蚌埠市化学反应速率及其图像解析版要点.docx

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蚌埠市化学反应速率及其图像解析版要点

专题十四化学反应速率及其图像

【热点题型】

1.(2014·重庆卷)在恒容密闭容器中通入X并发生反应:

2X(g)

Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(  )

A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量

B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=

mol·L-1·min-1

C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆

D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小

2.(2014·天津卷)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是(  )

A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应

B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中

C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底

D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率

3.(2014·新课标全国卷Ⅰ)已知分解1molH2O2放出热量98kJ。

在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为

H2O2+I-―→H2O+IO- 慢  

H2O2+IO-―→H2O+O2+I- 快

下列有关该反应的说法正确的是(  )

A.反应速率与I-浓度有关

B.IO-也是该反应的催化剂

C.反应活化能等于98kJ·mol-1

D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)

4.(2014·北京卷)一定温度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。

不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。

t/min

0

2

4

6

8

10

V(O2)/mL

0.0

9.9

17.2

22.4

26.5

29.9

下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(  )

A.0~6min的平均反应速率:

v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1

B.0~6min的平均反应速率:

v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1

C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol/L

D.反应至6min时,H2O2分解了50%

【答案】C 

(2013·福建卷)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。

(1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为________。

②常温下,不能与M单质发生反应的是____________(填序号)。

a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸

d.NaOH溶液 e.Na2CO3固体

(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

已知:

H2S(g)

H2(g)+

S2(g)

在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为cmol·L-1测定H2S的转化率,结果见图所示。

图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。

据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:

_______________________________。

②电化学法

该法制氢过程的示意图如图所示。

反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是

________________________________________________________________________;

反应池中发生反应的化学方程式为_____________________________________________

________________________________________________________________________。

反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为__________________________________。

(2013·福建卷)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。

将浓度均为0.020mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图所示。

据图分析,下列判断不正确的是(  )

A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1

D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂

【答案】B

(2013·广东卷)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。

将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。

(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:

①I-(aq)+O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1;

②IO-(aq)+H+(aq)

HOI(aq) ΔH2;

③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)

I2(aq)+H2O(l) ΔH3。

总反应的化学方程式为______________________________________________________,其反应热ΔH=________。

(2)在溶液中存在化学平衡:

I2(aq)+I-(aq)

I

(aq),其平衡常数表达式为______________。

(3)为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图0),某研究小组测定两组实验中I

浓度和体系pH,结果见图1和下表。

编号

反应物

反应前pH

反应后pH

第1组

O3+I-

5.2

11.0

第2组

O3+I-+Fe2+

5.2

4.1

①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是__________________________________

________________________________________________________________________。

②图中的A为________。

由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③第2组实验进行18s后,I

浓度下降。

导致下降的直接原因有(双选)________。

A.c(H+)减小    B.c(I-)减小

C.I2(g)不断生成D.c(Fe3+)增加

(4)据图1,计算3~18s内第2组实验中生成I

的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

(2013·山东卷)对于反应CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情况下(  )

A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变

B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变

C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变

D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变

(2013·重庆卷)化学在环境保护中起着十分重要的作用。

催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

(1)催化反硝化法中,H2能将NO

还原为N2。

25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。

①N2的结构式为________。

②上述反应离子方程式为__________________________________________________

________________________________________________________________________,

其平均反应速率v(NO

)为________mol·L-1·min-1。

③还原过程中可生成中间产物NO

,写出3种促进NO

水解的方法_____________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)电化学降解NO

的原理如图所示。

①电源正极为__________(填“A”或“B”),阴极反应式为___________________________。

②若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为________g。

(2013·四川卷)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)

2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如下表:

t/min

2

4

7

9

n(Y)/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

下列说法正确的是(  )

A.反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol/(L·min)

B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v逆>v正

C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44

D.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大

【答案】C 

(2013·新课标全国卷Ⅱ)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:

A(g)

B(g)+C(g) ΔH=+85.1kJ·mol-1。

反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:

时间t/h

0

1

2

4

8

16

20

25

30

总压强p/

100kPa

4.91

5.58

6.32

7.31

8.54

9.50

9.52

9.53

9.53

回答下列问题:

(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为_______________________________________

