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文檔簡介
1、第一節(jié) 化學反應速率及影響因素【高考新動向】考點梳理(三年13考)1.了解化學反應速率的概念及定量表示方法。2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響,認識其一般規(guī)律?!究季V全景透析】一、化學反應速率1.概念:化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。2.表示方法:通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示(也可用單位時間內反應物的變化量或生成物的變化量來表示)。公式:v =C/t(C表示物質的物質的量濃度變化,t表示時間變化)單位:molL-1S-1、molL-1min-1、molL-1h-1等3.化學反應速率與化學計量數(shù)關系對于已知反應mA(g)
2、nB(g)=pC(g)qD(g),其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示,當單位相同時,化學反應速率的數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)= mnpq。4.注意事項:同一反應中,用不同物質來表示反應速率時,其數(shù)值可能不同,但其表達的意義是相同的,都表示在同一段時間內的平均反應速率而不是瞬時速率。因此表示化學反應速率時,必須指明用反應物或生成物中哪種物質做標準,且一般不能用固體物質做標準。用不同物質表示同一反應的速率時,速率的比值等于化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比。比較反應速率的快慢,要轉化為同一物質的速率來比較。二影響化學反應速率的因素1.內因:參加反應的物質
3、的本身性質是影響化學反應速率的決定因素。不同的反應,由于反應物質的結構不同和反應機理不同,因此反應速率不同。2.外因:同一反應在不同條件下,反應的速率不同,濃度、溫度、催化劑等外界條件對化學反應的速率有影響。(1)濃度的影響:當其它條件不變時,增大反應物的濃度,使單位體積內分子數(shù)增多,因此可加快反應的速率。(2)壓強的影響:當其它條件不變時,加壓(縮小體積)對有氣體參加的反應,正逆反應速率均加快,氣體體積縮小方向的反應速率增加的倍數(shù)大于氣體體積增大方向增加的倍數(shù);降壓(增大體積),正逆反應速率均減小,氣體體積縮小方向的反應速率減小的倍數(shù)大于氣體體積增大方向減小的倍數(shù)。注意:改變壓強對反應速率產
4、生影響的根本原因是引起反應體系中各物質濃度的改變,若容器恒溫、恒容充入稀有氣體或其它不反應氣體,雖然改變了容器內氣體壓強,但由于沒有改變反應物質的濃度,所以不影響化學反應速率。(3)溫度的影響:其它條件不變時,升高溫度,反應物的能量增加,使原來一部分能量較低的分子變成活化分子,所以可以加快反應的速率。通常情況下,溫度每升高10度,化學反應的速率增大到原來的2至4倍。升高溫度,對可逆反應,正逆反應速率均加快,但吸熱反應增加的倍數(shù)大于放熱反應增加的倍數(shù);降低溫度,正逆反應速率均減小,吸熱反應減小的倍數(shù)大于放熱反應減小的倍數(shù)。(4)催化劑的影響:其他條件不變的時,使用催化劑能降低反應的活化能,使更多
5、的反應物分子成為活化分子,因此使用催化劑能同時同倍改變正逆反應的速率。(5)其他因素:除了上述因素外,壓強、光波、電磁波、超聲波、溶劑等因素對化學反的速率也有影響。3.從活化分子角度解釋外界條件對化學反應速率的影響(1)有效碰撞、活化分子和活化能有效碰撞:能發(fā)生反應的分子之間的碰撞?;罨肿樱耗軌虬l(fā)生有效碰撞的分子?;罨埽喝鐖DE1表示活化能;E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量;E2E1表示H。(2)有效碰撞理論的指導作用影響單位體積內有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分數(shù)增大反應物濃度增加增加不變增加加快增大壓強增加增加不變不變增加加快升高溫度不變增加增加增加加快使用
6、催化劑不變增加增加增加加快【熱點難點全析】考點一化學反應速率的計算和比較1化學反應速率的簡單計算方法(1)根據(jù)定義式v算。(2)對某一具體反應,知其中一種物質的反應速率,其余物質的反應速率可根據(jù)化學方程式中的化學計量數(shù)之比求算。(3)對于較為復雜的題目,采用以下步驟和模板計算:寫出有關反應的化學方程式;找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量;根據(jù)已知條件列方程式計算。例如:反應mAnBpC起始濃度(molL1) a b c轉化濃度(molL1) x 某時刻濃度(molL1) ax b c2化學反應速率大小的比較(1)歸一法將同一反應中的不同物質的反應速率轉化成同一種物質的反應速率,再進行比較。如
