内容正文:
专题06 化学反应的速率
考点01 化学反应速率及其测定
考点02 化学反应速率的计算和比较
考点03 影响化学反应速率的因素
考点04 基元反应与反应机理
考点05 反应历程与活化能
考点06 化学反应速率常数与速率方程
考点07 化学反应速率的图像
▉考点01 化学反应速率及其测定
1.化学反应速率的概念及其表示方法
2.化学反应速率的测定
(1)测定原理
利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定:如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定:如反应体系颜色的变化。在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
▉考点02 化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算方法
(1)公式法:v=或v=。
(2)“三段式” 法
①计算步骤:写出化学方程式,列出各反应物和生成物的起始量、转化量、某时刻量,再根据变化量之比等于化学计量数之比,列出关系式计算。
②计算模式
mA + nB === pC
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+
v(A)= mol/(L·min),
v(B)= mol/(L·min),
v(C)= mol/(L·min)。
③注意事项
a.对于反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
b.对于生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
2.化学反应速率的比较方法
(1)“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
(2)“二化”:将不同物质的化学反应速率转化为同一物质的化学反应速率,或不同物质分别除以相应物质的化学计量数。
(3)“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。例如,反应aA+bB===cC,不同条件下其反应速率分别用v(A)与v(B)表示,要比较其反应速率的大小,需比较与的大小,若>,则A表示的反应速率比B表示的反应速率大。
【易错警示】化学反应速率的计算误区
(1)忽视反应容器的容积
某些试题不是直接给出反应物或生成物的物质的量浓度,而是给出物质的量及容器的容积。解答这类题目时,不要想当然地认为容器的容积为1 L,从而导致出错。
(2)忽视统一单位
部分涉及反应速率计算的题目中,时间单位(s、min)与反应速率的单位(mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1)不统一,如给出的时间单位为min,要求的反应速率单位为mol·L-1·s-1,此时就需要将min换算为s,否则就会出现计算错误。
3.化学反应速率的比较方法
(1)定性比较
通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
(2)定量比较
①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
②“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大。
③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
▉考点03 影响化学反应速率的因素
1.纯液体和固体的反应速率的影响因素分析
纯液体和固体浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化,故影响反应速率。
2.压强对化学反应速率影响的分析
(1)恒温时
增大压强体积缩小反应速率增大。
(2)恒温恒容时
①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。
②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体,下同) 总压强增大,但反应混合物的各组分浓度没有改变,反应速率不变。
(3)恒温恒压时
充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度减小反应速率减小。
3.温度对化学反应速率影响的分析
升高温度,可以增加分子能量,增大活化分子百分数,且加快分子运动,增大分子的碰撞频率,因此升高温度可以加快化学反应的速率。反之,降低温度可以减小化学反应的速率。
4.催化剂对化学反应速率的影响
(1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,故能改变反应达到平衡的时间,但催化剂不能改变反应物的浓度和反应的平衡常数,所以催化剂不能使化学平衡发生移动,不能改变反应物的转化率。
(2)理论解释:使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。
(3)用催化剂催化的反应,由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才能达到最大,故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。
【归纳总结】
外界因素
对化学反应速率的影响
注意事项
浓度
其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
①此规律只适用于气体或溶液的反应,对于固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
②对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变
压强
对于有气体参加的化学反应,在温度、体积一定的条件下,增大压强,反应物的浓度增大,化学反应速率增大;减小压强,反应物的浓度减小,化学反应速率减小
①压强只对有气体参加的反应的速率有影响。
②压强对反应速率的影响是通过浓度对反应的影响实现的
温度
其他条件不变时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减慢
①温度对反应速率影响的规律,对吸热反应、放热反应都适用。
②若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,反之均减小
催化剂
催化剂加快化学反应速率
同等程度的影响正、逆反应速率
其他因素
接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场等均能影响化学反应速率
【特别提醒】解答压强对化学反应速率影响的关键——弄清“真”变还是“假”变
若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变,否则是“假”变。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
