2013届高考鲁科版化学一轮复习知能演练高分跨栏第7章第2节化学反应速率工业合成氨
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化学反应速率一. 教学内容:化学反应速率1. 化学反应速率的概念及表示方法2. 影响化学反应速率的因素二. 复习重点1.了解化学反应速率的概念及表示方法。
2.理解外界条件(温度、浓度、压强和催化剂等)对化学反应速率的影响。
3.掌握化学反应速率的有关计算。
三. 复习过程(一)化学反应速率的概念及表示方法1.概念:化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的。
2.表示方法:化学反应速率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来表示,数学表达式为t/c=,式中的△c表示反应物浓度的减小或生成物浓度的增加的变化,∆v∆△t表示单位时间,则化学反应速率的常用单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)。
(1)表达式中的分母上是“物质的量浓度”的变化量,而不是“物质的量”的变化量。
对于某一反应终了时,反应物浓度=起始浓度—变化浓度,生成物浓度=起始浓度+变化浓度,而各物质变化量之比等于该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数。
(2)化学反应速率表示反应进行的快慢程度,它实际指的是一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率,且均取正值。
(3)固体或液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数,因此一般不用固体或液体表示化学反应速率。
(4)用不同物质表示的速率的数值不一定相等,但意义相同,因此表示化学反应速率时,必须注明是用哪种物质作标准的。
不同物质的化学反应速率之比等于该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数。
(5)在比较反应速率时,应以同一物质为标准,不然没有可比性,在解题中应该把速率转化成同一种物质的反应速率。
3.化学反应速率的有关计算(1)定义式法:(2)比例关系式法:同一条件下,反应中各物质的反应速率之比=该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数之比。
(二)影响化学反应速率的因素1. 内因:反应物的性质是反应速率的主要决定因素。
2.有效碰撞理论(1)活化分子:反应物分子的碰撞不一定都能发生化学反应,对于能够发生化学反应的碰撞还必须有能量的要求。
2013届高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第7章 化学反应的方向、限度与速率亮点专题集锦巩固练习 鲁科版1.(2011·高考新课标全国卷改编题)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知H 2(g)、CO(g)和CH 3OH(l)的燃烧热ΔH 分别为-285.8 kJ·mol -1、-283.0 kJ·mol -1和-726.5 kJ·mol -1。
请回答下列问题:(1)在容积为2 L 的密闭容器中,由CO 2和H 2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T 1、T 2均大于300 ℃);下列说法正确的是________(填序号)。
①温度为T 1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v (CH 3OH)=n A t A mol·L -1·min -1 ②该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的小③该反应为放热反应④处于A 点的反应体系从T 1变到T 2,达到平衡时n H 2n CH 3OH 增大(2)在T 1温度时,将1 mol CO 2和3 mol H 2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO 2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为________;(3)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为____________________________、正极的反应式为________________________。
解析:(1)CO 2和H 2合成甲醇的化学方程式为CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)。
由图像可知B 曲线先达到平衡,因此温度T 2>T 1,温度高平衡时甲醇的物质的量反而低,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于甲醇的生成,平衡常数减小,即②错③正确;温度为T 1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的物质的量为n A mol ,此时甲醇的浓度为n A 2 mol·L -1,所以生成甲醇的平均速率为:v (CH 3OH)=n A 2t Amol·L -1·min -1,因此①不正确;因为温度T 2>T 1,所以A 点的反应体系从T 1变到T 2时,平衡会向逆反应方向移动,即降低生成物浓度而增大反应物浓度,所以④正确。
定额市鞍钢阳光实验学校高考一轮化学复习备考之知能演练高分跨栏(新课标通用):第七章第二节1.一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )①X、Y、Z 的物质的量之比为1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol YA.①②B.①④C.②③ D.③④解析:选C。
根据化学平衡状态的概念可知,可逆反应达平衡时,正、逆反应速率相等,故④错误;对于反应前后气体总体积不等的反应,其压强不再发生变化,各组分的浓度不再变化,故②、③正确;但它们的物质的量之比不一定等于其化学计量数之比,①错误,故选C。
