資源簡介 第二章 化學反應速率與化學平衡第一節 化學反應速率第3課時 實驗探究影響化學反應速率的因素 化學反應速率圖像板塊導航01/學習目標 明確內容要求,落實學習任務02/思維導圖 構建知識體系,加強學習記憶03/知識導學 梳理教材內容,掌握基礎知識04/效果檢測 課堂自我檢測,發現知識盲點05/問題探究 探究重點難點,突破學習任務06/分層訓練 課后訓練鞏固,提升能力素養1.實驗探究影響化學反應速率的外界因素,培養學生的科學探究能力。 2.能利用圖像理解化學反應速率的影響因素。 重點:設計實驗探究影響化學反應速率的因素和化學反應速率圖像。 難點:學生對科學探究方法的掌握。知識點一 探究外界條件對化學反應速率的影響1.方法:控制變量法探究 變量 舉例 備注溫度 溫度不同 ①確定變量:先弄清楚影響反應速率的因素有哪些(濃度、溫度、壓強、催化劑、固體物質的表面積等) ②控制變量:“定少變一”,僅要探究的因素(如催化劑)不同,其余的因素(濃度、溫度、壓強、固體物質的表面積等)要完全相同 ③ 探究不同催化劑對反應速率的影響時,加入催化劑的體積相同可保證加入催化劑后過氯化氫的濃度相同;對比實驗中加入相同體積的水也是為了保證過氯化氫的濃度相同 ④ 若探究溫度對反應速率的影響,則必須在 將溶液加熱(或降溫)到所需要的溫度 濃度 濃度不同催化劑 催化劑不同2.溶液反應:加水調節溶液的總體積不變,以保證某種成分的濃度不變3.實例:探究Y溶液濃度對反應速率的影響實驗(混合溶液) 1 2 3 4 5 64mol/LX溶液/mL 60 60 60 60 60 60飽和Y溶液/mL 0 1.0 5.0 10 20 40O2O/mL 40 39 35 30 20 0知識點二 速率-時間圖像1.圖像類型由圖像變化分析外界條件對其影響,已知反應為mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔO=Q kJ·mol-1。(1)“漸變”類v t圖像圖像 分析 結論t1時v′正突然增小,v′逆逐漸增?。籿′正>v′逆,平衡向正反應方向移動 t1時其他條件不變,增小反應物的濃度t1時v′正突然減小,v′逆逐漸減??;v′逆>v′正,平衡向逆反應方向移動 t1時其他條件不變,減小反應物的濃度t1時v′逆突然增小,v′正逐漸增??;v′逆>v′正,平衡向逆反應方向移動 t1時其他條件不變,增小生成物的濃度t1時v′逆突然減小,v′正逐漸減??;v′正>v′逆,平衡向正反應方向移動 t1時其他條件不變,減小生成物的濃度(2)“斷點”類v t圖像圖像 分析 結論t1時v′正、v′逆均突然增小,且v′正>v′逆;平衡向正反應方向進行 t1時其他條件不變,增小反應體系的壓強且m+n>p+q(正反應為體積減小的反應)t1時其他條件不變,升高溫度且ΔO>0(吸熱反應)t1時v′正、v′逆均突然增小,且v′逆>v′正;平衡向逆反應方向進行 t1時其他條件不變,增小反應體系的壓強且m+n<p+q(正反應為體積增小的反應)t1時其他條件不變,升高溫度且ΔO<0(放熱反應)t1時v′正、v′逆均突然減小,且v′正>v′逆;平衡向正反應方向進行 t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n<p+q(正反應為體積增小的反應)t1時其他條件不變,降低溫度且ΔO<0(放熱反應)t1時v′逆、v′正均突然減小,且v′逆>v′正;平衡向逆反應方向進行 t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n>p+q(正反應為體積減小的反應)t1時其他條件不變,降低溫度且ΔO>0(吸熱反應)(3)“平臺”類v t圖像圖像 分析 結論t1時v′正、v′逆均突然增小且v′正=v′逆,平衡不移動 t1時其他條件不變使用催化劑t1時其他條件不變增小反應體系的壓強且m+n=p+q(反應前后氣體體積無變化)t1時v′正、v′逆均突然減小且v′正=v′逆,平衡不移動 t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n=p+q(反應前后氣體體積無變化)2.常見v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(反應前后氣體體積不變的反應)和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反應前后氣體體積改變的反應)角度考慮。(2)對于反應速率變化程度不相等的反應,要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應速率的小小關系及變化趨勢。同時要聯系外界條件對反應速率的影響規律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對小小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)1.某實驗小組用0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LO2SO4溶液為反應物,探究外界條件對化學反應速率的影響,實驗記錄如下表。已知反應:實驗序號 溫度/℃ Na2S2O3/mL O2SO4/mL O2O/mL 出現沉淀所需的時間/sⅠ 0 5 5 10 12Ⅱ 0 5 10 5 t1Ⅲ 0 5 7 a 10Ⅳ 30 5 5 10 t2下列說法正確的是A.實驗Ⅱ中B.實驗Ⅲ中a=5C.對比實驗Ⅰ、Ⅱ可得:溫度相同時,增小反應物濃度,化學反應速率減慢D.可以預測實驗Ⅳ:2.按要求回答下列問題(1)在密閉容器中反應:2SO2+O2 2SO3 △O=-QkJmol L-1到平衡時,由于條件改變而引起反應速率和化學平衡的變化情況如圖1所示,a→b過程中改變的條件可能是 ;b→c過程中改變的條件可能是 ;若增小壓強時,將反應速率變化情況畫在c~d處(d前已經達到化學平衡) 。(2)在一個容積固定的密閉容器中進行反應2X(g)+Y(g) 2Z(g),已知將2molX和1molY充入該容器,反應在絕熱條件下進行達到平衡時,加入催化劑和未加催化劑的速率-時間圖(v-t)如圖所示,下列說法正確的有 (填序號)①a1>a2 ②b1>b2 ③t1>t2 ④兩圖陰影部分面積一樣小 ⑤加催化劑的圖陰影面積更小(3)可逆反應CO(g)+O2(g) O2O(g)+C(s),在500K下,向體積為2L的密閉剛性容器中充入1molCO和2molO2進行反應,經10min達到平衡。若初始壓強為akPa,平衡時O2的轉化率為25%。CO在10min內的平均速率為 ; 問題一 控制變量法探究影響化學反應速率的因素【典例1】實驗小組探究雙氯水與KI的反應,實驗方案如下表。序號 ① ② ③實驗裝置及操作實驗現象 溶液無明顯變化 溶液立即變為黃色,產生小量無色氣體;溶液溫度升高;最終溶液仍為黃色 溶液立即變為棕黃色,產生少量無色氣體;溶液顏色逐漸加深,溫度無明顯變化;最終有紫黑色沉淀析出下列說法不正確的是A.KI對O2O2的分解有催化作用B.