(1)恒温恒容时
①充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大。
②充入不参与反应的气体(如He、N2等)→引起总压增大,各物质的浓度不变→反应速率不变。
2恒温恒压时,充入不参与反应的气体如He、N2等→引起体积增大→各反应物浓度减少→反应速率减小。
▉考点04 基元反应与反应机理
1.基元反应:
大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应称为基元反应。例如H·+O2―→·OH+O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。
2.反应历程
(1)含义:基元反应构成的反应序列。
(2)特点
①反应不同,反应历程不相同。
②同一反应,在不同条件下的反应历程也可能不同。
(3)决定因素:反应历程由反应物的结构和反应条件决定。
(4)作用:反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。
3.从反应机理角度对化学反应的分类
(1)对于由多个基元反应组成的化学反应,其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。
(2)微粒H·、·OH和O·存在未成对电子,它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基反应活性很强,寿命极短。
4.有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度:反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(2)压强:增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度:微观解释:升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(4)催化剂:使用催化剂→改变了反应的历程(如下图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
▉考点05 反应历程与活化能
1.基元反应、过渡态理论及活化能
(1)基元反应:研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成,往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。
(2)过渡态理论:过渡态理论认为,反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物,而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态,并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态。
2.多步反应的活化能及与速率的关系
(1)多步反应的活化能:一个化学反应由几个基元反应完成,每一个基元反应都经历一个过渡态,及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2),而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值,没有实际物理意义。
(2)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
3.催化剂与活化能
(1)催化剂的催化机理:催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能,使反应易于发生,速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径,降低反应的活化能。
(2)催化反应一般过程(简化的过程):
①反应物扩散到催化剂表面;
②反应物被吸附在催化剂表面;
③被吸附的反应物发生化学反应生成产物;
④产物的解吸。
▉考点06 化学反应速率常数与速率方程
1.速率常数
(1)含义
速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同浓度的条件下,可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
(2)应用
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,在恒温条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
2.速率方程
(1)含义
一定温度下,对于基元反应其化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
(2)实例
对于基元反应:aA+bB===gG+hH,则v=k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如:①SO2Cl2SO2+Cl2
v=k1·c(SO2Cl2)
②2NO22NO+O2 v=k2·c2(NO2)
③2H2+2NON2+2H2O
v=k3·c2(H2)·c2(NO)
3.速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数。同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。
▉考点07 化学反应速率的图像
1.全程速率—时间图像
例如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因:
(1)AB段(v增大),反应放热,溶液温度逐渐升高,v增大。
(2)BC段(v减小),溶液中c(H+)逐渐减小,v减小。
2.物质的量(或浓度)—时间图像
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息
①X、Y是反应物,Z是生成物。
②t3 s时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应,该反应是可逆反应。
③0~t3 s时间段:Δn(X)=n1-n3mol,Δn(Y)=n2-n3mol,Δn(Z)=n2mol。
(2)根据图像可进行如下计算
①某物质的平均速率、转化率,如v(X)= mol·L-1·s-1;Y的转化率=×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比,X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
【方法技巧】由n(或c)~t图像确定化学方程式的方法
(1)看趋势,定位置
观察图像,n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物,反之为生成物。
