”),判断的理由是_____________________
___________________________________________________。答案(1)①0.16②b③升高温度或减小压强(2)12.8>温度升高,v正、v逆都增大,平衡向正向移动
解析(1)①v(H2)=1.6mol·L-110min=0.16mol/(L·min),v(H2)=v(CH4)=0.16mol/(L·min);②催化剂表面积越大,催化效果越好,速率越快,达到平衡所需的时间越短,所以曲线b的催化剂表面积较大,③15min时,若改
变外界反应条件,导致n(CH4)减小,说明平衡向消耗CH4的方向移动,所以改变的条件可能是升高温度或减小压强;T1温度时,该反应的平衡常数K=cC2H4·c2H2c2CH4=0.8×1.620.42=12.8,且达
到平衡时有v正=v逆,即k正c2(CH4)=k逆c(C2H4)·c2(H2),则k正/k逆=c(C2H4)·c2(H2)/c2(CH4)=K=12.8。该反应为吸热反应,所以升高温度,平衡正向移动,v正>v逆。