高中化学 化学反应速率的图像题选修4
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教案3 高中化学选修4外界条件对化学反应速率的影响教学目标理解并掌握浓度、温度、压强、催化剂等条件对化学反应的影响重点难点对于有气体参加的反应来说,压强对其的影响原理引入化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关,因此所有能够改变内能、运动速率,以及碰撞几率的方法,都可以用来改变、控制反应的速率。
加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂等,是我们已经用过的方法。
日常生活中,汽车加大油门,向炉膛鼓风,用煤粉代替煤块,把食物放进冰箱里,在糕点包装内放置小包除氧剂,等等,就是为了改变反应速率而采取的措施。
值得注意的是,不同场合可供选择的方案往往不止一种,要根据目的、条件、成本等具体情况来确定。
一、主要讲解内容(一)在其它条件不变的情况下,浓度对化学反应速率的影响【表征性抽象】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。
【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?当增加反应物的浓度时,活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。
【对结论的再理解】1. 一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大2. 对于可逆反应aA +bB cC + dD来说,正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度关系不大。
而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,与A、B两种物质的浓度关系不大。
增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率。
3. 固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
【应用】1. 用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率。
2. 制Fe(OH)2时,通过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率。
(二)在其它条件不变的情况下,压强对化学反应速率的影响【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压力,反应速率会加大。
化学反应速率的大小比较高考频度:★★★☆☆难易程度:★★☆☆☆在a、b、c、d四个不同的容器中,在不同条件下进行反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)。
在0~t时间内测得:a容器中v(A)=1 mol/(L·s),b容器中v(B)=0.6 mol/(L·s),c容器中v(C)=1.5 mol/(L·s),d容器中v(D)=12 mol/(L·min)。
则在0~t时间内,反应速率最大的是A.a容器中B.b容器中C.c容器中D.d容器中【参考答案】B化学反应速率的2种比较方法(1)同一物质比较法。
换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(2)比值比较法。
比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g),比较与,若>,则A表示的化学反应速率比B 表示的大。
【注】单位必须统一1.对于反应A(g)+3B(g) 2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是A.v(A)=0.2 mol·(L·s)−1 B.v(B)=0.2 mol·(L·s)−1C.v(B)=0.3 mol·(L·s)−1D.v(C)=0.2 mol·(L·s)−1 2.下列各条件下发生反应X+Y XY时,速率最快的是A.常温下,20 mL中含X、Y各0.003 mol的溶液B.常温下,100 mL中含X、Y各0.005 mol的溶液C.常温下,0.1 mol/L的X、Y溶液各10 mL相混合D.标准状况下,0.1 mol/L的X、Y溶液各10 mL相混合3.把下列4种X溶液,分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L−1盐酸的烧杯中,并加水稀释到50 mL,此时X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是A.20 mL,3 mol·L−1B.20 mL,2 mol·L−1C.10 mL,4 mol·L−1D.10 mL,2 mol·L−14.在2 L密闭容器中进行反应:m X(g)+n Y(g)p Z(g)+q Q(g),2 s内X表示的平均反应速率为mol/(L·s),则2 s内,物质Q增大的物质的量为A. molB. molC. molD.mol1.【答案】A2.【答案】A【解析】A.20 mL中含X、Y各0.003 mol的溶液,X、Y的浓度为=0.15 mol/L;B.100 mL中含X、Y各0.005 mol的溶液,X、Y的浓度为=0.05 mol/L;C.0.1mol/L的X、Y溶液各10 mL相混合,X、Y的浓度为0.05 mol/L;D.0.1 mol/L的X、Y溶液各l0 mL 相混合,X、Y的浓度为0.05 mol/L,温度越高,反应的浓度越大,则反应速率越大,故选A。
