1.错误地认为只要增大压强,化学反应速率一定增大。
实际上反应在密闭固定容积的容器中进行,若充入氦气(或不参与反应的气体),压强增大,但参与反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;若反应在密闭容积可变的容器中进行,充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变,相当于参与反应的各物质的浓度减小,反应速率减小。
2.不能正确区分外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响趋势。
如对ΔH<0的反应,升高温度,平衡逆向移动,正、逆反应速率都增大,并不是只增大逆反应速率,只是逆反应速率增大的程度大于正反应速率;工业合成氨中,移出部分氨气(平衡右移),在移出氨气时刻,正反应速率瞬间不变,逆反应速率减小。
[B组 考试能力过关]
4.COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):
(1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)________T(8)(填“<”“>”或“=”)。
(2)比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小________。
(3)比较反应物COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小:v(5~6)________v(15~16)(填“<”“>”或“=”),原因是______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 解析 (1)2 min和8 min时反应都处于平衡状态,在4 min时生成物浓度都增大,反应物浓度减小,则改变的条件是升高温度,故T(2)<T(8)。
(2)分析图像表示的意义,根据图像可得出平均反应速率为v(5~6)>v(2~3)=
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v(12~13)。
(3)分析图像可知反应在5~6 min和15~16 min时,反应温度相同,因为在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大,故v(5~6)>v(15~16)。 答案 (1)< (2)v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)
(3)> 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大 5.在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为________mol。 ②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图1)。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________; 当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是_____________________________________________________________________。 解析 ①反应时NH3中N由-3价升高到0价,NO2中N由+4价降低到0价,24
反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O,则生成1 mol N2,转移电子7mol。②迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大;温度高于
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380 ℃,催化剂活性下降,且NH3与O2反应生成了NO。 24
答案 ①7
②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大 催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO
[A级 全员必做题]
1.以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法,其中不正确的是( )
A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率 B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外部因素也会对化学反应速率产生影响
D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益
解析 化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题,不能指导提高原料的转化率和生成物的产率。 答案 A
2.升高温度时,化学反应速率加快原因的合理解释是( ) A.该化学反应的过程是吸热的 B.该化学反应的过程是放热的
C.分子运动速率加快,使反应物分子的碰撞机会增多
D.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多
解析 无论反应是吸热反应还是放热反应,升高温度,化学反应速率均增大,A、B两项错误;升高温度,反应物的分子的能量增加,活化分子百分数增加,单位体积内活化分子总数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,C项错误,D项正确。 答案 D
3.(2024·太原模拟)在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+高温
3H2(g)=====W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是( )
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A.增加H2O(g)的量,消耗H2的速率不变 B.将容器的体积缩小一半,其反应速率加快 C.保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变 D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)的生成速率减慢
解析 增加H2O(g)的量,容器体积会增大,H2的浓度会瞬间减小,则消耗H2的速率瞬间减小,A项错误;将体积缩小,氢气的浓度增大,反应速率加快,B项正确;体积不变,充入氩气,H2、H2O(g)的浓度不变,反应速率不变,C项正确;压强不变,充入氖气,体积增大,H2、H2O(g)的浓度减小,反应速率减慢,D项正确。 答案 A
4.(2024·福建厦门质检,7)2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO2===2VO2+SO3(快),4VO2+O2===2V2O5(慢)。 下列说法中正确的是( ) A.反应速率主要取决于V2O5的质量 B.VO2是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198 kJ·mol-1 D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
解析 由反应机理可知,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但主要取决于催化剂V2O5的表面积,A、B项错误;ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198 kJ·mol-1,所以逆反应的活化能大于198 kJ·mol-1,C项正确;使用催化剂可以显著提高反应速率,增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高),D项错误。 答案 C
5.NH3和纯净的O2在一定条件下发生如下反应: 4NH3(g)+3O2(g
2N2(g)+6H2O(g)
现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正
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确的是( )
A.v(N2)=0.125 mol·L-1·min-1 B.v(H2O)=0.375 mol·L-1·min-1 C.v(O2)=0.225 mol·L-1·min-1 D.v(NH3)=0.250 mol·L-1·min-1 解析 设4 min时,生成6x mol H2O(g)
6x据题意,则有:=0.4 解得:x=0.5
7+x则4 min内H2O的变化浓度为
3 mol
Δc(H2O)=2 L=1.5 mol·L-1
1.5 mol·L-1
v(H2O)=4 min=0.375 mol·L-1·min-1,
再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比,可得各物质表示的反应速率分别为
v(N2)=0.125 mol·L-1·min-1, v(NH3)=0.250 mol·L1·min1,
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-
v(O2)=0.187 5 mol·L-1·min-1。 答案 C
6.(2024·合肥模拟)三氯乙烯(C2HCl3)是地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去,发生反应如下: 2KMnO4+C2HCl3===2KCl+2CO2↑+2MnO2↓+HCl
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