2.实验室用4 mol SO2与2 mol O2进行下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.64 kJ/mol,当放出314.624 kJ 热量时,SO2的转化率为( )A.40% B.50%C.80% D.90%解析:选C。
根据放出314.624 kJ的热量可知参加反应的SO2的物质的量为:314.624 kJ196.64 kJ/mol×2=3.2 mol ,故SO2的转化率为:3.2 mol4 mol×100%=80%。
3.(2013·石家庄教学质量检测)在一定温度下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,不能说明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡状态的是( )A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的平均相对分子质量解析:选A。
解答该题,首先明确:反应条件——定温定容,反应特点——A 为固体,气体体积不变。
气体的体积不变,则反应过程中压强始终不变,A不能说明;气体的密度ρ=mV,气体的相对分子质量M r=mn,V、n不变,反应未达到平衡时气体的m发生变化,ρ、M r随之发生变化,平衡时m不变,ρ、M r不变,B、D能说明;C项属于根本标志,能说明。
第二讲 化学反应速率 化学反应条件的优化一、选择题1.下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )A .化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B .单位时间内物质的浓度变化大,则化学反应速率就快C .化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D .化学反应速率常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min) 解析 根据化学反应速率的概念,C 项不正确。
答案 C2.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )A .v (W)=3v (Z)B .2v (X)=3v (Z)C .2v (X)=v (Y)D .3v (W)=2v (X) 解析 由v W3=v X 2=v Y 4=v Z3可知C 正确。
答案 C 3.2SO 2(g)+O 2(g)V 2O 5△2SO 3(g)是制备硫酸的重要反应。
下列叙述正确的是( )A .催化剂V 2O 5不改变该反应的逆反应速率B .增大反应体系的压强,反应速率一定增大C .该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D .在t 1、t 2时刻,SO 3(g)的浓度分别是c 1、c 2,则时间间隔t 1~t 2内,SO 3(g)生成的平均速率为v =c 2-c 1t 2-t 1解析 催化剂能同等程度地改变正逆反应速率,A 项错误;压强对化学反应速率的影响 是通过改变浓度来实现的,增大反应体系的压强,浓度不一定增大,如恒容下充入惰性 气体,速率并没有增大,B 项错误;降低温度反应速率减小,延长反应达到平衡的时间, C 项错误;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 来表示,D 项正确。
答案 D4.化合物Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4~8 min 间的平均反应速率和推测反应16 min 时反应物的浓度,结果应是( )A.2.5 μmol·L-1·min-1和2.0 μmol·L-1B.2.5 μmol·L-1·min-1和2.5 μmol·L-1C.3.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1D.5.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1解析据图可知,4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 μmol·L-1,8 min时其浓度为10μmol·L-1,因此4~8 min间的平均反应速率为20 μmol·L-1-10 μmol·L-14 min=2.5 μmol·L-1·min-1。
定额市鞍钢阳光实验学校高考一轮化学复习备考之知能演练高分跨栏(新课标通用):第七章第一节1.(2013·南昌高三检测)反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经 2 min 后,B的浓度减少了0.6 mol/L。
下列反应速率的表示正确的是( ) A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)B.用B表示的反应速率是0.3 mol/(L·min)C.2 min末时的反应速率,用B表示0.3 mol/(L·min)D.在这2 min内用B表示的反应速率的值是减小的,用C表示的反应速率的值是增大的解析:选B。
2 min内B的浓度减小0.6 mol/L,则v(B)=0.6 mol/L2 min=0.3mol/(L·min),B项正确;由于A为固体,不可用来表示反应速率,A项错误;化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率,C项错误;在同一时间内无论用反应物还是用生成物表示的反应速率其变化趋势是相同的,D项错误。
2.(创新题)为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论不正确的是( )A.将铜片放入稀硫酸中,无现象。
若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气生成B.将除去氧化膜的相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应,前者速率大于后者C.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同D.相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐酸反应时,粉末状的反应速率快解析:选A。