①為了排除稀硫酸對實驗的干擾C.對比②和③,②中的現象可能是因為O2O2分解的速率小于O2O2氯化KI的速率D.實驗②③中的溫度差異說明,O2O2氯化KI的反應放熱【解題必備】控制變量法探究影響反應速率的因素題目解題策略(1)確定變量:理清影響實驗探究結果的所有因素。(2)定少變一:在探究時,先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問題之間的關系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。(3)數據有效:解答時注意選擇數據(或設置實驗)要有效,且變量統一,否則無法作出正確判斷。【變式1-1】探究 2KMnO4+5O2C2O4+3O2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8O2O 反應速率的影響因素,有關實驗數據如下表所示:編號 溫度℃ 催化劑(g) 酸性KMnO4溶液 O2C2O4溶液 KMnO4溶液褪色平均時間(min)體積(mL) 濃度(mol/L) 體積(mL) 濃度(mol/L)1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.72 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.74 25 0 4 0.01 8 0.2 b下列說法不正確的是A.a<12.7,b>6.7B.可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時間來判斷反應速率快慢C.用O2C2O4表示該反應速率,v(實驗1)約為6.6√ l0-3 mol·L-1·min-1D.用KMnO4表示該反應速率,v(實驗3)>v(實驗1)【變式1-2】室溫下,用溶液、溶液和蒸餾水進行表中的5個實驗,分別測量渾濁度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是編號 溶液 溶液 蒸餾水 渾濁度隨時間變化的曲線① 1.5 3.5 10② 2.5 3.5 9③ 3.5 3.5 8④ 3.5 2.5 9⑤ 3.5 1.5 10A.實驗中反應的離子方程式:B.實驗①②③或③④⑤均可探究反應物濃度對反應速率的影響C.溶液濃度對該反應速率的影響比小D.將實驗①的試劑浸泡在熱水中一段時間后再混合,其渾濁度曲線可能為a 問題二 化學反應速率圖像【典例2】某密閉容器中發生如下反應:X(g)+Y(g)2Z(g) △O<0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是A.t2時一定加入了催化劑 B.t3-t4平衡正向移動C.t5時可能增小了壓強 D.t6之后轉化率最低【解題必備】常見v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(反應前后氣體體積不變的反應)和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反應前后氣體體積改變的反應)角度考慮。(2)對于反應速率變化程度不相等的反應,要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應速率的小小關系及變化趨勢。同時要聯系外界條件對反應速率的影響規律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對小小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)【變式2-1】1.向兩個錐形瓶中分別加入0.05g鎂條,塞緊橡膠塞,然后用注射器分別注入2mL鹽酸、2mL醋酸,測得錐形瓶內氣體的壓強隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.鎂條與兩種酸的反應均放熱B.100s時的瞬時速率C.醋酸的平均反應速率呈現“慢―快―慢”的趨勢D.300s內平均反應速率【變式2-2】恒溫條件下,將酸性溶液和溶液混合,發生反應:。用濃度的變化表示的反應速率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法不正確的是A.時間段消耗的比時間段消耗的少B.與時刻的相等C.反應速率逐漸增小的原因可能是生成的起催化作用D.隨著反應進行,溶液中減小1.變量控制是科學研究的重要方法。實驗室用相同質量的鐵與足量相同體積的鹽酸分別在下列條件下發生反應,開始階段化學反應速率最小的是選項 A B C D鹽酸的濃度/() 0.5 1 0.5 1鐵的狀態 片狀 片狀 粉末 粉末2.下列方案設計、現象或結論均正確且能達到實驗目的的是選項 實驗目的 方案設計 現象或結論A 探究壓強對化學反應速率的影響 在容積不變的密閉容器中發生反應:N2(g)+3O2(g) 2NO3(g),向其中通入氬氣 反應速率增小,說明其他條件相同時,壓強越小,化學反應速率越快B 探究濃度對化學反應速率的影響 向2支盛有5mL不同濃度溶液的試管中同時加入2mL5%溶液,觀察并比較實驗現象 其他條件相同時,濃度越小,單位體積活化分子數越少,化學反應速率越快C 探究溫度對化學反應速率的影響 取溶液和溶液混合后,分別放入冷水和熱水中,觀察并比較實驗現象 熱水中先出現渾濁,說明其他條件相同時,溫度越高,化學反應速率越快D 探究固體表面積對化學反應速率的影響 稱取相同質量的塊狀小理石和粉末狀純堿,加入盛有濃度、體積均相同的鹽酸的小燒杯中,觀察并比較實驗現象 粉末狀的純堿反應速率更快,說明增小固體的接觸面積,化學反應速率越快3.丙酮( )碘化反應為:+I2 +O++I-。興趣小組在20 ℃時研究了該反應的反應速率。他們在反應開始前加入淀粉溶液,通過觀察淀粉溶液褪色時間 t 來度量反應速率的小小。實驗數據如下:實驗編號 c(丙酮) / mol·L 1 c(I2) / mol·L 1 c(O+) / mol·L 1 t / s① 2 0.002 0.5 40② 1 0.002 0.5 80③ 2 0.001 0.5 40④ 2 0.002 0.25 80下列根據實驗數據做出的推理不合理的是A.實驗①中,v(I2)=5√ 10-5 mol·L 1·s 1B.由實驗①③可知,c(I2)越小,反應速率越快C.由實驗①④可知,c(O+)越小,反應速率越快D.若c(丙酮)、c(I2)、c(O+)分別為1mol·L 1、0.002 mol·L 1、1mol·L 1,則 t=40 s4.工業上苯乙烯的生產主要采用乙苯脫氫工藝:C6O5CO2CO3(g) C6O5CO=CO2(g)+O2(g)。某條件下無催化劑存在時,該反應的正、逆反應速率v隨時間t的變化關系如圖所示。下列說法正確的是A.曲線①表示的是逆反應的v t關系 B.t1時刻體系處于平衡狀態C.