1.决定化学反应速率的主要因素是()A.反应物的浓度B.反应温度C.使用催化剂D.反应物的性质2.在2A+B 3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是()A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1D.v(D)=1 mol·L-1·s-13.甲、乙两个容器内都在进行A→B的反应,甲中每分钟减少4 mol A,乙中每分钟减少2 mol A,则两容器中的反应速率()A.甲快B.乙快C.相等D.无法确定4.20℃时,将0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液10 mL和0.01 mol·L-1 H2SO4溶液10 mL混合,2 min后溶液中明显出现浑浊,已知温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2倍,那么50℃时,同样的反应要看到同样的浑浊,需要的时间是()A.40 s B.15 s C.48 s D.20 s5.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的浓度分别为:c(X2)=0.4 mol·L-1,c(Y2)=0.8 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的反应式可表示为:()A.X2+2Y2 2XY2B.2X2+Y2X2YC.3X2+Y22X3YD.X2+3Y22XY3阅读下题,回答6—7题把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中,发生反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5 min末已生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L-1·min-16.上述反应中Z气体的计量系数n的值是()A.1 B.2 C.3 D.47.上述反应在5 min末时,已用去的Y占原来总物质的量分数为()A.20% B.25% C.33% D.50%8.用3克块状大理石与30毫升3摩/升盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是①再加入30毫升3摩/升盐酸②改用30毫升6摩/升盐酸③改用3克粉末状大理石④适当升高温度()A.①②④B.②③④C.①③④D.①②③9.在一个容积为6 L的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g)反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X的浓度减小1/3,则该反应中的n值为()A.3 B.4 C.5 D.610.反应4NH 3(气)+5O3(气)4NO(气)+6H3O(气)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率V (X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A.V(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1B.V(O2)=0.0010mol.L-1.S-1C.V(NO)=0.0010mol.L-1.s-1D.V(H2O)=0.045mol.L-1.s-1(气)+5O2(气) 4NO(气)+6H2O(气)在2升的密闭容器中进行,1 分钟11.反应4NH后,NH3减少了0.12摩尔,则平均每秒钟浓度变化正确的是()A.NO:0.001摩/升B.H2O:0.002摩/升C.NH3:0.002摩/升D.O2:0.00125摩/升12.在一定条件下,反应N2+3H22NH3,在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加了1.7g,则反应速率为()A.V(H2)=0.03mol/L·min B.V(N2)=0.02mol/L·minC.V(NH3)=0.17mol/L·min D.V(NH3)=0.01mol/L·min13.在一个容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A+B=2C (A.B.C均为气体)若最初加入的A.B都是4mol,A的平均反应速率为0.12mol/L·s,则10s后容器中的B是()A.2.8mol B.1.6mol C.3.2mol D.3.6mol14.下列关于催化剂的说法,正确的是()A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变C.催化剂能改变化学反应速率D.任何化学反应,都需要催化剂E:电解水时,往水中加少量NaOH,可使电解速率明显加快,所以NaOH是这个反应的催化剂15.在一定条件下,将A2和B2两种气体通入1L密闭容器中,反应按下式进行:xA2+yB2 2C(气),两秒种后反应速率如下V(A2)=0.4mol/(L·s)V(B2)=1.2 mol/(L·s) VC= 0.8mol/(L·s) 则该x和y的值分别为()A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和316.在N2+3H22NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加0.6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol/L·s,则所经历的时间是()A.0.44s B.1s C.1.33s D.1.2s17.把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀到50mL,此时X和盐酸和缓地进行反应。
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化学反应速率的计算高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★☆☆典例在线某一反应物的浓度是2。
0 mol·L −1,经过4 min 后,它的浓度变成1.68 mol·L −1,则在这4 mi n内它的平均反应速率为A.0。
2 m ol·L −1·min −1B .0。
1 mol·L −1·min−1C .0。
04 mol·L −1·min −1ﻩD .0.08 mol·L −1·min −1【参考答案】D【试题解析】根据v =c t ∆∆=2 1.684- mol/(L·min)=0.08 mol/(L·mi n). 解题必备1.对化学反应速率表达式的理解2.化学反应速率的计算方法(1)利用基本公式:v =c t ∆∆=·n V t∆∆。
(2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(Δc )之比=各物质物质的量的变化量(Δn )之比。
(3)“三段式”法计算模板例如:反应mA+n BpC起始浓度/(mol/L) a b c转化浓度/(mol/L) x nxm px mt时刻浓度/(mol/L)a−x b−nxm c+pxm)计算中注意以下量的关系:①对反应物:c(起始)−c(转化)=c(某时刻);②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
