2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第2課時學(xué)案 魯科版選修4.doc
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第2課時 外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.理解濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,掌握其一般規(guī)律。2.知道反應(yīng)速率常數(shù)、活化能的含義,能夠根據(jù)相應(yīng)規(guī)律解決有關(guān)問題。 一、濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)一般規(guī)律 其他條件不變,增大反應(yīng)物濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物濃度可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。 (2)定量關(guān)系 ①反應(yīng)速率方程 對于任意一個化學(xué)反應(yīng)aA+bB===cC+dD,其反應(yīng)速率方程為v=kcm(A)cn(B),式子中m、n、k都是由實驗測得,與化學(xué)方程式中的系數(shù)無關(guān)。 ②反應(yīng)速率常數(shù)(k) 含義 表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率 單位 不同反應(yīng)速率方程中k的單位不同 意義 通常反應(yīng)速率常數(shù)k越大,反應(yīng)進(jìn)行得越快 影響因素 與濃度無關(guān),但受溫度、催化劑、固體表面積性質(zhì)等因素的影響 2.壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)一般規(guī)律 對于氣體反應(yīng),其他條件不變時,壓強(qiáng)與濃度成正比,增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率增大,減小壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率減小。 (2)對于只有固體和液體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)的變化對于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計。 (1)對于固體或純液體物質(zhì),一般情況下其濃度可視為常數(shù),因此改變固體或純液體物質(zhì)的用量對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。 (2)固體反應(yīng)物的顆粒大小對固體表面積的影響很大,固體顆粒越細(xì),表面積越大,反應(yīng)速率越大。 (3)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變氣體濃度實現(xiàn)的。對于密閉容器中有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),溫度一定時: 例1 反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)高溫Fe3O4(s)+4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,試回答: (1)增加Fe的量,其反應(yīng)速率________(填“增大”“不變”或“減小”,下同)。 (2)將容器的體積縮小一半,正反應(yīng)速率______________,逆反應(yīng)速率________。 (3)保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大,正反應(yīng)速率________,逆反應(yīng)速率________。 (4)保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器的體積增大,正反應(yīng)速率________,逆反應(yīng)速率________。 答案 (1)不變 (2)增大 增大 (3)不變 不變 (4)減小 減小 解析 (1)Fe為固體,因此增加Fe的量,反應(yīng)速率不變。(2)將容器的容積縮小一半,體系中各氣態(tài)物質(zhì)的濃度均增大,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大。(3)保持容器的容積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大,體系中各物質(zhì)的濃度不變,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均不變。(4)保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器的容積增大,體系中各氣態(tài)物質(zhì)的濃度均減小,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減小。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 規(guī)律總結(jié) 常見的幾種壓強(qiáng)改變形式 (1)恒溫縮小(或增大)容器體積――→引起壓強(qiáng)增大(或減小)――→引起反應(yīng)速率增大(或減小)。 (2)恒溫恒容充入反應(yīng)氣體――→引起該物質(zhì)濃度增大――→引起反應(yīng)速率增大。 (3)恒溫恒容充入“無關(guān)氣體”――→引起容器總壓增大,但反應(yīng)混合物的各組分濃度不變,反應(yīng)速率不變。 (4)恒溫恒壓充入“無關(guān)氣體”――→引起體積增大――→引起反應(yīng)混合物各組分的濃度減小――→引起反應(yīng)速率減小。 例2 把下列4種X的溶液,分別加入到4個盛有10 mL 2 mol?L-1鹽酸的燒杯中,并加水稀釋到50 mL,此時X與鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是( ) A.20 mL 3 mol?L-1 B.20 mL 2 mol?L-1 C.10 mL 4 mol?L-1 D.10 mL 2 mol?L-1 答案 A 解析 本題中反應(yīng)速率的大小是由混合后反應(yīng)物濃度的大小決定的,由于最后溶液體積相同,所以混合前X的物質(zhì)的量越大,混合后其濃度越大,反應(yīng)速率越快。