第21讲化学反应速率
A组基础题组
1.(2016北京理综,8)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A.抗氧化剂
B.调味剂
C.着色剂
D.增稠剂
2.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率且不影响生成H2的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A.CaCO3(固)
B.Na2SO4溶液
C.KNO3溶液
D.CuSO4(固)
3.实验室用Zn与稀硫酸反应来制取氢气,常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了下表中实验方案,将表中所给的试剂按一定体积混合后,分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。
下列说法正确的是( )
A.t1=t2=t3=t4
B.V4=V5=10
C.V6=7.5
D.V1 4.将0.6 mol A和0.5 mol B充入0.4 L密闭容器中发生反应2A(g)+B(g)mD(g)+E(g),经过5 min后达到化学平衡,此时测得D为0.2 mol。又知5 min内用E表示的平均反应速率为0.1 mol·L-1· min-1,下列结论正确的是( ) A.A、B均转化了20% B.m值为1 C.5 min内用A表示的平均反应速率为0.1 mol·L-1· min-1 D.平衡时混合物总物质的量为1 mol 5.在一个容积固定为2 L的密闭容器中,发生反应:aA(g)+bB(g) pC(g) ΔH=?反应情况记录如下表: 请仔细分析,根据表中数据,回答下列问题: (1)第2 min到第4 min时间内A的平均反应速率v(A)= mol·L-1·min-1。 (2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态,若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是: ①第2 min 或; ②第6 min ; ③第8 min 。 (3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ,则该反应的ΔH= 。 6.工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。图中a(1,6)表示在1 min时H2的物质的量是6 mol。 (1)a点正反应速率(填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。 (2)下列时间段平均反应速率最大的是。 A.0~1 min B.1~3 min C.3~8 min D.8~11 min (3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是;体积不变时再充入3 mol CO2和4 mol H2,H2O(g)的体积分数(填“增大”“不变”或“减小”)。 7.(2017北京朝阳期中,15)温度为T1时,向容积为2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO和H2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ/mol。相关数据如下: 专题8.1 化学反应速率 （测试时间60分钟，满分100分） 姓名：班级：得分： 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．【百强校·2016届哈尔滨6中期中】下列说法正确的是（） A．增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大 B．升高温度，单位体积内分子总数不变，但活化分子数增加了 C．分子间所有的碰撞为有效碰撞 D．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大 【答案】B 考点：本题主要是考查影响速率的因素判断 2．【2017届河北沧州市第一中学高三上第一次月考】对反应A+B=AB来说，常温下按以下情况进行反应： ①20mL溶液中含A、B各0.01mol ②50mL溶液中含A、B各0.05mol ③0.1mol?L－1的A、B溶液各10mL ④0.5mol?L－1的A、B溶液各50mL 四者反应速率的大小关系是（） A．②＞①＞④＞③ B．④＞③＞②＞① C．①＞②＞④＞③ D．①＞②＞③＞④ 【答案】A 考点：考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。 3．【2017届湖北省恩施一中高三上学期开学考试】下列影响化学反应速率的因素中，是通过改变活化分子百分数来实现的是（） ①改变气体物质的浓度②改变气体的压强 ③加入催化剂④改变气体的温度 A．只有①② B．只有③④ C．只有①③④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】 试题分析：在影响反应速率的外界条件中，只有温度和催化剂才是通过改变活化分子百分数来实现的。浓度和压强改变的是单位体积内的活化分子个数，而不是活化分子的百分数，故B正确。 考点：本题考查影响反应速率的因素。 4．【2017届内蒙古赤峰二中高三上第一次月考】影响化学反应速率的因素有：浓度、压强、温 度、催化剂等。下列有关说法不正确 ．．．的是（） A．改变压强不一定能改变有气体参与反应的速率 B．增大浓度能加快化学反应速率，原因是增大浓度增加了反应体系中活化分子的百分数C．温度升高使化学反应速率加快的主要原因是增加了单位体积内活化分子总数 D．催化剂能加快化学反应速率主要原因是降低反应所需的能量 【答案】B 【解析】 试题分析：A．压强改变有气体参加的反应的反应速率，增大压强，反应速率加快，故A不选； B．增大浓度，增加了反应体系中活化分子数目增大，则反应速率加快，故B选；C．温度升高，增加了反应体系中活化分子百分数增大，反应速率加快，故C不选；D．催化剂降低反应的活化能，则反应速率加快，故D不选；故选B。 考点：考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 一. 化学反应速率 1.