人教版高中化学选修四化学高二第二章.docx
- 格式:docx
- 大小:222.95 KB
- 文档页数:16
高二化学《等效平衡》专题一、等效平衡的概念1.定义:对于同一可逆反应,当外界条件一定时,无论该反应是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要到达平衡时反应混合物中各组分的分数(质量分数、物质的量分数或体积分数)对应相等就可达到相同的平衡状态,这就称为等效平衡。
在一定条件(定温、定压或定温、定容)下,对于同一可逆应,尽管起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。
如,常温常压下,可逆反应:N2 + 3H22NH3①1mol 3mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 1.5mol 1.0mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①),因此三者为等效平衡2.标志:由以上定义我们可以看出,判断同一可逆反应达到的平衡状态是否达为等效平衡的标志是:达到平衡后,反应混合物中各组分的分数(质量分数、物质的量分数或体积分数)是否对应相等。
3.意义:等效平衡的概念的提出反映了化学平衡状态的建立与途径无关。
二、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成三类:1、在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,只要经极限转换后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,则两平衡等效。
[例1]在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。
现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率(1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。
通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③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,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
第二章第三节第1课时一、选择题1.下列有关可逆反应的说法不正确的是()A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B.2HI△H2+I2是可逆反应C.CaCO3△CaO+CO2↑是可逆反应D.存在平衡的不一定是化学反应解析:存在平衡的不一定是化学反应,如溶解平衡,D正确;CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同,二者不互为可逆反应。
答案:C2.把HI气体充入密闭容器中,在一定条件下发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),在反应趋向平衡状态的过程中,下列说法正确的是()A.HI的生成速率等于其分解速率B.HI的生成速率小于其分解速率C.HI的生成速率大于其分解速率D.无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小解析:HI充入密闭容器中,反应开始瞬间,浓度最大,正反应速率最大,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,对于逆反应,开始的瞬间,逆反应速率为零,随着反应的进行,逐渐增大,最后两者相等,建立平衡,趋向于平衡的过程中,正反应速率大于逆反应速率,即HI的生成速率小于其分解速率。
答案:B点评:对于一个由正反应开始的反应体系,随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,v正越来越小,v逆越来越大,但始终v正>v逆,反应进行到某一时刻,v正=v逆,这时就达到了化学平衡。
3.(2015·浙江杭州中学月考)可逆反应N2+3H22NH2的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是() A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)解析:如用N2、H2、NH3分别表示同一正反应速率时,应有如下关系,v正(N2)∶v正(H2)∶v正(NH3)=1∶3∶2。
达到平衡时:v正(H2)∶v逆(NH3)=3∶2,v正(N2)∶v逆(NH3)=1∶2,v正(N2)∶v逆(H2)=1∶3、选项A只表示一个方向,选项B、D不符合计量数关系,选项C符合要求。
高中化学学习材料唐玲出品2011-2012学年高二化学选修4(人教版)第二章复习:化学反应速率和化学平衡一. 教学内容:第二章复习:化学反应速率和化学平衡二. 重点、难点1. 掌握各部分知识之间的内在联系和解题规律2. 化学反应速率和平衡的影响因素及区别三. 具体内容(一)化学反应速率1. 公式2. 注意事项(二)活化理论1. 有效碰撞2. 活化分子3. 活化能(三)化学反应速率的影响因素1. 决定因素2. 外在影响因素(四)化学平衡和溶解平衡1. 化学平衡和溶解平衡2. 标志3. 条件(五)化学平衡的影响因素1. 勒夏特列原理2. 各种影响结果(六)化学平衡常数1. 公式2. 用途3. 影响因素(七)等效平衡(八)化学反应方向的判断【典型例题】[例1] 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:)()(g CO g NO +1/2)()(22g CO g N +△H=-373.2 kJ/mol ,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO 的转化率,采取的正确措施是( )A. 加催化剂同时升高温度B. 加催化剂同时增大压强C. 升高温度同时充入N 2D. 降低温度同时增大压强答案:B解析:同时考察化学反应速率和化学平衡两个方面的影响因素。
[例2] 某体积可变的密闭容器中盛有适量的A 和B 的混合气体,在一定条件下发生反应A+3B 2C ,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL ,其中C 气体的体积占10%,下列推断正确的是( )A. 原混合气体的体积为1.2VLB. 原混合气体的体积为1.1VLC. 反应达到平衡时气体A 消耗掉0.05VLD. 反应平衡时气体B 消耗掉0.05VL答案:BC解析:考察体积变化的计算方法。
[例3] 有一可逆反应)(3)(2g B g A +)(4)(g D g xC +,按下列两种配比在同温、同体积的密闭容器中进行反应:① 0.8molA 、1.2molB 、1.2molC 、2.4molD ;② 1.4molA 、2.1molB 、0.6molC 、1.2molD 。
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L•s)⑷影响因素:①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)②条件因素(外因):反应所处的条件外因对化学反应速率影响的变化规律条件变化活化分子的量的变化反应速率的变化反应物的浓度增大单位体积里的总数目增多,百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少,百分数不变减小气体反应物的压强增大单位体积里的总数目增多,百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少,百分数不变减小反应物的温度升高百分数增大,单位体积里的总数目增多增大降低百分数减少,单位体积里的总数目减少减小反应物的催化剂使用百分数剧增,单位体积里的总数目剧增剧增撤去百分数剧减,单位体积里的总数目剧减剧减其他光,电磁波,超声波,固体反应物颗粒的大小,溶剂等有影响※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变.(2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容:充入惰性气体→总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡(一)1。
定义:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应);等(同一物质的正逆反应速率相等);动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定) ;变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g)C(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成m molA,即V(正)=V(逆)平衡②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p molC,则V(正)=V(逆)平衡③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡④在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指V(逆)不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) 不一定平衡混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时平衡②Mr一定时,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