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 易錯警示 (1)分析兩溶液混合后反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響時,應(yīng)根據(jù)混合后溶液中反應(yīng)物的濃度,而不是混合前溶液的濃度。 (2)分析溶液中進(jìn)行的離子反應(yīng)濃度對反應(yīng)速率的影響時,應(yīng)注意離子濃度改變的方式,加入無關(guān)的離子,不影響反應(yīng)速率。 二、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.一般規(guī)律 當(dāng)其他條件不變時,升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小。 2.經(jīng)驗規(guī)律 范托夫近似規(guī)律:對于在溶液中發(fā)生的反應(yīng),溫度每升高10 K,反應(yīng)速率增加到原來的2~4倍。利用此經(jīng)驗規(guī)律可以對一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率做粗略估計。 3.理論解釋 (1)根據(jù)基元反應(yīng)碰撞理論,能量較高,相互之間發(fā)生碰撞,能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)物分子叫做活化分子。 ①化學(xué)反應(yīng)一般需要一個活化的過程,即能發(fā)生反應(yīng)的分子,必須是先吸收能量后形成活化分子。 ②普通反應(yīng)物分子形成活化分子所吸收的能量叫活化能(Ea)。 ③由阿倫尼烏斯公式k= (k為反應(yīng)速率常數(shù),A為比例系數(shù),e為自然對數(shù)的底,R為摩爾氣體常量,Ea為活化能)知:活化能越高,反應(yīng)速率常數(shù)越小,反應(yīng)速率越小。 (2)升高溫度,可以提高反應(yīng)物分子的能量_,增大反應(yīng)物分子形成活化分子的比例,反應(yīng)速率增大。 (1)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律對于吸熱、放熱反應(yīng)都適用。 (2)對于可逆反應(yīng):升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但增大的程度不同;降低溫度,正、逆反應(yīng)速率均減小,但減小的程度不同。 例3 設(shè)C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,反應(yīng)速率為v1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,反應(yīng)速率為v2,對上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時,v1和v2的變化情況為( ) A.同時增大 B.同時減小 C.v1增大,v2減小 D.v1減小,v2增大 答案 A 解析 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響適用于任何反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率增大,降低溫度反應(yīng)速率減小。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 易錯警示 升高溫度,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大,降低溫度,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率都減小。 例4 反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0。達(dá)到平衡后,將氣體混合物的溫度降低,下列敘述中正確的是( ) A.正反應(yīng)速率變大,逆反應(yīng)速率變小,平衡向正反應(yīng)方向移動 B.正反應(yīng)速率變小,逆反應(yīng)速率變大,平衡向逆反應(yīng)方向移動 C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都變小,平衡向正反應(yīng)方向移動 D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都變小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 答案 C 解析 該反應(yīng)是放熱的氣體分子數(shù)減小的可逆反應(yīng),降溫,正、逆反應(yīng)速率均變小,平衡向放熱反應(yīng)即正反應(yīng)方向移動。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 規(guī)律總結(jié) 升高溫度,v正、v逆增大倍數(shù)不同,降溫,v正、v逆減小倍數(shù)不同,故改變溫度,平衡發(fā)生移動。 三、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.催化劑的概念 催化劑是能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。 2.催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響原因分析 (1)某些反應(yīng)使用催化劑前后的活化能及反應(yīng)速率常數(shù)之比如下表所示: 化學(xué)反應(yīng) 催化劑 Ea/kJ?mol-1 k(催)k(無) 無催化劑 有催化劑 2HI===H2+I(xiàn)2 金 184 105 1.6108(503 K) CH3CHO===CH4+CO 碘 210 136 7.5104(793 K) 2H2O2===2H2O+O2 過氧化氫酶 75 25 5.8108(298 K) 分析上表數(shù)據(jù),回答下列問題: ①使用催化劑,其反應(yīng)的活化能有何變化?反應(yīng)速率常數(shù)有何變化?________________________________________________________________________。 ②使用催化劑對其化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響? ________________________________________________________________________。 ③與其他因素(如濃度、溫度等)相比較,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度如何?