内容正文:
专题十五
化学厅
名师点津
热点一化学反应速率
1.表示方法
(1)概念:用单位时间内反应物浓度的减少量或生
成物浓度的增加量来表示。
(2)表达式u-是
(3)单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1,
(4)用不同物质表示时的关系:同一化学反应中用
不同物质所表示的化学反应速率之比等于其化
学计量数之比。
2.影响化学反应速率的因素
(1)内因:反应物自身的性质是决定化学反应速率
的主要因素。
(2)外因
①催化剂:使用合适的催化剂加快反应速率。
②温度:升高温度加快反应速率。
③浓度:增大浓度加快反应速率。
④压强:对有气体参与的化学反应,增大压强加
快反应速率。
⑤固体反应物的表面积:增大表面积加快反应
速率。
⑥其他因素:反应物的状态、光、溶剂等。
[易错点拨](1)并非所有的反应物或生成物
都可以用来表示化学反应速率,固态物质和纯
液态物质的浓度在一定温度下是常量,不能用
于表示化学反应速率。如反应C(s)+H2O(g)
=CO(g)+H2(g)中,不能用C表示化学反应
速率。
(2)增大气体的压强不一定加快化学反应速率,
如在恒容容器中发生反应C(s)+H2O(g)
CO(g)十H2(g),向容器中通入氮气增大压强,
但对速率无影响。
热点二化学反应的限度
1.可逆反应
(1)概念:在同一条件下,正反应方向和逆反应方向
都能同时进行的化学反应。
(2)特点:可逆反应必须同时满足两个条件,即同一
条件和同时进行。
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反应速率和限度
即
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2.化学平衡状态一化学平衡
(1)研究对象:可逆反应。
(2)概念:当一个可逆反应进行到正反应速率和逆
反应速率相等时,反应物的浓度和生成物的浓
度不再改变,达到一种表面静止的状态。
(3)建立
反
正反应速率
、正、逆反应速率相等
(化学平衡状态)
逆反应速率
一时间
(4)特征
①动:化学平衡是一个动态平衡,达到平衡时
正、逆反应都在进行。
②等:达到平衡时o(正)=u(逆)。
③定:反应物和生成物的浓度保持不变。
④变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下
建立新的平衡状态。
3.化学反应条件的控制
(1)促进有利反应,包括提高原料利用率,加快反应
速率。
(2)控制有害反应,包括减少甚至消除有害物质的
产生,控制副反应的发生。
[易错点拨](1)可逆过程并不一定是可逆反
应,如2H20电餐2H2+十02+与2H2十0g
点燃2H,0两个反应不同时发生,且条件不同,
不属于可逆反应。
(2)可逆反应达到平衡时,“正、逆反应速率相
等”并非数值上的简单相等,如反应心十3H2
商温商压2NH,当uE(心)=02mlL1·s1,
催化剂
v逆(NH3)=0.4mol·L1·s1时,速率的数
值不相等,但符合化学计量数之比,反应达到平
衡状态。
热点集训
1.实验室用锌粒与2mol·L1硫酸溶液制取氢
气,下列措施不能增大化学反应速率的是(
A.向该硫酸溶液中加入等体积的水
B.改用3mol·L1硫酸溶液
C.改用热的2mol·L1硫酸溶液
D.用锌粉代替锌粒
2.煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,
化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
在一定条件下的密闭容器中发生上述反应,下列
情况不能说明该反应达到化学平衡的是()
A.H2(g)的浓度保持不变
B.CO(g)的质量分数保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等
D.消耗H2O(g)的速率与生成H2(g)的速率
相等
3.炼铁高炉中冶炼铁的反应为Fe2O3(s)十
3C0Xg高温2Fe(s)+3C0,(g,下列说法正确的是
()
A.升高温度,反应速率减慢
B.当反应达到化学平衡时,v(正)=w(逆)=0
C.提高炼铁高炉的高度可减小尾气中CO的
浓度
D.某温度下达到平衡时,c(CO)不再随时间而
变化
4.硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O)与硫酸反
应可制备硼酸(H3BO3),下列措施能增大该反应
速率的是
(
A.增加反应时间
B.降低反应温度
C.减小H2SO4浓度
D.减小硼镁矿颗粒粒度
5.对于在一密闭容器中进行的下列反应C(s)十O2(g)
=CO2(g),下列说法中错误的是
()
A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率
B.升高温度可以加快化学反应速率
C.增加压强,缩小体积可以加快化学反应速率
D.增加木炭的量可以加快化学反应速率
6.一定条件下,乙烷发生分解反应:C2H6—一C2H
十H2。一段时间后,各物质的浓度保持不变,这
说明
()
A.反应完全停止
B.反应达到平衡状态
C.反应物消耗完全
D.正反应速率大于逆反应速率
7.下面关于化学反应的限度的叙述中,正确的是
()
A.化学反应的限度都相同
B.可以通过改变温度控制化学反应的限度
C.可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的
限度
D.当一个化学反应在一定条件下达到限度时,
反应即停止
8.下列措施中,不能增大化学反应速率的是()
A.Zn与稀硫酸反应制取H2时,加入蒸馏水
B.A1在O2中燃烧生成A12O3时,用铝粉替代
铝片
C.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高
温度
D.用KCO3固体分解制取O2时,固体中添加少
量MnO2
9.在一定条件下,N2和O2于密闭容器中发生如下
反应:2N2(g)+O2(g)=一2N2O(g)。下列说法
能说明该反应达到化学平衡状态的有()
A.反应不再进行
B.反应体系中的c(N2)不再发生变化
C.c(N2O)=c(N2)
D.N2O的分解速率与N2的生成速率相等
10.化学反应处于平衡状态时,下列说法正确的是
(
A.反应不再进行
B.反应物浓度等于生成物浓度
C.反应物质量等于生成物质量
D.各组分浓度不再随时间而变化
11.在一定温度和容积固定的密闭容器中,可逆反
应2NO2一N2O4(无色)达平衡状态,该状态
下,说法不正确的是
()
A.可逆反应停止
B.N2O4浓度不再变化
C.NO2浓度不再变化
D.混合气体颜色不再变化
12.在容器中充入S02和只由180原子组成的氧气
催化剂
(18O2)。在一定条件下2S02+O2=
△
2SO3达到平衡时,180存在于
()
A.只存在于O2中
B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于SO2和SO3中
D.SO3、SO2和O2中都有可能存在
13.下列措施中,能减慢化学反应速率的是()
A.食物存放在温度低的地方
B.将块状固体药品研细后再反应
C.用FeCl3溶液作H2O2分解反应的催化剂
D.用4mol/LH2SO4溶液代替1mol/LH2SO4
溶液与锌粒反应
14.在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2,
一定条件下发生反应:N2+3H2一2NH3,
1min后测得生成0.06 mol NH3,该时间段内
平均反应速率为
(
)
A.w(NH3)=0.06mol·L-1·min-1
B.u(H2)=0.04mol·L-1·min-1
C.o(NH3)=0.12mol·L-1·min-1
D.(N2)=0.24mol·L-1·min-1
15.相同温度下,下列反应生成氢气最快的是
(
A.将锌片放入0.1mol·L1的稀盐酸中
B.将锌粉放入0.1mol·L-1的稀盐酸中
C.将锌片放入1mol·L-1的稀盐酸中
D.将锌粉放入1mol·L一1的稀盐酸中
16.一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应:2(g)+
3H2(g)=一2NH3(g),一段时间后反应达到平
衡。对该平衡状态的描述错误的是(
A.氢气的质量分数不再改变
B.混合气体总物质的量不再改变
C.正反应速率与逆反应速率均为零
D.反应物的浓度与生成物的浓度不再改变
17.有些化学反应如煤炭窑内的瓦斯爆炸,反应迅
速,破坏力强。而溶洞中的石笋、石油等则需要
数十万年,甚至百万年才能形成,可见化学反应
也有快慢之分。怎样表示化学反应速率?影响
化学反应速率的因素又有哪些呢?回答下列有
关问题:
(1)氨的催化氧化法是工业生产中制取硝酸的
主要途径,以下为其中的一步重要反应:4NH(g)
+5O2(g)一4NO(g)+6H2O(g),下列条件
下,反应速率最快的是
(
选项
温度
催化剂
NH3(g)浓度
A
500℃
铂铑合金网
2 mol/L
B
500℃
无
1 mol/L
C
800℃
铂铑合金网
2 mol/L
D
800℃
铂铑合金网
1 mol/L
50
(2)“纳米限域催化”实现了高选择性一步制取
低碳烯烃,下列关于催化剂的说法正确的是
A.只能加快反应速率
B.能提高生成物的产率
C.反应结束本身质量不变
D.一种催化剂可以催化所有的反应
(3)煤的气化可获得清洁燃料,是实现煤的综合
利用的一种重要途径,主要反应是碳与水蒸气
反应生成水煤气等,一定条件下,在容积不变的
密闭容器中进行如下反应:C(s)+H2O(g)=
CO(g)十H2(g)。下列关于该反应达到化学平衡
状态的叙述正确的是
)
A.H2O完全转化为CO和H2
B.H2密度保持不变
C.正逆反应速率相等且均为零
D.H2O、CO的物质的量之比为1:1
(4)关注化学反应的快慢程度能更好地利用化
学反应中的物质和能量变化,日常生活中的下
列做法能加快化学反应速率的是
(
A.用酒化酶酿酒
B.食物冷藏
C.在铁制品表面刷油漆
D.糕点包装内放置除氧剂
(5)在汽车尾气系统中安装转化器,能有效降低
CO、NO、NO2等气体的排放,其中涉及的一个
转化反应为:2C0+2八N0化剂N2十2C02,下
列说法正确的是
A.催化剂能使氮的氧化物完全转化为N2
B.采用较长的排气管能杜绝污染性气体的排放
C,汽车排放管的高温有利于提高该反应的速率
D.加装催化转化器之后,汽车行驶时不再产生
污染气体
(6)合成氨在工农业生产中占有重要地位。下
列说法正确的是
(
A.催化剂可加快氨的合成
B.氨气可用浓硫酸干燥
C.H2来源于空气的液化分离
D.合成氨的反应为吸热反应(5)C「A.该电池工作时,Fe失电子生成Fe2+,Fe3+得
电子生成Fe2+,总反应为Fe+2Fe3+—3Fe2+,A正
确;B.由分析可知,Fe极在电池工作时失电子,为电池
的负极,B正确:C.电池工作时,电子由负极出发,沿导
线流向正极,所以电子从Fe极经导线流向C极,C错
误;D.C电极为正极,Fe3+在C极表面得电子生成
Fe2十,从而被还原,D正确:故选C。]
(6)D「A.磷酸铁锂刀片电池工作时将化学能转化为
电能,故A项正确;B.该电池为原电池,电池工作时,负
极失去电子发生氧化反应,故B项正确:C.电池工作时,
电子从负极移向正极,故C项正确:D.磷酸铁锂刀片电
池将化学能转化为电能的同时,还会转化成热能等,能
量转化率不能达到100%,故D项错误:综上所述,本题
正确答案为D。门
专题十五化学反应速率和限度
1.A
2.D[A.密闭容器中,生成物H2(g)的浓度保持不变,说
明该反应达到化学平衡:B.总质量不变,CO(g)的质量分
数保持不变,说明该反应达到化学平衡:C.正反应和逆反
应的速率相等,说明该反应达到化学平衡;D.消耗H2O
(g)的速率与生成H2(g)的速率都表示该反应的正反应
速率,速率相等不能说明该反应达到化学平衡。]
3.D4.D5.D6.B7.B
8.A[A项,稀硫酸中加蒸馏水,硫酸浓度变小,反应速率
减慢。B、C、D项,增大固体反应物的接触面积、升高温度
和加入催化剂均可增大反应速率。
9.B10.D
11.AL化学平衡状态是指可逆反应在一定条件下,正逆反
应速率相等但不等于0,各物质的浓度保持不变的状态。
因此,化学平衡状态是一种动态平衡,反应并没有停止,
故A说法不正确。
12.D13.A
14.A依据公式:)
兰可求,如:
NH,)=X教
△2=0.06mol=0.06mol·L1·min1。再
根据速率之比一化学计量数之比,可逐个求出各物质所
表示的化学反应速率。
15.D[固体表面积越大,反应物浓度越大,化学反应速率
越大。
16.C[达到化学平衡时v正=递≠0。]
17.(1)C[A.温度小于800℃,速率比800℃条件下的速
率要小,A不符合题意:B.B的温度也小于800℃,且没
有加入催化剂,NH3(g)浓度也是较低的,反应速率最小,
B不符合题意:C.温度最高,使用了催化剂,且NH3(g)浓度
较高,所以反应速率最快,C符合题意:D.虽然温度较
高,且加入了催化剂,但是NH3(g)浓度较低,反应速率
也不是最快的,D不符合题意;故合理选项为C。」
(2)C[A.催化剂可以加快反应速率,改变反应历程,提
高低碳烯烃的选择性,A错误:B.催化剂不能提高生成
物的产率,B错误:C.催化剂能参与反应,政变反应历
程,反应结束本身质量不变,C正确:D.催化剂具有选择
性,一种不可以催化所有的反应,D错误:故选C。」
(3)B[A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)为可逆
反应,H2O不可能完全转化为CO和H2,A错误;B.反
应在容积不变的密闭容器中进行,H2密度保持不变,则
氢气的质量保持不变,说明已经平衡,则B正确:C.化学
反应达到平衡时,反应仍在进行,故正逆反应速率相等
但不为零,C错误:D.H,O、CO的物质的量由各成分的
起始的量决定、故H,○、C○的物质的量之比为1:1难
以判断是否处于平衡状态,D错误:答案选B。]
(4)A[A.葡萄糖在酒化酶的作用下分解为酒精和二
氧化碳,酶具有较强的催化能力,加快了酿酒的速率,故
A正确:B.食物的腐烂是化学变化,食物冷藏后,降低温
度,食物腐烂的速率降低,保存时间长,故B不选:C.在
铁制品表面刷油漆,防止铁被氧化,铁制品的氧化是化
学变化,在铁制品表面刷油漆使铁制品的氧化速率降
低,故C不选;D.糕,点易被氧气氧化而变质,加入除氧剂
后,糕,点变质的速率降低,故D不选:故选A。」
(5)C[A.催化剂能提高反应速率,但不能改变转化率
故A错误:B.污染性气体采用较长的排气管排放,污染
性气体不会减少,一样会污染环境,故B错误:C.根据升
高温度,反应速率增大,因此汽车排放管的高温有利于
提高该反应的速率,故C正确:D.加装催化转化器之后,
提高了转化成无污染性气体的反应速率,但汽车行驶时
一样会产生污染气体,故D错误。综上所述,答案
为C。]
(6)A[A.催化剂可加快氨的合成反应速率,故A正
确:B.氨气与硫酸反应生成硫酸铵,所以氨气不可用浓
硫酸干燥,故B错误:C.H2来源于水的电离,空气主要
成分为氮气和氧气,液化分离无法得到氢气,故C错误;
D.合成氨的反应为放热反应,故D错误:故选A。」
专题十六常见的烃
1.C2.A3.C4.C5.B6.C7.D
8.D[A项甲烷的含碳量不高,燃烧时没有黑烟:B项甲烷
与氯气的取代反应是连锁反应,就不会停止在哪一步,与
它们的比例没有关系,即四种有机物都会生成:C项甲烷
是正四面体的空间构型:D项甲烷具有稳定性,与强酸、
强碱、酸性高锰酸钾溶液均不反应。
9.D10.B
11.D[苯的分子式为C6H6,属于芳香烃,有毒,在空气中
燃烧会冒出大量浓烟。]
12.D[同分异构体是指县有相同的分子式,但结构不同的
化合物。显然D项符合题意。
13.A[乙烯通常情况下是稍有气味的无色气体,它属于不
饱和烃,含有碳碳双键,能够与溴水或溴的四氯化碳溶
液发生加成反应使溶液褪色,也能和酸性高锰酸钾溶液发
生氧化反应使溶液褪色,还能发生加聚反应制取塑料。]
14.A
15.C[苯分子中的碳碳键介于单键和双键之间,是一类特
殊的化学键。]
16.C[苯不存在碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。]
17.B只含碳、氢两种元素的化合物属于烃。
18.(1)B[烷烃分子中的每个碳原子都能形成四个共价单
键,2号碳原子已经形成2条C一C键,剩下2条单键与
H原子形成C一H键,则2号碳原子成键的氢原子个数
为2,故选B。」
(2)B[A.分子中C一C可以与溴水发生加成反应使其
褪色,A项正确:B.该物质中烯醇式结构易发生氧化反
应,B项错误:C.烯醇式结构易发生氧化反应,所以它具
有还原性,C项正确:D.人体无法合成维生素C,往往从
蔬菜、水果的获取,D项正确;故选B。
(3)C[A.水的结构模型为V型,则该结构模型不可表
示为H2O,A项错误:B.该结构模型可表示为CO2,CO
中有22个电子,与HF分子中所含电子数不相等,B项
错误:C.甲烷为正四面体形,则该结构模型可表示为
CH4,CH4中有10个电子,与HF分子中所含电子数相
等,C项正确;D.该结构模型可表示为AB3,其分子通式
与H2O2不符,D项错误;答案选C,]
(4)DLA.由桔酸的结构简式可知,其分子式为:
C,HO,A错误;B.由桔酸的结构简式可知,含有羧基
和酚羟基两种官能团,B错误:C.桔酸与苯的结构不相
似,且分子组成上也不是相差若千个CH2原子团,两者
不互为同系物,C错误;D.苯环为平面正六边形结构,12
个原子共面,羧基碳相当于取代苯环上的一个氢原子,
因此该分子中所有碳原子共平面,D正确:答案选D。
(5)DLA.聚乙烯属于聚合物,是有机高分子化合物,
相对分子质量大,A错误:B.聚乙烯的重复单元为
CH2一CH2一,B错误;C.聚乙烯可由乙烯发生聚合反
应得到,C错误:D.聚乙烯可表示为七CH2一CH2五,D
正确:答案选D。
(6)DLA.甲烷分子具有正四面体形空间结构,C原子
在正四面体的中心、H原子在4个顶点,故A正确:B.甲
烷分子具有正四面体形空间结构,说明4个C一H键的
长度相等,故B正确:C.4个C一H键长相等,所以C一H
的强度相同,故C正确:D.甲烷分子具有正四面体形空
间结构,C一H键间的夹角均为109°28',所以C一H间
的夹角相等,故D错误:选D。