
一、化學(xué)反應(yīng)速
1.定義
化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。
2.表示方法
通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。
數(shù)學(xué)表達(dá)式為v=,單位為ml/(L·min)、ml/(L·s)或ml/(L·h)。
3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系:
對(duì)于已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的物質(zhì)來表示,當(dāng)單位相同時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
例如:在一個(gè)2 L的容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g),加入2 ml A,1 s后剩余1.4 ml,則v(A)=0.3 ml·L?1·s?1,v(B)=0.1 ml·L?1·s?1,v(C)=0.2 ml·L?1·s?1。
過 關(guān) 秘 籍
(1)在同一化學(xué)反應(yīng)中,無論選用反應(yīng)物還是生成物表示化學(xué)反應(yīng)速率,其值均為正值。
(2)化學(xué)反應(yīng)速率通常是指在某一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)反應(yīng)速率。
(3)同一化學(xué)反應(yīng)中,在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同。但表示的意義相同。因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作依據(jù)。
(4)固體或純液體的濃度恒為常數(shù),不能用固體或純液體的濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率。但是化學(xué)反應(yīng)速率與固體和純液體參與反應(yīng)的表面積有關(guān),因此,通常增大固體或純液體參與反應(yīng)的表面積(如將固體粉碎,將液體變成霧狀,加速攪拌等)可加快化學(xué)反應(yīng)速率。
(5)同一化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=各物質(zhì)的濃度變化量之比。
4.化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
(1)測(cè)定原理
測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)刻反應(yīng)物或生成物的濃度,可通過觀察和測(cè)量體系中的某一物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì),再進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和計(jì)算達(dá)到測(cè)定目的。
(2)測(cè)定方法
①量氣法:對(duì)于反應(yīng)2H2O2===2H2O+O2↑,CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O等有氣體生成的反應(yīng),可測(cè)量反應(yīng)在一定溫度和壓強(qiáng)下釋放出來的氣體的體積。
②比色法:有些反應(yīng)物(或生成物)有顏色,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的顏色不斷變化,可以用比色的方法測(cè)定溶液的顏色深淺,換算成反應(yīng)物(或生成物)在不同反應(yīng)時(shí)刻的濃度。
二、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與大小比較方法
1.根據(jù)定義求化學(xué)反應(yīng)速率
v=
2.根據(jù)反應(yīng)速率與化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系計(jì)算
同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),同一段時(shí)間內(nèi),用不同物質(zhì)的濃度變化表示的反應(yīng)速率,數(shù)值可能不同,但意義相同,其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
例如:對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g),即v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p,或。
3.由于同一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率用不同的物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同,所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。
(1)單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。
(2)換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,再比較數(shù)值的大小。
(3)比較反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值,即對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比較與,若>,則用A表示的反應(yīng)速率比B的大。
三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1.內(nèi)因(主要因素) 反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。
2.外因(其他條件不變,只改變一個(gè)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:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。
②活化能:如圖
圖中E1為正反應(yīng)的活化能,E3為使用催化劑時(shí)的活化能,E2為逆反應(yīng)的活化能,反應(yīng)熱為E1?E2。
③有效碰撞:活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
(3)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑與活化分子的關(guān)系:
(1)催化劑有正催化劑和負(fù)催化劑之分,正催化劑即通常所說的催化劑,負(fù)催化劑又稱為抑制劑。催化劑只有在適宜的溫度下催化活性才最高,反應(yīng)速率才達(dá)到最大。
(2)固體或純液體的濃度可視為常數(shù),其物質(zhì)的量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率的變化,但固體顆粒的大小會(huì)影響接觸面積的大小,從而影響反應(yīng)速率的大小。
(3)改變壓強(qiáng),對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)體系,有以下幾種情況:
①恒溫時(shí):增大壓強(qiáng)→體積縮小→濃度增大→反應(yīng)速率增大。
②恒溫恒容時(shí):
