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高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案

高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案
高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案

高考化学化学反应的速率与限度-经典压轴题附答案

一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)

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

(1)写出该反应的化学方程式_________________________。

(2)计算反应开始到10s,用X表示的反应速率是___________。

(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_________。

a.当X与Y的反应速率之比为1:1

b.混合气体中X的浓度保持不变

c.X、Y、Z的浓度之比为1:1:2

(4)为使该反应的反应速率增大,可采取的措施是_______。

a.适当降低温度b.扩大容器的体积c.充入一定量Z

【答案】X+Y垐?

噲?2Z 0.0395mol·L-1·s-1 b c

【解析】

【分析】

由图表可知,随反应进行X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增大,所以X、Y是反应物,Z是生产物,l0s后X、Y、Z的物质的量为定值,不为0,即10s达到平衡状态,反应是可逆反应,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1.20-0.41)mol:(1.00-0.21)mol:

1.58mol=1:1:2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应化学方

程式为X(g)+Y(g)?2Z(g),然后结合v=

c

t

V

V

及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化学

计量数之比来解答。

【详解】

(1)由上述分析可知,该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)?2Z(g);

(2)反应开始到10s,用X表示的反应速率是1.20mol0.41mol

2

10

L

s

=0.0395mol?(L?s)-1;

(3)a.随着反应的进行,X与Y的反应速率之比始终为1:1,则不能判断是平衡状态,故a 错误;

b.混合气体中X的浓度保持不变,符合平衡特征“定”,为平衡状态,故b正确;c.X、Y、Z的浓度之比为1:1:2,与起始量、转化率有关,不能判断是平衡状态,故c错误;

故答案为b;

(4)a.适当降低温度,反应速率减小,故a错误;

b.扩大容器的体积,浓度减小,反应速率减小,故b错误;

c.充入一定量Z,浓度增大,反应速率加快,故c选;

故答案为c。

【点睛】

注意反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。

2.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

(1)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化,在 400mL 稀硫酸中加入足量的锌粉,标况下用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):

①哪一时间段反应速率最大_______min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”、“4~5”),原因是________。

②求 3~4 分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率________设溶液体积不变)。(2)该同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:

①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______。

②实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等 4 种溶液,可与实验中 CuSO4溶液起相似作用的是_______。

③要减慢上述实验中气体产生速率,可采取的合力措施有_______、_______(答两种)。(3)某温度下在 4 L 密闭容器中,X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是_______。

②该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)

A.Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y 的反应速率比为 3:1

C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变E.生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z

③2 min 内 Y 的转化率为_______。

【答案】2~3 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快.

0.025 mol·L-1·min-1 CuSO4与 Zn 反应生成的 Cu 附着在 Zn 表面形成铜锌原电池加快了化学反应速率; Ag2SO4适当增加硫酸的浓度增加锌粒的表面积;升高温度等(答两种即可)3X(g)+Y(g)?2Z(g) AC 10%

【解析】

【分析】

(1)①相同时间内收集的气体体积越多,该反应速率越快;温度越高化学反应速率越快;

②先计算生成氢气物质的量,再根据关系式计算消耗n(HCl),利用v=

n

V t

V

V

计算盐酸反应速

率;

(2) Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn 原电池,原电池反应比化学反应速率快;

②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag;

③从影响反应速率的因素分析;

(3)①根据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加,则X和Y是反应物而Z是生成物,反应达到平衡时,△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-

0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol,同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比,据此确定化学方程式;

②可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;

③Y的转化率=

()

()

n Y

n Y

反应的

反应初始

×100%;

【详解】

(1)①相同通条件下,反应速率越大,相同时间内收集的气体越多;由表中数据可知,反应速率最大的时间段是2~3min,原因是:该反应是放热反应,温度越高,反应速率越大;

②3~4分钟时间段,收集的氢气体积=(576?464)mL=112mL,n(H2)=

0.112

22.4/

L

L mol

=0.005mol,

根据氢气和HCl关系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol,则

v(HCl)=

0.01mol

0.4L1min

?

=0.025 mol/(L?min);

(2)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn

原电池,而加快化学反应速率;

②所给四种溶液中只Zn只能置换出Ag,即Ag2SO4与CuSO4溶液具有相似的作用;

③为加快Zn和硫酸的反应速率可从升温、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等角度

考虑,可采取的合力措施有:增加锌的表面积;升高温度或适当增大硫酸的浓度等;(3)①根据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加,则X和Y是反应物而Z是生成物,反应达到平衡时,△n(X)=(1.0?0.4)mol=0.6m ol、

△n(Y)=(1.0?0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5?0.1)mol=0.4mol,同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其计算之比,X、Y、Z的计量数之比

=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,则该反应方程式为3X(g)+Y(g)?2Z(g);

②A.Y的体积分数在混合气体中保持不变,说明各物质的量不变,反应达到平衡状态,故A正确;

B.X、Y的反应速率比为3:1时,如果反应速率都是指同一方向的反应速率,则该反应不一定达到平衡状态,故B错误;

C.反应前后气体压强减小,当容器内气体压强保持不变时,各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,故C正确;

D.容器内气体的总质量一直保持不变,故D错误;

E.生成1mol Y的同时消耗2molZ,所描述的为同向反应过程,不能判断反应达到平衡状态,故E错误;

答案选AC;

③Y的转化率=

()

()

n Y

n Y

反应的

反应初始

×100% =

10.9

1

-

×100%=10%。

3.新型材料 AIN 应用前景广泛,对其制备过程的研究成为热点。

(1)将物质的量均为a mol 的 Al2O3与N2充入恒温恒容密闭容器中,控制温度发生反应:

2Al2O3(s)+2N2(g) 4AlN(s) +3O2(g) △H>0。

①下列可作为反应达到平衡的判据是_________(填序号)。

A.固体的质量不再改变

B.2v正(N2)=3v逆(O 2)

C.△H不变

D.容器内气体的压强不变

E.N2分子数与 O2分子数比为 2:3

②在起始压强为p的反应体系中,平衡时 N2的转化率为α,则上述反应的平衡常数

K p__________(对于气相反应,用某组分 B 的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作K p,如p(B) =p总·x(B) ,p总为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。

③为促进反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原因是____________。

(2)铝粉与 N2在一定温度下可直接生成 AlN,加入少量 NH4Cl 固体可促进反应。将等质量的A1粉与不同量的 NH4Cl混合均匀后置于充 N2的密闭容器中,电火花引燃,产品中 AlN的质量分数[ω(AlN)] 随原料中ω(NH4Cl)的变化如图1所示,燃烧过程中温度随时间变化如图2所示。则:

①固体混合物中,ω(NH4Cl)的最佳选择是__________。

②结合图2解释当ω(NH4Cl)超过一定值后,ω(AlN)明显减少的原因__________。

(3)AIN粉末会缓慢发生水解反应,粒径为100 nm 的 AlN 粉末水解时溶液 pH的变化如图3 所示。

①AlN 粉末水解的化学方程式是______________。

②相同条件下,请在图3中画出粒径为40 nm 的AlN粉末水解的变化曲线____________。

【答案】AD

3

2

(1.5α)

(1-α)

p消耗O2、提供能量,均能使平衡向右移动 3 % NH4Cl分解吸热

造成温度降低,不利于Al 与N2反应 AlN + 4H2O Al(OH)3 + NH3?H2O

【解析】

【分析】

(1) ①根据反应达到平衡后,正逆反应速率,各成分的浓度不变及由此衍生的其它物理量进

行分析;

②平衡时N 2的转化率为α,由于反应物中只有N 2是气体,所以起始压强p 即为起始时N 2的分压,列三段式求K p ;

③碳在氧气中燃烧放出热量,焦炭既可以消耗氧气,使生成物浓度降低,又可以提供热量,这两方面的作用都可以使平衡右移;

(2)①根据图像分析,当ω(NH 4Cl)=3%时,ω(AlN)最大;

②从图2可以看出,反应过程中温度会降低。ω(NH 4Cl)=3%时的温度比ω(NH 4Cl)=1%时的温度降低得更多。这是因为NH 4Cl 分解吸热,当ω(NH 4Cl)超过一定值后,NH 4Cl 分解吸热造成温度降低不利于Al 与N 2反应,导致ω(AlN)明显减少; (3)①AIN 粉末会缓慢发生水解反应,生成Al(OH)3和NH 3;

②相同条件下,由于粒径为40nm 的AlN 粉末和水的接触面积更大,所以其水解速率大于粒径为100nm 的AlN 粉末的水解速率,由于固体不影响平衡,所以最终溶液的pH 是相同。 【详解】

(1)①A .消耗2mol Al 2O 3会生成4molAlN ,固体质量减少,当固体的质量不再改变时,反应达到了平衡状态;

B .当3v 正(N 2)=2v 逆(O 2)时,正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,但2v 正(N 2)=3v 逆(O 2)表示的正逆反应速率不相等,不是平衡状态;

