(江蘇專用)2022年高考化學一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡 1 第一單元 化學反應速率教案

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1、(江蘇專用)2022年高考化學一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡 1 第一單元 化學反應速率教案 1.了解化學反應速率的概念和定量表示方法?!?.了解反應活化能的概念,了解催化劑的重要作用?!?.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響,能用相關理論解釋其一般規(guī)律?!?.了解化學反應速率的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。  化學反應速率 [知識梳理] 1.表示方法 用單位時間內反應物濃度(常用物質的量濃度)的減少或生成物濃度的增加來表示。 2.數學表達式及單位 數學表達式:v=,單位:mol·(L·s)-1或mol·(L·min)-1。

2、3.與化學計量數的關系 對于已知反應mA(g)+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,化學反應速率的數值之比等于化學計量數之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。 [自我檢測] 1.(2016·高考北京卷)下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是(  ) A.抗氧化劑       B.調味劑 C.著色劑 D.增稠劑 解析:選A。相對于食品,抗氧化劑可以更快地被氧氣氧化,從而降低了包裝袋中氧氣的濃度,減緩食品被氧化的速率。 2.(1)將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器

3、中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g),若經2 s后測得C的濃度為0.6 mol·L-1,判斷下列幾種說法的正誤: ①用物質A表示平均速率為0.3 mol·L-1·s-1。(  ) ②用物質B表示平均速率為0.6 mol·L-1·s-1。(  ) ③2 s時物質A的轉化率為70%。(  ) ④2 s時物質B的濃度為0.7 mol·L-1。(  ) (2)若不同條件下用A、B表示反應的平均速率分別為0.3 mol·L-1·s-1、0.6 mol·L-1·s-1,則用__________(填“A”或“B”)物質表示的化學反應速率更快。 (3)若物質A的轉

4、化率經過計算為30%,那么,不用計算可得出物質B的轉化率為________,其理由為______________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)v(C)==0.3 mol·L-1·s-1,所以v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,v(

5、B)=0.15 mol·L-1·s-1,①正確,②錯誤。Δn(A)=0.3 mol·L-1·s-1×2 L×2 s=1.2 mol,A的轉化率為30%,③錯誤。Δc(B)=0.15 mol·L-1·s-1×2 s=0.3 mol·L-1,2 s時物質B的濃度為0.7 mol·L-1,④正確。 答案:(1)①√ ②×?、邸痢、堋獭?2)B (3)30% 因通入和消耗的A、B的物質的量之比均為2∶1,則A、B的轉化率相等 (1)反應速率是表示某段時間內的平均反應速率。 (2)雖然可用單位時間內濃度的減少表示反應速率,但化學反應速率不取負值。 (3)對于固體或純液體參加的反應,其濃度視

6、為常數,故一般不用固體或純液體物質表示化學反應速率。  (2018·承德一模)一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)(  ) A.0~6 min的平均反應速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol/(L·min) B.6~10 min的平均反應速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min) C

7、.反應至6 min時,c(H2O2)=0.30 mol/L D.反應至6 min時,H2O2分解了50% [解析] 2H2O22H2O+O2↑。A.6 min時,生成O2的物質的量n(O2)==1×10-3 mol,依據反應方程式,消耗n(H2O2)=2×10-3 mol,所以0~6 min時,v(H2O2)=≈3.3×10-2 mol/(L·min),A正確。B.6~10 min時,生成O2的物質的量n(O2)=≈0.335×10-3 mol,依據反應方程式,消耗n(H2O2)=0.335×10-3 mol×2=0.67×10-3 mol,6~10 min時,v(H2O2)=≈1.68×

8、10-2 mol/(L·min)<3.3×10-2 mol/(L·min),B正確。C.反應至6 min時,消耗n(H2O2)=2×10-3 mol,剩余n(H2O2)=0.40 mol/L×0.01 L-2×10-3 mol=2×10-3 mol,c(H2O2)==0.20 mol/L,C錯誤。D.反應至6 min時,消耗n(H2O2)=2×10-3 mol,n總(H2O2)=4×10-3 mol,所以H2O2分解了50%,D正確。 [答案] C (2015·高考上海卷)白云石經煅燒、消化后得到鈣鎂的氫氧化物,再經過碳化實現Ca2+、Mg2+的分離。碳化反應是放熱反應,化學方程式如下

