高中第一单元 化学反应速率课后作业题

这是一份高中第一单元 化学反应速率课后作业题，共6页。
(教师独具)答案：①自发进行　②较低温度　③较高温度　④不能　⑤v增大　⑥v增大　⑦c增大　⑧v增大　⑨温度　浓度、压强　⑪程度　⑫方向　⑬转化率　⑭浓度　⑮不变　⑯正反应　⑰逆反应　⑱吸热　⑲放热　⑳正反应方向　逆反应方向　减小　增大化学反应速率与化学平衡的关系1.压强对化学反应速率和化学平衡的影响压强对化学反应速率和化学平衡存在影响，是因为改变压强时改变了反应混合物中各种气体的浓度。因此，当反应物中有气体时，其反应速率随之改变。如对于可逆反应，当反应物中有气体时，增大压强，正反应速率增大；当生成物(逆反应的反应物)中有气体时，增大压强，逆反应速率增大。正、逆反应速率增大的程度分别取决于反应物和生成物中气态物质的化学计量数大小。因此，对于一个非等体积的气态反应，改变压强，因为正反应速率与逆反应速率改变的程度不同，必定导致化学平衡发生移动。对于非气态反应，若仅是固体、液体或者溶液中进行的反应，因压强的改变几乎不能改变反应混合物中各组分的浓度，因此反应速率不变，化学平衡不移动。对于气体分子数不变的气态反应，改变压强，正、逆反应速率改变(增大或减小)的程度相等，因此化学平衡也不移动。如果向恒容密闭容器中充入与反应无关的气体，虽然压强增大，但是反应混合物中各组分的浓度没有改变，因此反应速率不变，化学平衡不移动。如果保持容器的压强不变，向容器中充入与反应无关的气体(容器体积增大)，因为反应混合物中各气体的浓度减小，使反应速率减小，若是气体分子数不等的气态反应，化学平衡会向气体分子数增大的方向移动。2．外界条件对反应速率的影响与化学平衡的移动错误1：化学平衡向正反应方向移动一定是正反应速率增大，逆反应速率减小。正确观点：正反应速率增大，逆反应速率减小，则化学平衡一定向正反应方向移动。但是，化学平衡向正反应方向移动，也可以是正、逆反应速率都增加(或都减小)，只是正反应速率增加(或减小)的程度不同于逆反应速率增加(或减小)的程度。只要v(正)>v(逆)，平衡就向正反应方向移动。错误2：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，是因为升温时，吸热反应速率增大，放热反应速率减小。正确观点：升高温度，吸热反应速率和放热反应速率都增大，但吸热反应速率增大的程度大，所以平衡向吸热反应方向移动。同理，降低温度，吸热反应速率和放热反应速率都减小，但放热反应速率减小的程度小，吸热反应速率减小的程度大，因此平衡向放热反应方向移动。错误3：增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，是因为气体分子数减小方向的反应速率增大，而气体分子数增大方向的反应速率减小。正确观点：增大压强，气体分子数增大方向的反应速率和气体分子数减小方向的反应速率都增大，但气体分子数减小方向的反应速率增大的程度大，所以平衡向气体分子数减小的方向移动。1．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH＜0。若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是(　　)A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变D　[解题的关键是掌握影响化学反应速率的因素以及化学平衡常数仅与温度有关。该反应中S为液态，反应前后气体的物质的量改变，在恒容容器中进行该反应，平衡前随着反应的进行压强一直在改变，A项错误；反应中S为液态，其量的变化不影响反应速率，B项错误；该反应的正反应是放热反应，升温后平衡逆向移动，SO2的转化率减小，C项错误；平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变反应物的转化率，平衡常数不变，D项正确。]2.已知某可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图。下列叙述正确的是(　　)A．正反应为吸热反应B．降低温度，正反应速率增大C．a＋b<c＋dD．增大压强，B转化率增大D　[温度升高，C的体积分数降低，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；降低温度，正反应速率和逆反应速率都减小；从p1→p2，压强增大，C的体积分数升高，平衡向正反应方向移动，正反应方向为气体体积减小的方向，a＋b>c＋d；增大压强，平衡向正反应方向移动，B转化率增大。]化学平衡常数的应用1.正确书写化学平衡常数的数学表达式对于反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)K＝(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数表达式，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。(2)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。2．正确理解化学平衡常数的意义(1)化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。K>105时，可以认为该反应已经进行完全。(2)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。温度一定时，浓度的变化、压强的变化、固体颗粒大小(接触面积)的变化、催化剂的使用等均不改变化学平衡常数。3．熟练掌握化学平衡常数的应用(1)判断可逆反应的状态：用任意状态的生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值与K比较，(2)判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；K值减小，则正反应为放热反应。(3)用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等。3．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示：T/℃7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是(　　)A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)B．上述反应的正反应是放热反应C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应达到平衡状态D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1 000 ℃C　[平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应是放热反应，B项正确；利用化学反应方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.6，所以D项正确。]4．25 ℃时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示，已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大。图1　　　　　　　　　图2t2～t3t4～t5t5～t6t7～t8K1K2 K3K4(1)根据图1数据，写出该反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________。此反应的平衡常数表达式K＝________。从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为______________________________。(2)在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是________________________________________________________________________。(3)如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4之间的关系为____________(用“>”“<”或“＝”连接)。A的转化率最大的一段时间是______。解析：(1)由图1中曲线变化情况可知：A和B是反应物，C是生成物，再由物质的量的变化值可得化学计量数之比。(2)已知反应达平衡后，降低温度，A的转化率将增大，说明正反应是放热反应。在5～7 min内，K值不变，说明平衡移动不是由温度变化引起的，因此此处改变的条件只能是增大压强。(3)根据速率－时间图象分析，t3时改变的条件是升温，t5时改变的条件是使用催化剂，t6时改变的条件是减压，因此有K1>K2＝K3＝K4。  由于t3、t6时条件的改变均导致化学平衡逆向移动，因此A的转化率最大的一段时间是t2～t3。答案：(1)A(g)＋2B(g)2C(g)　　0.05 mol·L－1·min－1　(2)增大压强(或缩小容器体积)　(3)K1>K2＝K3＝K4　t2～t3