- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
反应A(g)+B(s)⇌C(g);△H<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率:
(1)升温______; (2)增大压强______; (3)增大容器容积______;
(4)加入A______; (5)加入B______; (6)加正催化剂______.
正确答案
(1)升高温度,化学反应速率加快,故答案为:加快;
(2)增大压强,化学反应速率加快,故答案为:加快;
(3)增大容器容积,反应体系中物质的浓度变小,或认为压强减小,反应速率减慢,故答案为:减慢;
(4)加入A,反应物的浓度增大,所以反应速率加快,故答案为:加快;
(5)反应体系中只有B为纯固体,则加入B,反应速率不变,故答案为:不变;
(6)加正催化剂,反应速率加快,故答案为:加快.
硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一,在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO2和2molO2发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2的转化率随温度的变化如下表所示:
(1)由表中数据判断△H 0(填“>”、“=”或“<”)
(2)能判断该反应是否达到平衡状态的是
A. 容器的压强不变 B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体中SO3的浓度不变 D. C(SO2)=C(SO3)
E. v正(SO2)=v正(SO3) F. v正(SO3)=2v逆(O2)
(3)某温度下经2min反应达到平衡后C(SO2)=0.08mol·L-1.
①0~2min之间,O2的反应速率为 .
②此时的温度为 .③此温度下的平衡常数为 (可用分数表示).
④若将平衡反应混合物的压强增大1倍(假如体积可变),此时Qc为 ,平衡将 向移动。
正确答案
(共10分)(1)(1分)< (2)(2分)A C F
(3)(7分)①0.08mol·L-1·min-1②600 ③ L·mol-1
④ L·mol-1 正
试题分析:(1)由表可知温度越高SO2的转化率越低,故总反应为放热反应,即△H<0。
(2)A.对于反应前后体积变化的反应,容器内压强不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故A正确;
B.容器中气体的密度=m/V,反应前后质量守恒,反应在体积不变的容器中进行,所以气体的密度始终不变,故B错误;
C.达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,反应混合物中,SO3的质量分数不再改变,故C正确;
D.浓度相等不能判读反应达到化学平衡状态,故D错;
E.化学反应中转化的物质的量之比等于化学计量数之比,不能作为判断是否达到化学平衡的依据,故E错误;
F. v正(SO3): v逆(O2)=2:1,表明正逆反应速率相等是平衡状态,故F正确。
(3)①∆ C(SO2)=(0.8mol/2L)-0.08mol·L-1=0.32mol·L-1, v(SO2)=∆ C(SO2)/∆t=(0.32mol·L-1)/2min="0.16" mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)= v(SO2)/2=0.08mol·L-1·min-1。
②由①可知∆ C(SO2)=0.32mol·L-1,故w(SO2)="[(0.32" mol·L-1)*100%]/( 0.8mol/2L)=80.0%,对照表中数据可知温度为600。
③K==(0.32mol·L-1)2/[(0.08mol·L-1)2*0.84 mol·L-1]=
L·mol-1。
点评:本题主要考查化学平衡的计算,题目难度不大,注意三段式计算方法的运用。
影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。实验药品:铜、铁、镁、0.5mol/LH2SO4、2mol/LH2SO4、、18.4mol/LH2SO4
A:甲同学研究的实验报告如下表:
(1)甲同学表中实验步骤②为 。
(2)甲同学的实验目的是 ;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是 。B:乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行实验
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是 。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品 。该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是 。
正确答案
(1)分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁
(2)研究金属本身的性质与反应速率的关系 温度相同
(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间)
(4)镁(或铁)和0.5mol/LH2SO4、2mol/LH2SO4 常温下,镁与18.4mol/LH2SO4反应产生SO2,使对比实验的反应原理不同。18.4mol/LH2SO4使铁钝化
试题分析:(1)要比较不同的金属与硫酸反应的快慢时,三种金属的大小、形状相同应该是相同的,即答案应该是分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁。
(2)由于三种金属是不同的,所以实验目的是研究金属本身的性质与反应速率的关系。比较不同的金属与硫酸反应的快慢时,处理硫酸的浓度、固体的表面积相同以外,溶液的温度应该是相同的。