9、:Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2CaCO3 + Mg(HCO3)2+H2O。已知某次碳化時溶液中鈣離子濃度隨時間的變化如圖所示,在10 min到13 min之內鈣離子的反應速率為____________。15 min之后鈣離子濃度增大,原因是____________________________(用化學方程式表示)。 解析:v(Ca2+)==0.009 mol/(L·min)。隨著反應進行,CaCO3吸收CO2生成Ca(HCO3)2。 答案:0.009 mol/(L·min) CaCO3+CO2+ H2O=== Ca(HCO3)2 1.化學反應速率的計算思路

10、某一物質(不能是固體或純液體)的物質的量變化Δnx該物質的濃度變化Δcxvx vy、vz等。 2.對于較為復雜的關于反應速率的題目,采用以下步驟和模板計算 (1)寫出有關反應的化學方程式; (2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量; (3)根據已知條件列方程式計算。 例如:         mA?。B pC 起始濃度(mol·L-1) a b c 轉化濃度(mol·L-1) x 某時刻濃度(mol·L-1) a-x b- c+  化學反應速率的概念及應用

11、1.(2018·泉州高三質檢)下列說法不正確的是(  ) A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化來表示 B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時,其數值之比等于化學方程式中對應物質的化學計量數之比 C.化學反應速率的單位由時間單位和濃度單位決定 D.在反應過程中,反應物的濃度逐漸變小,所以用反應物表示的化學反應速率為負值 解析:選D?;瘜W反應速率是用單位時間內反應物或生成物濃度的變化來表示的,無論用反應物還是用生成物表示化學反應速率都為正值。 2.將等物質的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生下列反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(

12、g)。經4 min后測得D的濃度為0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應速率是0.125 mol·L-1·min-1,此時A的物質的量濃度為________________,B的平均反應速率為__________,x值是____________。 解析:v(D)=0.125 mol·L-1·min-1,由v(B)∶v(D)=1∶2,求得v(B)=0.062 5 mol·L-1·min-1。由v(C)∶v(D)=x∶2,求得x=2。4 min內 D的濃度變化量為0.5 mol·L-1,設A、B的起始濃度為n mol·L-1,則可以得到下列關系:         3

13、A(g)?。(g)  2C(g)+2D(g) n n 0 0 0.75 0.25 0.5 0.5 n-0.75 n-0.25 0.5 0.5 c(A)∶c(B)=(n-0.75)∶(n-0.25)=3∶5,求得n=1.5,則4 min后c(A)=(n-0.75) mol·L-1=0.75 mol·L-1。 答案:0.75 mol·L-1 0.062 5 mol·L-1·min-1 2  化學反應速率快慢的比較 3.稀土是重要的戰(zhàn)略

14、資源,素有“工業(yè)味精”的美譽。在氧化釹(Nd2O3)等稀土催化劑的作用下可發(fā)生反應:4CO+2NO2N2+4CO2,在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示反應速率最快的是(  ) 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 解析:選C。轉化為相同的物質進行比較:B項v(CO)=1.4 mol·L-1·min-1,C項v(CO)=1.6 mol·L-1·min-1,D項v(CO)=1.1 mol·L-1·min-1

15、,C項表示的反應速率最快。 4.(2018·福州一模)用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應制取CO2,實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標準狀況下的體積)。下列分析正確的是(  ) A.OE段的平均反應速率最快 B.EF段,用鹽酸表示該反應的平均反應速率為0.4 mol/(L·min) C.OE、EF、FG三段中,該反應用二氧化碳表示的平均反應速率之比為2∶6∶7 D.F點收集到的CO2的量最多 解析:選B。OE段、EF段、FG段中生成的CO2分別為0.01 mol、0.02 mol、0.005 mol,則消耗HCl的量分別為0.02 mol、0.04 mol、0.0