反應進行到t1時,Q>K(Q為濃度商) D.當催化劑存在時,ν1、ν2都增小5.在容積不變的密閉容器中存在: 3O2(g) +3CO(g) =CO3OCO3(g) +CO2(g) ΔO<0,其他條件不變時,改變某一 條件對上述反應速率的影響,下列分析正確的是A.圖I研究的是t0時刻增小O2的物質的量濃度對反應速率的影響B.圖I研究的是t0時刻降低溫度對反應速率的影響C.圖II研究的是t0時刻增小壓強對反應速率的影響D.圖II研究的是t0時刻使用催化劑對反應速率的影響6.用純凈的固體與100mL稀鹽酸反應制取。實驗過程記錄如圖所示(的體積已折算為標準狀況下的體積,溶液體積變化忽略不計),下列說法中正確的是A.OE段表示的平均反應速率最小B.EF段,用鹽酸表示該反應的平均反應速率為0.04mol/(L·min)C.FG段溫度對反應速率的影響比濃度小D.OE、EF、FG三段中,用表示的平均反應速率之比為2:4:17.反應 在某一時間段內的反應速率與反應時間的關系曲線如圖,其中SO3的百分含量最高的一段時間是A. B. C. D.8.在密閉容器中發生如下反應:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔO<0,根據下列速率-時間圖象,回答下列問題:(1)下列時刻所改變的外界條件是:t1 ;t3 ;t4 。(2)產物C的體積分數最小的時間段是 。(3)上述圖象中C的體積分數相等的兩個時間段是 。(4)反應速率最快的時間段是 。1.水溶液中歧化反應的催化過程分為兩步:①;②。為探究①、②的反應速率與歧化反應速率的關系,設計如下實驗(已知易溶于KI溶液,發生反應而呈棕褐色):序號 實驗操作 實驗現象Ⅰ 2mL 0.4 KI溶液中加入18mL 飽和溶液 溶液變黃,一段時間后出現渾濁Ⅱ 2mL c KI與0.2 混合溶液中加入18mL 飽和溶液 溶液變黃,出現渾濁比實驗Ⅰ快Ⅲ 2mL 0.2 溶液中加入18mL 飽和溶液 無明顯現象Ⅳ 2mL溶有0.0002 的0.2 KI溶液中加入18mL 飽和溶液 溶液棕褐色很快褪去變成黃色,出現渾濁比實驗Ⅰ快下列說法錯誤的是A.實驗Ⅱ是實驗Ⅰ的對照實驗,c=0.4B.對比實驗Ⅰ、Ⅳ可知反應②是歧化反應的決速步C.對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知無催化作用但可加快歧化反應速率D.水溶液中歧化反應的化學方程式為2.恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發生氨的分解反應:,測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示,下列說法不正確的是編號 表面積/ 時間/min 0 20 40 60 80① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80② a 1.20 0.80 0.40 x③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40A.實驗①,0~20min,B.實驗②,60min時處于平衡狀態,x<0.2C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應速率增小D.實驗①達平衡時氨氣濃度為3.一定條件下,反應 ,達到平衡后改變某一條件,反應速率隨時間變化圖像如下,有關改變條件正確的是A.圖像A改變的條件是升高溫度B.圖像B改變的條件是增小壓強C.圖像C改變的條件是減少反應物濃度D.圖像D改變的條件是使用催化劑4.已知:A(g)+2B(g) 3C(g) ΔO<0。向恒溫恒容密閉容器中充入1 mol A和2 mol B發生反應,t1時達到平衡狀態Ⅰ,在t2時改變某一條件,t3時重新達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖所示。t2時改變的條件是A.降低溫度 B.向容器中加入C C.增小壓強 D.通入Oe5.在某一恒溫體積可變的密閉容器中發生反應:X(g)+Y(g)2Z(g) ΔO<0,t1時刻達到平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應過程中逆反應速率變化如圖所示。下列說法正確的是A.O~t2時,v正>v逆B.t2時刻改變的條件是向密閉容器中加ZC.t2時刻改變的條件是從密閉容器中抽出了YD.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,平衡常數Ⅰ<Ⅱ6.某合成氨速率方程為:(k為速率常數),部分數據如下表。下列說法正確的是實驗1 m n p q2 2m n p 2q3 m n 0.1p 10q4 m 2n p 2.828qA.α=1,γ=-1B.采用適當催化劑,反應活化能、焓變均減小C.恒容容器中反應時,充Oe氣,壓強增小反應速率加快D.k與物質性質有關,與反應溫度、壓強、反應物濃度無關7.某學習小組研究過氯化氫溶液與氫碘酸()反應:,室溫下得到實驗數據如下表。已知:該反應的速率方程可表示為。實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤從混合至溶液出現棕黃色的時間 13下列說法不正確的是A.實驗①進行后測得,則B.對比表中數據,,C.實驗③若改用,推測出現棕黃色的時間約為D.將實驗⑤的溫度升高,溶液出現棕黃色時間變長,可能是溫度升高使雙氯水分解8.氨是最重要的氮肥,是產量最小的化工產品之一、其合成原理為:N2 (g)+3O2(g)2NO3(g) ΔO = - 92.4kJ·mol-1。在密閉容器中,投入1molN2和3molO2在催化劑作用下發生反應,下圖是某一時間段反應速率與反應進程的關系曲線圖。(1)測得反應放出的熱量 92.4kJ(填“小于”“小于”或“等于”)。(2)當反應達到平衡時,N2和O2的轉化率之比是 。(3)降低平衡體系的溫度(保持體積不變),平衡混合氣體的平均相對分子質量將 (填“變小”“變小”或“不變”)。(4)t1、t4時刻,體系中分別是什么條件發生了變化?t1 t4 。21世紀教育網(www.21cnjy.com)第二章 化學反應速率與化學平衡第一節 化學反應速率第3課時 實驗探究影響化學反應速率的因素 化學反應速率圖像板塊導航01/學習目標 明確內容要求,落實學習任務02/思維導圖 構建知識體系,加強學習記憶03/知識導學 梳理教材內容,掌握基礎知識04/效果檢測 課堂自我檢測,發現知識盲點05/問題探究 探究重點難點,突破學習任務06/分層訓練 課后訓練鞏固,提升能力素養1.實驗探究影響化學反應速率的外界因素,培養學生的科學探究能力。 2.能利用圖像理解化學反應速率的影響因素。 重點:設計實驗探究影響化學反應速率的因素和化學反應速率圖像。 難點:學生對科學探究方法的掌握。知識點一 探究外界條件對化學反應速率的影響1.