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專題7化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡新課程標(biāo)準(zhǔn)1.掌握平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě),能進(jìn)行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算,能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)的方向。2.能夠運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律,分析平衡移動(dòng)方向及濃度、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)物理量的變化,解釋生產(chǎn)、生活、實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際問(wèn)題,能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用,通過(guò)催化劑實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例,了解催化劑在生活、生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域中的重大作用。命題角度1.化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率、起始或平衡濃度的簡(jiǎn)單計(jì)算。2.外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。3.以圖像表格考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用。微專題1化學(xué)反應(yīng)速率與速率常數(shù)命題角度1化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算1.(2022·浙江6月)恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng):2NH3(g)催化劑,N2(g)+3H2(g),測(cè)得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化,如下表所示,下列說(shuō)法不正確的是(C)編號(hào)c(NH3)時(shí)間/min/(10-3mol·L-1)表面積/cm2020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A.實(shí)驗(yàn)①,0~20min,v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1B.實(shí)驗(yàn)②,60min時(shí)處于平衡狀態(tài),x≠0.40C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應(yīng)速率增大D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大【解析】實(shí)驗(yàn)①中,0~20min,氨氣濃度變化量為2.40×10-3mol·L-1-2.00×10-3mol·L-1=4.00×10-4mol·L-1,v(NH3)=eq\f(4.00×10-4mol·L-1,20min)=2.00×10-5mol·L-1·min-1,反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v(N2)=eq\f(1,2)v(NH3)=1.00×10-5mol·L-1·min-1,A正確;催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率,不影響平衡,實(shí)驗(yàn)③中氨氣初始濃度與實(shí)驗(yàn)①中一樣,實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡時(shí)氨氣濃度為4.00×10-4mol·L-1,則實(shí)驗(yàn)①達(dá)平衡時(shí)氨氣濃度也為4.00×10-4mol·L-1,而恒溫恒容條件下,實(shí)驗(yàn)②相對(duì)于實(shí)驗(yàn)①為減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),因此實(shí)驗(yàn)②60min時(shí)處于平衡狀態(tài),x<0.4,即x≠0.4,B正確;實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②中0~20min、20min~40min氨氣濃度變化量都是4.00×10-4mol·L-1,實(shí)驗(yàn)②中60min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②催化劑表面積相同,實(shí)驗(yàn)①中氨氣初始濃度是實(shí)驗(yàn)②中氨氣初始濃度的兩倍,實(shí)驗(yàn)①60min時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),相同條件下,增加氨氣濃度,反應(yīng)速率并沒(méi)有增大,C錯(cuò)誤;對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③,氨氣濃度相同,實(shí)驗(yàn)③中催化劑表面積是實(shí)驗(yàn)①中催化劑表面積的2倍,實(shí)驗(yàn)③先達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率大,說(shuō)明相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大,D正確;故選C。