16、1 mol,用HCl表示的反應速率分別為0.2 mol/(L·min)、0.4 mol/(L·min)、0.1 mol/(L·min),所以EF段的平均反應速率最快,G點收集到的CO2的量最多。 化學反應速率大小的比較方法 由于同一化學反應的反應速率用不同物質表示時數值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數值的大小,而要進行一定的轉化。 (1)看單位是否統一,若不統一,換算成相同的單位。 (2)換算成用同一物質表示的反應速率,再比較數值的大小。 (3)比較化學反應速率與化學計量數的比值,即對于一般反應aA+bBcC+dD,比較與,若>,則用A表示的反應速率比B的大。  影

17、響化學反應速率的因素 [知識梳理] 1.內因(主要因素) 反應物本身的性質。 2.外因(其他條件不變,只改變一個條件) 3.理論解釋——有效碰撞理論 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子:在化學反應中,能量較高、能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 ②活化能 概念:活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差。 上圖中:E1為正反應的活化能,使用催化劑時的活化能為E3,反應熱為E1-E2。(注:E2為逆反應的活化能) ③有效碰撞:活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞與反應速率的關系 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯

18、誤的打“×”。 (1)碳酸鈣與鹽酸反應過程中,增加CaCO3固體的量,反應速率不變,但把CaCO3固體粉碎,可以加快反應速率。(  ) (2)增大反應體系的壓強,反應速率不一定增大。(  ) (3)增大反應物的濃度,能夠增大活化分子的百分含量,所以反應速率增大。(  ) (4)鋅與硫酸反應時,硫酸的濃度越大,產生H2的速率越快。(  ) (5)恒壓條件下,對于有氣體參加的反應,充入一定量的惰性氣體,化學反應速率減慢。(  ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ 2.按要求填空。 (1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率:鐵_______

19、_鋁(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)對于Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響?(填“增大”“減小”或“不變”) ①升高溫度:________; ②增大鹽酸濃度:__________; ③增大鐵的質量:__________; ④增加鹽酸體積:____________; ⑤把鐵片改成鐵粉:____________; ⑥滴入幾滴CuSO4溶液:____________; ⑦加入NaCl固體:____________。 (3)若把(2)中的鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產生H2,為什么?_____________________

20、___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)小于 (2)①增大?、谠龃蟆、鄄蛔儭、懿蛔儭、菰龃? ⑥增大?、卟蛔? (3)不會產生H2;因為Fe和稀硝酸反應生成NO;常溫下,Fe在濃硫酸中鈍化 (1)壓強對化學反應速率的影響是通過改變濃度實現的,所以分析壓強的改變對反應速率的影響時也可以從濃度是否發(fā)生改變的角度來分析,若改變總壓強而各物質的濃度不改變,則反應速率不變

21、。 (2)改變溫度、使用催化劑,反應速率一定發(fā)生變化,其他外界因素的改變,反應速率不一定發(fā)生變化。  (2017·高考江蘇卷)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(  ) A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快 B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快 D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大 [解析] 由圖甲可知,起始時H2O2的濃度越小,曲線下降越平緩,

22、說明反應速率越慢,A項錯誤;OH-的濃度越大,pH越大,即0.1 mol·L-1NaOH對應的pH最大,曲線下降最快,即H2O2分解最快,B項錯誤;由圖丙可知,相同時間內,0.1 mol·L-1 NaOH條件下H2O2分解最快,0 mol·L-1 NaOH條件下H2O2分解最慢,而1.0 mol·L-1 NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間,C項錯誤;由圖丁可知,Mn2+越多,H2O2的分解速率越快,說明Mn2+對H2O2分解速率影響較大,D項正確。 [答案] D  影響化學反應速率的因素 1.由下列生產或實驗事實得出的相應結論不正確的是(  ) 事實 結論 A 其他

