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文檔簡介

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡熱點一、用實驗手段研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響外界條件的變化會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響,在高中階段,我們主要利用“有效碰撞理論”來研究條件對反應(yīng)速率的影響,“活化分子”之間在取向適合的條件下發(fā)生的碰撞會引發(fā)反應(yīng),稱之為“有效碰撞”,外界條件改變后,如果對“單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)”產(chǎn)生影響,就會使反應(yīng)速率發(fā)生改變。條件原理溫度改變反應(yīng)物中活化分子(具備發(fā)生變化所需的最低能量)的比例濃度改變單位體積內(nèi)活化分子的物質(zhì)的量固體表面積改變分子發(fā)生接觸的面積催化劑改變反應(yīng)途徑,從而改變反應(yīng)的活化能,進而改變活化分子的比例在進行分析時,有幾點知識需要我們注意:(1)壓強并不是對所有化學(xué)反應(yīng)的速率都會產(chǎn)生影響,因為“只有當壓強的改變最終引起了反應(yīng)物的濃度的變化”,才能對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。正像許多老師總結(jié)的那樣,“對于在容積可變的容器中,有氣體參加的反應(yīng),壓強可以影響反應(yīng)速率”。(2)我們使用的催化劑本身參與了化學(xué)反應(yīng),催化劑的參與使反應(yīng)途徑發(fā)生了變化。(3)反應(yīng)一般在催化劑表面發(fā)生,因此固體催化劑的表面積大小會影響催化的效果。例1(08高考)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng),測定在不同時間t產(chǎn)生氣體體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1,則曲線a、b、c、d所對應(yīng)的實驗組別可能是()組別c(HCl)(mol/L)溫度(℃)狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550塊狀42.530粉末狀A(yù).4-3-2-1 B.1-2-3-4 C.3-4-2-1 D.1-2-4-3

解析:化學(xué)反應(yīng)速率與溫度、濃度和固體物質(zhì)的表面積的大小有關(guān),實驗1的鹽酸的濃度最小,反應(yīng)的溫度最低,所以化學(xué)反應(yīng)速率最慢;由于實驗3的反應(yīng)溫度比實驗2的反應(yīng)溫度高,所以反應(yīng)速率實驗3大于實驗2;而實驗4和實驗3雖然濃度相同,但反應(yīng)的溫度不同,物質(zhì)的狀態(tài)也不相同,所以不能比較。答案:AC

例2(09高考)某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下,獲得如下實驗數(shù)據(jù)(見下頁):分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是()

HCl

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.實驗②和③的v(Br2)相等

C.增大c(HCl),v(Br2)增大

D.增大c(Br2),v(Br2)增大實驗序號初始濃度c/mol·L—1溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580答案:D例3(07高考)下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù):實驗序號金屬質(zhì)量/g金屬狀態(tài)c(H2SO4)/mol·L-1V(H2SO4)/mL溶液溫度/℃金屬消失時間/s反應(yīng)前反應(yīng)后10.10絲0.550203450020.10粉末0.55020355030.10絲0.750203625040.10絲0.850203520050.10粉末0.85020362560.10絲1.050203512570.10絲1.05035505080.10絲1.150203410090.10絲1.150204440分析上述數(shù)據(jù),回答下列問題:(1)實驗4和5表明,

對反應(yīng)速率有影響,

反應(yīng)速率越快,能表明同一規(guī)律的實驗還有

(填實驗序號);(2)僅表明反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實驗有

(填實驗序號);(3)本實驗中影響反應(yīng)速率的其他因素還有

,其實驗序號是

。(4)實驗中的所有反應(yīng),反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近,推測其原因:

。固體反應(yīng)物的表面積表面積越大1和23和4開始反應(yīng)的溫度6和7一定量的金屬跟足量的硫酸反應(yīng)放出的熱量相同

例4(08高考)某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00mol·L-1、2.00mol·L-1,大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格,實驗溫度為298K、308K,每次實驗HNO3的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g。1.請完成實驗設(shè)計表,并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號:實驗編號T/K大理石規(guī)格HNO3濃度/mol·L-1實驗?zāi)康蘑?98粗顆粒2.00(Ⅰ)實驗①和②探究HNO3濃度對該反應(yīng)速率的影響;(Ⅱ)實驗①和_____

