内容正文:
热点1 化学反应速率及计算
(2021·浙江1月选考,19)取50 mL 过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2===2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol/L)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法不正确的是( )
A.反应20 min时,测得O2体积为224 mL(标准状况)
B.20~40 min,消耗H2O2的平均速率为0.010 mol/(L·min)
C.第30 min时的瞬时速率小于第50 min 时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
C 解析:反应20 min时,c(H2O2)减小0.40 mol/L,则有n(H2O2)=0.40 mol/L×50×10-3L=0.02 mol,结合化学方程式可知放出O2为0.01 mol,在标准状况下的体积为V(O2)=0.01 mol ×22.4 L/mol=0.224 L=224 mL,A正确;20~40 min,Δc(H2O2)=0.20 mol/L,则有v(H2O2)==0.010 mol/(L·min),B正确;c(H2O2)越大,反应速率越快,第30 min时c(H2O2)大于第50 min时c(H2O2),故第30 min时的瞬时速率大于第50 min 时的瞬时速率,C错误;H2O2分解反应中,可以用H2O2分解酶或Fe2O3代替I-作催化剂,催化H2O2分解反应,D正确。
化学反应速率的计算要点
(1)明确时间变化(Δt)及该时间段内某物质的物质的量Δn(或物质的量浓度的变化Δc);
(2)依据反应速率的定义式“v==”进行计算;
(3)可以根据反应速率与其化学计量数的关系进行计算,要注意题目给出物质的量时,要考虑容器的体积(L)。
►对点训练
1.(2021·浙江6月选考,20)一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O5⇌4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/(mol/L)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol/(L·s)
B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3 930
D 解析:600~1200 s,c(N2O5)的变化量为0.3 mol/L,则此段时间内c(NO2)变化量为0.6 mol/L,故c(NO2)==1.0×10-3 mol/(L·s),A错误;由表中数据可知,反应2 220 s时,N2O5的变化量为1.05 mol/L,其物质的量的变化量为1.05 mol/L×0.1 L=0.105 mol,O2的变化量为0.052 5 mol,故放出O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol× 22.4 L/mol=1.176 L,B错误;反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于其化学计量数之比,2v正(N2O5)=v逆(NO2),C错误;分析表中数据可知,该反应经过1 110 s(600~1 710 s,1 710~2 820 s)后N2O5的浓度会变为原来的,故N2O5的浓度由0.24 mol/L变为0.12 mol/L时,可以推测上表中的x为(2 820+1 110)=3 930,D正确。
热点2 影响化学反应速率的因素
(2021·辽宁卷,12)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol/(L·min)
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol/L时,半衰期为62.5 min
B 解析:由题干图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间更短,故反应速率越大,A正确;由题干图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;由题干图中数据可知,条件①反应速率为v==0.012 mol/(L·min),C正确;反应物消耗一半所需