23、條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應,升高溶液的溫度,析出硫沉淀所需時間縮短 當其他條件不變時,升高反應溫度,化學反應速率加快 B 工業(yè)制硫酸中,在SO3的吸收階段,吸收塔里要裝填瓷環(huán) 增大氣液接觸面積,使SO3的吸收速率增大 C 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應:2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容積的體積縮小一半 正反應速率加快,逆反應速率減慢 D 向A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液,在B試管中加入2~3滴FeCl3溶液,B試管中產生氣泡快 當其他條件不變時,催化劑可以改變化學反應速率 解析:選C。C項中壓縮容器體積,反應物、生

24、成物的濃度均增加,正、逆反應速率均加快。 2.已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機理為 H2O2+I-―→H2O+IO-    慢 H2O2+ IO-―→H2O +O2+I- 快 下列有關該反應的說法正確的是(  ) A.反應速率與I-濃度有關 B.IO-也是該反應的催化劑 C.反應活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 解析:選A。A.將題給兩個反應合并可得總反應為2H2O2===2H2O+O2↑,該反應中I-作催化劑,其濃度的大小將影響該反應的反應速率。B.該反應中IO-是中間產物

25、,不是該反應的催化劑。C.反應的活化能表示一個化學反應發(fā)生所需要的最小能量,分解1 mol H2O2放出98 kJ熱量,不能據此判斷該反應的活化能。D.由反應速率與化學方程式中對應物質的化學計量數的關系可知v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)。 分析外界因素對化學反應速率的影響時要注意以下幾點: 1.對于固體和純液體反應物,其濃度可視為常數,改變其用量反應速率不變。 2.壓強對反應速率的影響有以下幾種情況(對有氣體參加的反應): (1)恒溫時:縮小體積壓強增大濃度增大反應速率加快。 (2)恒容時 ①充入氣體反應物濃度增大反應速率加快。 ②充入惰性氣體總壓增大,但各氣體物

26、質的量濃度不變,反應速率不變。 (3)恒壓時:充入惰性氣體體積增大各氣體物質的量濃度減小反應速率減慢。 3.溫度改變對任何反應的速率都有影響。  “控制變量法”在研究外界條件對化學反應速率影響中的應用 3.(2018·延安高三模擬)等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間(t)內產生氣體體積(V)的數據如圖所示,根據圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是(  ) 組別 對應曲線 c(HCl)/ mol·L-1 反應溫度/°C 鐵的狀態(tài) 1 a 30 粉末狀 2 b 30 粉末狀 3 c 2.5 塊狀 4

27、 d 2.5 30 塊狀 A.第4組實驗的反應速率最慢 B.第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L-1 C.第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 mol·L-1 D.第3組實驗的反應溫度低于30 ℃ 解析:選D。由圖像可知,1、2、3、4組實驗產生的氫氣一樣多,只是反應速率有快慢之分。第4組實驗,反應所用時間最長,故反應速率最慢,A正確;第1組實驗,反應所用時間最短,故反應速率最快,根據控制變量法原則知鹽酸濃度應大于2.5 mol·L-1,B正確;第2組實驗,鐵是粉末狀與3、4組塊狀鐵相區(qū)別,根據控制變量原則可知鹽酸的濃度應等于2.5 mol·L-1,C正確;由3、4組實驗并

28、結合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30 ℃,D錯誤。 4.某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了如下實驗: [實驗原理] 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O [實驗內容及記錄] 實驗編號 實驗溫度/℃ 試管中所加試劑及其用量/mL 溶液褪至無色所需時間/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L稀H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2

29、.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)請完成此實驗設計,其中:V1=______,V2=______。 (2)實驗①、②探究的是______________對化學反應速率的影響,根據上表中的實驗數據,可以得到的結論是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗_________

30、_______(填實驗編號)。 (4)利用實驗①中的數據,計算用KMnO4表示的化學反應速率為____________________。 (5)該小組同學根據經驗繪制了n(Mn2+)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖1所示,但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現,該實驗過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據圖2所示信息提出了新的假設,并繼續(xù)進行實驗探究。 實驗編號 實驗溫度/℃ 試管中所加試劑及其用量/mL 再向試管中加入少量某種固體 溶液褪至無色所需時間/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L稀H2SO4溶液 0.05 mo