(2)看变化量,定系数
由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量,从而确定各物质的化学计量数。
(3)看是否共存,定符号
根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完),从而判断该反应是否为可逆反应,确定在方程式中用“===”还是“”。
3.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
图像
图像分析
(1)其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度增大而增大
(2)其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而增大
(3)有气体参加的反应,化学反应速率随着压强的增大而增大
(4)有气体参加的反应,化学反应速率随着容器容积的增大而减小
(5)分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大
4.可逆反应的速率—时间(vt)图像
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
任一平
衡体系
增大反应物的浓度
v(正)、v(逆)均增大,且v′(正)>v′(逆)
正向移动
减小反应物的浓度
v(正)、v(逆)均减小,且v′(逆)>v′(正)
逆向移动
增大反应产物的浓度
v(正)、v(逆)均增大,且v′(逆)>v′(正)
逆向移动
减小反应产物的浓度
v(正)、v(逆)均减小,且v′(正)>v′(逆)
正向移动
正反应方向为气体体积增大的放热反应
增大压强或升高温度
v(正)、v(逆)均增大,且v′(逆)>v′(正)
逆向移动
减小压强或降低温度
v(正)、v(逆)均减小,且v′(正)>v′(逆)
正向移动
任意平衡或反应前后气体系数和相等的平衡
正催化剂或增大压强
v(正)、v(逆)同等倍数增大
平衡不移动
负催化剂或减小压强
v(正)、v(逆)同等倍数减小
1.下列生产生活中需要增大化学反应速率的是
A.铁桥生锈
B.牛奶变质
C.塑料老化
D.高炉炼铁
【答案】D
【解析】A.铁桥生锈是金属的腐蚀,在生活中要减少金属的腐蚀,A不符合题意;
B.牛奶变质影响人类身体健康,应降低反应速率,B不符合题意;
C.塑料老化消耗人类生活中使用的塑料产品,应降低反应速率,C不符合题意;
D.高炉炼铁即为工业炼铁,需要增大反应速率,D符合题意;
故选D。
2.在实验室用物质的量浓度为2mol/L的 H2SO4溶液与锌块反应制取H2,下列措施可加大H2产生速率的是
A.降低温度 B.加入少量Na2SO4固体
C.将锌块换成锌粉 D.改用1mol/L 的H2SO4溶液
【答案】C
【解析】A.降低温度会减慢反应速率,A项不符合题意;
B.固体不参与反应,对反应速率没有影响,B项不符合题意;
C.锌粒改为锌粉增大接触面积,可以加快反应速率,C项符合题意;
D.改用1mol/L 的溶液反应,硫酸的浓度减小,会减慢反应速率,D项不符合题意;
故选C。
3.密闭容器中发生的反应 ,其他条件相同时,改变一个因素对化学反应速率的影响,下列说法不正确的是
A.加入碳的量,化学反应速率不变
B.升高温度,化学反应速率增大
C.缩小体积,化学反应速率增大
D.保持压强不变,充入一定量的,化学反应速率不变
【答案】D
【解析】A.往反应中加入固体,不会影响化学反应速率,A正确;
B.升高温度可以增大化学反应速率,B正确;
C.缩小体积等于增大反应物浓度,反应速率增大,C正确;
D.保持压强不变,充入一定量的氦气,容器体积变大,反应物浓度减小,化学反应速率减小,D错误;
故选D。
4.某化学学习小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,用0.30酸性溶液与0.05 溶液的反应来进行实验验证。实验方案及结果如下表(忽略溶液体积变化)。
物理量
实验编号
V(蒸馏水)/mL
m(固体)/g
t/℃
甲
①
3.0
0
3.0
0
30
②
2.0
a
3.0
0
30
③
3.0
0
3.0
0
55
④
3.0
0
3.0
0.1
30
已知
下列说法不正确的是
A.表格中物理量甲表示溶液褪色时间
B.实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
C.若实验①②探究浓度对化学反应速率的影响,则a=2.0
D.实验①④探究的是对化学反应速率的影响
【答案】C
【解析】A.可用高锰酸钾溶液褪色需要的时间判断反应结束的时间,故表格中物理量甲表示溶液褪色时间,A 正确;
B.实验①③的改变的条件为温度不同,即探究的是温度对化学反应速率的影响,B正确;
C.实验①②探究浓度对化学反应速率的影响,需要保证其他物质的浓度不变,只改变的浓度,发生改变,总体积不变,则a =1.0,C错误;
D.实验①④中改变的条件是实验④中添加了催化剂,探究的是对化学反应速率的影响,D正确;
故答案选C。
5.适量铁粉与的稀盐酸反应,以下方法不能加快此反应速率的是
A.适当升高温度 B.滴入几滴硫酸铜溶液
C.加入少量醋酸钠固体 D.加几滴浓硫酸
【答案】C
【解析】A.适当升高温度,反应速率加快,A不符合题意;
B.滴入几滴硫酸铜溶液,置换出铜单质,形成Fe−Cu−盐酸原电池,加快反应速率,B不符合题意;
C.加入少量醋酸钠固体,醋酸根和氢离子反应生成醋酸,氢离子浓度减低,反应速率减慢,C符合题意;
D.加几滴浓硫酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,D不符合题意;
故选C;
6.已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O) C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
【答案】D
【分析】反应速率比等于系数比;
【解析】A.,A错误;
B.,B错误;
C.,C错误;
D.,D正确;
故选D。
7.工业合成氨时,既要使原料的转化率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气体中分离出
A.③④⑤ B.②⑤ C.② D.②③
【答案】C
【解析】合成氨的方程式为 ,在反应后气体体积减小,压强减小,该反应是放热反应,据此回答;
①减压使平衡逆反应方向移动,且反应速率减慢,故①错误;
②加压使平衡正反应方向移动,且反应速率加快,故②正确;
③升温虽然可以加快反应速率,但是使平衡向逆反应方向移动,故③错误;
④降温虽然平衡向合成氨方向移动,但是减少单位体积内的活化分子数,有效碰撞减少,反应速率减慢,故④错误;
⑤及时从平衡混合气体中分离出 NH3,虽然生成物的浓度减小,反应向正反应方向移动,但是达到新平衡后,气体浓度都比原来平衡小,所以速率慢,故⑤错误;
故选C。
8.将盐酸滴到碳酸钠粉末上,能使反应的最初速率加快的是
A.盐酸浓度不变,使用量增大一倍 B.盐酸浓度增加一倍,用量减至一半
