2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題.DOC

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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡試題 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法。 2.了解濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律。 3.認(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。 4.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法 二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1．內(nèi)因(主要因素) 反應(yīng)物本身的性質(zhì)，如Na、Mg、Al與水反應(yīng)的速率由大到小的順序?yàn)椋篘a>Mg>Al。 2．外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件) 3．理論解釋 (1)碰撞理論 ①有效碰撞：能發(fā)生反應(yīng)的分子之間的碰撞。 ②活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 ③活化能：如圖 E1表示活化能； E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量； E1－E2表示反應(yīng)熱。 ④根據(jù)有效碰撞理論，完成下表。 項(xiàng)目 條件改變　　　 活化能 單位體積內(nèi) 有效碰撞次數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率 分子總數(shù) 活化分子數(shù) 活化分子百分?jǐn)?shù) 增大濃度 不變 增加 增加 不變 增加 加快 增大壓強(qiáng) 不變 增加 增加 不變 增加 加快 升高溫度 不變 不變 增加 增加 增加 加快 加催化劑 降低 不變 增加 增加 增加 加快 　　(2)過(guò)渡態(tài)理論 ①過(guò)渡狀態(tài)：反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)能量較高的過(guò)渡狀態(tài)。 ②活化能：過(guò)渡狀態(tài)的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量的差。 ③正、逆反應(yīng)的活化能：如圖所示，Ea為正反應(yīng)的活化能，Ea′為逆反應(yīng)的活化能。 1.判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(xx江蘇高考)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH<0，其他條件不變時(shí)升高溫度，反應(yīng)速率v(H2)和H2的轉(zhuǎn)化率均增大。(　　) (2)(2011江蘇高考)對(duì)于反應(yīng)2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率。(　　) (3)(2011北京高考)常溫下鈉與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快。(　　) (4)(2011海南高考)對(duì)于可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2∶1。(　　) (5)(xx福建高考)同時(shí)改變兩個(gè)變量來(lái)研究反應(yīng)速率的變化，能更快得出有關(guān)規(guī)律。(　　) (6)化學(xué)反應(yīng)速率一定隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而減小。(　　) (7)鋅與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)，硫酸的濃度越大，產(chǎn)生H2的速率越快。(　　) (8)合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以工業(yè)合成氨時(shí)溫度越低越好。(　　) 提示： (1)　反應(yīng)速率增大，但平衡左移，H2的轉(zhuǎn)化率減小。 (2)√ (3)　升溫后Na與O2反應(yīng)將會(huì)生成Na2O2。 (4)　比例為1∶2。 (5)　應(yīng)固定一個(gè)變量，控制另一變量才能更快得出規(guī)律。 (6)　有的反應(yīng)隨時(shí)間延長(zhǎng)而加快。 (7)　濃H2SO4與Zn反應(yīng)不產(chǎn)生H2，產(chǎn)生SO2。 (8)　溫度越低，反應(yīng)速率越低，產(chǎn)量越低。 2．表達(dá)式v＝中的v是平均速率還是即時(shí)速率？ 答案：平均速率。 3．甲、乙兩容器中分別充入2 mol NO2和4 mol NO2,5分鐘后兩者各反應(yīng)掉NO2 1 mol和2 mol，能否說(shuō)明乙中反應(yīng)速率大？ 答案：不能，因?yàn)榧?、乙兩容器的容積不一定相等，若甲、乙兩容器的容積比為1∶2，則兩者的反應(yīng)速率相等。 4．可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3在不同時(shí)間段測(cè)得的反應(yīng)速率分別為v(N2)＝1 molL－1s－1，v(H2)＝2.5 molL－1s－1，能否說(shuō)明v(H2)>v(N2)? 答案：比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)，必須使用同一物質(zhì)的反應(yīng)速率且單位一致，v(N2)換算成v(H2)時(shí)，相當(dāng)于3 molL－1s－1，所以上述反應(yīng)中v(N2)>v(H2)。 5．有人說(shuō)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度實(shí)現(xiàn)的。這種說(shuō)法是否正確，對(duì)此你如何理解？ 答案：這種說(shuō)法是正確的。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變?氣體物質(zhì)的濃度改變?化學(xué)反應(yīng)速率改變，如對(duì)于2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)增大壓強(qiáng)，SO2、O2、SO3的濃度均增大，正、逆反應(yīng)速率均增大。 6．寫出以下影響反應(yīng)速率的因素。 (1)黃鐵礦煅燒要粉碎成細(xì)小顆粒________。 (2)向H2O2中加入MnO2，迅速產(chǎn)生O2________。 (3)夏天的食品易霉，而冬天不易發(fā)生________。 (4)煤氣中毒的病人要迅速抬至室外有新鮮空氣的地方________。 答案：(1)固體表面積　(2)催化劑　(3)溫度　(4)濃度 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較 1．已知反應(yīng)4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示反應(yīng)速率最快的是(　　) A．v(CO)＝1.5 molL－1min－1 B．v(NO2)＝0.7 molL－1min－1 C．v(N2)＝0.4 molL－1min－1 D．v(CO2)＝1.1 molL－1min－1 解析：選C　換算成同一物質(zhì)再比較，如以N2為標(biāo)準(zhǔn)，A、B、D項(xiàng)分別換算為0.375 molL－1min－1、0.35 molL－1min－1、0.275 molL－1min－1，所以最快的為C項(xiàng)。 2．(xx新海高級(jí)中學(xué)模擬)已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系是(　　) A.v(NH3)＝v(O2)　　　　　 B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 解析：選D　化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)速率之比，由此可知，D正確。 