為什么? ________________________________________________________________________。 答案?、偈褂么呋瘎磻?yīng)的活化能大幅度降低,反應(yīng)速率常數(shù)變大?、诨瘜W(xué)反應(yīng)速率增大?、郾葴囟?、壓強(qiáng)、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響程度都要大,加快的速率可達(dá)幾千倍;催化劑可以較大幅度地降低反應(yīng)的活化能 (2)催化劑的催化原理:催化劑通過參與化學(xué)反應(yīng)改變反應(yīng)歷程、降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響特點 (1)催化劑具有選擇性。某反應(yīng)中的催化劑不一定適用于其他反應(yīng),故工業(yè)生產(chǎn)中,常需要選取特定的催化劑來提高生產(chǎn)效率。 (2)催化劑具有高效性。可以較大幅度降低反應(yīng)的活化能,從而有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率。 (3)催化劑同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率。但催化劑不能引起平衡移動,不改變化學(xué)平衡常數(shù),不改變平衡轉(zhuǎn)化率。 例5 對于某一可逆反應(yīng),使用催化劑的作用在于( ) A.提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 B.同等程度改變正、逆反應(yīng)速率 C.增大正反應(yīng)速率,減小逆反應(yīng)速率 D.改變平衡混合物的組成 答案 B 解析 根據(jù)催化劑的作用原理可知:催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率,不能影響化學(xué)平衡的移動。能同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率。值得注意的是,催化劑不是只提高正反應(yīng)速率,而是同時、同等程度地提高正、逆反應(yīng)速率。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 規(guī)律總結(jié) 加入催化劑“四不變” 不改變平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)焓變及本身性質(zhì)。 例6 某反應(yīng)過程能量變化如圖所示,下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)過程a有催化劑參與 B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于ΔH C.使用催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能 D.有催化劑的條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E2 答案 C 解析 由題圖可知,a是沒有催化劑參與的反應(yīng)過程,b是有催化劑參與的變化過程,反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,所以反應(yīng)放熱,C項正確。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 方法規(guī)律 (1)使用催化劑可以同時降低正、逆反應(yīng)的活化能,正、逆反應(yīng)速率改變倍數(shù)相同。 (2)反應(yīng)焓變ΔH=E反應(yīng)物-E生成物 1.下列關(guān)于反應(yīng)速率與參與反應(yīng)物質(zhì)的濃度的關(guān)系式v=kca(A)cb(B)的敘述中,正確的是 ( ) A.對于所有的化學(xué)反應(yīng),k是數(shù)值和單位都不變的常數(shù) B.a、b是化學(xué)方程式中A和B的系數(shù) C.對于某個特定的化學(xué)反應(yīng),k與所有外界條件都無關(guān) D.v=kca(A)cb(B)需要通過實驗來確定,不能隨意根據(jù)化學(xué)方程式直接寫出 答案 D 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 2.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是( ) A.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,改用98%的濃硫酸可加快產(chǎn)生氫氣的速率 B.100 mL 2 mol?L-1的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變 C.SO2的催化氧化是一個放熱的反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢 D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減慢 答案 D 解析 A項中,改用98%的濃硫酸,鐵發(fā)生鈍化,不產(chǎn)生氫氣;B項,加入氯化鈉溶液使鹽酸濃度變小,c(H+)減小,反應(yīng)速率減慢;C項,升高溫度,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率都加快;D項,減小壓強(qiáng),有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率減慢。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 3.100 mL 3 mol?L-1的硫酸溶液跟過量鋅粉反應(yīng),在一定溫度下,為了減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率,又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的( ) A.Na2CO3固體 B.3 mol?L-1的硫酸 C.CH3COOK溶液 D.KNO3溶液 答案 C 解析 A項,Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,既降低了c(H+),反應(yīng)速率減小,又減少了n(H+),生成的H2減少;B項,c(H+)不變,n(H+)增大,反應(yīng)速率不變,生成的H2增加;C項,CH3COO-+H+===CH3COOH,降低了c(H+),反應(yīng)速率減小,因為2CH3COOH+Zn===(CH3COO)2Zn+H2↑,故產(chǎn)生H2的總量不變;D項,NO-3在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,消耗H+,且被還原為NO,產(chǎn)生H2的總量減少。