定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的， 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/（L·min）或mol/（L·s） 2.计算公式v =Δc /Δt 注意：①一般来说，随着化学反应的进行，浓度等外界条件在不断改变，因此在某一段时间内，化学反应的速率也在 不断变化。我们通过上述方法计算得到的速率值是指某 一段时间内的平均速率。在中学阶段只研究平均速率。 ②一般不用固体物质或纯液体表示反应速率，因为固体物质或纯液体的浓度为定值。 3.特点 (1) .同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同,但意义一样. (2)同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化学方程式中的化学计量数之比。如反应mA+nB=pC+qD的v （A）∶v （B）∶v （C）∶v （D）=m∶n∶p∶q (3)比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比较 二. 化学反应速率的测定 化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。 第二节影响化学反应速率的因素 一. 影响化学反应速率的因素 1.概念: (1)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞. (2)活化分子: 能够发生有效碰撞的分子 (3)活化能: 活化分子多出的那部分能量 注意: 发生有效碰撞的分子一定是活化分子,而活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞; 活化分子间的有效碰撞是发生化学反应的充要条件。 2. 影响化学反应速率的因素分为内因和外因两个方面。内因是指参加反应的物质本身的性质。外因是指外界条件如浓度压强温度催化剂等。影响化学反应速率的决定因素是内因。 二.外界因素对反应速率的影响 1.浓度对反应速率的影响 在其它条件相同时, 增大反应物浓度, 化学反应速率加快;减小反应物浓度,化学反应速率减慢。 因为当其它条件一致下，增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率加快，但活化分子百分数是不变的。 注意:固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．,．不能用其表示反应速率，它们的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的大小可影响反应速率。 2.压强对反应速率的影响 对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时（除体积），增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快；反之则减小。 注意：压强的改变，本质上是改变气体的浓度，因此，压强改变，关键看气体浓度有没有改变，v才可能改变。若体积不变，加压（加入不参加此化学反应的气体）反应速率就不变。因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。 3.温度对反应速率的影响 其它条件相同时, 升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。 只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大（主要原因）。当然，由于温度升高，使分子运动速率加快，单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快（次要原因）。一般来说，温度每升高10℃反应速率增大到原来的2～4倍。 4.催化剂对反应速率的影响 使用适当的催化剂可以大幅度提高反应速率。 使用正催化剂能够降低反应所需的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。习题中一般指的是正催化剂。 5.其他因素对反应速率的影响 增大固体表面积（粉碎），光照也可增大某些反应的速率，此外，超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。习题中构成原电池也可增大反应的速率。 【注意】改变外界条件时，若正反应速率增大，逆反应速率也一定增大，增大的倍数可能不同，但不可能正反应速率增大，逆反应速率减小。 第三节化学平衡 第一课时化学平衡 一.可逆反应与不可逆反应 1. 可逆过程: 当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质的溶解过程和溶液中的溶质分子回到溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率相等,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不变。我们把这类过程称作可逆过程。 2. 可逆过程的表述 表述这类过程时,约定采用” ”来代替反应中原来用的”=”,把从左到右的过程称作正反应;从右到左的过程称作逆反应。 3.可逆反应 (1)定义:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)特点:①两同:即相同条件、正反应逆反应同时进行 ②符号” ”两边的物质互为反应物、生成物 ③在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如 223 2SO+O 2SO反应体系中有SO2、O2、SO3。二.化学平衡： ⑴. 化学平衡研究的对象：可逆反应。 ⑵. 化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态。⑶. 化学平衡的特征： 动：动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 化学反应速率及其影响因素练习 一、选择题（16*3＝48） 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ） A 、化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质 的量的增加 B 、化学反应速率为0.8 mol /（L·s ）是指1s 时某物质的浓度为0.8mol/L C 、根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D 、决定反应速率的主要因素是反应物的浓度 2．