3．向體積為2 L的固定密閉容器中通入3 mol X氣體，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g)Y(g)＋3Z(g)。 (1)經(jīng)5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.2倍，則用Y表示的速率為________，X的轉(zhuǎn)化率為________。 (2)若上述反應(yīng)在甲、乙、丙、丁四個(gè)同樣的密閉容器中進(jìn)行，在同一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得容器內(nèi)的反應(yīng)速率分別為：甲：v(X)＝3.5 mol/(Lmin)；乙：v(Y)＝2 mol/(Lmin)；丙：v(Z)＝4.5 mol/(Lmin)；?。簐(X)＝0.075 mol/(Ls)。若其他條件相同，溫度不同，則溫度由高到低的順序是________________(填序號(hào))。 解析：(1)定溫、定容下，壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，則依據(jù)三段式計(jì)算： 　　　　　2X(g)Y(g)＋3Z(g) 起始/mol　3　　　 　0　　0 轉(zhuǎn)化/mol　2a　　　a　　 3a 平衡/mol　3－2a　 　a　　 3a 所以有3＋2a＝1.23，a＝0.3 mol，則 v(Y)＝＝0.03 mol/(Lmin)。 X的轉(zhuǎn)化率＝100%＝20%。 (2)均用X來(lái)表示反應(yīng)速率：甲：v(X)＝3.5 mol/(Lmin)， 乙：v(X)＝2v(Y)＝4 mol/(Lmin)，丙：v(X)＝v(Z)＝3 mol/(Lmin)，?。簐(X)＝600.075 mol/(Lmin)＝4.5 mol/(Lmin)，反應(yīng)速率大小順序?yàn)槎。疽遥炯祝颈?，由于溫度越高，反?yīng)速率越快，故四容器溫度由高到低的順序?yàn)槎。疽遥炯祝颈? 答案：(1)0.03 mol/(Lmin)　20% (2)?。疽遥炯祝颈? 1．化學(xué)反應(yīng)速率比較的兩種方法 (1)轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法： 將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再進(jìn)行比較。 如對(duì)于反應(yīng)2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol/(Lmin)，②v(O2)＝3 mol/(Lmin)，③v(SO3)＝4 mol/(Lmin)，比較其反應(yīng)速率的大小，可以將三者表示的反應(yīng)速率都轉(zhuǎn)化為用O2表示的反應(yīng)速率，再比較數(shù)值大小。換算得出：①v(O2)＝1 mol/(Lmin)，③v(O2)＝2 mol/(Lmin)，則反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：②＞③＞①。 (2)比值法： 用各物質(zhì)的量表示的反應(yīng)速率除以對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再對(duì)求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率大。如反應(yīng)mA＋nB===pC＋qD，若＞，則用A表示的反應(yīng)速率>用B表示的反應(yīng)速率。 2．“三段式法”的解題模式 對(duì)于反應(yīng)mA＋nBpC＋qD，起始(t0 s)時(shí)A的濃度為a mol/L，B的濃度為b mol/L，反應(yīng)進(jìn)行至t1 s時(shí)，A消耗了x mol/L，則反應(yīng)速率可計(jì)算如下： 　　　　　　mA ＋ nBpC ＋ qD t0 s時(shí)/mol/L a b 0 0 轉(zhuǎn)化/mol/L x t1 s時(shí)/mol/L a－x b－ 則：v(A)＝ mol/(Ls)， v(B)＝ mol/(Ls)， v(C)＝ mol/(Ls)， v(D)＝ mol/(Ls)。 控制變量法在影響化學(xué)反應(yīng)速率因素實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用 在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，由于外界影響因素較多，若搞清某個(gè)因素的影響，均需控制其他因素相同或不變，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，控制變量思想在這部分體現(xiàn)較為充分，在近幾年高考題中也多有考查，且大多以探究型實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)。這類題目以實(shí)驗(yàn)為研究手段，盡管涉及因素較多，有其復(fù)雜性，但仍然重在考查考生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 1．考查形式 (1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)反應(yīng)速率的影響。 (2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素，讓考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)反應(yīng)速率的影響。 2．解題策略 (1)確定變量 在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素時(shí)，由于外界影響因素較多，故為搞清某個(gè)因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素。 (2)定多變一 在探究時(shí)，應(yīng)該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(wèn)題存在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種因素的影響結(jié)果以后，再確定另一種因素的影響結(jié)果，通過(guò)分析每種因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系。 (3)數(shù)據(jù)有效 解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效，且變量統(tǒng)一，否則無(wú)法作出正確判斷。 [典例]　等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得在不同時(shí)間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件，下列說(shuō)法中一定不正確的是(　　) 組別 對(duì)應(yīng)曲線 c(HCl)/molL－1 反應(yīng)溫度/℃ 鐵的狀態(tài) 1 a 30 粉末狀 2 b 30 粉末狀 3 c 2.5 塊狀 4 d 2.5 30 塊狀 A．第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最慢 B．第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度大于2.5 molL－1 C．第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度等于2.5 molL－1 D．第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30 ℃ [解析]　由圖像可知，1、2、3、4組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用的時(shí)間最長(zhǎng)，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用的時(shí)間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)大于2.5 molL－1，B正確；第2組實(shí)驗(yàn)，鐵是粉末狀，與3、4組中的塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5 molL－1，C正確；由3、4組實(shí)驗(yàn)并結(jié)合圖像知第3組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ℃，D錯(cuò)誤。 [答案]　D 1．(2011福建高考節(jié)選)在酸性溶液中，碘酸鉀(KIO3)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應(yīng)：2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O 生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示： 0.01 molL－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL 0.01 molL－1Na2SO3溶液的體積/mL H2O的體積/mL 實(shí)驗(yàn)溫度/C 溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)所需時(shí)間/s 實(shí)驗(yàn)1 5 V1 35 25 實(shí)驗(yàn)2 5 5 40 25 實(shí)驗(yàn)3 5 5 V2 0 該實(shí)驗(yàn)的目的是________；表中V2＝________mL。 解析：通過(guò)分析表中的數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)研究的是溫度、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；由于實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的溫度相同，故實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)3的溶液體積一定相同，因此V2＝40。 答案：探究該反應(yīng)的反應(yīng)速率與溫度、亞硫酸鈉溶液濃度的關(guān)系　40 2．某化學(xué)小組為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： [實(shí)驗(yàn)原理]　2KMnO2＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O [實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄] 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL 室溫下溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 請(qǐng)回答： (1)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)利用實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)計(jì)算，用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為：v(KMnO4)＝________________________________________________________________________。 (3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2＋)隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖，如圖1所示，但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中n(Mn2＋)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)。并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 ①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是_____________________________________________。 ②請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案，并填寫表中空白。 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL 再向試管中加入少量固體 室溫下溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 t ③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是__________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)可由圖表中的數(shù)據(jù)直接得出結(jié)論：其他條件相同時(shí)，增大KMnO4濃度(或反應(yīng)物濃度)，反應(yīng)速率增大。 (2)v(KMnO4)＝＝1.5 10－2 molL－1min－1； (3)由圖可以看出Mn2＋在一定的時(shí)間后生成速率增大，故可以想到生成物中的MnSO4可能為該反應(yīng)的催化劑，而提出假設(shè)；在反應(yīng)時(shí)KMnO4是用H2SO4酸化的，如果用MnCl2來(lái)證明Mn2＋的催化作用，就又引進(jìn)了Cl－，這時(shí)就不知道是Mn2＋的催化作用還是Cl－的催化作用。而用MnSO4就能避免這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)镵MnO4是使用H2SO4酸化的，此時(shí)溶液中已存在SO，從而可以說(shuō)明不是SO的催化作用，而是Mn2＋的催化作用。有了催化劑，在其他條件相同時(shí)，褪色時(shí)間就會(huì)縮短。 答案：(1)其他條件相同時(shí)，增大KMnO4濃度(或反應(yīng)物濃度)，反應(yīng)速率增大 (2)1.5 10－2molL－1min－1 (3)①生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2＋對(duì)該反應(yīng)有催化作用) ②MnSO4 ③與實(shí)驗(yàn)1比較，溶液褪色所需時(shí)間短 (或所用時(shí)間(t)小于4 min及其他合理答案) 3．某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有____________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________； (3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4 、K2SO4等4中溶液，可與實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答兩種)； (5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。 實(shí)驗(yàn) 混合溶液 　　 A B C D E F 4 molL－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________； ②反應(yīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈________色，實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈________色； ③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因____________________________________________________________。 解析：(1)鋅在溶液中發(fā)生的反應(yīng)有：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)鋅置換出CuSO4溶液中的銅后，銅附著在鋅表面，形成原電池加快反應(yīng)速率。(3)K、Na、Mg都比鋅活潑，4種溶液中只有硫酸銀與鋅反應(yīng)，置換出銀后與銀形成原電池。