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第21讲化学反应速率工业合成氨基础必备基础不牢地动山摇必备一、化学反应速率的表示方法@基础盘点1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的,通常用或来表示,即定义式为,常用的单位有或。2.同一化学反应用不同物质表示其速率,数值可能不同,但表示的意义相同;各物质表示的速率之比等于之比,例如,对于反应:2SO2+O2==2SO3,υ(SO2)﹕υ(O2)﹕υ(SO3)=。@深化理解1.如何比较化学反应速率的大小?不同的化学反应可以根据公式来计算比较。同一反应里,根据各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,将不同物质的反应速率都用同一物质来表示,再进行比较。2.化学反应速率是某时间段的平均速率还是某一时间的瞬时速率?化学反应速率指的是某一段时间内的化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率。定量表示化学反应速率时,是对某种具体物质而言的,并且无论是反应物还是生成物,其化学反应速率都取正值。@基础应用1.已知反应A+3B2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为1mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为()A.·L-1·min-1B.1mol·L-1·min-1C.2mol·L-1·min-1D.mol·L-1·min-12.将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列反应:NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)、2HBr(g)Br2(g)+H2(g),两分钟后,反应达到化学平衡,测知H2的浓度为mol/L,HBr的浓度为4mol/L,若上述反应速率用υ(NH3)表示,下列正确的是()A.mol·L-1·min-1B.mol·L-1·min-1C.2mol·L-1·min-1D.5mol·L-1·min-13.将5.6g铁粉投入足量的100mL2mol·L-1稀硫酸中,2min时铁刚好完全溶解,下列有关这个反应的速率表示正确的是( )A.铁的反应速率是·L-1·min-1B.硫酸的平均反应速率是·L-1·min-1C.硫酸亚铁的平均反应速率是·L-1·min-1D.氢气的反应速率是·L-1·min-14.下列四个数据都表示合成氨N2+3H22NH3反应中不同物质的反应速率,其中速率代表同一反应中的是()①υ(N2)=mol·L-1·min-1 ②υ(NH3)=mol·L-1·min-1③υ(H2)=mol·L-1·min-1 ④υ(H2)=mol·L-1·s-1
A.①② B.①③ C.③④ D.②④5.已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O)[mol·L-1·min-1]表示,现在测得四种情况下的速率,能表示该反应的反应速率最快的情况是()A.υ(NH3)=mol·L-1·min-1B.υ(O2)=mol·L-1·min-1C.υ(NO)=mol·L-1·min-1D.υ(H2O)=mol·L-1·min-1必备二、影响化学反应速率的因素@基础盘点1.影响化学反应速率的因素:内因:是决定化学反应速率的最主要的因素。外因:外界条件在一定程度上影响反应的速率,如、、、及其它因素如反应物颗粒大小、溶剂性质、光、磁、超声波、形成原电池等。2.其他条件不变时,增大(或减小)反应物的浓度,反应速率(或),(固体、纯液体浓度无法改变,只能改变其接触面积)。对有气体参加的反应,增大(或减小)压强,可使反应速率(或),(压强改变相当于改变浓度;压强对固体、液体无影响)。升高(或降低)温度,可使反应速率(或),一般说,温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2至4倍,而且升高温度时,吸热反应和放热反应速率。使用催化剂可以化学反应速率,自身反应前后质量和化学性质不变,催化剂(能或不能)改变反应的平衡常数,(能或不能)改变平衡转化率,具有选择性。@深化理解对于反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O,加入Na2SO4固体或加入Na2SO4溶液,对该反应速率有何影响?答:该反应的实质是:S2O32-+2H+=S+SO2+H2O,加入Na2SO4固体,没有改变实际参加反应的物质的浓度,对反应速率无影响,而加入Na2SO4溶液,相当于使反应体系稀释,使S2O32-和2H+的浓度减小,反应速率减慢。稀有气体或其它非反应气体充入反应容器中,对反应速率有何影响?答:可分为以下两种情况讨论:①若恒温恒容充入稀有气体或其它非反应气体,虽然改变了容器内的压强,但却没有改变各反应物的浓度,因此反应速率不变。②若恒温恒压充入稀有气体或其它非反应气体,可使容器容积扩大,反应物浓度降低,反应速率减慢。对于可逆反应,升高温度、增大反应物的浓度、增大有气体参与反应体系的压强、使用催化剂分别会对正反应速率和逆反应速率造成怎样的影响?