- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
反应2A(g)+B(g)3C(g),起始时按5∶2的体积比把A、B两气体混合后,充入一体积不变的密闭容器中,在恒定温度下使之反应,达平衡时混合气体中C的体积分数为60%,求:
(1)A、B的转化率。
(2)平衡时混合气体的平均相对分子质量〔设A的相对分子质量为Mr(A),B的相对分子质量为Mr(B)〕。
(3)平衡时压强与起始时相比,有何变化?
正确答案
(1)α(A)=56%,α(B)=70%
(2)
(3)反应前后压强不变
设起始时A为5 mol,则B为2 mol,达平衡时反应的A的物质的量为x。
2A + B3C
起始:5 mol 2 mol 0
转化:x x
x
平衡:(5 mol-x) 2 mol-
x
则=0.6,
x="2.8" mol。
所以,平衡时,A的转化率为56%,B的转化率为70%。
(2)反应前后气体的物质的量不变,所以。
在有催化剂存在的容积可变容器中,保持恒温恒压下,进行如下反应:N2+3H22NH3。已知加入1 mol N2和4 mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3。在相同条件下,保持平衡时各组分的百分含量不变,对①~③状态填空:
正确答案
①1.5a ②00.5 ③2(n-4m)(n-3m)a
由于起始 (N2)∶n(H2)=1∶4,则当起始以1 mol NH3通入时,达到相同的平衡状态时,须通入0.5 mol的H2;若起始通入m mol N2和n mol H2,并通入x mol NH3,则有:
N2 + 3H2 2NH3
①起始:1 4 0
平衡: 1- 4-
a a
转化:
x x
②起始:(m+)∶(n+
x)=1∶4,
所以x=2(n-4m)。
由于平衡时n(NH3)∶n始(N2)=a∶1,
则③平衡时n(NH3)∶[m+(n-4m)]=a∶1,
n(NH3)=a(n-3m)。
下图为将Zn投入一定浓度体积的H2SO4中,解释图像的成因(纵坐标为H2的生成速率)
正确答案
详见解析
由图像可知氢气的生成速率随时间先后由慢到快,然后又由快到慢,反应体系中硫酸所提供的氢离于浓度由大到小。若氢气的生成速率由其决定,速率的变化趋势也应由快到慢,反应前半程的原因只能是温度所致,锌与硫酸反应时放热,体系温度逐渐升高,温度对反应速率的影响占主导地位,一定时间后,硫酸的浓度下降占据主导地位,因而氢气的生成速率随时间先由慢到快,然后又由快到慢。
KClO3与NaHSO3间的氧化还原反应生成Cl-和的速率与时间关系如下图,已知反应速率随c(H+)的增加而加快,试说明
(1)为什么反应开始时,反应速率增大?
(2)反应后期,反应速率逐渐降低的主要原因是___________。
正确答案
见解析
KClO3与NaHSO3间的氧化还原反应为:。显然,该反应有H+生成,且随着反应的进行,H+的物质的量浓度会越来越大。所以,反应开始时,反应速率逐渐增大。到了反应后期,
和
不断消耗,其浓度也就越来越小,反应速率自然也就逐渐降低了。
影响化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。他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响化学反应速率的因素。
甲同学的实验报告如下表:
(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,还需要控制实验的条件是_____________________________;
乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,
利用右图所示装置进行定量实验。
(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是_________________________。
正确答案
(1)分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
(2)研究金属(反应物)本身的性质与反应速率的关系;温度相同
(3)测定一定时间内产生气体的体积或产生一定体积的气体所需时间
(4)Mg(或Fe)、0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸)
略
可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);△H=-Q。达到平衡后,改变温度使平衡发生移动,气体的平均相对分子质量如何变化?
正确答案
答案见解析
该反应中当温度改变使平衡移动时,每增加(或减小)1mol(或xmol)气体,气体的质量就增加(或减小)12g(或12xg)
设原平衡时气体的总质量为m(m>12x),气体总物质的量为n(n>x)。
则有=(m/n)
当温度升高、平衡右移后,=(m+12x)/(n+x)
当温度降低、平衡左移后,=(m-12x)/(n-x)
(1)温度升高平衡右移时:
[(m+12x)/(n+x)]-(m/n)=[x(12n-m)]/[n(n+x)]
讨论:
①若m>12n,则12n-m<0减小;
②若m=12n,则12n-m=0不变;
③若m<12n,则12n-m>0增大。
(2)温度降低平衡左移时:
讨论:
①若m>12n,则12n-m<0增大;
②若m=12n,则12n-m=0不变;
③若m<12n,则12n-m>0减小。
在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图2-36)。
容器中发生以下反应:N2+3H22NH3(正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体为7体积。据此完成下列问题:
图2-36
(1)保持上述温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同。那么:
①若a=1,c=2,则b=_________,在此情况下,反应起始时将向(填“正”或“逆”)反应方向进行。②若需规定起始时,反应向逆方向进行,则c的范围是_________。
(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是____________,原因是________________________。
正确答案
(1)①3 逆 ②1<c≤4
(2)降温因为6.5<7,上述平衡向缩小气体体积的方向移动,即向正反应方向移动
因为温度不变,活塞与大气相通,即压强不变,条件为同温同压。
(1) ①N2 + 3H22NH3
标准量: 2体积 6体积 0
NH3转化量:1体积 3体积 2体积
现欲使其达到相同的平衡,则H2的量b为3体积。而此时加入的N2、H2、NH3的总体积为(1+3+2)=6体积,小于平衡时的7体积,故反应应向气体总体积扩大的方向进行,即向逆反应方向进行。
(5分)在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:mA(g)+nB(g) pC(g)。
(1)欲使A与B的转化率等于m:n ,则起始加入A、B的物质的量之比为
(2)充入一定量的A、B,若在不同条件下C的体积分数随时间的变化如图1—1所示,则:
m+n p(填“>”、“<”或“=”),
T1 T2填(“>”、“<”或“=”),
该反应的△H 0(“>”、“<”或“=”)。
(3)一定条件下,从正反应开始达到化学平衡过程中,混和气体的平均相对分子质量随时间的变化如图1—2所示。若在恒温恒容的条件下,向原平衡体系中再通入一定量的C,则体系中气体的平均相对分子质量将 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)
正确答案
(每空1分,共5分)
(1)1:1 (2)<,>,>。(3)不变
略
室温下,水溶液体系中的化学反应I— + OCl— = OI— + Cl—的反应物初始浓度、溶液中的OH—初始浓度及初始速率间的关系如下表所示:
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=" k" [I—]1 [OCl—]b [OH—]c(温度一定时,k为常数)。
(1)为开展实验1,某同学取5mL0.02mol·L-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为 ;
(2)实验2中,a=" " ;
(3)设计实验2和实验4的目的是 ;
(4)计算b、c值:b=" " ;c= ;
(5)若实验编号4的其它浓度不变,仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13,反应的初始速率v=" " 。
正确答案
略
(4分)将影响反应速率条件的编号填在空格处。
正确答案
A C B D
略
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