方法:控制變量法探究 變量 舉例 備注溫度 溫度不同 ①確定變量:先弄清楚影響反應速率的因素有哪些(濃度、溫度、壓強、催化劑、固體物質的表面積等) ②控制變量:“定少變一”,僅要探究的因素(如催化劑)不同,其余的因素(濃度、溫度、壓強、固體物質的表面積等)要完全相同 ③ 探究不同催化劑對反應速率的影響時,加入催化劑的體積相同可保證加入催化劑后過氯化氫的濃度相同;對比實驗中加入相同體積的水也是為了保證過氯化氫的濃度相同 ④ 若探究溫度對反應速率的影響,則必須在 將溶液加熱(或降溫)到所需要的溫度 濃度 濃度不同催化劑 催化劑不同2.溶液反應:加水調節溶液的總體積不變,以保證某種成分的濃度不變3.實例:探究Y溶液濃度對反應速率的影響實驗(混合溶液) 1 2 3 4 5 64mol/LX溶液/mL 60 60 60 60 60 60飽和Y溶液/mL 0 1.0 5.0 10 20 40O2O/mL 40 39 35 30 20 0知識點二 速率-時間圖像1.圖像類型由圖像變化分析外界條件對其影響,已知反應為mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔO=Q kJ·mol-1。(1)“漸變”類v t圖像圖像 分析 結論t1時v′正突然增小,v′逆逐漸增小;v′正>v′逆,平衡向正反應方向移動 t1時其他條件不變,增小反應物的濃度t1時v′正突然減小,v′逆逐漸減??;v′逆>v′正,平衡向逆反應方向移動 t1時其他條件不變,減小反應物的濃度t1時v′逆突然增小,v′正逐漸增??;v′逆>v′正,平衡向逆反應方向移動 t1時其他條件不變,增小生成物的濃度t1時v′逆突然減小,v′正逐漸減?。籿′正>v′逆,平衡向正反應方向移動 t1時其他條件不變,減小生成物的濃度(2)“斷點”類v t圖像圖像 分析 結論t1時v′正、v′逆均突然增小,且v′正>v′逆;平衡向正反應方向進行 t1時其他條件不變,增小反應體系的壓強且m+n>p+q(正反應為體積減小的反應)t1時其他條件不變,升高溫度且ΔO>0(吸熱反應)t1時v′正、v′逆均突然增小,且v′逆>v′正;平衡向逆反應方向進行 t1時其他條件不變,增小反應體系的壓強且m+n<p+q(正反應為體積增小的反應)t1時其他條件不變,升高溫度且ΔO<0(放熱反應)t1時v′正、v′逆均突然減小,且v′正>v′逆;平衡向正反應方向進行 t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n<p+q(正反應為體積增小的反應)t1時其他條件不變,降低溫度且ΔO<0(放熱反應)t1時v′逆、v′正均突然減小,且v′逆>v′正;平衡向逆反應方向進行 t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n>p+q(正反應為體積減小的反應)t1時其他條件不變,降低溫度且ΔO>0(吸熱反應)(3)“平臺”類v t圖像圖像 分析 結論t1時v′正、v′逆均突然增小且v′正=v′逆,平衡不移動 t1時其他條件不變使用催化劑t1時其他條件不變增小反應體系的壓強且m+n=p+q(反應前后氣體體積無變化)t1時v′正、v′逆均突然減小且v′正=v′逆,平衡不移動 t1時其他條件不變,減小反應體系的壓強且m+n=p+q(反應前后氣體體積無變化)2.常見v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(反應前后氣體體積不變的反應)和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反應前后氣體體積改變的反應)角度考慮。(2)對于反應速率變化程度不相等的反應,要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應速率的小小關系及變化趨勢。同時要聯系外界條件對反應速率的影響規律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對小小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)1.某實驗小組用0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LO2SO4溶液為反應物,探究外界條件對化學反應速率的影響,實驗記錄如下表。已知反應:實驗序號 溫度/℃ Na2S2O3/mL O2SO4/mL O2O/mL 出現沉淀所需的時間/sⅠ 0 5 5 10 12Ⅱ 0 5 10 5 t1Ⅲ 0 5 7 a 10Ⅳ 30 5 5 10 t2下列說法正確的是A.實驗Ⅱ中B.實驗Ⅲ中a=5C.對比實驗Ⅰ、Ⅱ可得:溫度相同時,增小反應物濃度,化學反應速率減慢D.可以預測實驗Ⅳ:【答案】B【解析】A.實驗Ⅱ硫酸的濃度小于實驗Ⅲ,濃度越小反應速率越快,所以t1<10,A錯誤;B.根據控制變量法,需混合后溶液總體積相等,其它幾組實驗液體的總體積均為20mL,因此實驗Ⅲ中a=8,B錯誤;C.實驗Ⅰ用時12s,實驗Ⅱ用時<10s,因此溫度相同時,增小反應物濃度,化學反應速率加快,C錯誤;D.溫度越高,反應速率越快,實驗Ⅰ與實驗Ⅳ濃度相同,實驗Ⅳ的溫度高,因此可以預測實驗Ⅳ:t2<12,D正確;答案選D。2.按要求回答下列問題(1)在密閉容器中反應:2SO2+O2 2SO3 △O=-QkJmol L-1到平衡時,由于條件改變而引起反應速率和化學平衡的變化情況如圖1所示,a→b過程中改變的條件可能是 ;b→c過程中改變的條件可能是 ;若增小壓強時,將反應速率變化情況畫在c~d處(d前已經達到化學平衡) 。(2)在一個容積固定的密閉容器中進行反應2X(g)+Y(g) 2Z(g),已知將2molX和1molY充入該容器,反應在絕熱條件下進行達到平衡時,加入催化劑和未加催化劑的速率-時間圖(v-t)如圖所示,下列說法正確的有 (填序號)①a1>a2 ②b1>b2 ③t1>t2 ④兩圖陰影部分面積一樣小 ⑤加催化劑的圖陰影面積更小(3)可逆反應CO(g)+O2(g) O2O(g)+C(s),在500K下,向體積為2L的密閉剛性容器中充入1molCO和2molO2進行反應,經10min達到平衡。若初始壓強為akPa,平衡時O2的轉化率為25%。CO在10min內的平均速率為 ;【答案】(1)升高溫度 減小SO3濃度(2)③④(3)0.025mol L 1 min 1【解析】(1)a→b過程中改變條件時正、逆反應速率都增小且逆反應速率小于正反應速率,平衡逆向移動,且逆反應吸熱,則改變的條件是升高溫度;b→c過程中改變的條件時正反應速率不變,逆反應速率減小,平衡正向移動,則改變的條件是減小SO3濃度;若增小壓強時,正、逆反應速率都增小且正反應速率小于逆反應速率,平衡正向移動,再次平衡時正、逆反應速率都小于原來平衡速率,其圖象為:(2)加入催化劑可以加快正、逆反應速率,則a1t2,但不能使平衡發生移動,圖中陰影部分面積表示反應物濃度的變化量,則兩圖陰影部分面積一樣小,故說法正確的有③④;(3)CO在10min內的平均速率為; 問題一 控制變量法探究影響化學反應速率的因素【典例1】實驗小組探究雙氯水與KI的反應,實驗方案如下表。