2020版高考化学新增分大一轮复习第7章第23讲化学反应速率合成氨工业精讲义优习题(含解析)鲁科版.docx
《2020版高考化学新增分大一轮复习第7章第23讲化学反应速率合成氨工业精讲义优习题(含解析)鲁科版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020版高考化学新增分大一轮复习第7章第23讲化学反应速率合成氨工业精讲义优习题(含解析)鲁科版.docx(26页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、1第 23 讲 化学反应速率 合成氨工业考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一 化学反应速率的概念及计算1表示方法通常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。2数学表达式及单位v ,单位为 molL1 min1 或 molL1 s1 。 c t3化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这
2、些物质在化学方程式中的化学计量数之比。如在反应 aA(g) bB(g)cC(g) dD(g)中,存在 v(A) v(B) v(C) v(D) a b c d(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显()(2)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率()解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率()(4)化学反应速率为 0.8molL1 s1 是指 1s 时某物质的浓度为 0.8molL1 ()(5
3、)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同()(6)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快()2题组一 化学反应速率的大小比较1(2018郑州质检)对于可逆反应 A(g)3B(s) 2C(g)2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( )A v(A)0.5molL 1 min1B v(B)1.2molL 1 s1C v(D)0.4molL 1 min1D v(C)0.1molL 1 s1答案 D解析 本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同
4、一物质表示的反应速率进行比较,B 物质是固体,不能表示反应速率;C 项中对应的 v(A)0.2molL 1 min1 ;D 项中对应的 v(A)3molL 1 min1 。2已知反应 4CO2NO 2 N24CO 2在不同条件下的化学反应速率如下:= = = = =催 化 剂 v(CO)1.5molL 1 min1 v(NO2)0.7molL 1 min1 v(N2)0.4molL 1 min1 v(CO2)1.1molL 1 min1 v(NO2)0.01molL 1 s1请比较上述 5 种情况反应的快慢:_(由大到小的顺序)。答案 解 析 经 转 化 可 表 示 为 v(CO) 2v(NO
5、2) 1.4 molL 1min 1; v(CO) 4v(N2) 1.6 molL 1min1 ; v(CO) v(CO2)1.1molL 1 min1 ; v(CO)2 v(NO2)0.02molL 1 s1 1.2molL 1 min1 ,故。同一化学反应中反应快慢的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。3(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应 aA bB=cC dD,比较 与vAa,若 ,
6、则 A 表示的反应速率比 B 的大。vBb vAa vBb题组二 化学反应速率的计算3(2018西安模拟)将 6molCO2和 8molH2充入一容积为 2L 的密闭容器中(温度保持不变)发生反应 CO2(g)3H 2(g)CH3OH(g)H 2O(g) H0。测得 H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在 810min 内 CO2的平均反应速率是( )A0.5molL 1 min1 B0.1molL 1 min1C0molL 1 min1 D0.125molL 1 min1答案 C解析 由图可知,在 810 min 内,H 2的物质的量都是 2 mol,因
7、此 v(H2) 2 mol 2 mol2 L2 min0 molL1 min1 ,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比, v(CO2) v(H2)0 13molL1 min1 ,故 C 项正确。4合金贮氢材料具有优异的吸氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为 T1时,2g 某合金 4min 内吸收氢气 240mL,吸氢速率 v_mLg 1 min1 。答案 30解析 吸氢速率 v 30 mLg 1 min1 。240 mL2 g4 min5在新型 RuO2催化剂作用下,使 HCl 转化为 Cl2的反应 2HCl(g) O2(g)H2O(g)Cl 2(g)具12有更好的催化活性。一定条
8、件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下:t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0n(Cl2)/103 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2计算 2.06.0min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以 molmin1 为单位,写出计算过程)。答 案 解 法 一 2.0 6.0 min 时 间 内 , n(Cl2) 5.410 3 mol 1.810 3 mol 3.610 3 4mol,v(Cl2) 9.010 4 molmin13.610 3 mol4 min所以 v(HCl)2 v(Cl2)29.010 4 molmin1 1.810 3 molmin1 。解法二
9、 HCl 转化的物质的量为 n,则2HCl(g) O2(g)H2O(g)Cl 2(g)1221n(5.41.8)10 3 mol解得 n7.210 3 mol,所以 v(HCl) 1.810 3 molmin1 。7.210 3mol6.0 2.0min化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式”(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。例如:反应 mA nBpC起始浓度(molL 1 ) abc转化浓度(molL 1 ) xnxmpxm某时刻浓度(molL 1 ) a xb cnxm pxm考点二 影响化学反应速率的因素1内因反应
10、物本身的性质是主要因素。如相同条件下 Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为MgAl。2外因563理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化能:如图图中: E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为 E3,反应热为 E1 E2。(注: E2为逆反应的活化能)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系(1)催化剂都不参加化学反应()(2)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大()(3)可逆反应中减小产物的浓度可增大正反应的速率()(4)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大()(
11、5)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大()(6)对可逆反应 FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl,增加氯化钾浓度,逆反应速率加快 ()1对于 FeH 2SO4(稀)= =FeSO4H 2,改变某些条件会影响产生氢气的速率,请回答下列问题:(1)v(H2) t 图像中,为何 AB 段 v 逐渐增大,BC 段又逐渐减小?答案 AB 段( v 渐增),主要原因是反应放热,导致温度升高,反应速率渐大;BC 段( v 渐小),7则主要原因是随反应的进行,溶液中 c(H )渐小,导致反应速率渐小。(2)若增加铁的用量,对反应速率有何影响(不考虑表面积的变化),为什么?