重难点四催化剂的作用1.活化能与反应速率的关系分析:反应物本身的性质活化能的大小单位体积内活化分子的多少单位体积内有效碰撞次数的多少化学反应速率的快慢;2.催化剂作用原理分析(改变反应途径):使用催化剂,催化剂与反应物结合为中间产物,使发生反应所需的活化能降低,这样会使更多的反应物的分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,从而使有效碰撞的几率提高,因而使反应速率加快。
【重难点点睛】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒).催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,一变是能够改变化学反应速率,二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变.催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响。
【重难点指数】★★★【重难点考向一】判断反应中的催化剂【例1】三位科学家保罗•克拉兹等因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示.下列说法不正确的是( )A.氯原子在反应中做催化剂B.过氧化氯的结构式为:O-Cl-Cl-OC.臭氧分子最终转变成氧气分子D.过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯【答案】B【解析】由图片中反应历程为:①Cl+O3→ClO+O2,②ClO+ClO→ClOOCl,③ClOOCl+日光→2Cl+O2;A、催化剂在反应前后质量和性质都没变,该过程的总反应为2O3→3O2,所以氯原子在反应中做催化剂,故A正确;B、氯原子半径大于氧原子半径,所以图片中,原子半径较大的是氯原子,较小的是氧原子,所以过氧化氯的结构式为Cl-O-O-Cl,故B错误;C、该过程的总反应为2O3→3O2,则臭氧分子最终转变成氧气分子,故C正确;D、过程②中ClO+ClO→ClOOCl,一氧化氯断键形成过氧化氯,故D正确;故选B。
【重难点点睛】考查化学反应机理,根据总反应方程式结合图片即可判断物质的性质、结构,由图片中反应历程为:①Cl+O3→ClO+O2,②ClO+ClO→ClOOCl,③ClOOCl+日光→2Cl+O2;根据催化剂在反应前后质量和性质都没变,可推知Cl起催化作用。
第四节化学反应进行的方向1.了解放热反应的自发性和某些吸热反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比,理解熵的概念。
3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应。
1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)自发过程不需任何条件就能发生(2)水由高处向低处流属于自发过程(3)铁在潮湿空气中生锈属于非自发过程(4)从高能转变为低能的过程,一定是自发过程(5)日常生活中,气温升高时冰雪自动融化属于自发过程(2)√(3)×该过程属于自发过程(4)×不一定,如4NO2+O2===2N2O5反应放热,其不是自发过程(5)√2.自发反应一定能发生反应,而非自发反应一定不能发生反应吗?说明理由。
答案:不一定。
自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。
例如,碳的燃烧是一个自发反应,但需要借助外界条件“点燃”反应才能发生。
1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流B.室温下水结成冰C.气体从高密度处向低密度处扩散D.煤气的燃烧解析:选B。
自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是自发过程,其逆向都是非自发的。
2.下列过程是自发进行的吸热反应的是()A.NaOH与HCl反应B.CO与O2点燃条件下发生反应C.消石灰与氯化铵晶体的反应D.SO3与H2O反应解析:选C。
题中四个反应都可自发进行,但A、B、D三项中的反应都为放热反应,只有C项是吸热反应。
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)人教版化学高二选修4第二章第二节影响化学反应速率的因素同步练习一、选择题1.下列关于催化剂的说法,正确的是()A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变C.催化剂能改变化学反应速率D.在化学反应过程中,催化剂能提高转化率答案:C解析:解答:A、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,但不能使不起反应的物质发生反应,故A错误;B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质(而不是性质)不变,故B错误;C、催化剂能加快或减慢化学反应速率,即催化剂能改变化学反应速率,故C正确.D、催化剂能加快或减慢化学反应速率,但是催化剂对化学平衡状态无影响,不能提高转化率,故D错误.所以选C.分析:本题考查对催化剂概念的理解,掌握催化剂的特征(“一变二不变”)是正确解答本题的关键.2.2007年诺贝尔化学奖得主﹣﹣德国科学家格哈德•埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究,发明了汽车尾气净化装置.净化装置中的催化转化器,可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质,有效降低尾气对环境的危害.下列有关说法不正确的是()A.催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化B.铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果C.在铂催化下,NO、NO2可被CO还原成N2D.碳氢化合物在铂催化下,被CO直接氧化成CO2和H2O答案:D解析:解答:A.根据题意知,催化转化器中的铂催化剂是正催化剂,可加快CO氧化,从而降低尾气的危害,故A正确;B.反应物的接触面积越大,反应速率越大,把铂表面做成蜂窝状是为了增大反应物的接触面积,更有利于提高催化效果,故B正确;C.根据题意知,在铂催化下,NO、NO2可被CO 还原成无害物质N2,故C正确;D.使用铂催化下,可以提高反应速率,但是不会提高碳氢化合物的转化率,故D错误;所以选D.分析:本题以汽车尾气净化装置为载体考查了氮的氧化物及其对环境的影响,明确反应原理是解本题关键,注意催化剂只能改变反应速率但不影响平衡影响.3.对于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),若其它条件都不变,探究催化剂对反应的影响,可得到如下两种v﹣t图象.下列判断正确的是()A.b1>b2,t1>t2B.两图中阴影部分面积一定相等C.A的平衡转化率(Ⅱ)大于(Ⅰ)中A的转化率D.若m+n<p+q,则压强变化对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大答案:B解析:解答:A.加入催化剂可以加快反应速率,缩短反应时间,故b1<b2,t1>t2,故A错误;B.阴影面积为反应物浓度的变化,催化剂不影响平衡移动,所以两图中阴影部分面积相等,故B正确;C.催化剂不影响平衡移动,其他条件不变的情况下,的平衡转化率(Ⅱ)等于(Ⅰ)中A 的转化率,故C错误;D.压强对速率的影响是通过改变容器的体积进而改变各气体物质的浓度而改变的.气体系数大的一方,改变压强,浓度改变的程度大,所以若m+n<p+q,则压强变化对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度小,故D错误;所以选B.分析:本题考查了催化剂对反应速率、化学平衡的影响,注意催化剂的使用能同等程度的改变反应速率,所以对化学平衡移动无影响.4.已知:X(g)+Y(g)⇌3Z(g),X与Y在有催化剂的条件下发生反应建立平衡(如图中实线所示),在无催化剂的条件下发生反应建立平衡(如图中虚线所示).则相应的图示中正确的是()A.B.C.D.答案:B解析:解答:加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,故平衡时Z的含量保持不变,有催化剂的条件下(如图中实线所示),反应速率快,与此相对应的是B图,所以选B.分析:本题考查外界因素对反应速率和平衡的影响及图象分析.