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文檔簡介
第03講化學反應速率
T模塊前一學習目標一
模塊一思維導圖串知識1.知道化學反應速率的表示方法,會計算和比較反應速率,了解測定化學反
模塊二基礎知識全梳理應速率的簡單方法。
模塊三重點難點必掌握2.通過實驗探究,了解溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響,
模塊四核心考點精準練能用相關理論解釋其一般規(guī)律。
模塊五小試牛刀過關測3.了解反應活化能的概念,知道化學反應是有歷程的,認識基元反應活化能
對化學反應速率的影響。
模塊一思維導圖串知識
表示方法:v(A)=Ac(A)一
At
單位:mobL1?S\mol-L^min1
r1.平均反應速率始終為正值
化學反應速率-特點r2.不同物質(zhì)均可表示同一反應速率,所得數(shù)值不同,但含義相同
3.同反應同條件,各物質(zhì)反應速率之比等于方程式中化學計量數(shù)之比
*內(nèi)因:反應物本身的性質(zhì)(主要因素)
r濃度(C):增大反應物濃度,反應速率加快
壓強(P):有氣體參加,增大壓強,反應速率加快
L外因-溫度(T):升高溫度,反應速率加快
催化劑:改變反應速率
L其他:表面積大小、光、超聲波、射線等
O>模塊二基礎知識全梳理--------------------
課時1影響化學速率
一.概述
意義表示化學反應進行快慢的物理量
表示用單位時間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的增加表示
表達式V=-Ac濃度的變化△,時間的變化
△t
單位molL^min1或mol-LLs1
與化學計量數(shù)關系各物質(zhì)的化學反應速率之比等王化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比
1.對于一些化學反應,也可以用單位時間內(nèi)某物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、壓強的變化量來表示化學反應
速率。
2.化學反應速率一般指平均速率而不是某一時刻的瞬時速率。
3.同一反應在同一時間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示的反應速率可能不同,但表示的意義相同。
4.固體或純液體的濃度視為常數(shù),不能用固體或純液體的濃度變化計算化學反應速率。
二.計算和比較
1.化學反應速率的計算
①公式法:,=生
AZ
注意:①如果題目中給出的是物質(zhì)的量,在計算速率時應先除以體積,轉化為濃度的變化量。
②規(guī)律法:
運用同一反應中“速率之比等于化學計量數(shù)之比”的規(guī)律進行計算。
對于一個化學反應:wA+“B=pC+qD,t)(A):“B):?(C):v(D)=m:n:p:qo
③三段式法
a.寫出有關反應的化學方程式。
b.找出各物質(zhì)的起始量、轉化量、某時刻量(轉化量之比等于各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比)。
c.根據(jù)已知條件列方程式計算。
例如:反應mA(g)+?B(g)=="C(g)
起始濃度/mol-L-iabc
nxpx
轉化濃度/mol-L-iX
mm
inx
某時刻濃度/moll-1a-xb7-----c+在
mm
i.iImolL
利用化學反應速率的定義式求算,如D(A)Uvmmn°j,。(0=硬
/Sts
注意:
①計算中以下量的關系,對反應物:C(起始)一C(轉化)=c(某時刻);對生成物:C(起始)+c(轉化)=c(某時刻)。
②轉化率
2.比較
通過明顯的實驗現(xiàn)象,如反應的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需
定性比較
時間的在短等來定性判斷化學反應的快慢
定量比較“一看,,:看化學反應速率的單位是否一致,若不一致,需轉化為同一單位。
“二化”:將不同物質(zhì)的化學反應諫率轉化成同一物質(zhì)的化學反應速率,或分別除以相應物質(zhì)的
化學計量數(shù),所得數(shù)值大的速率大。
“三比較”:標準統(tǒng)一后比較數(shù)值大小,數(shù)值越大,反應速率越大。
3.測定
測定原理利用與化學反應中任何一種化學物質(zhì)的濃度相關的可觀測量進行測定。
直接觀察測定:如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。
測定方法科學儀器測定:如反應體系顏色的變化。在溶液中,當反應物或生成物本身有較明顯的顏色時,
可利用顏色變化和顯色物質(zhì)與濃度變化間的比例關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。
i.速率常數(shù)的含義
速率常數(shù)團是指在給定溫度下,反應物濃度皆為Imolir時的反應速率。在相同的濃度條件下,可用速率
常數(shù)大小來比較化學反應的反應速率。