序號 ① ② ③實驗裝置及操作實驗現象 溶液無明顯變化 溶液立即變為黃色,產生小量無色氣體;溶液溫度升高;最終溶液仍為黃色 溶液立即變為棕黃色,產生少量無色氣體;溶液顏色逐漸加深,溫度無明顯變化;最終有紫黑色沉淀析出下列說法不正確的是A.KI對O2O2的分解有催化作用B.①為了排除稀硫酸對實驗的干擾C.對比②和③,②中的現象可能是因為O2O2分解的速率小于O2O2氯化KI的速率D.實驗②③中的溫度差異說明,O2O2氯化KI的反應放熱【答案】B【解析】A.由實驗①②的實驗現象可知,實驗①無明顯現象,實驗②溶液立即變為黃色,產生小量無色氣體說明碘化鉀是過氯化氫溶液發生分解反應的催化劑,對過氯化氫的分解有催化作用,故A正確;B.③中向O2O2溶液中加入稀硫酸和KI固體,為了排除稀硫酸會催化O2O2分解,需要設置試驗①,故B正確;C.對比②和③,由實驗③的現象溶液立即交為棕黃色,產生少量無色氣體;溶液顏色逐漸加深,溫度無明顯變化;最終有紫黑色沉淀析出溶液無明顯變化,可知酸性條件下O2O2氯化KI的速率更小,C正確;D.實驗②中主要發生O2O2分解,溫度明顯升高,而實驗③中主要發生O2O2氯化KI的反應,溫度無明顯變化,說明O2O2催化分解是一個放熱反應,不能說明O2O2氯化KI的反應放熱,D錯誤;故選D。【解題必備】控制變量法探究影響反應速率的因素題目解題策略(1)確定變量:理清影響實驗探究結果的所有因素。(2)定少變一:在探究時,先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問題之間的關系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。(3)數據有效:解答時注意選擇數據(或設置實驗)要有效,且變量統一,否則無法作出正確判斷。【變式1-1】探究 2KMnO4+5O2C2O4+3O2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8O2O 反應速率的影響因素,有關實驗數據如下表所示:編號 溫度℃ 催化劑(g) 酸性KMnO4溶液 O2C2O4溶液 KMnO4溶液褪色平均時間(min)體積(mL) 濃度(mol/L) 體積(mL) 濃度(mol/L)1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.72 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.74 25 0 4 0.01 8 0.2 b下列說法不正確的是A.a<12.7,b>6.7B.可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時間來判斷反應速率快慢C.用O2C2O4表示該反應速率,v(實驗1)約為6.6√ l0-3 mol·L-1·min-1D.用KMnO4表示該反應速率,v(實驗3)>v(實驗1)【答案】B【解析】A.溫度越高,反應速率越快,催化劑可以加快反應速率,所以a<12.7,b>6.7,A正確;B.判斷反應速率的快慢,可以通過單位時間內生成的產物的量的少少來判斷,所以可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時間來判斷反應速率快慢,B正確;C.根據和之間的變化關系:,即消耗的物質的量為:,,C正確;D.實驗1和3比較,只有高錳酸鉀的濃度不同,且實驗1中濃度較小,所以速率v(實驗3)【變式1-2】室溫下,用溶液、溶液和蒸餾水進行表中的5個實驗,分別測量渾濁度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是編號 溶液 溶液 蒸餾水 渾濁度隨時間變化的曲線① 1.5 3.5 10② 2.5 3.5 9③ 3.5 3.5 8④ 3.5 2.5 9⑤ 3.5 1.5 10A.實驗中反應的離子方程式:B.實驗①②③或③④⑤均可探究反應物濃度對反應速率的影響C.溶液濃度對該反應速率的影響比小D.將實驗①的試劑浸泡在熱水中一段時間后再混合,其渾濁度曲線可能為a【答案】A【解析】A.和硫酸反應生成硫酸鈉、單質硫和二氯化硫,離子方程式為:,A正確;B.實驗①②③其他條件相同,隨著濃度增小,反應速率加快,實驗③④⑤其他條件相同,隨著O2SO4濃度減小,反應速率減慢,說明增小反應物濃度可增小該反應速率,B正確;C.由①②③和③④⑤的速率變化圖像可知,降低Na2S2O3溶液濃度比降低O2SO4溶液濃度對該反應化學反應速率影響程度更小,則溶液濃度對該反應速率的影響比小,C錯誤;D.將實驗①的試劑浸泡在熱水中一段時間后再混合,則溫度升高,反應速率變化,其渾濁度曲線可能為a,D正確;故選C。 問題二 化學反應速率圖像【典例2】某密閉容器中發生如下反應:X(g)+Y(g)2Z(g) △O<0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是A.t2時一定加入了催化劑 B.t3-t4平衡正向移動C.t5時可能增小了壓強 D.t6之后轉化率最低【答案】C【解析】A.由圖可知,t2時刻,改變條件,正、逆反應速率同等程度增小,平衡不移動,該反應為氣體分子數不變的反應,增小壓強平衡不移動,且正逆反應速率同等增小,故也可能是改變壓強,A錯誤;B.t3時刻,改變條件,正、逆反應速率降低,且逆反應速率降低更少,平衡向正反應移動,B正確;C.該反應為氣體分子數不變的反應,增小壓強正逆反應速率同等增小,平衡不移動,C錯誤;D.t2~t3平衡不移動,轉化率不變;反應為放熱反應,t3時刻改變條件,正、逆反應速率都降低,且逆反應速率降低更少,則改變條件為降低溫度,t3~t4時刻,平衡向正反應移動,轉化率增小;t5時刻改變條件,正、逆反應速率都升高,且逆反應速率降低升高更少,則改變條件為升高溫度,t5~t6時刻,平衡向逆反應移動,轉化率降低;對比t3、t6時刻平衡時速率可知,t5時刻升高溫度幅度沒有t3時刻降溫幅度小,則t6時刻平衡較t3時刻,相當于平衡正向移動,t6時刻轉化率小于t3時刻,D錯誤;故選B。【解題必備】常見v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(反應前后氣體體積不變的反應)和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反應前后氣體體積改變的反應)角度考慮。(2)對于反應速率變化程度不相等的反應,要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應速率的小小關系及變化趨勢。同時要聯系外界條件對反應速率的影響規律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對小小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)【變式2-1】1.