2.(2022·遼寧選考)某溫度下,在1L恒容密閉容器中2.0molX發(fā)生反應(yīng)2X(s)Y(g)+2Z(g),有關(guān)數(shù)據(jù)如下:時(shí)間段/min產(chǎn)物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-10~20.200~40.150~60.10下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A.1min時(shí),Z的濃度大于0.20mol·L-1B.2min時(shí),加入0.20molZ,此時(shí)v正(Z)<v逆(Z)C.3min時(shí),Y的體積分?jǐn)?shù)約為33.3%D.5min時(shí),X的物質(zhì)的量為1.4mol【解析】反應(yīng)開(kāi)始一段時(shí)間,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),反應(yīng)物濃度逐漸減小,產(chǎn)物Z的平均生成速率逐漸減小,則0~1min內(nèi)Z的平均生成速率大于0~2min內(nèi)的,故1min時(shí),Z的濃度大于0.20mol·L-1,A正確;4min時(shí)生成的Z的物質(zhì)的量為0.15mol·L-1·min-1×4min×1L=0.6mol,6min時(shí)生成的Z的物質(zhì)的量為0.10mol·L-1·min-1×6min×1L=0.6mol,故反應(yīng)在4min時(shí)已達(dá)到平衡,設(shè)達(dá)到平衡時(shí)生了amolY,列三段式:2X(s)Y(g)+2Z(g)初始量/mol2.000轉(zhuǎn)化量/mol2aa2a平衡量/mol2.0-2aa0.6根據(jù)2a=0.6,得a=0.3,則Y的平衡濃度為0.3mol·L-1,Z的平衡濃度為0.6mol·L-1,平衡常數(shù)K=c2(Z)·c(Y)=0.108,2min時(shí)Y的濃度為0.2mol·L-1,Z的濃度為0.4mol·L-1,加入0.2molZ后Z的濃度變?yōu)?.6mol·L-1,Q0=c2(Z)·c(Y)=0.072<K,反應(yīng)正向進(jìn)行,故v正(Z)>v逆(Z),B錯(cuò)誤;反應(yīng)生成的Y與Z的物質(zhì)的量之比恒等于1∶2,反應(yīng)體系中只有Y和Z為氣體,相同條件下,體積之比等于物質(zhì)的量之比,eq\f(VY,VZ)=eq\f(1,2),故Y的體積分?jǐn)?shù)始終約為33.3%,C正確;由B項(xiàng)分析可知5min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài),此時(shí)生成Z為0.6mol,則X的轉(zhuǎn)化量為0.6mol,初始X的物質(zhì)的量為2mol,剩余X的物質(zhì)的量為1.4mol,D正確;故選B。命題角度2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素3.(2022·浙江1月)在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)3X(g),c(B)隨時(shí)間的變化如圖中曲線甲所示。下列說(shuō)法不正確的是(C)A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B.從b點(diǎn)切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的瞬時(shí)速率C.在不同時(shí)刻都存在關(guān)系:2v(B)=3v(X)D.維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變,向反應(yīng)體系中加入催化劑,c(B)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示【解析】本題考查c-t圖像分析及改變條件對(duì)反應(yīng)平衡的影響。反應(yīng)速率是通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的濃度變化得到的,從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率,A正確;b點(diǎn)處的切線的斜率k=eq\f(ΔcB,Δt),即為該點(diǎn)的瞬時(shí)速率,B正確;化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,3v(B)=2v(X),C錯(cuò)誤;維持溫度、容積、反應(yīng)物起始量不變,向反應(yīng)體系中加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快,平衡不移動(dòng),D正確;故選C。4.(2022·廣東選考)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)X→2Y的影響,各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的部分變化曲線如圖,則(D)A.無(wú)催化劑時(shí),反應(yīng)不能進(jìn)行B.與催化劑Ⅰ相比,Ⅱ使反應(yīng)活化能更低C.a(chǎn)曲線表示使用催化劑Ⅱ時(shí)X的濃度隨t的變化D.