31、l/L KMnO4溶液 ④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t ①該小組同學提出的假設是________________________________________________。 ②若該小組同學提出的假設成立,應觀察到的現象是___________________。 解析:(1)實驗①、②探究濃度對反應速率的影響,則其他條件應該是相同的,則V1=2.0;實驗②、③探究溫度對反應速率的影響,則其他條件應該是相同的,則V2=3.0。 (2)根據表中數據可知實驗①、②探究的是濃度對化學反應速率的影響,根據表中的實驗數據,可以得到的結論是其他條件不變時

32、,增大(減小)反應物濃度,化學反應速率加快(減慢)。 (3)根據表中數據可知探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗②、③。 (4)草酸的物質的量為0.6 mol/L×0.003 L=0.001 8 mol,高錳酸鉀的物質的量為0.05 mol/L×0.003 L=0.000 15 mol,草酸和高錳酸鉀的物質的量之比為0.001 8 mol∶0.000 15 mol=12∶1,顯然草酸過量,高錳酸鉀完全反應,混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為=0.015 mol/L,這段時間內平均反應速率v(KMnO4)=0.015 mol/L÷1.5 min=0.01 mol/(L·min)。 (5)①由

33、圖2可知,反應開始一段時間后速率增大的比較快,說明生成物中的MnSO4(或Mn2+)為該反應的催化劑;②若該小組同學提出的假設成立,則反應速率加快,即加入MnSO4固體后,KMnO4溶液比實驗②更快褪色。 答案:(1)2.0 3.0 (2)濃度 其他條件不變時,增大(減小)反應物濃度,化學反應速率加快(減慢) (3)②、③ (4)0.01 mol/(L·min) (5)①Mn2+對該反應有催化作用 ②加入MnSO4固體后,KMnO4溶液比實驗②更快褪色 化學探究實驗中控制變量法的思路 在進行探究實驗時,應該先確定其他的因素不變,只改變一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關

34、系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問 題之間的關系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。  化學反應速率圖像及其應用 [知識梳理] 1.反應速率-時間圖像 如Zn與足量稀鹽酸的反應,化學反應速率隨時間的變化出現如圖所示情況。 原因解釋:AB段v增大,因為反應放熱,隨反應的進行,溫度逐漸升高;BC段v減小,因為隨反應的進行,溶液中c(H+)減小。 2.物質的量(或濃度)-時間圖像 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。 (1)由圖像得出信息 ①X、Y是反應物,Z是生成物;

35、 ②t3時反應達到平衡,X、Y沒有全部反應。 (2)根據圖像進行計算 ①某物質的平均反應速率、轉化率,如v(X)= mol/(L·s);Y的轉化率=×100%。 ②確定化學方程式中的化學計量數之比,如X、Y、Z三種物質的化學計量數之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。 3.外界條件對化學反應速率的影響圖像 改變反應物濃度 增大反應物濃度 減小生成物濃度 改變反應體系壓強(正反應方向氣體體積減小) 增大壓強 減小壓強 改變反應溫度(正反應放熱) 升高溫度 降低溫度 加入催化劑  化學反應速率圖像及其應用 1.(2018·唐山

36、一模)把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里,產生H2的速率可由圖表示。在下列因素中:①鹽酸的濃度?、阪V條的表面積?、廴芤旱臏囟取、蹸l-的濃度,影響反應速率的因素有(  ) A.①④           B.③④ C.①②③ D.②③ 解析:選C。鎂條和鹽酸反應產生H2的離子方程式為Mg+2H+===Mg2++H2↑,是鎂與H+間的置換反應,與Cl-無關。在鎂條的表面有一層氧化膜,當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,產生H2的速率會加快;溶液的溫度對該反應也有影響,反應放出熱量,使溫度升高,反應速率也會加快;隨著反應的進行,c(H+)不斷減小,反應速率會