C .△H 取决于反应物和生成物的总能量的相对大小,和是否平衡无关;

D .在恒温恒容条件下,容器内的压强和气体的物质的量成正比。该反应是反应前后气体分子数不相等的反应,在平衡建立过程中,气体总物质的量一直在改变,只有达到平衡时,气体总物质的量才不再不变,即容器内压强才不变,所以当容器内气体的压强不变时,反应达到了平衡状态;

E .N 2分子数与 O 2 分子数之比和起始投料以及转化率有关,当N 2分子数与O 2分子数比为 2:3时,反应不一定是平衡状态; 故选AD 。

②反应2Al 2O 3(s)+2N 2(g)

4AlN(s) +3O 2(g),在起始时加入的是等物质的量的Al 2O 3与

N 2,由于反应物中只有N 2是气体,所以起始压强p 即为起始时N 2的分压,列三段式求K p ,已知平衡时N 2的转化率为α,则

()()()()

23222Al O s +2N g 4AlN s +30

1.5-g 1.5O p p p p p p ααα

α

垐垎噲垐

高温起始变化平衡

K p =32(1.5)()p p p αα-=32

(1.5)(1-)ααp 。 ③为促进反应的进行,实际生产中需加入焦炭,焦炭和氧气反应,放出热量。焦炭既可以消耗氧气,使生成物浓度降低,又可以提供热量,这两方面的作用都可以使平衡右移,从

而促进反应的进行。

(2)①从图1可以看出,当ω(NH4Cl)=3%时,ω(AlN)最大,所以最佳选择是ω(NH4Cl)=3%。

②从图2可以看出,反应过程中温度会降低。ω(NH4Cl)=3%时的温度比ω(NH4Cl)=1%时的温度降低得更多。这是因为NH4Cl分解吸热,当ω(NH4Cl)超过一定值后,NH4Cl分解吸热造成温度降低不利于Al 与N2反应,导致ω(AlN)明显减少

(3)①AIN粉末会缓慢发生水解反应,生成Al(OH)3和NH3,AlN 粉末水解的化学方程式是AlN + 4H2O Al(OH)3 + NH3?H2O。

②相同条件下,由于粒径为40nm的AlN粉末和水的接触面积更大,所以其水解速率大于粒径为100nm的AlN粉末的水解速率,由于固体不影响平衡,所以最终溶液的pH是相同

的。粒径为40 nm 的AlN粉末水解的变化曲线为。

4.在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:

时间/s012345

n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=________,已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)下图中表示NO2的变化的曲线是___,用O2的浓度变化表示从0~2s内该反应的平均速率v=__________。

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是(______)。

a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变

c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内物质的密度保持不变

(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(______)。

a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度

c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂

【答案】c2(NO2)/c2(NO)c(O2)放热 b 1.5×10-3mol·L-1·s-1 bc c

【解析】

【分析】

【详解】

(1) 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数K=c2(NO2)/[c2(NO)·c(O2)],因为升温平衡向吸热反应方向进行,已知:K(300℃)>K(350℃),温度越高平衡常数越小,升温平衡逆向进行,则该正反应为放热反应。故答案为c2(NO2)/c2(NO)c(O2);放热;

(2)由表中数据可知从3s开始,NO的物质的量为0.007mol,不再变化,3s时反应达平

衡,NO2是产物,随反应进行浓度增大。平衡时NO浓度的变化量

△c(NO)=(0.02mol?0.007mol)/2L=0.0065mol/L,所以图中表示NO2变化的曲线是b;2s内用NO表示的平均反应速率

v(NO)=△n/V△t=(0.02mol?0.008mol)/(2L 2s)=3.0×10?3mol?L?1?s?1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=1/2v(NO)=1/2×3.0×10?3mol?L?1?s?1=1.5×10?3mol?L?1?s?1。故答案为b;1.5×10?3mol?L?1?s?1;

(3)a.未指明正逆速率,若均表示同一方向反应速率,v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍,不能说明达到平衡,故a错误;

b.容器体积不变,随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,容器内压强减小,当容器内压强保持不变,说明反应到达平衡,故b正确;

c.不同物质表示速率,到达平衡时,正逆速率之比等于化学计量数之比,V逆(NO):V正

(O2)=2:1,即V逆(NO)=2v正(O2),故c正确;

d.混合气体的总质量不变,容器容积为定值,所以密度自始至终不变,不能说明达到平衡,故d错误。

故答案为bc;

(4)a.及时分离除NO2气体平衡向右移动,但反应速率减小,故a错误;

b.适当升高温度,反应速率增大但平衡向逆反应方向移动,故b错误;

c.增大O2的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故c正确;

d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故d错误。

故答案为c。

5.反应A(g)B(g)+C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:

(1)上述反应是______________(填”吸热反应”或”放热反应”),温度T1_____T2,(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)平衡常数K(T1)_______K(T2)。

(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:

①平衡时体系总的物质的量为___________。

②反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=____________。

(3)在温度T1时,若增大体系压强,A的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数________。

【答案】吸热反应小于小于 0.085mol 0.007mol/(L?min)减小不变

【解析】

【分析】

由图象中的信息可知, T2到达平衡所用的时间较少,故T1<T2;温度升高后,反应物A的浓度减小,说明平衡向正反应方向移动,故该反应为吸热反应。

【详解】

(1)由上述分析可知,该反应是吸热反应,温度T1小于T2,温度升高,该化学平衡向正反应方向移动,故平衡常数K(T1) 小于K(T2)。

(2)A的初始浓度为0.050mol/L,则A的起始量为0.05mol。若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则A的变化量为0.035mol,B和C的变化量同为0.035mol。

①平衡时体系总的物质的量为0.05mol -0.035mol+0.035mol?2=0.085mol。

②容积为1.0L,则反应在0~5min区间的平均反应速率

v(A)=

0.035mol/L

5

c

t min

==

n

n

0.007mol/(L?min)。

(3)A(g)B(g)+C(g),该反应正反应方向是气体分子数增大的方向。在温度T1时,若增大体系压强,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,由于平衡常数只与温度有关,故平衡常数不变。

【点睛】

要注意化学平衡的移动不一定能改变平衡常数,因为化学平衡常数只与温度有关,对于一个指定的可逆反应,其平衡常数只随温度的变化而变化。

6.制造一次性医用口罩的原料之一丙烯是三大合成材料的基本原料,丙烷脱氢作为一条增产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙烷脱氢技术主要分为直接脱氢和氧化脱氢两种。

(1)根据下表提供的数据,计算丙烷直接脱氢制丙烯的反应C3H8(g)C3H6(g) +H2(g)的

?H=___。

共价键C-C C=C C-H H-H

键能/(kJ?mol-1)348615413436

(2)下图为丙烷直接脱氢制丙烯反应中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中压强分别为1×104Pa和1×105Pa)

①在恒容密闭容器中,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__(填字母)。

A.?H保持不变

B.混合气体的密度保持不变

C.混合气体的平均摩尔质量保持不变

D.单位时间内生成1molH-H键,同时生成1molC=C键

②欲使丙烯的平衡产率提高,下列措施可行的是____(填字母)

A.增大压强 B.升高温度 C.保持容积不变充入氩气

工业生产中为提高丙烯的产率,还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气,其目的是_____。

③1×104Pa时,图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线分别是___、____(填标号)

④1×104Pa、500℃时,该反应的平衡常数K p=____Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位有效数字)

(3)利用CO2的弱氧化性,科学家开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺可采用铬的

氧化物作催化剂,已知C3H8+CO2(g)催化剂

高温

C3H6(g)+CO(g)+H2O(l),该工艺可以有效消除催化

剂表面的积炭,维持催化剂的活性,其原因是____,相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺点是_____。

【答案】+123 kJ?mol-1 C B 该反应是气体分子数增多的反应,恒压条件下充入水蒸气容器体积增大,平衡右移ⅳⅰ 3.3×103 C与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面生成有毒气体CO(或其他合理说法)

【解析】

【分析】

(1)比较丙烷与丙烯的结构,可确定断裂2个C-H键和1个C-C键,形成1个C=C键和1个H-H键,利用表中键能可计算C 3H8(g)C3H6(g) +H2(g)的?H。

(2)①A.对于一个化学反应,方程式确定后,?H确定,与反应进行的程度无关;

B.混合气体的质量和体积都不变,密度始终不变;

C.混合气体的质量不变,物质的量增大,平均摩尔质量不断减小;

D.反应发生后,总是存在单位时间内生成1molH-H键,同时生成1molC=C键。

②A.增大压强,平衡逆向移动;

B.升高温度,平衡正向移动;

C.保持容积不变充入氩气,平衡不受影响。

工业生产中为提高丙烯的产率,还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气,可增大混合气的体积,减小与反应有关气体的浓度。