使用催化劑Ⅰ時(shí),0~2min內(nèi),v(X)=1.0mol·L-1·min-1【解析】由圖可知,無(wú)催化劑時(shí),隨反應(yīng)進(jìn)行,生成物濃度也在增加,說(shuō)明反應(yīng)也在進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;由圖可知,催化劑Ⅰ比催化劑Ⅱ催化效果好,說(shuō)明催化劑Ⅰ使反應(yīng)活化能更低,反應(yīng)更快,故B錯(cuò)誤;由圖可知,使用催化劑Ⅱ時(shí),在0~2min內(nèi)Y的濃度變化了2.0mol·L-1,而a曲線表示的X的濃度變化了2.0mol·L-1,二者變化量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以a曲線不表示使用催化劑Ⅱ時(shí)X濃度隨時(shí)間t的變化,故C錯(cuò)誤;使用催化劑Ⅰ時(shí),在0~2min內(nèi),Y的濃度變化了4.0mol·L-1,則v(Y)=eq\f(ΔcY,Δt)=eq\f(4.0mol·L-1,2min)=2.0mol·L-1·min-1,v(X)=eq\f(1,2)v(Y)=eq\f(1,2)×2.0mol·L-1·min-1=1.0mol·L-1·min-1,故D正確;故選D。命題角度3速率方程及其應(yīng)用5.(2022·河北選考)恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)的方程式為①X=Y;②Y=Z。反應(yīng)①的速率v1=k1c(X),反應(yīng)②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時(shí)間變化的曲線,圖乙為反應(yīng)①和②的lnk-eq\f(1,T)曲線。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A.隨c(X)的減小,反應(yīng)②的速率先增大后減小B.體系中v(X)=v(Y)+v(Z)C.欲提高Y的產(chǎn)率,需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時(shí)間D.溫度低于T1時(shí),總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定【解析】由圖中的信息可知,濃度隨時(shí)間變化逐漸減小的代表的是X,濃度隨時(shí)間變化逐漸增大的代表的是Z,濃度隨時(shí)間變化先增大后減小的代表的是Y;由圖乙中的信息可知,反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的。由圖甲中的信息可知,隨c(X)的減小,c(Y)先增大后減小,c(Z)增大,因此,反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小,而反應(yīng)②的速率先增大后減小,A說(shuō)法正確;根據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)可知,在Y的濃度達(dá)到最大值之前,單位時(shí)間內(nèi)X的減少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的濃度達(dá)到最大值之后,單位時(shí)間內(nèi)Z的增加量等于Y和X的減少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B說(shuō)法錯(cuò)誤;升高溫度可以加快反應(yīng)①的速率,但是反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的,且反應(yīng)②的速率隨著Y的濃度的增大而增大,因此,欲提高Y的產(chǎn)率,需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時(shí)間,C說(shuō)法正確;由圖乙信息可知,溫度低于T1時(shí),k1>k2,反應(yīng)②為慢反應(yīng),因此,總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定,D說(shuō)法正確;故選B。6.(2021·河北選考)室溫下,某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等,同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①M(fèi)+N=X+Y;②M+N=X+Z,反應(yīng)①的速率可表示為v1=k1c2(M),反應(yīng)②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)A.0~30min時(shí)間段內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10-8mol·L-1·min-1B.反應(yīng)開(kāi)始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底,反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大【解析】由圖中數(shù)據(jù)可知,30min時(shí),M、Z的濃度分別為0.300mol·L-1和0.125mol·L-1,則M的變化量為0.5mol·L-1-0.300mol·L-1=0.200mol·L-1,其中轉(zhuǎn)化為Y的變化量為0.200mol·L-1-0.125mol·L-1=0.075mol·L-1。