加入硝酸银溶液,铜与其置换出的银形成原电池,铜为负极,失去电子,正极发生还原反应,析出银单质,没有氢气生成,A项错误;由于镁比铝活泼,在相同条件下,镁条与盐酸反应比铝条要快,B项正确;在加热氯酸钾制氧气的实验中,加入二氧化锰作为催化剂,反应速率加快,C项正确;粉末状的大理石与盐酸的接触面积比块状的大理石大,所以反应速率快,D项正确。
第3课时反应速率工业合成氨[课型标签:知识课基础课]知识点一化学反应速率的概念及计算1.化学反应速率2.化学反应速率计算的注意事项(1)利用定义求解化学反应速率,首先明确用哪一种物质表示所研究反应的反应速率,必须牢牢抓住“物质的量浓度变化量”这一关键点。
然后用该物质的浓度变化除以反应时间进行计算。
(2)同一条件下的化学反应,利用化学计量数换算为另外物质表示的速率时,化学计量数大,速率数值也大,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),v(H2)=3v(N2)=32v(NH3)。
3.反应速率的大小比较[名师点拨] 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”例如, mA + nB pC起始浓度(mol·L-1) a b c转化浓度(mol·L-1) x nxm px m某时刻浓度(mol·L-1) a-x b-nxm c+pxm1.下面有关化学反应速率的说法中正确的是( D )A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示C.若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化平均每秒为0.5 mol·L-1D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度解析:不是所有化学反应都有明显的现象,如中和反应,A错误;固体和纯液体一般不用来表示反应速率,因为固体和纯液体的浓度不发生变化,视为常数,B错误;描述化学反应速率须说明具体的物质,C错误;化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,D正确。
2.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min 后,B 的浓度减少了0.6 mol ·L -1。
对此反应速率的正确表示是( B )A.用A 表示的反应速率是0.8 mol ·L -1·s -1B.分别用B 、C 、D 表示的反应速率,其比值是3∶2∶1C.在2 min 末时的反应速率,用反应物B 来表示是0.3 mol ·L -1·min -1D.在这2 min 内用B 和C 表示的反应速率的值都是相同的解析:A 物质是固体,浓度视为常数,不能用来表示反应速率,A 项错误;化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,B 项正确;v(B)=0.62mol ·L -1·min -1=0.3 mol ·L -1·min -1,该反应速率是2 min 内的平均速率,不是2 min 末的瞬时速率,C 项错误;化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,D 项错误。
回夺市安然阳光实验学校高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第7章第2节 化学反应速率 工业合成氨 鲁科版1.在A(g)+p B(g)===q C(g)的反应中,经t 秒后C 的浓度增加m mol·L -1,则用B 浓度的变化来表示的反应速率是( )A.pq mt mol·L -1·s -1B.mt pq mol·L -1·s -1C.mp qtmol·L -1·s -1D.tp mqmol·L -1·s -1 解析:选C 。
生成物C 的反应速率为m t mol·L -1·s -1,而v B =p qv C 。
2.向FeSO 4溶液中滴加NaOH 溶液时,首先产生白色沉淀,然后沉淀迅速转变为红褐色沉淀,这是因为发生了4Fe(OH)2+2H 2O +O 2===4Fe(OH)3反应,对于该反应速率的描述,正确的是(双选)( ) A .在这一反应中,各物质的消耗速率相等B .若反应中消耗4 mol H 2O ,则必定同时生成2 mol Fe(OH)3C .v [Fe(OH)2]=2v (H 2O)=4v (O 2)D .反应中消耗1 mol O 2,必定同时消耗2 mol H 2O解析:选CD 。
对同一个反应来说,化学反应速率可以用各反应物或产物的浓度变化来表示,且各速率的数值与反应方程式中的化学计量数成正比。
3.(2012·广东惠州高三质检)向某密闭容器中加入0.3 mol A 、0.1 mol C 和一定量的B 三种气体。
一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t 0~t 1阶段的c (B)变化未画出]。
乙图为t 2时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,t 3~t 4阶段为使用催化剂。
下列说法中正确的是( )A .若t 1=15 s ,则用A 的浓度变化表示的t 0~t 1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L -1·s-1B .t 4~t 5阶段改变的条件一定为减小压强C .该容器的容积为2 L ,B 的起始物质的量为0.02 molD .t 5~t 6阶段,容器内A 的物质的量减少了0.06 mol ,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ ,该反应的热化学方程式:3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=-50a kJ·mol -1解析:选B 。
