- 影响化学反应速率的因素
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（16分）（2012•广东）碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.50mol•L﹣1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol•L﹣1K2S2O8、0.10mol•L﹣1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响．
已知：S2O82﹣+2I﹣=2SO42﹣+I2（慢） I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣ （快）
（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O32﹣与S2O82﹣初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣） ．
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
表中Vx= ml，理由是 ．
（3）已知某条件下，浓度c（S2O82﹣）～反应时间t的变化曲线如图13，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O82﹣）～反应时间t的变化曲线示意图（进行相应的标注）．
（4）碘也可用作心脏起捕器电源﹣锂碘电池的材料，该电池反应为：2Li（s）+I2（s）=2LiI（s）△H
已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s）△H1
4LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s）△H2
则电池反应的△H= ；碘电极作为该电池的 极．
正确答案
（1）Na2S2O3；＜2（2）2；理由是保证其他条件不变，只改变反应物K2S2O8浓度，从而才到达对照实验目的（3）
（1）根据KI、Na2S2O3与淀粉的反应原理解答，注意反应过程的快慢问题；
（2）根据实验目的及表格数据分析，从而确定Vx的大小及理由，注意探究物质的量浓度对反应速率影响时，其它条件应相同；
（3）降低温度，化学反应速率减小，则到达平衡时间延长；加入催化剂，增大反应速率，则缩短反应到达平衡时间；
（4）将第一个方程式与第二个方程式相减再除以2，焓变进行相应改变，正极上得电子发生还原反应．
解：（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，先发生S2O82﹣+2I﹣═2SO42﹣+I2（慢），后发生I2+2S2O32﹣═S4O62﹣+2I﹣ （快），当S2O32﹣耗尽后，碘才能与淀粉作用显示蓝色，根据I2+2S2O32﹣═S4O62﹣+2I﹣ （快）方程式知，I2与S2O32﹣的物质的量的关系为1：2，即1mol碘需2molS2O32﹣，根据方程式S2O82﹣+2I﹣═2SO42﹣+I2知，生成1mol碘需为1molS2O82﹣，即n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣）=2：1，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，即n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣）＜2：1，
故答案为：Na2S2O3；＜2；
（2）对照实验1和2发现，实验2取的0.20mol•L﹣1K2S2O8溶液的体积9mL，比实验1少了1mL，说明取的K2S2O8物质的量少，加水1mL，保证了溶液的体积不变，所以在其它条件不变的情况下，探究的是该反应速率与K2S2O8浓度的关系，同样原理对照实验1和3，为保证溶液的体积相同，须加2mL水，
故答案为：2；理由是保证其他条件不变，只改变反应物K2S2O8浓度，从而才到达对照实验目的；
（3）保持其它条件不变，降低温度，反应速率降低，到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变长，而使用催化剂，能加快化学反应速率，所以到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变短，故答案为：
（4）①4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s）△H1
②4LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s）△H2
将方程式
点评：本题考查了实验探究，注意探究外界条件对化学反应影响时，只能改变一个条件，其它条件必须相同，否则不能得出正确结论，难度较大．
汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应:4CO(g)+2NO2(g)
(1)恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母,下同)。
A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C.2v(NO2)逆=v(N2)正
D.容器内混合气体密度保持不变
(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向逆反应方向移动的是 。
A.及时分离出CO2
B.适当升高温度
C.减小容器体积使体系压强增大
D.选择高效催化剂
(3)对于该反应,温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是 。
正确答案
(1)CD (2)B (3)B
(1)恒温恒容下,混合气体颜色不再变化说明NO2浓度不再改变,能说明反应已达平衡;由于该反应是气体分子数减小的反应,容器内的压强保持不变,意味着气体分子总数不再改变,能说明反应已达平衡;2v逆(NO2)=v正(N2)说明反应未达平衡,反应体系中物质全为气体,气体总质量不变,在恒容条件下容器内混合气体密度一直保持不变,故密度不变,不能说明反应已达平衡。(2)分离出CO2导致反应物浓度减小,会使该反应的反应速率减小且平衡向正反应方向移动,A错;因ΔH＜0,升温能使反应速率增大,平衡逆向移动,B对;该反应气体分子数减少,减小容器体积,体系压强增大导致平衡正向移动,C错;催化剂不影响化学平衡,D错。(3)升温,正、逆反应速率应同时增大,A错;升温能使反应速率增大,且由于正向反应为放热反应,升温导致平衡逆向移动,NO2转化率降低,B对;由反应特点可知,增大压强平衡右移,CO的体积分数应该减小,升高温度平衡左移,CO的体积分数应该增大,故C错。
（8分）某化学反应2A (g) 
根据上述数据，完成下列填空：
（1）实验1达到平衡的时间是 min，实验4达到平衡的时间是 min.