a.充入氣體反應(yīng)物→反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率增大。
b.充入稀有氣體(或非反應(yīng)氣體)→總壓強(qiáng)增大,但各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變。
③恒溫恒壓時(shí):充入稀有氣體(或非反應(yīng)氣體)→體積增大→各物質(zhì)濃度減小→反應(yīng)速率減小。
(4)增加反應(yīng)物的濃度,v正急劇增大(突變),v逆逐漸增大(漸變)。
(5)催化劑能同時(shí)同等程度地改變正逆反應(yīng)速率。
四、化學(xué)反應(yīng)速率圖象及其應(yīng)用
(一)全程速率—時(shí)間圖象
例如:Zn與足量鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖情況。
原因解釋:AB段(v漸大),因反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,溫度逐漸升高,導(dǎo)致反應(yīng)速率逐漸增大;BC段(v漸小),則主要因?yàn)殡S反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中c(H+)減小,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。
(二)物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖象
例如:某溫度時(shí),在定容(V L)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
1.由圖象得出的信息是
(1)X、Y是反應(yīng)物,Z是生成物;
(2)t3時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,X、Y沒有全部反應(yīng)。
2.根據(jù)圖象可進(jìn)行如下計(jì)算:
(1)求某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如
v(X)= ml/(L·s);
Y的轉(zhuǎn)化率=×100%。
(2)確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
(三)速率—外界條件圖象及反應(yīng)
以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/ml為例。
1.速率—濃度(c)圖象
2.速率—溫度(T)的圖象
3.速率—壓強(qiáng)(p)圖象
4.速率—催化劑圖象
使用催化劑,v正、v逆同等倍數(shù)增大,圖象為
說明:(1)條件增強(qiáng),曲線在原圖象的上方;條件減弱,曲線在原圖象的下方。
(2)濃度改變時(shí),圖象曲線一條連續(xù),一條不連續(xù);其他條件改變,圖象曲線不連續(xù)。
(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)時(shí),v正、v逆同等倍數(shù)增大或減小。
考向一 化學(xué)反應(yīng)速率的理解與計(jì)算
典例1 將4 ml A氣體和2 ml B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度為0.6 ml·L-1,現(xiàn)有下列幾種說法:
①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 ml·L-1·s-1
②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 ml·L-1·s-1
③2 s末時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 ml·L-1
④2 s末,物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
其中正確的是
A.①④ B.①③
C.②④ D.③④
【答案】B
【解析】2 s末C的濃度為0.6 ml·L-1,則2 s末n(C)=0.6 ml·L-1×2 L=1.2 ml,由三段式表示
2A(g) + B(g) 2C(g)
eq \a\vs4\al(開始的物質(zhì)的量/ml) 4 2 0
eq \a\vs4\al(轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/ml) 1.2 0.6 1.2
eq \a\vs4\al(2 s末的物質(zhì)的量/ml) 2.8 1.4 1.2
v(A)=eq \f(1.2 ml,2 L×2 s)=0.3 ml·L-1·s-1,
v(B)=eq \f(0.6 ml,2 L×2 s)=0.15 ml·L-1·s-1,
A的轉(zhuǎn)化率為eq \f(1.2 ml,4 ml)×100%=30%,
2 s末時(shí)B的濃度c(B)=eq \f(1.4 ml,2 L)=0.7 ml·L-1。
1.在2L容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H2 2NH3,經(jīng)一段時(shí)間后NH3的物質(zhì)的量增加了2.4 ml,這段時(shí)間內(nèi)用氫氣表示的反應(yīng)速率為0.6ml /(L·s),則這段時(shí)間為( )
A.6 sB.4 sC.3 sD.2 s
【答案】C
【解析】
試題分析:同一可逆反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以v(NH3)=v(H2)=×0.6ml/(L?s)=0.4ml/(L.s),反應(yīng)速率=,所以反應(yīng)時(shí)間===3s,故選C。
考點(diǎn):考查了反應(yīng)速率的有關(guān)計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。
化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的三個(gè)方法
(1)定義式法:v(B)= QUOTE = QUOTE 。
(2)比例關(guān)系法:化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,如mA(g)+nB(g) pC(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。
(3)三段式法:列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量,再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計(jì)算。
例如:反應(yīng) mA(g)+nB(g)pC(g)
起始濃度(ml·L?1) a b c
轉(zhuǎn)化濃度(ml·L?1) x QUOTE QUOTE
某時(shí)刻濃度(ml·L?1)a?x b? QUOTE c+ QUOTE
考向二 化學(xué)反應(yīng)速率的比較
典例2 對(duì)反應(yīng)A+BAB來說,常溫下按以下情況進(jìn)行反應(yīng):①20 mL溶液中含A、B各0.01 ml ②50 mL溶液中含A、B各0.05 ml ③0.1 ml·L-1的A、B溶液各10 mL ④0.5 ml·L-1的A、B溶液各50 mL。四種情況下反應(yīng)速率的大小關(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】①中c(A)=c(B)==0.5 ml·L-1;
②中c(A)=c(B)==1 ml·L-1;
③中c(A)=c(B)==0.05 ml·L-1;