③1×104Pa与1×105Pa进行对比,从平衡移动的方向确定图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线。

④1×104Pa、500℃时,丙烷、丙烯、氢气的体积分数都为33.3%,由此可计算该反应的平衡常数K p。

(3) CO2具有氧化性,能与催化剂表面的积炭发生反应生成一氧化碳气体,由此可确定原因及缺点。

【详解】

(1)比较丙烷与丙烯的结构,可确定断裂2个C-H键和1个C-C键,形成1个C=C键和1个H-H键,利用表中键能可计算C3H8(g)C3H6(g) +H2(g)的?H=(2×413+348) kJ?mol-1-(615+436) kJ?mol-1=+123 kJ?mol-1。答案为:+123 kJ?mol-1;

(2)①A.对于一个化学反应,方程式确定后,?H确定,与反应进行的程度无关,A不合题意;

B.混合气体的质量和体积都不变,密度始终不变,所以密度不变时不一定达平衡状态,B 不合题意;

C.混合气体的质量不变,物质的量增大,平均摩尔质量不断减小,当平均摩尔质量不变时,反应达平衡状态,C符合题意;

D.反应发生后,总是存在单位时间内生成1molH-H键,同时生成1molC=C键,反应不一定达平衡状态,D不合题意;

故选C。答案为:C;

②A.增大压强,平衡逆向移动,丙烯的平衡产率减小,A不合题意;

B.升高温度,平衡正向移动,丙烯的平衡产率增大,B符合题意;

C.保持容积不变充入氩气,平衡不受影响,C不合题意;

故选B。答案为:B;

工业生产中为提高丙烯的产率,还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气,可增大混合气的体积,减小与反应有关气体的浓度,其目的是该反应为气体分子数增多的反应,恒压条件下充入水蒸气容器体积增大,平衡右移。答案为:该反应是气体分子数增多的反应,恒压条件下充入水蒸气容器体积增大,平衡右移;

③升高温度,平衡正向移动,丙烷的体积分数减小,丙烯的体积分数增大,则ⅰ、ⅲ为丙烷的曲线,ⅱ、ⅳ为丙烯的曲线,1×104Pa与1×105Pa相比,压强减小,平衡正向移动,从而得出表示丙烷体积分数的曲线为ⅳ,表示丙烯体积分数的曲线为ⅰ。答案为:ⅳ;ⅰ;

④1×104Pa、500℃时,丙烷、丙烯、氢气的体积分数都为33.3%,由此可计算该反应的平

衡常数K p=

44

a a

4

a

33.3%110p33.3%110p

33.3%110p

?????

??

=3.3×103。答案:3.3×103;

(3) CO2具有氧化性,能与催化剂表面的积炭发生反应生成一氧化碳气体,其原因是C与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面;相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的缺点是生成有毒气体CO(或其他合理说法)。答案为:C与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面;生成有毒气体CO(或其他合理说法)。

【点睛】

利用键能计算反应热时,比较反应物与生成物的结构式,确定键的断裂与形成是解题的关键。 丙烷的结构式为

,丙烯的结构式为

,H 2的结构式为H-H ,

由此可确定断键与成键的种类及数目。

7.氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题,它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。

Ⅰ.已知H —H 键的键能为a kJ·

mol -1,N —H 键的键能为bkJ·mol -1,N N 键的键能是ckJ·mol -1

,则反应NH 3(g)

12

N 2(g)+3

2H 2(g)的ΔH =____kJ·mol -1,若在某温度下其平衡常数为K ,

则N 2(g)+3H 2(g)

2NH 3(g)的平衡常数K 1=____(用K 表示)。 Ⅱ.一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH 2Cl 、NHCl 2和NCl 3)是常用的饮用水二级消毒剂。

(1)用Cl 2和NH 3反应制备三氯胺的方程式为3Cl 2(g)+NH 3(g)NCl 3(l)+3HCl(g),向容积

均为1L 的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T ℃)容器中分别加入2molCl 2和2molNH 3,测得各容器中n(Cl 2)随反应时间t 的变化情况如下表所示: t/min

0 40 80 120 160 甲(400℃)n(Cl 2)/mol 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80 乙(T ℃)n(Cl 2)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

①T ℃___400℃(填“>”或“<”),该反应的ΔH ___0(填“>”或“<”)。 ②该反应自发进行的条件是____(填高温、低温、任何温度)。 ③对该反应,下列说法正确的是___(填选项字母)。 A .若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态

B .若容器内Cl 2和NH 3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态

C .反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl 3,平衡将向逆反应方向移动

D .反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按23n(Cl )

n(NH )

=1继续充入一定量反应物,

达新平衡后Cl 2的转化率增大 (2)工业上可利用反应2Cl 2(g)+NH 3(g)NHCl 2 (l)+2HCl(g)制备二氯胺。

①NHCl 2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的

化学方程式____。

②在恒温条件下,将2molCl 2和1molNH 3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl 2和HCl 的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A 、B 、C 三点中Cl 2转化率最高的是___点(填“A ”“B ”或“C ”);B 点时反应物转化率:α(Cl 2)___α(NH 3)(填“>”“=”或“<”),若B 点平衡体积为2L ,则平衡常数K =____。

【答案】3b-1

2

c-

3

2

a

2

1

K

> < 低温 AD NHCl2+2H2O=2HClO+NH3 C = 4

【解析】

【分析】

Ⅰ.焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,据此计算,平衡常数

K=生成物平衡浓度幂次方乘积

反应物平衡浓度幂次方乘积

,正逆反应的平衡常数互为倒数;

Ⅱ.(1)①温度越高,反应速率越快;根据数据,在400℃时,甲容器,平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,达到平衡时间短说明反应速率大,乙中剩余氯气应少,但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行;

②反应自发进行的判断依据为△H-T△S<0,结合反应特征分析判断;

③可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;

(2)①根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HClO,据此写出反应;

②体系中HCl的浓度越大则Cl2转化率越大;起始量2molCl2和1molNH3,根据方程式可知Cl2和NH3按照2:1的比例进行反应,所以转化率始终相同;B点处HCl和Cl2的浓度相同,据此反推各物质的浓度进行平衡常数的计算;

【详解】

Ⅰ.已知:H-H键能为akJ?mol-1,H-N键能为bkJ?mol-1,N≡N键的键能ckJ?mol-1,对于反应

NH3(g)1

2

N2(g)+

3

2

H2(g)的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=3b-

1

2

c-

3

2

a,其平衡

常数为K=

()()

()

31

22

22

3

H N

NH

c c

c

g,则N

2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常数K1=

()

()()

2

3

32

22

NH1

=

H N

c

c c K

g

故答案为:3b-1

2

c-

3

2

a;

2

1

K

Ⅱ.(1)①温度越高,反应速率越快,平衡向吸热反应方向移动,其他条件相同时,T℃时的反应速率比400℃时的反应速率快,则T℃>400℃;根据数据,在400℃时,甲容器,平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,达到平衡时间短说明反应速率大,乙中剩余氯气应少,但氯气增多说明温度升高影响平衡逆向进行,△H<0,故答案为:>;<;

②3Cl2(g)+NH3(g)?NCl3(l)+3HCl(g),反应的△S<0,△H<0,满足△H-T△S<0,需要低温下,反应能自发进行,故答案为:低温;

③A.NCl3(l)为液体,反应前后气体质量变化,气体体积不变,若容器内气体密度不变,则

表明反应达到平衡状态,故A 正确;

B .起始量2molCl 2和2molNH 3,根据方程式可知反应过程中Cl 2和NH 3按照3:1的比例进行反应,所以容器内的Cl 2和NH 3物质的量之比不可能为3:1,故B 错误;

C .反应达到平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl 3(l)为液体不影响此平衡的移动,故C 错误;

D .反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按

23n(Cl

)

n(NH )

=1继续充入一定量反应物,

压强增大,平衡正向进行,Cl 2的转化率增大,故D 正确; 故答案为:AD 。

(2)①根据元素守恒可推测出具有强烈杀菌作用的物质为HClO ,所以二氯胺与水反应方程式为:NHCl 2+2H 2O=2HClO+2NH 3;

②容器为密闭容器,据图可知C 点处HCl 的浓度最大,体系中HCl 的浓度越大则Cl 2转化率越大,所以C 点Cl 2转化率最高;起始量2molCl 2和1molNH 3,根据方程式可知Cl 2和NH 3按照2:1的比例进行反应,所以转化率始终相同;B 点处HCl 和Cl 2的浓度相同,设平衡时c (HCl)=amol/L ,初始c (Cl 2)=

-12mol 1mol L 2L =g ,c (NH 3)=-11mol

0.5mol L 2L

=g ,则 ()()()()

232++10.50

a 0.5a a 1-a 0.5-0.2Cl g NH g NHCl l 2HCl g 5a a

?起始转化平衡

则有1-a=a ,解得a=0.5mol/L ,所以平衡时c (HCl)=0.5mol/L ,c (Cl 2)=0.5mol/L ,

c (NH 3)=0.25mol/L ,平衡常数K =()