7、:對于反應2SO2+O2 2SO3,如果v(SO2)=2 molL-1min-1,v(O2)=3 molL-1min-1,v(SO3)=4 molL-1min-1,比較反應速率的大小,可以將三者表示的反應速率都轉化為O2表示的反應速率再作比較。換算得出:v(O2)=1 molL-1min-1,v(O2)=2 molL-1min-1,則反應速率的大小關系為:。 (2)比值法用各物質的量表示的反應速率除以對應各物質的化學計量數(shù),然后再對求出的數(shù)值進行大小排序,數(shù)值大的反應速率快。如反應mAnB=pCqD,若v(A)/m v(B)/n,則反應速率AB?!靖呖季剧姟?1)比較同一反應中不同物質的化學
8、反應速率時,要注意單位是否相同,如果單位不同,要化成相同的單位再進行比較。(2)單位時間內反應物或生成物的物質的量變化大,反應速率不一定快,因為化學反應速率是用單位時間內反應物或生成物的濃度變化量來表示的?!镜淅?】反應A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為v(A)0.45 molL1min1v(B)0.6 molL1s1v(C)0.4 molL1s1v(D)0.45 molL1s1該反應進行的快慢順序為()A B D解析:本題考查化學反應速率大小的比較,難度較小。若將各反應速率均化為以B表示的速率,且以mol/(Ls)為單位,、表示的速率分別是0.022 5
9、 mol/(Ls)、0.6 mol/(Ls)、0.6 mol/(Ls)、0.675 mol/(Ls),故A正確。答案:A 考點二化學反應速率的圖象問題1.物質的量(或濃度)時間圖像及應用例如:某溫度時,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖像可進行如下計算:(1)某物質的平均速率、轉化率,如:v(X)= mol/(Ls),Y的轉化率=100%。(2)確定化學方程式中的化學計量數(shù)之比如X、Y、Z三種物質的化學計量數(shù)之比為:(n1-n3)(n2-n3)n2。2.速率時間圖象定性揭示了v正、v逆隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了外界條件
10、改變對可逆反應速率的影響,以及由此引發(fā)的平衡移動(1)改變反應物濃度 增大反應物濃度 平衡正向移動 減小反應物的濃度,平衡逆向移動(2)改變生成物濃度 增大生成物的濃度,逆向移動 減小生成物的濃度,正向移動(3)改變氣體體系的壓強對于正反應方向氣體體積增大的反應 增大壓強,平衡向體積縮小的方向移動 平衡向體積增大的方向移動對于反應前后氣體體積不變的反應V正=V逆=V逆0 T0C tVV逆V正0 T0C tVV逆V正V正=V逆=V逆增大壓強,平衡不移動 減小壓強,平衡不移動(4)改變溫度對于正反應放熱的反應 升高溫度 平衡向吸熱方向移動 降低溫度 平衡向放熱方向移動(5)加催化劑0 T0C tV
11、V逆V正V正=V逆=V逆 平衡不移動【提醒】(1)只有壓強的改變同等程度的引起反應物和生成物濃度的改變時,才是改變壓強。(2)只是改變一種物質的濃度而引起的壓強改變,不應該從壓強角度分析,應該從濃度角度分析。【典例2】一定條件下進行反應 2X(g)+Y(g)Z(s)3W(g) H0。達到平衡后,t1時刻改變某一條件所得vt圖像如圖,則改變的條件為( )A.增大壓強 B.升高溫度C.加催化劑 D.增加生成物濃度【解析】選B。反應2X(g)+Y(g) Z(s)3W(g) H0達到平衡后,t1時刻改變條件,正、逆反應速率都增大,且正反應速率增大的程度小于逆反應速率增大的程度,平衡向逆反應方向移動,增
12、大壓強,正反應速率增大的程度等于逆反應速率增大的程度,A錯;升高溫度,正反應速率增大的程度小于逆反應速率增大的程度,B對;加催化劑,正、逆反應速率同等程度增大,C錯;增加生成物濃度,逆反應速率增大,正反應速率瞬時不變,D錯?!靖呖剂憔嚯x】【2012高考】1、(2012四川高考12)12.在體積恒定的密閉容器中,一定量的SO2與1.100mol O2在催化劑作用下加熱到600發(fā)生反應:當氣體的物質的量減少0.315mol時反應達到平衡,在相同溫度下測得氣體壓強為反應前的82.5%。下列有關敘述正確的是當SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應達到平衡降低溫度,正反應速率減小程度比逆反應速率減
