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专题九化学反应速率化学平衡
[考纲要求] 、反应速率的定量表示方法。、生活和科学研究领域中的重要作用。。;了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。、生活和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学反应速率及其影响因素的深度剖析
1. “一式”的剖析与应用
化学反应速率是表示反应进行快慢的物理量,它用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。计算公式如下:v(B)==
用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点:
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)对于可逆反应,通常所计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。(注:总反应速率也可理解为净速率)。
2. 外界条件对化学反应速率影响的深度剖析
(1)纯液体和固体浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面的大小发生变化,故影响反应速率。
(2)对于固体、液体物质,由于压强改变时对它们的体积影响很小,因而压强对它们浓度的影响可看作不变,压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。
(3)升高温度,不论吸热还是放热反应,也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。
(4)用催化剂催化的反应,由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才能达到最大,故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。
(5)对于有气体参与的化学反应,有以下几种情况:
①恒温时,压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。
②恒温时,对于恒容密闭容器:
(压强也增大)反应速率加快。
“惰性”气体总压强增大反应物浓度未改变―→反应速率不变。
③恒温恒压时
充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。
题组一化学反应速率的计算
1. [2013·重庆理综,11(1)]化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中***盐的污染。
催化反硝化法中,H2能将NO还原为N2。25 ℃时,反应进行10 min,溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________________________________________________________。
②上述反应的离子方程式为_________________________________________________,
其平均反应速率v(NO)为________ mol·L-1·min-1。
③还原过程中可生成中间产物NO,写出3种促进NO水解的方法_________________________________。
2. 苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是
C8H10(g)C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125 kJ·mol-1
某温度下, mol苯乙烷充入2 L真空密闭容器中发生反应,测定不同时间该容器内物质的物质的量,得到数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
n(C8H10)/mol



n2
n3
n(C8H8)/mol


n1


当反应进行到20 min时,该段时间内H2的平均反应速率是___________________。
答案 v(H2)== 5 mol·L-1·min-1
失误防范
化学反应速率计算的常见错误:
(1)不注意容器的体积;
(2)漏写单位或单位写错;
(3)忽略有效数字。
题组二控制变量探究影响化学反应速率的因素
3. (2013·安徽理综,28)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实