④中c(A)=c(B)==0.25 ml·L-1。
在其他條件一定的情況下,濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,所以反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)棰?①>④>③。
2.反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:①v(A)=0.45ml/(L·s) ②v(B)=0.6ml/(L·s) ③v(C)=0.4ml/(L·s) ④v(D)=0.45ml/(L·s)。下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是
A.④>③=②>①B.①>④>②=③
C.①>②>③>④D.④>③>②>①
【答案】B
【分析】
應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率然后進(jìn)行比較。
【詳解】
①v(A)=0.45ml/(L?s);
②v(B)=0.6ml/(L·s),v(B)=3 v(A),則v(A)=0.2 ml/(L?s);
③v(C)=0.4ml/(L·s), v(C)=2 v(A),則v(A)=0.2 ml/(L?s);
④v(D)=0.45ml/(L?s),v(D)=2 v(A),則v(A)=0.225ml/(L?s);則反應(yīng)速率①>④>②=③,故答案為:B。
化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法
(1)歸一法:將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率,再進(jìn)行速率的大小比較。
(2)比值法:將各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位后,再除以對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后對(duì)求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若> QUOTE ,則反應(yīng)速率A>B。
考向三 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
典例3 少量鐵片與100 mL 0.01 ml·L-1的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太慢。為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量,可以使用如下方法中的
①加H2O ②加KNO3溶液 ③滴入幾滴濃鹽酸
④加入少量鐵粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入幾滴硫酸銅溶液
⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)) ⑧改用10 mL 0.1 ml·L-1鹽酸
A.①⑥⑦ B.②③⑤⑧
C.③⑦⑧ D.③④⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】鐵片與稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Fe+2H+===Fe2++H2↑。加水稀釋,c(H+)減小,反應(yīng)速率減慢, ①錯(cuò)誤;加KNO3溶液,溶液中含有、H+,與Fe發(fā)生反應(yīng)生成NO,得不到H2,②錯(cuò)誤;滴加濃鹽酸后,c(H+)增大,反應(yīng)速率加快,由于鐵片不足量,產(chǎn)生H2的量不變,③正確;加入少量鐵粉,c(H+)不變,反應(yīng)速率不變,F(xiàn)e的質(zhì)量增加,則生成H2的量增加,④錯(cuò)誤;加NaCl溶液,相當(dāng)于加水稀釋,c(H+)減小,反應(yīng)速率減慢,⑤錯(cuò)誤;滴加CuSO4溶液,F(xiàn)e與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)析出Cu,形成原電池,反應(yīng)速率加快,但由于置換Cu時(shí)消耗一部分Fe粉,生成H2的量減少,⑥錯(cuò)誤;升高溫度,反應(yīng)速率加快,n(HCl)不變,則生成H2的量不變,⑦正確;改用10 mL 0.1 ml·L-1鹽酸,c(H+)增大,n(H+)不變,反應(yīng)速率加快,n(Fe)不變,則生成H2的量不變,⑧正確;故可使用的方法有③⑦⑧。
3.某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)()來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率通過測(cè)定溴的顏色消失所需的時(shí)間來確定。在一定溫度下,獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論中,不正確的是( )
A.增大,增大 B.實(shí)驗(yàn)②和③的相等
C.增大,增大 D.增大,增大
【答案】D
【詳解】
A.實(shí)驗(yàn)①、②進(jìn)行比較,②相當(dāng)于將①中c(CH3COCH3)增大為原來的二倍,反應(yīng)時(shí)間變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t表明v(Br2)增大,選項(xiàng)A正確;
B.從表中數(shù)據(jù)可以看出,實(shí)驗(yàn)②和③中反應(yīng)所需的時(shí)間相同,則v(Br2)相等,選項(xiàng)B正確;
C.實(shí)驗(yàn)①、③進(jìn)行比較,③相當(dāng)于將①中c(HCl)增大為原來的二倍,反應(yīng)時(shí)間變?yōu)樵瓉淼囊话?,則表明v(Br2)增大,選項(xiàng)C正確;
D.實(shí)驗(yàn)①、④進(jìn)行比較,④相當(dāng)于將①中c(Br2)增大為原來的二倍,反應(yīng)時(shí)間也變?yōu)樵瓉淼亩?,則表明 v(Br2)不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選D。
分析外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)要注意以下幾點(diǎn)
1.對(duì)于固體和純液體反應(yīng)物,其濃度可視為常數(shù),改變用量速率不變。
2.壓強(qiáng)對(duì)速率的影響有以下幾種情況:
(1)恒溫時(shí):增大壓強(qiáng)體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快。
(2)恒容時(shí):
①充入氣體反應(yīng)物濃度增大速率加快。
②充入惰性氣體總壓增大,但各氣體物質(zhì)的量濃度不變,反應(yīng)速率不變。
(3)恒壓時(shí):充入惰性氣體體積增大各物質(zhì)濃度減小反應(yīng)速率減慢。
考向四 化學(xué)反應(yīng)速率的變量控制
典例4 為研究硫酸銅的量對(duì)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣速率的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)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時(shí)間。下列說法正確的是
A.V1=30,V6=10
B.反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)A、E中的金屬呈暗紅色
C.加入MgSO4與Ag2SO4可以起到與硫酸銅相同的加速作用