C.增大Na2CO3粉末的量 D.把盐酸换为浓硫酸
【答案】B
【解析】A.盐酸浓度不变,使用量增大一倍,不影响反应速率,A错误;
B.盐酸浓度增加一倍,用量减至一半,使反应的最初速率加快,B正确;
C.Na2CO3粉末为固体,改变固体的量不影响反应速率,C错误;
D.浓硫酸中c(H+)非常小,和Na2CO3粉末反应非常慢,D错误;
故选B。
9.反应在一密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量
②将容器体积缩小一倍
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使体系体积增大
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】A
【解析】①往反应中加入固体物质,不会影响化学反应的速率,①符合题意;
②将容器的体积减小一半,等价于将整个反应体系的压强增大了一倍,气体物质的浓度增大,所以会使反应速率增大,②不符合题意;
③保持体积不变,充入使容器内总压强增大,但是不参加反应,容器内各物质的浓度没有改变,所以不影响化学反应速率,③故符合题意;
④恒压时,充入使容器体积增大,压强虽然不变,但各物质的浓度减小,所以化学反应速率会减小,④不符合题意;
故选A。
10.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
C.温度升高,反应所需活化能减少,反应速率增大
D.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
【答案】B
【解析】A.增大反应物浓度,单位体积内分子总数增多,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,碰撞次数增多,反应速率增大,故A错误;
B.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,单位体积内分子总数增多,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,碰撞次数增多,反应速率增大,故B正确;
C.温度升高,反应的活化能不变,单位体积内分子总数不变,活化分子数目增多,活化分子百分数增多,碰撞次数增多,反应速率增大,故C错误;
D.选用适当的催化剂,降低反应所需的活化能,单位体积内分子总数不变,活化分子数目增多,活化分子百分数增多,碰撞次数增多,反应速率增大,故D错误;
综上所述,答案为B。
11.对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. mol⋅L⋅s B. mol⋅L⋅s
C. mol⋅L⋅s D. mol⋅L⋅min
【答案】A
【分析】将选项中的速率都转化为用A物质表示的反应速率且统一单位。
【解析】A.v(A)=0.3mol·L-1·s-1;
B.v(B)=0.4mol·L-1·s-1,此时v(A)=v(B)≈0.133mol·L-1·s-1;
C.v(C)=0.5mol•L-1•s-1,此时v(A)=v(C)=0.25 mol·L-1·s-1;
D.v(D)=0.8mol•L-1•min-1,此时v(A)=v(D)=0.4mol•L-1•min-1≈0.0067mol•L-1•s-1;
综上所述,反应速率最大的为0.3mol·L-1·s-1,故选A。
12.下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.高炉炼铁,把铁矿石粉碎
B.工业合成,增大反应混合物的压强
C.催化氧化,用空气代替氧气
D.分解制取时,添加少量
【答案】C
【解析】A.将铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,从而加快反应速率,故A不选;
B.增大反应加强,可以加快反应速率,故B不选;
C.用空气代替氧气,降低了氧气的浓度,化学反应速率减慢,故选C;
D.KClO3分解制氧气时,添加少量MnO2,可作为该反应的催化剂,大大加快反应速率,故D不选。
故答案为C。
13.下列条件一定能使反应速率加快的是
①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入
A.全部 B.①②⑤ C.② D.②③
【答案】C
【解析】①若反应物是纯固体或纯液体,增加反应物的物质的量不能使反应速率加快,①不选;
②升高温度一定能提高活化分子的百分含量,从而加快反应速率,②选;
③缩小反应容器的体积可以增大压强,压强只对含有气体的体系有影响,若反应中不含气体,则该条件无法加快反应速率,③不选;
④若反应物是加入的反应物是纯固体或纯液体,则不会影响反应速率,④不选;
⑤MnO2不是所有反应的催化剂,对于不用MnO2做催化剂的反应,加MnO2不会影响反应速率;⑤不选;
综上所述,故选C。
14.可逆反应:,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,据此分析判断。
【解析】A.=0.15 mol/(L•min);
B.=0.3 mol/(L•min);
C.=0.2 mol/(L•min);
D.=0.6 mol/(L•min);
故反应速率v(D)>v(B)>v(C)>v(A),最快的答案选D。
15.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是
A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.降低温度
【答案】C
【解析】A.若反应物为纯固体或纯液体,增大反应物的量,反应速率不变,A不符合题意;
B.若反应中没有气体参加和生成,为溶液中的反应,则增加压强,反应速率不变,B不符合题意;
C.因升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快,D符合题意;
D.降低温度,化学反应速率一定是减慢的,C不符合题意;
答案选C。
16.是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生反应:。一定温度时,向2L密闭容器中通入,部分实验数据见下表:
时间
0
500
1000
1500
0.50
0.35
0.25
0.25
下列说法正确的是
A.500s时的物质的量为
B.平衡后,升高温度,正反应速率先减小后增大
C.平衡后,要使平衡常数增大,改变的条件是升高温度
D.1000s时将容器的体积缩小一半,重新达到平衡时,
【答案】C
【解析】A.500s内N2O5浓度变化为0.5mol/L-0.35mol/L=0.15mol/L,浓度变化量之比等于方程式系数比,O2的浓度为0.075mol/L,物质的量为0.075mol/L×2L=0.15mol,故A错误;
B.升高温度,正逆反应速率均加快,该反应是吸热反应,升温正反应速率增大程度较大,平衡正移,随后正反应速率减小,故B错误;
