- 影响化学反应速率的因素
- 共2373题
将等物质的量的A,B混合于2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g) ΔH<0经5min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5mol/L,C(A):C(B)=1:2,C的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
(l)x的值为_______________;
(2)A的平衡浓度____________;
(3)若恒温恒容,则容器中平衡时的压强与起始时的压强比___________;
(4)下图是某一时间段中该反应速率与反应进程的曲线关系图,回答下列问题:
①处于平衡状态的时间段是____________。
②、
、
时刻体系中分别是什么条件发生了变化?
___________、
_____________ 、
_____________(填A-E)
A.升温 B.降温 C.加催化剂 D.加压 E.减压
③下列各时间段时,A的体积分数最高的是____
A. B.
C.
D.
正确答案
(1)1 (2)0.5mol/L (3)9:10 (4)①t0—t1 t2—t3 t3—t4 t5 --t6②A、C 、E ③D
试题分析:(1)V(C)=ΔC/Δt所以ΔC=" V(C)×Δt=0.05mol/(L·min)" ×5min="0.25" mol/L。在反应中C(C):C(D)=X:2 0.25: 0.5= X:2,所以X=1.(2)ΔC(A):ΔC(D)=3:2 ΔC(A): 0.5=3:2. ΔC(A)=0.75。假设开始时加入的A、B的物质的量为2m,则起始时A、B的物质的量浓度为m mol/L.根据反应变化的A 浓度为0.75 mol/L和反应方程式中A、B的系数关系可知反应变化的B浓度为0.25 mol/L。所以平衡浓度C(A)="(m-0.75)" mol/L ,C(B)=" (m-0.25)" mol/L. 因为C(A): C(B)=1:2所以(m-0.75) :(m-0.25) =1:2,解得m="1.25." 所以A的平衡浓度为:C(A)="(m-0.75)" mol/L="(1." 25-0.75) mol/L="0." 5mol/L。(3)开始时A、B气体的物质的量为2.5 mol,气体的总物质的量为5 mol。平衡时各种气体的物质的量为n(A)=" 0." 5mol/L×2L="1mol;" n (B)=" (m-0.25)" mol/L×2L=" (1.25-0.25)" mol/L×2L ="2mol;n(C)=" 0.25 mol/L×2L ="0." 5mol/L ;n(D)=" 0.5mol/L×2L" =1mol.平衡时气体的总物质的量为(1+2+0. 5+1)mol=4.5mol所以n(平衡):n(开始)= 4.5:5=9:10.根据阿伏伽德罗定律的推论在相同温相同体积的密闭容器中,气体的压强比等于它们的物质的量之比。所以P(平衡):P(开始)= n(平衡):n(开始)= 9:10.(4)①可逆反应在平衡时正反应、逆反应的速率相等。有图可知平衡时间段为:t0—t1 t2—t3 t3—t4 t5 --t6 ②在t1时,正反应、逆反应的速率都增大,且V(逆)大于V(正),说明反应速率加快,平衡逆向移动,可能是升高温度。选A。在t3时正反应、逆反应的速率都增大且V(逆)等于V(正),说明反应速率加快,平衡不移动,可能是加入催化剂。选项为:C 。t4时正反应、逆反应的速率都减小,且V(逆)大于V(正)说明反应速率减慢,平衡逆向移动,可能的变化是减小压强。选项为E。③若使A的体积分数最高,则平衡逆向移动最大才符合要求。t0—t1平衡状态; t2—t3平衡逆向移动达到新的平衡,A含量比前一段高; t3—t4平衡没移动,与t2—t3段相同; t5 --t6平衡逆向移动,达到新的平衡。故A含量最高的为t5 --t6选项为:D。
已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答:
(1)a点时,v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X线、Y线中代表N2O4的是 ;
(2)反应在第10 min达到平衡,则前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= mol·L-1·min-1。该温度下,反应的平衡常数K= (可用分数表示);
(3)在第25分钟,进行的操作是 ;
(4)a、b、c、d四点对应的时刻,NO2物质的量浓度由小到大的顺序是 ,再次平衡时的d点NO2的体积分数比b点时 (填“大”、“小”或“相等”);
(5)假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N2O4,并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡,请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系,并标注所画线条对应的物质。
正确答案
(1)< (1分) Y线;(1分)(2)0.04(2分) 10/9(或1.1)(2分);(3)充入0.8mol NO2;(2分)(4)a<b<d<c (2分) 小(2分)
(5)(2分)
试题分析:(1)由图可知10-25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;(2)平衡常数指达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,根据图读出平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算;(3)25min时,c(NO2)瞬间增大,比平衡状态增加了(1-0.6)×2=0.8mol 增大c(NO2),平衡向生成N2O4方向移动(4)从a到b,c(NO2)增大,c点和d点分别是增大c(NO2)后未达到平衡的点和平衡时的点,所以c点c(NO2)大于d点,二氧化氮浓度越大颜色越深,故颜色由深到浅的顺序是cdba;由图可知,10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,d点NO2的体积分数比b点时小,(5)如图。
看懂图象:①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);②看线(即弄清线的走向和变化趋势);③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);④看是否要作辅助线(如等温线、等压线);⑤看定量图
象中有关量的多少.(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律.