化學反應速率與反應物濃度(或濃度的次方)成正比,而速率常數(shù)是其比例常數(shù),在恒溫條件下,速率常數(shù)不
隨反應物濃度的變化而改變。因此,可以應用速率方程求出該溫度下任意濃度時的反應速率。
2.速率方程
一定溫度下,化學反應速率與反應物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的幕的乘積成正比。
對于反應:°A+6B=gG+/汨
則v=『c"(A>c6(B)(其中左為速率常數(shù))。
如:①SO2c12=SO2+C12V=Hc(SO2c12)
2
@2NO2=2NO+O2v=fo-c(NO2)
22
③2H2+2NO=N2+2H2。v=fe-c(H2)-c(NO)
3.速率常數(shù)的影響因素
溫度對化學反應速率的影響是顯著的,速率常數(shù)是溫度的函數(shù),同一反應,溫度不同,速率常數(shù)將有不同
的值,但濃度不影響速率常數(shù)。
課時2影響戢響化學速率的因素
—.內(nèi)因
在相同條件下,不同的化學反應的反應速率首先是由反應物的組成、結構和性質(zhì)等因素決定的。
JIOOj
LHJ宴金疑氮
?實驗I:定性探究影響化學反應速率的外界因素
催化齊IJ
實驗原理:Na2s2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2t+Sl.+H2O、2H2。2^=2生0+021
實驗方案設計
影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論
5mL0.1molL-15mL0.5molL-1
H2sO4溶液H2sO4溶液
均出現(xiàn)渾濁,但后者出現(xiàn)增大濃度,化學反應速率
濃度
渾濁更快增大
LJ5mL().1molL-1LJ
jfjNa2s2O3溶液、冒
0.1molL-1y
0.1molL-1「-----Na2s2O3二混合后均出現(xiàn)渾濁,但
H2sO4二二二三二溶液5mL'm蕈升高溫度,化學反應速率
”或0.1mol-L-11
溫度溶液5mL、童70℃熱水一組首先出現(xiàn)渾
0.1mol-L-1H2SO4<7
己溶液5mL七熱水增大
Na2s2O3,
C伶水3min后分J濁
溶液5mL那昆
合并振蕩
5滴1mol*L_,j
FeCh溶液T
1前者無明顯現(xiàn)象,后者出催化劑能加快化學反應
催化劑J[
現(xiàn)大量氣泡速率
f2mL5%I
3-乩02溶液i
?實驗II:反應速率的定量測定和比較
實驗步驟:
①取一套裝置(如圖所示),力口入40mLim0卜廠1的硫酸和鋅粒,測量收集10mL氏所需的時間。
②取另一套裝置,力口入40mL4moi的硫酸和鋅粒,測量收集10mL壓所需的時間。
實驗現(xiàn)象鋅與稀硫酸反應產(chǎn)生氣泡,收集10mL氣體,②所用時間比①所用時間短。
實驗結果
反應時間反應速率
加入試劑
(填“長”或“短”)(填“快”或“慢”)
40mL1molL-1硫酸售慢
40mL4molL-1硫酸短快
實驗結論:
4moi硫酸與鋅反應比1moll]硫酸與鋅反應的速率快。
注意事項:①鋅的顆粒大小的本相同;②40mL的稀硫酸要迅速加入;③裝置氣密性良好,且計時要迅速準
確;④氣體收集可以用排水量氣裝置(如圖所示)代替。
實驗討論:除本實驗測定反應速率的方法外,可行的方案還有:
①測定一定時間內(nèi)產(chǎn)生的H2的體積;
②測定一段時間內(nèi)H+的濃度變化:
③測定一段時間內(nèi)鋅粒的質(zhì)量變化。
二.外因(其他條件不變,只改變一個條件)
濃度增大反應物濃度,化學反應速率增大,反之減小
壓強對于有氣體參加的反應,增大壓強(減小容器容積),反應速率增大,反之減小
升高溫度,化學反應速率增大,反之減小
溫度
(溫度每升高10℃,化學反應速率通常增大為原來的2?4倍)
催化劑催化劑可以改變化學反應速率(對于可逆反應,正、逆反應速率的改變程度也圓)
如增大反應物的接觸面積、光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨、形
其他因素
成原電池等,都有可能改變化學反應速率
?由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù),故增加(或減少)固體或純液體的量,反應速率不變。但當固體顆粒
變小時,其表面積將增大,反應速率將加快。溶液中的離子反應,只有改變實際參加反應的離子濃度,才
會影響反應速率,如Zn與稀H2so4反應,加入少量Na2so4固體,生成H2速率不變。
?增大壓強實際上就是減小氣體體積,增大反應物的濃度。
引起引起引起
恒溫增大壓強」^體積縮小」^濃度增大」^反應速率增大。
引起一引起一
a.充入氣體反應物——>反應物濃度增大」。反應速率增大。
恒溫恒容
引起
b.充入稀有氣體(或非反應氣體)——>總壓強增大,但各物質(zhì)的濃度不變,反應速率不變。
恒溫恒壓充入稀有氣體(或非反應氣體)*引起M本積增大引二起^各物質(zhì)濃度減小引起反應速率減小。
?不論是放熱反應還是吸熱反應,升高溫度,正、逆反應速率均增大;降低溫度,正、逆反應速率均減小。
模塊三重點難點必掌握-----------------------------
