高考化学二轮复习化学反应原理题突破06 反应原理综合题(课件精讲) (含解析)
展开1.化学反应速率基础知识对于反应mA(g)+nB(g)===cC(g)+dD(g)
2.化学反应速率拓展:
(2)特殊情况:V(B)=
1.[2015·广东理综改编]一定条件下测得反应2HCl(g)+ Cl2(g)+H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下:
计算2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以ml·min-1为单位,写出计算过程)。
2.工业制硫酸的过程中,SO2(g)转化为SO3(g)是一步关键步骤。(1)550 ℃时,向一恒温恒容的容器内充入2 ml SO2(g)与1 ml O2(g)进行上述反应,测得SO2(g)浓度随时间变化如图甲所示,则该温度下反应从开始到平衡氧气的平均反应速率v(O2)=___________________。
0.016 ml·L-1·min-1
若在起始时总压为p0 kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,而气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数,则10 min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=______ kPa·min-1。
(2)改变温度,在1 L的恒温容器中,反应过程中部分数据见下表:
提醒:三段式法是平衡相关计算中的经典
三段为:起始、转化(变化)、平衡;所选用的物理量通常为:n、C、P
1.内因——活化能活化能是指为了能发生化学反应,普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量,即活化分子比普通分子所多出的那部分能量。相同条件下,不同化学反应的速率不同,主要是内因——活化能大小不同所致,活化能小的化学反应速率快,活化能大的反应速率慢。(反应热为正、逆反应活化能的差值)
3.化学反应速率的影响因素
2.外因相同的化学反应,在不同条件下,化学反应速率不同,主要原因是外因——浓度、压强、温度、催化剂、光照、接触面积等因素不同所致。(1)浓度(c):增大(减小)反应物浓度→单位体积内活化分子数目增加(减少),活化分子百分数不变→有效碰撞频率提高(降低)→化学反应速率加快(减慢)。(2)压强(p):对于气相反应来说,增大(减小)压强→相当于减小(增大)容器容积→相当于增大(减小)反应物的浓度→化学反应速率加快(减慢)。
(3)温度(T):升高(降低)温度→活化分子百分数增大(减小)→有效碰撞频率提高(降低)→化学反应速率加快(减慢)。(4)催化剂添加催化剂→降低反应的活化能→活化分子百分数增大→有效碰撞频率提高→化学反应速率加快。
①添加催化剂,降低活化能,化学反应速率加快,但不影响反应热(不影响平衡)。
②催化剂的选择性:对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂还具有大幅度提高目标产物在最终产物中比率的作用。
③注意催化剂的活性受温度的影响(尤其是酶)
④添加催化剂能改变反应的路径,如乙醇的氧化实验,该实验的总反应为2CH3CH2OH+O2―→2CH3CHO+2H2O,活化能为E总;使用铜丝作催化剂将一步反应改变为两步反应,第一步反应为2Cu+O2 2CuO,活化能为E1;第二步反应为CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,活化能为E2;由于E1
1.[2018·全国卷Ⅱ,27(2)]CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·ml-1反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
①由上表判断,催化剂X_____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________________________________________________________________________________
催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对较小,
2.[2018北京卷]近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
3.N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:第一步 I2(g) 2I(g) (快反应)第二步 I(g)+N2O(g)―→N2(g)+IO(g) (慢反应)第三步 IO(g)+N2O(g)―→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)实验表明,含碘时N2O的分解速率方程v=k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是______(填字母)。A.I2浓度与N2O分解速率无关B.第二步对总反应速率起决定作用C.第二步活化能比第三步小D.IO为反应的中间产物
1.化学平衡状态标志(1)“三关注”:一要关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器;二要关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;三要关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。(2)判断技巧:①等:V(正)=V(逆)②定:变量不变(平衡前变化的物理量不再改变)
例:在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:a.混合气体的压强、b.混合气体的密度、c.混合气体的总物质的量、d.混合气体的平均相对分子质量、e.混合气体的颜色、f.各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、g.某种气体的百分含量①能说明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是_____(填字母,下同)。②能说明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是_____。③能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是_______。④能说明C(s)+CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是_______。⑤能说明A(s)+2B(g) C(g)+D(g)达到平衡状态的是______。⑥能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是_____。⑦能说明5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是_____。
(2)依据浓度商(Q)规则判断通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。①若Q>K,平衡逆向移动;②若Q=K,平衡不移动;③若Q<K,平衡正向移动。
3.理解不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后,无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化,则平衡不移动。如对于H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),由于反应前后气体的分子总数不变,外界压强增大或减小时,平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应,压强改变,平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,所以催化剂不会影响化学平衡。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。a.溶液的pH不再变化d.c(I-)=y ml·L-1
②tm时,v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆______tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________________________________。
在一恒容密闭容器中通入a ml A、b ml B发生反应aA(g)+bB(g) cC(g),达到平衡后,改变下列条件,分析转化率的变化情况:(1)再通入b ml B,α(A)增大,α(B)减小。(2)再通入a ml A、b ml B:(与原A、B原投料比相等)若a+b>c,α(A)增大、α(B)增大;若a+b=c,α(A)不变、α(B)不变;若a+b<c,α(A)减小、α(B)减小
4.关于转化率的特殊分析
等比:分析转化率时看做增大压强
(3)若在密闭容器中通入cmlC发生上述反应,平衡后再加入XmlC,则C的转化率:若a+b>c,α(c)减小;若a+b=c,α(c)不变;若a+b<c,α(c)增大
改变唯一反应物:分析转化率时看做增大压强
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