内容正文:
专题06 化学反应速率和化学平衡
易错点1 混淆化学反应速率的表示方法
1.将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(g)=2C(g)。反应进行到4 s末,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol。则用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为
A.0.025 mol/(L·s) B.0.0125 mol/(L·s) C.0.05 mol/(L·s) D.0.1 mol/(L·s)
【错因分析】注意要求的是用反应物A的速率来表示,若算成B或C的反应速率,会导致错误。
【试题解析】根据v=Δc/Δt计算。根据4A(g)+B(g)=2C(g),生成C为0.2 mol,反应的A为0.4 mol,则用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为υ(A)= =0.05 mol/(L·s),故选C。
【参考答案】C
1.对化学反应速率表达式的理解
2.化学反应速率的计算方法
(1)利用基本公式:v==。
(2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(Δc)之比=各物质物质的量的变化量(Δn)之比。
(3)“三段式”法计算模板
例如:反应 mA+nBpC
起始浓度/(mol/L) a b c
转化浓度/(mol/L) x
t时刻浓度/(mol/L) a−x b− c+
计算中注意以下量的关系:
①对反应物:c(起始)−c(转化)=c(某时刻);
②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
注意:理解化学反应速率概念应注意的“三点”
(1) 平均速率和瞬时速率:中学化学中,通常所说的化学反应速率一般是指平均速率,即某段时间内的平均反应速率,而不是某时刻的瞬时速率。
(2)化学反应速率越快不等于化学反应现象越明显,如某些中和反应。
(3)同一反应中,同一时间段内用不同物质的物质的量浓度变化表示的反应速率,数值可能不同,但意义相同,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。
1.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
N2
H2
NH3
起始浓度( mol/L)
1.0
3.0
0.2
2s末浓度( mol/L)
0.6
1.8
1.0
4s末浓度( mol/L)
0.4
1.2
1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的化学反应速率时,下列说法错误的是
A.2~4 s内的平均反应速率为0.2 mol·L−1·s−1
B.前4 s内的平均反应速率为0.3 mol·L−1·s−1
C.前2 s内的平均反应速率为0.4 mol·L−1·s−1
D.2 s末的反应速率为0.4 mol·L−1·s−1
易错点2 不理解外界条件对反应速率的影响实质
2.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=−Q kJ· mol−1(Q>0),某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低
【错因分析】本题考查影响化学平衡的因素及图象,注意压强、浓度、催化剂对反应速率及平衡的影响,把握图中速率的关系及点、线、面的意义是解答关键。如果不明白外界因素对化学反应速率的影响,不能抓住影响反应速率的实质(是浓度变化引起的,还是加入催化剂引起的),将会错解。
【试题解析】在分析有关图像时应该注意:v−t图像要分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响;在转化率−时间图像或物质的百分含量−时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡,代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等。A项、增大氧气的浓度,平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变,图中条件变化应为增大压强,故A错误;B项、图Ⅱ中正、逆反应速率同等程度的增大,化学平衡不移动,应为催化剂对反应速率的影响,故B正确;C项、催化剂能同等程度改变正逆反应速率,但平衡不移动,图中条件变化应为压强对平衡的影响,故C错误;D项、图像Ⅲ中乙首先到达平衡状态,则乙的温度高于甲中的温度,故D错误。故选B。
【参考答案】B
外界条件对化学反应速率的影响
中学化学反应速率的实质是某段时间内的平均反应速率,在外界条件不变时,对于可逆反应,化学反应速率一般是由小变大,再变小,最终达到平衡状态。外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响:
(1)增大反应物浓度,瞬时,正反应速率增大,逆反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率,平