（2）C1 C2（填“大于”“小于” “等于”）;C3= mol•L-1
（3）实验4比实验1的反应速率 （填“快”或“慢”），原因是
（4）如果2A (g)
正确答案
（1）40 30 （2）大 大于1.0
（3） 快 实验4的温度比实验1高，温度越高，反应越快
（4）实验1 升高温度平衡向逆方向移动
（1）当反应达到平衡状态后，各种物质的浓度和含量将不再发生变化。根据表中数据可知实验1和实验4在分别反应进行到40min和30min时A的浓度就不再随时间变化而变化，这说明反应已经达到化学平衡状态。
（2）实验1和实验2相比温度相同，起始浓度相同，到达平衡时A的浓度也相同，但到达平衡的时间是实验2用时少，这说明实验2的反应速率大，进行的快，因此1.0－C1＜1.0－C2，所以C1＞C2。因为随着反应的进行，A的浓度逐渐减小，所以反应速率会逐渐减小，即C3－0.92mol/L＞0.92mol/L－0.75mol/lL，所以C2＞1.0mol/L。
（3）实验4的温度要高于实验1的温度，所以反应快。
（4）反应放热，则升高温度平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，所以放出的热量少。
在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0
其化学平衡常数K与温度t的关系如下表，完成下列问题．
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=______；K1______ K2（填“＞”“＜”或“=”）；若增大压强使平衡向正反应方向移动，则平衡常数______（填“变”或“不变”）．
（2）判断该反应达到化学平衡状态的依据是______（填序号）：
A．2VH2（正）=3VNH3（逆）
B．N2的消耗速率等于H2的消耗速率
C． 溶器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
F．混合气体的颜色保持不变
（3）将不同量的N2和H2分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行上述反应得到如下两组数据：
实验1中以v（NH3）表示的反应速率为______，实验2的速率比实验1快的原因是______；
（4）有人设计采用高性能质子导电材料SCY陶瓷（能传递H+），实现了常压下既能合成氨又能发电的实验装置（如图）．则其正极的电极反应为______．
正确答案
（1）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，平衡常数计算表达式为=
（2）平衡标志最根本的依据是正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组分的含量保持不变；
A、速率之比等于系数之比，2VH2（正）=3VNH3（逆），说明氨气的正反应速率等于氨气的逆反应速率，反应达到平衡，故A符合；
B、N2的消耗速率等于H2的消耗速率，只能说明反应正向进行，不能说明反应达到平衡，故B不符合；
C． 溶器内压强保持不变，反应前后气体体积减小，压强不变，说明平衡不变，故C符合；
D．反应体系中 物质质量守恒，体积相同，密度不变，反应进行过程中，平衡状态混合气体的密度保持不变，故D不符合；
E．气体平均摩尔质量=
F．混合气体的颜色保持不变，混合气体是无色混合气体，故F不符合；
故答案为：A、C、E；
（3）实验1中以v（NH3）表示的反应速率=
（4）合成氨的反应为，N2+3H2⇌2NH3．原电池中负极是物质失电子发生氧化反应，正极是物质得到电子发生还原反应，所以正极上发生反应的物质是N2，得到电子与氢离子结合生成氨气；电极反应式为：N2+6e-+6H+=2NH3，故答案为：N2+6e-+6H+=2NH3 ．
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）
（1）哪一时间段（指0～1．1～2．2～3．3～4．4～5 min）反应速率最大______________，原因是
____________________________。
（2）哪一段时段的反应速率最小______________，原因是____________________________。
（3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变，要写出计算过程）
______________。
（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液： A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C．Na2CO3溶液 D．CuSO4溶液
你认为可行的是（填编号）______________。
正确答案
（1）2～3min；因该反应是放热反应，2～3min时温度高
（2）4～5min；因为4～5min时H+浓度小
（3）0.1mol/(L·min)
（4）AB
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