(4)分析時(shí)，可先回顧教材中加快化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑和表面積等因素，根據(jù)實(shí)際反應(yīng)選擇適宜的條件。(5)為保證實(shí)驗(yàn)的可比性，實(shí)驗(yàn)中H2SO4的體積應(yīng)固定不變，還要保證溶液的總體積相等，這樣才能保證硫酸和鋅的因素固定不變，研究CuSO4對(duì)反應(yīng)的影響，所以飽和硫酸銅與水的體積和可以由F組實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，為20mL。則V1＝30、V6＝10、V9＝17.5。鋅參與反應(yīng)后表面變?yōu)榛液谏?，在銅的量很大的F組中，鋅表面附著了一層紅色的銅，減小了鋅與溶液的接觸面積，反應(yīng)速率減慢。 答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成CuZn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率 (3)Ag2SO4　(4)升高反應(yīng)溫度，適當(dāng)增加硫酸的濃度，增加鋅粒的比表面積等(答兩種)　(5)①30　10　17.5?、诨液凇“导t?、郛?dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積 4．(xx廣東高考)碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50 molL－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL－1 K2S2O8、0.10 molL－1 Na2S2O3等試劑，探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 已知：S2O＋2I－===2SO＋I(xiàn)2 (慢) I2＋2S2O===2I－＋S4O (快) (1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，當(dāng)溶液中的________耗盡后，溶液顏色將由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色，S2O與S2O初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n(S2O)∶n(S2O)________。 (2)為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 體積V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx＝________ mL，理由是_______________________________________。 (3)已知某條件下，濃度c(S2O)～反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2O)～t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)。 解析：(1) 淀粉溶液遇I2顯藍(lán)色，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)，溶液中有I2，說(shuō)明Na2S2O3耗盡。由題給離子方程式可得關(guān)系式S2O～I(xiàn)2～2S2O，n(S2O)∶n(S2O)＜2時(shí)，能觀察到藍(lán)色。 (2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響須保證其他條件完全一致，故應(yīng)加水2.0 mL，以保證溶液總體積相同。 (3)溫度降低反應(yīng)速率變慢，加入催化劑，反應(yīng)速率加快。 答案：(1)S2O(其他合理寫法也可)　＜2 (2)2.0　保證溶液總體積相同，僅改變S2O的濃度而其他物質(zhì)的濃度不變(其他合理答案也可) (3)如下圖 以“草酸處理工業(yè)廢水中Cr2O的實(shí)驗(yàn)探究”為載體串聯(lián)化學(xué)反應(yīng) 速率及其影響因素的知識(shí) 高考載體(xx安徽高考T28改編) 　　某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3＋，反應(yīng)的離子方程式為： 　　Cr2O＋3H2C2O4＋8H＋===2Cr3＋＋6CO2↑＋7H2O　ΔH<0 　　某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)424H2O]即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下： 　　在25℃下，控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表： 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 初始pH 廢水樣品體積/mL 草酸溶液體積/mL 蒸餾水體/mL ① 4 60 10 30 ② 5 60 10 30 ③ 5 60 20 20 測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的Cr2O濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。 [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)從圖中可以看出，實(shí)驗(yàn)①中0～t1時(shí)間段的Cr3＋的反應(yīng)速率[v(Cr3＋)]是多少？H2C2O4的反應(yīng)速率[v(H2C2O4)]是多少？ (2)升高溫度，實(shí)驗(yàn)①中，Cr3＋反應(yīng)速率如何變化？ (3)實(shí)驗(yàn)①中加入鐵明礬，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？ (4)實(shí)驗(yàn)②、③中，實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率較實(shí)驗(yàn)②大，其原因是什么？ (5)從圖中可以看出實(shí)驗(yàn)①、②反應(yīng)進(jìn)行的哪一個(gè)快？影響反應(yīng)快慢的因素是什么？ 答案：(1)v(Cr3＋)＝，v(H2C2O4)＝ (2)加快Cr3＋的反應(yīng)速率 (3)加快化學(xué)反應(yīng)速率 (4)H2C2O4的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快 (5)實(shí)驗(yàn)①的反應(yīng)速率快；溶液的酸堿性，pH越小，反應(yīng)速率越快。 1．(xx泰州中學(xué)模擬)反應(yīng)①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH >0， 反應(yīng)②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH<0。若反應(yīng)①在溫度T1下進(jìn)行，反應(yīng)②在溫度T2下進(jìn)行，已知T1>T2 (其他條件均相同)，下面對(duì)兩者反應(yīng)速率大小判斷正確的是(　　) A．反應(yīng)①快　　　　　　　 B．反應(yīng)②快 C．一樣大 D．無(wú)法判斷 解析：選D　影響反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。反應(yīng)①②中反應(yīng)物是不相同的，因此不能比較二者的反應(yīng)速率大小，答案選D。 2．(xx蘇州模擬)下圖所示為800 ℃ 時(shí)A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時(shí)濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結(jié)論是(　　) A．A是反應(yīng)物 B．前2 min A的分解速率為0.1 molL－1min－1 C．達(dá)平衡后，若升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D．