D.硫酸銅的量越多,產(chǎn)生氫氣的速率肯定越快
【答案】A
【解析】研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,硫酸的體積、物質(zhì)的量應(yīng)相同,由A、F可知溶液的總體積為30 mL+20 mL=50 mL,V1=30,V6=50-30-10=10,A正確;實(shí)驗(yàn)A中沒有加入硫酸銅溶液,不會(huì)出現(xiàn)暗紅色,B錯(cuò)誤;MgSO4與Zn不能反應(yīng)置換出Mg,也就不能形成原電池,C錯(cuò)誤;硫酸銅溶液的量太多,產(chǎn)生大量的銅覆蓋在Zn粒表面,反應(yīng)速率反而會(huì)減慢,D錯(cuò)誤。
4.其他條件相同時(shí),不同pH條件下,用濃度傳感器測(cè)得反應(yīng)2A+B===3C+D中產(chǎn)物D的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖。則下列有關(guān)說法正確的是
A.pH=8.8時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率不變
B.保持外界條件不變,反應(yīng)一段時(shí)間后,pH越小,D的濃度越大
C.為了實(shí)驗(yàn)取樣,可以采用調(diào)節(jié)pH的方法迅速停止反應(yīng)
D.減小外界壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定減小
【答案】C
【解析】pH=8.8時(shí),升高溫度,活化分子之間的有效碰撞概率增大,反應(yīng)速率一定增大,A錯(cuò)誤;保持外界條件不變,反應(yīng)初期,pH=7.5和pH=8.2時(shí)D的濃度相同,B錯(cuò)誤;pH=8.8時(shí),反應(yīng)速率接近于0,可認(rèn)為反應(yīng)停止,所以調(diào)節(jié)pH可迅速停止反應(yīng),C正確;對(duì)于沒有氣體參加的反應(yīng),減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率幾乎不變,不知道參與此反應(yīng)的物質(zhì)的狀態(tài),故該反應(yīng)速率不一定減小,D錯(cuò)誤。
利用“控制變量法”的解題策略
考向五 化學(xué)反應(yīng)速率的圖象問題
典例5 向某密閉容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化如圖1所示[t0~t1階段的c(B)變化未畫出]。圖2為t2時(shí)刻后改變條件時(shí)平衡體系中正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,四個(gè)階段都各改變一種反應(yīng)條件且互不相同,t3~t4階段為使用催化劑。下列說法中正確的是
A.若t1=15 s,則用A的濃度變化表示的t0~t1階段的平均反應(yīng)速率為0.004 ml·L-1·s-1
B.t4~t5階段改變的條件一定為減小壓強(qiáng)
C.該容器的容積為2 L,B的起始物質(zhì)的量為0.02 ml
D.t5~t6階段,容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 ml,而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3A(g) B(g)+2C(g) ΔH=-50a kJ·ml-1
【答案】B
【解析】C的濃度變化為0.11 ml·L-1-0.05 ml·L-1=0.06 ml·L-1,t3~t4與t4~t5,條件改變時(shí),平衡不發(fā)生移動(dòng),只可能是兩種情況:一是加入了催化劑;二是該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),改變的條件是體系的壓強(qiáng)。t3~t4階段為使用催化劑,則t4~t5階段改變的條件一定為減小壓強(qiáng)。前15 s內(nèi)A的濃度變化為0.15 ml·L-1-0.06 ml·L-1=0.09 ml·L-1,A的反應(yīng)速率為0.006 ml·L-1·s-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3∶2,且該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),故B只能為生成物,且B與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶2,則B的濃度改變?yōu)?.03 ml·L-1,B的平衡濃度為0.05 ml·L-1,則其起始濃度為0.02 ml·L-1,物質(zhì)的量為0.04 ml,C項(xiàng)錯(cuò)誤;t5~t6改變的條件為升高溫度,這時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行,所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示。下列敘述正確的是
A.反應(yīng)開始到10 s末時(shí),用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 ml·L-1·s-1
B.反應(yīng)開始到10 s末時(shí),X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 ml·L-1
C.反應(yīng)開始到10 s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)
【答案】C
【分析】
由圖象可以看出,隨著時(shí)間的推移,X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,且0~10s內(nèi)△n(Y):△n(X):△n(Z)=0.79ml:0.79ml:1.58ml=1:1:2,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:X(g)+Y(g)?2Z(g),結(jié)合物質(zhì)的量的變化解答該題。
【詳解】
A.反應(yīng)開始到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為(Z)== 0.079ml/(L?s),故A錯(cuò)誤;
B.由圖象可知反應(yīng)開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了=0.395ml/L,故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)開始到10s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為=79%,故C正確;
D.由以上分析可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為:X(g)+Y(g)?2Z(g),故D錯(cuò)誤;
答案選C。
練后總結(jié)
外界條件改變后,化學(xué)反應(yīng)速率的變化圖象可分為以下幾類:
(1)漸變型:在圖象上呈現(xiàn)為反應(yīng)速率從平衡速率逐漸發(fā)生變化,則改變的條件一定是濃度。速率增大則為增大濃度;速率減小則為減小濃度。
(2)突變型:在圖象上呈現(xiàn)為反應(yīng)速率從平衡速率跳躍性發(fā)生變化,然后逐漸到達(dá)平衡,改變的條件是溫度或壓強(qiáng)。速率增大,則為升高溫度或增大壓強(qiáng);速率減小,則為降低溫度或減小壓強(qiáng)。
