2020高考化学二轮备考专题辅导与测试化学反应速率及影响因素要点透析提升训练

化学反应速率及影响因素【知识回顾】1化学反应速率的计算方法(1)公式法：v(B)=用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)来说。则有=。2外界条件对化学反应速率影响的深度剖析(1)纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面的大小发生变化，故影响反应速率。(2)对于固体、液体物质，由于压强改变时对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。(3)升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。(4)用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。(5)“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响恒温恒容：充入“惰性气体”总压强增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。【提升训练】1一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H=92.2 kJ·mol1，测得010 s内，c(H2)减小了0.75 mol·L1，下列说法正确的是A1015 s内c(NH3)增加量等于0.25 mol·L1B10 s内氨气的平均反应速率为0.025 mol·L1·s1C达平衡后，分离出少量NH3，v(正)增大D该反应的逆反应的活化能不小于92.2 kJ·mol1解析1015 s内与010 s内的反应速率不同，故A项错误；010 s，c(H2)减小了0.75 mol·L1，根据反应的方程式可知，氨气浓度增加了0.5 mol·L1,10 s内氨气的反应速率是0.5 mol·L1÷10 s=0.05 mol·L1·s1，选项B不正确；降低生成物浓度，反应速率降低，选项C不正确；由于正反应的H=92.2 kJ·mol1，所以逆反应的活化能不小于92.2 kJ·mol1，选项D正确。答案D2(2019·临沂三模)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大解析：选D。A错：图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快。B错：图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越大，H2O2分解速率越快。C错：Mn2浓度相同时，1.0 mol·L1NaOH溶液中H2O2分解速率小于0.1 mol·L1NaOH溶液中H2O2分解速率。D对：pH相同时，Mn2浓度越大，分解速率越快，所以图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大。3实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图所示(其他条件相同)。则下列说法正确的是()A若增大压强，该反应的反应速率一定增大BpH6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大C一定pH范围内，溶液中H浓度越小，反应速率越快D可采取调节pH的方法使反应停止解析：选D。图像没有给出压强对反应速率的影响，不能确定，A错误；pH6.8时，随着反应的进行，曲线斜率逐渐减小，则说明反应速率逐渐减小，B错误；pH越小，H浓度越大，反应越快，C错误；pH8.8时，c(A)基本不变，反应速率接近于0，说明反应停止，D正确。4.10 mL浓度为1 mol·L1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成的组合是K2SO4CH3COONaCuSO4Na2CO3ABC D解析Zn与稀盐酸发生反应：Zn2HCl=ZnCl2H2，若加入物质使反应速率降低，则c(H)减小，但是不影响产生氢气的物质的量，说明最终电离产生的n(H)不变。K2SO4是强酸强碱盐，不发生水解，溶液显中性，溶液中的水对盐酸起稀释作用，使c(H)减小，但没有消耗H，因此n(H)不变，符合题意，正确；CH3COONa与HCl发生反应：CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl，使溶液中c(H)减小，反应速率降低，当反应进行到一定程度，会发生反应：2CH3COOHZn=(CH3COO)2ZnH2，因此最终不会影响产生氢气的物质的量，正确；加入CuSO4溶液会与Zn发生置换反应：CuSO4Zn=CuZnSO4，产生的Cu与Zn和盐酸构成原电池。会加快反应速率，与题意不符合，错误；若加入Na2CO3溶液，会与盐酸发生反应：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，使溶液中的c(H)减小，但由于逸出了CO2气体，因此使n(H)也减小，产生氢气的物质的量减小，不符合题意，错误。答案A5.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是A反应速率与I浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98 kJ·mol1Dv(H2O2)=v(H2O)=v(O2)解析H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的，I浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I，而IO为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D项错误。答案A6.已知：反应aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)经测定前4 s内v(C)0.05 mol·L1·s1，则该反应的化学方程式为_。(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)0.3 mol·L1·s1；乙：v(B)0.12 mol·L1·s1；丙：v(C)9.6 mol·L1·min1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。.密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g)H<0。根据下面速率时间图像，回答下列问题：(1)下列时刻所改变的外界条件：t1_；t3_；t4_。(2)反应速率最快的时间段是_。.COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJ·mol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未表示出)：(1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“<”“>”或“”)。(2)若12 min时反应在温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_mol·L1。(3)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小：_。(4)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_v(1516)(填“<”“>”或“”)，原因是_。解析：.(1)前4 s内，c(A)0.8 mol·L10.5 mol·L10.3 mol·L1，v(A)0.075 mol·L1·s1；v(A)v(C)ac(0.075 mol·L1·s1)(0.05 mol·L1·s1)32，由图像知，在12 s时c(A)c(B)(0.6 mol·L1)(0.2 mol·L1)31ab，则a、b、c三者之比为312，所以该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)。(2)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，c(A)c(C)ac32，所以c(C)0.4 mol·L1。(3)丙容器中v(C)9.6 mol·L1·min10.16 mol·L1·s1，则甲容器中0.1 mol·L1·s1，乙容器中0.12 mol·L1·s1，丙容器中0.08 mol·L1·s1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。.(1)t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。(2)由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3t4段反应速率最快。.(1)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)<T(8)。(2)由于第12 min与第8 min温度相同，故其平衡常数相等，则有：，解得c(COCl2)0.031 mol·L1。(3)根据化学反应速率的定义，可知反应在23 min和1213 min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(56)>v(23)v(1213)。(4)在56 min和1516 min时反应温度相同，但1516 min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。答案：.(1)3A(g)B(g)2C(g)(2)(3)乙>甲>丙.(1)升高温度加入催化剂减小压强(2)t3t4段.(1)<(2)0.031(3)v(56)>v(23)v(1213)(4)>在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大72019·高考全国卷，28(1)(3)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300 )_K(400 )(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)c(O2)11的数据计算K(400 )_(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_、_。(3)在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是_。(写出2种)解析：(1)由题给HCl平衡转化率随温度变化的关系图可知，随温度升高，HCl平衡转化率降低，则此反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即K(300 )大于K(400 )。结合题图可知，c(HCl)c(O2)11、400 时HCl的平衡转化率为84%，列出三段式： 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)c(起) c0 c0 0 0c(转) 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0c(平) (10.84)c0 (10.21)c0 0.42c0  0.42c0则K(400 )；进料浓度比c(HCl)c(O2)过低会使O2和Cl2分离的能耗较高，过高则会造成HCl转化率较低。(3)题述反应是气体体积减小的反应，增大反应体系压强可使反应正向移动，提高HCl的转化率，及时分离出产物也能提高HCl的转化率。答案：(1)大于O2和Cl2分离能耗较高HCl转化率较低(3)增加反应体系压强、及时除去产物11