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 4.向四個容積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2,反應(yīng)開始時,按正反應(yīng)速率由大到小排列正確的是( ) 甲 在500 ℃時,10 mol SO2和5 mol O2的反應(yīng) 乙 在500 ℃時,用V2O5作催化劑,10 mol SO2和5 mol O2的反應(yīng) 丙 在450 ℃時,8 mol SO2和5 mol O2的反應(yīng) 丁 在500 ℃時,8 mol SO2和5 mol O2的反應(yīng) A.甲>乙>丙>丁 B.乙>甲>丙>丁 C.乙>甲>丁>丙 D.丁>丙>乙>甲 答案 C 解析 比較同一個化學(xué)反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率大小時,催化劑、溫度對反應(yīng)的影響程度較大,溫度相同時,反應(yīng)物的濃度越大,反應(yīng)速率就越大。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 5.對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反應(yīng)速率的措施是( ) A.通入O2 B.增大容器容積 C.移去部分SO3 D.降低體系溫度 答案 A 解析 增大容器容積、移去部分SO3,即減少濃度,而減少物質(zhì)的濃度、降低溫度均減小反應(yīng)速率,B、C、D錯誤,A中增加O2的濃度,反應(yīng)速率加快,A正確。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 6.Na2S2O3溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是( ) 實驗 反應(yīng)溫度/ ℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/mol?L-1 V/mL c/mol?L-1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 答案 D 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 7.在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。 (1)降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)600 ℃時,在一容積為2 L的密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,在反應(yīng)進(jìn)行至10 min和20 min時,分別改變了影響反應(yīng)的一個條件,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如上圖所示,前10 min正反應(yīng)速率變化趨勢是逐漸________(填“增大”“減小”或“不變”);前15 min內(nèi)用SO3表示平均反應(yīng)速率為_______________________________________。 (3)圖中反應(yīng)進(jìn)程,表示正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的時間段是____________________。 (4)根據(jù)圖中判斷,10 min時改變的條件可能是_______________________________; 20 min時改變的反應(yīng)條件可能是________。 a.加入催化劑 b.縮小容器容積 c.降低溫度 d.增加O2的物質(zhì)的量 答案 (1)減小 (2)減小 1.3310-3mol?L-1?min-1 (3)15~20 min,25~30 min (4)ab d 解析 (1)降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小。(2)前10 min隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,反應(yīng)物SO2和O2的濃度不斷減小,正反應(yīng)速率變化趨勢是逐漸減小,前15 min內(nèi)用SO3表示的平均反應(yīng)速率為0.04 mol2 L15 min≈1.3310-3mol?L-1?min-1。(3)反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量不隨時間變化的時間段,即15~20 min和25~30 min反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(4)10~15 min三條曲線的斜率突然增大,說明反應(yīng)速率突然增大,其原因可能是加入催化劑或縮小容器容積。反應(yīng)進(jìn)行至20 min時,O2的物質(zhì)的量突然增大,平衡發(fā)生移動,SO2、SO3的物質(zhì)的量隨之發(fā)生變化。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的圖像題 [對點訓(xùn)練] 題組1 濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.常溫下,反應(yīng)A+B===AB,按以下情況進(jìn)行: ①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol?L-1的A、B溶液各10 mL ④0.5 mol?L-1的A、B溶液各50 mL 四者反應(yīng)速率大小關(guān)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 解析?、僦衏(A)=c(B)=0.01 mol0.02 L=0.5 mol?L-1; ②中c(A)=c(B)=0.05 mol0.05 L=1 mol?L-1; ③中c(A)=c(B)=0.1 mol?L-10.01 L0.01 L+0.01 L=0.05 mol?L-1; ④中c(A)=c(B)=0.5 mol?L-10.05 L0.05 L+0.05 L=0.25 mol?L-1; 在其他條件一定的情況下,濃度越大,反應(yīng)速率越大,所以反應(yīng)速率由大到小的順序為②>①>④>③。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 2.對已達(dá)化學(xué)平衡的如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)2Z(g),減小壓強(qiáng)時,對該反應(yīng)產(chǎn)生的影響是 ( ) A.逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 B.逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動 C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動 答案 C 解析 減小壓強(qiáng),平衡向氣體總體積增大的方向移動,即平衡向逆反應(yīng)方向移動;減小壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率都減小,只是減小的程度不一樣。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 3.反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,下列措施能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快的是 ( ) ①縮小體積使壓強(qiáng)增大 ②壓強(qiáng)不變充入He使體積增大 ③體積不變充入He使壓強(qiáng)增大 ④體積不變充入NO使壓強(qiáng)增大 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 答案 D 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 4.對于在一密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):C(s)+O2(g)CO2(g),下列說法中錯誤的是( ) A.將木炭粉碎成粉末狀可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 B.升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 C.用空氣代替O2可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 D.增加木炭的量不能加快化學(xué)反應(yīng)速率 答案 C 解析 A項,粉碎木炭增加了表面積,可增大反應(yīng)速率;B項,升高溫度,反應(yīng)速率增大;C項,空氣代替O2,使O2濃度變小,反應(yīng)速率變??;D項,固體物質(zhì)在參加反應(yīng)時,其濃度可看作一定值,故加入木炭對反應(yīng)速率無影響。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 題組2 溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 5.下列說法中不正確的是( ) A.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率 B.催化劑能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C.反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化 D.任何溫度下,只要加入正催化劑,反應(yīng)速率就會加快 答案 D 解析 催化劑在一定溫度下才能發(fā)揮催化作用,在適宜的溫度下催化活性最大。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 6.已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為 H2O2+I(xiàn)-―→H2O+I(xiàn)O- 慢 H2O2+I(xiàn)O-―→H2O+O2+I(xiàn)- 快 下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( ) A.反應(yīng)速率與I-的濃度有關(guān) B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑 C.反應(yīng)活化能等于98 kJ?mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 答案 A 解析 H2O2的分解反應(yīng)主要是由第一個反應(yīng)決定的,I-濃度越大,反應(yīng)速率越快,A項正確;根據(jù)總反應(yīng)可確定該反應(yīng)的催化劑為I-,而IO-為中間產(chǎn)物,B項錯誤;根據(jù)所給信息無法確定反應(yīng)活化能,C項錯誤;反應(yīng)速率關(guān)系為v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D項錯誤。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 題組3 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的綜合 7.把鎂條投入盛有鹽酸的敞口容器里,產(chǎn)生氫氣的速率變化如圖所示。下列影響反應(yīng)的因素有( ) ①鹽酸的濃度?、阪V條的表面積?、廴芤旱臏囟取、蹸l-的濃度 A.①④ B.③④ C.①②③ D.②③④ 答案 C 解析 鎂條和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的離子方程式為Mg+2H+===Mg2++H2↑,是鎂與H+間的置換反應(yīng),與Cl-無關(guān);在鎂條的表面有一層氧化膜,當(dāng)將鎂條投入鹽酸中時,隨著氧化膜的不斷溶解,鎂與鹽酸接觸面積不斷增大,產(chǎn)生H2的速率會加快;溶液的溫度對該反應(yīng)也有影響,反應(yīng)放出熱量,使溫度升高,反應(yīng)速率也會加快;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(H+)不斷減小,反應(yīng)速率會逐漸減慢。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 8.反應(yīng)2A(g)2B(g)+C(g) ΔH>0,達(dá)平衡時,要使A的濃度增大、v正增大,應(yīng)采取的措施是( ) A.降溫 B.加催化劑 C.升溫 D.加壓 答案 D 解析 降溫使正、逆反應(yīng)速率都減小,升溫使正、逆反應(yīng)速率都增大,A錯誤;催化劑只改變反應(yīng)速率,而平衡不移動,B錯誤;ΔH>0,表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫使平衡向正反應(yīng)方向移動,A的濃度減小,C錯誤;加壓能使反應(yīng)速率加快,該反應(yīng)為氣體體積變大的反應(yīng),所以壓強(qiáng)變大,平衡逆向移動,A的濃度增大,D正確。