探究溫度對該反應(yīng)速率的影響;(Ⅲ)實驗①和_____

探究大理石規(guī)格(粗、細)對該反應(yīng)速率的影響;)②③④2.002.003.00298298308粗顆粒粗顆粒細顆粒2.實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見圖:依據(jù)反應(yīng)方程式:CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,計算實驗①在70-90s范圍內(nèi)HNO3的平均反應(yīng)速率(忽略溶液體積變化,寫出計算過程)。

(1)70至90s

,CO2生成的質(zhì)量為:m(CO2)=0.95-0.85=0.1g(2)根據(jù)方程式比例,可知消耗HNO3的物質(zhì)的量為:n(HNO3)=0.1/22=1/220mol(3)溶液體積為25mL=0.025L,所以HNO3減少的濃度△c(HNO3)=2/11mol·L-1(4)反應(yīng)的時間t=90-70=20s(5)所以HNO3在70-90s范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(HNO3)=△c(HNO3)/t=1/110mol·L-1·s-1作圖要點:因為實驗①HNO3與大理石恰好完全反應(yīng);

3.請畫出實驗②、③和④中CO2質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。實驗②中,HNO3不足量,縱坐標對應(yīng)的每一個值均為原來的1/2;

實驗③④的圖象類似,恰好完全反應(yīng),但反應(yīng)條件改變,升高溫度與大理石細顆粒增大表面積都可加快反應(yīng)速率。所以圖象曲線斜率變大,平衡位置縱坐標與實驗①相同。

例5(09高考)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:

為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:2NO+2CO

2CO2+N2

催化劑時間/s012345c(NO)/mol·L—11.00×10-34.50×10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4c(CO)/mol·L—13.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):(1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行,則反應(yīng)的△H

0(填寫“>”、“<”、“=”)。(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=

。(3)在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

。(4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是

。A.選用更有效的催化劑 B.升高反應(yīng)體系的溫度C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.縮小容器的體積<1.88×10-4mol﹒L-1﹒S-15000 C、D(5)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。實驗編號T/℃NO初始濃度/mol·L—1CO初始濃度/mol·L—1催化劑的比表面積/m2·g—1I2801.20×10-35.80×10-382II124III3501241.20×10-32801.20×10-35.80×10-35.80×10-3①請在上表格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

②請在給出的坐標圖中,畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標明各條曲線是實驗編號。解析:①I、II比表面積不同,應(yīng)控制溫度相同,驗證催化劑比表面積對速率的影響;I、III比表面積不同,溫度不同;驗證反應(yīng)溫度對速率的影響;所有濃度應(yīng)控制相同。②Ⅰ、Ⅱ溫度相同,平衡不移動,但Ⅱ的速率大;Ⅲ的溫度高,速率最大且平衡逆移,c(NO)增大。該題綜合考察反應(yīng)速率、反應(yīng)方向,化學(xué)平衡等知識,并考察了實驗化學(xué)的設(shè)計思路,體現(xiàn)了新課程變化。熱點二、外界條件對化學(xué)平衡的影響:平衡狀態(tài)是封閉體系中的可逆變化過程在一定條件下達到的動態(tài)平衡狀態(tài),是在該條件下可逆過程所能達到的最大限度,達成平衡狀態(tài)的原因是變化的兩個方向的速率相等。當外界條件發(fā)生變化時,如果兩個方向的速率不再相等,平衡狀態(tài)就被破壞,經(jīng)過一段時間后會達到一個新的平衡狀態(tài),這就是我們所說的“平衡移動”,外界條件的改變是平衡發(fā)生移動的必要條件?!叭绾巫屍胶庀蛭覀兿M姆较蛞苿印笔菍嶒灪蛯嶋H生產(chǎn)活動中重點研究的課題之一,也是高中化學(xué)中重點學(xué)習(xí)的內(nèi)容。如果簡單概括高考對平衡移動的要求,可以歸納成這樣一句話:“三個量知二求一”。這里所說的三個量指的是:化學(xué)反應(yīng)的特征外界條件是如何改變的平衡移動的方向反應(yīng)的焓變反應(yīng)前后物質(zhì)的狀態(tài)氣體在反應(yīng)中的化學(xué)計量數(shù)溫度氣體或溶液的物質(zhì)的量濃度壓強向正方向移動向逆方向移動平衡不移動