第二章《化学反应速率和化学平衡》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列有关化学平衡常数的描述中正确的是()A.化学平衡常数的大小决定于化学反应的内因,与其他外界条件无关B.相同温度下,反应A+B C与反应C A+B的化学平衡常数相同C.反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0 温度升高,此反应的化学平衡常数不变D.反应A(g)+B(g)2C(g)的平衡常数表达式为K=c2(C)/[c(A)·c(B)]2.在一定温度、一定体积条件下,能说明下列反应达到平衡状态的是()A.反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)容器内的密度不随时间变化B.反应A 2(g)+B2(g)2AB(g)容器内A2的消耗速率与AB消耗速率相等C.反应N 2+3H22NH3容器内气体平均相对分子质量不随时间变化D.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)容器内气体总压强不随时间变化3.可逆反应a A(g)+b B(g)c C(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列关系式中能说明反应已达到平衡状态的是()A.av(A)正=bv(B)正B.bv(A)正=av(B)逆C.cv(C)正=av(A)逆D.av(A)正=bv(B)逆4.已知2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197 kJ·mol-1。
向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2和1 mol O2;(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2;(丙)2 mol SO3。
恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()A.容器内压强p:p甲=p丙>2p乙B. SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙5.四个试管中都装有5 mL 0.1 mol•L﹣1Na2S2O3溶液,分别在不同温度下加入0.1 mol•L﹣1硫酸和一定量的水,最先出现浑浊的是()A. 20℃,5 mL硫酸,2 mL水B. 20℃,4 mL硫酸,3 mL水C. 30℃,4 mL硫酸,3 mL水D. 30℃,5 mL硫酸,2 mL水6.某化学研究小组探究外界条件对化学反应m A(g)+n B(g)p C(g)的速率和平衡的影响图像如下,下列判断正确的是()A.由图1可知,T1<T2,该反应的正反应为吸热反应B.由图2可知,该反应m+n<pC.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点3D.图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂7.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,某些反应及其平衡常数数值如下:2NO(g)N 2(g)+O2(g)K1=1×10302H 2(g)+O2(g)2H2O(g)K2=2×10812CO 2(g)2CO(g)+O2(g)K3=4×10-92以下说法正确的是()A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式K1=c(N2)·c(O2)c(NO)B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为5×10-80C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2 D.以上说法都不正确8.冰醋酸CH3COOH沸点较高(117.9 ℃),且能形成二聚物(CH3COOH)2,其反应式为2CH3COOH(g)(CH 3COOH)2(g) (正反应为放热反应),若采用测气体密度的方法测醋酸相对分子质量,为尽量接近真实性,在测定时应采用()A.高温低压B.低温低压C.加催化剂D.低温高压9.下图中曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系,若只改变一个起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是()A.升高温度B.加大X的投入量C.使用催化剂D.缩小体积10.某温度下,2A(g)+B(g)3C(g)的平衡常数K=1.0,下列说法正确的是()A.K随温度的改变而改变,K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大C.对于某一可逆反应,在任何条件下K均为一定值D.K越大,化学反应的速率越大11.现有反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的()A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D12.在一定温度下,将气体X 和气体Y各0.16 mol 充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。
第一章第一节化学反应与能量的变化四、习题参考(一)参考答案1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol。
例如1 mol H2 (g)燃烧,生成1 mol H2O(g),其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。
2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。
(二)补充习题1.下列说法不正确的是()。
A.放热反应不需加热即可发生B.化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D.化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。
该现象说明了()。
A.该反应是吸热反应B.该反应是放热反应C.铁粉和硫粉在常温下难以发生反应D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量3.沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。
