- 化学反应速率与化学计量数之间的关系
- 共1250题
(1)在25℃时,向100mL含HCl 14.6g的盐酸溶液里放入5.6g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至2min末,收集到1.12L(标准状况)H2,又经过4min,铁粉完全溶解.则:
①后4min内,用HCl表示的平均反应速率是______.
②分析前2min与后4min相比,反应速率变化及原因是______.
(2)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2.在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如右表,现有反应③:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),平衡常数为K3,根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式______.据此关系及上表数据,也能推断出反应③是______(填“吸热”或“放热”)反应.
(3)某反应历程如图所示,图中A、B、C均为1mol,请写出反应A→C的热化学反应方程式.______.
正确答案
0.25mol•L-1•min-1
前2min比后4min快,原因是盐酸浓度下降
K3=
吸热
A(g)=C(g)△H=E1+E3-E2-E4
解析
解:(1)①14.6g氯化氢的物质的量为:=0.4mol,5.6g铁的物质的量为:
=0.1mol,0.1mol铁完全反应消耗0.2mol氯化氢,显然氯化氢过量,0.1mol铁完全反应生成0.1mol氢气,标况下1.12L氢气的体积为0.05mol,说明后4min内生成氢气的物质的量为:0.1mol-0.05mol=0.05mol,消耗氯化氢0.1mol,则后4min内,用HCl表示的平均反应速率为:v(HCl)=
=0.25 mol•L-1•min-1,
故答案为:0.25 mol•L-1•min-1 ;
②根据①可知,前2分钟和后4分钟都生成了0.05mol氢气,显然前2 min比后4 min快,原因是随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,所以反应速率减小,
故答案为:前2min比后4min快,原因是盐酸浓度下降;
(2)已知:①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g);
②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g);
利用盖斯定律将①-②可得:③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g);
则K3==
=
,
依据图表中平衡常数数据分析,温度升高,K1增大,K2减小,则K3=增大,说明升高温度后反应③中的化学平衡向着正向移动,反应③是吸热反应;
故答案为:K3=;吸热;
(3)根据图象可知,反应A→B的热化学方程式为:①A(g)=B(g)△H=E1-E2,
反应B→C的热化学方程式为:②B(g)=C(g)△H=E3-E4,
根据盖斯定律,将①+②可得:A(g)=C(g)△H=E1+E3-E2-E4,
故答案为:A(g)=C(g)△H=E1+E3-E2-E4.
(2015秋•应城市校级期中)对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( )
正确答案
解析
解:A.v(A)=0.5 mol•L-1•min-1=≈0.008mol•L-1•s-1
B.由于B为固体,不能利用固体表示化学反应速率,故B错误;
C.v(A)=v(C)=0.2 mol•L-1•min-1≈0.0033mol•L-1•s-1
D.v(A)=v(D)=0.05 mol•L-1•s-1,
则反应速率最大的为D,故选D.
向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小顺序排列正确的是( )
甲.在500℃时,SO2和O2各10mol反应
乙.在500℃时,用V2O5作催化剂,10mol SO2和5mol O2反应
丙.在450℃时,8mol SO2和5mol O2反应
丁.在500℃时,8mol SO2和5mol O2反应.
正确答案
解析
解:甲与乙相比,SO2浓度相等,甲中氧气的浓度大、乙中使用催化剂,其它条件相同,由于二氧化硫的浓度一定,氧气浓度的影响不如催化剂影响大,故使用催化剂反应速率更快,所以反应速率:乙>甲;
甲与丁相比,甲中SO2、O2的物质的量比丁中大,即SO2、O2的浓度比丁中大,其它条件相同,浓度越大,反应速率越快,所以反应速率:甲>丁;
丙与丁相比,其它条件相同,丁中温度高,温度越高,反应速率越快,所以反应速率:丁>丙;
所以由大到小的顺序排列乙、甲、丁、丙,
故选C.
在2L密闭容器中,在一定条件下发生A(g)+3B(g)⇌2C(g),在10s内反应物A的浓度由1mol/L降到0.6mol/L,则ν(C)为( )
正确答案
解析
解:在10s内反应物A的浓度由1mol/L降到0.6mol/L,所以v(A)==0.04mol/(L•s),
由反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(C)=2v(A)=2×0.04mol/(L•s)=0.08mol/(L•s),
故选A.
对于A2+3B2⇌2AB3反应来说,以下反应速率表示反应最快的是( )
正确答案
解析
解:根据反应A2+3B2⇌2AB3,可以选B2为参照,
A、v(AB3)=0.5mol/(L•min),化学反应速率之比等于化学计量数之比,故v(B2)=V(A2)=
×0.5mol/(L•min)=0.75mol/(L•min);
B、V(B2)=0.6mol/(L•min);
C、v(A2)=0.4mol/(L•min),化学反应速率之比等于化学计量数之比,故v(B2)=3V(A2)═3×0.4mol/(L•s)=1.2mol/(L•min);
所以最快的是C,
故选C.
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