專題九化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡(已修改)
2025-06-19 13:52 本頁(yè)面
【正文】 專題九 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡[考綱要求] 、反應(yīng)速率的定量表示方法。、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。；了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?？键c(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素的深度剖析1． “一式”的剖析與應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率是表示反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，它用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。計(jì)算公式如下：v(B)＝＝用上式進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計(jì)算時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。(2)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是即時(shí)速率，且計(jì)算時(shí)取正值。(3)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)，數(shù)值可能不同，但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(4)對(duì)于可逆反應(yīng)，通常所計(jì)算的是正、逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，總反應(yīng)速率為零。(注：總反應(yīng)速率也可理解為凈速率)。2． 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的深度剖析(1)純液體和固體濃度視為常數(shù)，它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小發(fā)生變化，故影響反應(yīng)速率。(2)對(duì)于固體、液體物質(zhì)，由于壓強(qiáng)改變時(shí)對(duì)它們的體積影響很小，因而壓強(qiáng)對(duì)它們濃度的影響可看作不變，壓強(qiáng)對(duì)無(wú)氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率無(wú)影響。(3)升高溫度，不論吸熱還是放熱反應(yīng)，也不論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都增大。(4)用催化劑催化的反應(yīng)，由于催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應(yīng)速率才能達(dá)到最大，故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍。(5)對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，有以下幾種情況：①恒溫時(shí)，壓縮體積壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)速率加快。②恒溫時(shí)，對(duì)于恒容密閉容器：a．充入氣體反應(yīng)物氣體反應(yīng)物濃度增大(壓強(qiáng)也增大)反應(yīng)速率加快。b．充入“惰性”氣體總壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度未改變―→反應(yīng)速率不變。③恒溫恒壓時(shí)充入“惰性”氣體體積增大氣體反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減小。題組一 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算1． [2013重慶理綜，11(1)]化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。催化反硝化法中，H2能將NO還原為N2。25 ℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行10 min，溶液的pH由7變?yōu)?2。①N2的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______________________________________________________。②上述反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________，其平均反應(yīng)速率v(NO)為_(kāi)_______ molL－1min－1。③還原過(guò)程中可生成中間產(chǎn)物NO，寫出3種促進(jìn)NO水解的方法_________________________________。2． 苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8)，其反應(yīng)原理是C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g) ΔH＝＋125 kJmol－1某溫度下， mol苯乙烷充入2 L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間/min010203040n(C8H10)/moln2n3n(C8H8)/moln1當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20 min時(shí)，該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是___________________。答案 v(H2)＝＝ 5 molL－1min－1失誤防范化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的常見(jiàn)錯(cuò)誤：(1)不注意容器的體積；(2)漏寫單位或單位寫錯(cuò)；(3)忽略有效數(shù)字。題組二 控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素3． (2013安徽理綜，28)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＋。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：(1)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)，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)初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL①4601030②5601030③560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。(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。(3)實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明________；實(shí)驗(yàn)①中0～t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3＋)＝________molL－1min－1(用代數(shù)式表示)。(4)該課題組對(duì)鐵明礬[Al2Fe(SO4)424H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：Fe2＋起催化作用；假設(shè)二：________；假設(shè)三：________；……(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。[除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SOFeSOK2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的濃度可用儀器測(cè)定]實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過(guò)程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論4． 某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速的影響”。(1)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，當(dāng)溶液中的KMnO4耗盡后，溶液紫色將褪去。為確保能觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)________。(2)為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)溫度/℃H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液H2OV/mLc/molL－1V/mLc/molL－1V/mL①250②25x表中x＝________ mL，理由是_____________________________________________。(3)已知50 ℃時(shí)，濃度c(H2C2O4)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖示，若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫出25 ℃時(shí)c(H2C2O4)隨t的變化曲線示意圖。思想歸納控制變量思想是中
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