13、小程度大將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中,得到沉淀的質量為161.980g達到平衡時,SO2的轉化率是90%【解題指南】解答本題時應注意以下幾點:體積恒定的條件下,體系的壓強之比等于物質的量之比;氯化鋇溶液只與三氧化硫反應生成硫酸鋇沉淀,與二氧化硫不反應?!窘馕觥窟xD。三氧化硫的生成與二氧化硫的消耗均是正向反應,因此兩者相等不能說明反應達到平衡狀態(tài);由于反應為放熱反應,降低溫度,正逆反應速率都降低,但是由于逆反應速率減小的程度比正反應速率大,因此平衡向正向移動;由于反應過程中氣體物質減小的物質的量等于生成的三氧化硫的一半,因此反應中生成的三氧化硫為0.63mol,反應體系中只有三氧化硫與
14、氯化鋇溶液反應,得到硫酸鋇沉淀,其質量為:0.63mol233g/ mol=146.97g;此時二氧化硫的轉化率為90。2、(2012江蘇高考14)14.溫度為T時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 molPCl5,反應PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)經一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:t/s050150250350n(PCl3)/ mol00.160.190.200.20下列說法正確的是A.反應在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0032 molL1s1B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時,c(PCl3)=0.11 molL1,則反應的H0C.相同溫度
15、下,起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,達到平衡前v(正)v(逆)D.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,達到平衡時,PCl3的轉化率小于80%【參考答案】C【分析】本題素材似乎來源于選修四課本第32頁習題的第8題,屬于基本理論中化學平衡問題,主要考查學生對速率概念理解與計算,平衡常數(shù)概念與計算,平衡移動等有關內容理解和掌握程度。高三復習要讓學生深刻理解一些基本概念的內涵和外延。A.反應在前50 s內的平均速率應該是前50 s內PCl3濃度變化與時間的比值,而不是PCl3物質的量的變化與時間的比值。B.相同溫
16、度下,起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2應先求平衡常數(shù)K為0.025,再求濃度商(Qc)為0.02,KQc,說明平衡向正反應方向移動。C.保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20molH2O,與原平衡相比,平衡向右移動,達到新平衡時CO轉化率增大,H2O轉化率減小,H2O的體積分數(shù)會增大。D.從等效平衡的角度,先建立原容器兩倍關系的模型,即與原平衡完全等效,再把容器兩倍關系壓縮成原容器,則平衡向逆反應方向移動,PCl3的轉化率應大于80%【解題指南】解答本題時應看清題目所給數(shù)據(jù),運用等效的思想分析具體的平衡問題,結合外界條件的改變和有關數(shù)據(jù)
17、分析平衡移動的方向?!窘馕觥窟xC。A項,前50秒,v(PCl3)=0.0016molL-1S-1(注意體積), A項錯誤;B項,250秒后,化學平衡時PCl3的物質的量濃度為0.1molL-1,升高溫度,化學平衡時PCl3的物質的量濃度為0.11molL-1,說明溫度升高,平衡正向移動,正反應吸熱,H0,B項錯誤;C項相當于在題干的平衡狀態(tài)上,再加入0.2 mol PCl5,平衡正向移動,所以正反應速率大,C項正確;D項相當于在題干所給條件下,用2 mol PCl5進行試驗,相對于1mol PCl5平衡將向生成PCl5的方向移動,所以PCl3轉化率將大于80%,D項錯誤。3、(2012福建高考
18、12)一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化燃料R降解反應的影響如右圖所示。下列判斷判斷正確的是A在0-50min之間,pH=2和pH=7時R的降解百分率相等B溶液酸性越強,R的降解速率越小CR的起始濃度越小,降解速率越大D在20-25min之間,pH=10時R的平均降解速率為0.04 molL1min1【解題指南】解答本題時應明確如下幾點:(1)濃度時間圖像上斜率越大,反應速率越快。(2)溶液酸性越強,pH越小。【解析】選A。從圖中可以看出,pH2和pH7在50min時,R的濃度都等于零,降解率為100%,A選項正確;溶液酸性越強,pH越小,單位時間內R的濃度變化越大,降解速率越快,B選項