()()22

2

232c HCl 0.5==4c c 0.50.Cl NH 25

?g ,故答案为:C ;=;4;

8.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2222H +O =2H O 。 (1)为了加快正反应速率,可以采取的措施有________(填序号,下同)。 A . 使用催化剂 B . 适当提高氧气的浓度 C . 适当提高反应的温度 D . 适当降低反应的温度

(2)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。

(资料)①键能:拆开1mol 化学键需要吸收的能量,或是形成1mol 化学键所放出的能量

称为键能。 ②化学键的键能:

请填写表:

(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为2222H +O =2H O 。其中,氢气在________(填“正”或“负”)极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2mol 电子,标准状况下消耗H 2的体积是__________________L 。

【答案】ABC A 吸收热量 872 吸收热量 496 放出热量 1852 放出热量 484 负 氧化 2.24 【解析】 【分析】 【详解】

(1)常用的加快化学反应速率的方法是:升高温度,加入正催化剂,增大反应物浓度,增大压强(浓度也增大)等,故选ABC ;

(2)反应物的总能量高于生成物的总能量,称为放热反应。氢气的燃烧反应属于典型的放热反应,所以能正确表示反应能量变化的是A ;

(3)拆开1mol 化学键需要吸收的能量,或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。反应物化学键断裂,吸收能量,生成物形成化学键,释放能量,吸收的总能量减去释放的总能量为该反应的能量变化,若为负值,则为放热反应,反之为吸热反应。则拆开

22molH 中的化学键436×2=872kJ ,拆开21molO 中的化学键496kJ ,共吸收1368kJ ,

形成4molH-O 键,放出463×4=1852kJ ,反应的总能量变化为放出484kJ ; (4)氢氧燃料电池中,氢气作负极反应物发生氧化反应,氧气作正极反应物发生还原反

应,根据反应式,每有2molH2参与反应,转移电子4mol电子,故每转移0.2mol电子,参与反应的氢气为0.1mol H2,标准状况下2.24L。

【点睛】

反应热的计算:1. 生成物总能量-反应物总能量;2.反应物的总键能-生成物的总键能。燃料电池注意升失氧化,负极氧化(负极失去电子发生氧化反应),燃料做负极反应物,空气或者氧气作正极反应物。

9.合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。

(1)在150℃时2L的密闭容器中,将2molCH4和2molH2O(g)混合,经过15min达到平衡,此时CH4的转化率为60%。回答下列问题:

①从反应开始至平衡,用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=__。

②在该温度下,计算该反应的平衡常数K=__。

③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是__。

A.v(H2)逆=3v(CO)正

B.密闭容器中混合气体的密度不变

C.密闭容器中总压强不变

D.C(CH4)=C(CO)

(2)合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

△H=bkJ/mol。有研究者在催化剂(Cu—Zn—Al—O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下,由H2和CO直接制备甲醚,结果如图所示。

①290℃前,CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是__;

②b__0,(填“>”或“<”或“=”)理由是__。

(3)合成气中的氢气也用于合成氨气:N2+3H22NH3。保持温度和体积不变,在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是__;

A.n1=n2=3.2 B.φ甲=φ丙>φ乙C.ν乙>ν丙>ν甲 D.P乙>P甲=P丙

容器体积起始物质平衡时NH3

的物质的量

平衡时N2的

体积分数

反应开始时的

速率

平衡时容器内

压强

甲1L1molN2+3molH2 1.6molφ甲ν甲P甲乙1L2molN2+6molH2n1molφ乙ν乙P乙丙2L2molN2+6molH2n2molφ丙ν丙P丙

【答案】0.12mol·L-1·min-1 21.87 AC 有副反应发生<平衡后,升高温度,产率降低 BD

【解析】

【分析】

【详解】

(1)

422

CH+H O CO+3H (/)1100

(/)0.60.60.6 1.8

(/)0.40.40.6 1.8

mol L

mol L

mol L

?

起始浓度

转化浓度

平衡浓度

①v(H2)=1.8/

15

mol L

min

=0.12mol·L-1·min-1;

②K=

()()

()()

3

2

42

c CO c H

c CH c H O

?

?

=

3

0.6 1.8

0.40.4

?

?

=21.87mol2?L-2;

③A.v逆(H2)=3v正(CO),根据反应速率之比等于化学计量数之比有v正(H2)=3v正(CO),故v逆(H2)=v正(H2),反应已达到平衡状态,选项A选;

B.参与反应的物质均为气体,气体的总质量不变,反应在恒容条件下进行,故密度始终保持不变,密闭容器中混合气体的密度不变,不能说明反应已达到平衡状态,选项B不选;C.同温同压下,气体的压强与气体的物质的量成正比,该反应正反应为气体体积增大的反应,密闭容器中总压强不变,则总物质的量不变,说明反应已达到平衡状态,选项C选;D.反应开始时加入2mol CH4和2mol H2O(g),反应过程中两者的物质的量始终保持相等,c(CH4)=c(CO)不能说明反应已达到平衡状态,选项D不选。

答案选AC;

(4)① 290℃前,CO转化率随温度升高而降低,根据反应2CO(g) +

4H2(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g)可知甲醚是生成物,产率应该降低,但反而增大,证明还有另外的反应生成甲醚,即CO的转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是有副反应发生;

②根据图中信息可知,平衡后,升高温度,产率降低,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,△H=b<0。

(3)根据表中数据知,甲丙中各反应物的浓度相等,所以相当于等效平衡,平衡时N2的体积分数相等;乙中各反应物浓度是甲的2倍,且压强大于甲,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,所以平衡时乙中N2的体积分数小于甲;

A.甲丙中各反应物的浓度相等,n2=3.2,乙压强大于甲乙,平衡正向移动,n1>3.2,选项A错误;

B.甲丙为等效平衡,平衡时N2的体积分数相等φ甲=φ丙,乙压强大,平衡正向移动,平衡时乙中N2的体积分数小于甲,故φ甲=φ丙>φ乙,选项B正确;

C.甲丙中各反应物的浓度相等,为等效平衡,反应速率相等,ν丙=ν甲,乙中各反应物浓度

平衡时接近甲丙的二倍,反应速率较大,ν乙>ν丙=ν甲,选项C错误;

D.体积相同的容器中,甲丙等效,单位体积气体总物质的量浓度相同,压强相等P甲=P ,乙中平衡时单位体积气体总物质的量接近甲丙的二倍,P乙>P甲=P丙,选项D正确。

答案选BD。

【点睛】

本题考查了化学平衡影响因素分析判断,平衡计算分析,主要是恒温恒压、恒温恒容容器中平衡的建立和影响因素的理解应用。等效平衡原理的理解和应用是解答的难点和易错点。

10.“绿水青山就是金山银山”。目前人们对环境保护、新能源开发很重视,研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物转化为能参与大气循环的物质,对建设美丽中国具有重要意义。

(1)有人设计通过硫循环完成CO的综合处理,原理为

a.2CO(g)+SO 2(g) S(l)+2CO2(g) △H1= - 37.4kJ·mol-1

b.S(l)+2H 2O(g)2H2(g)+SO2(g) △H2=-45.4 kJ·mol-1

则CO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为

__________________________________。

(2)CO可在一定条件下转化为CH3OH。已知:向2L密闭容器中通入2 molCO和4molH2,在适合的催化剂和T 1温度下,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,10min时达到平衡状态,10min后改变温度为T2,20min时达到平衡状态,反应过程中部分数据见表:

反应时间CO(mol)H2(mol)CH3OH(mol)

0min240

10min2

20min0.2

①前10min内的平均反应速率v(CO)= _______;在20min时,温度T2下,该反应的化学平衡常数为________________。

②若30min时升高温度,化学平衡常数值_______(填:“增大“减小”“不变”)。

③在T1温度下,既能增大反应速率和提高CO平衡转化率的措施有_____________(填两种措施即可)

④在恒温恒容下,下列可以判断CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)反应达到平衡状态的

________(填序号)。

a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.混合气体的物质的量不再变化

c.单位时间内有1 mol CO消耗同时消耗2molH2 d.混合气体的平均相对分子质量不变(3)已知反应2NO(g)+O 2(g)2NO2的正反应速率v正=k1C m(NO)C n(O2),其中k1为速率常数,可通过下表实验数据计算k1、m、n。

组别

起始浓度/mol·

L -1 初始速率/ mol·L -1·S -1 NO

O 2 1 0.02 0.0125 7.98×10-3 2 0.02 0.0250 15.96×10-3 3

0.04

0.0125

31.92×10-3

则k 1=____, m =_____, n =_____。 【答案】CO(g)+H 2O(g)H 2(g)+CO 2(g) △H=-41.4 kJ·mol -1 0.05mol/(L·min) 225 减小