要注意使用催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡无影响.5.“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据,下列对“活化分子”的说法中不正确的是()A.催化剂能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数大大增加B.增大反应物的浓度,可使单位体积内活化分子增多,反应速率加快C.对于有气体参加的反应通过压缩容器增大压强,可使单位体积内活化分子增多,反应速率加快D.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞答案:D解析:解答:升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数;增加反应物浓度,增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目,百分数不变;能发生化学反应的碰撞是有效碰撞,活化分子之间的碰撞不一定能发生反应,所以不一定是有效碰撞;故D错误;所以选D.分析:本题考查影响活化分子的因素,注意相关知识的积累,学习中注意温度、浓度、压强、催化剂对反应速率的影响的根本原因是影响活化分子的浓度或百分数.6.一定条件下的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),若改变下列条件,可提高反应物中的活化分子百分数的是()A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.增大反应物浓度答案:A解析:解答:升高温度可提高反应物中的活化分子百分数,降低温度降低反应物中的活化分子百分数,增大压强、增大反应物浓度只增大活化分子的浓度,不改变活化分子百分数,所以选A.分析:本题考查影响活化分子百分数的因素,注意相关知识的积累.7.下列影响化学反应的本质原因分析错误的是()A.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加B.有气体参加的化学反应,若缩小反应容器的体积,主要增大了活化分子的百分数C.升高温度,主要增加了反应物分子中活化分子数D.加入催化剂后,活化分子数增大,活化分子百分数也增大答案:B解析:解答:A.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加,故A 正确;B.缩小反应容器的体积,不改变活化分子的数目,只能提高单位体积内活化分子数,故B 错误;C.升高温度,可以使更多的普通分子转化为活化分子,提高活化分子的百分数,故C正确;D.加入催化剂,降低活化能,可以使更多的普通分子转化为活化分子,提高活化分子的百分数,故D正确;所以选B.分析:本题考查了活化分子与反应速率的关系,解题时注意,普通分子转化为活化分子必须达到一定的能量,可以通过降低活化能,也可以通过提高普通分子的能量让其超过活化能来实现.8.下列说法不正确的是()A.离子反应的活化能几乎为零B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化能对化学反应的反应热会产生影响D.活化能指活化分子多出其它反应物分子的那部分能量答案:C解析:解答:A、离子反应中,离子已是活化离子,故其活化能为零,故A正确;B、由化学反应历程可知,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,故B正确;C、活化能越大,反应越难以进行,但反应热和活化能无关,只与反应物和生成物总能量有关,故C错误;D、使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,即活化能指活化分子多出其它反应物分子的那部分能量,故D正确.所以选C.分析:本题考查了活化能以及有效有效碰撞,侧重基础总是的考查.9.下列说法正确的是()A.有气体参加的化学反应,若增大压强,可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大B.催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率C.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多D.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数答案:D解析:解答:A、有气体参加的化学反应,若增大压强,活化分子的百分数不变,单位体积活化分子总数增加,从而使反应速率,故A错误;B、催化剂参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率增大,故B错误;C、增大反应物浓度,单位体积活化分子的数目增多,从而使单位时间有效碰撞次数增多,故C错误;D、升高温度提高活化分子百分数,使化学反应速率增大,故D正确;所以选D.分析:本题考查影响活化分子的因素,注意相关知识的积累,学习中注意温度、浓度、压强、催化剂对反应速率的影响的根本原因是影响活化分子的浓度或百分数.10.大气污染问题已成影响环境的重要因素,有人想利用2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S (g)△H=+8.0kJ/mol的反应来减少污染,使用新型催化剂加快反应.下列有关该反应过程的能量变化示意图正确的是()A.B.C.D.答案:B解析:解答:由2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S (g)△H=+8.0kJ/mol,可知该反应为吸热反应,所以生成物的总能量大于反应物的总能量,又由于催化剂能降低反应的活化能,但反应热的大小不变来解答,所以选:B.分析:本题主要考查了反应类型与生成物的总能量、反应物的总能量的关系,以及催化剂在反应中的作用.11.冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子,并进行下列反应:Cl+O3(臭氧)→ClO+O2ClO+O﹣→Cl+O2下列说法不正确的是()A.反应将O3转变为O2 B.Cl原子是总反应的催化剂C.氟氯甲烷是总反应的催化剂D.Cl原子反复起分解O3的作用答案:C解析:解答:A、反应前是氧气,反应后是臭氧,Cl反应前后不变,所以Cl是催化剂,因此总反应为臭氧在Cl原子的催化作用下生成氧气,故A正确;B、从方程式可以看出,Cl反应前后不变,所以Cl是催化剂,故B正确;C、从方程式可以看出,Cl反应前后不变,所以Cl是催化剂,氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子而已,故C错误;D、臭氧在Cl原子的催化作用下生成氧气,Cl是催化剂,反应前后质量不变,Cl原子反复起分解O3的作用,故D正确.所以选C.分析:本题考查氟氯代烷对环境的影响,掌握催化剂的特点,即催化剂的特点是加快反应的速率,同时自身的质量、性质均不变.12.下列所加的物质属于催化剂的是()A.电解水制氢气时,加入少量的Na2SO4B.利用H2O2水溶液制氧气时,加入少量的MnO2固体C.实验室用浓盐酸制氯气时,需加入MnO2固体D.纯锌与硫酸反应制氢气时,滴入少量硫酸铜答案:B解析:解答:A.电解水制氢气时,加入少量的Na2SO4,是为了增大溶液中离子浓度以增大溶液的导电性,Na2SO4不作催化剂,故A错误;B.H2O2分解时MnO2固体不参与反应,而且MnO2能加快H2O2分解速率,则MnO2固体属于催化剂,故B正确;C.实验室用浓盐酸制氯气时,需加入MnO2固体,MnO2中Mn的化合价降低,作氧化剂,则MnO2不作催化剂,故C错误;D.纯锌与硫酸反应制氢气时,滴入少量硫酸铜,Zn与硫酸铜反应生成少量的Cu,Zn、Cu 和稀硫酸能构成原电池,则硫酸铜不是催化剂,故D错误.所以选B.分析:本题考查了反应中物质的作用,侧重于考查催化剂的判断,注意催化剂在反应前后性质和质量都不变.13.能增加反应物分子中活化分子的百分数的是()A.增加浓度B.使用负催化剂C.增大压强D.升高温度答案:D解析:解答:A.增加浓度可使活化分子的浓度增大,但百分数不变,故A错误;B.使用负催化剂可减小反应物中的活化分子百分数,故B错误;C.增大压强可使活化分子的浓度增大,但百分数不变,故C错误;D.升高度增大反应物分子中活化分子的百分数,故D正确.所以选D.分析:本题考查影响活化分子的因素,注意外界条件对活化分子的影响不同,把握相关基础知识的积累.14.下列说法不正确的是()A.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素B.反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件C.应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应D.活化分子具有比普通分子更高的能量答案:C解析:解答:A、决定化学反应速率的重要因素由内因,而内因主要是参加反应的物质的性质决定的,故A正确;B、化学反应的条件是发生有效碰撞,所以反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件,而发生有效碰撞的分子才发生化学反应,故B正确;C、当活化分子之间发生有效碰撞时才能发生化学反应,故C错误;D、能够发生有效碰撞的分子是活化分子,活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,活化分子具有比普通分子更高的能量,故D正确;所以选C.