下列条件一定能使反应速率加快的是：①增加反应物的物质的量②升高温度③增大压强④加入生成物 ⑤加入MnO 2（ ） A ．全部 B ．①② C ．② D ．②③ 3．已知：4 NH 3 + 5 O 2 = 4 NO + 6 H 2O ，若反应速率分别用v （NH 3）、v （O 2）、v （NO ）、v （H 2O ）（mol/（L?s ））表示，则正确的关系是（ ） A ．()3NH V 5 4= v （O 2） B ．65 v （O 2）= v （H 2O ） C ． 32v （NH 3）= v （H 2O ） D ．5 4 v （O 2）= v （NO ） 4．将4 mol A 气体和2mol B 气体在2L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应，2A(g) + B(g) = 2C(g)，若经2s 后测得C 的浓度为0.6mol/L ，现有下列几种说法：①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3mol/（L?s ）；②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6mol/（L?s ）；③2s 时物质A 的转化率为70%；④2s 时物质B 的浓度为0.7moL/L 。其中正确的是（ ） A 、①③ B 、①④ C 、②③ D 、③④ 5．200C ，将10ml 0.1mol/l Na 2S 2O 3溶液和10ml 0.1mol/l 的H 2SO 4溶液混合，2分钟后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高100C ，化学反应速率增大到原来的2倍，那么500C 时，同样的反应要看到明显浑浊，需要的时间是（ ） A ．15秒 B ．20秒 C ．40秒 D ．48秒 6．在一定条件下，在2L 的密闭容器中充入2molSO 2 和一定量的O 2 ，发生反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)，进行到4min 时，测得n(SO 2)=0.4mol ，若反应进行到2min 时，容 器中n(SO 2)为（ ）。 A ．1.6mol B ．1.2mol C ．大于1.6mol D ．小于1.2mol 7．对于密闭容器中进行的反应：N 2+O 2 == 2NO ，下列条件中哪些能加快该反应速率的（假 定改变下列条件时温度不变）（ ） A ．缩小体积使压力增大 B ．体积不变充入N 2使压强增大 C ．体积不变充入He 气使压强增大 D ．减小压强使体积增大 8．将等物质的量的X 2和Y 2置于一密闭容器中，在一定条件下发生反应 mX 2(g)+nY 2(g) === pZ(g)，在某一时刻，测得容器中C （X 2）=0.9mol·L -1 ，C （Y 2）=0.1mol·L -1 ， 高考化学化学反应原理综合题含答案 一、化学反应原理 NH ClO为白色晶体，分解时产生大量气体，是复合火箭推进剂的重要成1．高氯酸铵() 44 分。 ()1高氯酸铵中氯元素的化合价为_____________。 ()2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H() O g和三种单质气体，请写出该分解反应的化 2 学方程式____________________________。 ()3某研究小组在实验室设计如下装置检验高氯酸铵分解的产物。该小组连接好装置后，依次检查装置的气密性、装入试剂、通干燥的惰性气体排尽装置内的空气、将导管末端移入盛满水的试管E、通入气体产物。(已知：焦性没食子酸溶液用于吸收氧气) ①装置A、B、C、D中盛放的药品可以依次为__________(选填序号：Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)。 .碱石灰、湿润的淀粉KI试纸、氢氧化钠溶液、Cu Ⅰ .无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、Cu Ⅱ .无水硫酸铜、湿润的淀粉KI试纸、饱和食盐水、Cu Ⅲ ②装置E收集到的气体可能是_____________(填化学式)。 ()4经查阅资料，该小组利用反应NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)90℃=NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)在实验室NH ClO，该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。 制取44 ①从混合溶液中获得较多粗NH ClO4晶体的实验操作依次为________、_________和过 4 滤、洗涤、干燥。 ②研究小组分析认为，若用氨气和浓盐酸代替NH Cl，则上述反应不需要外界供热就能 4 进行，其原因是_______________________________。 ()5研究小组通过甲醛法测定所得产品NH4ClO4的质量分数。[已知：NH4ClO4的相对 专题十一化学反应速率及化学平衡 要点一、化学反应速率的概念及有关计算 1、概念： 2、计算公式： 3、单位： 4、注意点： （1）固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，同一化学反应的速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值不一定相同，但表示的意义相同。 其速率数值之比等于方程式中化学计量数之比。 （2）化学反应速率均用正值表示。 （3）所研究的反应速率一般指平均速率，不是瞬时速率。 【典例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1 ②2s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1③用物质 B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ④2s时物质A的转化率为70%，其中正确的是（）A．①② B．①④C．②③ D．