C.平衡常数只受温度影响,该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故C正确;
D.1000s时反应达到平衡,平衡时c(N2O5)=0.25mol/L,将容器的体积缩小一半,若平衡不移动,此时N2O5浓度为0.5mol/L,但体积减小,压强增大,平衡向逆向移动,则达到新平衡时c(N2O5)>0.50mol/L,故D错误;
故选:C。
17.将3molA和2.5molB充入2L的恒容密闭容器中,发生的反应:3A(g)+B(g) C(g)+2D(g),5min后反应达到平衡,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min) B.平衡时,C的浓度为0.125mol/L
C.平衡时,的转化率为 D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
【答案】C
【分析】5min后反应达到平衡时,D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),则D的物质的量为0.1mol/(L·min) ×5min×2L=1mol,由题意可建立如下三段式:
【解析】A.由反应速率之比等于化学计量数之比可知,A的平均反应速率为0.1mol/(L·min) ×=0.15mol/(L·min),故A错误;
B.由三段式数据可知,C的浓度为=0.25mol/L,故B错误;
C.由三段式数据可知,B的转化率为×100%=20%,故C正确;
D.由平衡时,容器内压强为可知,平衡时,容器内压强之比等于气体物质的量之比=,故D错误;
故选C。
18.T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.2s内,B的平均反应速率为
B.化学计量数之比
C.A的平衡转化率为25%
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
【答案】D
【解析】A.0~12s内∆c(A)=0.6mol/L,∆c(B)=0.2mol/L,0.6:0.2=3:1,由可知b=1,前2s内A浓度变化0.8-0.5=0.3mol/L,则平均反应速率v(A)==0.15mol/(L•s),由反应速率之比等于系数比,B的平均反应速率为v(B)= v(A)= 0.05mol/(L•s),故A错误;
B.反应中各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比;12s内,A浓度变化0.6mol/L,B浓度变化0.2mol/L,C浓度变化=0.4mol/L,三者浓度变化比值为3:1:2,则b:c=1:2,故B错误;
C.反应进行到12s达到平衡状态,A的平衡转化率为,故C错误;
D.前12s内,A浓度变化0.6mol/L,A物质的量变化0.6mol/L×2L=1.2mol,根据ΔH=-QkJ•mol-1,则12s内A和B反应放出的热量为×QkJ=0.4QkJ,故D正确;
故选:D。
19.某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)=cC(g),12s时生成C的物质的量为0.6mol(反应过程如图所示)。下列说法中正确的是
A.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
B.2s时,用A表示的反应速率为0.15mol•L﹣1•s﹣1
C.化学计量数之比b:c=1:3
D.12s时的压强与起始时的压强之比为8:13
【答案】D
【解析】A.图中交点时A、B的浓度相等,但浓度继续变化,则没有达到平衡状态,如达到平衡状态,各物质的浓度不变,故A错误;
B.2s时,A的浓度变化=0.8mol/L﹣0.5mol/L=0.3mol/L,则2s内反应速率v===0.15mol•L﹣1•s﹣1,而不是瞬时速率,故B错误;
C.A的浓度变化=0.8mol/L﹣0.2mol/L=0.6mol/L,A表示的反应速率==0.05mol/(L•s),B的浓度变化=0.5mol/L﹣0.3mol/L=0.2mol/L,计算B的反应速率==mol/(L•s),C的反应速率==mol/(L•s),速率之比等于化学方程式计量数之比,3:b:c=0.05::,b=1,c=1.5,化学计量数之比b:c=2:3,故C错误;
D.平衡时A的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol,B的物质的量为0.3mol/L×2L=0.6mol,C的物质的量为0.6mol,则总物质的量为1.6mol,起始时总物质的量为2.6mol,则12s时的压强与起始时的压强之比为8:13,故D正确;
答案选D。
20.以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A.实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1
【答案】D
【解析】A.根据反应方程式可得5H2C2O4~2,由实验数据分析可知,n(KMnO4)=4×10-3L×0.01mol·L-1=4×10-5mol,刚好与之反应的n(H2C2O4)=n(KMnO4)=1×10-4mol,若是0.1mol/L的H2C2O4溶液,所需体积为1mL,故在这三个实验中,所加H2C2O4溶液均过量,故A正确;
B.在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;
C.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1,故D错误;
本题选D。
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专题06 化学反应的速率
考点01 化学反应速率及其测定
考点02 化学反应速率的计算和比较
考点03 影响化学反应速率的因素
考点04 基元反应与反应机理
考点05 反应历程与活化能
考点06 化学反应速率常数与速率方程
考点07 化学反应速率的图像
▉考点01 化学反应速率及其测定
1.化学反应速率的概念及其表示方法
2.化学反应速率的测定
(1)测定原理
利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定:如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定:如反应体系颜色的变化。在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
▉考点02 化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算方法
(1)公式法:v=或v=。
(2)“三段式” 法
①计算步骤:写出化学方程式,列出各反应物和生成物的起始量、转化量、某时刻量,再根据变化量之比等于 之比,列出关系式计算。
②计算模式
mA + nB === pC
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+
