重點(diǎn)高校自主招生化學(xué)輔導(dǎo)第八講 化學(xué)反應(yīng)速度和化學(xué)平衡_百度

1、第八講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡一、知識(shí)補(bǔ)充:1.質(zhì)量作用定律在基元反應(yīng)中,或在非基元反應(yīng)的基元步驟中,反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度之間,有嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系,即遵循質(zhì)量作用定律?；磻?yīng)aA+bB=gG+hH ,則:V i =k i Aa Bb2.阿累尼烏斯公式溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,主要體現(xiàn)在對(duì)速率常數(shù)k 的影響上。Arrhenius 總結(jié)了k 與T 的經(jīng)驗(yàn)公式:RTE a Aek -=指數(shù)式。取自然對(duì)數(shù),得:lnA RTE lnk a +-=對(duì)數(shù)式。常用對(duì)數(shù):lgA 303RT.2E lgk a +-=。式中:k 速率常數(shù),E a 活化能,R 氣體常數(shù),T 絕對(duì)溫度。e 自然對(duì)數(shù)底,e =2.71828

2、,lg e=0.4343=1/2.303,A 指前因子,單位同k 。應(yīng)用阿侖尼烏斯公式討論問(wèn)題,可以認(rèn)為E a ,A 不隨溫度變化。由于T 在指數(shù)上,故對(duì)k 的影響較大。根據(jù)Arrhenius 公式,知道了反應(yīng)的E a ,A 和某溫度T 1時(shí)的k 1,即可求出任意溫度T 2時(shí)的k 2。由對(duì)數(shù)式,lgA303RT.2E lgk 1a 1+-= l g A 303R T .2E l g k 2a 2+-= -得:T 1T 1(303R.2E k k lg 21a 12-=,或用指數(shù)形式:T 1T 1(R E 1221a ek k -=。3.化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)于氣相反應(yīng),平衡時(shí)各物質(zhì)的分壓不變,仍有類(lèi)似

3、的關(guān)系式:平衡時(shí),K p 也是一種經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù),稱(chēng)為分壓平衡常數(shù)。而用濃度表示的經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù),則稱(chēng)為濃度平衡常數(shù)K c 。對(duì)于氣相反應(yīng),既有K c ,也有K p ,表達(dá)的是同一平衡態(tài),但數(shù)值可以不同。K c 和K p 之間可以相互換算,相關(guān)的式子有:pV=nRT ,p=(n/VRT ,p=CRT ,C 為濃度(換算時(shí),要注意各物理量的單位。在書(shū)寫(xiě)K c 或K p 表達(dá)式時(shí),只寫(xiě)濃度或分壓可變的溶液相和氣壓,固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì),不寫(xiě)入。對(duì)于同一可逆反應(yīng)而言,K 只與溫度有關(guān)。二、考試真題:(2007廈大人體中某種酶的催化反應(yīng)活化能是50.0kJ·mol -1,正常人的體溫是37.00C

4、,問(wèn)發(fā)燒至400C 的病人體中,該反應(yīng)的速率增加了百分之幾?(2007年武大某抗菌素在人體血液中呈現(xiàn)一級(jí)反應(yīng)。已知一級(jí)反應(yīng)公式為0c lnckt =。式中c 0為起始濃度,c 為t 時(shí)刻時(shí)的濃度,k 為速率常數(shù)。如果在上午8時(shí)給病人注射一針抗菌素,然后在不同時(shí)刻后測(cè)定抗菌素在血壓中的質(zhì)量濃度,得到如下數(shù)據(jù): (2008武大對(duì)于一氣體可逆反應(yīng)mA(g+nB(gpC(g+qD(g,在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平 衡后,體系中各物質(zhì)的平衡濃度有如下關(guān)系:K c =nmq pB A D C ,K c 為濃度平衡常數(shù);達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)也可用各氣體的分壓表示:K p =nBm A q D pC p p p p

5、。K p 稱(chēng)為壓力平衡常數(shù)。K c 和K p 均只是溫度的函數(shù)。(1根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律可求出K c 和K p 的關(guān)系為K p =K c (RTn ,其中R 為氣體常數(shù),T 為絕對(duì)溫度。則n =_。(2在250C 時(shí)將固體NH 4HS 放在真空容器中,由于部分分解成NH 3和H 2S ,產(chǎn)生的壓力為500mmHg 柱,分解率為x ;若將NH 4HS 放入一已含有H 2S 氣體,且其壓力為300mmHg 柱,分解率為y ,則壓力應(yīng)該增加多少?x 與y 的關(guān)系:x_y (填“大于、等于、小于”三、仿真訓(xùn)練:1.制備HI(aq的一種簡(jiǎn)便方法是:通H 2S 入I 2的懸浮液中,產(chǎn)物HI(aq

6、的濃度可高達(dá)50%。 (1寫(xiě)出反應(yīng)方程式。(2H 2S 、I 2的溶解度都不大。為什么HI(aq濃度可高達(dá)50%?2.丙酮與碘在酸性介質(zhì)中發(fā)生如下的反應(yīng):CH 3COCH 3+I 2CH 3COCH 2I+H +I -實(shí)驗(yàn)證明,在250C 時(shí),該反應(yīng)的速度與物質(zhì)量的濃度之間存在著如下關(guān)系:v=kCH 3COCH 3H +。該式中k 為速度常數(shù),在該溫度下,k=2.23×10-3dm 3/mol·s ,試推測(cè)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速度和反應(yīng)后期反應(yīng)速度的變化情況?3.亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液中發(fā)生以下反應(yīng): _Na 2SO 3+_KIO 3+_H 2SO 4_Na 2SO 4+_K 2