③④ 【典例2】反应A(气)＋3B(气) 2C(气)＋2D(气)在四种不同情况下的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是 ( ) A．V A＝0.15mol·L-1·min-1B．V B＝0.6mol·L-1·min-1 C．V C＝0.4mol·L-1·min-1D．V D＝0.01mol·L-1·s-1 要点二、影响化学反应速率的因素 决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：当其它条件不变时 （1）浓度的影响：（2）压强的影响： （3）温度的影响：（4）催化剂： (5)此外：光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。[探讨]压强对气体反应体系的影响 例如：N2 + 3H22NH3反应在密闭容器中进行 1. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快、不变、减慢)，原因是_________ 2. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_________________, 原因是________ ____________________________________ 。 【典例3】（2009广东卷）2SO 2（g）+O2（g）V2O5 △ 2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。 第二章一二节复习学案 1、反应速率 (1).定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内反 应物浓度的减少或增加来表示。 (2).定义式：t c v ??= (3).单位：mol ?L -1 ?s -1 、mol ?L -1 ?min -1 、mol ?L -1 ?h -1 或 mol/（L ?s ）、mol/（L ?min ）、 mol/（L ?h ） 【注意】 ① 化学反应速率是指一段时间内的平均速率，且反应速率均取正值，即0>v 。 ② 一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率. ③ 表示化学反应速率时要指明具体物质,同一个反应选用不同物质表示的速率，数值可 能会不同，但意义相同，其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。 ④ 比较同一个反应在不同条件下速率大小，要折算为同一物质表示的速率进行比较。 【例题1】在2L 的密闭容器中，加入1mol 和3mol 的H 2和N 2，发生 N 2 + 3H 2 2NH 3 ，在2s 末时，测得容器中含有的NH 3，求用N 2、H 2、NH 3分别表示反应的化学反应速率。 【例题2】对于反应A + 3B = 2C + 2D ，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是( ),反应进行快慢程度相等的是( ) (A) =(L·S) B. v (B) =(L · S) C. v (C) =1mol/(L · S) D. v (D) =(L · min) 【例题3】 某温度时，容积为 2L 的密闭容器时， X 、Y 、Z 三种气态物质的物质的量随 时间变化情况如图： (1)写该反应的化学方程式 (2)在 3min 内 X 的平均反应速率为 2.有效碰撞理论 2.1化学反应速率巩固训练人教版选修四一、选择题表示X，2 s时间 内用mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g)1．在2 L密闭容器中进行如下反应：m0.3( ) s)，则的平 均反应速率为2 s时间内，Q物质增大的物质的量为mol/(L·pq0.61.2mqq1.61.2mol ．mol B．mol CA．．mol D pppp) 2.下列说法中，不正确的是( A.反应热指的是反应过程中放出的热量 B.中和反应都是放热反应伴随着能量变化的过程不一定是化学反应 C. D.单液原电池中化学能转化成电能和热能) ( 下列过程中ΔH小于零的是3. 氯化铵分解得氨气NHCl固体混合 B.与A.Ba(OH)42实验室制备氢气C.碳酸钙分解得二氧化碳 D. ，若最初加入的A和B都是2 L在的密闭容器中，发生反应3A(g)＋4 B(g)2C(g)4.－1－1mol，测得10 s内A的平均速率v(A)＝0.12 mol·L·s，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是( ) A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol 5.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为－1－1) Z·min，上述反应中气体的化学计量数n的值是( 0.01 mol·LA.1 B.2 C.3 D.4 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的6.一定温度下，向容积为2 L) 物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 ( A.该反应的化学方程式为3B＋4D2C ＋6Av(D) ＝1 sB.反应进行到时，v(A)1－1－·s0.05 mol·L的平均反应速率为B时，6 s反应进行到C. 全国高考化学化学反应原理的综合高考真题分类汇总 一、化学反应原理 1．研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验： 已知：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol，+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+，Cr3+在水溶液中为绿色。 （1）试管c和b对比，推测试管c的现象是_____________________。 （2）试管a和b对比，a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明？__________（“是”或“否”），理由是 ____________________________________________________。 （3）对比试管a、b、c的实验现象，可知pH增大 2- 27 2- 4 c(Cr O) c(CrO) _____（选填“增大”， “减小”，“不变”）； （4）分析如图试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4的实验现象，说明+6价铬盐氧化性强弱为Cr2O72-__________CrO42-（填“大于”，“小于”，“不确定”）；写出此过程中氧化还原反应的离子方程式_________。 （5）小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水，探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响，结果如表所示（Cr2O72-的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。 实验ⅰⅱⅲⅳ 是否加入 Fe2(SO4)3 否否加入5g否 是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL 电极材料阴、阳极均为石 墨 阴、阳极均为石 墨 阴、阳极均为石 墨 阴极为石墨， 阳极为铁 Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3 ①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。 ②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_______________。 高考化学专题题库∶化学反应速率与化学平衡的综合题及答案 一、化学反应速率与化学平衡 1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2 实验I：Na2S2O3的制备。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示： (1)仪器a的名称是_______，仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%?80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______ (2)实验中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有_______ (写出一条) (3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是_______ 实验Ⅱ：探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。 资料：Fe3++3S2O32-?Fe(S2O3)33-(紫黑色) 装置试剂X实验现象 Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色，30s 后几乎变为无色 (4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+，通过_______(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象： _______ 实验Ⅲ：标定Na2S2O3溶液的浓度 (5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1)0.5880g。平均分成3份，分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I-+Cr2O72- +14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-，三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol?L-1 “酸碱中和滴定指示剂选择”误差分析案例 [引言] 2003年4月，教育部正式颁发了《普通高中化学课程标准（实验）》，从而拉开21世纪初我国高中化学课程改革的序幕。在千呼万唤中浙江省也将在今年下半年实施新课程标准。传统的高中教学还是把学生限定在教室和习题中，排斥学生自主探究和实践活动，学生分析、解决实际问题和合作交流的能力得不到应有的锻炼，学生学习化学的兴趣在“题海战”中普遍下降，化学的趣味性和实践性得不到很好体现。取而代之的新课程理念尊重学生个性发展的需要，以全面提高学生的科学素养为宗旨，强调把学生培养成不同领域的人才。新课标强调的就是“你需要什么，我给你什么”，而不是“我给你什么，你接受什么”。 [背景] 高中化学第二册第三章酸碱中和滴定是中学化学中一个重要的定量实验，而酸碱指示剂的选择和滴定终点的判断又是做好酸碱中和滴定实验的根本保证。因此使学生认识指示剂和滴定终点的关系显得尤为重要。为了能上好这堂组内公开课，我事先作了精心准备，考虑到面对的是一批学习成绩优秀的，思维敏捷而发言又很积极的学生，也考虑到中和滴定实验的难度，事先我也作了许多假设和可能出现的问题，期望按照我的思路上好这堂公开课。[问题提出] 师：在定量分析中，用已知物质的量浓度的酸和碱来测定未知浓度的碱和酸的方法叫酸碱中和滴定。滴定的目的是测定酸或碱的物质的量浓度。据中和反应的实质： H++OH—=H2O 推出：K.c 标.V 标 =c 待 .V 待 即：c 待=K. c 标 .V 标 /V 待 师：酸碱中和滴定所需的仪器（一一展示并简单介绍它们的作用和使用要注意的问题）酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹等。 （学生认真的听着，不时对新看到的仪器表现出一种好奇心和新鲜感） 师：准确的做好酸碱中和滴定实验的关键是什么？ 生：我想，根据上面的公式准确测出V 标 的体积很重要。 师：很好，那么我怎么知道V 待 的体积是多少呢？ 生：我认为V 待 的体积事先也应该测好，可以把它放在锥形瓶中 （看来学生事先也作了预习） 师：酸碱中和滴定的关键有两点： ①准确测定参加反应的两溶液V标和V待的体积； ②准确判断中和反应是否恰好完全进行，可借助于酸碱指示剂来判断滴定终点； 师：其中强酸与强碱互滴时，可选用酚酞（变色范围8—10）或甲基橙（变色范围3.1—4.4）作指示剂。如果用已知浓度的盐酸去滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，选用1—2滴酚酞作指示剂和氢氧化钠溶液一起放入锥形瓶中，可以观察到红色现象，在盐酸滴定过程中若刚由粉红色变为无色，恰30秒内不褪色为滴定终点。