- 影响化学反应速率的因素
- 共2373题
在200℃时,将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中,发生反应:
I2(g)+H2(g)2HI(g)
(1)反应刚开始时,由于C(H2)=_______,C(I2)=_______,而C(HI)=_______,所以化学反应速率_______最大,而_______最小(为零)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为C(H2)_______,C(I2)_______,而
C(HI)_______,从而化学反应速率ν(正)_______,而ν(逆)_______。
(3)当反应进行到ν(正)与ν(逆)_______时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将_______。
正确答案
(1);
;0;ν(正);ν(逆)
(2)减小;减小;增大;减小;增大
(3)相等;保持不变
(15分)碳及其化合物有广泛的用途。
(1)在电化学中,常用碳作电极。在碱性锌锰干电池中,碳棒作 极。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ•mol-1,则要制备标准状况下22.4升水煤气,转移的电子的物质的量为 ,需要吸收的热量为 kJ。
(3)工业上把水煤气中的混合气体经过处理后,获得的较纯H2用于合成氨:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ•mol-1。下图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N2随时间变化示意图。
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为: 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
(4)Na2CO3可在降低温室气体排放中用作CO2的捕捉剂。1L0.2mol/L Na2CO3溶液吸收标准状况下2.24LCO2后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
正确答案
(1)正; (2)1mol ;65.65KJ ;
(3)①使用催化剂 ②;(4)C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH-)>C(H+) 。
试题分析:(1)在电化学中,常用碳作电极。在碱性锌锰干电池中,碳棒作正极,Zn皮作负极。(2)根据反应方程式可知:每产生2mol的水煤气,转移电子2mol。现在要制备标准状况下22.4升水煤气,即制取1mol气体,所以转移的电子的物质的量为1mol;需要吸收的热量为131.3KJ÷2=65.65KJ;(3)①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ达到平衡所需要的时间缩短,但是平衡时物质的浓度没变,因此改变的条件为:使用催化剂。②若其它条件相同,实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,由于升高温度,化学反应速率加快,所以达到平衡所需要的时间缩短。但是由于该反应的正反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,N2的平衡浓度增大,NH3的平衡浓度减小。故实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图为:
。
(4)n(Na2CO3)= 1L×0.2mol/L=0.2mol;n(CO2)= 2.24L÷22.4L/mol=0.1mol.在溶液中发生反应:Na2CO3+H2O+ CO2= 2NaHCO3。由于二者反应时的物质的量的比为1:1,所以反应后的溶液含0.1mol的Na2CO3、0.2mol的NaHCO3。Na2CO3、NaHCO3都是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,C(OH-)>C(H+)。但是盐的水解程度是微弱的,所以C(CO32-)>C(OH-)。故在溶液中离子浓度关系为C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH-)>C(H+) 。
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
分析上述数据,请回答下列问题。
(1)实验1和3表明, 对反应速率有影响,能表明这种影响因素的实验还有 (填实验序号)。
(2)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 。该实验说明 ,则反应速率越快;
(3)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:
。
正确答案
(7分)(1)硫酸的浓度,实验2、4
(2)固体反应物的表面积;实验2、3 ;表面积越大
(3)可能是硫酸过量,等质量的金属完全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值相近(2分)
试题分析:影响化学反应速率的因素很多:
固体颗粒的大小,在其他条件相同时,固体颗粒越小,反应物的表面积越大,化学反应速率越快;固体颗粒越小,固体反应物的表面积越小,化学反应速率越慢;反应物的浓度,在其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,反应速率降低;反应物的温度,在其他条件相同时,升高反应物的温度,化学反应速率加快;降低反应物的温度,反应速率降低。
(1)观察实验1和3,金属的质量和金属的状态,溶液的温度均是相同的,但稀硫酸的浓度不同,可知稀硫酸的浓度对反应速率有影响,能表明这种影响因素的实验还有实验2和4。
(2)根据表中数据可知,在实验2和3中,金属的质量、溶液的温度和稀硫酸的浓度均是相同的,不同的是金属的表面积,所以本实验中影响反应速率的其他因素还有固体反应物的表面积。表面积越大,反应速率越快。
(3)反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,这说明反应中放出的热量是相同的。这表面硫酸可能过量,等质量的金属完全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值相近。
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力,有助于提升学生的学科素养,提高学生的应试能力。该类试题主要是以实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
有A、B两个极易导热的容器,A容器的容积不变,B容器的活塞可上、下滑动,保持内外压强相等。在相同条件下,将等物质的量的NO2压入容积相同的A、B两容器中进行反应: 2NO2N2O4(正反应为放热反应),请用“>”或“<”或“=”填空:
(1)反应开始时,生成N2O4的速率vA_______vB;
(2)反应进行中,生成N2O4的速率vA_______vB;
正确答案
(1)=
(2)<
如图表示在密闭容器中气体反应:2SO2+O2⇌2SO3△H<O达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是______;bc过程中改变的条件可能是______;若增大压强时,反应速度变化情况画在c-d处.
正确答案
a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果,b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的原因,若增大压强时,平衡向正反应方向移动,则正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,图象应为,
故答案为:升高温度;减小SO3浓度;
.
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