37、逐漸減慢。 2.如圖所示為800 ℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化,只從圖上分析不能得出的結論是(  ) A.發(fā)生的反應可表示為2A(g)2B(g)+C(g) B.前2 min A的分解速率為0.1 mol·L-1·min-1 C.開始時,正、逆反應同時開始 D.2 min時,A、B、C的濃度之比為2∶3∶1 解析:選C。根據圖像,反應過程中A的濃度減小,B、C濃度增大,因此A為反應物,B、C為生成物,根據濃度的變化量可以確定反應為2A(g) 2B(g)+C(g),A說法正確。前2 min,v(A)==0.1 mol·L-1·min-1,B說法正確。開

38、始時加入的物質為A和B,沒有C,C說法錯誤。根據圖像,2 min時,A、B、C的濃度分別為0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1,D說法正確。 3.根據v-t圖像分析外界條件的改變對可逆反應A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0的影響。該反應的速率與時間的關系如圖所示: 可見在t1、t3、t5、t7時反應都達到平衡,如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件,則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是(  ) A.使用了催化劑、增大壓強、減小反應物濃度、降低溫度 B.升高溫度、減小壓強、減小反應物濃度、使用了催化劑 C.增

39、大反應物濃度、使用了催化劑、減小壓強、升高溫度 D.升高溫度、減小壓強、增大反應物濃度、使用了催化劑 解析:選D。t2時正、逆反應速率均增大,且平衡逆向移動,排除A、C選項;t4時正、逆反應速率均減小,平衡逆向移動,可以是減小壓強;t6時正反應速率增大,逆反應速率瞬間不變,平衡正向移動,所以是增大反應物濃度,排除B選項;t8時正、逆反應速率均增大且仍相等,平衡不移動,則使用了催化劑,D選項符合題意。 [課后達標檢測] 一、選擇題 1.下列說法正確的是(  ) ①參加反應的物質的性質是影響化學反應速率的主要因素?、诠馐怯绊懩承┗瘜W反應速率的外界條件之一 ③決定化學反應速率的主要因

40、素是濃度?、懿还苁裁捶磻?,增大濃度、加熱、加壓、使用催化劑都可以加快反應速率 A.①②           B.②③ C.③④ D.①④ 解析:選A。影響化學反應速率的主要因素是參加反應的物質的性質,①正確,③錯誤;影響化學反應速率的外因包括濃度、溫度、催化劑、壓強和其他一些條件(如光等),②正確;加壓對沒有氣體參加的反應的速率無影響,④錯誤。 2.某反應過程中能量變化如圖所示,下列有關敘述正確的是(  ) A.該反應為放熱反應 B.催化劑改變了化學反應的熱效應 C.催化劑不改變化學反應過程 D.催化劑改變了化學反應速率 解析:選D。A項,反應物總能量低于生成物總能量

41、,應為吸熱反應;催化劑降低反應所需活化能,改變反應過程,改變化學反應速率,但熱效應不變,所以D正確。 3.反應2SO2+O22SO3經一段時間后,SO3的濃度增加了0.4 mol·L-1,在這段時間內用O2表示的反應速率為0.04 mol·(L·s)-1,則這段時間為(  ) A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s 解析:選C。因為SO3的濃度增加了0.4 mol·L-1,所以O2的濃度必定減少了0.2 mol·L-1,因為在這段時間內用O2表示的反應速率為0.04 mol·(L·s)-1,所以反應經過的時間為=5 s。 4.已知某化學實驗的結果如下表:

42、實驗 序號 反應物 在相同溫度下測得的反應速率v/mol·L-1·min-1 大小相同 的金屬片 酸溶液 1 鎂 1 mol·L-1鹽酸 v1 2 鐵 1 mol·L-1鹽酸 v2 3 鐵 0.1 mol·L-1鹽酸 v3 下列結論正確的是(  ) A.v1>v2>v3 B.v3>v2>v1 C.v1>v3>v2 D.v2>v3>v1 解析:選A。影響化學反應速率的主要因素是反應物自身的性質,由于鎂的活動性比鐵強,所以與相同濃度的鹽酸反應時,鎂放出氫氣的速率快;反應物濃度也影響反應速率,在一定范圍內,反應速率與反應物濃度成正比,故v2>v3。