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 9.已知某可逆反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行:A(g)+2B(g)3C(g)+D(s) ΔH<0,如圖中曲線b代表一定條件下該反應(yīng)的進(jìn)程。若使曲線b變?yōu)榍€a,可采取的措施是( ) ①增大A的濃度?、诳s小容器的容積?、墼龃驜的濃度 ④升高溫度?、菁尤牒线m的催化劑 A.① B.②④ C.②⑤ D.②③ 答案 C 解析 觀察圖中的曲線a、b,主要看兩處:①轉(zhuǎn)折點的先后。轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的橫坐標(biāo)代表達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)所需的時間,題圖中曲線a比曲線b先轉(zhuǎn)折,說明曲線a表示的化學(xué)反應(yīng)速率比曲線b表示的化學(xué)反應(yīng)速率大,達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間較短。②水平線的高低。圖中曲線b和曲線a的水平線相重合,說明A的轉(zhuǎn)化率不變。所以使曲線b變?yōu)榍€a,采取的措施只能是使化學(xué)反應(yīng)速率增大,而不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動。因D呈固態(tài),故該反應(yīng)是化學(xué)方程式中氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)不變的反應(yīng),所以加入催化劑或增大壓強(qiáng)都只能使化學(xué)反應(yīng)速率增大,而不會使化學(xué)平衡發(fā)生移動。 考點 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素 題點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的圖像題 10.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)中,反應(yīng)剛開始時,放出氫氣的反應(yīng)速率最大的是( ) 選項 金屬(塊狀) 酸的濃度及體積 反應(yīng)溫度/℃ A 0.4 mol Mg 6 mol?L-1硝酸10 mL 70 B 0.3 mol Mg 3 mol?L-1鹽酸40 mL 60 C 0.4 mol Fe 3 mol?L-1鹽酸50 mL 60 D 0.1 mol Mg 3 mol?L-1硫酸10 mL 60 答案 D 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 控制變量法的應(yīng)用 [綜合強(qiáng)化] 11.在一定條件下,向某一密閉容器中加入一定量的HI或加入一定量的PCl5,反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時刻改變條件,其反應(yīng)速率與時間的變化關(guān)系均可用右圖表示。那么對于不同反應(yīng)在t1時刻改變條件的敘述正確的是( ) A.對于2HI(g)I2(g)+H2(g)反應(yīng),t1時刻保持溫度和體積不變,再加入一定量的HI B.對于2HI(g)I2(g)+H2(g)反應(yīng),t1時刻保持溫度和壓強(qiáng)不變,再加入一定量的HI C.對于PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反應(yīng),t1時刻保持溫度和體積不變,再加入一定量的PCl5 D.對于PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反應(yīng),t1時刻保持溫度和壓強(qiáng)不變,再加入一定量的PCl3 答案 B 解析 保持溫度和體積不變,再加入一定量的HI,t1時刻逆反應(yīng)速率與平衡速率相同,A項錯誤;保持溫度和壓強(qiáng)不變,再加入一定量的HI,t1時刻正反應(yīng)速率大于平衡速率,逆反應(yīng)速率小于平衡速率,平衡正向移動,B項正確;保持溫度和體積不變,再加入一定量的PCl5,t1時刻逆反應(yīng)速率與平衡速率相同,C項錯誤;保持溫度和壓強(qiáng)不變,再加入一定量的PCl3,平衡逆向移動,D項錯誤。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的圖像題 12.在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)V2O5450 ℃2SO3(g) ΔH<0,某研究小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是( ) A.圖Ⅰ表示的是t1時刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響 B.圖Ⅱ表示的是t1時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響 C.圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響,且甲的催化效率比乙高 D.圖Ⅲ表示的是壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,且乙的壓強(qiáng)較高 答案 B 解析 若增大氧氣的濃度,正反應(yīng)速率突然變大,逆反應(yīng)速率瞬間不變,然后漸漸變大,A項錯誤;加入催化劑,正、逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)地增大,但平衡不移動,B項正確;觀察圖Ⅲ,達(dá)到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率不相等,故甲、乙兩條曲線不可能是由催化劑引起的,C項錯誤;增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡的時間縮短,但SO2的轉(zhuǎn)化率增大,D項錯誤。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的圖像題 13.某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題: (1)上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有__________________________ _____________________________________________________________(答兩種)。 (4)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。 實驗 混合溶液 A B C D E F 4 mol?L-1H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請完成此實驗設(shè)計,其中:V1=________________,V6=________,V9=________。 ②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu—Zn原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率 (3)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(答案合理即可) (4)①30 10 17.5?、诋?dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,減小了Zn與稀硫酸的接觸面積 解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個反應(yīng):CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。(2)由于Zn與反應(yīng)生成的Cu及硫酸溶液組成了Cu—Zn原電池,大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。(3)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(4)①因為要研究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實驗中相同,則硫酸溶液的體積均取30 mL,根據(jù)F中加入的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL,可以求得V6=10 mL,V9=17.5 mL。②由于析出的銅的量較多,會覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸的接觸面積大大減小,故反應(yīng)速率反而會減慢了。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 14.反應(yīng)A(g)B(g)+C(g)在容積為1.0 L的密閉容器中進(jìn)行,A的初始濃度為0.050 mol?L-1。溫度T1和T2下A的濃度與時間關(guān)系如圖所示。 回答下列問題: (1)上述反應(yīng)的溫度T1________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)T2,平衡常數(shù)K(T1)________K(T2)。 (2)試在下圖中補(bǔ)充完整當(dāng)由T1變成T2時的速率—時間圖像。 (3)若溫度T2時,5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為70%,則: ①平衡時體系總的物質(zhì)的量為________。 ②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。 ③反應(yīng)在0~5 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(A)=___________________________。 答案 (1)小于 小于 (2)如圖 (3)①0.085 mol?、?.082 mol?L-1 ③0.007 mol?L-1?min-1 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的圖像題 15.在溶液中某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在四種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為零,反應(yīng)物A的濃度(mol?L-1)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表: 實驗 序號 時間 濃度 溫度 0 10 20 30 40 50 60 ① 800 ℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 ② 800 ℃ c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 ③ 800 ℃ c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 ④ 820 ℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 (1)在實驗①中,反應(yīng)在10~20 min時間內(nèi)平均速率v(A)為________mol?L-1?min-1。 (2)在實驗②中,A的初始濃度c2=______mol?L-1,反應(yīng)經(jīng)20 min就達(dá)到平衡,可推測實驗②中還隱含的條件是______________。 (3)設(shè)實驗③的反應(yīng)速率為v3,實驗①的反應(yīng)速率為v1,則v3______(填“>”“=”或“<”,下同)v1,且c3______1.0 mol?L-1。 (4)比較實驗④和實驗①,可推測該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)0.013 (2)1.0 加入催化劑 (3)> > (4)吸熱 溫度升高,A的濃度降低,說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 解析 (2)對比實驗①和實驗②可知,平衡狀態(tài)時,A的濃度相同,即平衡未移動,故起始濃度也相同。但實驗②達(dá)到平衡的時間縮短,故在實驗②中使用了催化劑。 (3)對比實驗①和實驗③,在相同溫度下平衡時A的濃度實驗③比實驗①中的大,故實驗③的起始濃度大于實驗①,反應(yīng)速率v3>v1。 (4)對比實驗①與實驗④,在起始濃度相同的條件下,實驗④平衡時A的濃度小,說明升高溫度平衡正向移動,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 考點 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點 化學(xué)反應(yīng)影響因素的綜合應(yīng)用- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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