- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
甲酸甲酯水解反应方程式为:
某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化见下图
(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表
请计算15-20min范围内甲酸甲酯的减少量为________mol,甲酸甲酯的平均反应速率为________mol/min(不要求写出计算过程)。
(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因:___________________________________
(3)上述反应的平衡常数表达式为: 则该反应在温度T1下的K值为________________
(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。______________________
正确答案
(1)0.045;9.0×l0-3(2)该反应中用酸具有催化作用。 ①反应初期:虽然甲酸甲酯量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢;②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大;③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零。
(3)0.14
(4)
根据下表所示化学反应与数据关系:
请回答:
(1)反应①是_____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)写出反应③的平衡常数K3的表达式___________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= _________(用K1、K2表示)。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积 C.升高温度 D.使用合适的催化剂 E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)若反应③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__________________。
②若t4时降压, 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)吸热
(2)
(3)K2×
(4)CE
(5)①升高温度或增大CO2的浓度(增大H2的浓度);使用催化剂或加压(减小容器的体积)
②
硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6+6H2O=2H3BO3+________。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO3的转化率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化见下图,
由此图可得出:
①温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是__________________。
②该反应的ΔH________0(填“<”“=”或“>”)。
(3)H3BO3溶液中存在如下反应: H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H +(aq)已知0.70 mol/L H3BO3溶液中,上述反应于298 K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×10-5 mol/L,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K_________H2O的平衡浓度不列入K的表达式中(计算结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)6H2(2)①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 ;②>
(3)5.7×10-10 mol/L
二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);H>0。在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将 _____(填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为10L),1min末有0.1molCO生成,则1min内反应的平均速率(H2)=______ mol·L-1·min-1。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为________ 。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为2L)中0.2molCO与0.4molH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
① 1 _____2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在1压强下,100℃时,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数的值为________,若温度不变,再加入1.0molCO后重新达到平衡,则CO的转化率 ______(填“增大”、“不变”或“减小”),CH3OH的体积分数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在其它条件不变的情况下,反应室3再增加0.2molCO与0.4molH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“不变”或“减小”),(CH3OH)_________ 0.1mol/L(填“>”、“<”或“ = ”)
正确答案
(1)减小; 0.03mol·L-1·min-1
(2)2CO+4H2CH3OCH3+H2O
(3)① <;②100;减小;减小;③增大;>
300℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) △H=Q,2 min末达到平衡,生成0.8 mol D。
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=______________。已知K300℃
正确答案
(1);>
(2)0. 8 mo1·L-1;0.2 mo1·L-1·min-1
(3)不变;反应前后气体的物质的量不变,压强对平衡无影响
(4)4/3
在一定条件下,发生如下反应:
;
(1)该反应中的含义是(填序号):___________。
①该反应达到平衡时放出的热量
②该反应达到平衡时吸收的热量
③该条件下,与反应生成
时放出的热量
④该条件下,与反应生成
时吸收的热量
(2)达到平衡后,在其他条件不变的情况下降低温度,的转化率__________,化学反应速率_____
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在甲、乙两个容积相等且固定的密闭容器中分别充入、
。平衡后,两容器内放出的热量分别记作
的关系是__________。
A. B.
C.
D.无法确定
正确答案
(1)③
(2)增大;减小
(3)C
将1.2mol的A气体充入2L恒容密闭容器中发生反应:A(g) 2B(g)。在三种不同条件下进行实验,A的物质的量随时间的变化如下图所示。试回答下列问题:
(1)在实验1中,反应在4s内A的平均反应速率=____;4 s时A的转化率=____;此条件下该反应的平衡常数K1的值为___。
(2)实验2与实验1对比,其可能隐含的反应条件是_____。
(3)根据实验3与实验1的图象比较,可推测该反应是____(填“放热”或 “吸热”)反应。设实验1~3的平衡常数的值分别为K1、K2、K3,则它们之间的关系为K1____K2___K3(填“>”“=”或“<”)。
(4)为了验证增大催化剂的表面积、压强可提高化学反应速率这一结论,某同学在 下表实验1的基础上又利用该容器设计了实验4、5,部分实验条件及数据见下表。 请你完成下表,并在上图中完成实验4、5中A的物质的量随时间变化趋势曲线图。
正确答案
(1)0. 056 mol· L-1·s-1 ;37. 5% 1.2
(2)使用了催化剂
(3)吸热 ;= ;<
(4)2 ;80 ;1.2 ;0 ;a ;2b(或nb n>1)
压强对反应速率的影响 80 ;1.2 ;0 ;a ;b
与上述数据对应的图示见下图
下图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH3OH+3O2
2CO2+4H2O。(已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ·mol-1)
(1)该装置中______(填a或b)为电池的负极,其电极反应为____________。
(2)已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中,各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性,即其反应原理可表示为2CH3OH(g)+3O2(g)
2CO2(g)+4H2O(g),试写出该条件下反应的平衡常数表达式K=________;在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高,试判断温度升高时该反应的平衡常K将________(填增大、减小、不变),其反应的正反应速率将________(填增大、减小、不变);逆反应速率将________(填增大、减小、不变);温度升高________(填有利或不利于)电池将化学能转化为电能。
(3)又已知在该条件下H2O(l)=H2O(g) ΔH=+akJ·mol-1;CH3OH(l)= CH3OH(g) ΔH=+b kJ·mol-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量,则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供________mol电子的电量。
正确答案
(1)a;CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
(2);减小;增大;增大;不利
(3)12
铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为:K=_______
②该温度下,在2L盛有粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为________
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
①__________________②_______________
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v) 和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是_____________。
(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式:___________欲使上述体系中浓度增加,可加入的物质是______。
正确答案
(1)①;②
(2)①CO或CO2的生成速率与消耗速率相等;②CO或CO2的质量不再改变(答案合理即可)
(3)b
(4)Al(OH)3H++AlO2-+H2O;盐酸
在相同条件下进行Mg和酸反应的对应实验,相关数据如下
(1)试比较有关量的大小:ν1_________ ν2 、n1___________ n2 (填“>”“=”“<”)
(2)现欲改变条件,使实验Ⅰ中ν1降低,但不改变n1的值,试写出两种可行的方法:
① ______________________②__________________
正确答案
(1)ν1 >ν2;n1 = n2
(2)① 加水稀释 ;② 加入少量醋酸钠固体
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