分析:本题考查活化能及其对反应速率的影响,注意活化分子、有效碰撞以及活化能等概念的理解.15.下列图象中,能正确表示加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,二氧化锰的质量(纵坐标)随反应时间(横坐标)变化关系的是()A.B.C.D.答案:D解析:解答:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,二氧化锰是该反应的催化剂,催化剂具有“一改变,二不变”的特性,即“改变化学反应的速率;反应前后,自身的质量和化学性质都不改变”,所以二氧化锰反应前后质量不变,因反应前混合物中就有一定量的二氧化锰,所以质量不能从0点开始,且从开始反应至反应结束,质量都不变,则D正确,所以选D.分析:本题考查氯酸钾在二氧化锰酸性条件下反应二氧化锰的特点,掌握催化剂的“一改变,二不变”的特性,即“改变化学反应的速率;反应前后,自身的质量和化学性质都不改变”,是解答本题的关键.16.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是()①增大反应物的浓度②升高温度③移去生成物④增大压强⑤加入催化剂.A.①③B.②④C.②⑤D.①⑤答案:C解析:解答:增大反应物的浓度和增大压强,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,而②和⑤既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,移去生成物,浓度降低,活化分子和活化分子的百分数都减小,所以选C.分析:本题考查外界条件对反应速率的影响,注意浓度、温度、压强、催化剂对反应速率影响的实质.17.下列说法中正确的是()①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应③活化分子比普通分子具有较高的能量④化学反应的实质是原子的重新组合⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞.A.①③④⑤B.②③⑥C.③④⑤⑥D.②④⑤答案:C解析:解答:①活化分子间有合适的取向,发生的碰撞一定能发生化学反应,故①错误;②普通分子间不可能发生化学反应,故②错误;③活化分子比普通分子具有较高的能量,故③正确;④化学反应的实质是旧键的段裂和新键的形成,即原子的重新组合,故④正确;⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,故⑤正确;⑥化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,即活化分子有合适取向时的有效碰撞,故⑥正确;所以选C.分析:本题主要考查了有效碰撞、化学反应的本质等,根据课本知识即可完成.18.已知反应2NO(g)+Br2(g)═2NOBr(g)的活化能为a kJ•mol﹣1,其反应机理如下:①NO(g)+Br2(g)═NOBr2(g)(慢);②NO(g)+NOBr2(g)═2NOBr(g)(快)下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率主要取决于②的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.该反应的焓变等于akJ•mol﹣1D.反应速率:v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2)答案:D解析:解答:A、反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于①的快慢,故A 错误;B、NOBr2是中间产物,而不是催化剂,故B错误;C、焓变等于反应物的总能量一生成物的总能量,不等于活化能,故C错误;D、速率之比等于对应物质的化学计量数之比,所以反应速率:v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2),故D正确;所以选D.分析:本题考查了焓变与活化能、催化剂的催化剂的催化机理、焓变的计算.19.下列关于催化剂的说法中正确的是()A.用过氧化氢制取氧气时,加入催化剂可使氧气的质量增加B.催化剂只能加快其他物质的反应速率C.化学性质改变D.本身的质量和化学性质不会改变答案:D解析:解答:A、催化剂加快反应速率,不影响氧气的产量,故A错误;B、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,反应速率既能提高也能降低,故B错误;C、反应前后催化剂自身的组成、化学性质和质量不发生变化,其物理性质可能会发生改变,故C错误;D、反应前后催化剂自身的组成、化学性质和质量不发生变化,其物理性质可能会发生改变,故D正确.所以选D.分析:考查催化剂与特征,比较基础,注意对催化剂的理解.20.工业制硫酸中一步重要的反应是:SO2在400~500℃的条件下进行催化氧化:2SO2+O22SO3,其正反应为放热反应.如果该反应是在密闭容器中进行的,下述有关说法中错误的是()A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率B.在上述条件下,反应达平衡时容器中存在SO2、O2、SO3三种物质C.生产中一定要不断提供热量,使温度达到400~500℃D.达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度可能相等答案:C解析:解答:该反应是前后气体体积减小的放热反应.A、使用催化剂加快了反应速率,缩短反应时间,提高反应效率,故A正确;B、该反应是可逆反应,所以该反应存在反应限度,反应物不可能100%的转化,反应达平衡时容器中存在SO2、O2、SO3三种物质,故B正确;C、该反应是一个放热反应,放出的能量可以使反应进行,故C错误;D、达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度可能相等,也可能不相等,要看反应物的初始浓度及转化率,故D正确.所以选C.分析:本题考查了影响化学平衡移动的因素,注意催化剂只影响化学反应速率不影响化学平衡.二、非选择题21.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3放出的热量99kJ.请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热有无影响?.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?,理由是;答案:反应物总能量|生成物总能量|无|降低|不变(2)图中△H=KJ•mol﹣1;答案:﹣198(3)如果反应速率υ(SO2)为0.05mol•L﹣1•min﹣1,则υ(SO3)=mol•L﹣1•min﹣1;答案:0.05(4)已知单质硫的燃烧热为296KJ•mol﹣1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H=KJ•mol ﹣1.答案:﹣1185解析:解答:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,故答案为:反应物总能量、生成物总能量;无;降低;不变;(2)因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJ•mol﹣1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=﹣198kJ•mol﹣1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=﹣198KJ•mol﹣1,故答案为:﹣198.(3)二氧化硫和三氧化硫的反应速率之比等于方程式的系数之比,即为1:1,如果反应速率υ(SO2)为0.05mol•L﹣1•min﹣1,则υ(SO3)=0.05mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.05;(4)已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=﹣296 KJ•mol﹣1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=﹣99 KJ•mol﹣1;则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=﹣1185 KJ•mol﹣1,故答案为:﹣1185 KJ•mol﹣1.分析:本题综合考查反应热与焓变,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意催化剂对反应的影响以及盖斯定律的应用.22.某反应在催化剂下按以下两步进行:第一步为X+Y=Z;第二步为Y+Z=M+N+X.此反应的总化学方程式为,反应的催化剂为.答案:2Y=M+N|X解析:解答:第一步为X+Y=Z;第二步为Y+Z=M+N+X,两个方程式相加就是总反应方程式是:2Y=M+N,反应产物Z是中间产物,反应物X在反应中起到了催化剂,故答案为:2Y=M+N;X.