答:升高温度,正、逆反应速率均增大,只是增大的程度不同,吸热反应方向上速率增大得大一些;增大反应物浓度,正反应速率增大,逆反应速率随之增大;增大有气体参加和生成的反应体系的压强,正、逆反应速率均增大,只是程度可能相同也可能不同,若反应前后气体体积不变,则同等程度增大正、逆反应速率,若反应前后气体体积变化,则体积减小方向上速率增大的倍数大;使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应速率。@基础应用1.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一体积可变的容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是()①增加C的用量;②将容器体积缩小一半;③保持容器体积不变,充入氮气使容器内压强增大;④保持压强不变,充入氮气使容器的体积变大A.②④ B.①③ C.③④ D.①④2.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大反应速率的措施是()A.通入大量O2B.增大容器容积C.移去部分SO2D.降低体系温度3.100mL浓度为2mol·L-1的硫酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()A.加入适量的3mol·L-1的盐酸B.加入数滴硝酸锌溶液C.加热D.加入适量的氯化钠溶液4.将ag块状碳酸钙跟足量的盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示,在相同条件下,将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应,则相应的曲线如图中的虚线所示。其中正确的是()损失质量损失质量损失质量损失质量损失质量损失质量损失质量损失质量0t0t0t0tABCD5.向四个体积相同的密闭容器中,分别充入一定量SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小的排列顺序正确的是()甲、500℃,10molSO2和5molO2乙、500℃,V2O5作催化剂,10molSO2和5molO2丙、450℃,8molSO2和5molO2丁、500℃,8molSO2和5molO2A.丙、丁、甲、乙B.乙、甲、丁、丙C.甲、乙、丁、丙D.丁、丙、乙、甲必备三、合成氨适宜条件的选择@基础盘点1.合成氨的反应方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。298K时,△H=-mol,△S=J·mol-1·K-1,计算说明反应能否自发进行。2.从平衡移动角度分析,有利于合成氨反应的条件是。从改变浓度角度考虑,,将有利于合成氨反应的速率加快。另外、、都可以加快合成氨反应的速率。3.合成氨的适宜条件:从化学反应速率考虑,温度越越好,从反应平衡分析,温度越越好,综合考虑以为宜,而且在此温度下;无论从速率还是平衡考虑,压强越越有利于合成氨,但要考虑设备的影响,以为宜;从速率及平衡角度分析,应增大和的浓度,降低的浓度;工业合成氨以为催化剂。@深化理解1.温度越高,反应越快,对氨的生成速率非常有利,但从化学反应的限度看,温度越高NH3的平衡含量越少,实际生产中应如何解决这一矛盾?选择合成氨条件时,既不能片面追求高转化率,也不能只追求高反应速率,而应寻找较高的反应速率并获得适当的平衡转化率的反应条件。此外还应考虑原料的价格、未转化合成气的循环利用、反应热的综合利用等问题。2.在选择合成氨的适宜条件中,哪些条件可用化学平衡移动原理解释?哪些不能?温度和催化剂是通过提高反应速率而提高产量,故不能用平衡移动原理解释。而高压使平衡正向移动,不断的分离出液态氨使平衡正向移动,可用平衡移动原理解释。3.在合成氨生产过程中,常采用迅速冷却的方法使氨液化后分离出来,这样做有什么实际意义?生产中利用氨易液化的特点,采用迅速冷却的方法,使气态氨变成液态氨后及时从平衡混合气体中分离出来,这样通过减小氨气的浓度和降低温度的措施,可促使化学平衡向生成氨气的方向移动,以提高原料的转化率。@基础应用1.在合成氨工业中,实现下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是()A.为增加NH3的日产量,不断将NH3分离出来B.为增加NH3的日产量,使用催化剂C.为增加NH3的日产量,采用500℃左右的高温D.为增加NH3的日产量,采用2×107-5×107Pa的压强2.下面是合成氨的简要流程示意图:沿x路线回去的物质是()A.N2和H2B.催化剂C.NH3 D.H23.在合成氨工业中,能用勒夏特列原理来解释的事实是()A.500℃左右的温度比室温更有利于合成氨的反应B.使用催化剂有利于合成氨的反应C.高温有利于提高H2的转化率D.向循环气体中不断补充N2和H2,并将生成的NH3及时地从混合气体中分离出去,这样做有利于合成氨的反应4.合成氨所用的H2可由煤与水反应制得,其中有一步反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),ΔH<0,欲提高CO转化率可采用的方法有:①降低温度;②增加压强;③使用催化剂;④增大CO的浓度;⑤增大水蒸气的浓度,其中正确的组合是()A.①②③④⑤ B.①⑤C.①④⑤ D.只有⑤5.