7、SO 4+_I 2+_H 2O (1配平上面的氧化還原反應(yīng)方程式,將系數(shù)填入方框中。(2其中氧化劑是_,若反應(yīng)中有5mol 電子轉(zhuǎn)移,則生成的碘是_mol 。 (3該反應(yīng)的過(guò)程和機(jī)理較復(fù)雜,一般認(rèn)為發(fā)生以下反應(yīng):IO 3-+SO 32-IO 2-+SO 42- (反應(yīng)速率慢IO 2-+2SO 32-I -+2SO 42- (反應(yīng)速率快5I -+6H +IO 3-3I 2+3H 2O (反應(yīng)速率快 I 2+SO 32-+H 2O 2I -+SO 42-+2H +(反應(yīng)速率快根據(jù)上述步驟推測(cè)該反應(yīng)總的反應(yīng)速率由_應(yīng)應(yīng)決定(填寫(xiě)上述四步反應(yīng)的序號(hào)。(4若預(yù)先加入淀粉溶液,由上述四步反應(yīng)可以看出必須在

8、_離子消耗完全時(shí),才會(huì)有使淀粉變藍(lán)的現(xiàn)象產(chǎn)生。4.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化一還原反應(yīng)生成Cl (-1價(jià)和S (+6價(jià)的反應(yīng)速率如右圖所示,已知這個(gè)反應(yīng)的速率隨著溶液的H +增大而加快,則: (1反應(yīng)開(kāi)始時(shí),速度加快的原因?yàn)開(kāi)。(2后期反應(yīng)速度下降的原因?yàn)開(kāi)。5.在敞開(kāi)容器中,高錳酸鉀溶液跟草酸反應(yīng)時(shí),當(dāng)把兩稀溶液混合后,一小段時(shí)間內(nèi)溶液顏色變化不大,但不久突然褪色。反應(yīng)的化學(xué)方程式:2KMnO 4+3H 2SO 4+5H 2C 2O 4K 2SO 4+2MnSO 4+10CO 2+8H 2O 。 據(jù)你分析,高錳酸鉀溶液紫色突然褪色的原因是什么?6.某城市的管道煤氣是水煤氣和焦?fàn)t煤氣混合而成的

9、,但煤氣泄露能致人中毒。煤氣中毒就是CO 中毒,其原因是CO 與血紅蛋白(Hb 結(jié)合成Hb·CO ,使血紅蛋白失去輸送O 2功能的緣故。CO 進(jìn)入血液后有如下平衡:CO +Hb·O2O 2+Hb·CO ,已知該反應(yīng)平衡時(shí),(22O Hb c CO c CO Hb c O c 的比值是一 個(gè)不受濃度影響的常數(shù),在人體體溫370C 下,該常數(shù)為220。試回答:(1生產(chǎn)水煤氣的化學(xué)反應(yīng)方程式是_。(2燃?xì)庠罹咭蛉細(xì)獬煞?、供氣壓力不同而結(jié)構(gòu)不同。如果該城市管道氣改通液化石油氣(C 4H 10,則居民廚房中的爐灶改裝時(shí)在燃?xì)膺M(jìn)口直徑不變的情況下,通風(fēng)口直徑應(yīng)怎樣改變?_(增

10、大or 減小,原因是_。(3門(mén)窗緊閉的廚房?jī)?nèi)一旦發(fā)生煤氣大量泄漏,極容易發(fā)生爆炸。當(dāng)你從室外進(jìn)入廚房嗅到極濃的煤氣異味時(shí),在下列操作中,你認(rèn)為合適的是_(可以多選A 、立即開(kāi)啟抽油煙機(jī)排出煤氣,關(guān)閉煤氣源B 、立即打開(kāi)門(mén)和窗,關(guān)閉煤氣源C 、立即打開(kāi)電燈,尋找泄漏處(4煤氣中毒病人,可以通過(guò)進(jìn)入高壓氧艙的方法來(lái)救治,請(qǐng)用化學(xué)平衡的原理加以說(shuō)明。 (5已知當(dāng)血液中(2O Hb c CO Hb c 的比值大于0.02時(shí),人的智力會(huì)受到損傷,此時(shí)c(CO與c(O 2的比值應(yīng)_(<、>or =_。(6抽煙時(shí),進(jìn)入肺部的空氣中c(CO=10-6mol/L ,c(O 2=10-2mol/L ,則c(Hb·CO為c(Hb·O 2的_倍,因此長(zhǎng)期抽煙對(duì)人智力_(有or 無(wú)影響。 7.如圖所示裝置,車(chē)廂質(zhì)量M ,長(zhǎng)為L(zhǎng) 。質(zhì)量為m 的活塞開(kāi)始時(shí)處于車(chē)廂中間,活塞與車(chē)廂壁間不漏氣,不計(jì)一切摩擦。B 內(nèi)充滿體積比1:2的A 2與B 2CD 3氣體(溫度為T(mén) 0,對(duì)B 內(nèi)氣體加熱,發(fā)生可逆反應(yīng)A 2+B 2CD3ACD+B 2+D 2(未配平,反 應(yīng)物及生成物均為氣體。反應(yīng)平衡后B 內(nèi)溫度為T(mén) ,已知小車(chē)向右平移了距離d ,求A 2的轉(zhuǎn)化率。(設(shè)活塞未滑出8.甲乙兩同學(xué)分別作了按中學(xué)化學(xué)教科書(shū)描述的用注射器說(shuō)明壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響的實(shí)驗(yàn),但稍作改進(jìn):他們不約而同地按如圖