反應(yīng)的方程式為：2A(g)2B(g) ＋C(g) 解析：選C　A正確，隨反應(yīng)的進(jìn)行，A的濃度逐漸減小，所以A是反應(yīng)物；B正確，v(A)＝(0.4－0.2)/2＝0.1(molL－1min－1)；C錯(cuò)誤，體現(xiàn)不出溫度對(duì)反應(yīng)平衡的影響；D正確，由物質(zhì)的濃度的變化量可求出，反應(yīng)的方程式為：2A(g)2B(g) ＋C(g)。 3．(xx揚(yáng)中高級(jí)中學(xué)模擬)從下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)所引出的相應(yīng)結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)事實(shí) 結(jié)論 A 其他條件相同，Na2S2O3溶液濃度越大，析出硫沉淀所需時(shí)間越短 當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度化學(xué)反應(yīng)速率加快 B 在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生改變 催化劑一定不參與化學(xué)反應(yīng) C 物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸分別與等質(zhì)量的形狀相同的鋅粒反應(yīng) 反應(yīng)開始速率相同 D 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，把容積縮小一倍 正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率不變 解析：選A　A項(xiàng)，增大反應(yīng)物濃度化學(xué)反應(yīng)速率加快，正確；B項(xiàng)，催化劑參與反應(yīng)，但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，濃度相同的鹽酸和醋酸溶液中起始?xì)潆x子濃度不同，因此開始時(shí)反應(yīng)速率不同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，縮小容積，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，錯(cuò)誤。 4．對(duì)于在一密閉容器中進(jìn)行的下列反應(yīng)：C(s)＋O2(g)CO2(g)下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．將木炭粉碎成粉末狀可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 B．升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 C．增加壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 D．增加木炭的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 解析：選D　A．粉碎木炭可增加表面積，可增加反應(yīng)速率；B.升高溫度，反應(yīng)速率增加；C.對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)增大壓強(qiáng)加快反應(yīng)速率；D.固體物質(zhì)在參加反應(yīng)時(shí)，其濃度可看作為一定值，故加入木炭對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響。 5.一定條件下，溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時(shí)R的降解百分率相等 B．溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越小 C．R的起始濃度越小，降解速率越大 D．在20～25 min之間，pH＝10時(shí)R的平均降解速率為0.04 molL－1min－1 解析：選A　選項(xiàng)A，在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時(shí)R降解百分率相等，A正確；選項(xiàng)B，溶液的酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，由題給信息，無(wú)法得出該結(jié)論，C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D，在20～25 min，pH＝10時(shí)R的平均降解速率為＝410－6molL－1min－1。 6．(xx靖江中學(xué)模擬)化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖所示，計(jì)算反應(yīng)4～8 min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是(　　) A．2.5 μmolL－1min－1和2.0 μmolL－1 B．2.5 μmolL－1min－1和2.5 μmolL－1 C．3.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 D．5.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 解析：選B　4～8 min間化合物Bilirubin的濃度變化為Δc＝10 μmolL－1，則v(Bilirubin)＝＝2.5 μmolL－1min－1；根據(jù)圖示，每隔4 min化合物Bilirubin的濃度減小一半，則16 min時(shí)化合物Bilirubin的濃度為8 min時(shí)濃度的1/4，故16 min時(shí)其濃度為10 μmolL－11/4＝2.5 μmolL－1，B項(xiàng)正確。 7．反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝0.45 molL－1min－1?、趘(B)＝0.6 molL－1s－1?、踲(C)＝0.4 molL－1s－1　④v(D)＝0.45 molL－1s－1 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?　　) A．④>③＝②>①　　　　　　　 B．④<③＝②<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 解析：選A　若將各反應(yīng)速率均轉(zhuǎn)化為以B表示的反應(yīng)速率，且以mol/(Ls)為單位，①、②、③、④表示的速率分別是0.022 5 mol/(Ls)、0.6 mol/(Ls)、0.6 mol/(Ls)、0.675 mol/(Ls)，故A正確。 8.(xx南師附中模擬)一定條件下，Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋的濃度對(duì)乙酸在光照下催化降解速率的影響如圖所示。下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)方案的缺陷之一是未做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn) B．Cu2＋、Mn2＋提高乙酸降解速率的最佳濃度為0.1 molL－1 C．Fe3＋不能提高乙酸降解速率 D．相同條件下，乙酸在Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋作用下的降解速率依次減小 解析：選A　A項(xiàng)，由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯緾u2＋、Mn2＋、Fe3＋的濃度對(duì)乙酸在光照下催化降解速率的影響，所以該實(shí)驗(yàn)不必要做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖像可知，Cu2＋、Mn2＋濃度等于0.1 mol/L時(shí)乙酸的降解速率最快，因此Cu2＋、Mn2＋提高乙酸降解速率的最佳濃度為0.1 molL－1 ，正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖像可知，隨著鐵離子的加入，乙酸降解速率反而降低，這說(shuō)明Fe3＋不能提高乙酸降解速率，正確；D項(xiàng)，根據(jù)圖像可知，銅離子對(duì)乙酸的降解速率提高最大，鐵離子會(huì)降低乙酸的降解速率，因此相同條件下，乙酸在Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋作用下的降解速率依次減小，正確。 