(3)平變型:在圖象上呈現(xiàn)為正、逆反應(yīng)速率同等程度地增大或減小,平衡不變。增大則是使用了催化劑或反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)增大了壓強(qiáng)(容器體積減小);減小則是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)減小了壓強(qiáng)(容器體積增大)。
1.中國(guó)首條“生態(tài)馬路”在上海復(fù)興路隧道建成,它運(yùn)用了“光觸媒”技術(shù),在路面涂上一種光催化劑涂料,可將汽車尾氣中45%的NO和CO轉(zhuǎn)化成N2和CO2。下列對(duì)此反應(yīng)的敘述中正確的是
A.使用光催化劑不改變反應(yīng)速率
B.使用光催化劑能增大NO的轉(zhuǎn)化率
C.升高溫度能加快反應(yīng)速率
D.改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率無影響
【答案】C
【解析】催化劑可以改變反應(yīng)速率,但不影響反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,A、B錯(cuò)誤;對(duì)氣體參加的反應(yīng),改變壓強(qiáng)可以改變反應(yīng)速率,D錯(cuò)誤。
2.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則正確關(guān)系是( )
A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O) C.2v(NH3)=3v(H2O) D.4v(O2)=5v(NO)
【答案】D
【分析】
反應(yīng)速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比,據(jù)此回答。
【詳解】
A.NH3與O2的計(jì)量數(shù)比為4:5,故5v(NH3)=4v(O2),A錯(cuò)誤;
B.O2與H2O的計(jì)量數(shù)比為5:6,故6v(O2)=5v(H2O),B錯(cuò)誤;
C.NH3與H2O的計(jì)量數(shù)比為4:6,故3v(NH3)=2v(H2O),C錯(cuò)誤;
D.O2與NO的計(jì)量數(shù)比為5:4,故4v(O2)=5v(NO),D正確;
故選D。
3.Bdensteins研究反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0 ,溫度為T時(shí),在兩個(gè)體積均為1L的密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)w (HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表:
研究發(fā)現(xiàn)上述反應(yīng)中:v正=ka?w(H2)?w(I2),v逆=kb?w2(HI),其中ka、kb為常數(shù)。下列說法不正確的是( )
A.溫度為T時(shí),該反應(yīng)=64
B.容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 ml?L-1?min-1
C.若起始時(shí),向容器I中加入物質(zhì)的量均為0.1 ml的H2、I2、HI,反應(yīng)逆向進(jìn)行
D.無論x為何值,兩容器中達(dá)平衡時(shí)w(HI)%均相同
【答案】C
【詳解】
A. H2(g)+I2(g)?2HI(g)
起始量(ml/L) 0.5 0.5 0
變化量(ml/L) n n 2n
平衡量(ml/L) 0.5-n 0.5-n 2n
w(HI)/%=×100%=80%,n=0.4 ml/L,平衡常數(shù) K==64。反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,ka?w(H2)?w(I2)=v正=v逆=kb?w2(HI),則==K=64,故A正確;
B.前20 min,H2(g) + I2(g)?2HI(g)
起始量(ml/L) 0.5 0.5 0
變化量(ml/L) m m 2m
平衡量(ml/L) 0.5-m 0.5-m 2m
w(HI)%=×100%=50%,m=0.25ml/L,容器I中前20 min的平均速率,v(HI)==0.025ml?L-1?min-1,故B正確;
C.若起始時(shí),向容器I中加入物質(zhì)的量均為0.l ml的H2、I2、HI,此時(shí)濃度商Qc==1<K=64,反應(yīng)正向進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;
D.H2(g)+I2(g)?2HI(g)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),因此無論x為何值,Ⅰ和Ⅱ均等效,兩容器達(dá)平衡時(shí)w(HI)%均相同,故D正確;
答案選C。
4.下列裝置或操作能達(dá)到目的的是
A.裝置①用于測(cè)定生成氫氣的速率
B.裝置②依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)顏色變化來比較濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
C.裝置③進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
D.裝置④依據(jù)出現(xiàn)渾濁的快慢比較溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
【答案】C
【詳解】
A.裝置①只能測(cè)定氫氣的體積,不能測(cè)定生成氫氣的速率,故A錯(cuò)誤;
B.裝置②兩種高錳酸鉀溶液的濃度不同,顏色不同,應(yīng)保證兩種高錳酸鉀的濃度相同,用不同濃度的草酸來做實(shí)驗(yàn),故B錯(cuò)誤;
C.裝置③可以保證反應(yīng)熱幾乎沒有損失,可以進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn),故C正確;
D.裝置④兩種硫代硫酸鈉溶液的濃度不同,兩種硫酸的濃度也不同,故D錯(cuò)誤;
故選C。
【點(diǎn)睛】
升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增加。在其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;減小反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率降低;在其他條件相同時(shí),使用催化劑,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率.;在其他條件相同時(shí),增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率降低。
5.反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無影響的是
A.保持容積不變,增加H2O(g)的物質(zhì)的量
B.將容器的容積縮小一半
C.保持容積不變,充入Ar使壓強(qiáng)增大
D.保持壓強(qiáng)不變,充入Ar使容積增大
【答案】C
【解析】A項(xiàng),增加H2O(g)的量,反應(yīng)物濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),將容器的容積縮小一半,反應(yīng)物的濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),保持容積不變,充入Ar,Ar不參與反應(yīng),反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,正確;D項(xiàng),保持壓強(qiáng)不變,充入Ar,容器的容積變大,反應(yīng)物的濃度減小,反應(yīng)速率減小,錯(cuò)誤。