v(A)= mol/(L·min),
v(B)= mol/(L·min),
v(C)= mol/(L·min)。
③注意事项
a.对于反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
b.对于生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
2.化学反应速率的比较方法
(1)“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
(2)“二化”:将不同物质的化学反应速率转化为同一物质的化学反应速率,或不同物质分别除以相应物质的化学计量数。
(3)“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。例如,反应aA+bB===cC,不同条件下其反应速率分别用v(A)与v(B)表示,要比较其反应速率的大小,需比较与的大小,若>,则A表示的反应速率比B表示的反应速率大。
【易错警示】化学反应速率的计算误区
(1)忽视反应容器的容积
某些试题不是直接给出反应物或生成物的物质的量浓度,而是给出物质的量及容器的容积。解答这类题目时,不要想当然地认为容器的容积为1 L,从而导致出错。
(2)忽视统一单位
部分涉及反应速率计算的题目中,时间单位(s、min)与反应速率的单位(mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1)不统一,如给出的时间单位为min,要求的反应速率单位为mol·L-1·s-1,此时就需要将min换算为s,否则就会出现计算错误。
3.化学反应速率的比较方法
(1)定性比较
通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
(2)定量比较
①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
②“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大。
③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
▉考点03 影响化学反应速率的因素
1.纯液体和固体的反应速率的影响因素分析
纯液体和固体浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化,故影响反应速率。
2.压强对化学反应速率影响的分析
(1)恒温时
增大压强体积缩小反应速率 。
(2)恒温恒容时
①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速 。
②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体,下同) 总压强增大,但反应混合物的各组分浓度没有改变,反应速率 。
(3)恒温恒压时
充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度减小反应速率 。
3.温度对化学反应速率影响的分析
升高温度,可以增加分子能量,增大活化分子百分数,且加快分子运动,增大分子的碰撞频率,因此升高温度可以 化学反应的速率。反之,降低温度可以 化学反应的速率。
4.催化剂对化学反应速率的影响
(1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,故能改变反应达到平衡的时间,但催化剂不能改变反应物的浓度和反应的 ,所以催化剂不能使化学平衡 ,不能改变反应物的 。
(2)理论解释:使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。
(3)用催化剂催化的反应,由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才能达到最大,故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。
【归纳总结】
外界因素
对化学反应速率的影响
注意事项
浓度
其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
①此规律只适用于气体或溶液的反应,对于固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
②对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变
压强
对于有气体参加的化学反应,在温度、体积一定的条件下,增大压强,反应物的浓度增大,化学反应速率增大;减小压强,反应物的浓度减小,化学反应速率减小
①压强只对有气体参加的反应的速率有影响。
②压强对反应速率的影响是通过浓度对反应的影响实现的
温度
其他条件不变时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减慢
①温度对反应速率影响的规律,对吸热反应、放热反应都适用。
②若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,反之均减小
催化剂
催化剂加快化学反应速率
同等程度的影响正、逆反应速率
其他因素
接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场等均能影响化学反应速率
【特别提醒】解答压强对化学反应速率影响的关键——弄清“真”变还是“假”变
若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变,否则是“假”变。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
(1)恒温恒容时
①充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大。
②充入不参与反应的气体(如He、N2等)→引起总压增大,各物质的浓度不变→反应速率不变。
2恒温恒压时,充入不参与反应的气体如He、N2等→引起体积增大→各反应物浓度减少→反应速率减小。
▉考点04 基元反应与反应机理
1.基元反应:
大多数化学反应都是分几步完成的,其中的 反应称为基元反应。例如H·+O2―→·OH+O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。
2.反应历程
(1)含义:基元反应构成的反应序列。
(2)特点
①反应不同,反应 相同。
②同一反应,在不同 下的反应历程也可能不同。
(3)决定因素:反应历程由 决定。
(4)作用:反应历程的差别造成了 的不同。
3.从反应机理角度对化学反应的分类
(1)对于由多个基元反应组成的化学反应,其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。
(2)微粒H·、·OH和O·存在未成对电子,它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基反应活性很强,寿命极短。