增大压强或增大氢气浓度或按原比例等倍加入反应物 bd 1596 2 1

【解析】 【分析】

(1)是典型的盖斯定律的应用,注意热化学方程式需要标出各物质的聚集状态; (2)按照表格给出的数据进行速率的计算、平衡常数的计算即可,在判断反应是否达到平衡状态时,要按照“各物质的浓度不再发生改变”为核心来进行分析; (3)只要代入表格中的数据进行计算即可。 【详解】

(1)将a 式和b 式相加,再除以2即可得到

222CO(g)+H O(g)H (g)+CO (g) ΔH=-41.4kJ/mol ?;

(2)①根据方程式不难看出2H 和CO 是按照2:1消耗的,因此在10min 时CO 有1mol ,根据Δc Δn (2-1)mol

v=

===0.05mol/(L min)t Vt 2L 10min

??即可算出CO 的反应速率;在20min 时2H 的物质的量为0.4mol ,甲醇的物质的量为1.8mol ,代入平衡常数的表达式

322

2c(CH OH)0.9

K=

==225c(CO)c (H )0.10.2?即可;

②题干告诉我们该反应是放热,因此若30min 升高温度,平衡常数将减小;

③方法有很多,例如增大压强可以使平衡向气体分子数减少的方向移动,即正向移动;也可以充入少量氢气,使平衡正向移动,提高一氧化碳的转化率;

④a.平衡时各物质的反应速率之比等于其计量数之比,故当氢气的消耗速率等于甲醇的消耗速率的两倍时,反应才达到平衡状态,a 项错误;

b.该反应是一个反应前后气体分子数改变的反应,因此当混合气体的物质的量不再变化时,反应即达平衡状态,b 项正确;

c.反应无时不刻在按照1:2的化学计量数之比消耗CO 和2H ,所以不能作为平衡状态的判据,c 项错误;

d.因为反应前后气体分子数不同,故当混合气体的平均相对分子质量不变时,反应即达平衡状态,d 项正确; 答案选bd ;

(3)代入表中的三组数据,有①-3m n

17.9810=k 0.020.0125???;

②-3m n 115.9610=k 0.020.0250???;③-3m n

131.9210=k 0.040.0125???;三个未知数

三个方程,联立①、③解得m=2,联立①、②解得n=1,将m 、n 代入任意一个方程解得

k=1596。

11.一定温度下,向1.0L 的密闭容器中加入0.60molX (g ),发生反应X(g)

Y(s)+2Z(g),测得反应物X 的浓度与反应时间的关系如表所示:

反应时间t/min 0 1 2 3 4 6 8 c (X)/(mol ·L -1)

0.60

0.42

0.30

0.21

0.15

a

0.0375

(1)0~3min 内用Z 表示的平均反应速度v(Z)=___。

(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的关系,得出的结论是___。由此规律推出在6min 时反应物X 的浓度为___mol ·L -1。

(3)该反应的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示,t 2时改变的条件可能是___、___。

【答案】0.26mol ·L -1·min -1 每隔2minX 的浓度减少为原来的一半 0.075 加入Z 增大体系的压强 【解析】 【分析】

(1)0~3min 内可先求出X 表示的平均反应速率,然后利用化学计量数关系求出用Z 表示的平均反应速度v(Z)。

(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的关系,寻找规律数据的规律性,由此得出的结论。由此规律可推出在6min 时反应物X 的浓度。

(3)依据反应,t 2时改变的条件从浓度、压强、温度、催化剂等条件进行分析。 【详解】

(1)0~3min 内,?c (X)=(0.60-0.21)mol/L=0.39mol/L ,平均反应速率v (X)=1

0.39mol L 3min

-?=

0.13mol ·L -1·min -1,而v (Z)=2v (X),故v (Z)=0.26mol ·L -1·min -1。答案为:0.26mol ·L -1

·min -1;

(2)根据表中数据可知,每隔2min ,X 的浓度减少为原来的一半,由此规律推出在6min 时反应物X 的浓度为0.075 mol ·L -1。答案为:0.075;

高考化学复习专题.化学反应速率

专题8.1 化学反应速率 (测试时间60分钟,满分100分) 姓名:班级:得分: 一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分) 1.【百强校·2016届哈尔滨6中期中】下列说法正确的是() A.增大压强,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大 B.升高温度,单位体积内分子总数不变,但活化分子数增加了 C.分子间所有的碰撞为有效碰撞 D.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大 【答案】B 考点:本题主要是考查影响速率的因素判断 2.【2017届河北沧州市第一中学高三上第一次月考】对反应A+B=AB来说,常温下按以下情况进行反应: ①20mL溶液中含A、B各0.01mol ②50mL溶液中含A、B各0.05mol ③0.1mol?L-1的A、B溶液各10mL ④0.5mol?L-1的A、B溶液各50mL 四者反应速率的大小关系是() A.②>①>④>③ B.④>③>②>① C.①>②>④>③ D.①>②>③>④ 【答案】A

考点:考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。 3.【2017届湖北省恩施一中高三上学期开学考试】下列影响化学反应速率的因素中,是通过改变活化分子百分数来实现的是() ①改变气体物质的浓度②改变气体的压强 ③加入催化剂④改变气体的温度 A.只有①② B.只有③④ C.只有①③④ D.①②③④ 【答案】B 【解析】 试题分析:在影响反应速率的外界条件中,只有温度和催化剂才是通过改变活化分子百分数来实现的。浓度和压强改变的是单位体积内的活化分子个数,而不是活化分子的百分数,故B正确。 考点:本题考查影响反应速率的因素。 4.【2017届内蒙古赤峰二中高三上第一次月考】影响化学反应速率的因素有:浓度、压强、温 度、催化剂等。下列有关说法不正确 ...的是() A.改变压强不一定能改变有气体参与反应的速率 B.增大浓度能加快化学反应速率,原因是增大浓度增加了反应体系中活化分子的百分数C.温度升高使化学反应速率加快的主要原因是增加了单位体积内活化分子总数 D.催化剂能加快化学反应速率主要原因是降低反应所需的能量 【答案】B 【解析】 试题分析:A.压强改变有气体参加的反应的反应速率,增大压强,反应速率加快,故A不选; B.增大浓度,增加了反应体系中活化分子数目增大,则反应速率加快,故B选;C.温度升高,增加了反应体系中活化分子百分数增大,反应速率加快,故C不选;D.催化剂降低反应的活化能,则反应速率加快,故D不选;故选B。 考点:考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。

《化学反应的速率和限度》教学设计

《化学反应的速率和限度》教学设计 第一课时 三维目标: 知识与技能: 1.通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素。 2. 会比较化学反应速率的快慢。 过程与方法: 1. 通过实验探究总结化学反应速率的影响因素。 2.增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。 情感态度与价值观: 1.从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 2.培养学生良好的实验习惯,认真的观察能力。 教学重点:化学反应速率概念;了解影响化学反应速率的因素。 教学难点:影响化学反应速率的因素。 教学用具:实验用品 教学方法:图片展示——实验探究——小组讨论——归纳总结——习题巩固 教学过程: 新课引入: [投影]:图2-17 快慢差别很大的化学反应 [思考与交流]:通过投影观察到在我们的生活中,有的反应很快,有的反应很慢,但许多反应我们希望快,有些反应希望慢,人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。 根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面,那一些人们希望快?那一些人们希望慢? [学生活动]: [讲述]:咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。 [板书]:第三节化学反应的速率和极限 一、化学反应的速率 [讲述]:不同的化学反应速率快慢千差万别,快与慢是相对而言,在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似,化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。 [学生活动]:学生认真阅读教材,结合运动速率的理解,自学化学反应速率的知识内容。 [提问]:请一位同学回答一下化学反应速率的定义是什么? [回答]:通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,用来衡量化学反应进行快慢程度的。 [板书]:1. 化学反应速率的概念:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

高三化学复习专题:化学反应速率及化学平衡

专题十一化学反应速率及化学平衡 要点一、化学反应速率的概念及有关计算 1、概念: 2、计算公式: 3、单位: 4、注意点: (1)固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数,故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率,同一化学反应的速率可以用不同物质的浓度变化来表示,其数值不一定相同,但表示的意义相同。 其速率数值之比等于方程式中化学计量数之比。 (2)化学反应速率均用正值表示。 (3)所研究的反应速率一般指平均速率,不是瞬时速率。 【典例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1 ②2s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1③用物质 B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ④2s时物质A的转化率为70%,其中正确的是()A.①② B.①④C.②③ D.③④ 【典例2】反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(气)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最大的是 ( ) A.V A=0.15mol·L-1·min-1B.V B=0.6mol·L-1·min-1 C.V C=0.4mol·L-1·min-1D.V D=0.01mol·L-1·s-1 要点二、影响化学反应速率的因素 决定因素:参加化学反应的物质的性质 影响因素:当其它条件不变时 (1)浓度的影响:(2)压强的影响: (3)温度的影响:(4)催化剂: (5)此外:光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。[探讨]压强对气体反应体系的影响 例如:N2 + 3H22NH3反应在密闭容器中进行 1. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快、不变、减慢),原因是_________ 2. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_________________, 原因是________ ____________________________________ 。 【典例3】(2009广东卷)2SO 2(g)+O2(g)V2O5 △ 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。