0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是()。
4. 下列关系式中正确的是A.a<c <0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0参考答案1.A;2.B、C;3.C;4. C。
第二节燃烧热能源四、习题参考(一)参考答案1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。
如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料。
2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施。
措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。
化学选修4 第二章第一节化学反应速率练习题一、选择题1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成B.加入催化剂有利于氨的氧化反应C.高压有利于合成氨反应D.500℃左右比室温更利于合成氨反应2.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g)2Z(g),ΔH<0。
为了使平衡向生成Z 的方向移动,应选择的条件是①高温②低温③高压④低压⑤加正催化剂⑥分离出ZA.①③⑤B.C.②③⑥D.②④⑥3.下列说法正确的是()A.其他条件不变,增大某一反应物浓度,反应物的转化率一定都增大B.对于有气体参加的反应,其他条件不变增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度一定增大C.对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大和I2蒸气各0.5摩,发生反应H2+I22HI,4.在一定温度下,在一个密闭容器中加入H达到平衡时,生成HI 0.8摩,若其它条件不变,开始充入的H2为2摩,则达到平衡时生成的HI可能是下列中的()A 1.1摩B 0.87摩C 0.8摩D 0.5摩5.下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()A.正反应是放热反应B.若A、B是气体,则D是液体或固体C.逆反应是放热反应.D.A、B、C、D均为气体6.在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中,如分别注入1/4容积颜色相同的NO2和Br2(气),然后将活塞同时向外拉到1/2处(快速),过一会儿可以看到()A.A中颜色比B中浅B.A中颜色比B中深C.A、B中颜色深浅一样D.A、B中颜色都比开始时深7.密闭容器中的平衡体系H2+I2(g) 2HI(g)+Q,欲使HI浓度增大,可采取的措施是()A .缩小体积B .升温C .降温D .加催化剂 8.在密闭容器中有可逆反应:n A(g) +mB(g) p C(g)+Q 处于平衡状态(又知n +m >P ,Q <0),则下列说法正确的是①升高温度时,[B]/[C]的比值减小②降温时体系内混合气体平均相对分子质量减小③加入B ,A 的转化率变大④加入催化剂,气体的总物质的量不变⑤充入C ,则A 、B 的物质的量增大( )A .③④B .①②⑤C .②③⑤D .全部9.甲萘醌(维生素K)有止血作用,它可通过2—甲基萘的氧化而制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反应放热,可表示为:在某次合成反应中,用1.4g 的2—甲基萘,才制得0.17g 甲萘醌,已知该次合成反应的速率是快的,试判断导致其产率低的原因是 ( )C A .使用了过量的氧化剂 B .没有用乙酸,而是使用了其它催化剂 C .把反应混合物加热 D .所生成的甲萘醌是沉淀物 10.一定条件反应N 2+3H 22NH 3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误( )A.加催化剂,v (正)和v (逆)都发生变化,且变化的倍数相等B.加压, v (正)和v (逆)都增大,且v (正)增加倍数大于v (逆)增加倍数C.降温, v (正)和v (逆)都减少,且v (正)减少倍数大于v (逆)减少倍数D.增加N 2的浓度, v (正)和v (逆)都增大,且v (正)增加倍数大于v (逆)增加倍数 11.常温下的定容容器中,建立如下平衡:3NO 2+H 2O NO +2HNO 3,在其他条件不变时,若往容器中通入少量的氧气后、原体系将会发生的变化是( )A .平衡向正反应方向移动B .NO 的物质的量可能不变C .NO 的物质的量一定会减少D .NO 2增加的物质的量是通入O 2的物质的量的2倍 12.在密团容器中充入1molCO 和1molH 2O (气),在一定条件下达到平衡时生成了2/3mol CO 2(反应为CO+H 2O(g) CO 2+H 2),当其他条件不变,充入的水蒸气改变为2mol 时,平衡时生成CO 2的物质的量可能是( )A .0.5molB .0.95molC .1molD .2/3mol 13.可逆反应m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g),在密闭容器中反应达到平衡,改变某一条件后,正反应速率增大,则下列说法正确的是( )A .A 的转化率增大B .平衡向逆向移动C .平衡没有移动D .上述三种情况都有可能14.由可逆反应测绘出图象如下图,纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是2-甲基萘甲萘醌催化剂 氧化剂A.反应物中一定有气体B.生成物中一定有气体C.正反应一定是放热反应D.正反应一定是吸热反应15.在地壳内,深度每增加1km ,压强大约增加25250~30300kPa ,在这样的压强下,对固体物质的平衡会发生较大的影响。
系列微专题2:化学反应速率和化学平衡图象1.解答化学平衡图象题的方法2.化学平衡图象题的解答“两原则”(1)“定一议二”原则在化学平衡图象中,了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。
确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系,或确定纵坐标所表示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。