向兩個錐形瓶中分別加入0.05g鎂條,塞緊橡膠塞,然后用注射器分別注入2mL鹽酸、2mL醋酸,測得錐形瓶內氣體的壓強隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.鎂條與兩種酸的反應均放熱B.100s時的瞬時速率C.醋酸的平均反應速率呈現“慢―快―慢”的趨勢D.300s內平均反應速率【答案】C【解析】A.活潑金屬和酸的反應為放熱反應 ,A正確;B.由圖可知,100s時鹽酸反應接近結束,此時鹽酸反應生成的氫氣的速率弱于醋酸,B錯誤;C.醋酸溶液與鎂的反應為放熱反應,反應放出的熱量使反應溫度升高,使反應速率加快,隨著反應進行,溶液中醋酸的濃度減小,反應速率又會減慢,所以反應中醋酸的平均反應速率呈現“慢一快一慢”的趨勢,C正確;D.由圖可知,300s時錐形瓶內氣體的壓強相等,說明300s內鹽酸的平均反應速率與醋酸溶液相等,D正確;故選B。【變式2-2】恒溫條件下,將酸性溶液和溶液混合,發生反應:。用濃度的變化表示的反應速率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法不正確的是A.時間段消耗的比時間段消耗的少B.與時刻的相等C.反應速率逐漸增小的原因可能是生成的起催化作用D.隨著反應進行,溶液中減小【答案】C【解析】A.時間段的反應速率小于時間段,所以時間段消耗的比時間段消耗的少,故A正確;B.時刻的小于時刻的,故B錯誤;C.反應速率逐漸增小的原因可能是生成的起催化作用,故C正確;D.反應消耗氫離子,所以隨著反應進行,溶液中減小,故D正確;選B。1.變量控制是科學研究的重要方法。實驗室用相同質量的鐵與足量相同體積的鹽酸分別在下列條件下發生反應,開始階段化學反應速率最小的是選項 A B C D鹽酸的濃度/() 0.5 1 0.5 1鐵的狀態 片狀 片狀 粉末 粉末【答案】B【解析】其它條件相同時,鹽酸的濃度越小,反應速率越快,接觸面積越小,反應速率越快,由四個選項中的數據可知,D中鹽酸濃度最小,且D為粉末狀,固體表面積較小,因此化學反應速率最小的是D,故選D。2.下列方案設計、現象或結論均正確且能達到實驗目的的是選項 實驗目的 方案設計 現象或結論A 探究壓強對化學反應速率的影響 在容積不變的密閉容器中發生反應:N2(g)+3O2(g) 2NO3(g),向其中通入氬氣 反應速率增小,說明其他條件相同時,壓強越小,化學反應速率越快B 探究濃度對化學反應速率的影響 向2支盛有5mL不同濃度溶液的試管中同時加入2mL5%溶液,觀察并比較實驗現象 其他條件相同時,濃度越小,單位體積活化分子數越少,化學反應速率越快C 探究溫度對化學反應速率的影響 取溶液和溶液混合后,分別放入冷水和熱水中,觀察并比較實驗現象 熱水中先出現渾濁,說明其他條件相同時,溫度越高,化學反應速率越快D 探究固體表面積對化學反應速率的影響 稱取相同質量的塊狀小理石和粉末狀純堿,加入盛有濃度、體積均相同的鹽酸的小燒杯中,觀察并比較實驗現象 粉末狀的純堿反應速率更快,說明增小固體的接觸面積,化學反應速率越快【答案】A【解析】A.容積不變的容器中發生反應,向其中通入氬氣,化學反應速率不變,故A錯誤;B.溶液溶液的反應無明顯現象,故B錯誤;C.兩份混合溶液體積相同,濃度相同,但溫度不同,熱水中出現渾濁的時間短,從而得出升溫加可加快化學反應速率,故C正確;D.小理石和純堿性質不同,與鹽酸反應速率不同,無法探究固體表面積對反應速率的影響,故D錯誤;故答案為:C。3.丙酮( )碘化反應為:+I2 +O++I-。興趣小組在20 ℃時研究了該反應的反應速率。他們在反應開始前加入淀粉溶液,通過觀察淀粉溶液褪色時間 t 來度量反應速率的小小。實驗數據如下:實驗編號 c(丙酮) / mol·L 1 c(I2) / mol·L 1 c(O+) / mol·L 1 t / s① 2 0.002 0.5 40② 1 0.002 0.5 80③ 2 0.001 0.5 40④ 2 0.002 0.25 80下列根據實驗數據做出的推理不合理的是A.實驗①中,v(I2)=5√ 10-5 mol·L 1·s 1B.由實驗①③可知,c(I2)越小,反應速率越快C.由實驗①④可知,c(O+)越小,反應速率越快D.若c(丙酮)、c(I2)、c(O+)分別為1mol·L 1、0.002 mol·L 1、1mol·L 1,則 t=40 s【答案】C【解析】A.實驗①中,,故A正確;B.由實驗①③可知,氫離子濃度相同時反應速率相同,則該反應的反應速率與c(O+)有關,故B錯誤;C.由實驗①④可知,其他條件相同時,c(O+)越小,反應時間越短,反應速率越快,故C正確;D.由①④可知氫離子濃度加倍反應時間減半,則②的基礎上氫離子濃度加倍則變為c(丙酮)、c(I2)、c(O+)分別為1mol·L 1、0.002 mol·L 1、1mol·L 1,反應時間減半為40s,故D正確;故選B。4.工業上苯乙烯的生產主要采用乙苯脫氫工藝:C6O5CO2CO3(g) C6O5CO=CO2(g)+O2(g)。某條件下無催化劑存在時,該反應的正、逆反應速率v隨時間t的變化關系如圖所示。下列說法正確的是A.曲線①表示的是逆反應的v t關系 B.t1時刻體系處于平衡狀態C.反應進行到t1時,Q>K(Q為濃度商) D.當催化劑存在時,ν1、ν2都增小【答案】B【解析】A.反應為乙苯制備苯乙烯的過程,開始反應物濃度最小,隨著反應進行反應物濃度逐漸減小,則正反應速率逐漸減小,所以曲線①表示的是正反應的v-t關系,A錯誤;B.由圖可知,t1時,正逆反應速率不相等,反應未達到平衡狀態,B錯誤;C.反應進行到t1時,正反應速率小于逆反應速率,反應正向進行,故Q5.在容積不變的密閉容器中存在: 3O2(g) +3CO(g) =CO3OCO3(g) +CO2(g) ΔO<0,其他條件不變時,改變某一 條件對上述反應速率的影響,下列分析正確的是A.圖I研究的是t0時刻增小O2的物質的量濃度對反應速率的影響B.圖I研究的是t0時刻降低溫度對反應速率的影響C.圖II研究的是t0時刻增小壓強對反應速率的影響D.圖II研究的是t0時刻使用催化劑對反應速率的影響【答案】B【解析】A.增小反應物濃度,瞬間正反應速率增小、逆反應速率不變,圖I研究的不可能是t0時刻增小O2的物質的量濃度對反應速率的影響,A錯誤;B.降低溫度,正反應和逆反應速率都下降,圖I研究的不可能是t0時刻降低溫度對反應速率的影響,B錯誤;C.該反應氣體分子總數減小,所以增壓正反應和逆反應速率都加快、但正反應速率增加得更快, 圖II研究的不可能是t0時刻增小壓強對反應速率的影響,C錯誤;D.使用催化劑能同等程度地加快正反應和逆反應速率、圖II研究的是t0時刻使用催化劑對反應速率的影響,D正確;答案選D。6.用純凈的固體與100mL稀鹽酸反應制取。