温度、催化剂不变,向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3,反应达平衡时;氨气浓度最大的一组是()ABCDH2615N2201NH30421以题说法掌握一法胜做百题题型1化学反应速率的计算【例1】在400℃时,将一定量的SO2和14molO2行反应:2SO2+O22SO3,已知2min后,容器中剩余2molSO2和12molO2,则:(1)生成了___________molSO3,SO2的起始物质的量浓度是__________。(2)2min内平均反应速率:υ(SO2)是___________mol·L-1·min-1,υ(SO3)是___________mol·L-1·min-1。解析:消耗O22mol,由SO2+O22SO3知,消耗SO24mol,生成SO34mol。起始SO2的物质的量为:2mol+4mol=6mol,SO2起始浓度为:6mol/10L=molL;(2)υ(SO2)=υ(SO3)==·L-1·min-1。答案:(1)4L(2)·L-1·min-1·L-1·min-1【方法点击】化学反应速率的计算方法1、根据定义式计算:υ=2、根据方程式计算反应速率:同一反应的速率在用不同物质表示时,速率之比等于化学方程式中的计量数之比,对于反应mA(g)+nB(g)xC(g)+yD(g)有:υB=υA,υC=υA·,υD=υA。3、反应速率大小的比较方法:千万不要直接用所给数据大小来判断,那是最容易出错的。可将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的进行比较;也可将速率分别除以对应的计量数,得数大的速率大。4、“三步曲”解题模式:在化学反应速率的计算中,常常也要用到“起、转、平”三步解题模式。【即学即用】1.将化合物A的蒸汽2mol充入0.5L容器中加热,发生分解反应2A(g)B(g)+nC(g),反应到3min时,容器中A的浓度为mol·L-1,并测得这段时间内,用C的浓度变化表示的平均反应速率υ(C)=mol·L-1·min-1。则化学方程式中的计量数n的值为;以B的浓度表示该反应的平均速率为。2.在一定条件下,N2O5按下式分解:2N2O54NO2+O2,经实验测定,在不同时刻N2O5的浓度见下表,问:时间(0)01003007001000170021002800c(N2O5)mol·L-1(1)N2O5的分解反应在开始100s内的平均速度是多少?请分别用Na2O5、NO2、O2浓度的变化来表示,这三个速率数值之比有什么关系?(2)N2O5的分解速率随时间的延续如何变化?通过计算加以说明。题型2变量控制分析影响化学反应速率的因素【例2】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·)V/mLA255105B255510C355105D355510解析:影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和和温度两个因素考查,只要抓住浓度越大,温度越高反应速率越大,便可以选出正确答案。混合后得到溶液的体积都是20mL,比较浓度的大小,只要比较溶质的物质的量即可。H2SO4的物质的量相等,Na2S2O3的物质的量B、D的大于A、C,而D的温度比B高,故D的反应速率最快。答案:D【方法点击】1.学会提炼图象信息:首先也是最重要的应明确横纵坐标的含义,弄懂曲线所代表的是那些量之间的关系;然后观察曲线的形状和走势,明确曲线的起点、终点、交点、转折点和零点所表示的意义,用以分析其特点和变化趋势,再结合题中给定的化学反应以及数据进行推理、判断。2.学会提炼表格信息:对于表格信息,首先要明确的是表中第一纵行和第一横行所表示的量,弄明白表格表示的是那些量之间的关系。然后再分析同一横行或同一纵行,筛选有用信息,找出其中隐含的规律。【即学即用】1.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生气体体积V的数据,根据数据绘制得到图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()A.4-3-2-1 B.1-2-3-4 C.3-4-2-1 D.1-2-4-32.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:分析实验数据所得出的结论不正确的是()增大c(CH3COCH3),(Br2)增大B.实验②和③的(Br2)相等C.增大c(HCl)(Br2)增大D.增大c(Br2),(Br2)增大3.“碘钟”实验中,3I—+S2O32-=I3—+SO42-的反应速率可以用I3—与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃实验编号①②③④⑤c(I—)/mol·L-1c(S2O32-)/mol·L-1t/st1回答下列问题:(1)该实验的目的是。(2)显色时间t1=。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③实验,显色时间t2的范围为(填字母)。(A)<s(B)s~s(C)>sD.数据不足,无法判断(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是4.