因此,0~30min時(shí)間段內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為eq\f(0.075mol·L-1,30min)=0.0025mol·L-1·min-1,A說(shuō)法不正確;由題中信息可知,反應(yīng)①和反應(yīng)②的速率之比為eq\f(k1,k2),Y和Z分別為反應(yīng)①和反應(yīng)②的產(chǎn)物,且兩者與M的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同(化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1),因此反應(yīng)開(kāi)始后,體系中Y和Z的濃度之比等于eq\f(k1,k2),由于k1、k2為速率常數(shù),故該比值保持不變,B說(shuō)法正確;結(jié)合A、B的分析可知反應(yīng)開(kāi)始后,在相同的時(shí)間內(nèi)體系中Y和Z的濃度之比等于eq\f(k1,k2)=eq\f(0.075mol·L-1,0.125mol·L-1)=eq\f(3,5),因此,如果反應(yīng)能進(jìn)行到底,反應(yīng)結(jié)束時(shí)有eq\f(5,8)的M轉(zhuǎn)化為Z,即62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z,C說(shuō)法正確;由以上分析可知,在相同的時(shí)間內(nèi)生成Z較多、生成Y較少,因此,反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)速率較小,在同一體系中,活化能較小的化學(xué)反應(yīng)速率較快,故反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大,D說(shuō)法正確;故選A。7.(2021·重慶選考)甲異腈(CH3NC)在恒容密閉容器中發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng):CH3NC(g)CH3CN(g),反應(yīng)過(guò)程中甲異腈濃度c隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示(圖中T為溫度)。該反應(yīng)的反應(yīng)速率v與c的關(guān)系為v=kc,k為速率常數(shù)(定溫下為常數(shù)),a點(diǎn)和b點(diǎn)反應(yīng)速率相等,即v(a)=v(b)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A.bf段的平均反應(yīng)速率為1.0×10-4mol·L-1·min-1B.a(chǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的活化分子數(shù)多于d點(diǎn)C.T1>T2D.3v(d)=2v(e)【解析】本題考查濃度—時(shí)間圖像的分析及相關(guān)計(jì)算。根據(jù)b、f點(diǎn)坐標(biāo)判斷,bf段的平均反應(yīng)速率v=eq\f(Δc,Δt)=eq\f(20-10×10-3mol·L-1,250-150min)=1×10-4mol·L-1·min-1,A項(xiàng)正確;a→d過(guò)程中,c(CH3NC)逐漸降低,活化分子數(shù)減少,則a點(diǎn)反應(yīng)物的活化分子數(shù)多于d點(diǎn),B項(xiàng)正確;根據(jù)速率方程及v(a)=v(b)判斷:k1×20×10-3=k2×10×10-3,即2k1=k2,則T2時(shí),速率常數(shù)大,T2>T1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;v(d)=5×10-3×k2,v(e)=15×10-3×k1,由于2k1=k2,可得3v(d)=2v(e),D項(xiàng)正確;故選C?!菜季S建?!?.解答速率計(jì)算題目的思維模型如下2.四大因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響知能對(duì)點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算知能對(duì)點(diǎn)2“惰性氣體”對(duì)反應(yīng)速率的影響1.恒溫恒容:充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大→參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。2.恒溫恒壓:充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小。知能對(duì)點(diǎn)3化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)及應(yīng)用1.速率方程與速率常數(shù)(1)速率方程:基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度數(shù)值相應(yīng)冪次的乘積成正比,其方次即為各物質(zhì)前面系數(shù)。即對(duì)于基元反應(yīng):aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),則v正=k正ca(A)·cb(B)(其中k正為正反應(yīng)的速率常數(shù)),v逆=k逆cg(G)·ch(H)(其中k逆為逆反應(yīng)的速率常數(shù))。如:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)v正=k正·c2(H2)·c2(NO)。(2)速率常數(shù)①速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下,反應(yīng)物濃度皆為1mol·L-1時(shí)的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下,可用速率常數(shù)大小來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。反應(yīng)物濃度改變,但速率常數(shù)不變。因此可以應(yīng)用速率方程求出該溫度下任意濃度時(shí)的反應(yīng)速率。②速率常數(shù)(k)影響因素2.