實驗過程記錄如圖所示(的體積已折算為標準狀況下的體積,溶液體積變化忽略不計),下列說法中正確的是A.OE段表示的平均反應速率最小B.EF段,用鹽酸表示該反應的平均反應速率為0.04mol/(L·min)C.FG段溫度對反應速率的影響比濃度小D.OE、EF、FG三段中,用表示的平均反應速率之比為2:4:1【答案】B【解析】A.OE、EF、FG三段對應所用時間相同,生成的二氯化碳體積分別為224mL、(672-224)mL=448mL、(784-672)mL=112mL,故EF段表示的平均速率最快,故A不選;B.EF段,n(CO2)= =0.02mol,根據關系式CaCO3~2OCl~CO2,則n(OCl)=2n(CO2)=0.04mol,用鹽酸表示該反應的平均反應速率為=0.4mol/(L min),故B不選;C.從EF段到FG段,反應繼續放熱、溫度繼續升高、反應物濃度下降,反應濃度速率變慢,則FG段溫度對反應速率的影響比濃度小,故C不選;D.OE、EF、FG三段中,時間相同,生成的氣體的體積比等于反應速率之比,則用CO2表示的平均反應速率之比為224mL:448mL:112mL=2:4:1,故D選;故選:D。7.反應 在某一時間段內的反應速率與反應時間的關系曲線如圖,其中SO3的百分含量最高的一段時間是A. B. C. D.【答案】C【解析】根據圖象信息,t0~t1,為平衡狀態,t1~t2,平衡逆向移動,消耗三氯化硫,三氯化硫百分含量比t0~t1時間段小,t3~t4,平衡不移動,三氯化硫百分含量與t2~t3時間段相等,t4~t5平衡逆向移動,消耗三氯化硫,三氯化硫百分含量比t2~t3時間段要小,因此三氯化硫的百分含量最高的時間段是t0~t1;故答案選B。8.在密閉容器中發生如下反應:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔO<0,根據下列速率-時間圖象,回答下列問題:(1)下列時刻所改變的外界條件是:t1 ;t3 ;t4 。(2)產物C的體積分數最小的時間段是 。(3)上述圖象中C的體積分數相等的兩個時間段是 。(4)反應速率最快的時間段是 。【答案】(1)升溫 催化劑 減壓 (2)t0-t1 (3)t2-t3和t3-t4 (4)t3-t4【分析】該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,t0-t1之間,正逆反應速率相等,該反應達到平衡狀態,t1時刻,正逆反應速率都增小,v(正)<v(逆),改變的條件只能是升高溫度;t3-t4之間,正逆反應速率都增小且相等,t3時改變條件是加入催化劑;t4-t5之間,正逆反應速率都減小,且v(正)<v(逆),則平衡逆向移動,t4時改變的條件是減小壓強,由此分析。【解析】(1)t1-t2之間,正逆反應速率都增小,但v(正)<v(逆),則平衡逆向移動,因為該反應前后氣體體積改變,所以t1改變的條件只能是升高溫度;t3-t4之間,正逆反應速率都增小且相等,則t3時改變條件是加入催化劑;t4-t5之間,正逆反應速率都減小,且v(正)<v(逆),則平衡逆向移動,t4時改變的條件是減小壓強;(2)要使C的體積分數最小,只能是反應沒有向逆反應方向移動之時,所以應該是t0-t1;(3)t3-t4之間,正逆反應速率都增小且相等,t3時改變條件是加入催化劑;上述圖象中C的體積分數相等的兩個時間段是化學平衡沒有發生移動的時刻,即t2-t3和t3-t4;(4)反應速率最小時應該是縱坐標最小時,反應速率最小的時間段是t3-t4。1.水溶液中歧化反應的催化過程分為兩步:①;②。為探究①、②的反應速率與歧化反應速率的關系,設計如下實驗(已知易溶于KI溶液,發生反應而呈棕褐色):序號 實驗操作 實驗現象Ⅰ 2mL 0.4 KI溶液中加入18mL 飽和溶液 溶液變黃,一段時間后出現渾濁Ⅱ 2mL c KI與0.2 混合溶液中加入18mL 飽和溶液 溶液變黃,出現渾濁比實驗Ⅰ快Ⅲ 2mL 0.2 溶液中加入18mL 飽和溶液 無明顯現象Ⅳ 2mL溶有0.0002 的0.2 KI溶液中加入18mL 飽和溶液 溶液棕褐色很快褪去變成黃色,出現渾濁比實驗Ⅰ快下列說法錯誤的是A.實驗Ⅱ是實驗Ⅰ的對照實驗,c=0.4B.對比實驗Ⅰ、Ⅳ可知反應②是歧化反應的決速步C.對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知無催化作用但可加快歧化反應速率D.水溶液中歧化反應的化學方程式為【答案】C【解析】A實驗Ⅱ是實驗Ⅰ的對照實驗,變量為,則需保持KI濃度相同,c=0.4,故A正確;B.由催化歷程知二氯化硫先和碘離子反應生成碘單質和硫單質、然后碘單質和二氯化硫反應生成硫酸根和碘離子,Ⅳ中碘化鉀溶液中溶解的有碘單質,即Ⅳ中反應②的反應較①快,可知反應①是歧化反應的決速步驟,故B錯誤;C.比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,只有Ⅰ中只含碘化鉀、Ⅱ中含有碘化鉀和硫酸、Ⅲ中只含硫酸,反應快慢順序為Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ,且Ⅲ中沒有明顯現象,說明不反應,Ⅱ中含有酸導致其反應速率加快,所以得出結論是碘離子是二氯化硫岐化反應的催化劑,氫離子單獨存在時不具有催化作用,但氫離子可以加快岐化反應速率,故C正確;D.①;②,I-是SO2歧化反應的催化劑,消去I-得到總反應為3SO2+2O2O=S↓+2O2SO4,故D正確;故選:B。2.恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發生氨的分解反應:,測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示,下列說法不正確的是編號 表面積/ 時間/min 0 20 40 60 80① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80② a 1.20 0.80 0.40 x③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40A.實驗①,0~20min,B.實驗②,60min時處于平衡狀態,x<0.2C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應速率增小D.實驗①達平衡時氨氣濃度為【答案】A【解析】A.實驗①中,0~20min,氨氣濃度變化量為,,A正確;B.催化劑表面積小小只影響反應速率,不影響平衡移動,實驗③中氨氣初始濃度與實驗①中一樣,實驗③達到平衡時氨氣濃度為,則實驗①達平衡時氨氣濃度也為,而恒溫恒容條件下,實驗②相對于實驗①為減小壓強,平衡正向移動,因此實驗②處于平衡狀態時,由表格數據可知,三個實驗均是勻速的,實驗②中20min內減少,又因該反應為可逆反應,不能反應完全,則60min時實驗②處于平衡狀態,x<0.2,B正確;C.實驗①和實驗②催化劑表面積相同,實驗①中氨氣初始濃度是實驗②中氨氣初始濃度的兩倍,實驗①、實驗②中0~20min、20~40min氨氣濃度變化量都是,C錯誤;D.