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为mol·L-1、mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HNO3的用量为mL、大理石用量为10.00g。⑴请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol·L-1实验目的①298粗颗粒(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;(Ⅱ)实验①和探究温度对该反应速率的影响;(Ⅲ)实验①和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响);②③④⑵实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:依据反应方程式CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70-90s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。⑶请画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。5.士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器”,其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠,使用时加入水与其中的镁反应放出热量。下面是在相同的室温下对该产品的两个探究实验:【实验1】向加有等量水的隔热容器中分别加入下列各组物质,结果参见下图1。①镁条、铁粉、氯化钠粉末;②将镁条剪成100份、铁粉、氯化钠粉末;图2加入NaCl的量/mol500600700800图2加入NaCl的量/mol500600700800900400300010200100温度升高/℃沸腾③②44202836526068768492100050100150200250300350400图1时间/s温度/℃①【实验2】向加有100mL水的隔热容器中分别加入镁粉、铁粉及不同量的氯化钠粉末,不断搅拌,第15min时记录温度升高的幅度参见上图2。请回答下列问题:⑴实验1证实影响镁与水反应速率的主要因素是________________(填序号)A.反应温度B.NaCl的用量C.铁的用量D.镁的表面积⑵实验2中当NaCl的用量大于时,实验就无须再做的原因是_________(填序号)A.加入更多的NaCl不再增加反应速率B.加入NaCl反而会降低反应速率C.已达到沸点不再有温度变化D.需要加入更多的铁粉来提高温度⑶如果在实验2中加入了,则第15min时混合物的温度最接近于______(填序号)A.34℃B.42℃C.50℃D.62℃⑷铁粉、NaCl能使反应速率增加的原因是______________________________________(5)NaCl的物质的量越多,温度升高越快的原因是题型3化学平衡图像【例3】某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是()A.30min时降低温度,40min时升高温度B.8min前A的平均反应速率为·(L·s)-1C.反应方程式中的x=l,正反应为吸热反应D.20min~40min间该反应的平衡常数均为4解析:根据图像同时间内AB的浓度变化量,则x=1;A错,因为降低温度,平衡状态要变化;B错,因为单位错误;该反应是气体分子数不变的反应,压强的改变平衡不移动,故根据后一个图像,40min时改变的条件是升高温度,平衡逆向移动,则逆反应吸热,正反应放热,C错;K=2×2/(1×1)=4,D正确。答案:D【方法点击】化学平衡图像解决方案1、一般解题思路
这类题目是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系,因此,要运用数学方法解决此类题目:
(1)分析纵横坐标及曲线表示的意义。
(2)分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。
(3)分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。
(4)有两个以上变量时,先固定一个变量,讨论其他两个变量的关系。
2、图像类型及解题要领
(1)物质的量(或浓度)—时间图象特点:物质的量减少的为反应物,物质的量增多的为生成物。又因物质的量都不变时,反应物、生成物共存,故方程式要用特点:物质的量减少的为反应物,物质的量增多的为生成物。又因物质的量都不变时,反应物、生成物共存,故方程式要用“”表示。(2)速率—时间图象特点:解决这类题目的关键是分析改变条件的瞬间,正、逆反应速率的变化及变化幅度。特点:解决这类题目的关键是分析改变条件的瞬间,正、逆反应速率的变化及变化幅度。图中改变条件,正逆反应速率都增大,且逆反应增大幅度大,平衡逆向移动。(3)速率—压强(或温度)图象特点:曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度特点:曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态,压强增大后正反应速率增大的快,平衡正向移动。特点:解决这类图象题,采用“定一论二”特点:解决这类图象题,采用“定一论二”,即把自变量(温度、压强)之一定为恒量,讨论另外两个变量的关系。