一、許多化學反應,盡管其反應方程式很簡單,卻不是基元反應,而是經(jīng)由兩個或多個步驟完成的復雜反
應。例如H2(g)+L(g)=2HI(g),它的反應歷程有如下兩步基元反應:
①L—>1+1(快);②H2+2I===2HI(慢)
其中慢反應為整個反應的決速步驟。
二、分子發(fā)生反應必須發(fā)生碰撞,但有的碰撞不一定能發(fā)生反應。
有效碰撞理論解釋
1.有效碰撞理論
基元反應大多數(shù)化學反應往往經(jīng)過幾步完成的,其中的每一步反應都稱為基元反應
反應機理先后進行的基元反應反映了化學反應的反應歷程,反應歷程又稱反應機理
基元反應發(fā)生的反應物的分子必須發(fā)生碰撞
先決條件但是并不是每一次分子碰撞都能發(fā)生化學反應
概念:能夠發(fā)生化學反應的碰撞
有效碰撞條件:具有足夠的能量;具有合適的取向
與反應速率的關系:有效碰撞的頻率越高,則反應速率越快
①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞分子
活化分子對于某一化學反應來說,在一定條件下,反應物分子中活化分子的百分數(shù)是一定的。
和活化能②活化能:活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差,叫做反應的活
化能
■Ei:正反應的活化能
反應物、生成物的
E2:活化分子變成生成物分子放出的能量,也認為是逆反應的
能量與活化能的反應物
11\活化能
關系圖生.互
反應]至團一反為反應熱,即£2
Ei:
2.基元反應發(fā)生經(jīng)歷的過程
3.有效碰撞理論對影響化學反應速率因素的解釋
反應物濃度增大一單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多一單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加T反應速率增
濃度
大;反之,反應速率減小
增大壓強一氣體體積縮小一反應物濃度增大一單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多一單位時間內(nèi)有效碰
壓強
撞的次數(shù)增加T反應速率增大;反之,反應速率減小
升高溫度一活化分子的百分數(shù)增大一單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加-反應速率增大;反之,反
溫度
應速率減小
使用催化劑一改變了反應的歷程,反應的活化能降低一活化分子的百分數(shù)增大一單位時間內(nèi)有效
催化劑
碰撞的幾率增加一反應速率加快
注意
Jp
絕大多數(shù)催化劑都有活性溫度范圍,溫度太低時,催化劑的活性很小,反應速率很慢,隨著溫度的升高,
反應速率逐漸增大,物質(zhì)轉化效率增大,溫度過高又會破壞催化劑的活性。
6模塊四核心考點精準賽--------------------------------------
考點一:化學反應速率的計算與比較
1.(23-24高二上?安徽馬鞍山?階段練習)對于可逆反應A(g)+3B⑸2c(g)+2D(g),在不同條件下
的化學反應速率如下,其中表示的反應速率最快的是
A.v(A)=5mol-L-1-min-1B.=0.4mol-L1-S-1
C.v(D)=6mol-L1-min1D.v(C)=0.2mol-L-1-s-1
【答案】D
【解析】反應速率與化學計量數(shù)的比值越大,反應速率越快,則A項;=5;B為固體,不能用濃度變化表
示反應速率;C項g=3;D項絲詈=6;顯然D中比值最大,反應速率最快。答案選D。
2.(22-23高二上?天津薊州?階段練習)在溫度不變、恒容的容器中進行反應:A(g)=B(g)+C(g),若反應
物的濃度由0.1mol/L降低到0.06mol/L時,需20s;那么由0.06mol/L降低到0.036mol/L,所需反應時
間應為
A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s
【答案】C
【解析】反應物的濃度由00mol/L降低到0.06mol/L時,需20s,則v="黑'tnol/(L?s)=0.002mol/(L,s),
若反應速率不變,貝IJ由0.06111。1/1降低至1]().()3601。1/1,所需反應時間應為1=縹絲史s=12s,但隨著反應
的進行,反應物濃度減小,反應速率減小,所以反應所需的時間大于12s,故答案為:Co
3.(23-24高二上?四川廣安?階段練習)在2L密閉容器內(nèi)發(fā)生反應2A(g)+B(g)UC(g),A氣體在2s內(nèi)由
8mol/L變?yōu)?.2mol/L,則用A氣體表示的平均反應速率為
A.0.4mol/(L-s)B.0.3mol/(L-s)C.0.2mol/(L-s)D.0.1mol/(Ls)
【答案】A
【解析】根據(jù)公式計算,v=—=^^mol/(L.s)=0.4moV(L.s),A正確;
xt2
答案選A。
4.(23-24高二上?青海西寧?期中)反應4A(s)+3B(g)U2c(g)+D(g),經(jīng)2min后,B的濃度減少了0.6
molL'o對此反應速率的正確表示是