分析:本题考查了影响化学反应速率的因素,注意中间产物和催化剂的特点.23.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验.请回答相关问题:定性分析:(1)如图甲所示可通过观察,定性比较得出结论.答案:两支试管中产生气泡的快慢(2)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是.答案:消除阴离子不同对实验的干扰(3)写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式:.定量分析:如图乙所示,以实验时均生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略.实验中需要测量的数据是:.答案:2H2O22MnO2H2O+O2↑|产生40ml气体所需要的时间解析:解答:定性分析:(1)该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断,故答案为:两支试管中产生气泡的快慢;(2)氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,故答案为:消除阴离子不同对实验的干扰;(3)双氧水在二氧化锰作用下生成水和氧气,所以反应方程式2H2O22MnO2H2O+O2↑,故答案为:2H2O22MnO2H2O+O2↑;定量分析:该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=Vt∆∆知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,故答案为:产生40ml气体所需要的时间.分析:本题考查了催化剂及化学反应速率的影响因素等知识点,要会分析将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理的理由.24.1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应.能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞.(1)图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是(选填“A”、“B”或“C”);答案:C(2)20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态.图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:;答案:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ/mol(3)过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化.请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图;答案:解析:解答:(1)只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,分析三个图,可知只有C有新物质生成,则C为有效碰撞,故答案为:C;(2)反应热为134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol,则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO (g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234 kJ/mol,故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234 kJ/mol;(3)加入催化剂,降低反应物的活化能,反应速率加快,图象应为,故答案为:;分析:本题考查较为综合,本题注意有效碰撞的概念的理解,为易错点,学习中要准确把握,另外注意反应热的计算.25.已知:MnO4﹣在酸性环境下的还原产物是Mn2+.某化学兴趣小组的甲同学在向草酸(弱酸)溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时,发现溶液褪色总是先慢后快,即反应速率由小变大.为此,他对此实验进行了探究.【实验用品】试剂:0.1mol•L﹣1 H2C2O4溶液、0.1mol•L﹣1 KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固体仪器:试管(若干个)、胶头滴管(2支)【实验内容】在1号和2号试管中分别加入10mL H2C2O4溶液和少量稀硫酸,在1号试管中加入硫酸锰固体.然后在两支试管中加入0.1mol•L﹣1 KMnO4溶液.现做如下对比实验,现象如下表所示:加入药品不加MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液加少量MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液实验现象(褪色时间)溶液褪色很慢(31秒)溶液褪色很快(4秒)请回答下列问题.(1)甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是.答案:秒表(2)H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为.答案:5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。
高中化学学习材料唐玲出品海南省乐东思源高中人教版选修4第二章第一节化学反应速率1.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)。
若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是A.1.6 mol B.2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 mol【答案】B【解析】试题分析:根据速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)=0.5v(A)=0.5×0.12mol/(L•s)=0.06mol/(L•s),所以△c(B)=0.06mol/(L•s)×10s=0.6mol/L,所以△n(B)=0.6mol/L×2L=1.2mol,故10秒钟时容器中B的物质的量为4mol-1.2mol=2.8mol;答案选B。
考点:考查化学反应速率的相关计算。
2.下列说法正确的是A.强电解质一定易溶于水B.钢铁在海水中发生电化腐蚀时,铁是负极被氧化C.对可逆反应,升高温度一定存在v(正)>v(逆)D.相同浓度时,强酸中水的电离程度比弱酸的水的电离程度小【答案】BD【解析】试题分析:A.电解质的强弱一溶解度的大小无关,因此强电解质不一定易溶于水,错误;B.钢铁在海水中发生的电化腐蚀是吸氧腐蚀,铁作负极,失去电子,被氧化,错误;C.对可逆反应,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,但是吸热反应不一定是正反应,所以不一定存在v(正)>v(逆) ,错误;D.相同浓度时,由于强酸电离产生的H+浓度大于弱酸,因此对水电离的抑制作用也大于弱酸,故强酸中水的电离程度比弱酸的水的电离程度小,正确。
考点:考查电解质的强弱与溶解性的关系、金属的电化学腐蚀、温度对可能反应的影响、强弱电解质对水电离程度的影响的知识。
3.有关下列图像的说法正确的是A.曲线图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化B.根据图②判断,物质A反应生成物质C的△H>0C.曲线图③可表示向一定量的硫酸溶液中滴加一定浓度氢氧化钠溶液时的pH变化D.开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀【答案】C【解析】试题分析:A、曲线图①中改变条件后,逆反应速率增大,正反应速率降低,所以不可能改变的是温度,A不正确;B、根据图②判断,物质A的总能量高于物质C的总能量,所以A生成C是放热反应,则△H<0,B不正确;C、硫酸是强酸,氢氧化钠是强碱,因此曲线图③可表示向一定量的硫酸溶液中滴加一定浓度氢氧化钠溶液时的pH变化,C正确;D、图④中开关K置于A时构成电解池,铁与电源的负极相连,做阴极,铁被保护;开关K置于B时构成原电池,铁是负极,失去电子被腐蚀,D不正确,答案选C。
高中化学学习材料唐玲出品人教版化学高二选修4第二章第二节影响化学反应速率的因素同步练习一、选择题1.下列关于催化剂的说法,正确的是()A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变C.催化剂能改变化学反应速率D.在化学反应过程中,催化剂能提高转化率答案:C解析:解答:A、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,但不能使不起反应的物质发生反应,故A错误;B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质(而不是性质)不变,故B错误;C、催化剂能加快或减慢化学反应速率,即催化剂能改变化学反应速率,故C正确.D、催化剂能加快或减慢化学反应速率,但是催化剂对化学平衡状态无影响,不能提高转化率,故D错误.所以选C.分析:本题考查对催化剂概念的理解,掌握催化剂的特征(“一变二不变”)是正确解答本题的关键.2.2007年诺贝尔化学奖得主﹣﹣德国科学家格哈德•埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究,发明了汽车尾气净化装置.净化装置中的催化转化器,可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质,有效降低尾气对环境的危害.下列有关说法不正确的是()A.催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化B.铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果C.在铂催化下,NO、NO2可被CO还原成N2D.碳氢化合物在铂催化下,被CO直接氧化成CO2和H2O答案:D解析:解答:A.根据题意知,催化转化器中的铂催化剂是正催化剂,可加快CO氧化,从而降低尾气的危害,故A正确;B.反应物的接触面积越大,反应速率越大,把铂表面做成蜂窝状是为了增大反应物的接触面积,更有利于提高催化效果,故B正确;C.根据题意知,在铂催化下,NO、NO2可被 CO 还原成无害物质 N2,故C正确;D.使用铂催化下,可以提高反应速率,但是不会提高碳氢化合物的转化率,故D错误;所以选D.分析:本题以汽车尾气净化装置为载体考查了氮的氧化物及其对环境的影响,明确反应原理是解本题关键,注意催化剂只能改变反应速率但不影响平衡影响.3.对于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),若其它条件都不变,探究催化剂对反应的影响,可得到如下两种v﹣t图象.下列判断正确的是()A.b1>b2,t1>t2B.两图中阴影部分面积一定相等C.A的平衡转化率(Ⅱ)大于(Ⅰ)中A的转化率D.若m+n<p+q,则压强变化对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大答案:B解析:解答:A.加入催化剂可以加快反应速率,缩短反应时间,故b1<b2,t1>t2,故A错误;B.阴影面积为反应物浓度的变化,催化剂不影响平衡移动,所以两图中阴影部分面积相等,故B正确;C.催化剂不影响平衡移动,其他条件不变的情况下,的平衡转化率(Ⅱ)等于(Ⅰ)中A 的转化率,故C错误;D.压强对速率的影响是通过改变容器的体积进而改变各气体物质的浓度而改变的.气体系数大的一方,改变压强,浓度改变的程度大,所以若m+n<p+q,则压强变化对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度小,故D错误;所以选B.分析:本题考查了催化剂对反应速率、化学平衡的影响,注意催化剂的使用能同等程度的改变反应速率,所以对化学平衡移动无影响.4.已知:X(g)+Y(g)⇌3Z(g),X与Y在有催化剂的条件下发生反应建立平衡(如图中实线所示),在无催化剂的条件下发生反应建立平衡(如图中虚线所示).则相应的图示中正确的是()A. B. C. D.答案:B解析:解答:加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,故平衡时Z的含量保持不变,有催化剂的条件下(如图中实线所示),反应速率快,与此相对应的是B图,所以选B.分析:本题考查外界因素对反应速率和平衡的影响及图象分析.要注意使用催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡无影响.5.“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据,下列对“活化分子”的说法中不正确的是()A.催化剂能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数大大增加B.增大反应物的浓度,可使单位体积内活化分子增多,反应速率加快C.对于有气体参加的反应通过压缩容器增大压强,可使单位体积内活化分子增多,反应速率加快D.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞答案:D解析:解答:升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数;增加反应物浓度,增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目,百分数不变;能发生化学反应的碰撞是有效碰撞,活化分子之间的碰撞不一定能发生反应,所以不一定是有效碰撞;故D错误;所以选D.分析:本题考查影响活化分子的因素,注意相关知识的积累,学习中注意温度、浓度、压强、催化剂对反应速率的影响的根本原因是影响活化分子的浓度或百分数.6.一定条件下的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),若改变下列条件,可提高反应物中的活化分子百分数的是()A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.增大反应物浓度答案:A解析:解答:升高温度可提高反应物中的活化分子百分数,降低温度降低反应物中的活化分子百分数,增大压强、增大反应物浓度只增大活化分子的浓度,不改变活化分子百分数,所以选A.分析:本题考查影响活化分子百分数的因素,注意相关知识的积累.7.下列影响化学反应的本质原因分析错误的是()A.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加B.有气体参加的化学反应,若缩小反应容器的体积,主要增大了活化分子的百分数C.升高温度,主要增加了反应物分子中活化分子数D.加入催化剂后,活化分子数增大,活化分子百分数也增大答案:B解析:解答:A.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加,故A 正确;B.缩小反应容器的体积,不改变活化分子的数目,只能提高单位体积内活化分子数,故B 错误;C.升高温度,可以使更多的普通分子转化为活化分子,提高活化分子的百分数,故C正确;D.加入催化剂,降低活化能,可以使更多的普通分子转化为活化分子,提高活化分子的百分数,故D正确;所以选B.分析:本题考查了活化分子与反应速率的关系,解题时注意,普通分子转化为活化分子必须达到一定的能量,可以通过降低活化能,也可以通过提高普通分子的能量让其超过活化能来实现.8.下列说法不正确的是()A.离子反应的活化能几乎为零B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化能对化学反应的反应热会产生影响D.活化能指活化分子多出其它反应物分子的那部分能量答案:C解析:解答:A、离子反应中,离子已是活化离子,故其活化能为零,故A正确;B、由化学反应历程可知,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,故B正确;C、活化能越大,反应越难以进行,但反应热和活化能无关,只与反应物和生成物总能量有关,故C错误;D、使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,即活化能指活化分子多出其它反应物分子的那部分能量,故D正确.所以选C.分析:本题考查了活化能以及有效有效碰撞,侧重基础总是的考查.9.下列说法正确的是()A.有气体参加的化学反应,若增大压强,可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大B.催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率C.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多D.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数答案:D解析:解答:A、有气体参加的化学反应,若增大压强,活化分子的百分数不变,单位体积活化分子总数增加,从而使反应速率,故A错误;B、催化剂参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率增大,故B错误;C、增大反应物浓度,单位体积活化分子的数目增多,从而使单位时间有效碰撞次数增多,故C错误;D、升高温度提高活化分子百分数,使化学反应速率增大,故D正确;所以选D.分析:本题考查影响活化分子的因素,注意相关知识的积累,学习中注意温度、浓度、压强、催化剂对反应速率的影响的根本原因是影响活化分子的浓度或百分数.10.大气污染问题已成影响环境的重要因素,有人想利用2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S (g)△H=+8.0kJ/mol的反应来减少污染,使用新型催化剂加快反应.下列有关该反应过程的能量变化示意图正确的是()A. B.C. D.答案:B解析:解答:由2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S (g)△H=+8.0kJ/mol,可知该反应为吸热反应,所以生成物的总能量大于反应物的总能量,又由于催化剂能降低反应的活化能,但反应热的大小不变来解答,所以选:B.