9．草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應(yīng)：MnO＋H2C2O4＋H＋―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液與2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。改變的條件如下： 組別 10%硫酸體積/mL 溫度/℃ 其他物質(zhì) Ⅰ 2 20 Ⅱ 2 20 10滴飽和MnSO4溶液 Ⅲ 2 30 Ⅳ 1 20 1 mL蒸餾水 (1)該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。 (2)如果研究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使用實(shí)驗(yàn)________和________(用Ⅰ～Ⅳ表示，下同)；如果研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使用實(shí)驗(yàn)________和________。 (3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅳ，可以研究____________________________________________ 對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入1 mL蒸餾水的目的是____________________。 解析：(1)根據(jù)得失電子守恒列式可得：n(MnO)(7－2)＝n(H2C2O4)2(4－3)，則n(MnO)∶n(H2C2O4)＝2∶5。 (2)研究某一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，要保證其他各條件完全相同。 (3)對(duì)比Ⅰ和Ⅳ，反應(yīng)的溫度、溶液的體積等都相同，僅有c(H＋)不同，故可研究c(H＋)對(duì)反應(yīng)速率的影響。加1 mL水的目的是確保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不變和溶液總體積不變。 答案：(1)2∶5　(2)Ⅰ?、颉、瘛、蟆?3)c(H＋)(或硫酸溶液的濃度)　確保所有實(shí)驗(yàn)中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不變和溶液總體積不變 10．(xx廣州六中)用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素，離子方程式為：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的速率，探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(KMnO4溶液已酸化)： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) A溶液 B溶液 ① 20 mL 0.1 molL－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 molL－1KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 molL－1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 molL－1KMnO4溶液 (1)該實(shí)驗(yàn)探究的是________因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關(guān)系是________＞________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。 (2)若實(shí)驗(yàn)①在2 min末收集了4.48 mL CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在2 min末，c(MnO)＝________ molL－1。(假設(shè)混合溶液體積為50 mL) (3)除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率，本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定________來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。 (4)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率變化如下圖，其中t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物Mn2＋是反應(yīng)的催化劑、②________。 解析：(1)根據(jù)表中所列是數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)探究的是濃度因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。濃度越大反應(yīng)速率越快，生成的CO2的體積越大，即②＞①。 (2)4.48 mL CO2，即0.000 2mol，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，反應(yīng)的MnO是0.000 04 mol，剩余的MnO是0.000 3 mol－0.000 04 mol＝0.000 26 mol，故c(MnO)＝0.005 2 molL－1。 (3)KMnO4是有顏色的，故還可通過(guò)測(cè)定KMnO4溶液完全褪色所需時(shí)間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時(shí)間來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。 (4)升高溫度會(huì)加快反應(yīng)的速率。 答案：(1)濃度　②＞① (2)0.005 2 (3)KMnO4溶液完全褪色所需時(shí)間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時(shí)間 (4)該反應(yīng)放熱 11．(xx許昌一中)氫是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。利用FeO/Fe3O4循環(huán)制氫，已知： H2O(g)＋3FeO(s)Fe3O4(s)＋H2(g) ΔH＝a kJ/mol 2Fe3O4(s)6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝b kJ/mol 下列坐標(biāo)圖分別表示FeO的轉(zhuǎn)化率(圖1 )和一定溫度時(shí)，H2生成速率[細(xì)顆粒(直徑0.25 mm)，粗顆粒(直徑3 mm)](圖2)。 (1)反應(yīng)：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝________(用含a、b代數(shù)式表示)； (2)上述反應(yīng)b＞0，要使該制氫方案有實(shí)際意義，從能源利用及成本的角度考慮，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Ⅱ可采用的方案是：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)900 ℃時(shí)，在兩個(gè)體積均為2.0 L密閉容器中分別投入0.60 mol FeO和0.20 mol H2O(g)，甲容器用細(xì)顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。 ①用細(xì)顆粒FeO和粗顆粒FeO時(shí)，H2生成速率不同的原因是：________； ②細(xì)顆粒FeO時(shí)H2O(g)的轉(zhuǎn)化率比用粗顆粒FeO時(shí) H2O(g)的轉(zhuǎn)化率________(填“大”、“小”或“相等”)； (4)在下列坐標(biāo)圖3中畫出在1 000 ℃、用細(xì)顆粒FeO時(shí)，H2O(g)轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)。 