特点:曲线特点:曲线上的点表示平衡状态,X、Y点则未达平衡状态,X点要达到平衡状态需向B的百分含量减小的方向移动,Y点要达到平衡状态需向B的百分含量增大的方向移动。(5)质量分数—时间图象特点:解题方法是特点:解题方法是“先拐先平”,即曲线先折拐的首先达到平衡,以此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响分析。【即学即用】1.已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g).△H=-1025kJ·mol-1,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()2.下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是()A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态ⅡC.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态ⅡD.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等3.已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0。某温度下,将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关如图甲所示。则下列说法正确的是()00T2B.F的原子结构示意图:C.乙酸乙酯的结构简式:C2H5OOCCH3D.甲烷分子的比例模型:T1反应时间(SO2)丙0反应时间反应速率乙v正v逆v/正v/逆甲A.由图甲知,A点SO2的平衡浓度为mol·L-1B.由图甲知,B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2:1:2C.达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示D.压强为MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图,则T2>T14.500℃、20Mpa时,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示,下列说法正确的是()A.反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为(L·min)B.从曲线变化可以看出,反应进行到10min至20min钟时可能是使用了催化剂C.从曲线变化可以看出,反应进行至25min钟时,分离出的氨气分数比原平衡小D.在25min钟时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积5.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):反应Ⅰ:2A(g)+B(g)2C(g)反应Ⅱ:2A(g)C(g)反应Ⅲ:3A(g)+B(g)2C(g)反应Ⅳ:A(g)+B(g)2C(g)根据以上规律判断,下列结论不正确的是()A.反应Ⅰ:ΔH>0,P2>P1B.反应Ⅱ:ΔH<0,T1>T2C.反应Ⅲ:ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0,T1>T2D.反应Ⅳ:ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0,T1>T2知识体系核心知识一目了然【友情提示1】1.单位时间内反应物浓度的减少生成物浓度的增加mol/(L·S)mol/(L·min)2.化学反应计量数2∶1∶2@基础应用11、C应用“同一反应中,各物质反应速率之比等于化学计量数之比”这一规律可得:υ(C)=2υ(A)=2×1mol·L-1·min-1=2mol·L-1·min-1。故答案为C。2、B4mol/L,应等于HBr的平衡浓度(4mol/L)和分解了的HBr的浓度的加和。υ(NH3)=5mol·L-1÷2min=mol·L-1·min-1。3、B铁粉生成FeSO4的物质的量为,其浓度变化为1mol·L-1,用FeSO4表示的反应速率为·L-1·min-1,根据方程式可知用硫酸表示的反应速率也为·L-1·min-1;铁是固体,无法表示反应速率;氢气的浓度无法计算,也不能用来表示反应速率。4、D④υ(H2)=mol·L-1·s-1=mol·L-1·min-1,再据同一反应中用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的系数比,只有D正确。5、C可以直接用各个数据除以系数来快速判断,A:4=;B:5=;C:4=(最大);D:6=。【友情提示2】1.反应物自身性质温度浓度压强催化剂2.加快(减小)加快(减小)加快(减小)都增大加快不能不能@基础应用21、B①增加固体物质的用量反应速率几乎不变;②缩小容器体积相当于增大压强,速率加快;③保持容器体积不变充入氮气,尽管容器内压强增大了,但反应各组分浓度并没变,速率不变;④保持容器压强不变,充入氮气使容器的体积变大,反应组分浓度变小,反应速率变小。