A.用A表示的反應速率是0.4mol-L-^min-1
B.在2min末時的反應速率,用反應物B來表示是0.3mobLimin-i
C.分別用B、C、D表示反應的速率,其比值是3:2:1
D.在這2min內(nèi)用B和C表示的反應速率的值都是相同的
【答案】C
【分析】
對于一個化學反應,相同條件下、相同時間內(nèi),各物質(zhì)表示的化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比。
【解析】
A.反應物A呈固態(tài),濃度為定值,不能用來表示反應速率,A錯誤;
B.化學反應速率不能表示某一瞬時或者時刻的速率,B錯誤;
C.在此反應中,B、C、D都呈氣態(tài),用B、C、D表示反應的速率,其比值等于化學計量數(shù)之比,即等于
3:2:1,C正確;
D.因為B、C的化學計量數(shù)不同,所以在這2min內(nèi),用B和C表示的反應速率的值不相同,D錯誤;
故選Co
考點二:影響化學反應速率的因素
5.(2024高二下?北京?學業(yè)考試)變量控制是科學研究的重要方法。實驗室用相同質(zhì)量的鐵與足量相同體
積的鹽酸分別在下列條件下發(fā)生反應,開始階段化學反應速率最大的是
選項ABCD
鹽酸的濃度/(mol0.510.51
鐵的狀態(tài)片狀片狀粉末粉末
【答案】D
【解析】其它條件相同時,鹽酸的濃度越大,反應速率越快,接觸面積越大,反應速率越快,由四個選項
中的數(shù)據(jù)可知,D中鹽酸濃度最大,且D為粉末狀,固體表面積較大,因此化學反應速率最大的是D,故
選D。
6.(22-23高二上?天津薊州?階段練習)已知反應3A(g)+2B(g盧C(g)+4D(g)AHO。如圖:a、b表示在一
定條件下,D的體積分數(shù)D%隨時間t的變化情況。若使曲線b變?yōu)榍€a,可采取的措施是
①增加C的質(zhì)量②升高溫度③縮小反應容器的容積(加壓)④減小B的濃度⑤使用適當催化劑
A.只有⑤B.①③C.③⑤D.②③⑤
【答案】c
【解析】①增加C的質(zhì)量,平衡逆向移動,最終D的體積分數(shù)將會減小,不符合曲線a;
②反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,最終D的體積分數(shù)將會減小,不符合曲線a;
③反應前后氣體體積不變,縮小反應容器的容積(加壓),平衡不移動,但濃度增大,反應速率增大,未到平
衡時圖線斜率更大,平衡時D的體積分數(shù)不變,符合曲線a;
④減小B的濃度,平衡逆向移動,最終D的體積分數(shù)將會減小,不符合曲線a;
⑤使用適當催化劑,反應速率增大,未到平衡時圖線斜率更大,催化劑不改變平衡,故平衡時D的體積分
數(shù)不變,符合曲線a;
符合曲線a的是③⑤,故選C。
7.(22-23高二上?天津薊州?階段練習)用鐵片與50mLimol/L的硫酸制取H2時,下列措施不能使氫氣生
成速率加大是
A.對該反應體系加熱B.改用濃硫酸
C.加入少量銅粉D.不用鐵片,改用鐵粉
【答案】B
【解析】A.溫度升高反應速率加快,故A正確;
B.若使用濃硫酸,常溫下鐵遇濃硫酸鈍化,無法產(chǎn)生H2,故B錯誤;
C.加入少量銅粉后可以形成原電池,加快反應速率,故C正確;
D.改用鐵粉可以增加反應物的接觸面積,加快反應速率,故D正確;
故選B。
考點三:碰撞理論及活化能
8.(23-24高二下?上海?期中)下列關于有效碰撞理論的說法正確的是
A.催化劑在化學反應過程中參與了反應,使活化分子百分數(shù)增大,反應速率加快
B.增大濃度,活化分子百分數(shù)增大,反應速率加快
C.升高溫度,反應的活化能降低,反應速率加快
D.增大壓強,所有反應的有效碰撞概率增大,反應速率加快
【答案】A
【解析】A.催化劑降低了反應需要的能量,一些普通分子成為了活化分子,活化分子百分數(shù)增大,反應速
率加快,故A正確;
B.增大反應物濃度,可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù),反應速率加快,但不會增大單位體積內(nèi)活化分子的百
分數(shù),故B錯誤;
C.升高溫度并不能降低活化能,而是部分普通分子獲得能量轉化為活化分子,導致活化分子百分數(shù)增大,
有效碰撞幾率增大,從而使化學反應速率提高,故C錯誤;
D.壓強改變只對有氣體參加的反應有影響,若反應中無氣體參與,改變壓強反應速率不變,故D錯誤;
故選Ao
9.(23-24高二上?山東東營?期末)科學家正在研究CeO2納米材料作為光催化劑催化N2和CO2實現(xiàn)C-N耦
聯(lián)合成尿素[CO(NHj」的方法。該反應主要有兩個過程:
i,C02-CO…聯(lián)>*NCON*質(zhì)子化>*NCONH放熱快反應
ii.*NCONH質(zhì)子化>*NCONH2吸熱慢反應
下列圖象能正確表示這兩個過程能量(E)變化歷程的是
【答案】D
【解析】第i步反應為快反應,反應為放熱反應;第ii步反應為慢反應,反應為吸熱反應,說明第一步反
應的活化能比第二步小,總反應為放熱反應,則符合條件的為D,故選D。
10.(23-24高二上?上海?階段練習)如圖(E表示活化能)是CH4與C12生成CH3cl的反應過程中能量變化關