4.有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度:反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(2)压强:增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度:微观解释:升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(4)催化剂:使用催化剂→改变了反应的历程(如下图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
▉考点05 反应历程与活化能
1.基元反应、过渡态理论及活化能
(1)基元反应:研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成,往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。
(2)过渡态理论:过渡态理论认为,反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物,而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态,并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态。
2.多步反应的活化能及与速率的关系
(1)多步反应的活化能:一个化学反应由几个基元反应完成,每一个基元反应都经历一个过渡态,及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2),而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值,没有实际物理意义。
(2)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
3.催化剂与活化能
(1)催化剂的催化机理:催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能,使反应易于发生,速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径,降低反应的活化能。
(2)催化反应一般过程(简化的过程):
①反应物扩散到催化剂表面;
②反应物被吸附在催化剂表面;
③被吸附的反应物发生化学反应生成产物;
④产物的解吸。
▉考点06 化学反应速率常数与速率方程
1.速率常数
(1)含义
速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同浓度的条件下,可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
(2)应用
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,在恒温条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
2.速率方程
(1)含义
一定温度下,对于基元反应其化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
(2)实例
对于基元反应:aA+bB===gG+hH,则v=k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如:①SO2Cl2SO2+Cl2
v=k1·c(SO2Cl2)
②2NO22NO+O2 v=k2·c2(NO2)
③2H2+2NON2+2H2O
v=k3·c2(H2)·c2(NO)
3.速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数。同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。
▉考点07 化学反应速率的图像
1.全程速率—时间图像
例如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因:
(1)AB段(v增大),反应放热,溶液温度逐渐升高,v增大。
(2)BC段(v减小),溶液中c(H+)逐渐减小,v减小。
2.物质的量(或浓度)—时间图像
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息
①X、Y是反应物,Z是生成物。
②t3 s时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应,该反应是可逆反应。
③0~t3 s时间段:Δn(X)=n1-n3mol,Δn(Y)=n2-n3mol,Δn(Z)=n2mol。
(2)根据图像可进行如下计算
①某物质的平均速率、转化率,如v(X)= mol·L-1·s-1;Y的转化率=×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比,X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
【方法技巧】由n(或c)~t图像确定化学方程式的方法
(1)看趋势,定位置
观察图像,n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物,反之为生成物。
(2)看变化量,定系数
由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量,从而确定各物质的化学计量数。
(3)看是否共存,定符号
根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完),从而判断该反应是否为可逆反应,确定在方程式中用“===”还是“”。
3.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
图像
图像分析
(1)其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度 而增大
(2)其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而
(3)有气体参加的反应,化学反应速率随着压强的增大而
(4)有气体参加的反应,化学反应速率随着容器容积的增大而
(5)分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而
4.可逆反应的速率—时间(vt)图像
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
任一平
衡体系
增大反应物的浓度
v(正)、v(逆)均增大,且v′(正)>v′(逆)
减小反应物的浓度
v(正)、v(逆)均减小,且v′(逆)>v′(正)
增大反应产物的浓度
v(正)、v(逆)均增大,且v′(逆)>v′(正)