化学反应的速率和限度(知识点+例题)

化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 (1)概念:化学反应速率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(均取正值)来表示。计算公式:v(B)== ①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。 ④重要规律:(i)速率比=方程式系数比(ii)变化量比=方程式系数比 (2)影响化学反应速率的因素: 内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。 外因:①温度:升高温度,增大速率 ②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶 剂)、原电池等也会改变化学反应速率。 【例题讲解】 例1、下列关于化学反应速率的说法中,不正确的是() A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比 D.化学反应速率的常用单位有mol?L-1?S-1和mol/(L?min) 例2、反应4A(s)+3B(g)═2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少了 0.6mol/L. 对此化学反应速率的正确表示是() A.用A表示的反应速率是0.4mol/(L?min) B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1 C.在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol/(L?min) D.B的浓度减小,C的浓度增大,v(B)<0,v(C)>0 例3、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程为: 下列各组实验中最先出现浑浊是()

2020-2021高考化学压轴题之铁及其化合物(高考题型整理,突破提升)含答案

2020-2021高考化学压轴题之铁及其化合物(高考题型整理,突破提 升)含答案 一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析) 1.A、B、C均为中学化学常见的纯净物,它们之间存在如下转化关系: 其中①②③均为有单质参与的反应。 (1)若A是常见的金属,①③中均有同一种黄绿色气体参与反应,B溶液遇KSCN显血红色,且②为化合反应,写出反应②的离子方程式_________________________。 (2)如何检验上述C溶液中的阳离子?______________________。 (3)若B是太阳能电池用的光伏材料,①②③为工业制备B的反应。C的化学式是 ____________,属于置换反应____________,(填序号)写出反应①的化学方程式 ____________________。 【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+ SiCl4①③ 2C+SiO2Si+2CO↑ 【解析】 【分析】 (1)由转化关系可知A为变价金属,则A应为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,②为Fe与氯化铁的反应; (3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,以此解答该题。 【详解】 (1)A是常见的金属,①③中均有同一种气态非金属单质参与反应,且②为化合反应,则该非金属气体为Cl2,B为氯化铁,则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+; (2)由分析知C为氯化亚铁,检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+; (3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,则反应①的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑,其中属于置换反应的有①③。 2.已知有以下物质相互转化:

高考化学复习专题化学反应速率

绝密★启用前 2020届高三化学知识点强化训练—化学反应速率 试卷副标题 考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx 题号一总分 得分 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题) 请点击修改第I卷的文字说明 评卷人得分 一、单选题 1.T℃时,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1℃和T2℃时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是: A.该平衡体系的化学反应方程式为:3A(g)+B(g)4C(g) B.在t1时间内用B表示该反应的平均速率为0.6/t1mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,升高温度,正反应速率减小、逆反应速率增大,A的转化率减小D.维持温度和容器体积不变,往平衡体系中充惰性气体,C的百分含量增大 2.加热N2O5,依次发生的分解反应为:①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g), ②N2O3(g)N2O(g)+O2(g).在容积为2L的密闭容器中充入8mol N2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9mol,N2O3为3.4mol.则t℃时反应①的平衡常数为()

3.如图所示与对应叙述相符的是() A . 用硝酸银溶液滴定等浓度的A -、B -、C -的混合溶液(均可以 与Ag +反应生成沉淀),由图可确定首先沉淀的是C - B .图表示反应中某反应物的正、逆反应速率随温度变化情况,由 图可知该反应的正反应是吸热反应 C .一定条件下,X 和Y 反应生成Z ,由图1推出该反应的方程 式可表示为:X 3Y Z + D . 图表示溶液中反应:23I I I -- + 平衡() 3c I - 随温度变化,反 应速度V(正M )V(<逆N )4.下列说法正确的是( ) A .将AlCl 3溶液加热蒸干得到纯净的氯化铝晶体 B .在一定条件下,反应N 2+3H 2 2NH 3,在2L 密闭容器中进行,5min 内氨的物质 的量增加了lmol ,则该反应的速率可表示为v(NH 3)=0.2mol·L -1·min -1C .强酸溶液一定比弱酸溶液导电性强 D .钢铁在表层海水中的腐蚀速率大于在潮湿空气中的腐蚀速率

高考化学专题题库∶化学反应速率与化学平衡的综合题及答案

高考化学专题题库∶化学反应速率与化学平衡的综合题及答案 一、化学反应速率与化学平衡 1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2 实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示: (1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%?80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______ (2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条) (3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______ 实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。 资料:Fe3++3S2O32-?Fe(S2O3)33-(紫黑色) 装置试剂X实验现象 Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色 (4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象: _______ 实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度 (5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72- +14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol?L-1

化学反应的速率和限度-知识点总结--(精)

《第二章第三节化学反应的速率和限度》 1.化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。 浓度的变化——△C 时间的变化——△t 表达式:v=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min) 例1、下列关于化学反应速率的说法中,正确的是() A.化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应的速率为负值 D.化学反应速率越大,则单位时间内生成物的产量就越大 例2、在2L密闭容器中,某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol,用此反应物表示该反应的平均反应速率为() A.0.4 mol(L·s)-1 B.0.3 mol(L·s)-1 C.0.2 mol(L·s)-1 D.0.1 mol(L·s)-1 注意:(1)在同一反应中用不同物质来表示时,其反应速率的数值可以不同,但都表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准) (2)起始浓度与化学计量数比无关,但是变化浓度一定与化学计量数成比例。 (3)同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。

例如:2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2:3:1:4 (3)化学反应速率均用正值来表示,且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率 (5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 例4.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是() A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1 C.v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1 例5.对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是() A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1 C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 【总结】对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成同一物质表示的速率,才能比较。 3.影响化学反应速率的因素 内因:由参加反应的物质的性质决定。 影响反应速率的因素有 外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。 (1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反应速率。 注意:“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度”;固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体,反应速率与其表面积大小有关,固体的颗粒度越小(表面积越大,则反应速率越快。 (2)温度:其它条件不变时,升高温度可以增大反应速率;降低温度可以减小反

2020-2021高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及详细答案

2020-2021高考化学压轴题专题铁及其化合物的经典综合题及详细 答案 一、高中化学铁及其化合物练习题(含详细答案解析) 1.物质X是某新型净水剂的中间体,它可以看成由AlCl3(在180℃升华)和一种盐A按物质的量之比1:2组成。在密闭容器中加热X使之完全分解,发生如下转化: 请回答下列问题: (1)X的化学式为__。 (2)将E混合晶体溶于水配成溶液,向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为__。 (3)高温下,若在密闭容器中长时间煅烧X,产物中还有另外一种气体,请设计实验方案验证之_。 【答案】AlCl3·2FeSO4 Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O 将气体通入足量NaOH溶液中,收集余气,把一条带火星的木条伸入其中,若复燃,则说明是O2 【解析】 【分析】 固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液,混合液变血红色,说明B中含有Fe3+,则B为Fe2O3,C为FeCl3溶液,无色D气体能使品红褪色,则D为SO2,由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素,A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫,则盐A为 FeSO4,氧化铁的物质的量为 3.2g 160g/mol =0.02mol,生成二氧化硫为 0.448L 22.4L/mol =0.02mol, 由Fe、S原子为1:1可知生成SO3为0.02mol,4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3,AlCl3的物 质的量为4.27g-0.02mol80g/mol 133.5g/mol =0.02mol,X的组成为AlCl3?2FeSO4,以此解答该题。 【详解】 (1)根据上述分析,X的化学式为AlCl?2FeSO4; (2)将E混合晶体溶于水配成溶液,三氧化硫反应生成硫酸,则硫酸与氯化铝的物质的量相等,逐滴加入过量稀NaOH溶液,该过程的总反应的离子方程式为:Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O; (3)若在高温下长时间煅烧X,生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气,另一种气体分子式是O2,检验氧气的方法为:将气体通入足量NaOH溶液中,收集余气,把一条带火星的本条伸入其中,若复燃,则说明是O2。 2.中学化学常见物质A、B、C、D、E有如下转化(已知A、B、C、D、E均含有同一元