A.第一步反應吸收的熱量大于第二步反應放出的熱量
B.升高溫度,活化分子的百分數(shù)不變,但反應速率加快
C.增大CU的濃度,可提高反應速率,但不影響AH的大小
D.第一步反應的速率大于第二步反應
【答案】C
【解析】A.由圖可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應為放熱反應,所以第一步反應吸收的
熱量小于第二步反應放出的熱量,A項錯誤;
B.升高溫度,活化分子的百分數(shù)增多,反應速率加快,B項錯誤;
C.反應的熔變和反應的途徑無關,只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關,則增大反應物的濃度,不改變焰變的大小,
但增大反應物的濃度,可提高反應速率,C項正確;
D.第一步反應的活化能大于第二步反應的活化能,所以第一步反應的速率小于第二步反應的速率,D項錯
誤;
故選c。
6模塊五小試牛刀過關測-----------------------------
1.(22-23高二上?云南臨滄?階段練習)下列做法或措施與反應速率無關的是
A.將熟食放在冰箱中儲存
B.肉制品制作過程中添加適量的防腐劑
C.合成氨采用以鐵觸媒為主體的催化劑
D.侯氏制堿法:向飽和食鹽水中先通氨氣,再通二氧化碳
【答案】D
【解析】A.將熟食放在冰箱中,可降低溫度,延緩食品變質(zhì),A正確;
B.肉制品制作過程中添加適量的防腐劑,延長肉制品保質(zhì)期,與速率有關,B正確;
C.合成氨采用以鐵觸媒為主體的催化劑,可加快合成氨的速率,C正確;
D.侯氏制堿法中,向飽和食鹽水中先通氨氣,再通二氧化碳,是為了提高碳酸氫鈉的濃度,獲得碳酸氫鈉
晶體,與速率無關,D錯誤;
故選D。
2.(23-24高二上?山東臨沂?階段練習)在密閉容器中,反應2X(g)+Y(g)=3Z(g)達到平衡后,若將容
器體積縮小一半,對反應產(chǎn)生的影響是
A.v(正)減小,v(逆)增大B.v(正)增大,v(逆)減小
C.v(正),v(逆)都減小D.v(正),v(逆)都增大
【答案】D
【解析】反應物和生成物均是氣態(tài),若將容器體積縮小一半,壓強增大,X、Y、Z的濃度均增大,因此正、
逆反應速率均增大,故選D。
3.(23-24高二上?河北保定?階段練習)在反應2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)中,表示反應速率最快的是
A.v(A)=0.5mol'L_1'minB.v;(B)=0.3mol-I71-min-1
C.v(C)=0.8mol-L-1-min-1D.v(D)=Imol-L1-min-1
【答案】B
【分析】比較化學反應速率時,轉化為同一種物質(zhì)同一種單位再進行比較,根據(jù)不同物質(zhì)表示的化學反應
速率的數(shù)值之比等于其化學計量數(shù)之比,可以四種不同的物質(zhì)表示的化學反應速率轉化為同種物質(zhì)表示的
化學反應速率。
【解析】A.v(A)=0.5mol-L-lminT轉化為v(B)=0.25mol-L—?min-;
B.v(B)=O.Smol-U1-min-1;
C.v(C)=0.8mol.LT.minT轉化為v(B)=0.267mol;
D.v(D)=Imol-L1-minM轉化為v(B)=0.25molL-''min-1;
對比可知反應速率最快的是B
故選Bo
4.(22-23高二上?云南臨滄?階段練習)對反應N2+3H2B2N也來說,同一段時間內(nèi),用不同物質(zhì)表示的
化學反應速率(單位相同)的關系正確的是
A.V(N2)=3V(H2)B.2V(N2)=V(NH3)
C.3V(H2)=2V(NH3)D.V(N2)=V(H2)
【答案】B
【分析】在同一個反應中,用不同物質(zhì)表示的反應速率滿足以下關系:V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2o
【解析】A.由分析可知:V(N2):V(H2)=1:3,即3V(NJ=V(HJ,A錯誤;
B.V(N2):V(NH3)=12,gp2V(N2)=V(NH3),B正確;
C.v(H2):v(NH3)=32,BP2V(H2)=3V(NH3),C錯誤;
D.由A項解析可知,3V(N2)=V(H2),D錯誤。
故選B。
5.(22-23高二上?云南臨滄?階段練習)下列關于化學反應速率的說法,正確的是
A.增大壓強,一定能加快化學反應速率
B.燃燒黃鐵礦時將礦石磨成粉末可以加快反應速率
C.H2(g)+S(s)=H2s(g)恒壓下充入He,化學反應速率不變
D.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時,改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
【答案】B
【解析】A.增大壓強,如沒有氣體參與反應,則不能加快化學反應速率,A錯誤;
B.燃燒黃鐵礦時將礦石磨成粉末可以增大反應物接觸面積,加快反應速率,B正確;
C.H2(g)+S(s)UH2s(g)恒壓下充入He,容器體積增大,參與反應各氣體濃度減小,化學反應速率減小,
C錯誤;
