《化学反应的速率和限度》常见考点分析
《化学反应的速率和限度》是中学化学理论中的主要内容,也是高考考查的热点素材,为帮助同学们更好地掌握有关知识,下面将其常考题型归类分析如下,供参考。
考点一、化学反应速率的有关计算 常见问题类型包括:根据公式求算反应速率或反应经历的时间或物质浓度、比较反应速率快慢、判断不同物质反应速率的相互关系等。
例1 将气体A 、B 置于容积为2L 的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+ 2D(g),反应进行到10 s末,测得A 的物质的量为1.8 mol,B 的物质的量为0.6 mol,C 的物质的量为0.8 mol,则:
⑴用生成物C 的浓度增加来表示该反应的速率为: ;
⑵用生成物A 的浓度减少来表示该反应的速率为: ;
⑶反应前A 、B 的物质的量浓度分别是: 、 。 ⑷10s 末,生成物D 的浓度为 。
解析:反应进行到10 s末,测得A 的物质的量为1.8 mol,B 的物质的量为0.6 mol,C 的物质的量为0.8 mol,由反应方程式及“三段式”得各物质在不同阶段的物质的量的关系为:
3A(g) +
B(g) 2C(g) + 2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 0.8 0.8
10s 末量(mol) 1.8 0.6 0.8 0.8
然后依次为据,求解各个问题。
⑴υ(C)=△c (C)/△t=0.8 mol/(2 L×10 s)=0.04 mol/(L•s) 。
⑵用反应物A 的浓度减少来表示该反应的速率=1.2 mol/(2 L×10 s)=0.06mol/(L•s) 。 ⑶反应前A 的物质的量为1.2 mol+1.8 mol=3 mol,则反应前A 的物质的量浓度是3 mol/2 L=1.5mol/L。同理可求反应前B 的物质的量浓度是1 mol/2 L=0.5mol/L。
⑷反应生成D 的物质的量为0.8 mol,其浓度=0.8 mol/2 L=0.4mol/L。
考点二、影响化学反应速率的因素 主要是外因因素的分析,如温度、浓度、压强、催化剂及其它因素等对反应速率的影响,有措施选择、图像分析、条件的选择或判断等类型的问题。
例2 用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体,请回答:
⑴实验过程如下图所示,分析判断________段化学反应速率最快,______段收集的氢气最多。这段反应速率最快的原因是 。
A .蒸馏水 B .氯化钠固体 C .氯化钠溶液 D .浓盐酸 E .降低温度 ⑷EF 段产生H 2的反应速率为 mL•min1。 –
解析:⑴根据纵坐标的高低判断收集气体的多少,纵坐标越高,收集的气体越大,所以是EF 段;根据图象斜率判断反应速率的大小,斜率越大,反应速率越快,所以是EF 段。
⑵影响EF 段速率变化主要因素是:该反应是放热反应,温度越高,反应速率越快,所以温度的改变是改变反应速率的主要原因;影响FG 段速率变化主要因素是:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,浓度越小,反应速率越小,所以浓度的改变是改变反应速率的主要原因;
⑶反应物的浓度越大,反应速率越快,所以只要使反应物浓度变小即可。加蒸馏水,盐酸浓度变小,反应速率减小,故A 项正确;加氯化钠固体,盐酸浓度不变,反应速率不变,故B 项错误;加氯化钠溶液,溶液体积增大,盐酸浓度降低,反应速率减小,故C 项正确;加浓盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,故D 项错误;温度降低,化学反应速率减小,故E 项正确。
⑷观察图像中的数据,知υ=△V/△t=14 mL/2 min=7.0 mL•min1。 –
答案:⑴EF (2分),EF (2分),因该反应是放热反应,这段反应温度高,速率快 ⑵该反应是放热反应,温度升高,反应速率加快 随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小 ⑶ACE ⑷7.0
考点三、化学平衡的建立 涉及知识点包括:可逆反应的判断、化学平衡状态的判断、化学平衡特征的分析、图像分析、平衡时物质浓度的可能性分析等。
例3 硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,接触氧化的反应式为:2SO 2+O2500 ℃2SO 3。下列说法中不正确的是( )
A .该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B .达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零
C .一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等
D .在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
解析:对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能进行到一定程度。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时,反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然进行着。答案为B 。
考点四、反应速率的限度 常考知识点主要有:判断可逆反应达到限度的标志、图像分析、有关化学反应限度的简单计算,如计算反应物的转化率、某组分的体积分数等。
例4 能够说明H 2(g)+I2(g)2HI(g)(HI为无色气体) 已达平衡状态的是( )
A .一个H –H 键断裂的同时有一个H –I 键形成
B .v (正) (H2)=v (逆) (HI)时的状态
C .恒温恒容时,反应混合物总质量保持不变的状态 催化剂
D .恒温恒容时,体系的颜色不再发生变化的状态
解析:A 项表示的断键方向是同一方向且反应速率也不等;B 项中的速率应是v (正) (H2)= 2v (逆) (HI)时为平衡状态:依据质量守恒定律,化学反应前后反应混合物总质量不论是否达到平衡状态,均保持不变,故C 项不能说明是平衡状态;D 项中体系的颜色不再发生变化,说明I 2的量(或浓度) 不变,此时为平衡状态。答案为D 。
《化学反应的速率和限度》常见考点分析