需要我們注意的有以下幾點:(1)當外界條件不同時,物質(zhì)的狀態(tài)會發(fā)生改變。例如:三氧化硫在標準狀況下是無色的晶體,但是在工業(yè)生產(chǎn)條件下(500℃)是氣態(tài);隨著壓強的增大,氣態(tài)物質(zhì)可能會變?yōu)橐簯B(tài),例如工業(yè)生產(chǎn)中氨氣、空氣的液化就是在降溫的同時增大壓強實現(xiàn)的。在解題過程中,從題目中獲得物質(zhì)狀態(tài)方面的信息、或是判斷物質(zhì)的狀態(tài)是基礎(chǔ)步驟。

(2)壓強對平衡的影響這類題目是高考中出現(xiàn)頻率最高的考點,因為“只有當壓強的改變最終引起了反應(yīng)物的濃度的變化”,才能對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響,才有可能使平衡狀態(tài)發(fā)生移動。在解題過程中,尤其要重視容器的類別,分清到底是“容積不變的容器”(恒容容器),還是“壓強不變的容器”(恒壓容器,或稱為活塞式容器)。在恒容容器中加入少量與反應(yīng)無關(guān)的氣體,因為不會改變其它物質(zhì)的濃度,對平衡沒有影響。在恒壓容器中加入少量與反應(yīng)無關(guān)的氣體,會使得容器體積增大,容器中所有氣體物質(zhì)的濃度均降低,其效果相當于降低壓強。

(3)外界條件的變化引起了反應(yīng)速率的變化,不僅有可能導(dǎo)致平衡狀態(tài)發(fā)生改變,還能夠改變反應(yīng)達到平衡所需要的時間。尤其在工業(yè)生產(chǎn)中,追求的不是轉(zhuǎn)化率盡可能高,而是單位時間內(nèi)的產(chǎn)值最大化,因此涉及到實際生產(chǎn)時,必須將平衡的移動和時間成本綜合進行考慮,才能夠獲得最佳的條件組合。例6(08高考)將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器,恒溫下發(fā)生反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g);ΔH<0。平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a;若初始條件相同,絕熱下進行上述反應(yīng),平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是()A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)=b

C.a(chǎn)<b

D.無法確定A

解析:正反應(yīng)為放熱反應(yīng),前者恒溫,后者相對前者,達到平衡狀態(tài)時溫度更高。使平衡向左移動,從而使Br2的轉(zhuǎn)化率降低。所以b<a。例7(08高考)碘鎢燈比白熾燈使用壽命長。燈管內(nèi)封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應(yīng):W(s)+I2(g)WI2(g);ΔH<0(溫度T1<T2)。下列說法正確的是()A.燈管工作時,擴散到燈絲附近高溫區(qū)的WI2(g)會分解出鎢,重新沉積到燈絲上B.燈絲附近溫度越高,WI2(g)的轉(zhuǎn)化率越低C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是:D.利用該反應(yīng)原理可以提純鎢ADK=c(W)·c(I2)c(WI2)K=c(W)·c(I2)c(WI2)

解析:該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡向左移動。所以燈絲附近溫度越高,WI2的轉(zhuǎn)化率越高,B錯。平衡常數(shù),應(yīng)為生成物濃度的冪之積除以反應(yīng)物濃度的冪之積,即C錯。利用該反應(yīng),可往鎢礦石中,加入I2單質(zhì),使其反應(yīng)生成WI2富集,再通過高溫加熱WI2生成鎢,從而提純鎢,D正確。例8(08高考)工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ·mol-1(Q>0)某溫度、壓強下,將一定量的反應(yīng)物通入密閉容器進行以上的反應(yīng)(此條件下為可逆反應(yīng)),下列敘述正確的是()A.反應(yīng)過程中,若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率B.若反應(yīng)開始時SiCl4為1mol,則達到平衡時,吸收熱量為QkJC.反應(yīng)至4min時,若HCl的濃度為0.12mol·L-1,則H2的反應(yīng)速率為0.03mol/(L·min)D.當反應(yīng)吸收熱量為0.025QkJ時,生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH恰好反應(yīng)D

