高中化学复习知识点温度对化学反应速率的影响.docx
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高中化学复习知识点温度对化学反应速率的影响
高中化学复习知识点:
温度对化学反应速率的影响
一、单选题
1.将Al条插入6mol·L-1盐酸中,反应过程中产生H2速率变化情况如图1所示。
下列说法错误的是
A.图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜
B.图1中影响t1~t2段速率变化的主要原因是反应放热导致溶液温度升高
C.图1中影响t2~t3速率变化的主要因素是c(Cl-)
D.图2可以表示该反应过程的能量变化
2.在T℃下,向装有5mL0.005mol.L-1FeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol·L-1KSCN溶液,发生如下反应:
FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl,溶液呈血红色。
下列叙述正确的是()
A.升高温度,逆反应速率减小
B.加入Fe2(SO4)3固体,溶液血红色加深
C.加入KCl固体,溶液血红色加深
D.增大压强,溶液血红色加深
3.其它条件不变,升高温度,下列数据中一定增大的是()
A.化学反应速率vB.化学平衡常数KC.化学反应热∆HD.转化率a
4.下列生产或实验事实引出的结论不正确的是()
选项
事实
结论
A
其他条件相同,
溶液和
溶液反应,升高溶液的温度,析出相同质量的硫所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
工业制硫酸过程中,在
的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷杯
增大气液接触面积,使
的吸收速率增大
C
在2L密闭容器中发生反应:
,把密闭容器的容积改为1L,重新发生该反应
反应速率减慢
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的
溶液,在B试管中加入2~3滴
溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A.AB.BC.CD.D
5.一定条件下,乙酸在
、
、
条件下的催化降解率的影响如图所示,其降解产物为无污染物质。
下列判断错误的是()
A.温度越高,
、
、
的催化降解率越大
B.离子浓度相同时,
的催化效果最好
C.
的浓度对乙酸降解率的影响不大
D.乙酸的降解产物可能是
和
6.化学与社会、生产、生活密切相关。
下列有关生活的说法不正确的是()
A.食品放入冰箱中,因为温度低,变质速率降低,所以食品能够保存较长时间
B.家用燃气灶是化学能转化为热能的应用装置
C.因为食用醋中含有酸,可以用来清洗锅垢
D.将煤气化,有利于提供更多的能量,而且有效地减少温室气体的产生
7.取体积均为1L的四组X的溶液进行实验(X受热发生分解反应),在不同温度下测得X的物质的量(mol)随时间的变化如下表所示。
下列说法不正确的是
0min
10min
20min
30min
40min
50min
60min
①
10°C
1.1
0.90
0.80
0.73
0.68
0.65
0.65
②
10°C
a
0.70
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
③
25°C
1.0
0.70
0.50
0.35
0.25
0.20
0.20
④
30°C
2.0
1.4
0.90
0.50
0.20
0.13
0.13
A.在0~10min内,实验③④中X的转化率相同
B.实验②中改变的条件可能是加入催化剂
C.在10~20min内,实验①中X的平均分解速率为0.01mol•L-1•min-1
D.对比实验①和④,能说明X的反应速率随温度升高而增大
8.在密闭容器中充入A2和B2,一定条件下发生反应A2+B2
2AB(正反应为吸热反应),其反应速率与时间的关系如图所示。
下列说法错误的是()
A.t1时,v(正反应)>v(逆反应)
B.t2时,v(正反应)=v(逆反应)
C.图中虚线表示的转化是A2+B2→2AB
D.升高温度和加催化剂,均有利于加快反应速率
9.I2在KI溶液中存在下列平衡:
I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)。
在某I2、KI混合溶液中,c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
下列说法不正确的是
A.向混合溶液中加水,平衡逆向移动
B.反应I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)的∆H<0
C.状态A与状态B相比,I2的消耗速率A
D.状态C与状态D相比,反应的平衡常数KC=KD
10.把下列四种X溶液分别加入到四个盛有
盐酸的烧杯中,均加入水稀释到100mL。
此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最慢的是()
A.
的X溶液B.
的X溶液
C.
的X溶液D.