第3讲化学反应速率合成氨工业[考纲要求] 1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学反应速率1.表示方法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。
2.数学表达式及单位v=错误!,单位为mol·L—1·min—1或mol·L—1·s—1。
3.规律同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
深度思考1.化学反应速率指瞬时速率还是平均速率?答案化学反应速率一般指平均速率。
2.能否用固体或纯液体表示化学反应速率?答案不能,因为固体或纯液体的浓度在化学反应中视为定值。
3.在恒温恒容的容器中进行反应N2(g)+3H2(g)错误!2NH3(g),若氮气浓度由0.1mol·L—1降到0.06 mol·L—1需2s,那么由0.06 mol·L—1降到0.024mol·L—1需要的反应时间为()A.等于1.8 s B.等于1.2sC.大于1.8 s D.小于1.8 s答案C解析前2s内的反应速率为v(N2)=错误!=0.02mol·L—1·s—1,若反应速率不变,t=错误!=1.8 s。
因为随着反应的进行,反应速率减慢,所以t>1.8 s。
4.某温度时,在2L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。
由此分析,该反应的化学方程式为_______;从反应开始至2min时,Z的反应速率为____________。
答案3Y+Z2X 0.025mol·L—1·min—1解析找出2min内X、Y、Z三种物质的浓度变化量为Δc(X)=错误!=0.1mol·L—1,Δc(Y)=错误!=0.15mol·L—1,Δc(Z)=错误!=0.05mol·L—1。
1.在A(g)+p B(g)===q C(g)的反应中,经t 秒后C 的浓度增加m mol·L -1,则用B 浓度的变化来表示的反应速率是( )A.pq mt mol·L -1·s -1B.mt pqmol·L -1·s -1 C.mp qt mol·L -1·s -1 D.tp mqmol·L -1·s -1 解析:选C 。
生成物C 的反应速率为m t mol·L -1·s -1,而v B =p qv C 。
2.向FeSO 4溶液中滴加NaOH 溶液时,首先产生白色沉淀,然后沉淀迅速转变为红褐色沉淀,这是因为发生了4Fe(OH)2+2H 2O +O 2===4Fe(OH)3反应,对于该反应速率的描述,正确的是(双选)( )A .在这一反应中,各物质的消耗速率相等B .若反应中消耗4 mol H 2O ,则必定同时生成2 mol Fe(OH)3C .v [Fe(OH)2]=2v (H 2O)=4v (O 2)D .反应中消耗1 mol O 2,必定同时消耗2 mol H 2O解析:选CD 。
对同一个反应来说,化学反应速率可以用各反应物或产物的浓度变化来表示,且各速率的数值与反应方程式中的化学计量数成正比。
3.(2012·广东惠州高三质检)向某密闭容器中加入0.3 mol A 、0.1 mol C 和一定量的B 三种气体。
一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t 0~t 1阶段的c (B)变化未画出]。
乙图为t 2时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,t 3~t 4阶段为使用催化剂。
下列说法中正确的是( )A .若t 1=15 s ,则用A 的浓度变化表示的t 0~t 1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L -1·s -1B .t 4~t 5阶段改变的条件一定为减小压强C .该容器的容积为2 L ,B 的起始物质的量为0.02 molD .t 5~t 6阶段,容器内A 的物质的量减少了0.06 mol ,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ ,该反应的热化学方程式:+2C(g) ΔH =-50a kJ·mol -1解析:选B 。
C 的浓度变化为0.11 mol·L -1-0.05 mol·L -1=0.06 mol·L -1,t 3~t 4与t 4~t 5,条件改变时,平衡不发生移动,只可能是两种情况,一是加入了催化剂,二是反应是一个反应前后气体分子数相等的反应,改变了体系的压强。
t 3~t 4阶段为使用催化剂,则t 4~t 5阶段改变的条件一定为减小压强。
A 项,前15 s 中A 的浓度变化为0.15 mol·L -1-0.06 mol·L -1=0.09mol·L -1,速率为0.006 mol·L -1·s -1,A 项错;C 项,A 与C 的计量数之比为3∶2,且该反应为反应前后气体分子数相等的反应,故B 只能为生成物,且B 与C 的化学计量数之比为1∶2,则B 的浓度改变为0.03 mol·L -1,其起始浓度为0.02 mol·L -1,物质的量为0.04 mol ,C 项错;t 5~t 6的条件改变为升高温度,这时反应正向进行,所以正反应为吸热反应,D 项错。
4.某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol A和a mol B气体,发生如下反应:A(g)+。
5 min后反应达到平衡时n(A)为0.4 mol。
在反应过程中体系的温度持续升高,实验测得混合气体中C的含量与温度关系如图所示。
下列叙述正确的是() A.0~5 min,C物质的平均反应速率为0.04 mol/(L·min)B.图中T1时正反应速率等于T3时正反应速率C.该反应T2时的平衡常数大于T3时的平衡常数D.图中T2时,若只增大压强,则正、逆反应速率不改变解析:选C。
根据反应方程式可知,平衡时C的物质的量是1.2 mol,0~5 min其平均反应速率是0.12 mol/(L·min),A项错误;温度越高,反应速率越大,B项不正确;因该反应中反应物和生成物都是气体,故增大压强,正、逆反应速率均增大,D项错误。
5.有关合成氨工业的说法中,正确的是()A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占13%~14%,所以生产氨的工厂的效率都很低B.由于氨易液化,N2、H2是循环使用,所以总体来说氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动D.合成氨厂采用的压强是2×107~5×107 Pa,因为在该压强下铁触媒的活性最大解析:选B。