高考化学之化学反应速率与化学平衡

新课标三年高考化学试题分类解析——化学反应速率与化学平衡 1.(07年宁夏理综·13)一定条件下,合成氨气反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分 数为20.0% ,与反应前... 的体积相比,反应后体积缩小的百分率是 A .16.7% B.20.0% C.80.0%?D.83.3% 答案:A 解析:设达到平衡后混合气体的体积为1L ,则其中生成的氨气的体积为1L×20.0%=0.2L 。则根据反应的方程式有: N 2+3H 22NH 3 △V 1 3 2 2 0.2L 0.2L 所以平衡前混合气体的体积为1L +0.2L=1.2L,因此反应后气体体积缩小率为 =?%1002.12.0L L 16.7%。 .(07年广东化学·16)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知: ①Sn (s、白)+2HCl(aq )=SnCl 2(aq)+H 2(g) △H 1 ②Sn(s、灰)+2HCl (a q)=S nCl 2(a q)+H 2(g) △H 2 ③S n(s 、灰) Sn (s 、白) △H 3=+2.1k J·mol -1 下列说法正确的是 A.△H 1>△H 2 B .锡在常温下以灰锡状态存在 C .灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D.锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中,会自行毁坏 答案:D 解析:②-①可得③,△H2-△H1>0,故△H2>△H1,A错,根据③,在常温下,灰锡会向白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反应为吸热反应,故B、C错,当锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。 .(07年广东理基·26)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响 ...氢气产生速率的因素是A.盐酸的浓度? B.铝条的表面积 C.溶液的温度?D.加少量Na2SO4 答案:D 解析:铝与盐酸反应的实质是2Al+6H+=2Al3++3H2↑,因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率,而加少量Na2SO4对溶液中的各物质的浓度没有影响,不会影响反应速率。 .(07年广东化学·18)下述实验能达到预期目的的是 编号实验内容实验目的 A 将SO2通入酸性KMnO4溶液中证明SO2具有氧化性 B 将Cl2通入NaBr溶液中比较氯与溴的氧化性强弱 C将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水 混合物冷却降温 研究温度对化学平衡的影响 D 分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的 H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2 研究催化剂对H2O2分解速率 的影响 答案:BC 解析:本题是一道实验题。A选项中SO2通入酸性KMnO4溶液中,KMnO4做氧化剂,说明S O2具有还原性。B选项中将Cl2通入NaBr溶液中发生Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2反应,根据氧化还原反应规律可知Cl2的氧化性大于Br2。C中发生的反应为Cu+4HNO3=Cu(N O3)2+2NO2+2H2O、2NO2(g)N2O4;△H<0,升温气体颜色变深,降温气体颜色变浅,D 选项中H2O2溶液的浓度不同,故不能单纯判断催化剂对分解速率的影响。 .(08年宁夏理综·12)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①NH 4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g) 达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(H I)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为

2017年高考化学专题复习——化学反应速率与化学平衡(1)

2014高考必备专题——化学反应速率和化学平衡 【考纲解读】 一、化学反应速率 1.定义:单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化(以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示),用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2.表达方式 t A c v A ??= ) (,式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化,单位为mol/L ,Δt 表示时间,单位为s (秒)、min (分)、h (时)。v(A)表示物质A 的化学反应速率。单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。 3.化学反应速率的规律 同一化学反应,用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:对于化学反应:a A(g) + b B(b) = c C(g) + d D(g),则存在v(A):v(B):v(C):v(D) = a :b :c :d 。 注意:⑴化学反应速率均为正值; ⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是指某一时刻的瞬时速率; ⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯固体和纯液体参加的反应,一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率 ⑷对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其速率的值可能不同,但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应,所以为相同的速率。所以比较速率时不能只看速率的数值,还要说明是用那种物质表示的速率。 (5)化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。 ①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。 ②换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。 ③比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应a A +b B===c C +d D ,比较v (A)a 与v (B)b ,若 v (A)a > v (B) b ,则A 表示的反应速率比B 大。 二、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因:参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同,物质的结构不同,都会导致反应速率的不同。

化学反应速率和限度讲义图文稿

化学反应速率和限度讲 义 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

化学反应的速率和限度 一、化学反应速率 考点一 化学反应速率的简单计算及应用 例1:将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g),若经2 s 后测得C 的浓度 为0.6 mol·L -1,现有下列几种说法: ① 用物质A 表示反应的平均速率为0.3 mol·L -1 ·s -1 ②用物质B 表示反应的平均速率为0.6mol·L -1·s -1 ③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L -1 其中正确的是( ) A .①③ B.①④ C.②③ D.③④ (2)若①②中用A 、B 表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L -1·s -1、0.6 mol·L -1·s -1,哪种物质表示的化学反应速率更快? (3)若物质A 的转化率经过计算为30%,那么,物质B 的转化率为多少你能迅速得出答案吗 例2.对于A 2+3B 22C 的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应 速率最快的是( ) A .v ( B 2)=0.8 mol·L -1·s -1 B .v (A 2)=0.4 mol·L -1·s -1 C .v (C)=0.6 mol·L -1·s -1 D .v (B 2)=4.2 mol·L -1·min -1 考点二 影响化学反应速率的因素 例3、把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响产生氢气速率的因素是( ) A .盐酸的浓度 B .铝条的表面积 C .溶液的温度 D .加少量Na 2SO 4固体 例4、.下列事实中,什么因素影响了化学反应速率。

高考化学压轴题专题元素周期律的经典综合题含详细答案

高考化学压轴题专题元素周期律的经典综合题含详细答案 一、元素周期律练习题(含详细答案解析) 1.高温下,正硅酸锂(Li 4SiO 4)能与CO 2发生反应,对控制CO 2的排放具有重要的理论意义和实用价值。完成下列填空: (1)硅原子核外电子占有_____种能量不同的轨道;Li 、C 、Si 的最高价氧化物中,属于原子晶体的是_____。 (2)钠元素的金属性比锂强,用原子结构的知识说明理由_____。 一定温度下,在2L 的密闭容器中,Li 4SiO 4与CO 2发生如下反应: Li 4SiO 4(s)+CO 2(g)Li 2SiO 3(s)+Li 2CO 3(s)。 (3)该反应的平衡常数表达式K=_____,反应20min ,测得容器内固体物质的质量增加了 8.8g ,则0~20min 内CO 2的平均反应速率为_____。 (4)在T 1、T 2温度下,恒容容器中c(CO 2)随时间t 的变化关系如图所示。该反应是_____反应(选填“放热”或“吸热”)。 若T 1温度下,达到平衡时c(CO 2)为amol· L -1,保持其他条件不变,通入一定量的CO 2,重新达到平衡时c(CO 2)为bmol· L -1。试比较a 、b 的大小,并说明理由_____。 【答案】5 SiO 2 钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na

  • Li ,因此金属性Na 强于Li () 21c CO 0.005mol·L -1·min -1 放热 a=b ,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=() 21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b 【解析】 【分析】 【详解】 (1)硅是14号元素,基态硅原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2,其核外电子共占有5种能量不同的轨道;Li 、C 、Si 的最高价氧化物分别为Li 2O 、CO 2、SiO 2,Li 2O 是离子晶体、CO 2是分子晶体、SiO 2是原子晶体,故答案为:5;SiO 2; (2) 钠元素的金属性比锂强,从原子结构解释:钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na
  • Li ,因此金属性Na 强于Li ,故答案为:钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na
  • Li ,因此金属性Na 强于Li ;

    化学反应速率与限度教材分析报告

    教材分析报告:“化学反应速率与反应限度” 化学111班谢灵君 必修二苏教版 专题2化学反应与能量转化 第一单元化学反应速率与反应限度 一,单元与课标关系 (1)课标里的内容标准:通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 (2)对本单元的内容分析(明线+暗线) 本单元的主要知识线是由化学反应速率与化学反应限度构成的。 化学反应速率主要内容:定量描述化学反应进行的快慢,反应速率的计算,影响反应速率的因素,应用化学反应速率的知识,解释生活中的相关现象。 化学反应的限度主要内容:认识可逆反应,与化学反应限度的含义,通过反应速率判断化学反应所能达到的限度,初步了解什么是化学平衡。 从课标来看,要学习的内容是相对宏观的。根据对化学课程标准及教材的分析,可以确定本单元教学在知识技能的重点是化学反应速率的原理理解和化学反应限度的涵义,在过程与方法方面的重点是通过实验来认识这两方面的内容在化学研究中的作用,学会在实验当中的观察,归纳总结这两块内容的知识。情感态度价值观的重点是感受控制反应条件在科学研究中的作用。 二,教材单元知识分层建构及衔接 化学反应速率及限度涉及初中,高中必修,选修三个学习阶段的内容: 初中反应的快慢(冷热),反应条件(燃烧是否完全),量的多少会 对生成物造车一些影响等基础的化学反应 高中必修化学反应速率描述化学反应的快慢,反应限度(可逆反应),