的X溶液
二、综合题
11.合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破,已知:
25℃时,合成氨反应的热化学为:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol,请回答下列问题:
(1)其他条件不变时,升高温度,化学反应速率_____(填“增大”或“减小”);
(2)25℃时,取1molN2和3molH2置于2L的密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,达到平衡时放出的热量_____
A.大于92.4kJB.等于92.4kJC.小于92.4kJ
(3)一定条件下,上述反应达到化学平衡状态的标志是_______;
A.N2、H2、NH3的浓度相等
B.容器内压强不再变化
C.单位时间内消耗amolN2,同时生成2amolNH3
(4)25℃时,上述反应平衡常数的表达式为:
K=_______。
12.氢气是一种高能燃料,也广范应用在工业合成中。
(1)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa,最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。
已知25℃和101kPa
时下列反应:
①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=-3116kJ·mol-1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1
写出乙烷标准生成焓的热化学方程式:
___________________________________________。
(2)已知合成氨的反应为:
N2+3H2
2NH3△H<0。
某温度下,若将1molN2和2.8molH2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______(用a、b、c表示)
②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_________。
③b容器中M点,v(正)____v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池,用该电池电解含有NO2-的碱性工业废水,在阴极产生N2。
阴极电极反应式为______;标准状况下,当阴极收集到11.2LN2时,理论上消耗NH3的体积为_____。
(4)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂,通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。
已知:
Cu(OH)2(s)
Cu2++2OH-Ksp=2.2×10-20
Cu2++4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)+4H2OKβ=7.24×1012
①请用数据说明利用该反应:
Cu(OH)2(s)+4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH-配制铜氨溶液是否可行:
_________________________________________。
②已知反应Cu(OH)2(S)+2NH3·H2O+2NH4+
[Cu(NH3)4]2++4H2OK=5.16×102。
向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14mol·L-1的氨水,得到悬浊液;此时若加入适量的硫酸铵固体,出现的现象为_______________;解释出现该现象的原因是_____________________。
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
图1反应速率与表面积大小、温度、浓度有关,t2之前反应速率与温度升高有关,t2之后反应速率与浓度减小有关。
图2,该反应是放热反应,能量变化是反应物的总能量高于生成物的总能量;
【详解】
A、图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜,氧化膜与酸反应时没有氢气产生,故A正确;
B、图1中影响t1~t2段速率变化的主要原因是反应放热,导致溶液温度升高,故B正确;
C、t2后随反应进行,2Al+6H+=2Al3++3H2↑,氢离子浓度不断减小,影响反应速率的主要因素是氢离子浓度减小,故C错误;
D、该反应是放热反应,能量变化是反应物的总能量高于生成物的总能量,所以图2符合,故D正确;
故选C。
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.升高温度,分子能量增加,活化分子百分数增加,有效碰撞几率增大,化学反应速率增大,A错误;
B.加入Fe2(SO4)3固体,Fe3+浓度增加,平衡正向移动,红色加深,B正确;
C.KCl在溶液中电离出K+和Cl-,但这两种离子并没有参与平衡过程,因此不影响平衡移动,颜色不变,C错误;
D.该平衡存在溶液中,增大压强,溶液体积几乎不变,各物质的浓度不变,平衡不移动,颜色不变,D错误。
答案选B。
【点睛】
压强是通过改变浓度,来影响物质的浓度,从而影响化学平衡移动。
但是对于没有气体参与或者生产的反应,压强的改变不能影响其平衡移动。
要特别注意。
3.A
【解析】
【详解】
A.升温,反应速率加快,故正确;
B.升温,平衡向吸热方向进行,化学平衡常数不一定增大,故错误;
C.升温,不影响反应热∆H,因为反应热只与始态和终态有关,故错误;
D.升温,平衡向吸热方向进行,转化率不一定提高,故错误。
故选A。
【点睛】
掌握温度对反应速率或平衡的影响。
升温,正逆反应速率都增大,平衡向吸热方向进行,因为不能确定反应是正向移动还是逆向移动,所以化学平衡常数以及转化率都不能确定变化情况,反应热与方程式的书写有关,与外界条件无关。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.升高温度,反应速率加快,A正确;
B.吸收塔里要装填瓷杯,增大气液接触面积,可增大反应速率,B正确;
C.压缩容器体积,反应体系中物质的浓度增大,反应速率加快,C错误;
D.氯化铁为过氧化氢分解的催化剂,加入催化剂,加快反应速率,D正确;故答案为:
C。
5.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.
、
、
均可作乙酸降解的催化剂,要使催化剂达到最佳催化效果,需在一定温度下进行,并不是温度越高越好,A错误;
B.根据图示可知,相同浓度下,a线
表示的降解率最大,B正确;
C.根据图示可知,
的浓度对乙酸降解率的影响不大,C正确;
D.乙酸的降解产物为无污染物质,其产物可能为
、
,D正确;
故答案为:
A。
6.D
【解析】
【详解】
A.温度降低会减小食品变质反应的速率,放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对反应速率的影响有关,故A正确;
B.家用燃气是烃的燃烧过程,是化学能转化为热能的过程,故B正确;
C.醋酸可以和水垢的成分之间碳酸钙、氢氧化镁之间发生反应得到易溶于水的物质,所以食用醋可以用来清洗锅垢,故C正确。
D.根据盖斯定律,将煤气化,不会改变燃烧过程的能量,故D错误;