D.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時,若改用98%的濃硫酸,鐵與濃硫酸常溫下發(fā)生鈍化,D錯誤;
故答案選B。
6.(22-23高二上?云南臨滄?階段練習)對于可逆反應3A(g)+B(g)U2C(g)+3D(g),在不同條件下的化
學反應速率如下,其中表示的反應速率最慢的是
A.v(A)=1,5mol-L1-min1B.v(B)=0.2mol-L-1-s-1
C.v(C)=0.2mol-L-1-s-'D.v(D)=6mol-L-1-min-1
【答案】A
【解析】先統(tǒng)一速率單位:v(A)=1.5mol-LT1-min-1,v(B)=12mol-L-1-min-1,v(C)=12mol-IT1-min-1
1111
v(D)=6molL--min-0再除以各自的化學計量數(shù)可分別得:Hmol-L.min>
6mol-L-1-min-1>2mol-L-1-min-1,故最慢的是A。
7.(23-24高二上?四川成都?階段練習)下列方法不能實現(xiàn)對應化學反應速率測定的是
AFe2O3+3CO=2Fe+3CO2壓力傳感器測量反應前后體系壓強變化
BMg+2HCl=MgCl,+H2T分析天平稱量鎂條變化前后的質(zhì)量變化
催化劑不
C2H2O2---------2H2O+O2T注射器收集反應后氣體體積
DBa(OH)2+H2SO4=BaSO4J+2H2O溶液電導率的變化
【答案】A
【解析】A.化學反應Fe2O3+3C。=2Fe+3CO2反應前后氣體的系數(shù)不變,反應前后壓強不變,不能實現(xiàn)
對應化學反應速率測定,故A符合題意;
B.反應Mg+ZHClnMgCL+H2T會使鎂條溶解而質(zhì)量減輕,可以根據(jù)質(zhì)量變化測定反應速率,故B不符
合題意;
催化劑小
C.反應2H2。2^=2凡0+021反應前無氣體,反應后有氣體生成,注射器收集反應后氣體體積,可以
測定反應速率,故C不符合題意;
D.反應Ba(0H)2+H2sO4=BaSC>4(+2H2。,反應前后溶液中離子濃度不同,則溶液電導率不同,可通過
測定溶液電導率變化測定反應速率,故D不符合題意;
故選:Ao
8.(23-24高二上?甘肅白銀?階段練習)在氣體反應中,使反應物的活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)同時增大
的反應條件是
A.增加反應物濃度B.升高溫度C.增大壓強D.降低溫度
【答案】B
【解析】A.增加反應物濃度,可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),但不改變活化分子百分數(shù),A不符合題意;
B.升高溫度,可增大反應物的能量,從而增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù),B符合題意;
C.增大壓強,可增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),但不改變活化分子百分數(shù),C不符合題意;
D.降低溫度,可減小反應物的能量,從而減小單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù),D不符合題意;
故選B。
9.(22-23高二上?天津薊州?階段練習)反應2so2+O2U2SO3經(jīng)一段時間后,S03的濃度增加了O/tmollL
在這段時間內(nèi)用02表示的反應速率為0.04mol[isT,則這段時間為
A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s
【答案】c
【解析】用02表示的反應速率為0.04moM>s」,由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,v(SCh尸2VQ尸
O.OSmolL'-s1,這段時間內(nèi)SO3的濃度增加了0.4mol[T,根據(jù)v(SC>3)=*=必笠:」=o,08mol-L」?『,
則這段時間為5s,故選:Co
10.(23-24高二上?安徽六安?階段練習)溫度不變恒容的容器中進行反應2NH3UN2+3H2,若反應物濃度
由O.lmol-L-1降到O.OemolL-1需20s,那么由0.06mol-L」降到0.02molL-1所需反應時間應為
A.大于20sB.等于20sC.等于20sD.小于20s
【答案】A
【解析】反應物的濃度由O.lmolL-1降到0.06mol1-1需20s,即反應物的濃度變化為(0.1-0.06)mol4J=0.04
mobL-1,反應物的濃度由0.06mol-Lr降到0.002mol[r,即反應物的濃度變化為
(0.06-0.02)mol?L1=0.04mol?L-1,若反應速率不變,則所需時間為器x20s=20s,但隨著濃度的減小,反應
速率逐漸減小,故所需時間大于20s;
答案選A。
11X23-24高二上?天津?階段練習)在一容積可變的密閉容器中進行反應C(s)+H2O(g)^CO(g)+H2(g)AH>0o
下列條件的改變(其他條件不變)可以加快反應速率的是
A.降低溫度B.增加C的物質(zhì)的量.
