- 影响化学反应速率的因素
- 共2373题
一定温度下,在容积固定的V L密闭容器里加入n mol A、2n mol B,发生反应:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时A的转化率为x。
(1)K和x的关系满足K=________。在保证A浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡________(填字母)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(2)若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:
t2时________________;
t8时________________;
②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;
③若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。
正确答案
(1) C
(2)①升温或增大C的浓度 使用催化剂 ②逆反应 ③图像如图所示:
(1)该反应达到平衡时,平衡常数K=c2(C)/[c(A)×c2(B)]。增大容器体积时,c(B)和c(C)等比例减小,由于A的浓度不变,此时c2(C)/[c(A)×c2(B)]的值仍然等于K,所以平衡不移动。(2)由于纵坐标只表示v逆,为了便于求解,在解题时可把v正补上,t2时平衡逆向移动,采用的条件可以是升温或增大C的浓度;t8时平衡不移动,采用的条件是使用了催化剂。
某化学实验小组的同学用下列仪器组装两套完全相同的装置定量探究浓度对反应速率的影响。
(1)为达到本实验目的其装置连接顺序为:a连________,________连________.
(2)连接好装置后的下一步操作是
(3)锥形瓶中发生反应的离子方程式为
(4)两套装置的分液漏斗所装的试剂分别为1mol/L硫酸和4mol/L硫酸,该小组同学要测定并记录的数据如下表:
该小组同学通过实验得到的结果是:v1 小于v2,其定量依据是_______________________.
(5)另有一组同学测定了每隔一分钟,锥形瓶中硫酸的浓度,记录结果如下:
请在给定的坐标图中作出v(H2)-t的图像.
请解释0到4mim时该化学反应速率随时间变化的原因: .
(6)除上述实验方案可定量测定该反应的化学反应速率外,还可能有的实验测定方案有: (任写一种).
正确答案
(1)cbd (2)检查装置的气密性 (3)Zn+2H+=Zn2++H2↑ (4)t1>t2
(5)该反应为放热反应,随反应的进行,温度不断升高,所以反应速率不断加快
(6)相同时间内测定生成H2的体积;相同时间内测定Zn的质量等。
试题分析:(1)将第一个装置制取的氢气收集到第二个装置中,并通过用量筒量取第二个装置排除水的体积来计算反应产生的氢气的体积。从而得到浓度与反应速率的关系。装置接口顺序是a—c---b---d. (2)因为有气体产生,而且要准确量取气体的体积。所以连接好装置后的下一步操作是检查装置的气密性.(3)锥形瓶中发生反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。(4)v1 小于v2,其定量依据是t1>t2。(5)v(H2)-t的图像略。0到4mim时该化学反应速率随时间变化的原因是该反应为放热反应,随反应的进行,溶液的温度不断升高,所以反应速率不断加快。(6)除上述实验方案可定量测定该反应的化学反应速率外,还可能有的实验测定方案有:相同时间内测定生成H2的体积;相同时间内测定Zn的质量等。
(1)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:
当温度升高时,气体颜色变深,则反应为 (填“吸热”或“放热”)
反应。
(2)一定温度下,上述反应的焓变为△H。现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中,
下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。
若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数
(填“增大”“不变”或“减小”),反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,
则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)= mol·L-1·s-1。
正确答案
(1)吸热 (2)a、d(错选、少选均不给分) 不变 0.1
试题分析:(1)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:当温度升高时,气体颜色变深,说明反应向正反应方向移动,即温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应的正反应方向为吸热反应;(2)1mol N2O4充入一恒压密闭容器中,该反应为反应的分子数增多,恒压,说明反应的体积逐渐增多,直到平衡,故气体的密度变小,当达到平衡时,气体的密度不变,故a正确;b中△H会发生变化,故b错误;达到平衡时反应物的反应速率与生成物的反应速率相等,故c错误,反应物的转化率随着反应的进行逐渐增多,当达到化学平衡时,转化率为一定值,故d正确,故本题的答案选择ad,温度相同,故平衡常数不变,3s后NO2的物质的量为0.6mol,则参加反应的N2O4为0.3mol,所以v(N2O4)=0.3/1/3mol·L-1·s-1)=0.1mol·L-1·s-1。
点评:本题考查了化学平衡状态、化学反应速率,本题要掌握温度不变,平衡常数不变,本题难度中等。
“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-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℃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______.
(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,通过分析知,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:研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响.
(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):(0.120 mol•L-1×0.040mol•L-1)=t1:88.0s,所以t1=29.3 s
故答案为:29.3 s
(3)温度越高,化学反应速率越快,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.
某同学在学习化学反应速率时做了两个实验:
实验一是用纯度、质量、表面积都相同的两铝片与氢离子浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝与盐酸反应速率更快.
实验二是用相同浓度的稀盐酸与两块铝片(一片是纯铝,另一是含有杂质的铝,含的杂质以铜为主)发生反应时,发现盐酸与含杂质的铝反应产生氢气的速率比纯铝反应更快.他决定对其原因进行探究.请填写下列空白:
对于实验一:
(1)该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因Ⅰ:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应没有影响;
原因Ⅱ:______;
原因Ⅲ:Cl-对反应具有促进作用,而SO2-4对反应具有阻碍作用;
原因Ⅳ:Cl-、SO42-都对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因Ⅴ:______.
(2)该同学设计进行了两组实验,即得出了正确的结论.他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有体积相同、H+浓度相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中;
①在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化.
②在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化.
③若观察到实验①中______,实验②中______,则说明原因Ⅲ是正确的.依此类推.该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有促进作用.
对于实验二:该同学通过查阅资料知道是因为含杂质的铝与盐酸反应时形成了微小的原电池,使铝片与盐酸反应生成氢气的速率加快.为了验证资料中所说的事实,请帮助该同学设计一个对比实验来验证这一事实.______.
正确答案
(1)原因Ⅱ:根据原因Ⅰ提出相反猜想,故答案为:Cl-对反应没有影响,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因Ⅴ:根据原因Ⅳ提出相反猜想,故答案为:Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或SO42-影响更大)
(2)③根据原因Ⅲ推测,故答案为:反应速率加快;反应速率减慢
实验二:原电池需要正负极,铜铝活泼性不同且导电,所以可作正负极,所以只要金属无杂质,其它条件不变,设计对比实验,就可检验是否是原电池导致其速率加快.
故答案为:取两片相同的纯铝片和相同浓度、体积的稀盐酸.将一片铝直接放入稀盐酸中,另一片铝和一片铜接触后再放入稀盐酸中,对比它们产生氢气的速率的大小.
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