解析：(1)先對(duì)已知熱化學(xué)方程式編號(hào)為①②，觀察發(fā)現(xiàn)①2＋②可得，2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)，其焓變＝①的焓變2＋②的焓變＝(2a＋b) kJ/mol；(2)b＞0，說(shuō)明反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng)，可用廉價(jià)的清潔能源供給熱能或用“太陽(yáng)能”、“風(fēng)能”、“地?zé)崮堋?、“生物能”、“核能”供給熱能；(3)①FeO是反應(yīng)Ⅰ中的固體反應(yīng)物，細(xì)顆粒FeO表面積大，與H2的接觸面積大，反應(yīng)速率快(或“增大接觸面積，加快反應(yīng)速率”、“接觸面積越大，反應(yīng)速率越快”等)；②由于固體物質(zhì)濃度是常數(shù)，F(xiàn)eO的用量和濃度保持不變，將粗顆粒FeO改為細(xì)顆粒FeO，只能加快反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)，因此H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率不變或相等；(4)觀察圖1可得：隨著溫度的升高，F(xiàn)eO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，前者導(dǎo)致平衡向吸熱方向移動(dòng)，后者說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；其他條件保持不變時(shí)，900 ℃→1 000 ℃就是升高溫度，既能加快反應(yīng)速率，又能使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則H2O(g)的轉(zhuǎn)化率由0逐漸增大，至達(dá)到平衡，1 000 ℃時(shí)達(dá)到平衡的時(shí)間比900 ℃時(shí)少，1 000 ℃時(shí)H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率比900 ℃時(shí)小，由此可以畫出水蒸氣的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖。 答案：(1)(2a＋b) kJ/mol (2)用廉價(jià)的清潔能源供給熱能 (3)①細(xì)顆粒FeO表面積大，與H2的接觸面積大，反應(yīng)速率快　②相等 (4) 12．(xx福建高考)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過(guò)量KIO3氧化，當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出，根據(jù)I2析出所需時(shí)間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020 molL－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過(guò)量)酸性溶液40.0 mL混合，記錄10～55 ℃間溶液變藍(lán)時(shí)間，55 ℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如上圖。據(jù)圖分析，下列判斷不正確的是(　　) A．40 ℃之前與40 ℃之后溶液變藍(lán)的時(shí)間隨溫度的變化趨勢(shì)相反 B．圖中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等 C．圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.010－5 molL－1s－1 D．溫度高于40 ℃時(shí)，淀粉不宜用作該實(shí)驗(yàn)的指示劑 解析： 選B　本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí)，意在考查考生對(duì)圖像的分析判斷能力、信息的挖掘能力和知識(shí)的應(yīng)用能力。由題給圖像可知，溫度低于40 ℃時(shí)，溫度升高，溶液變藍(lán)的時(shí)間短，但溫度高于40 ℃時(shí)情況相反，A項(xiàng)正確；因?yàn)閎、c兩點(diǎn)的溫度不同，反應(yīng)速率不可能相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中a點(diǎn)，所用的時(shí)間為80 s，則NaHSO3的反應(yīng)速率為：(0.020 molL－110.0 mL10－3 L/mL)(50 mL10－3 L/mL)80 s＝5.010－5 molL－1s－1，C項(xiàng)正確；由題給條件，55 ℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)可知，所以溫度高于40 ℃時(shí)，淀粉易糊化，不宜作該實(shí)驗(yàn)的指示劑，D項(xiàng)正確。 13．(xx江寧高級(jí)中學(xué)模擬)Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物pCP，探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。 [實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]　控制pCP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298 K或313 K(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表)，設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 (1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? T/K pH c/10－3 molL－1 H2O2 Fe2＋ ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參考 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 ③ 298 10 6.0 0.30 [數(shù)據(jù)處理]　實(shí)驗(yàn)測(cè)得pCP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如上圖。 (2)請(qǐng)根據(jù)上圖實(shí)驗(yàn)①曲線，計(jì)算降解反應(yīng)在50～150 s內(nèi)的反應(yīng)速率： v(pCP)＝________molL－1s－1。 (3)實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過(guò)高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請(qǐng)從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：___________________________ ____________________。 (4)實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是：pH等于10時(shí)，________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來(lái)。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：______________________________。 解析：(1)依題意可知②的實(shí)驗(yàn)溫度為313 K，實(shí)驗(yàn)對(duì)比是建立在其它條件相同前提下，故pH應(yīng)與①的相同。若改變pH，其它條件不變可探究溶液pH對(duì)反應(yīng)速率的影響。 (2)實(shí)驗(yàn)①曲線中，50～150 s時(shí)。 Δc(pCP)＝1.210－3 molL－1－0.410－3 molL－1＝0.810－3 molL－1，所以v(pCP)＝＝8.010－6 molL－1s－1。 (3)在降解反應(yīng)中，H2O2新產(chǎn)生的自由基起氧化作用，溫度過(guò)高，H2O2因熱穩(wěn)定性差而分解，導(dǎo)致降解反應(yīng)速率下降。 (4)由曲線③可知，pH＝10時(shí)，c(pCP)基本不變，反應(yīng)趨于停止。 (5)由(4)得到啟示：在pH＝10溶液中，反應(yīng)速率趨于零，可將所取樣加入NaOH溶液中(使pH＝10)；化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度降低而降低，故亦可用迅速大幅降溫法。 答案：(1) 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? T/K pH c/10－3 molL－1 H2O2 Fe2＋ ① ② 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 (2)8.010－6 (3)過(guò)氧化氫在溫度過(guò)高時(shí)迅速分解 (4)反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止) (5)將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH約為10(或?qū)⑺悠敷E冷等其他合理答案均可) 第二單元化學(xué)平衡狀態(tài)__化學(xué)平衡的移動(dòng) 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。 2.理解化學(xué)平衡的含義。 3.理解濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。 4.認(rèn)識(shí)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。 一、化學(xué)平衡 1．可逆反應(yīng) 在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。 2．化學(xué)平衡狀態(tài) (1)定義：一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。 (2)建立過(guò)程： (3)特征： 二、化學(xué)平衡的移動(dòng) 1．概念 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之改變，從而在一段時(shí)間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由舊平衡向新平衡的變化過(guò)程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。 2．過(guò)程 3．化學(xué)平衡移動(dòng)方向與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系 (1)v正＞v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 (2)v正＝v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動(dòng)。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 4．影響化學(xué)平衡的因素 (1)若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下： 改變的條件(其他條件不變) 化學(xué)平衡移動(dòng)的方向 濃度 增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度 向正反應(yīng)方向移動(dòng) 減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度 向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 壓強(qiáng)(對(duì)有氣體參加的反應(yīng)) 反應(yīng)前后氣體體積改變 增大壓強(qiáng) 向體積減小的方向移動(dòng) 減小壓強(qiáng) 向體積增大的方向移動(dòng) 反應(yīng)前后氣體體積不變 改變壓強(qiáng) 平衡不移動(dòng) 溫度 升高溫度 向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng) 降低溫度 向放熱反應(yīng)方向移動(dòng) 催化劑 同等程度改變v正、v逆，平衡不移動(dòng) (2)勒夏特列原理： 如果改變影響化學(xué)平衡的條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)之一，平衡將向著減弱這種改變的方向移動(dòng)。 1.甲：2H2＋O22H2O、 乙：NH4ClNH3＋HCl、 丙：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O、 丁：CH3COONa＋H2OCH3COOH＋NaOH 四個(gè)反應(yīng)中哪些屬于可逆反應(yīng)，哪些不是？請(qǐng)總結(jié)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)。 答案：丙、丁屬于可逆反應(yīng)，甲、乙不屬于可逆反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)條件不同?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)有： (1)正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同。 (2)在可逆反應(yīng)體系中，反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同時(shí)存在，即反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，生成物也不能全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物。 (3)能量轉(zhuǎn)化可逆。若正反應(yīng)是吸(或放)熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)是放(或吸)熱反應(yīng)。 (4)對(duì)于可逆反應(yīng)，可以通過(guò)改變反應(yīng)條件，使之向著人們需要的反應(yīng)方向最大限度的進(jìn)行。 2．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)溫度改變，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。(　　) (2)只要v(正)增大，平衡一定正向移動(dòng)。(　　) (3)不論恒溫恒容，還是恒溫恒壓容器，加入稀有氣體，平衡皆發(fā)生移動(dòng)。(　　) (4)起始加入原料的物質(zhì)的量相等，則各種原料的轉(zhuǎn)化率一定相等。(　　) (5)通過(guò)改變一個(gè)條件使某反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率一定增大。(　　) 提示：(1)√ (2)　平衡正向移動(dòng)，條件v(正)＞v(逆)。v(正)增大，不一定存在v(正)＞v逆。 (3)　恒溫恒容，加入稀有氣體平衡不移動(dòng)。 (4)　由于轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量不一定相等，故轉(zhuǎn)化率不一定相等。 (5)　若增加某一反應(yīng)物的物質(zhì)的量使平衡右移，則其轉(zhuǎn)化率會(huì)減小。 3．下列說(shuō)法可以證明H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。 ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)，生成n mol HI ②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂 ③百分含量w(HI)＝w(I2) ④反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI