反应速率 化学平衡 题目.ppt

1 化学上将一步完成的反应称为基元反应 只由一个基元反应构成的化学反应称为简单反应 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称为复杂反应 对于基元反应 aA bB cC dD 其速率可以表示为v k c A a c B b k称为速率常数 复杂反应的速率取决于慢的基元反应 已知反应NO2 CO NO CO2 在不同的温度下反应机理不同 请回答下列问题 1 温度高于220 时 实验测得该反应的速率方程是v k c NO2 c CO 则该反应是 填 简单反应 或 复杂反应 2 温度低于250 时 实验测得该反应的速率方程是v k c NO2 2 又知该反应是由两个基元反应构成的复杂反应 其中较慢的基元反应的反应物和生成物均为氮氧化物 目前已被科学家确认的氮氧化物有N2O NO NO2 N2O3 N2O4 N2O5 NO3等 请你根据上述事实 大胆猜想 反应 NO2 CO NO CO2 在该条件下的反应机理 用方程式表示该反应的历程 并在括号内注明 快反应 或 慢反应 2 反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的 化学反应 H2 Cl2 2HCl的反应速率v可表示为 v k c H2 m c Cl2 n k为常数 m n值可用表中的数据确定 由此可推断m n值正确的是 Am 1 n 1Bm 1 2 n 1 2Cm 1 2 n 1Dm 1 n 1 2 3 对于简单反应aA g bB g cC g 有如下关系 V正 k1 A a B b V逆 k2 C c k1 k2都是常数 且在同一温度下与物质的起始浓度无关 若缩小混和物持体积到原来的一半 则正反应速率增加到原来的Aa倍Bb倍C2b倍D2a b倍 4 丙酮和碘在酸性溶液中发生如下反应 CH3COCH3 I2 CH3COCH2I H I 25 时 该反应的速率由下式决定 v k CH3COCH3 H 上述中 k 2 73 10 5L mol s 试推测开始时反应速率和反应后期反应速率的变化情况 已知开始时c I2 0 01mol L c CH3COCH 0 1mol L c H 0 01mol L 当I2反应掉一半时 试通过计算判断反应速率与开始时反应速率的大小 5 放射性同位素的蜕变反应速率为 2 303lgC0 C kt其中 C0为放射性物质的初浓度 C为某一指定时刻的浓度 t为反应所经历的时间 k为速率常数 单位为 时间 1 在蜕变反应中 反应物消耗一半 或反应物减少到初浓度的一半 所需要的时间称为半衰期 利用放射性元素的半衰期可以确定岩石 古代动植物化石的 年龄 碳的放射性同位素14C在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的1 10 10 13 某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬 经分析14C的含量为总碳量的9 87 10 15 已知14C半衰期为5700年 试计算灰烬距今约多少年 6 等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应 测定在不同时间t产生氢气体积v的数据 根据数据绘制得到图1 则曲线a b c d所对应的试验组别可能是 A 4 3 2 1B 1 2 3 4C 3 4 2 1D 1 2 4 3 7 在溶液中 反应A 2BC分别在三种不同实验条件下进行 它们的起始浓度均为 反应物A的浓度随时间的变化如下图所示 8 合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成 下表表示在一定温度和压强作用下达到动态平衡时氨的含量 达到平衡时混合气中氨的含量 体积百分比 氮气和氢气的体积比是1 3 右图是一透热性能很好的坚固容器 活塞C可左右移动 其总体积为44 8L 现将400 300大气压的氢气33 6L和400 300大气压的氮气11 2L充入容器中 当两者反应达到动态平衡时 若保持混合气体的压强仍为400 和300大气压 求 1 容器是向外界放热 还是吸热 2 试计算充入容器中氮气质量是多少克 3 活塞C要向左倒移动的距离与容器全长之比是多大 9 如右图 向A充入1molX 1molY 向B中充入2molX 2molY 起始时A B的体积相等都等于aL 在相同温度和催化剂存在的条件下 关闭活塞K 使两容器中各自发生下述反应 X g Y g 2Z g W g H 0 A保持恒压 B保持恒容 达平衡时 A的体积为1 4aL 下列说法错误的是A反应速率 v B v A BA容器中X的转化率为80 C平衡时的压强 PB 2PAD平衡时Y体积分数 A B 10 相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应 2X g Y g 3W g 2Z g 起始时四个容器所装X Y的量分别为 甲 X 2mol Y 1mol 乙 X 1mol Y 1mol 丙 X 2mol Y 2mol 丁 X 1mol Y 2mol 在相同温度下 建立平衡时 X或Y的转化率大小关系为AX的转化率为 甲 丙 乙 丁BX的转化率为 甲 乙 丙 丁CY的转化率为 甲 丙 乙 丁DY的转化率为 丁 乙 丙 甲 11 I 恒温 恒压下 在一个可变容积的容器中发生如下发应 A g B g C g 1 若开始时放入1molA和1molB 到达平衡后 生成amolC 这时A的物质的量为mol 2 若开始时放入3molA和3molB 到达平衡后 生成C的物质的量为mol 3 