19、錯誤;反應物的濃度越大,反應速率越快,C選項錯誤;在2025min,pH10,在50min時,c(R)(0.60.2)1010.04molL1,v(R)0.008mol/(Lmin),D選項錯誤。A項中R都是完全降解,降解百分率都是100%。這題是選擇題的創(chuàng)新點,題給信息量大,考查學生能力全面,尤其是讀圖能力要求較高。其中D項要注意橫坐標的數(shù)量級,不太細心的同學要吃虧?!?011高考】1.(2011江蘇高考15)700時,向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(表中t1t2):反應時間/minn(C
20、O)/molH2O/ mol01.200.60t10.80t20.20下列說法正確的是A.反應在t1min內的平均速率為B.保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到達平衡時n(CO2)=0.40molC.保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20molH2O,與原平衡相比,達到新平衡時CO轉化率增大,H2O的體積分數(shù)增大D.溫度升至800,上述反應平衡常數(shù)為0.64,則正反應為吸熱反應【答案】選BC?!窘馕觥拷獯鸨绢}時應看清題目所給數(shù)據(jù),運用等效的思想分析具體的平衡問題,結合外界條件的改變和平衡常數(shù)分析平衡移動的方向。A項,表中所給數(shù)據(jù)的單位為mol
21、,反應在t1min內的平均速率為v(H2)=(0.20/t1)molL-1min-1, A項錯誤;B項,由方程式可知CO和H2O的量對該反應的影響相同,所以“起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O(g)”與“起始時向容器中充入1.20molCO和0.60 molH2O(g)”將達到相同的平衡狀態(tài),對比表中反應時間為0、t1、t2三個時間的數(shù)據(jù)0t1,CO減少0.40mol,根據(jù)方程式計算H2O(g)也應減少0.40mol,而到t2時H2O(g)的減少量仍然為0.40mol,說明t1時已經達平衡,根據(jù)t1時的數(shù)據(jù)可求得n(CO2)=0.40mol, B項正確;C項,增大反應
22、物水蒸氣的濃度,平衡正向移動,CO轉化率增大,水蒸氣的轉化率降低,水蒸氣的體積分數(shù)增大,C項正確;D項,t1時為平衡狀態(tài),根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得t1時的平衡常數(shù)為1,溫度升高,平衡常數(shù)減小,說明溫度升高平衡逆向移動,說明正反應為放熱反應,D項錯誤。2.(2011北京高考12).已知反應:2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3,分別在0和20下,測得其轉化分數(shù)隨時間變化的關系曲線(Y-t)如圖所示。下列說法正確的是A.b代表0下CH3COCH3的Y-t曲線B.反應進行到20min末,CH3COCH3的 C.升高溫度可縮短反應達平衡的時間并能提高平衡
23、轉化率D.從Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的【答案】選D。【解析】(1)仔細觀察圖像,了解圖像橫縱坐標的含義及圖像變化趨勢不同的原因;(2)注意外界條件變化對速率和平衡的不同影響。選項具體分析結論A由圖像可知,a曲線達到平衡所用的時間比b曲線多,故b曲線所對應的反應速率快,溫度高錯誤B不論反應進行到什么程度,20對應的反應速率大于0,故1錯誤C升高溫度,加快化學反應速率,可縮短達到平衡所用的時間;由圖像可知達到平衡時從a曲線到b曲線,CH3COCH3轉化分數(shù)降低,即升高溫度,平衡左移,降低平衡轉化率錯誤D從Y=0到Y=0.113,CH3COCH3轉化率相同,由于起始
24、加入量相同,故變化量相同,即。正確3.(2011海南高考8)對于可逆反應H2(g)+I2(g)2HI(g),在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應,下列說法正確的是( )。AH2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率比為21B反應進行的凈速率是正、逆反應速率之差C正、逆反應速率的比值是恒定的D達到平衡時,正、逆反應速率相等【答案】選B、D?!窘馕觥拷獯鸨绢}要明確以下兩點:(1)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比(2)判斷可逆反應進行方向的依據(jù)是看正逆反應速率的相對大小v(H2)v(HI)12,A選項錯誤;隨著反應的進行,正逆反應速率在不斷發(fā)生變化,其比值也不斷發(fā)生變化,當達到平衡時,正、