(2)“先拐先平,数值大”原则对于同一化学反应在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高[如图甲所示,α(转化率)表示反应物的转化率]或表示的压强较大[如图乙所示,φ(A)表示反应物的体积分数]。
甲乙甲表示:T2>T1;正反应放热。
乙表示:p1<p2;正反应为气体分子数减小的反应。
3.常见平衡图象(1)浓度时间图象如反应A+B C(2)速率时间图象①反应Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑②反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) ΔH<0,m+n>p+q。
(3)百分含量时间温度(压强)图象C%指生成物的百分含量,B%指反应物的百分含量。
(4)恒压(温)线该类图的纵坐标为反应物的转化率(α)或物质的平衡浓度(c),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如图所示:(5)其他如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v(正)>v(逆)的点是3,表示v(正)<v(逆)的点是1,而2、4点表示v(正)=v(逆)。
可逆反应m A(s)+n B(g)e C(g)+f D(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示,下列叙述中正确的是( )A.达到平衡后,若升高温度,平衡右移B.达到平衡后,加入催化剂C%增大C.化学方程式中“n>e+f”D.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动C [压强不变时,升高温度(200 ℃→300 ℃→400 ℃),C%减小,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应。
第2课时 影响化学反应速率的因素学习目标:1.理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
(重点)2.了解化学反应速率的改变在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
[自 主 预 习·探 新 知]1.浓度对化学反应速率的影响(1)基本规律:其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率加快;减小反应物浓度,反应速率减慢。
(2)反应速率与反应物浓度的定量关系:①速率方程:对于反应H 2O 2+2HI===2H 2O +I 2,其反应速率与反应物浓度间的关系v =kc (H 2O 2)c (HI),其中,k 为反应速率常数。
②反应速率常数(k ):k 越大,反应进行得越快。
k 与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
③反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果,不能随意根据反应的化学方程式直接写出。
微点拨:改变固体或纯液体的用量,对化学反应速率无影响。
2.压强对化学反应速率的影响(1)基本规律(对于有气体参加或生成的反应)(2)解释压强增大→⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫气体体积缩小↓反应物浓度增大→化学反应速率加快; 反之,压强减小,化学反应速率减慢。
微点拨:改变压强的实质是改变体积而使浓度发生改变,从而实现反应速率的改变。
对于没有气体参加的反应,改变体系压强,反应物的浓度不变,反应速率不发生改变。
3.温度对化学反应速率的影响(1)基本规律(2)经验规律——范托夫规律:温度每升高10 K ,反应速率增加到原来的2~4倍。
这个经验规律可以对一些化学反应的速率做粗略的估计,但适用范围有限。
(3)过渡态及活化能①过渡态:一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的高能量的中间状态。
②活化能:a.定义:过渡态的能量与反应物的能量之间的差值。
b.符号:E a。
c.单位:kJ·mol-1或J·mol-1。
(4)解释:升高温度可以提高反应物分子的能量,增大反应物间的碰撞频率,增大反应物分子形成过渡态的比例,故升高温度可以加快化学反应的速率。
选修4第二章化学反应速率和化学平衡测试题1.反应A g +3B g 2C g +2D g ,在不同情况下测得的反应速率中最快的是A.υ D = mol / L·s B.υ C = mol / L·sC.υ B = mol / L·min D.υ A = mol / L·s2.某反应:△H== —122 kJ/mol,S== 231 J/ mol·K ,则此反应在下列哪种情况下可自发进行A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行3.可逆反应N2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是A.υ正 N2=υ逆 NH3 B.3υ正 N2=υ正 H2C.2υ正 H2=3υ逆 NH3 D.υ正 N2=3υ逆 H24.下列说法正确的是A.增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率可能增大C.加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大D.一般使用催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率5.在2L密闭容器中加入4molA和6molB,发生以下反应:4A g +6B g 4C g +5D g 。
若经5s后,剩下的A是,则B的反应速率是A.mol / L·s B.mol / L·s C.mol / L·s D.mol / L·s6.已知:X s +3Y g 2Z g ,ΔH<0。
为了使该平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出ZA.①③⑤B.②③⑤ C.②③⑥D.②④⑥7.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是反应条件:①锌粒②锌片③锌粉④5%盐酸⑤10%盐酸⑥15%盐酸⑦加热⑧用冷水冷却⑨不断振荡⑩迅速混合后静置A.③⑥⑦⑨ B.③⑤⑦⑨ C.①④⑧⑩ D.②⑥⑦⑩8.某恒温恒容密闭容器中,可逆反应A g +3B g 2C g 达到平衡时,n A ∶n B ∶n C =2∶2∶1。