如果用已知浓度的盐酸去滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，选用1—2滴甲基橙作指示剂和氢氧化钠溶液一起放入锥形瓶中，可以观察到 第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c (A)·c (B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均 为1 mol·L -1 时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 2.00 1.42 0.99 0.71 0.56 0.48 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42.100.2-=??= t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099.042.1--=??=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071.099.0--=??=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056.071.0--=??=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO)和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： 1．【2018新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题 （1）1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为___________。 （2）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应： 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O5(g)完全分解）： t/min0408016026013001700∞ p/kPa35.840.342.5. 45.949.261.262.363.1 ①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4kJ·mol?1 2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH2=?55.3kJ·mol?1 则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+ 1 2 O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol?1。 ②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率() 25 31 210?min N O p kPa υ-- =??。t=62min时，测得体系中2 O p p O2=2.9kPa，则此时的 25 N O p=________kPa，v=_______kPa·min?1。 ③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1kPa（填“大于”“等 于”或“小于”），原因是________。 ④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数K p=_______kPa（K p为以分压表示的平衡常数，计算 结果保留1位小数）。 （3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg提出如下反应历程： 第一步N2O5NO2+NO3快速平衡 第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应 2018年高考试题 2014高考必备专题——化学反应速率和化学平衡 【考纲解读】 一、化学反应速率 1．定义：单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化（以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示），用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2．表达方式 t A c v A ??= ) (，式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化，单位为mol/L ，Δt 表示时间，单位为s （秒）、min （分）、h （时）。v(A)表示物质A 的化学反应速率。单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。 3．化学反应速率的规律 同一化学反应，用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如：对于化学反应：a A(g) + b B(b) = c C(g) + d D(g)，则存在v(A)：v(B)：v(C)：v(D) = a ：b ：c ：d 。 注意：⑴化学反应速率均为正值； ⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是指某一时刻的瞬时速率； ⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯固体和纯液体参加的反应，一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率 ⑷对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其速率的值可能不同，但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应，所以为相同的速率。所以比较速率时不能只看速率的数值，还要说明是用那种物质表示的速率。 （5）化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。 ①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 ②换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 ③比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应a A ＋b B===c C ＋d D ，比较v (A)a 与v (B)b ，若 v (A)a ＞ v (B) b ，则A 表示的反应速率比B 大。 二、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因：参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。 高考化学化学反应原理综合题及答案 一、化学反应原理 1．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应： 方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。 方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加 入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。 方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红 墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。 序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面 ①氧化钙与水左低右高 ②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充 分搅拌) ？ ③铝片与烧碱溶液左低右高 ④铜与浓硝酸左低右高 根据上述实验回答相关问题： （1）铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：___________。 （2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是___________。 （3）方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是__________________。（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边 ________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。 （5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是______________。 （6）方案三实验②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量 【答案】放热 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于 【解析】 【分析】 【详解】 （1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑； （2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低； （3）方案二中，反应放出的热量，使得蜡烛熔化，小木片脱落，故答案为蜡烛熔化；氢氧化钠与硫酸的反应放热； （4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，装置中气体的压强增大，U形管里红墨水液面：左边低于右边，故答案为低于； （5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是放热反应，如果放置较长时间，热量散失，装置中气体的压强与外界压强相等， U形管中红墨水液面左右相平，故答案为放热；红墨水液面左右相平； （6）方案三实验②属于吸热反应，U形管中红墨水液面左高右低，故答案为红墨水液面左高右低；小于。 2．水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体，常用作火箭燃料。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。 高考总复习化学反应速率 【考纲要求】 1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法，会进行简单计算。 2．重点理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响规律。 【考点梳理】 要点一、化学反应速率 1．定义： 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。 要点诠释： （1）．表达式为：υ = ?c/?t。 式中：v—化学反应速率，单位mol/(L?min)、mol/(L?s)、mol/(L?h) Δc—浓度变化，单位mol/L Δt—时间，单位s、min、h （2）．意义：衡量化学反应进行的快慢。 （3）．不用纯固体、纯液体表示反应速率。 （4）．化学反应速率为某时间段内的平均速率，不指某时刻的瞬时速率。 （5）．化学反应速率须标明物质：同一反应，同样快慢。不同物质浓度变化可能不同，速率数值也就不同，但表示的意义相同。 2．化学反应速率与方程式中各物质化学计量数的关系： 同一反应中，用不同物质（气体或溶液）表示的化学反应速率比=化学计量数之比。 如：化学反应mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) v (A)∶v(B) ∶v(C) ∶v(D) = m∶n∶p∶q。 3．化学反应速率的计算格式： 依据化学方程式计算化学反应速率时可按以下格式（“三段式”）求解： （1）写出有关反应的化学方程式； （2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； （3）根据已知条件列方程式计算。 例如：反应mA + nB pC 起始浓度（mol·L―1） a b c 转化浓度（mol·L―1）x nx m px m 某时刻浓度（mol / L）a－x nx b m - px c m + 4．