《化学反应的速率和限度》是中学化学理论中的主要内容,也是高考考查的热点素材,为帮助同学们更好地掌握有关知识,下面将其常考题型归类分析如下,供参考。
考点一、化学反应速率的有关计算 常见问题类型包括:根据公式求算反应速率或反应经历的时间或物质浓度、比较反应速率快慢、判断不同物质反应速率的相互关系等。
例1 将气体A 、B 置于容积为2L 的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+ 2D(g),反应进行到10 s末,测得A 的物质的量为1.8 mol,B 的物质的量为0.6 mol,C 的物质的量为0.8 mol,则:
⑴用生成物C 的浓度增加来表示该反应的速率为: ;
⑵用生成物A 的浓度减少来表示该反应的速率为: ;
⑶反应前A 、B 的物质的量浓度分别是: 、 。 ⑷10s 末,生成物D 的浓度为 。
解析:反应进行到10 s末,测得A 的物质的量为1.8 mol,B 的物质的量为0.6 mol,C 的物质的量为0.8 mol,由反应方程式及“三段式”得各物质在不同阶段的物质的量的关系为:
3A(g) +
B(g) 2C(g) + 2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 0.8 0.8
10s 末量(mol) 1.8 0.6 0.8 0.8
然后依次为据,求解各个问题。
⑴υ(C)=△c (C)/△t=0.8 mol/(2 L×10 s)=0.04 mol/(L•s) 。
⑵用反应物A 的浓度减少来表示该反应的速率=1.2 mol/(2 L×10 s)=0.06mol/(L•s) 。 ⑶反应前A 的物质的量为1.2 mol+1.8 mol=3 mol,则反应前A 的物质的量浓度是3 mol/2 L=1.5mol/L。同理可求反应前B 的物质的量浓度是1 mol/2 L=0.5mol/L。
⑷反应生成D 的物质的量为0.8 mol,其浓度=0.8 mol/2 L=0.4mol/L。
考点二、影响化学反应速率的因素 主要是外因因素的分析,如温度、浓度、压强、催化剂及其它因素等对反应速率的影响,有措施选择、图像分析、条件的选择或判断等类型的问题。
例2 用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体,请回答:
⑴实验过程如下图所示,分析判断________段化学反应速率最快,______段收集的氢气最多。这段反应速率最快的原因是 。
A .蒸馏水 B .氯化钠固体 C .氯化钠溶液 D .浓盐酸 E .降低温度 ⑷EF 段产生H 2的反应速率为 mL•min1。 –
解析:⑴根据纵坐标的高低判断收集气体的多少,纵坐标越高,收集的气体越大,所以是EF 段;根据图象斜率判断反应速率的大小,斜率越大,反应速率越快,所以是EF 段。
⑵影响EF 段速率变化主要因素是:该反应是放热反应,温度越高,反应速率越快,所以温度的改变是改变反应速率的主要原因;影响FG 段速率变化主要因素是:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,浓度越小,反应速率越小,所以浓度的改变是改变反应速率的主要原因;
⑶反应物的浓度越大,反应速率越快,所以只要使反应物浓度变小即可。加蒸馏水,盐酸浓度变小,反应速率减小,故A 项正确;加氯化钠固体,盐酸浓度不变,反应速率不变,故B 项错误;加氯化钠溶液,溶液体积增大,盐酸浓度降低,反应速率减小,故C 项正确;加浓盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,故D 项错误;温度降低,化学反应速率减小,故E 项正确。
⑷观察图像中的数据,知υ=△V/△t=14 mL/2 min=7.0 mL•min1。 –
答案:⑴EF (2分),EF (2分),因该反应是放热反应,这段反应温度高,速率快 ⑵该反应是放热反应,温度升高,反应速率加快 随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小 ⑶ACE ⑷7.0
考点三、化学平衡的建立 涉及知识点包括:可逆反应的判断、化学平衡状态的判断、化学平衡特征的分析、图像分析、平衡时物质浓度的可能性分析等。
例3 硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,接触氧化的反应式为:2SO 2+O2500 ℃2SO 3。下列说法中不正确的是( )
A .该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B .达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零
C .一定条件下,向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等
D .在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
解析:对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能进行到一定程度。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相等,即达到平衡,此时,反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、逆反应都依然进行着。答案为B 。
考点四、反应速率的限度 常考知识点主要有:判断可逆反应达到限度的标志、图像分析、有关化学反应限度的简单计算,如计算反应物的转化率、某组分的体积分数等。
例4 能够说明H 2(g)+I2(g)2HI(g)(HI为无色气体) 已达平衡状态的是( )
A .一个H –H 键断裂的同时有一个H –I 键形成
B .v (正) (H2)=v (逆) (HI)时的状态
C .恒温恒容时,反应混合物总质量保持不变的状态 催化剂
D .恒温恒容时,体系的颜色不再发生变化的状态
解析:A 项表示的断键方向是同一方向且反应速率也不等;B 项中的速率应是v (正) (H2)= 2v (逆) (HI)时为平衡状态:依据质量守恒定律,化学反应前后反应混合物总质量不论是否达到平衡状态,均保持不变,故C 项不能说明是平衡状态;D 项中体系的颜色不再发生变化,说明I 2的量(或浓度) 不变,此时为平衡状态。答案为D 。