故选D。
7.D
【解析】
【分析】
A.实验③④温度不同,起始量不同,X的
;
B.分析表格可知①②,a为1.1,达到相同平衡状态下②达到平衡所需时间少;
C.在10~20min内,实验①中X减少了0.9mol-0.8mol=0.1mol,据此计算平均分解速率
;
D.起始量和温度不同,不能直接得出X的反应速率随温度升高而增大。
【详解】
A.在0∼10min内,实验③中X的转化率
,在0∼10min内,实验④中X的转化率
,X的转化率相同,故A正确;
B.分析表格可知①②,a为1.1,达到相同平衡状态下②达到平衡所需时间少,所以改变的条件是加入了催化剂,故B正确;
C.在10∼20min内,实验①中X减少了0.9mol−0.8mol=0.1mol,据此计算平均分解速率
故C正确;
D.温度不同,起始量不同,不能直接比较反应速率,应控制同一变量,故D错误;
故答案选:
D。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,t1时,反应正向进行,v(正反应)>v(逆反应),故A正确;
B.t2时,反应达到了平衡状态,v(正反应)=v(逆反应),故B正确;
C.实线所示的反应速率逐渐减小,虚线所示的反应速率逐渐增大,虚线表示逆反应,2AB→A2+B2,故C错误;
D.升高温度、加入催化剂,都能加快反应速率,故D正确;
答案选C。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.该反应平衡常数K=
,加水稀释反应物和生成物浓度降低同等倍数,则分母的变小的倍数更多,导致浓度商大于平衡常数,所以平衡逆向移动,故A正确;
B.据图可知温度升高c(I3-)减小,说明平衡左移,正反应为放热反应,∆H<0,故B正确;
C.B点温度高于A点,温度越高反应速率越快,所以I2的消耗速率A
D.C点温度高于D点,该反应正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以KC 故答案为D。 10.D 【解析】 【分析】 【详解】 X的物质的量越少,溶液稀释到相同体积,浓度最小,温度最低,则反应速率最慢,对比选项中X的物质的量,C、D中X的物质的量最少,为0.04mol,溶液稀释到相同体积,浓度最小,反应速率最小,且D的温度最低,则反应速率最慢,故答案为: D。 11.增大CB 【解析】 【分析】 ①影响化学反应速率的因素是增大物质浓度、升高温度、气体反应增大压强,增大接触面积等都可以加快反应速率; ②合成氨的反应为可逆反应,反应物不可能完全转化成生成物判断该反应放出的热量; ③当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变,注意反应物与生成物的化学计量数关系; ④平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,固体和纯液体不写入表达式。 【详解】 ①其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大,正逆反应速率都增大,只是正逆反应速率增大程度不同; ②由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),△H=-92.4kJ/mol可知,生成2mol氨气放出92.4kJ热量,lmolN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,由于可逆反应不可能完全转化,所以生成氨气的物质的量小于2mol,放出的热量小于92.4kJ,故答案为: C; ③合成氨反应的热化学方程式为: N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.反应是气体体积减小的放热反应; A.平衡时各物质的物质的浓度取决于起始配料比以及转化的程度,N2、H2、NH3的浓度相等,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故A错误; B.反应物和生成物的物质的量不相等,当压强不变时,说明各物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,故B正确; C.单位时间内消耗amol N2,同时生成2amol NH3,反应正向进行,正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故C错误; 故答案为B; ④平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应的平衡常数= 。 【点睛】 反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有: 平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。 12.2C(石墨)+3H2(g)=C2H6(g)△H=-86.4kJ/molc800小于2NO2-+6e-+4H2O=N2+8OH-22.4L该反应的K=Ksp·Kβ=1.6×10-7<10-5所以反应很难进行固体溶解,得到深蓝色溶液溶液中存在平衡Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4+ [Cu(NH3)4]2++4H2O,加入硫酸铵固体增大了铵根离子浓度,平衡正向移动 【解析】 【详解】 本题考查盖斯定律的应用,②×2+③×3/2-①/2得出: 2C(石墨)+3H2(g)=C2H6(g)△H=-86.4kJ/mol; (2)①恒容绝热容器,正反应是放热反应,随着反应进行,温度升高,化学反应速率升高,先达到平衡,符合条件的曲线是c; ②此反应是气体物质的量减少的,恒温恒容是的反应速率小于恒温恒压,即b为恒温恒容时的曲线,a为恒温恒压时的曲线,化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变, 即N2+3H2 2NH3 起始(mol·L-1)0.51.40 变化: 0.41.20.8 平衡: 0.10.20.8 根据化学平衡常数的定义,K=c2(NH3)/(NH3)/[c3(H2)×c(N2)]=800;③M点达到b曲线上,N2的转化率降低,说明反应向逆反应方向移动,即v(正) (3)根据电解的原理,阴极上得到电子,化合价降低,根据信息NO2-→N2,化合价由+3价→0价,NO2-在阴极上放电,因此阴极反应式为: 2NO2-+4H2O+6e-=N2+8OH-,阳极上失去电子化合价升高,阴极上收集到11.2L的N2,消耗NO2-的物质的量11.2×2/22.4mol=1mol,NH3在阳极上失电子,根据得失电子守恒,n(NH3)×3=n(NO2-)×3,解得n(NH3)=1mol,合22.4L; (4)①根据平衡常数定义,K=c2(OH-) c(Cu[NH3]4]2-)/c4(NH3·H2O)=c2(OH-) c(Cu[NH3]4]2-) c(Cu2+)/[c4(NH3·H2O) c(Cu2+)]=Ksp Kβ=2.2×10-20×7.24×1012=1.6×10-7<10-5,此反应很难进行; ②溶液中存在平衡Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4+ [Cu(NH3)4]2++4H2O,加入硫酸铵固体增大了铵根离子浓度,平衡正向移动,现象是固体溶解,得到深蓝色溶液。
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