43、 5.對于反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0已達到平衡,如果其他條件不變時,分別改變下列條件,對化學反應速率和化學平衡產生影響,下列條件與圖像不相符的是(O ~t1:v正=v逆;t1時改變條件,t2時重新建立平衡)(  ) 解析:選C。分析時要注意改變條件瞬間v正、v逆的變化。增加O2的濃度,v正增大,v逆瞬間不變,A正確;增大壓強,v正、v逆都瞬間增大,v正增大的倍數大于v逆,B正確;升高溫度,v正、v逆都瞬間增大,速率是不連續(xù)的,C錯誤;加入催化劑,v正、v逆同時同倍數增大,D正確。 6.對于化學反應3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列

44、反應速率關系中,正確的是(  ) A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X) 解析:選C。反應速率之比等于方程式的化學計量數之比,A項,v(W)=v(Z);B項,3v(X)=2v(Z);D項,2v(W)=3v(X)。 7.為了研究一定濃度Fe2+的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率,實驗結果如圖所示,判斷下列說法正確的是(  ) A.pH越小氧化率越大 B.溫度越高氧化率越小 C.Fe2+的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關 D.實驗說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2+的氧化率 解析:選D。由②③可知

45、,溫度相同時pH越小,氧化率越大;由①②可知,pH相同時,溫度越高,氧化率越大。C項,Fe2+的氧化率除受pH、溫度影響外,還受其他因素影響,如濃度等。 8.一定溫度下反應:4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經2 min,B的濃度減少0.6 mol·L-1,對此反應速率的表示正確的是(  ) A.用A表示的反應速率是0.4 mol·L-1·min-1 B.分別用B、C、D表示反應的速率其比值是1∶2∶3 C.在2 min末的反應速率,用B表示為0.3 mol·L-1·min-1 D.在這2 min內用B和C表示的瞬時速率的值都是逐漸減小的 解析:選D。A是固體,不能用

46、其濃度的變化來表示反應速率;vB=0.3 mol·L-1·min-1表示2 min內的平均反應速率,在2 min末的速率為瞬時速率,不等于0.3 mol·L-1·min-1;在反應過程中B的濃度逐漸減小,故A、B反應生成C、D的瞬時速率也逐漸減小。 9.N2O5是一種新型硝化劑,其性質和制備受到人們的關注。一定溫度下,在2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反應物和部分生成物的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。下列說法中不正確的是(  ) A.曲線a表示NO2的物質的量隨時間的變化 B.10 s時,v(正)>v(逆) C.

47、20 s時反應達到平衡 D.0~20 s內平均反應速率 v(O2)=0.05 mol·L-1·s-1 解析:選D。由圖可知曲線b表示反應物N2O5的物質的量隨時間的變化,20 s內物質的量減少2.0 mol,在同一時間段內,曲線a物質的量增加4.0 mol,曲線a表示NO2的物質的量隨時間的變化,A正確。20 s后反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,說明達到平衡,前20 s是平衡向正反應方向進行的過程,則v(正)>v(逆),B、C正確。0~20 s內,v(N2O5)==0.05 mol·L-1·s-1,則v (O2)=v(N2O5)=0.025 mol·L-1·s-1,D錯誤。 二、非選擇

48、題 10.一定溫度下,向1.0 L密閉容器中加入0.60 mol X(g),發(fā)生反應X(g)Y(s)+2Z(g) ΔH>0,測得反應物X濃度與反應時間的數據如下表: 反應時間 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 0.037 5 (1)0~3 min內用Z表示的平均反應速率v(Z)=______。 (2)分析該反應中反應物的濃度與時間的規(guī)律,得出的結論是_________________________________________________________

49、_______________。 由此規(guī)律推出反應在6 min時反應物的濃度a為______ mol·L-1。 (3)反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖所示,t2時改變的條件可能是____________或____________。 解析:(1)0~3 min內Δc(X)=0.39 mol·L-1,v(X)==0.13 mol·L-1·min-1,而v(Z)=2v(X)=0.26 mol·L-1·min-1。(2)根據題中數據,可知每間隔2 min,X的濃度減少為原來的一半;由此規(guī)律推出反應在6 min 時反應物的濃度a為0.075 mol·L-1。(3)t2時刻,v(逆)瞬間增大