6.下列表格中的各種情況,可以用對(duì)應(yīng)選項(xiàng)中的圖像表示的是
【答案】C
【解析】由于K比Na活潑,故大小相同的金屬K和Na與水反應(yīng),K的反應(yīng)速率更快,又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,放出大量的熱,反應(yīng)速率逐漸加快,故A項(xiàng)不正確;由于起始時(shí)乙中H2C2O4濃度大,故其反應(yīng)速率比甲中快,B項(xiàng)不正確;由于甲反應(yīng)是在熱水中進(jìn)行的,溫度高,故甲的反應(yīng)速率大于乙,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸減小,故甲、乙中反應(yīng)速率逐漸減小,C項(xiàng)正確;MnO2在H2O2的分解過程中起催化作用,故乙的反應(yīng)速率大于甲,D項(xiàng)不正確。
7.對(duì)可逆反應(yīng):A(g)+B(s)C(s)+D(g) ΔH>0。如圖所示為正、逆反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)關(guān)系的示意圖,如果在t1時(shí)刻改變條件:①加入A;②加入催化劑;③加壓;④升溫;⑤減少C,符合圖示條件的是
A.②③ B.①②
C.③④ D.④⑤
【答案】A
【解析】加入A,因?yàn)锳為氣體,因此加入A平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),v(正)>v(逆),故①錯(cuò)誤;催化劑對(duì)化學(xué)平衡無影響,只加快反應(yīng)速率,故②正確;反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等,因此加壓平衡不移動(dòng),化學(xué)反應(yīng)速率增大,故③正確;升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故④錯(cuò)誤;C為固體,濃度視為常數(shù),對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無影響,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無影響,故⑤錯(cuò)誤。
8.氯酸鉀和亞硫酸氫鉀溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng):ClOeq \\al(-,3)+3HSOeq \\al(-,3)===3SOeq \\al(2-,4)+Cl-+3H+。已知該反應(yīng)的速率隨c(H+)的增大而加快。如圖為用ClOeq \\al(-,3)在單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化表示的該反應(yīng)v—t圖。下列說法中不正確的是
A.反應(yīng)開始時(shí)速率增大可能是c(H+)所致
B.縱坐標(biāo)為v(Cl-)的v—t曲線與圖中曲線完全重合
C.圖中陰影部分的面積表示t1~t2時(shí)間內(nèi)ClOeq \\al(-,3)的物質(zhì)的量的減少量
D.后期反應(yīng)速率下降的主要原因是反應(yīng)物濃度減少
【答案】C
【解析】A項(xiàng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氫離子濃度逐漸增大,所以反應(yīng)速率逐漸增大,正確;B項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知,v(Cl-)=v(ClOeq \\al(-,3)),正確;C項(xiàng),圖中陰影部分的面積應(yīng)為t1~t2時(shí)間內(nèi)ClOeq \\al(-,3)的物質(zhì)的量濃度的減少量,錯(cuò)誤;D項(xiàng),在反應(yīng)的后期由于反應(yīng)物濃度減小,所以導(dǎo)致反應(yīng)速率開始降低,正確。
9.已知NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-24.2 kJ·ml-1,在恒溫下,將一定量NO2和N2O4(g)的混合氣體充入體積為2 L的密閉容器中,其中物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列推理分析合理的是
A.前10 min內(nèi),用v(NO2)表示的反應(yīng)速率為0.02 ml·L-1·min-1
B.反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí),體系吸收的熱量為9.68 kJ
C.a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)中v(正)與v(逆)均相等
D.25 min時(shí),正反應(yīng)速率減小
【答案】B
【解析】根據(jù)反應(yīng)達(dá)平衡后物質(zhì)的濃度之比,可知初始反應(yīng)濃度增加的曲線表示NO2變化曲線,前10 min內(nèi),v(NO2)=0.04 ml·L-1·min-1;反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí),NO2增加0.8 ml,吸收熱量為9.68 kJ;a、b、c、d四點(diǎn)中只有b和d兩點(diǎn)位于平衡狀態(tài),只有該兩點(diǎn)正、逆反應(yīng)速率相等;25 min時(shí)增加NO2的濃度,正反應(yīng)速率增大。
10.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(shí),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(shí),分別改變了影響反應(yīng)的一個(gè)條件,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示,前10 min正反應(yīng)速率逐漸_____(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(shí)間段是________________。
(4)根據(jù)如圖判斷,10 min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能是________(填寫編號(hào),下同);20 min時(shí)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 1.33×10-3 ml·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)速率減小,前15 min內(nèi)用SO3表示的平均反應(yīng)速率為eq \f(0.04 ml,2 L×15 min)≈1.33×10-3 ml·L-1·min-1。
(3)反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化的時(shí)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)速率突然加快,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(shí),曲線發(fā)生的變化是O2的物質(zhì)的量突然增大,平衡發(fā)生移動(dòng),引起SO2、SO3的物質(zhì)的量隨之發(fā)生變化。
11.某溫度時(shí),在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。