速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系一定溫度下,可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),v正=k正ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cg(G)·ch(H),因平衡時(shí)v正=v逆,則k正ca(A)·cb(B)=k逆·cg(G)·ch(H),則K=k正/k逆=eq\f(cgG·chH,caA·cbB)。命題角度1化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算1.(2023·河北唐山二模)一定條件下,在容積為2L的恒容密閉容器中通入2molNO2發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g),一定溫度下,測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化曲線如圖所示,在60min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.a(chǎn)點(diǎn)處的逆反應(yīng)速率小于b點(diǎn)處的正反應(yīng)速率B.0~10min內(nèi),O2的平均反應(yīng)速率v(O2)=0.015mol·L-1·min-1C.其他條件不變,若在恒壓條件下發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率大于50%D.60min后,保持溫度不變,向該容器中再通入0.5molO2和1molNO2,則反應(yīng)逆向進(jìn)行【解析】據(jù)圖,2NO2(g)O2(g)+2NO(g)起始濃度(mol/L)100轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.50.250.5平衡濃度(mol/L)0.50.250.5,則K=eq\f(cO2·c2NO,c2NO2)=eq\f(0.25×0.52,0.52)=0.25;b點(diǎn)仍處于從正反應(yīng)建立平衡的途中,則b點(diǎn)處的逆反應(yīng)速率小于b點(diǎn)處的正反應(yīng)速率,b點(diǎn)處NO和O2的濃度大于a點(diǎn)處的,則a點(diǎn)處的逆反應(yīng)速率小于b點(diǎn)處的逆反應(yīng)速率,更小于b點(diǎn)處的正反應(yīng)速率,A正確;0~10min內(nèi),O2的平均反應(yīng)速率v(O2)=eq\f(1,2)v(NO2)=eq\f(1,2)×eq\f(0.3×2mol,2L×10-0min)=0.015mol·L-1·min-1,B正確;其他條件不變,若在恒壓條件下發(fā)生反應(yīng),等效于減壓,平衡右移,則平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率大于50%,C正確;60min后,保持溫度不變,向該容器中再通入0.5molO2和1molNO2,則Q=eq\f(cO2·c2NO,c2NO2)=eq\f(0.25+0.25×0.52,0.5+0.52)=0.125<K=0.25,反應(yīng)正向進(jìn)行,D錯(cuò)誤;故選D。2.(2023·廣東廣州市二模)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH。一定條件下,等物質(zhì)的量N2和O2在恒容密閉容器中反應(yīng),曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下c(N2)隨時(shí)間(t)的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時(shí)c(N2)隨時(shí)間(t)的變化。下列敘述不正確的是(B)A.溫度T下、0~40s內(nèi)v(N2)=eq\f(c0-c1,40)mol·L-1·s-1B.M點(diǎn)v正(N2)小于N點(diǎn)v逆(N2)C.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是充入氧氣D.若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是升高溫度,則ΔH>0【解析】溫度T下、0~40s內(nèi)氮?dú)獾臐舛葟腸0mol/L減少到c1mol/L,故v(N2)=eq\f(c0-c1,40)mol·L-1·s-1,A正確;N點(diǎn)還在向正向進(jìn)行,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,M點(diǎn)處正反應(yīng)速率大于N點(diǎn)處正反應(yīng)速率,更大于N點(diǎn)處逆反應(yīng)速率,B錯(cuò)誤;曲線b可能是充入氧氣,反應(yīng)速率加快,更快達(dá)到平衡,且平衡時(shí)氮?dú)獾臐舛缺萢少,C正確;若曲線b為升溫,則說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱,D正確;故選B。命題角度2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素3.(2023·山東聊城二模)ClO2是一種高效、低毒的消毒劑。實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,制備ClO2的流程如圖:已知:①電解過(guò)程中氯元素被氧化。②ClO2是一種黃綠色易溶于水的氣體;三氯化氮為黃色油狀液體,熔點(diǎn)較低,很不穩(wěn)定,受熱90℃以上或受震動(dòng)時(shí)發(fā)生猛烈爆炸。下列說(shuō)法正確的是(C)A.“電解”過(guò)程中的陰極電極反應(yīng)式為3Cl--6e-+NHeq\o\al(+,4)=NCl3+4H+B.“反應(yīng)”過(guò)程中可快速攪拌反應(yīng)混合液以加快反應(yīng)速率C.