2、A增大容器容积或移去部分SO2,导致浓度减小反应速率降低,B、C错;降低温度速率也降低,D错。3、CA选项虽增大了反应速率,但又引入了酸产生氢气的量有所增加,故A错;B相当于有硝酸,Zn与HNO3反应不放出H2,错;D选项虽不影响氢气总量,但由于浓度下降,速率降低,不符合。4、C由于a>bg,则损失粉末状碳酸钙的质量(虚线)比较低,并且相同条件下,反应的速率快,反应先结束。5、B甲和乙中温度最高,SO2的浓度最大,但乙中使用了催化剂,因此乙的反应速率最快,其次是甲。丙和丁反应物浓度相同,但丁的温度高,因此反应速率丁>丙。【友情提示3】1.△H-T△S=kJ·mol-1-298K×(×10-3)kJ·mol-1·K-1=kJ·mol-1<0,此反应能自发进行2.降低温度增大压强增大氮气、氢气的浓度和不断分离出氨气使用催化剂、升高温度、增大压强3.高低500℃左右催化剂的活性最大;大2×107-5×107Pa;氢气氮气氨气;铁触媒@基础应用31、B使用催化剂,缩短达到平衡的时间,提高了NH3的日产量,但不影响化学平衡。2、A反应混合气经过合成塔发生反应:N2+3H22NH3,混合气体为N2、H2、NH3;经冷凝,NH3液化,N2、H2沸点很低,未液化,循环使用,提高原料利用率。3、D在合成氨工业中,选择500℃左右的生产温度主要是为了加快化学反应的速率,同时也考虑到催化剂在此温度下活性最大;使用催化剂是为了加快反应速率,不能引起平衡的移动;该反应正方向为放热的反应,温度升高可使平衡向逆方向移动,H2的转化率降低;增大反应物的浓度、减小生成物的浓度,可使平衡向正方向移动。4、B该反应是一个气体总体积不变的放热反应,欲提高CO的转化率,可设法使化学平衡向正反应方向移动,显然降低温度可以满足这一要求;增加水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率也可以增大;但若增加CO的浓度,平衡虽然向右移动,但CO的总量增大,其转化率反而减小。增大压强和使用催化剂的操作只能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,而与平衡时CO的转化率无关。5、B根据反应“一边倒”换算:N2+3H22NH3A260B270C20D20
由此可知,符合题意的是B。【即学即用1】1、解析:υ(A)=(4mol·L-1-mol·L-1)/3min=mol·L-1·min-1。根据“同一反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比”有:υ(A):υ(C)=2:n,mol·L-1·min-1:mol·L-1·min-1=2:n,n=3。则υ(B)=υ(A)/2=mol·L-1·min-1/2=mol·L-1·min-1。答案:n=3;υ(B)=mol·L-1·min-12、解析:找准图表中各时刻对应的浓度,求出要求时间内的浓度差△c。(1)2N2O54NO2+O2起始起始浓度/mol·L-100100s时浓度/mol·L-1:变化的浓度/mol·L-1:所以υ(N2O5)︰υ(NO2)︰υ(O2)=(×10-3)︰(3×10-3)︰(×10-3)=2︰4︰1(2)在100s内:υ(N2O5)=×10-3mol/(L·s)在300s内:在1000s内:可见随着反应过程时间的延续,化学反应速率会逐渐减慢。答案:(1)×10-3mol/(L·s)3×10-3mol/(L·s)×10-3mol/(L·s)2︰4︰1【即学即用2】1、AC反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关,实验1的浓度最小、温度最低且固体为块状,所以速率最慢,对应曲线d;实验2的速率比3和4都要小,对应曲线c,而4和3虽然浓度相同,但温度和物质的状态都不相同,不同确定那个的速率大。2、D=1\*GB3①=4\*GB3④中CH3COCH3、HCl的浓度是相同的,=4\*GB3④中Br2的浓度是=1\*GB3①中的2倍,颜色消失时间也是2倍,故D错;同理,对于A可比较①②,对于C可比较=1\*GB3①③。3、解析:“由上述试验数据可以发现,在HI浓度一定时,H2O2浓度每增加一倍,反应速率就增加一倍;在H2O2浓度一定时,HI浓度每增加一倍,反应速率也增加一倍。上述关系可以表示为:υ=kc(H2O2)c(HI)。”这也是鲁科版选修教材《化学反应原理》P58中的文本内容,如果课本已透彻理解了,这道题目还有什么难的。第(3)问,可由升高温度,反应速率加快,故显色时间减少得出。答案:(1)研究反应物I-与S2O32-的浓度对反应速率的影响。(2)s(3)A。(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。4、解析:要比较不同浓度(温度、压强或接触面积)下的反应速率,应保持其它条件不变。(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)分别探究浓度、温度、大理石规格对化学反应速率的影响,则相应不同的分别是浓度、温度和颗粒度,其他条件相同。⑵70至90s,CO2生成的质量m(CO2)=0.95g-0.85g=0.1g;根据方程式可知,消耗HNO3的物质的量为:n(HNO3)==mol,所以HNO3减少的浓度△c(HNO3)
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