________________________________________________________________________。

(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为____________,平衡时A的转化率为________,列式并计算反应的平衡常数K____________________。

(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=________mol,n(A)=________mol。

②下表为反应物A的浓度与反应时间的数据,计算:

a=________。

反应时间t/h

0

4

8

16

c(A)/(mol·L-1)

0.10

a

0.026

0.0065

分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是

________________________________________________________________________,

由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为________mol·L-1。

【随堂巩固】

1.使反应4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6mol。

此反应的平均速率v(X)为(  )

A.v(NH3)=0.02mol·L-1·s-1

B.v(O2)=0.01mol·L-1·s-1

C.v(N2)=0.02mol·L-1·s-1

D.v(H2O)=0.02mol·L-1·s-1

2.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示。

下列叙述中正确的是(  )

A.反应的化学方程式为5YX

B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍

C.t2时,正、逆反应速率相等

D.t3时,逆反应速率大于正反应速率

3.下列关于催化剂的说法不正确的是(  )

A.温度越高,催化剂的催化效果越好

B.汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放

C.催化剂可以改变化学反应速率,但反应前后质量和化学性质不变

D.锌与盐酸反应时,加入几滴硫酸铜溶液可加快化学反应速率,但硫酸铜不作催化剂

4.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:

2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是(  )

A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响

B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响

C.图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高

D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高

5.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)

2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示:

下列说法中正确的是(  )

A.30~40min间该反应使用了催化剂

B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应

C.30min时降低温度,40min时升高温度

D.8min前A的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1

6.进行如下实验,在A锥形瓶中放入10g绿豆大小的碳酸钙,在B锥形瓶中放入5g粉末状的碳酸钙,分别加入50mL1mol·L-1盐酸,下图中能正确表示实验结果的是(注:

x-时间,y-锥形瓶中碳酸钙减少的质量)(  )

7.可逆反应mA(g)+nB(g)

pC(g)+gD(g)的v-t图像如图Ⅰ所示,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图Ⅱ所示。

①a1=a2 ②a1<a2 ③b1=b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2

⑥t1=t2 ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大

以上所列正确的为(  )

A.②④⑤⑦B.②④⑥⑧

C.②③⑤⑦D.②③⑥⑧

8.加入0.1mol的MnO2粉末于50mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1g·mL-1),在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示,回答下列问题:

(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为

________________________________________________________________________。

(2)解释反应速率变化的原因

________________________________________________________________________。

(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度

________________________________________________________________________。

(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。

9.现欲用碳酸钙固体和稀盐酸反应制取CO2气体。

请回答下列问题。

(1)写出发生反应的离子方程式:

_________________________________________。

(2)实验过程中绘制出生成CO2的体积V(CO2)与时间t的关系如下图所示。

试分析判断OE段、EF段、FG段反应速率[分别用v(OE)、v(EF)、v(FG)表示]的大小关系为____________;比较OE段和EF段,说明EF段速率变化的主要原因:

________________________________________________________________________。

10.在一密闭容器中发生反应N2+3H2

2NH3,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示:

回答下列问题:

(1)处于平衡状态的时间段是________(填选项)。

A.t0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3

D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6

(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项)。

A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度

D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气

t1时刻________;t3时刻________;t4时刻________。

(3)依据

(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是__________(填选项)。

A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6

(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。

(5)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为__________。

12.碘在科研与生活中有重要应用。

某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知:

S2O

+2I-===2SO

+I2(慢)

I2+2S2O

===2I-+S4O

(快)

(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的________耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。

为确保能观察到蓝色,S2O

与S2O

初始的物质的量需满足的关系为n(S2O

)∶n(S2O

)__________。

(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

实验

序号

体积V/mL

K2S2O8溶液

KI溶液

Na2S2O3溶液

淀粉溶液

10.0

0.0

4.0

4.0

2.0

9.0

1.0

4.0

4.0

2.0

8.0

Vx

4.0

4.0

2.0

表中Vx=______________,理由是___________________________________。

(3)已知某条件下,浓度c(S2O

)~反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O

)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。

(4)碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。

该电池反应为2Li(s)+I2(s)===2LiI(s) ΔH

已知:

4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s) ΔH1

4LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2

则电池反应的ΔH=__________;碘电极作为该电池的________极。

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