“反應(yīng)”過(guò)程中的還原產(chǎn)物存在于溶液X中D.可用稀鹽酸除去ClO2中的氨氣【解析】電解氯化銨溶液和鹽酸溶液制得NCl3溶液,發(fā)生的反應(yīng)為NH4Cl+2HCleq\o(=,\s\up7(電解))3H2↑+NCl3,然后加入亞氯酸鈉溶液得到二氧化氯,發(fā)生的反應(yīng)為3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2+NH3+3NaOH+3NaCl。電解氯化銨和鹽酸的混合溶液制得NCl3溶液,陰極產(chǎn)生氫氣,故陽(yáng)極反應(yīng)為3Cl--6e-+NHeq\o\al(+,4)=NCl3+4H+,A錯(cuò)誤;三氯化氮受熱90℃以上或受震動(dòng)時(shí)發(fā)生猛烈爆炸,“反應(yīng)”過(guò)程中若快速攪拌反應(yīng)混合液可發(fā)生爆炸,B錯(cuò)誤;“反應(yīng)”過(guò)程中的還原產(chǎn)物為NaCl,易溶于水,C正確;若用稀鹽酸除去ClO2,ClO2中+4價(jià)氯和鹽酸中Cl-發(fā)生歸中反應(yīng),D錯(cuò)誤;故選C。4.(2023·廣東校聯(lián)考一模)一定溫度下,向2L恒溫密閉容器中加入足量活性炭和2molNO2,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)+2C(s)2CO2(g)+N2(g),部分物質(zhì)的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(C)A.曲線Ⅱ表示c(CO2)隨t的變化B.0~2min內(nèi),v(C)=v(CO2)=0.375mol·L-1·min-1C.3min時(shí),加入催化劑可同時(shí)增大NO2的生成速率和消耗速率D.3min時(shí)。充入N2增大壓強(qiáng),該容器的氣體顏色不變【解析】投入活性炭和NO2,隨著反應(yīng)時(shí)間的推移,NO2的物質(zhì)的量減少,CO2和N2的物質(zhì)的量增加,相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)CO2增加的量是N2的兩倍,因此曲線Ⅰ表示n(CO2)隨t的變化,曲線Ⅱ表示n(N2)隨t的變化,曲線Ⅲ表示n(NO2)隨t的變化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳是固體,濃度不隨著反應(yīng)時(shí)間推移而變化,不能用于表示反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)在此條件下2min后已經(jīng)達(dá)到平衡,3min時(shí)加入催化劑可以同時(shí)且同等程度加快正、逆反應(yīng)的速率,C項(xiàng)正確;3min時(shí)向恒溫恒容密閉容器中充入N2,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c(NO2)增大,容器中氣體的顏色加深,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選C。命題角度3速率常數(shù)及其應(yīng)用5.(2023·遼寧沈陽(yáng)二模)在起始溫度均為T(mén)℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入1molN2O和4molCO,發(fā)生反應(yīng)N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH<0。已知:k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù),v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),A、B容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(A)A.曲線M、N的平衡常數(shù)大小為:K(N)>K(M)B.N2與CO2濃度比為1∶1時(shí),標(biāo)志此反應(yīng)已達(dá)平衡C.T℃時(shí),k逆=76k正D.用CO的濃度變化表示曲線N在0~100s內(nèi)的平均速率為1×10-3mol/(L·s)【解析】起始溫度相同,容器A為恒溫裝置,溫度始終不變,則K不變,容器B為絕熱體系,反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)進(jìn)行體系內(nèi)溫度升高,則平衡常數(shù)減小。溫度越高反應(yīng)速率加快,反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),則M對(duì)應(yīng)容器B,N對(duì)應(yīng)容器A,因此K(N)>K(M),A正確;N2與CO2為生成物,且系數(shù)比為1∶1,兩者濃度始終保持1∶1不變,因此不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;該反應(yīng)在溫度為T(mén)℃條件下進(jìn)行。根據(jù)選項(xiàng)A分析可知:N表示在恒溫(A)下進(jìn)行的反應(yīng)。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)n(N2O)=1mol,n(CO)=4mol,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率是25%,則根據(jù)反應(yīng)N2O(s)+CO(g)N2(g)+CO2(g)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時(shí)n(N2O)=
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