(3)要比较浓度不同的硫酸与同一种金属反应的反应速率快慢,可以通过测量一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间)。
(4)由于是比较不同浓度的硫酸与金属反应的快慢,所以选择的试剂应该是镁(或铁)和0.5mol/LH2SO4、2mol/LH2SO4。由于常温下,镁与18.4mol/LH2SO4反应产生SO2,使对比实验的反应原理不同,而18.4mol/LH2SO4使铁钝化,所以不能选择浓硫酸。
点评:探究性实验的一般思路
1、准确地把握实验目的。
2、利用已学知识,分析如何实现这个目的--实验原理。
3、结合实验材料,初步确定设计对策--实验方案。
可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);ΔH=Q,试根据图回答:
(1)压强p1比p2________(填“大”、“小”)。
(2)(a+b)比(c+d)________(填“大”、“小”)。
(3)温度t1℃比t2℃________(填“高”、“低”)。
(4)Q值是________(填“正”、“负”)。
正确答案
(1)小 (2)小 (3)高 (4)正
(1)据图(A)可知p2>p1,由p1→p2为增大压强,结果A的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,故逆反应为气体体积减小的反应,即a+b
(2)据图(B)可知,t1>t2,由t2→t1为升温,结果A的含量减小,说明平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,即Q>0。
用纯净的碳酸钙跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如右图所示,分析判断: 段化学反应速率最快, 段收集的二氧化碳最多。
(2)为了减缓上述化学反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是( )
(3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率?
正确答案
(1)EF (1分) EF (1分)(2)AC (2分)
(3)改用较大块的碳酸钙固体,或用于盐酸板应的东西把碳酸钙部分包住等(1分)
试题分析:(1)用纯净的碳酸钙跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体,从图中可以看出EF段比较陡,故EF段的化学反应速率最快,化学反应速率快,则生成的二氧化碳最多;(2)加入蒸馏水,使得反应物的浓度减小,故化学反应速率减小,故A可以选;加入NaCl固体,对该反应的反应速率没有影响,故B不能选;加入NaCl溶液,使得反应物的浓度减小,故化学反应速率减小,故C可以选;加入浓盐酸,则化学反应速率增大,故D不可以选,所以本题选择AC;(3)除了上述方法外,还可以改用较大块的碳酸钙固体,或用于盐酸板应的东西把碳酸钙部分包住,或者是减低温度等等,只要合理即可。
用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体,请回答:
(1)实验过程如下图所示,分析判断________段化学反应速率最快,_______段收集的氢气最多。
(2)将锌粒投入盛有稀盐酸的烧杯中,刚开始时产生H2的速率逐渐加快,其影响因素是 ,一定时间后反应速率逐渐减慢,其原因是
(3)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是( )
E.降低温度
正确答案
(1)EF,EF
(2)该反应放 热,体系温度升高,反应速率加快;盐酸浓度不断减小,反应速率减缓。
(3)A.C.
试题分析:(1)图中的斜率越倾斜,其反应的速率越大,所以EF段化学反应速率最快,反应速率越快,收集的氢气就越多,所以EF段收集的氢气最多;(2)将锌粒投入盛有稀盐酸的烧杯中,刚开始时产生H2的速率逐渐加快,其影响因素是该反应放 热,体系温度升高,反应速率加快;一定时间后反应速率逐渐减慢,其原因是盐酸浓度不断减小,反应速率减缓;(3)减缓上述反应的速率,可以通过使反应物的浓度减小,例如加入蒸馏水,或者是加入某些溶液,例如是加入氯化钠溶液,所以答案为A.C。
点评:本题考查了化学平衡,影响化学反应速率的因素的知识,该题有一定的综合性,难度适中,要注意(3)中,BC中的区别,氯化钠不能减缓其反应速率,但是加入的氯化钠溶液却可以稀释反应物的浓度,从而减缓其反应速率。
在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸___。
(2)质量相同的块状石灰石和粉末状石灰石分别与足量0.1mol/L的盐酸反应,反应速率后者比前者快___。
(3) KI晶体和HgCl2晶体混合无明显现象,若一起投入水中,很快生成红色HgI2___。
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体____。
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢____。
(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol/L的盐酸和1mol/L的盐酸中反应速率不同___。
(7)夏天的食品易霉变,而在冬天则不易发生该现象____。
正确答案
(1)光照
(2)固体颗粒大小
(3)溶剂
(4)催化剂
(5)反应物性质
(6)浓度
(7)温度
汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2的反应:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.某同学为控制污染,对该反应进行研究.