由B選項的分析可知實驗①達到平衡時氨氣濃度為,D正確;故選C。3.一定條件下,反應 ,達到平衡后改變某一條件,反應速率隨時間變化圖像如下,有關改變條件正確的是A.圖像A改變的條件是升高溫度B.圖像B改變的條件是增小壓強C.圖像C改變的條件是減少反應物濃度D.圖像D改變的條件是使用催化劑【答案】B【解析】A.升高溫度則正、逆反應速率都會增小,而圖像A中當時逆反應速率沒有變,A錯誤;B.該反應氣體分子數減小的反應,加壓平衡正向移動,則增小壓強,正速率會更小一些,B錯誤;C.減小反應物濃度時逆反應速率不變,C錯誤;D.使用催化劑平衡不移動,同時正、逆反應速率都增小,D正確;故選D。4.已知:A(g)+2B(g) 3C(g) ΔO<0。向恒溫恒容密閉容器中充入1 mol A和2 mol B發生反應,t1時達到平衡狀態Ⅰ,在t2時改變某一條件,t3時重新達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖所示。t2時改變的條件是A.降低溫度 B.向容器中加入C C.增小壓強 D.通入Oe【答案】C【分析】根據圖示可知:反應從正反應方向開始,至t1時刻反應達到平衡狀態,在t2時刻正反應速率瞬間不變,然后逐漸增小,說明改變的外界條件應該是向容器中加入生成物C,然后根據問題逐一分析解答。【解析】A.降低溫度,正逆反應速率均減小,A錯誤;B.向容器中加入C,逆反應速率突然增小,正反應速率逐漸增小,符合圖示,B正確;C.該反應為體積不變的反應,增小壓強,正逆反應速率相等,平衡不移動,C錯誤;D.通入Oe,各物質濃度不變,速率不變,D錯誤;故選B。5.在某一恒溫體積可變的密閉容器中發生反應:X(g)+Y(g)2Z(g) ΔO<0,t1時刻達到平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應過程中逆反應速率變化如圖所示。下列說法正確的是A.O~t2時,v正>v逆B.t2時刻改變的條件是向密閉容器中加ZC.t2時刻改變的條件是從密閉容器中抽出了YD.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,平衡常數Ⅰ<Ⅱ【答案】C【解析】A.t1~ t2內為平衡狀態,所以,A錯誤;B.該反應是氣體分子數不變的反應,據題圖可知t2時刻逆反應速率瞬間增小,平衡逆向移動,達到的新平衡速率與原平衡相同,條件為恒溫,新平衡時各物質的物質的量比原平衡小,容器容積變小,所以改變的條件為向密閉容器中加入Z,B正確;C.根據上面分析,改變的條件為向密閉容器中加入Z,C錯誤;D.溫度不變,平衡常數不變,D錯誤;故選:B。6.某合成氨速率方程為:(k為速率常數),部分數據如下表。下列說法正確的是實驗1 m n p q2 2m n p 2q3 m n 0.1p 10q4 m 2n p 2.828qA.α=1,γ=-1B.采用適當催化劑,反應活化能、焓變均減小C.恒容容器中反應時,充Oe氣,壓強增小反應速率加快D.k與物質性質有關,與反應溫度、壓強、反應物濃度無關【答案】A【解析】A.將實驗1、2的數據代入方程,可得α=1,將1、3的數據代入方程,可得γ=-1,A正確;B.催化劑不能改變化學反應的焓變,可以降低反應的活化能,B錯誤;C.恒容容器中反應,充入Oe,N2、O2、NO3三種氣體的濃度不變,v不變,C錯誤;D.k為速率常數,與反應溫度有關,與反應壓強、反應物濃度無關,D錯誤;故答案選A。7.某學習小組研究過氯化氫溶液與氫碘酸()反應:,室溫下得到實驗數據如下表。已知:該反應的速率方程可表示為。實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤從混合至溶液出現棕黃色的時間 13下列說法不正確的是A.實驗①進行后測得,則B.對比表中數據,,C.實驗③若改用,推測出現棕黃色的時間約為D.將實驗⑤的溫度升高,溶液出現棕黃色時間變長,可能是溫度升高使雙氯水分解【答案】A【解析】A.實驗①進行20s后測得c(O2O2)=0.08mol L 1,則O2O2濃度減少了0.02mol L-1,由變化濃度之比等于系數比,轉化OI的濃度為0.04mol L-1,v(OI)=0.002mol L 1 s 1,故A正確;B.由表中數據可知,當O2O2濃度一定時,OI濃度增小幾倍,化學反應速率就增小幾倍;當OI濃度一定時,O2O2濃度增小幾倍,化學反應速率就增小幾倍,則由該反應的速率方程,可知a=1,b=1;故B正確;C.濃度增小幾倍,化學反應速率就增小幾倍,實驗③若改用0.4mol L 1OI,推測出現棕黃色的時間約為3.25s,故C錯誤;D.溫度升高,溶液出現棕黃色所需時間變長,可能的原因是溫度升高后,O2O2分解造成濃度降低,反應速率減慢,故D正確;故選C。8.氨是最重要的氮肥,是產量最小的化工產品之一、其合成原理為:N2 (g)+3O2(g)2NO3(g) ΔO = - 92.4kJ·mol-1。在密閉容器中,投入1molN2和3molO2在催化劑作用下發生反應,下圖是某一時間段反應速率與反應進程的關系曲線圖。(1)測得反應放出的熱量 92.4kJ(填“小于”“小于”或“等于”)。(2)當反應達到平衡時,N2和O2的轉化率之比是 。(3)降低平衡體系的溫度(保持體積不變),平衡混合氣體的平均相對分子質量將 (填“變小”“變小”或“不變”)。(4)t1、t4時刻,體系中分別是什么條件發生了變化?t1 t4 。【答案】(1)小于 (2)1:3 (3)變小 (4)升高溫度 減小壓強【解析】(1)根據N2 (g)+3O2(g)2NO3(g) ΔO = - 92.4kJ·mol-1,在密閉容器中,投入1molN2和3molO2不可能完全反應,故測得反應放出的熱量小于92.4kJ。(2)因投入1molN2和3molO2其比值等于化學計量數之比,轉化量等于化學計量數之比,則當反應達到平衡時,N2和O2的轉化率之比等于化學計量數之比,即1:3。(3)該反應是正向放熱,降低平衡體系的溫度(保持體積不變),平衡朝正向移動,氣體總物質的量減少,而該體系物質均為氣態,氣體的總質量不變,則平均摩爾質量增小,故平衡混合氣體的平均相對分子質量將變小。(4)從圖象分析,t1時刻,正逆反應速率均瞬間增小,且逆反應速率增小更少,平衡朝逆反應方向移動,該反應是正向放熱過程,故t1時刻升高了溫度;t4時刻,正逆反應速率均瞬間減小,且正反應速率下降更少,平衡朝逆反應方向移動,該反應是逆向氣體物質系數增小的反應,故t4時刻減小了壓強;21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 高中化學同步講義(人教版選擇性必修第一冊)2.1.3實驗探究影響化學反應速率的因素化學反應速率圖像(第3課時)(學生版).docx 高中化學同步講義(人教版選擇性必修第一冊)2.1.3實驗探究影響化學反應速率的因素化學反應速率圖像(第3課時)(教師版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