解析:該反應(yīng)為體積增大的反應(yīng),增大壓強平衡左移,減小SiCl4轉(zhuǎn)化率,A錯;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化,放出的熱量一定小于QkJ,B錯;反應(yīng)至4min時,HCl的濃度為0.12mol/L,表示的反應(yīng)速率為:v(HCl)=0.03mol/L·min,換算為v(H2)=0.015mol/L·min,C錯;當放熱0.025QkJ時,說明反應(yīng)的SiCl4為0.025mol,生成HCl0.1mol,其與100mL1mol/L的NaOH恰好反應(yīng),D正確。【高考考點】化學(xué)平衡的移動、反應(yīng)熱、反應(yīng)速率知識【易錯提醒】不能正確理解反應(yīng)熱的意義,造成錯誤解答?!緜淇继崾尽繉τ诜磻?yīng)熱的知識,關(guān)鍵要理解化學(xué)反應(yīng)過程中熱量變化的原因是反應(yīng)物總能量和生成物總能量不相等。特別是在可逆反應(yīng)中,反應(yīng)熱仍然是指物質(zhì)完全反應(yīng)時的數(shù)值。例9(08高考)對平衡CO2(g)CO2(aq);△H=-19.75kJ/mol,為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度,應(yīng)采用的方法是()A.升溫增壓 B.降溫減壓 C.升溫減壓 D.降溫增壓解析:在封閉體系中,二氧化碳的溶解是一個可逆過程,同樣可以用勒夏特列原理進行分析,氣體在水中的溶解度隨著溫度的升高而降低,所以要使CO2在水中的溶解度增大,可以降低溫度,同時還可增大壓強。D

例10(08高考)高溫下,某反應(yīng)達平衡,平衡常數(shù)恒容時,溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏.恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小C.升高溫度,逆反應(yīng)速率減小D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO+H2O=CO2+H2K=c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)A例11(09高考)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是()A.催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率B.增大反應(yīng)體系的壓強,反應(yīng)速率一定增大C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度將縮短反應(yīng)達到平衡的時間D.在t1、t2時刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時間間隔t1~t2內(nèi),SO3(g)生成的平均速率為:V2O5△DV=c2-c1t2-t1熱點三、從圖形和圖表中獲得信息在高考中,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的解題的關(guān)鍵是從題目中獲得足夠的信息。如今的高考題中,題目已知條件的呈現(xiàn)方式越來越多樣化,在化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡試題中,大量地使用圖形、圖表來提供有關(guān)速率和平衡移動方面的信息。這就要求考生能夠通過對實驗現(xiàn)象的觀察,獲取有關(guān)的感性知識和印象,準確地提取實質(zhì)性內(nèi)容(三量知二),并且用正確的化學(xué)術(shù)語及文字進行表達,做出解釋,尤其要求考生自己也能夠利用圖表、圖形進行解答。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率圖象試題涉及知識面廣,靈活性大。題目大多注重對知識綜合應(yīng)用能力和分析判斷能力的考查,是考查考生能力的常見題,近幾年逐漸成為考試命題的重要內(nèi)容。解答這類試題時要注意從圖象中獲得下列信息:一看面:認清坐標系,搞清縱、橫坐標所代表的意義,并與有關(guān)的原理掛鉤(知道要考什么)。二看線:看好線的走向,抓住變化趨勢,分清正、逆反應(yīng)。三看點:看兩條線的交點及拐點,在速率-時間圖上,要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的,分清漸變和突變,判斷是哪個條件發(fā)生了變化。四作輔助線:當一張圖中同時包含多個因素的影響時,要及時作出等溫線、等壓線。五看定量:例如在濃度-時間圖上,一定要看清終點時反應(yīng)物的消耗量、生成物的增加量,并結(jié)合有關(guān)原理進行相應(yīng)的計算、推理和判斷。例12(08高考)在密閉的容器中進行如下的反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),在溫度T1和T2時,產(chǎn)物的量或時間的關(guān)系如下圖所示,符合圖象的正確的判斷是()A.T1>T2,△H>0 B.T1>T2,△H<0C.T1<T2,△H>0D.T1<T2,△H<0解析:從圖可以看出,反應(yīng)時的溫度T2>T1,且溫度越高,HI的量越少,說明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,即該反應(yīng)的正反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),△H<0。D例13(08高考)已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2(g);△H=-1025kJ/mol。該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同,下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是()C