工业合成氨时采用将液氨分离出来,N2、H2循环使用的措施来提高NH3的产率,所以A项不正确,B项正确;升高温度不利于向合成氨方向移动,500 ℃时铁触媒活性最大,所以C、D两项均不正确。
6.(2012·山东青岛高三第一次模拟)在锌与盐酸反应的实验中,一个学生得到的结果如下表所示:(1)t1=(2)根据所画的曲线图得出关于温度影响反应速率的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)t1________t4(填“>”或“<”),原因是________________________________________________________________________。
t2________t3(填“>”或“<”),原因是________________________________________________________________________。
(4)单位时间内消耗锌的质量m B、m E、m F从大到小的顺序为________。
解析:解答该题要认真分析表中数据。
由A、B、C总结规律,推出t1=50 s,根据A、B、C、D四组实验的数据可画出温度—时间图像。
通过对图像的分析总结温度对反应速率的影响,找出规律。
D、G组实验相比较,G中可形成铜-锌原电池,加快反应速率;E、F组实验相比较,F中锌的表面积大,反应速率快;B、E、F组相比较,粉末状的Zn反应速率最快,薄片状的Zn反应速率最慢,故单位时间内消耗锌的质量的大小顺序为m F>m E>m B。
答案:(1)50如图所示:(2)对于该反应,温度每升高10 ℃,反应速率加快到原来的2倍(3)>G组中可形成Cu-Zn原电池,反应速率加快>F组中锌为粉末状,表面积较大,反应速率快(4)m F>m E>m B1.(2011·高考海南卷)某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是() A.正反应活化能小于100 kJ·mol-1B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1C.正反应活化能不小于100 kJ·mol-1D.正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol-1解析:选D。
由反应的ΔH=+100 kJ·mol-1知,该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,即正反应活化能-逆反应活化能=+100 kJ·mol-1。
由计算公式可知,正反应活化能大于100 kJ·mol-1,故A、C项错误;无法判断逆反应活化能大小,故B项错误。
2.(2011·高考江苏卷)下列说法正确的是(双选)()A.一定温度下,反应MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0B.水解反应NH+4+H23·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率解析:选AD。
本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变、水解反应、原电池、电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应是吸热反应,熵变、焓变都大于零;B.水解反应是吸热反应,温度越高越水解,有利于向水解方向移动;C.铅蓄电池放电时的负极失电子,发生氧化反应;D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。
3.(2011·高考安徽卷)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1 mol·L-1 H2SO4洗涤Fe粉,其目的是________,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入________(写化学式)。
(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。
请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________________________________________________________________________。
t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH+4的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:假设一:溶液的pH;假设二:________;假设三:________;……(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。
(已知:溶液中的NO-3浓度可用离子色谱仪测定)实验步骤及结论:解析:(1)因为铁易生锈,即铁表面会有铁的氧化物等杂质,所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质;氧气具有强氧化性,会氧化生成的Fe2+,为防止该反应的发生必需通入一种保护性气体且不能引入杂质,因此可以选用氮气;(2)由图像可知该反应的离子方程式是:4Fe+10H++NO-3===4Fe2++NH+4+3H2O;t1时刻后,随着反应的进行,溶液中pH逐渐增大,继续有Fe2+生成,但从图像上看Fe2+的浓度却在减小,原因是Fe2+的水解消耗了Fe2+,使Fe2+浓度降低;(3)影响反应速率的外界因素比较多,例如温度、浓度、溶液的酸碱性、固体的表面积等等;(4)要验证假设一,需要固定其他条件不变,例如硝酸的浓度、反应的温度、铁的表面积都必需保持一致,然后在相同时间内测量溶液中NO-3的浓度(依据提示:溶液中的NO-3浓度可用离子色谱仪测定)来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响。