(2)反應(yīng)開始至2 min,氣體Z的反應(yīng)速率為______________________。
(3)若X、Y、Z均為氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):
①壓強(qiáng)是開始時(shí)的________倍;
②若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的倍,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)溫度將升高(容器不與外界進(jìn)行熱交換),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(4)若上述反應(yīng)在2 min后的t1~t6內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間圖象如下,在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素,則下列說法正確的是________。
A.在t1時(shí)增大了壓強(qiáng)
B.在t3時(shí)加入了催化劑
C.在t4時(shí)降低了溫度
D.t2~t3時(shí)A的轉(zhuǎn)化率最高
【答案】(1)3X+Y2Z
(2)0.05 ml·L-1·min-1
(3)①0.9 ②放熱
(4)B
【解析】(1)由圖象知v(X)∶v(Y)∶v(Z)=0.3 ml∶0.1 ml∶0.2 ml=3∶1∶2,又由于該反應(yīng)不能進(jìn)行徹底,所以化學(xué)方程式為3X+Y2Z。
(2)v(Z)==0.05 ml·L-1·min-1。
(3)①X、Y、Z均為氣體時(shí),反應(yīng)前n(總)=2.0 ml,平衡時(shí)n(總)=0.7 ml+0.9 ml+0.2 ml=1.8 ml,所以p(平)∶p(始)=1.8 ml∶2.0 ml=0.9。
②將容器體積縮小,相當(dāng)于增壓,達(dá)平衡時(shí),溫度升高,根據(jù)勒夏特列原理,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(4)在t1時(shí)如果增大壓強(qiáng),則正、逆反應(yīng)速率都增大且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,A錯(cuò)誤;在t3時(shí)應(yīng)該是加入了催化劑,正、逆反應(yīng)速率都增大,并且增大的倍數(shù)相同,平衡不移動(dòng),B正確;在t4時(shí)如果是降低了溫度,則正、逆反應(yīng)速率都減小且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,C錯(cuò)誤;由圖可以看出,從t1~t2,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率降低,從t2~t4,平衡不移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率不變,從t4~t5,平衡繼續(xù)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率又降低,因此,t0~t1時(shí)A的轉(zhuǎn)化率最高,D錯(cuò)誤。
1.[2019年4月浙江選考]高溫高壓液態(tài)水具有接近常溫下弱酸的c(H+)或弱堿的c(OH?),油脂在其中能以較快的反應(yīng)速率水解。與常溫常壓水相比,下列說法不正確的是
A.高溫高壓液態(tài)水中,體系溫度升高,油脂水解反應(yīng)速率加快
B.高溫高壓液態(tài)水中,油脂與水的互溶能力增強(qiáng),油脂水解反應(yīng)速率加快
C.高溫高壓液態(tài)水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反應(yīng),且產(chǎn)生的酸進(jìn)一步催化水解
D.高溫高壓液態(tài)水中的油脂水解,相當(dāng)于常溫下在體系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH?)的堿的水解
【答案】D
【解析】A.對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng),體系溫度升高,均可加快反應(yīng)速率,A項(xiàng)正確;B.由于高溫高壓液態(tài)水中,c(H+)和c(OH?)增大,油脂水解向右移動(dòng)的傾向變大,因而油脂與水的互溶能力增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,B項(xiàng)正確;C.油脂在酸性條件下水解,以H+做催化劑,加快水解速率,因而高溫高壓液態(tài)水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反應(yīng),且產(chǎn)生的酸進(jìn)一步催化水解,C項(xiàng)正確;D.高溫高壓液態(tài)水中的油脂水解,其水環(huán)境仍呈中性,因而不能理解成相當(dāng)于常溫下在體系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH?)的堿的水解,而是以體系升溫、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+濃度的方式,促進(jìn)油脂的水解,D項(xiàng)不正確。故答案選D。
2.[2017江蘇]H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)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(shí),H2O2濃度越小,其分解速率越快
B.圖乙表明,其他條件相同時(shí),溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.圖丙表明,少量Mn 2+存在時(shí),溶液堿性越強(qiáng),H2O2分解速率越快
D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對(duì)H2O2分解速率的影響大
【答案】D
【解析】A.由甲圖可知,雙氧水濃度越大,分解越快,A錯(cuò)誤;B.由圖乙可知,溶液的堿性越強(qiáng)即pH越大,雙氧水分解越快,B錯(cuò)誤;C.由圖丙可知,有一定濃度Mn2+存在時(shí),并不是堿性越強(qiáng)H2O2分解速率越快,C錯(cuò)誤;由圖丙可知,堿性溶液中,Mn2+對(duì)雙氧水分解有影響,圖丁說明Mn2+濃度越大,雙氧水分解越快,圖丙和圖丁均能表明堿性溶液中,Mn2+對(duì)H2O2分解速率的影響大,D正確。
【名師點(diǎn)睛】本題以雙氧水分解的濃度時(shí)間曲線圖象為載體,考查學(xué)生分析圖象、搜集信息及信息處理能力,會(huì)運(yùn)用控制變量法分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,并能排除圖中的干擾信息,得出正確的結(jié)論。
3.[2016江蘇]下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符合的是
A.圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化
B.圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化
C.圖丙表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過程