解析:此題結(jié)合化學(xué)平衡圖像考查外界條件對化學(xué)平衡的影響。根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”的原則,選項A、B正確;根據(jù)升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(即逆反應(yīng)方向移動),可確定A正確;根據(jù)使用催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達到平衡的時間,但對化學(xué)平衡的移動無影響,所以選項D正確。例14(09高考)下圖表示反應(yīng):X(g)4Y(g)+Z(g);ΔH<0。在某溫度時X的濃度隨時間變化的曲線,下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是()A.第6min后,反應(yīng)就終止了B.X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%C.若升高溫度,X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%D.若降低溫度,v(正)和v(逆)將以同樣倍數(shù)減少Bc/(mol·L-1)

解析:A項,6min時反應(yīng)達平衡,但未停止,故錯;B項,X的變化量為1-0.15=0.85mol,轉(zhuǎn)化率為0.85÷1=85%,正確。ΔH<0,正反應(yīng)放熱,故升高溫度,平衡將逆向移動,則X的轉(zhuǎn)化率減小,C項錯;D項,降溫,正、逆反應(yīng)速率同時減小,但是降溫平衡正向移動,故v(正)>v(逆),即逆反應(yīng)減少更多,錯誤。例15(09高考)I2在KI溶液中存在下列平衡:

I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。某I2、KI混合溶液中,I3-的物質(zhì)的量濃度c(I3—)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是()A.反應(yīng)I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的△H>0B.若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2C.若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,一定有v(正)>

v(逆)D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大BC例16(04高考)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH<0。(1)降低溫度,二氧化硫轉(zhuǎn)化率

,化學(xué)反應(yīng)速率

(以上均填增大、減小或不變)。增大

15~20min和25~30min減?。?)600℃時,在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是

(3)據(jù)圖判斷,反應(yīng)進行至20min時,曲線發(fā)生變化的原因是

(用文字表達)10min到15min的曲線變化的原因可能是

(填寫編號)。a.加了催化劑 b.縮小容器體積c.降低溫度 d.增加SO3的物質(zhì)的量增加了O2的量

ab例17(09高考)甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為:HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l);△H>0。某小組通過實驗研究該反應(yīng)(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計)。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表:組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物質(zhì)的量/mol1.001.990.010.52甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時間(t)的變化如圖:(1)根據(jù)上述條件,計算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率,結(jié)果見下表。請計算15~20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為

mol,甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為

mol·min-1(不要求寫出計算過程)。反應(yīng)時間

/min0~510~1520~2530~3540~4550~5560~65平均反應(yīng)速率(10-3mol·min-1)

1.97.47.84.41.60.80.00.0459.0×10-3

(2)依據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因:(3)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為:則該反應(yīng)在溫度T1下的K值為

。K=c(HCOOH)·c(CH3OH)c(HCOOCH3)·c(H2O)1/7先增大后減小。隨著反應(yīng)進行,生成HCOOH的量增多,使溶液酸性增強,對水解促進作用增大,反應(yīng)速率增大;反應(yīng)到一定時間,HCOOCH3的濃度減小,水解速率減慢。(4)其他條件不變,僅改變溫度為T2(T2大于T1),在答題卡框圖中畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。圖像題非常直觀,便于理解,但是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要利用圖表中的數(shù)據(jù),尤其是在《化學(xué)與技術(shù)》模塊中,大量的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)都是利用圖表給出的,因此要求考生能夠從圖表中獲得答題所需的信息。必要時可以將題目圖表中的數(shù)據(jù)改為示意圖,可以便于理解。例18某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表:實驗序號時間濃度溫度01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃C20.600.500.500.500.500.503800℃C30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)在實驗1,反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為

mol/(L·min)。(2)在實驗2,A的初始濃度C2=

mol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是

。(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為v3,實驗1的反應(yīng)速率為v1,則v3

v1(填>、=、<),且C3

1.0mol/L(填>、=、<)(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應(yīng)是

反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。理由是

0.013

催化劑

>溫度升高時,平衡向右移動。1.0>吸熱例19(09高考)在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng):mX(g)nY(g);ΔH=QkJ/mol。反應(yīng)達到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積

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