若开始时放入xmolA 2molB和1molC 到达平衡后 A和C的物质的量分别是ymol和3amol 则x mol y mol 平衡时 B的物质的量 选填一个编号 甲 大于2mol 乙 等于2mol 丙 小于2mol 丁 可能大于 等于或小于2mol作出此判断的理由是 4 若在 3 的平衡混合物中再加入3molC 待再次到达平衡后 C的物质的量分数是 II 若维持温度不变 在一个与 1 反应前起始体积相同 且容积固定的容器中发生上述反应 5 开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC 将b与 1 小题中的a进行比较 选填一个编号 甲 a b 乙 a b 丙 a b 丁 不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 12 烟草不完全燃烧时产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白 用Hb表示 化合 发生下述反应 CO Hb O2O2 Hb CO 实验表明 Hb CO的浓度即使只有Hb O2浓度的2 也足以使人智力受损 当空气中的CO浓度较大时 人体就感到缺氧 胸闷 此时血液中羰基血红蛋白达到10 通常人肺的血液中O2的溶解浓度达1 6 10 6mol L 而其中血红蛋白的浓度稳定在8 10 6mol L 而当过多的血红蛋白与一氧化碳结合时 就会因窒息而引起死亡 上述反应K为K O2 Hb CO CO Hb O2 K只限温度有关 与浓度无关 1 血红蛋白的生理学功能为 2 一氧化碳使人中毒的机理为 3 Hb与CO通过什么化学键结合成HbCO分子的 并判断Hb CO分子与Hb O2分子的稳定性强弱 4 抽烟后 吸入肺部的空气测得CO和O2的浓度分别为10 6mol L和10 2mol L 已知37 时 平衡常数K 220 这时Hb CO的浓度是Hb O2浓度的多少倍 这时候是否达到损伤人的智力的程度 请通过计算回答 5 设血红蛋白与O2反应的速率常数k 2 1 106L mols 37 求氧血红蛋白 Hb O2 的生成速率 6 在一氧化碳中毒的情况下 需要将Hb O2的生成速率提高到1 1 10 4L mols 假设血液中的血红蛋白浓度是恒定的 计算所需的氧的浓度 假设血液中的氧浓度与进入肺的氧分压成正比 试问用怎样的方法来治疗一氧化碳中毒的患者是合乎逻辑的 运用你所学的关于气体定律的知识和勒沙特列原理 设想一种增强这种治疗效果的方法 1 血红蛋白是红细胞中的一种 能把肺部的氧气运送到全身细胞中的蛋白质 2 一氧化碳与血红蛋白结合成一种配合物 Hb CO 而导致的 这种配合物比氧气与血红蛋白形成的配合物结合力强100倍 这就使得细胞运送氧气的能力降低 使人中毒 3 配位键Hb CO稳定性强 4 0 022 2 已达到损伤智力的程度 5 2 688 10 5mol Ls 6 6 55 10 6mol L 富氧呼吸 略 13 1273K时H2O g 通过红热的铁生产H2 发生如下反应 Fe s H2O g FeO s H2 g 反应的平衡常数KP 1 49 Kp是以各平衡混合气体分压表示的化学平衡常数 1 计算每生产1 00mol氢气需通入水蒸气的物质的量为多少 2 1273K时 若反应体系中只有0 30mol的铁并通入1 00mol水蒸气与其反应 试计算反应后各组分的物质的量 反应后体系是否处于平衡状态 为什么 3 1273K 当1 00mol水蒸气与0 80mol铁接触时 最后各组分的物质的量是多少 1 反应为Fe s H2O g FeO s H2 g Kp p H2 p H2O 1 49因为p H2 n H2 RT Vp H2O n H2O RT V所以Kp p H2 p H2O n H2 n H2O 1 49当气相中n H2 1mol时 气相中还应有1 1 49即0 67mol的H2O g 存在以维持平衡 故需通入1 67mol的H2O g 才能产生1molH2 g 2 当1 00molH2O g 与0 30molFe反应时 将生成0 30molH2 g 用于平衡的n H2O 0 30 1 49 0 20mol 所以当0 30molFe完全反应时共需0 30 0 20 0 5molH2O g 现有1 00molH2O g 故Fe可完全反应 此时体系组成为 H2 g 0 30mol H2O g 0 70mol FeO s 0 30mol Fe 已不存在 由于铁已全部反应完 体系未达化学平衡 气相中p H2 p H2O 0 30 0 70 0 43仅表示反应结束时它们的分压比 3 当体系中有0 80molFe时 加入1 00mo1H2O g 后 显然不可能使铁全部反应 设有xmolFe起反应 应当消耗xmolH2O g 同时生成xmolH2 g 故有x x 1 49 1解得x 0 60mol 即有0 60mol的Fe反应生成0 6mol的FeO s 所以此时体系的组成为H2 g 0 60mol H2O s 0 40mol FeO s 0 60mol Fe 0 20mol 14 已知HCO3 比HBrO更难电离 但HBrO的酸性比H2CO3弱 写出以下反应的离子方程式 1 向NaHCO3溶液中滴加少量溴水 2 向Na2CO3溶液中滴加少量溴水 HCO3 Br2 HBrO Br CO22CO32 Br2 H2O BrO Br 2HCO3 15 计算在0 100MHCOOH Ka 1 77 10 5 和0 100MHOCN Ka 33 10 4 的混合溶液中 H 等于多少 两种弱酸对 H 都有贡献 不存在一种酸占主导而忽略另一种酸的情况 上面给出的最后一列数据 是基干x和y与0 100相