D.圖丁表示強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線
【答案】A
【解析】A、燃燒為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,與圖甲不符,A錯(cuò)誤;B、反應(yīng)開始溫度升高,酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,溫度達(dá)到一定值,酶(蛋白質(zhì))發(fā)生變性,催化性能降低,反應(yīng)速率變慢,B正確;C、將弱電解質(zhì)加入水中,一開始弱電解質(zhì)分子的電離速率大于離子結(jié)合成電解質(zhì)分子的速率,隨著電離的進(jìn)行,二者速率相等,達(dá)到電離平衡,C正確;D、強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的過程中溶液的pH逐漸增大,當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí)pH發(fā)生突變,D正確。答案選A。
4.[2015海南][雙選]濃度為1 ml·L?1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列溶液,能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是
A.K2SO4B.CH3COONaC.CuSO4D.Na2CO3
【答案】AB
【解析】加入K2SO4溶液,相當(dāng)于稀釋鹽酸,反應(yīng)速率減慢,但H+的物質(zhì)的量不變,不影響H2的生成量,A項(xiàng)正確;加入CH3COONa溶液,CH3COONa與HCl反應(yīng)生成CH3COOH,H+的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,但與鋅反應(yīng)的H+的物質(zhì)的量不變,不影響H2的生成量,B項(xiàng)正確;加入CuSO4溶液,Zn置換出Cu,Zn和Cu構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率加快,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),加入Na2CO3溶液,Na2CO3與HCl反應(yīng),H+的濃度及物質(zhì)的量均減小,反應(yīng)速率減慢,氫氣的生成量減少,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.[2014新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ]已知分解1 ml 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?→H2O+IO? 慢
H2O2+IO?→H2O+O2+I? 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?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 ml·L?1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A
【解析】H2O2的分解反應(yīng)速率主要是由第一個(gè)反應(yīng)決定的,I?濃度越大,反應(yīng)速率越快,A項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)所給信息無法確定反應(yīng)活化能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)速率關(guān)系為v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
條件變化
活化能
單位體積內(nèi)
活化分子
百分?jǐn)?shù)
單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)
化學(xué)反應(yīng)速率
分子
總數(shù)
活化
分子數(shù)
濃度
增大
不變
增多
增多
不變
增多
增大
減小
不變
減少
減少
不變
減少
減小
壓強(qiáng)
加壓(減小容器體積)
不變
增多
增多
不變
增多
增大
減壓(增大容器體積)
不變
減少
減少
不變
減少
減小
溫度
升高
不變
不變
增多
增大
增多
增大
降低
不變
不變
減少
減小
減少
減小
使用催化劑
減小
不變
增多
增大
增多
增大
影響
外因
單位體積內(nèi)
有效碰撞次數(shù)
化學(xué)反應(yīng)速率
分子總數(shù)
活化分子數(shù)
活化分子百分?jǐn)?shù)
增大反應(yīng)物濃度
增加
增加
不變
增加
加快
增大壓強(qiáng)
增加
增加
不變
增加
加快
升高溫度
不變
增加
增加
增加
加快
使用催化劑
不變
增加
增加
增加
加快
條件變化
速率變化
速率變化曲線
增大反應(yīng)物的濃度
v正、v逆均增大,且v′正>v′逆
減小反應(yīng)物的濃度
v正、v逆均減小,且v′逆>v′正
增大生成物的濃度
v正、v逆均增大,且v′逆>v′正
減小生成物的濃度
v正、v逆均減小,且v′正>v′逆
條件變化
速率變化
速率變化曲線
升高溫度
v正、v逆均增大,且v′逆>v′正
降低溫度
v正、v逆均減小,且v′正>v′逆
條件變化
速率變化
速率變化曲線
增大壓強(qiáng)
v正、v逆均增大,且v′正>v′逆
減小壓強(qiáng)
v正、v逆均減小,且v′逆>v′正
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
初始濃度
溴顏色消失所需時(shí)間
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
實(shí)驗(yàn)
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 ml·L-1 H2SO4溶液/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
容器編號(hào)
起始物質(zhì)
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5ml I2、0.5ml H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x ml HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
選項(xiàng)
反應(yīng)
甲
乙
A
外形、大小相近的金屬和水反應(yīng)
Na
K
B
4 mL 0.01 ml·L-1 KMnO4溶液分別和不同濃度的2 mL H2C2O4(草酸)溶液反應(yīng)
0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液
0.2 ml·L-1的H2C2O4溶液
C
5 mL 0.1 ml·L-1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 ml·L-1 H2SO4溶液反應(yīng)
熱水
冷水
D
5 mL 4%的過氧化氫溶液分解放出O2
無MnO2粉末
加MnO2粉末
這是一份高考化學(xué) 考點(diǎn)61 烴和鹵代烴學(xué)案(含解析),共6頁。學(xué)案主要包含了烷烴,芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),鹵代烴等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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