减小反应产物的浓度
v(正)、v(逆)均减小,且v′(正)>v′(逆)
正反应方向为气体体积增大的放热反应
增大压强或升高温度
v(正)、v(逆)均增大,且v′(逆)>v′(正)
减小压强或降低温度
v(正)、v(逆)均减小,且v′(正)>v′(逆)
任意平衡或反应前后气体系数和相等的平衡
正催化剂或增大压强
v(正)、v(逆)同等倍数增大
负催化剂或减小压强
v(正)、v(逆)同等倍数减小
1.下列生产生活中需要增大化学反应速率的是
A.铁桥生锈
B.牛奶变质
C.塑料老化
D.高炉炼铁
2.在实验室用物质的量浓度为2mol/L的 H2SO4溶液与锌块反应制取H2,下列措施可加大H2产生速率的是
A.降低温度 B.加入少量Na2SO4固体
C.将锌块换成锌粉 D.改用1mol/L 的H2SO4溶液
3.密闭容器中发生的反应 ,其他条件相同时,改变一个因素对化学反应速率的影响,下列说法不正确的是
A.加入碳的量,化学反应速率不变
B.升高温度,化学反应速率增大
C.缩小体积,化学反应速率增大
D.保持压强不变,充入一定量的,化学反应速率不变
4.某化学学习小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,用0.30酸性溶液与0.05 溶液的反应来进行实验验证。实验方案及结果如下表(忽略溶液体积变化)。
物理量
实验编号
V(蒸馏水)/mL
m(固体)/g
t/℃
甲
①
3.0
0
3.0
0
30
②
2.0
a
3.0
0
30
③
3.0
0
3.0
0
55
④
3.0
0
3.0
0.1
30
已知
下列说法不正确的是
A.表格中物理量甲表示溶液褪色时间
B.实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
C.若实验①②探究浓度对化学反应速率的影响,则a=2.0
D.实验①④探究的是对化学反应速率的影响
5.适量铁粉与的稀盐酸反应,以下方法不能加快此反应速率的是
A.适当升高温度 B.滴入几滴硫酸铜溶液
C.加入少量醋酸钠固体 D.加几滴浓硫酸
6.已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O) C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
7.工业合成氨时,既要使原料的转化率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气体中分离出
A.③④⑤ B.②⑤ C.② D.②③
8.将盐酸滴到碳酸钠粉末上,能使反应的最初速率加快的是
A.盐酸浓度不变,使用量增大一倍 B.盐酸浓度增加一倍,用量减至一半
C.增大Na2CO3粉末的量 D.把盐酸换为浓硫酸
9.反应在一密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量
②将容器体积缩小一倍
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使体系体积增大
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
10.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
C.温度升高,反应所需活化能减少,反应速率增大
D.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
11.对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. mol⋅L⋅s B. mol⋅L⋅s
C. mol⋅L⋅s D. mol⋅L⋅min
12.下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.高炉炼铁,把铁矿石粉碎
B.工业合成,增大反应混合物的压强
C.催化氧化,用空气代替氧气
D.分解制取时,添加少量
13.下列条件一定能使反应速率加快的是
①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入
A.全部 B.①②⑤ C.② D.②③
14.可逆反应:,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
15.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是
A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.降低温度
16.是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生反应:。一定温度时,向2L密闭容器中通入,部分实验数据见下表:
时间
0
500
1000
1500
0.50
0.35
0.25
0.25
下列说法正确的是
A.500s时的物质的量为
B.平衡后,升高温度,正反应速率先减小后增大
C.平衡后,要使平衡常数增大,改变的条件是升高温度
D.1000s时将容器的体积缩小一半,重新达到平衡时,
17.将3molA和2.5molB充入2L的恒容密闭容器中,发生的反应:3A(g)+B(g) C(g)+2D(g),5min后反应达到平衡,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min) B.平衡时,C的浓度为0.125mol/L
C.平衡时,的转化率为 D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
18.T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.2s内,B的平均反应速率为
B.化学计量数之比
C.A的平衡转化率为25%
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
19.某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)=cC(g),12s时生成C的物质的量为0.6mol(反应过程如图所示)。下列说法中正确的是
A.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
B.2s时,用A表示的反应速率为0.15mol•L﹣1•s﹣1
C.化学计量数之比b:c=1:3
D.12s时的压强与起始时的压强之比为8:13
20.以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A.实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D.实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1
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