- 化学反应速率的概念
- 共1439题
将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。经5 min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A):c(B) = 3:5,v(C) = 0.1 mol·L-1·min-1。
则:(1)x = 。
(2)前5 min内B的反应速率v(B) = 。
(3)平衡时A的转化率为 。
正确答案
(1)2 (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)50%
(1)v(D) = = 0.1 mol·L-1·min-1 = v(C),由此推知x = 2。
(2)v(B) = = 0.05 mol·L-1·min-1
(3) 3A(g)+ B(g)2C(g)+2D(g)
起始浓度/mol·L-1 a a 0 0
转化浓度/mol·L-1 0.75 0.25 0.5 0.5
平衡浓度/mol·L-1 0.75 0.25 0.5 0.5
(a-0.75):(a-0.25) = 3:5
解得:a = 1.5
所以,A的转化率为αA =×100%= 50%
要增大 Zn 和稀 H2SO4间置换反应的速率,下列措施正确的是
正确答案
C
略
某学生做浓度对化学反应速率的影响实验时,将3支试管编号为①②③,并按下表中的物质的量进行实验,记录的时间数据是16s、28s、33s。请将3个时间数据填入下表的适当位置,并写出实验结论。
(1) a= 、b= 、 c=
(2)实验结论:
(3)写出反应的化学方程式: [来源:
正确答案
(1) 33 、 28 、 16 (每空1分)
(2)对于一个化学反应,在其他条件不变时,反应物的浓度越大,化学反应速率越大。
(3)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O (2分)
略
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。
(1)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)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
①恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号);
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逆(NO2)=v正(N2) 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________(填序号);
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________(填序号);
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照右表进行投料,达到平衡状态时K=1.0。
①该反应的平衡常数表达式为___________;平衡时,甲容器中CO的转化率= ;
②平衡时,比较下列容器中CO的转化率:乙 甲(填“>”、“=”或“<”,下同);丙 甲。
正确答案
(15分)
(1) ① C D ② B ③ 乙(各2分)
(2) ①K=" c" (CO2)·c (H2)/[c (CO)·c (H2O)](2分) 50% (3分)
② > = (各2分)
试题分析:(1)①反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,其余均为无色气体,容器内气体颜色不再变化,说明二氧化氮浓度不再变化,即反应达到平衡,故A错误;若反应正向进行,由于正反应是气体物质的量减小的反应,因此容器内混合气体的压强逐渐减小,若压强保持不变,说明各组分的物质的量保持不变,即反应达到平衡,故B错误;同一物质表示的v逆= v正,不同物质表示逆反应速率和正反应速率之比等于化学方程式中对应系数之比,都能说明反应达到平衡,即v逆(NO2)/v正(N2)=2/1,所以v逆(NO2)=2v正(N2)能说明反应达到平衡,而2v逆(NO2)=v正(N2)不能说明反应达到平衡,故C正确;混合气体的密度等于质量除以容器的容积,由于反应物和生成物都是气体,反应遵循质量守恒定律,则混合气体总质量始终不变,由于容器的体积不变,则混合气体的密度始终不会改变,因此密度不变不能说明反应达到平衡,故D正确;②及时分离出二氧化碳,即减小生成物浓度,反应速率减小,平衡向正反应方向移动,故A错误;ΔH=-1200 kJ·mol-1,则正反应是放热反应,升高温度,反应速率增大,平衡向吸热反应或逆反应方向移动,故B正确;正反应是气体体积减小的方向,减小容器体积增大压强,增大反应物和生成物浓度,反应速率增大,平衡向气体体积减小或正反应方向移动,故C错误;选择高效催化剂,能增大反应速率,但是对平衡无影响,平衡不移动,故D错误;③平衡时升高温度,正逆反应速率都会突然增大,且吸热反应方向的速率增大程度大于放热反应方向的速率,即逆反应速率>正反应速率>原平衡时的正逆反应速率=原平衡时的逆反应速率,故甲图错误;升高温度,反应速率加快,平衡向逆反应方向移动,既能缩短达到平衡的时间,又能使反应物的平衡转化率减小,则T2时曲线比T1时先达到平衡,平衡时二氧化氮的转化率降低,故乙图正确;增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物的物质的量减小,则一氧化碳的体积分数逐渐减小,而非增大;升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物的物质的量增大,则一氧化碳的体积分数增大,而非减小,故丙图错误;(2)①平衡常数等于平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K的表达式为
;由于容器容积未知,为了简便计算过程,可设容积为1L,甲容器中CO的变化浓度为x mol·L-1,先求该反应中各组分的(起始、变化、平衡)浓度,则:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L-1 0.10 0.10 0 0
变化浓度/mol·L-1 x x x x
平衡浓度/mol·L-1 0.10—x 0.10—x x x
K==
=1.0
解得:x =0.050
②1)甲→乙,就是增大水蒸气的浓度,增大一种反应物浓度,平衡向正反应方向移动,另一种反应物的转化率增大,则一氧化碳的平衡转化率:甲<乙(或者通过计算比较);
可设容积为1L,乙容器中CO的变化浓度为y mol·L-1,先求该反应中各组分的(起始、变化、平衡)浓度,则:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L-1 0.10 0.20 0 0
变化浓度/mol·L-1 y y y y
平衡浓度/mol·L-1 0.10—y 0.20—y y y
K==
=1.0
解得:y =0.20/3
则平衡时乙容器中一氧化碳的平衡转化率为:×100%=
×100%=67%>50%。
2)甲→丙,起始投料加倍、投料比不变,就是增大两种反应物浓度增大压强,由于正反应是气体体积不变的反应,则平衡不移动,一氧化碳平衡转化率保持不变,则一氧化碳的平衡转化率:甲=丙(或者通过计算比较);
可设容积为1L,丙容器中CO的变化浓度为z mol·L-1,先求该反应中各组分的(起始、变化、平衡)浓度,则:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L-1 0.20 0.20 0 0
变化浓度/mol·L-1 z z z z
平衡浓度/mol·L-1 0.20—z 0.20—z z z
K==
=1.0
解得:z =0.10
则平衡时丙容器中一氧化碳的平衡转化率为:×100%=
×100%=50%。
(10分)
某课外兴趣小组探究铝与盐酸反应的反应速率与哪些因素有关。请填写下列空白:
(1)实验化学反应原理: 。
(2)实验用品:试管(普通试管和具支试管各一支)、镊子、乳胶管、玻璃导管、水槽、;稀盐酸(4mol/L)、铝条(片)、水、胶头滴管、温度计。
(3)实验装置(图中铁架台等夹持仪器略去)
(4)实验方法
①按如图所示连接好实验仪器,检查装置的气密性
②取3块铝条(足量)加入到试管中。
③在盛有铝条的试管中,加入2mL稀盐酸。
④测量试管中溶液的温度。
⑤收集反应产生的氢气。
(5)数据处理及问题讨论
①实验结束后,课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如下的图。
②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。
OE: ;EF: ;FG: 。
写出这三段时间内产生氢气的速率大小比较(用OE、EF、FG 表示),并解释原因。
速率大小比较: 。原因:________
③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下列溶液:
你认为可行的是(填编号) 。
正确答案
(10分)
(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(2分,化学式有错者得0分,未配平者扣1分。不标气体符号的扣1分)
(5)②5mL; 35mL;10mL。(各1分,共3分;顺序错者不给分)
速率大小比较:EF>FG>OE。(1分)
原因:该反应是放热反应,随着温度的升高,反应速率增大,一段时间后,随着反应物的浓度的减小,反应速率减小。(2分)
③A、B (2分,有错选不给分,漏选一个扣1分)
略
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