    化学平衡的初步了解 高中选修《化学反应原理》化学平衡的移动,各种因素对化学平衡的 影响,化学反应速率与化学平衡的关系 图1 “化学反应速率及限度”涉及的主要内容 这三个学习阶段是呈现螺旋上升的组织特点,三个阶段都是符合中学生的心理发展特点所制定的,所以本单元的知识处于中间地位,起着承上启下的作用,不仅在本书中是学科知识的关键,也是整个化学学习的重要组成部分。 三,教材单元知识结构 本单元在学生接触过大量的化学反应,并且对化学反应有了快与慢的经验的基础上,继续深入对于化学反应快慢的探究,告诉学生可以用定量的方式来描述化学反应的快慢,通过实验探究,引导学生总结出不同因素对反应速率的影响 (本图由构成) 图2 “化学反应速率”单元知识结构图

    化学反应速率和化学平衡高考题集锦(含解析)

    化学高考题分类目录 G 单元 化学反应速率和化学平衡 G1 化学反应速率 7.G1 G2 G3[2014·重庆卷] 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g)Y(g),温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X)随时间t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( ) A .该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量 B .T 2下,在0~t 1时间内,v (Y)=a -b t 1 mol ·L -1·min -1 C .M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D .M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率减小 7.C [解析] 根据图像可知,T 1<T 2,ΔH <0,因此该反应是放热反应,故c (X)变化越大,放出热量越多,故M 点放出的热量小于W 点放出的热量,A 项错误;T 2温度下,在0~ t 1时间内,v (Y)=12v (X)=a -b 2t 1 mol ·L -1·min -1,B 项错误;因T 1>T 2,v M 正=v M 逆>v W 逆,又因v N 逆<v W 逆,所以v N 逆

    化学 化学反应的速率与限度的专项 培优练习题及答案解析

    化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题及答案解析 一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析) 1.某温度下在2L密闭容器中,3种气态物质A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。 (1)该反应的化学方程式是________________________ (2)若A、B、C均为气体,10min后反应达到平衡, ①此时体系的压强是开始时的________倍。 ②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%(计算结果保留1位小数) (3)关于该反应的说法正确的是_________。 a.到达10min时停止反应 b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率 c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率 【答案】2C A+3B 9 7 或1.29或1.3 66.7% b、c 【解析】 【分析】 (1)由图可知,C是反应物,物质的量分别减少2mol,A、B生成物,物质的量增加 1mol、3mol,物质的量变化比等于系数比; (2)①体系的压强比等于物质的量比; ②转化率=变化量÷初始量×100%; (3)根据化学平衡的定义判断; 【详解】 (1)由图可知,C是反应物,物质的量减少2mol,A、B生成物,物质的量分别增加 1mol 、3mol,物质的量变化比等于系数比,所以该反应的化学方程式为:2C A+3B;(2)①体系的压强比等于物质的量比,反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物 质的量是9mol,所以此时体系的压强是开始时的9 7 倍; ②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%; (3)a.根据图象,到达10min时反应达到平衡状态,正逆反应速率相等但不为0,反应没有停止,故a错误; b.在到达10min之前,C的物质的量减少,所以 C气体的消耗速率大于它的生成速率,故b 正确; c.在10min时反应达到平衡状态,所以B气体的正反应速率等于逆反应速率,故c正确;选bc。

    高考化学有机化合物-经典压轴题附答案

    高考化学有机化合物-经典压轴题附答案 一、有机化合物练习题(含详细答案解析) 1.华法林(Warfarin)又名杀鼠灵,为心血管疾病的临床药物。其合成路线(部分反应条件略去)如下所示: 回答下列问题: (1)A 的名称为________,E 中官能团名称为________。 (2)B 的结构简式为________。 (3)由 C 生成 D 的化学方程式为___________ (4)⑤的反应类型为_________,⑧的反应类型为________。 (5)F 的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体共有___________种。 a.能与 FeCl3溶液发生显色反应 b.含有-CHO 其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________ 【答案】甲苯酯基取代反应加成反应 13 【解析】 【分析】 由A的分子式及产物的性质,可确定A为,在光照条件下发生-CH3上的取代反应生成B(),B发生水解反应生成C(),C催化氧化生成D(),D 与CH3COCH3在NaOH、加热条件下发生羟醛缩合反应,生成和水。 【详解】 (1)A为,名称为甲苯,E为,官能团名称为酯基。答案为:甲苯;酯基; (2)由以上分析知,B 的结构简式为。答案为:; (3)C()催化氧化生成D(),化学方程式为

    。答案为: ; (4)⑤为与(CH 3CO)2O 在浓硫酸的催化作用下反应生成和CH 3COOH ,则反应类型为取代反应,⑧为与反应生成,反应类型为加成反应。答案为:取代反应;加成反应; (5)F 的同分异构体中,同时符合:a .能与 FeCl 3 溶液发生显色反应、b .含有-CHO 条件的同分异构体共有13种。它们为苯环上有-OH(酚)、-CH 2CHO 两个取代基的异构体3种,苯环上有-OH(酚)、-CHO 、-CH 3三个取代基的异构体10种。其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为 。答案为:13;。 【点睛】 F 的13种同分异构体,含有3个取代基的异构体为,,(其中,-CH 3位于序号所在的位置),(共3种)。 2.乙醛是制备乙酸、乙酸衍生物等化工产品的原料。完成下列填空: (1)乙醛分子中的官能团为______。 (2)将铜丝在空气中灼烧变黑后,迅速伸入乙醇中,观察到铜丝表面______;反复上述多次操作后,闻到刺激性气味,说明有______生成。 (3)写出检验乙醛的化学反应方程式。______上述反应显示乙醛具有______性。 (4)已知甲酸也能发生银镜反应,若某甲酸溶液中可能混有乙醛,如何通过实验证明是否含有乙醛并写出简要操作步骤________________ (5)已知:有机化学中将紧邻官能团的第一个碳原子成为α—C ,α—C 上的H 就称为α—H ,醛的α—H 较活泼,可以和另一个醛的羰基进行加成,生成羟基醛,如: 设计一条以乙烯为原料制备正丁醇CH 3CH 2CH 2CH 2OH 的合成路线(无机试剂任选): _________(合成路线常用的表示方式为:A 反应试剂反应条件??????→ B ……反应试剂 反应条件 ??????→目标产物)

    高一化学之十二 化学反应速率与限度 知识点总结

    7-25化学反应速率与限度 知识点: 一、化学反应速率 1、定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 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、计算公式: 3 例1mol/L ,那么,用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 , 例2:以下是工业合成氨的反应原理,已知反应的浓度数据如下: N 2 + 3H 2 2NH 3 起始浓度(mol/L ) 1 3 0 2 min 后浓度(mol/L ) 0.6 2 min 内浓度变化量(ml/L ) 分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。 注意:同一反应可以选用不同的物质来表示速率,其数值可能不同,但意义相同。 且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比: aA +bB =cC +dD ,速率关系式: v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = 。 比较反应速率快慢的方法:根据速率关系式,转化成同一种物质的速率,再比较大小 例3 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2+3H2=2NH3,根据在 相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最大的是( ) A 、v (H2)=0.3mol*(L*min )^-1 B 、v (N2)=0.2mol*(L*min )^-1 C 、v (NH3)=0.25mol*(L*min )^-1 D 、v (H2)=0.4mol*(L*min )^-1 二、影响化学反应速率的因素 ⑴内因(决定性因素):反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越 。 化学反应的本质:有效碰撞使化学键断裂和形成 ⑵外因(外界条件): ①催化剂:在其他条件相同时,使用(正)催化剂,通常可以 化学反应速率,不同的催化剂对同一反应的催化效果 。 例:实验2-6 MnO2与FeCl3催化H2O2分解 ②温度:在其他条件相同时,温度越高,化学反应速率 。 例:冷水、常温、热水情况下H2O2分解 例4:已知反应的温度每升高10℃,反应速率增大为原来的2倍,若反应的温度由20℃升高到90℃,则反应速率变为原来的_________倍。 ③反应物的浓度:在其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率 。 注意,固体的量不影响反应的速率 例:2mol/L 与6mol/L 的HCl 与Fe 反应 ④固体的表面积:在其他条件相同时,反应物之间接触的表面积越大,化学反应速率____ 例:块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应 ⑤压强:对于气体,其他条件相同时,反应体系的压强越大,化学反应速率_______ 总结:1、等温等积,充入气体反应物 2、等温等积,充入惰性气体或其他无关气体 3、等压等温,充入无关气体 4、其他条件不变,缩小或扩大容器体积 ⑥其它条件:反应物状态、光、溶剂等,也能影响化学反应速率。 例5:下列反应开始时放出氢气的速率最大的是(金属均为粉末状): A 、Mg 0.1mol 与6mol/L 硝酸10ml 60℃ B 、Mg 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ C 、Fe 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ D 、Mg0.1mol 与3mol/L 硫酸10ml 60℃ 例6:用铁片与稀硫酸反应制备H2时,下列措施不能够使得H2生成的速率加大的是 A 、加热 高温、高压 催化剂

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