比较反应的快慢的方法： 同一化学反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时，数值可能不同，比较化学反应速率的大小不能只看数值大小，而要进行一定的转化。 （1）换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA+bB cC，即比较 (A) v a 与 (B) v b ，若 (A)(B) v v a b >，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。 要点二、影响化学反应速率的因素 （一）．内因：反应物自身的结构和性质，内因对反应速率大小起决定性作用。如金属与水 实验——酸碱中和滴定 【知识点1】酸碱中和滴定的概念及原理 1、概念：用已知浓度的酸（或碱）滴定未知浓度的碱（或酸）溶液的方法称为酸碱中和滴定。 2、原理：酸提供的H＋和碱提供的OH－恰好完全反应 3、中和反应的实质：H＋＋OH－＝H2O（等物质的量反应）。 定量关系：n(H+)=n(OH-) 若是一元酸和一元碱反应，则有n酸=n碱，C酸. V酸= C碱. V碱 【知识点2】酸碱中和滴定管 1、两种滴定管构造上的不同点：上端标注有________，_________，___________。 酸式滴定管---玻璃活塞，用于装______，_______,______溶液 碱式滴定管---带有玻璃球的橡胶管，用于装_______溶液 2、滴定管的读数方法：0刻度在上，从上往下读，最大量 程有25mL、50mL等，注意与量筒（无0刻度）比较； 3、精确度：0.01ml，取到小数点后两位，如：24.00mL、23.38mL 最后一位是估计值（注意与量筒（0.1ml）比较）。 4、滴定管的洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用标准液（或待测 液）来润洗。 5、滴定管的固定：垂直于桌面，高度以滴定管尖伸入锥形 瓶约1cm为宜。 6、滴定时，左手控制活塞、右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内液体的颜色变化。 7、滴定终点的判断：当最后一滴液体滴下后，锥形瓶内溶液颜色发生变化，且在半分钟内不变色，说明达到滴定终点。 8、再次进行滴定时，一定要将滴定管内液体重新注入至0刻度处，以免滴定时液体不足。 9、实际滴出的溶液体积=滴定后的读数-滴定前的读数 【知识点3】酸碱指示剂的选择 ①常用指示剂的变色范围 指示剂变色范围的pH 石蕊<5红色5～8________ >8蓝色 甲基橙<3.1______ 3.1～4.4橙色>4.4黄色 酚酞<8无色8～10________ >10____ ②指示剂的选择原则 A、指示剂的pH变色范围尽可能接近中和时的pH B、颜色变化明显。 常用中和滴定指示剂：_______ ________ ③指示剂的用量：________滴 ④滴定终点确定：指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点。 【知识点4】酸碱中和滴定操作 1、基本仪器有：滴定管（酸式和碱式）、铁架台（带滴定管夹）、锥形瓶（可装待测液，也可装标准液）、烧杯（盛废液，不能装待测液） 2、酸碱中和滴定操作程序 （1）滴定前的准备 ①．检查滴定管是否漏水，活塞是否灵活. 一、单选题 1 ．在一定温度下，将一定量的气体通入体积为2L 的密闭容器中，使其发生反应，，有 关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是( ) A ．该反应的化学方程式为：3Z = 3X+2Y B．t0时，X、Y、Z的质量不再改变 C．t0时，Z的浓度为1.2 mol/L D．t 0时，反应停止，反应速率为0 2．500℃时，在容积为1L 的密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H 2(g) CH 3OH(g)+H 2O(g) △ H< 0。CH3OH 的浓度随时间变化如图，下列说法不正确．．．的是( ) A ．从反应开始到10 分钟时，H2的平均反应速率v(H2)=0.15mol/(L?min) B ．从开始到25 分钟，CO2的转化率是70% C ．其它条件不变，将温度升到800℃，再次达平衡时平衡常数减小 D ．从20 分钟到25 分钟达到新的平衡，可能是增大压强 3．反应4A g 5B g 4C g 6D g 在5L 的密闭容器中进行，0～30s内，C 的物质的量增加了0.30mol。下列叙述正确的是( ) A ．容器中 D 的物质的量至少为0.45mol B．0～30s内，A的平均反应速率是0.010 mol· L-1· s-1 C．容器中A、B、C、 D 的物质的量之比一定是4:5:4:6 D ．容器中 A 的物质的量一定增加了0.30mol 4．已知反应2X g Y g ? Z g ，某研究小组将4moX 和2molY 置于一容积不变 测定1min 内X 的转化率，得到的数据如表所示，下列判断正确的是（）t/min2 4.556 X 的转化率30%40%70%70% A ．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大 B ．反应在 5.5min 时，v正X =v逆Z C ．6min 时，容器中剩余 1.4molY D ．其他条件不变，将X 的物质的量改为10mol，则可得到4molZ 5．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究其降解效果，设计如下对 pH 对降解速率和效果的影响，实验测得M 的浓度变化与时间 实验编号温度（K ）pH ①2981 ②3101 ③2987 ④2981 A ．实验①在15min 内M 的降解速率为1.33 10 5mol L 1min B ．若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M 降解速率增大 C ．若其他条件相同，实验①③证明pH 越高，越不利于M 的降解 D ．若其他条件相同，实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快 6．在一定条件下，将3molA和1molB 投入容积为2L 的密闭容器中，发生如下反应：3A高考化学复习专题.化学反应速率
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