C.保持容積不變,充入Ne使壓強增大D.將容器的容積縮小一半
【答案】D
【解析】A.降低溫度,反應速率降低,A項不符合題意;
B.C為固體,其濃度視為常數(shù),增加C的量對于化學反應速率無影響,B項不符合題意;
C.保持容積不變,充入不參與反應的Ne,反應體系中各物質(zhì)的濃度不變,化學反應速率不變,C項不符
合題意;
D.將容器的容積縮小一半,反應物、生成物的濃度均增大,化學反應速率加快,D項符合題意;
故選D。
12.(23-24高二上?浙江紹興?期末)我國科技工作者運用DFT計算研究HCOOH在不同催化劑(Pd和Rh)
表面分解產(chǎn)生H2的部分反應歷程如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用*表示。下列說法不正確的是
0.8
0.4
0
-0.4
-0.8
-1.2
反應歷程
A.參與反應的反應物總鍵能小于生成物總鍵能
B.Pd和Rh分別作催化劑時HCOOH分解產(chǎn)生H?的AH不同
C.HCOOH吸附在催化劑表面是一個放熱過程
D.HCOO*+H*=CC>2+2H*是該歷程的決速步驟
【答案】B
【解析】A.由圖可知,該反應為放熱反應,411=反應物總鍵能-生成物總鍵能<0,則參與反應的反應物總
鍵能小于生成物總鍵能,故A正確;
B.催化劑不改變反應的AH,因此Pd和Rh分別作催化劑時HCOOH分解產(chǎn)生H?的AH相同,故B錯誤;
C.由圖可知HCOOH吸附在催化劑表面是一個放熱過程,故C正確;
D.HCOO*+H*=CC>2+2H*的活化能最高是該歷程的決速步驟,故D正確;
故答案為:Bo
13.(23-24高二上?上海普陀?期中)某同學利用鐵與硫酸的反應,探究影響反應速率的因素(實驗所用鐵的
質(zhì)量相等且鐵塊的形狀相同,硫酸均過量),實驗設計如表:
實驗編號硫酸濃度/(mol1一)硫酸體積/mL鐵的狀態(tài)溫度/K
11.0040塊狀293
22.0040塊狀293
32.0040粉末293
42.0040塊狀313
回答下列問題:
(1)若四組實驗均以收集到448mL(標準狀況)氫氣為標準,則上述實驗中還需要測定的數(shù)據(jù)是。
(2)實驗是探究溫度對該反應速率的影響。
A.2和4B.1和3C.2和3D.3和4
(3)根據(jù)實驗測得的在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),繪制得到下圖,則曲線c對應的實驗組別可能
(4)若上述實驗所用硫酸體積均為250mL,實驗3反應進行2min時收集到448mL(標準狀況)氫氣,該時
間段內(nèi)以硫酸的濃度變化表示的平均反應速率v(H2soJ=(反應后溶液體積不變)。
(5)進行實驗3時,若將稀硫酸改為40mL4.0molIT鹽酸(其他條件不變),發(fā)現(xiàn)放出氣泡的速率,鹽酸明
顯比硫酸快。你認為可能的原因是(忽略溫度對反應速率的影響)。
(6)為了進一步研究硫酸銅的量對鐵與硫酸反應生成氫氣速率的影響,該同學設計了如下一系列的實驗。
將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量鋅粒的反應瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣
體所需時間。
實驗混合溶液ABCDEF
4mol,L-1稀硫酸/mL30匕匕匕匕匕
飽和CuSC>4溶液/mL00.52.55匕20
H2O/mL匕匕%兀100
其中:Vt=
【答案】(1)收集448mL氫氣所需的時間
(2)A
(3)2
(4)0.04mol-L-1min-1
(5)Cl-加快反應速率
(6)3010
【解析】(1)實驗為探究影響反應速率的因素,若四組實驗均以收集到448mL(標準狀況下)氫氣為標準,
通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所需時間就可以求出反應的速率,故還需要測定收集448mL氫氣所需的時間,
故答案為:收集448mL氫氣所需的時間;
(2)實驗2和4只有反應溫度不同,為探究溫度對該反應速率的影響,故答案為:A;
(3)溫度越高,反應速率越快,產(chǎn)生相同體積的氫氣所需時間越短;溫度、硫酸濃度相同時,粉末狀鐵與