(1)如图1表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图象,根据图象判断反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)为______(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5mol O2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则2000℃时该反应的平衡常数K=______.该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol,则达到平衡后N2的转化率为______.
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置.净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图2所示.写出上述变化中的总化学反应方程式:______.
正确答案
(1)根据图象判断,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,而温度升高,氮气的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度向吸热方向进行,故正反应为吸热反应.
故答案为:吸热
(2)利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量.
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),
起始(mol):10 5 0
反应(mol):1 1 2
平衡(mol):9 4 2
所以平衡常数k==
=
;
令N2转化的物质的量为xmol,则
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),
起始(mol):1 1 0
反应(mol):x x 2x
平衡(mol):1-x 1-x 2x
所以=
,解得x=
,
N2的转化率为×100%=14.3%.
故答案为:;14.3%
(3)NO2为中间产物,反应物为NO、O2、CO,产物为CO2、N2,反应方程式为2NO+O2+4CO=4CO2+N2.
故答案为:2NO+O2+4CO=4CO2+N2
(思维拓展题)某研究学习小组为探究锌与盐酸反应,取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验:
实验一、把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化如图所示:
实验二、把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中,发现放出氢气量减少.
实验三、将不纯的锌片与稀盐酸反应,发现反应速率加快.
实验四、在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液,同样生成氢气速率加快.
问题:
(1)试分析实验一中t1~t2速率变化的主要原因是______,t2~t3速率变化的主要原因是______.
(2)实验二放出氢气量减少的原因是______.
(3)某同学认为实验三和四反应速率加快原因,均因为原电池的存在,你认为是否正确,若不正确,说明原因.若正确写出原电池的电解质溶液、正、负极材料及电极反应.
.
正确答案
(1)开始温度起主要作用,纯锌与稀盐酸反应,放出热量,温度升高,t1~t2速率加快;后期c(H+)起主导作用,随着反应进行c(H+)降低,t2~t3反应速率减慢;
故答案为:纯锌与稀盐酸反应,放出热量,温度升高;随着反应进行c(H+)降低
(2)锌片与FeCl3反应,导致与盐酸反应的锌的质量减少,生成氢气量减少;
故答案为:锌片与FeCl3反应,导致与盐酸反应的锌的质量减少
(3)实验三、实验四构成原电池的本质都是发生反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,
实验三、Zn发生氧化反应,负极材料是Zn,负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极是比锌不活泼的杂质,H+在正极发生还原反应,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电解质溶液是盐酸;
实验四、Zn发生氧化反应,负极材料是Zn,负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,Cu是正极材料,H+在正极发生还原反应,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电解质溶液是盐酸.
故答案为:
将除去氧化膜的镁条插入到稀盐酸溶液中,发现生成氢气的速度变化情况如图所示:
其中t1-t2 速度变化的主要原因是
______
t2-t3 速度变化的主要原因是______.
正确答案
由图可知,t1-t2 速度增大,是因该反应为放热反应,随着反应的进行,温度升高,反应速率逐渐加快;
t2-t3 速度减小,是因随着反应的进行,c(HCl)逐渐减小,反应速率逐渐减慢,
故答案为:该反应为放热反应,随着反应的进行,温度升高,反应速率逐渐加快;随着反应的进行,c(HCl)逐渐减小,反应速率逐渐减慢.
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