分析:本题主要考查了反应类型与生成物的总能量、反应物的总能量的关系,以及催化剂在反应中的作用.11.冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子,并进行下列反应:Cl+O3(臭氧)→ClO+O2 ClO+O﹣→Cl+O2下列说法不正确的是()A.反应将O3转变为O2 B.Cl原子是总反应的催化剂C.氟氯甲烷是总反应的催化剂 D.Cl原子反复起分解O3的作用答案:C解析:解答:A、反应前是氧气,反应后是臭氧,Cl反应前后不变,所以Cl是催化剂,因此总反应为臭氧在Cl原子的催化作用下生成氧气,故A正确;B、从方程式可以看出,Cl反应前后不变,所以Cl是催化剂,故B正确;C、从方程式可以看出,Cl反应前后不变,所以Cl是催化剂,氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子而已,故C错误;D、臭氧在Cl原子的催化作用下生成氧气,Cl是催化剂,反应前后质量不变,Cl原子反复起分解O3的作用,故D正确.所以选C.分析:本题考查氟氯代烷对环境的影响,掌握催化剂的特点,即催化剂的特点是加快反应的速率,同时自身的质量、性质均不变.12.下列所加的物质属于催化剂的是()A.电解水制氢气时,加入少量的Na2SO4B.利用H2O2水溶液制氧气时,加入少量的MnO2固体C.实验室用浓盐酸制氯气时,需加入MnO2固体D.纯锌与硫酸反应制氢气时,滴入少量硫酸铜答案:B解析:解答:A.电解水制氢气时,加入少量的Na2SO4,是为了增大溶液中离子浓度以增大溶液的导电性,Na2SO4不作催化剂,故A错误;B.H2O2分解时MnO2固体不参与反应,而且MnO2能加快H2O2分解速率,则MnO2固体属于催化剂,故B正确;C.实验室用浓盐酸制氯气时,需加入MnO2固体,MnO2中Mn的化合价降低,作氧化剂,则MnO2不作催化剂,故C错误;D.纯锌与硫酸反应制氢气时,滴入少量硫酸铜,Zn与硫酸铜反应生成少量的Cu,Zn、Cu 和稀硫酸能构成原电池,则硫酸铜不是催化剂,故D错误.所以选B.分析:本题考查了反应中物质的作用,侧重于考查催化剂的判断,注意催化剂在反应前后性质和质量都不变.13.能增加反应物分子中活化分子的百分数的是()A.增加浓度 B.使用负催化剂 C.增大压强 D.升高温度答案:D解析:解答:A.增加浓度可使活化分子的浓度增大,但百分数不变,故A错误;B.使用负催化剂可减小反应物中的活化分子百分数,故B错误;C.增大压强可使活化分子的浓度增大,但百分数不变,故C错误;D.升高度增大反应物分子中活化分子的百分数,故D正确.所以选D.分析:本题考查影响活化分子的因素,注意外界条件对活化分子的影响不同,把握相关基础知识的积累.14.下列说法不正确的是()A.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素B.反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件C.应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应D.活化分子具有比普通分子更高的能量答案:C解析:解答:A、决定化学反应速率的重要因素由内因,而内因主要是参加反应的物质的性质决定的,故A正确;B、化学反应的条件是发生有效碰撞,所以反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件,而发生有效碰撞的分子才发生化学反应,故B正确;C、当活化分子之间发生有效碰撞时才能发生化学反应,故C错误;D、能够发生有效碰撞的分子是活化分子,活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,活化分子具有比普通分子更高的能量,故D正确;所以选C.分析:本题考查活化能及其对反应速率的影响,注意活化分子、有效碰撞以及活化能等概念的理解.15.下列图象中,能正确表示加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,二氧化锰的质量(纵坐标)随反应时间(横坐标)变化关系的是()A. B. C. D.答案:D解析:解答:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,二氧化锰是该反应的催化剂,催化剂具有“一改变,二不变”的特性,即“改变化学反应的速率;反应前后,自身的质量和化学性质都不改变”,所以二氧化锰反应前后质量不变,因反应前混合物中就有一定量的二氧化锰,所以质量不能从0点开始,且从开始反应至反应结束,质量都不变,则D正确,所以选D.分析:本题考查氯酸钾在二氧化锰酸性条件下反应二氧化锰的特点,掌握催化剂的“一改变,二不变”的特性,即“改变化学反应的速率;反应前后,自身的质量和化学性质都不改变”,是解答本题的关键.16.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是()①增大反应物的浓度②升高温度③移去生成物④增大压强⑤加入催化剂.A.①③ B.②④ C.②⑤ D.①⑤答案:C解析:解答:增大反应物的浓度和增大压强,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,而②和⑤既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,移去生成物,浓度降低,活化分子和活化分子的百分数都减小,所以选C.分析:本题考查外界条件对反应速率的影响,注意浓度、温度、压强、催化剂对反应速率影响的实质.17.下列说法中正确的是()①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应③活化分子比普通分子具有较高的能量④化学反应的实质是原子的重新组合⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞.A.①③④⑤ B.②③⑥ C.③④⑤⑥ D.②④⑤答案:C解析:解答:①活化分子间有合适的取向,发生的碰撞一定能发生化学反应,故①错误;②普通分子间不可能发生化学反应,故②错误;③活化分子比普通分子具有较高的能量,故③正确;④化学反应的实质是旧键的段裂和新键的形成,即原子的重新组合,故④正确;⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,故⑤正确;⑥化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,即活化分子有合适取向时的有效碰撞,故⑥正确;所以选C.分析:本题主要考查了有效碰撞、化学反应的本质等,根据课本知识即可完成.18.已知反应2NO(g)+Br2(g)═2NOBr(g)的活化能为a kJ•mol﹣1,其反应机理如下:①NO(g)+Br2(g)═NOBr2(g)(慢);②NO(g)+NOBr2(g)═2NOBr(g)(快)下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率主要取决于②的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.该反应的焓变等于akJ•mol﹣1D.反应速率:v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2)答案:D解析:解答:A、反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于①的快慢,故A 错误;B、NOBr2是中间产物,而不是催化剂,故B错误;C、焓变等于反应物的总能量一生成物的总能量,不等于活化能,故C错误;D、速率之比等于对应物质的化学计量数之比,所以反应速率:v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2),故D正确;所以选D.分析:本题考查了焓变与活化能、催化剂的催化剂的催化机理、焓变的计算.19.下列关于催化剂的说法中正确的是()A.用过氧化氢制取氧气时,加入催化剂可使氧气的质量增加B.催化剂只能加快其他物质的反应速率C.化学性质改变D.本身的质量和化学性质不会改变答案:D解析:解答:A、催化剂加快反应速率,不影响氧气的产量,故A错误;B、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,反应速率既能提高也能降低,故B错误;C、反应前后催化剂自身的组成、化学性质和质量不发生变化,其物理性质可能会发生改变,故C错误;D、反应前后催化剂自身的组成、化学性质和质量不发生变化,其物理性质可能会发生改变,故D正确.所以选D.分析:考查催化剂与特征,比较基础,注意对催化剂的理解.20.工业制硫酸中一步重要的反应是:SO2在400~500℃的条件下进行催化氧化:2SO2+O22SO3,其正反应为放热反应.如果该反应是在密闭容器中进行的,下述有关说法中错误的是()A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率B.在上述条件下,反应达平衡时容器中存在SO2、O2、SO3三种物质C.生产中一定要不断提供热量,使温度达到400~500℃D.