硫酸的接觸面積大,反應速率更快;溫度、鐵的狀態(tài)相同時,硫酸的濃度越大,反應速率越快,則曲線a
對應實驗4,曲線b對應實驗3,曲線c對應實驗2,曲線d對應實驗1;鐵與硫酸的反應為放熱反應,放
出的熱量使溶液的溫度升高,因此h?t2反應速率增大,故答案為:2;
(4)448mL(標準狀況)氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù)HzSO,+FenFeSO4+H2T可知,消耗硫酸的物質(zhì)的
量為0.02mol,則v(H2s0D=絲=處=0.02mol()4molI'min\故答案為:0.04molL「minT;
AtVAt0.25Lx2min
(5)4.0mol-L」鹽酸與2.0mol-L」硫酸相比,氫離子濃度相同,差別在于硫酸根離子和氯離子,則鹽酸明顯
比硫酸快,可能的原因是cr加快反應速率,故答案為:cr加快反應速率。
(6)該實驗目的是研究硫酸銅的量對鋅與硫酸反應生成氫氣速率的影響,所以要保證除了硫酸銅的濃度外,
不改變其他物質(zhì)的濃度,即保證各組實驗中硫酸的濃度相同,則要保證混合后溶液的總體積是相同的,由
此可知VI=V2=V3=V4=V5=30,V5+20=V4+V6+10=VI+0,5+V8,即VI=30,V6=10,故答案為:30;100
14.(23-24高二上?廣西南寧?階段練習)完成下列問題。
(1)由氫氣和氧氣反應生成Imol水蒸氣放熱241.8kJ,寫出該反應的熱化學方程式。若1g水蒸氣
轉化成液態(tài)水時放熱2.444kJ,則反應H2(g)+l/2O2(g)=H2O(l)的kJ-molL
(2)一定溫度下,反應3Fe(s)+4H2O(g)UFe3O4(s)+4H2(g),在一密閉容器中進行,達平衡后,試回答:(A.變
快B.不變C變慢,填字母代號)。
①增加Fe的物質(zhì)的量,其正反應速率,逆反應速率0
②將容器的體積縮小一半,其正反應速率,逆反應速率o
③若保持體積不變,充入Ar,其正反應速率,逆反應速率o
④保持壓強不變,充入Ar,其正反應速率,逆反應速率0
⑤使用催化劑,其正反應速率,逆反應速率o
(3)某同學在用鋅與稀硫酸反應制氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可以加快氫氣的生成速率,請
問少量硫酸銅溶液可以加快氫氣的生成速率的原因是。
【答案】(1)H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ/mol-285.792
(2)BBAABBCCAA
2++
(3)由于氧化性:CU>H,加入少量硫酸銅溶液后,發(fā)生反應:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,生成的銅附
著在鐵上,形成了原電池,加快了氫氣的生成速率
【解析】(1)結合反應熱和物質(zhì)的凝聚狀態(tài)可寫出該反應的熱化學方程式:
H2(g)+;O2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ/mol;1g水蒸氣轉化成液態(tài)水時放熱2.444kJ,則Imol水蒸氣轉化
成液態(tài)水時放熱2.444kJxlmolxl8g/mol=43.992kJ,則反應H2(g)+yC)2(g)=H2O(l)的
AH=-(241.8+43.992)=-285.792kJmol-';
(2)①Fe為固體,增加Fe的物質(zhì)的量,不能改變反應速率,所以其正反應速率不變,逆反應速率也不變,
故答案為:B;B;
②將容器的體積縮小一半,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度都增大,濃度越大,化學反應速率越快,所以其正、逆反
應速率均變快,故答案是:A;A;
③若保持體積不變,充入Ar,體系壓強增大,但各物質(zhì)的濃度不變,所以反應速率不變,即其正逆反應速
率不變,故答案是:B;B;
④保持壓強不變,充入Ar,使容器的體積增大,但各物質(zhì)的濃度都減小,濃度越小,反應速率越小,其正
逆反應速率變慢,故答案是:C;C;
⑤使用催化劑,降低了反應活化能,其正逆反應速率都增大,故答案是:A
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