废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是___________(填字母)。
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧 C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)====Cu2+(aq) +H2(g) △H=+64.39kJ/mol
2H2O2(l)====2H2O(l)+O2(g) △H=-196.46kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l) △H=-285.84kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化方程式为________________________。
(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10﹪H2O2和3.0mol·L-1 H2SO4的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是___________________。
(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀。制备CuCl的离子方程式是_____________________。
正确答案
(1)BD
(2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)==Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68J·mol-1
(3)H2O2分解速率加快
(4)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O==2CuCl↓+SO42-+2H+
“碘钟”实验中,3I-+S2O=I
+2SO
的反应速率可以用I
与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大.某探究性学习小组在20℃时进行实验,得到的数据如下表:
回答下列问题:
(1)该实验的目的是为了探究______因素对化学反应速率的影响.
(2)显色时间t2=______.
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为______(填字母)
A.<22.0s B.22.0~44.0s C.>44.0s D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是______.
正确答案
(1)图表中的物理量是反应物浓度与时间,分析可知,反应物的浓度与时间成反比,浓度的变化量与时间的比值为速率,所以得出反应物浓度与反应速率的关系,
故答案为:应物I-与S2O82-的浓度;
(2)通过分析各组数据知,反应物起始浓度乘积与时间成反比,由①、⑤列比例式,
(0.040 mol•L-1×0.040mol•L-1):(0.160 mol•L-1×0.040mol•L-1)=t1:88.0s,解得t1=22 s
故答案为:22;
(3)温度升高,化学反应速率加快,所用时间越短,故选A;
(4)通过分析知,反应物的浓度乘积与时间成反比,浓度的变化量与时间的比值为速率,
故答案为:反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比).
(1)某化学课外研究小组,设计实验探究KI溶液和FeCl3溶液反应存在一定的限度.请完成相关的实验步骤和现象.
可选试剂:①0.1mol•L-1KI溶液;②0.1mol•L-1 FeCl3溶液;③FeCl2溶液;④盐酸;⑤KSCN溶液;⑥CCl4.
实验步骤:
①取5mL 0.1mol•L-1 KI溶液,再滴加5~6滴0.1mol•L-1FeCl3溶液
②充分反应后,将溶液分成三份
③取其中一份,滴加试剂CCl4,用力振荡一段时间,CCl4层出现紫红色,说明反应生成碘.
④另取一份,滴加试剂______,现象______,说明______.
(2)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验.请回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察______,定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3 更为合理,其理由是______.
②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略.实验中需要测量的数据是______.
正确答案
(1)④向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色,这是Fe3+的特殊反应,所以可滴加KSCN溶液,溶液显血红色,就说明Fe3+没有反应完(或KI和FeCl3的反应有一定的限度).
故答案为:KSCN溶液; 溶液显血红色; Fe3+没有反应完(或KI和FeCl3的反应有一定的限度).
(2)①2H2O2 =2H2O+O2 ↑,根据反应物和生成物的状态,可观察到的现象是气泡产生的快慢;为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,如果分别加入CuSO4和FeCl3,它们的阴阳离子都不同,所以无法判断是阴离子还是阳离子的影响,而Fe2(SO4)3 和CuSO4的阴离子相同,排除了阴离子的影响,所以能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果.
故答案为:溶液中气泡产生的速率;排除氯离子的干扰(其它合理答案也给分);
②根据反应速率越大,单位时间内收集的气体越多,所以可测的物理量有气体的体积和时间.
故答案为:收集40mL气体所需的时间.
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