达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度可能相等答案:C解析:解答:该反应是前后气体体积减小的放热反应.A、使用催化剂加快了反应速率,缩短反应时间,提高反应效率,故A正确;B、该反应是可逆反应,所以该反应存在反应限度,反应物不可能100%的转化,反应达平衡时容器中存在SO2、O2、SO3三种物质,故B正确;C、该反应是一个放热反应,放出的能量可以使反应进行,故C错误;D、达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度可能相等,也可能不相等,要看反应物的初始浓度及转化率,故D正确.所以选C.分析:本题考查了影响化学平衡移动的因素,注意催化剂只影响化学反应速率不影响化学平衡.二、非选择题21.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3放出的热量99kJ.请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热有无影响?.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?,理由是;答案:反应物总能量|生成物总能量|无|降低|不变(2)图中△H= KJ•mol﹣1;答案:﹣198(3)如果反应速率υ(SO2)为0.05mol•L﹣1•min﹣1,则υ(SO3)= mol•L﹣1•min﹣1;答案:0.05(4)已知单质硫的燃烧热为296KJ•mol﹣1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H= KJ •mol﹣1.答案:﹣1185解析:解答:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,故答案为:反应物总能量、生成物总能量;无;降低;不变;(2)因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJ•mol﹣1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=﹣198kJ•mol﹣1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=﹣198KJ•mol﹣1,故答案为:﹣198.(3)二氧化硫和三氧化硫的反应速率之比等于方程式的系数之比,即为1:1,如果反应速率υ(SO2)为0.05mol•L﹣1•min﹣1,则υ(SO3)=0.05mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.05;(4)已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=﹣296 KJ•mol﹣1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=﹣99 KJ•mol﹣1;则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=﹣1185 KJ•mol﹣1,故答案为:﹣1185 KJ•mol﹣1.分析:本题综合考查反应热与焓变,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意催化剂对反应的影响以及盖斯定律的应用.22.某反应在催化剂下按以下两步进行:第一步为X+Y=Z;第二步为Y+Z=M+N+X.此反应的总化学方程式为,反应的催化剂为.答案:2Y=M+N|X解析:解答:第一步为X+Y=Z;第二步为Y+Z=M+N+X,两个方程式相加就是总反应方程式是:2Y=M+N,反应产物Z是中间产物,反应物X在反应中起到了催化剂,故答案为:2Y=M+N;X.分析:本题考查了影响化学反应速率的因素,注意中间产物和催化剂的特点.23.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验.请回答相关问题:定性分析:(1)如图甲所示可通过观察,定性比较得出结论.答案:两支试管中产生气泡的快慢(2)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是.答案:消除阴离子不同对实验的干扰(3)写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式:.定量分析:如图乙所示,以实验时均生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略.实验中需要测量的数据是:.答案:2H2O22MnO2H2O+O2↑|产生40ml气体所需要的时间解析:解答:定性分析:(1)该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断,故答案为:两支试管中产生气泡的快慢;(2)氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,故答案为:消除阴离子不同对实验的干扰;(3)双氧水在二氧化锰作用下生成水和氧气,所以反应方程式2H2O22MnO2H2O+O2↑,故答案为:2H2O22MnO2H2O+O2↑;定量分析:该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=Vt∆∆知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,故答案为:产生40ml气体所需要的时间.分析:本题考查了催化剂及化学反应速率的影响因素等知识点,要会分析将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理的理由.24.1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应.能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞.(1)图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是(选填“A”、“B”或“C”);答案:C(2)20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态.图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:;答案:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234kJ/mol(3)过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化.请在图Ⅱ中作出NO2和CO 反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图;答案:解析:解答:(1)只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,分析三个图,可知只有C有新物质生成,则C为有效碰撞,故答案为:C;(2)反应热为134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol,则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO (g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234 kJ/mol,故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=﹣234 kJ/mol;(3)加入催化剂,降低反应物的活化能,反应速率加快,图象应为,故答案为:;分析:本题考查较为综合,本题注意有效碰撞的概念的理解,为易错点,学习中要准确把握,另外注意反应热的计算.25.已知:MnO4﹣在酸性环境下的还原产物是Mn2+.某化学兴趣小组的甲同学在向草酸(弱酸)溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时,发现溶液褪色总是先慢后快,即反应速率由小变大.为此,他对此实验进行了探究.【实验用品】试剂:0.1mol•L﹣1 H2C2O4溶液、0.1mol•L﹣1 KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固体仪器:试管(若干个)、胶头滴管(2支)【实验内容】在1号和2号试管中分别加入10mL H2C2O4溶液和少量稀硫酸,在1号试管中加入硫酸锰固体.然后在两支试管中加入0.1mol•L﹣1KMnO4溶液.现做如下对比实验,现象如下表所示:加入药品不加MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液加少量MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液实验现象(褪色时间)溶液褪色很慢(31秒)溶液褪色很快(4秒)请回答下列问题.(1)甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是.答案:秒表(2)H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为.答案:5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O(3)甲同学认为该反应褪色由慢到快是何种原因引起的?.。