高考化学人教通用版二轮专题复习讲义专题九文档格式.docx
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对有气体参加的反应或在溶液中发生的反应产生影响,在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。
(2)压强:
→
注意 ①压强对反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。
②压强只对有气体参加的反应产生影响。
③向气体反应体系中充入不参与反应的气体时,对反应速率的影响。
恒容:
充入稀有气体(或非反应气体)→总压增大→物质的浓度不变(活化分子的浓度不变)→反应速率不变;
恒压:
充入稀有气体(或非反应气体)→体积增大→物质的浓度减小(活化分子的浓度减小)→反应速率减小。
(3)温度:
温度升高,化学反应速率增大。
升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大。
(4)催化剂:
①催化剂能改变(增大或减小)化学反应速率,但不能使本来不会发生的反应变成可以发生的。
②对可逆反应来说,正反应的催化剂同时也是逆反应的催化剂,催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。
对于反应物颗粒大小:
固体物质颗粒越小,总表面积越大,反应速率越快;
反之越慢。
题组一 对化学反应速率的综合考查
1.(2014·
北京理综,12)一定温度下,10mL0.40mol·
L-1H2O2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
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.6~10min的平均反应速率:
v(H2O2)<
3.3×
C.反应到6min时,c(H2O2)=0.30mol·
L-1
D.反应到6min时,H2O2分解了50%
答案 C
解析 2H2O2
2H2O+O2↑
A项,6min时,生成O2的物质的量n(O2)=
=1×
10-3mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)=2×
10-3mol,所以0~6min时,v(H2O2)=
≈3.3×
min-1,正确;
B项,6~10min时,生成O2的物质的量n(O2)=
≈0.335×
10-3mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)=0.335×
10-3mol×
2=0.67×
10-3mol,6~10min时,v(H2O2)=
≈1.68×
min-1<
C项,反应至6min时,消耗n(H2O2)=2×
10-3mol,剩余n(H2O2)=0.40mol·
L-1×
0.01L-2×
10-3mol=2×
10-3mol,c(H2O2)=
=0.20mol·
L-1,错误;
D项,反应至6min时,消耗n(H2O2)=2×
10-3mol,n(H2O2)总=4×
10-3mol,所以H2O2分解了50%,正确。
2.Ⅰ.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为__________________________________。
(2)该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间变化的情况如图所示。
则下列说法正确的是________(填序号)。
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂
Ⅱ.已知:
反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4s内v(C)=0.05mol·
s-1,则该反应的化学方程式为____________
________________________________________________________________________。
(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为
甲:
v(A)=0.3mol·
s-1;
乙:
v(B)=0.12mol·
s-1
丙:
v(C)=9.6mol·
min-1;
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________。
答案 Ⅰ.
(1)0.079mol·
s-1
(2)X(g)+Y(g)===2Z(g) (3)CD
Ⅱ.
(1)3A(g)+B(g)2C(g)
(2)
(3)乙>甲>丙
解析 Ⅰ.
(1)分析图像知Δc(Z)=
=0.79mol·
L-1,v(Z)=
=0.079mol·
s-1。
(2)由各物质转化的量:
X为0.79mol,Y为0.79mol,Z为1.58mol,可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2,则化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。
(3)由图像可知,外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。
增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B错误;
由
(2)中的反应方程式可知,该反应为反应前后气体体积不变的反应,缩小容器体积或增大压强,均可同等程度地增大正、逆反应速率,C正确;
使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,D正确。
Ⅱ.
(1)前4s内,Δc(A)=0.8mol·
L-1-0.5mol·
L-1=0.3mol·
L-1,v(A)=0.3mol·
L-1÷
4s=0.075mol·
v(A)∶v(C)=a∶c=(0.075mol·
s-1)∶(0.05mol·
s-1)=3∶2,由图像知,在12s时Δc(A)∶Δc(B)=(0.6mol·
L-1)∶(0.2mol·
L-1)=3∶1=a∶b,则a、b、c三者的比例为3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。
(2)生成物C的浓度从0开始增加,到12s时达到最大,Δc(A)∶Δc(C)=a∶c=3∶2,所以Δc(C)=2×
0.6mol·
3=0.4mol·
L-1。
(3)丙容器中v(C)=9.6mol·
min-1=0.16mol·
s-1,则甲容器中
=0.1mol·
s-1,乙容器中
=0.12mol·
s-1,丙容器中
=0.08mol·
s-1,故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
1.化学反应速率计算的常见错误
(1)不注意容器的容积。
(2)漏写单位或单位写错。
(3)忽略有效数字。
2.比较化学反应速率大小的注意事项
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同单位。
(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。
例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比较不同时间段内
与
的大小,若
>
,则用A表示的反应速率比用B表示的大。
题组二 “控制变量”思想在探究影响化学反应速率因素中的应用
3.(2013·
安徽理综,28)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。
光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O
转化为Cr3+。
某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·
24H2O]即可对该反应起催化作用。
为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验
编号
初始
pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
蒸馏水
①
60
30
②
5
③
测得实验①和②溶液中的Cr2O
浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________;
实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=________mol·
min-1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·
24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:
Fe2+起催化作用;
假设二:
________;
假设三:
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
[除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·
Al2(SO4)3·
24H2O、Al2(SO4)3等。
溶液中Cr2O
的浓度可用仪器测定]
实验方案
(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
答案
(1)
20
(2)CO2
(3)溶液pH对该反应的速率有影响
(4)Al3+起催化作用 SO
起催化作用
(5)
用等物质的量的K2SO4·
24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他条件与实验①相同,进行对比实验
反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O
)大于实验①中的c(Cr2O
),则假设一成立,若两溶液中的c(Cr2O
)相同,则假设一不成立
(本题属于开放性试题,合理答