50、,可能的因素為加入生成物Z或增大體系的壓強。 答案:(1)0.26 mol·L-1·min-1 (2)每間隔2 min,X的濃度減少為原來的一半 0.075 (3)加入Z 增大體系的壓強 11.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。 請回答下列問題: (1)圖中A、C分別表示____________、____________,E的大小對該反應的反應熱有無影響?__________(填“有”或“沒有”)。該反應通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點

51、升高還是降低?________,理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)圖中ΔH=________kJ·mol-1。 (3)V2O5的催化循環(huán)機理可能為V2O5氧化SO2時,自身被還原為四價釩化合物;四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機理的化學方程式:_________________________________

52、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)如果反應速率v(SO2)為0.05 mol·L-1·min-1,則v(O2)=________mol·L-1·min-1、v(SO3)=________mol·L-1·min-1。 (5)已知單質硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1,則由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=________________________。 解析:(2)圖中表示的是

53、2 mol SO2參加反應的能量變化,因此ΔH=-99×2 kJ·mol-1;(4)依據反應速率之比等于化學計量數之比來計算。 答案:(1)反應物能量 生成物能量 沒有 降低 催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低 (2)-198 (3)SO2+V2O5===SO3+2VO2、4VO2+O2===2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)-1 185 kJ·mol-1 12.碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。

54、 已知:S2O+2I-===2SO+I2(慢) I2+2S2O===2I-+S4O(快) (1)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?yōu)樗{色。為確保能觀察到藍色,S2O與加入的S2O的物質的量需滿足的關系為n(S2O)∶n(S2O)________。 (2)為探究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: 實驗 序號 體積V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.

55、0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx=__________mL,理由是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知某條件下,濃度c(S2O)~反應時間t的變化曲線如圖,若保持其他條件不變,請分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時,c(S2O)~t的變化曲線示意圖(進行相應的標注)。 解析:(1)為保證能觀察到溶液的顏色改變,必

56、須最后有I2剩余,即Na2S2O3必須耗盡,第②個反應不能發(fā)生。由兩個反應的計量數關系知n(S2O)∶n(S2O)=2∶1 時,I2恰好反應完全,為保證有I2剩余,必須減少S2O的物質的量,故n(S2O)∶n(S2O)<2。 (2)探究中為保證三組實驗溶液總體積均相等,Vx=2.0。 (3)兩個反應均不可逆,溫度改變、加入催化劑只影響反應時間。 答案:(1)S2O?。? (2)2.0 保持溶液總體積相同,僅改變S2O的濃度而其他物質濃度不變 (3) 13.某同學分析Zn與稀H2SO4的反應。 (1)制H2時,用稀硫酸而不用濃硫酸,原因是______________________

57、________________ ________________________________________________________________________。 (2)該同學用如圖裝置進行實驗,分析影響反應速率的因素。 實驗時,從斷開K開始,每間隔1分鐘,交替斷開或閉合K,并連續(xù)計數每1分鐘內從a管流出的水滴數,得到的水滴數如下表所示: 1分鐘水滴數(斷開K) 34 59 86 117 … 102 1分鐘水滴數(閉合K) 58 81 112 139 … 78 分析反應過程中的水滴數,請回答: ①由水滴數58>34、81>59,說明在

58、反應初期,閉合K時比斷開K時的反應速率________(填“快”或“慢”),主要原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②由水滴數102>78,說明在反應后期,斷開K時的反應速率快于閉合K時的反應速率,主要原因是__________________________。 ③從能量轉換形式不同的角度,分析水滴數86>81、117>112的主要原因是___________________________

59、_____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)濃H2SO4具有強氧化性,與Zn反應不能生成氫氣 (2)①快 閉合K時,裝置A中形成原電池,反應速率加快?、跀嚅_K時,溶液中的c(H+)大于閉合K時溶液中的c(H+)?、蹟嚅_K時,反應的化學能主要轉化成熱能;閉合K時,反應的化學能主要轉化成電能,前者使溶液的溫度升得更高,故反應速率更快

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