25、逆反應速率相等,不再發(fā)生變化,其比值也不再發(fā)生變化?!?010高考】1(2010天津卷)下列各表述與示意圖一致的是A圖表示25時,用0.1 molL1鹽酸滴定20 mL 0.1 molL1 NaOH溶液,溶液的pH隨加入酸體積的變化B圖中曲線表示反應2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g);H 0 正、逆反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化C圖表示10 mL 0.01 molL1 KMnO4 酸性溶液與過量的0.1 molL1 H2C2O4溶液混合時,n(Mn2+) 隨時間的變化D圖中a、b曲線分別表示反應CH2CH2 (g) + H2(g)CH3CH3(g);H 0使用和未使用催化劑時,反應過
26、程中的能量變化【答案】B【解析】酸堿中和在接近終點時,pH會發(fā)生突變,曲線的斜率會很大,故A錯;正逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關系,故B正確;反應是放熱反應,且反應生成的Mn2+對該反應有催化作用,故反應速率越來越快,C錯;反應是放熱反應,但圖像描述是吸熱反應,故D錯。命題立意:綜合考查了有關圖像問題,有酸堿中和滴定圖像、正逆反應的平衡常數(shù)圖像,反應速率圖像和能量變化圖像。2.(2010福建卷)下列有關化學研究的正確說法是A同時改變兩個變量來研究反映速率的變化,能更快得出有關規(guī)律B對于同一個化學反應,無論是一步完成還是分幾步完成,其反應的焓變相同C依據(jù)丁達爾現(xiàn)象可將分散系分為溶液、膠體與濁液D從H
27、F、HCl、HI酸性遞增的事實,推出F、Cl、Br、I的非金屬遞增的規(guī)律【答案】B【解析】本題側重考查反應速率、蓋斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念,規(guī)律同時改變兩個變量來研究反應速率的變化,不容易判斷影響反應速率的主導因素,因此更難得出有關規(guī)律這是蓋斯定律的表述分散系的劃分是以分散質顆粒大小來區(qū)分的在以酸性強弱作為判斷元素非金屬性非金屬性強弱依據(jù)時,是以最高價氧化物對應水化物的酸性強弱為判斷依據(jù)的。3.(2010福建卷)化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物嘗試隨反應時間變化如右圖所示,計算反應48 min間的平均反應速率和推測反應16 min 反應物的濃度,
28、結果應是A 2.5和2.0B 2.5和2.5C 3.0和3.0D 3.0和3.0【答案】B【解析】本題考察化學反應速率的計算第8秒與第4秒時反應物濃度差C為10,為4秒,所以在48間的平均反應速率為2.5,可以排除CD兩個答案;圖中從0開始到8反應物濃度減低了4倍,根據(jù)這一幅度,可以推測從第8到第16分也降低4倍,即由10降低到2.5,因此推測第16反應物的濃度為2.5,所以可以排除A而選B【2012高考】1、(2012山東高考29)(16分)偏二甲肼與N2O4 是常用的火箭推進劑,二者發(fā)生如下化學反應:(CH3)2NNH2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O
29、(g) ()反應()中氧化劑是_.火箭殘骸中?,F(xiàn)紅棕色氣體,原因為:N2O4 (g) 2NO2 (g) ()一定溫度下,反應()的焓變?yōu)镠?,F(xiàn)將1 mol N2O4 充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_.若在相同溫度下,上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行,平衡常數(shù)_(填“增大”“不變”或“減小”),反應3s后NO2的物質的量為0.6mol,則03s內的平均反應速率v(N2O4)=_molL-1s-1。(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25時,將amol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是_(用離子方程式表示)。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性