化学反应速率的图像题
高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆
根据vt图分析外界条件改变对可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0的影响。
该反应的速率与时间的关系如图所示:
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是
A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
【参考答案】D
【题后反思】从“断点”入手突破改变的条件:可逆反应达到平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,可能使vt图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。
根据“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化作出判断。
如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,其反应速率与时间关系如图所示:
则t2时刻改变的条件是升高温度而不是增大压强。
原因是t2时刻出现“断点”,且v′(正)、v′(逆)均增大,故改变的条件应从“升高温度”或“增大压强”两方面分析,又因
v′(逆)>v′(正),平衡逆向移动,故改变的外界条件是升高温度。
化学反应速率的两类图像分析
1.物质的量(或物质的量浓度)—时间图像
物质的量(或物质的量浓度)—时间图像主要反映了反应物、生成物的量与反应时间的定量关系。
一般情况下,可以利用该类图像确定化学方程式和计算某物质在某时间段内的平均反应速率。
2.速率—时间图像
(1)放热反应的速率—时间图像
如Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
①AB段,反应放热,温度升高,v增大
②BC段,反应物浓度减小,v减小
(2)外界条件改变的v(v正、v逆)—t图像
①
增大反应物浓度减小反应物浓度
②
升高温度降低温度
③
增大压强(V减小) 减小压强(V增大)
④使用催化剂(或等体反应的加压)
【注】对于等体反应,减压时vt图为
1.某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2,实验结果如图所示,对图中曲线的描述正确的是
A.OA段表示开始时,反应速率稍慢
B.AB段表示反应速率较快,可能因为产物有催化作用
C.BC段表示反应速率最快,在该时间内收集到的气体最多
D.OC线表示随时间增加,反应速率逐渐增大
2.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列描述正确的是
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s,Y的物质的量浓度减少了0.395 mol·L-1
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)
3.已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。
一定条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。
下列叙述中正确的是
A.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率B.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.225 mol·L-1·min-1
C.13 min时,向容器中充入2 mol氦气,该反应的化学反应速率增加
D.13 min时,向容器中充入2 mol氦气,CO2的转化率增加
4.在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。
下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是
A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图Ⅳ表示t0时升温对反应速率的影响
5.向某密闭容器中加入0.15 mol·L-1 A、0.05 mol·L-1 C和一定量的B三种气体。
一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0~t1时c(B)未画出,t1时c(B)增大到0.05 mol·L-1]。
乙图为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
(1)若t4时改变的条件为减小压强,则B的起始物质的量浓度为___mol·L-1。
(2)若t5时改变的条件是升温,此时v(正)>v(逆),若A的物质的量减少0.03 mol时,容器与外界的热交换总量为a kJ,写出反应的热化学方程式:___________________________________。
(3)t3时改变的某一反应条件可能是________(填字母)。
a.使用催化剂 b.增大压强 c.增大反应物浓度
(4)在恒温恒压下通入惰性气体,v(正)________v(逆)(填“>”“=”或“<”)。
1.【答案】A
2.【答案】C
【解析】各物质相关物理量的变化如表所示:
反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。
X Y Z 物质的量变化/mol 1.20-0.41=0.79 1.00-0.21=0.79 1.58-0=1.58
浓度变化/mol·L-1
=0.395 =0.395 =0.79 反应速率/mol·L-1·s-10.039 5 0.039 5 0.079 反应速率之比1∶1∶2
3.【答案】B
【解析】A项,3 min时反应还没有平衡,错误;B项,v(H2)=3v(CO2)==0.225 mol·L−1·min−1,正确;C项,由于容器的体积没有变化,所以各成分的浓度没有变化,化
学反应速率不变,错误;同理,平衡没有移动,D错误。
4.【答案】B
【解析】A项,乙先达到平衡,反应快,温度高;C项,增大c(O2)时,逆反应速率瞬时不变,
图像应连续;D项,升温对吸热方向(逆方向)速率增大的多。
5.【答案】(1)0.02
(2)3A(g) 2C(g)+B(g) ΔH=+100a kJ·mol-1
(3)ab (4)=。