化学反应速率的考查

时间:2022-07-02 03:08:42

化学反应速率的考查

考点一 化学反应速率的计算

例1 在2 L的密闭容器中,测得容器中含有0.4 mol的,求该反应的化学反应速率?

点拨 (1)固体或纯液体的浓度视为定值,因此不用固体或纯液体表示反应速率。(2)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。

考点二 化学反应速率的大小比较

例2 对于可逆反应A(g)+3B(s)?2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( )

解析 本题可以采用归一法进行求解,可以通过方程式的计量数将不同物质的反应速率折算成同一物质的反应速率进行比较,B项中物质B是固体,不能表示反应速率;答案 D

点拨 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化:①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位;②看是否同一物质的速率,若不是,换算成同一物质表示的速率。

考点三 影响化学反应速率的因素

例3 100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )

A.碳酸钠(固体) B.水

C.醋酸钾(固体) D.硫酸氢钠溶液

解析 在一定温度下,降低在溶液中反应的反应速率,应该考虑到降低反应物浓度的方法。该反应的实质是:因此,应设法降低,但A项因发生:二氧化碳逸去而使氢气总量减少,故不可取;B项加水稀释,可使减少,但不影响产生氢气总量,故可采用;C项生成难电离的醋酸,可使减小,也不影响产生氢气总量,故可采用。

答案 BC

例4 一定温度下,反应在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )

A.缩小体积使压强增大

B.恒容,充入N2

C.恒容,充入He

D.恒压,充入He

解析 A项,气体的物质的量不变,仅缩小体积,气体的浓度必然增大,反应速率必然增大;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增大,浓度越大,反应速率越大;C项,容积不变,充入He,虽然反应容器内压强增大,但反应物N2、O2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;D项,压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,压强虽然没变,但N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减小。

答案 C

点拨 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,对反应速率的影响:(1)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。(2)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。

考点四 控制变量法探究影响化学反应速率的因素

例5 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:

(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 。

(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。

(3)实验室中现有四种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是 。

(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种)。

(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。

解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu-Zn微电池,大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的活泼性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30 mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL,可以求得V6=10 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。当溶液中析出少量的铜时,因不能形成铜的晶体,故铜显示的颜色是灰黑色,E中析出较多的铜,则显示了铜晶体的颜色:暗红色。由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸接触面积大大减小,故反应速率反而减慢了。

点拨 影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些;然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律;然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。在分析相关数据时,要注意题给数剧的有效性。

3. 一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列描述正确的是( )

4. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )

5.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )

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