30、,則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將_(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為_molL-1。(NH3H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=210-5 molL-1)【解題指南】解答本題時應注意判斷化學平衡狀態(tài)的標志,原則是從“變量”到“不變量”,不能原來是“不變量”又到了“不變量”。解決有關溶液中的電離平衡問題時,要注意物料守恒和電荷守恒的應用?!窘馕觥浚?)分析元素的化合價可知,氮元素的化合價由N2O4中的+4價,變成了生成物中的N2中的0價,故可知N2O4為氧化劑。(2)由溫度升高時,出現(xiàn)紅棕色,說明升溫平衡向生成NO2的方向移動,即該反應的正反應為吸熱反應。(3)作為化學平衡狀態(tài)的
31、標志,須由原來的“變量”變到“不變量”,方可說明,在恒壓條件下,隨著反應的進行生成NO2,氣體的總的物質的量不斷增加,容器的體積增大,故密度變小,當密度不變時,可說明化學反應達到平衡狀態(tài),a正確;b圖,作為反應熱H,只與這個化學方程式有關,是一個不變量,它不會隨著反應“量”的變化而變化,b錯誤;c圖,用化學反應速率判斷可逆反應是否達到平衡狀態(tài)時,一定是“異向”,且它們的速率之比等于化學計量數(shù)之比,故c錯誤。d圖,當NO2的轉化率不變時,說明v(正)=v(逆),反應達到了平衡狀態(tài),d正確。平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),只受溫度的影響,故化學平衡常數(shù)不變。由題意可知,NO2的化學反應速率,v(NO2)=0
32、.2mol/(Ls),由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,得出v(N2O4)=0.1mol/(Ls)。(4)NH4NO3溶液呈酸性,原因是NH4+發(fā)生了水解反應,對應的水解方程式為:NH4+H2ONH3H2O+H+。滴加氨水后溶液由酸性變?yōu)橹行?水的電離平衡向逆反應方向移動。由Kb=210-5mol/L,c(OH)107mol/L,則c(NH4)200c(NH3H2O),故n(NH4)200n(NH3H2O),根據(jù)電荷守恒可知n(NH4)n(NO3), 則溶液中n(NH4)n(NH3H2O)a,根據(jù)物料守恒,滴加氨水的物質的量濃度c=(aa)molbLmol/L?!敬鸢浮浚?)N2O4 (2
33、)吸熱(3) a、d 0.1 (4)NH4+H2ONH3H2O+H+ 逆向 2、(2012廣東高考31)(16分) 碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50molL-1KI、0.2淀粉溶液、0.20molL-1K2S2O8、0.10molL-1Na2S2O3等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。已知:向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當溶液中的_耗盡后,溶液顏色將由無色變成為藍色。為確保能觀察到藍色,S2O32與S2O82初始的物質的量需滿足的關系為:n(S2O32):n(S2O82) _為探討反應物濃度對化學反應速率的影響,設計的實驗方案如下表
34、:表中Vx=_ _mL,理由是_ _。(3)已知某條件下,濃度c(S2O82)反應時間t的變化曲線如圖13,若保持其他條件不變,請在答題卡坐標圖中,分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時c(S2O82)t的變化曲線示意圖(進行相應的標注)碘也可用作心臟起搏器電源鋰碘電池的材料。該電池反應為: 2Li(s)+I2(s)=2LiI (s) H已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) H14 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) H2則電池反應的H=_;碘電極作為該電池的_極?!窘忸}指南】解答本題時應從化學反應原理思考,主要分析反應物的量對實驗現(xiàn)象的影響以及外界條件對化學反應
35、速率的影響規(guī)律,還有就蓋斯定律的應用。 【解析】第(1)問中要想得到藍色溶液,根據(jù)已知兩個反應分析可得出結論;第(2)問中由表格數(shù)據(jù)觀察分析得知其他條件不變,只要改變K2S2O8的濃度就可以達到探究反應物濃度對化學反應速率的影響;第(3)中催化劑可以加快反應的反應速率,而降低溫度會減慢反應的反應速率,所以可以根據(jù)圖中標準線畫出另外兩條曲線,但要注意的有兩點:第一是曲線的拐點,第二是曲線的終點;第(4)中根據(jù)蓋斯定律的原理可以求出H的表達式。判斷原電池的正負極時,可以根據(jù)原電池的反應原理判斷,此處根據(jù)碘在反應中的化合價降低,發(fā)生還原反應,得出碘作正極。【答案】(1)Na2S2O3,2 (2)2.
36、0 保證反應物K2S2O8濃度改變,而其他的不變,才到達實驗目的。 (3)(4)(H1-H2)/2; 正極3、(2012新課標全國卷27)(15分) 光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為_; (2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制各CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為890.3 kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0 kJ/mol,則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為_; (3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣,
37、其反應的化學方程式為_; (4)COCl2的分解反應為COCl2(g) = Cl2(g) + CO(g) H = +108 kJ/mol。反應體系達到平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出): 計算反應在第8 min時的平衡常數(shù)K = _ 比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度(T8)的高低:T(2)_T(8)(填“”或“=”); 若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2) = _mol/L; 比較產物CO在23 min、56 min和1213 min時平均反應速率平均反應速
38、率分別以(23)、(56)、(l213)表示的大小_; 比較反應物COCl2在56 min和1516 min時平均反應速率的大?。?56) (1516)(填“”或“=”),原因是_。【解題指南】解答本題時應注意外界條件對化學平衡和化學反應速率的影響,以及化學反應速率的意義。 【解析】(1)實驗室一般用濃鹽酸和二氧化錳反應制取氯氣;(2)CH4+CO2=2CO+2H2 H=反應物的燃燒熱-產物的燃燒熱=247.3 KJ/mol,也就是生成2mol CO,需要吸熱247.3 KJ,那么要得到1立方米的CO,放熱為(1000/22.4)247.3/2=5.52103 KJ.(3)分析碳元素化合價的變
39、化,CHCl3碳為+2價,COCl2中碳為+4價,即可寫出方程式。(4)根據(jù)平衡常數(shù)K計算公式代入即可求出。由表可看出,由T2平衡到 T8平衡,反應物COCl2的濃度減小,產物濃度增大,且4min時隔物質的濃度連續(xù)增大或減小,說明是升高溫度使平衡正向移動,T2 T8。8min和12min時的平衡溫度相同,平衡常數(shù)相同,所以,可計算C(COCl2)=0.031;單位時間CO的濃度的變化表示反應速率,有表格中看出,2-3min、12-13min處于平衡狀態(tài),用CO的濃度變化表示的平均反應速率為0。5-6min反應未達平衡狀態(tài),所以平均反應速率大于處于平衡狀態(tài)時。從表中曲線變化的斜率可看出單位時間內
40、5-6min時濃度改變大于12-13min。 【答案】(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O(2)5.52103kJ(3)CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2(4)0.234molL-1;0.031 ;v(5-6)v(2-3)=v(12-13);在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大?!?011高考】(2011全國卷I28)反應aA(g)+bB(g)cC(g)(H0)在等容條件下進行。改變其他反應條件,在I、II、III階段體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如圖所示:回答問題:(1)反應的化學方程式中,a:b:c為 ;(2)A的平均反應速率(A)、(A)、(A)從大到小排列次序為 ;(3) B的平衡轉化率中最小的是 ,其值是 ;(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動的方向是 ,采取的措施是 ;(5)比較第II階段反應溫度()和第III階段反應溫度()的高低: (填“”、“”、“”),判斷的理由是 ;(6)達到第三次平衡后,將容器的體積擴大一倍,假定10min后達到新的平衡,請在下圖中用曲線表示IV階段體系中各物質的濃度隨時間變化的趨勢(曲線上必須標出A、B、C)?!窘馕觥恳朴趶膱D中獲取信息,如起點、平衡點、平衡如何移動等。注意第II階段C的起點為0?!敬鸢浮浚?)第I階段: aA(g)+b
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