12、答案 无影响,因为固体以及纯液体的浓度视为常数,其量的变化对反应速率无影响。(3)若将稀硫酸换成浓硫酸能加快产生 H2的速率吗?为什么?答案 不能,因为常温下浓硫酸使铁钝化。(4)在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量CuSO 4,CH 3COONa 固体,产生氢气的速率如何变化?解释变化的原因。答案 产生氢气的速率加快。原因:Fe 置换 Cu2 生成单质 Cu,与 Fe 形成原电池加快反应速率。产生 H2的速率减小。原因是:CH 3COO 结合 H ,降低 H 浓度,反应速率减小。2一定温度下,反应 N2(g)O 2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增
13、大” “减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大:_,原因是_。(2)恒容充入 N2:_。(3)恒容充入 He:_,原因是_。(4)恒压充入 He:_。答案 (1)增大 单位体积内,活化分子数目增加,有效碰撞的次数增多,因而反应速率增大 (2)增大 (3)不变 单位体积内活化分子数不变,因而反应速率不变 (4)减小气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响(1)恒容:充入“惰性气体” 总压增大 物质浓度不变(活化分子浓度不变) 反应速率不变。(2)恒压:充入“惰性气体” 体积增大 物质浓度减小(活化分子浓度减小) 反应速率减小。1(2018山西质检)反应 C(s)H 2O(
14、g)CO(g)H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )增加 C 的量 将容器的体积缩小一半 保持体积不变,充入 N2使体系压强增大 保持压强不变,充入 N2使容器体积变大ABCD答案 C解析 增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对化学反应速率无影响。822SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )V2O5 A催化剂 V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强,化学反应速率一定增大C该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在 t1、 t2时刻,SO 3(g)的浓度分别是 c1、
15、c2,则时间间隔 t1 t2内,生成 SO3(g)的平均反应速率 vc2 c1t2 t1答案 D解析 V 2O5作为催化剂,能同等程度改变正、逆化学反应速率,A 项错误;压强并不是影响化学反应速率的唯一因素,只有当其他条件不变时增大压强,化学反应速率才增大,B 项错误;不管是吸热反应还是放热反应,降低温度化学反应速率均减小,使达到平衡所需的时间增多,C 项错误;据 v 可知, c c2 c1, t t2 t1,D 项正确。 c t3(2018天津一中调研)已知分解 1molH2O2放出热量 98kJ,在含少量 I 的溶液中,H 2O2分解的机理为H2O2I H 2OIO 慢H2O2IO H 2
16、OO 2I 快下列有关该反应的说法正确的是( )A反应速率与 I 浓度有关BIO 也是该反应的催化剂C反应活化能等于 98kJmol1D v(H2O2) v(H2O) v(O2)答案 A解析 A 项,将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2=2H2OO 2,该反应中 I 作催化剂,其浓度的大小将影响该反应的反应速率;B 项,该反应中 IO 是中间产物,不是该反应的催化剂;C 项,反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量,分解 1molH2O2放出98kJ 热量,不能据此判断该反应的活化能;D 项,由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知 v(H2O2) v(H2O)2 v(O2)。
17、4下列表格中的各种情况,可以用对应选项中的图像表示的是( )选项 反应 甲 乙A 外形、大小相近的金属和水反应 Na K9B4mL0.01molL1 KMnO4溶液分别和不同浓度的 2mLH2C2O4(草酸)溶液反应0.1molL1 的H2C2O4溶液0.2molL1 的H2C2O4溶液C5mL0.1molL1 Na2S2O3溶液和5mL0.1molL1 H2SO4溶液反应热水 冷水D 5mL4%的过氧化氢溶液分解放出 O2 无 MnO2粉末 加 MnO2粉末答案 C解析 由于 K 比 Na 活泼,故大小相同的金属 K 和 Na 与水反应,K 的反应速率更快,又由于Na、K 与 H2O 反应均
18、为放热反应,随着反应的进行,放出大量的热,反应速率逐渐加快,A项不正确;由于起始时乙中 H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B 项不正确;由于甲反应是在热水中进行的,温度高,故甲的反应速率大于乙,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C 项正确;MnO 2在 H2O2的分解过程中起催化作用,故乙的反应速率大于甲,D 项不正确。(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物浓度是否发生改变
19、的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。(3)改变温度,使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素的改变,反应速率则不一定发生变化。(4)其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要增大,只不过正、逆反应速率增加的程度不同。10考点三 合成氨适宜条件的选择1反应特点N2(g)3H 2(g)2NH3(g) H”或“”)500时的平衡常数。(3)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高 H2的转化率,可以采取的合理措施有_(填字母)。a高温高压 b加入催化剂c增加 N2的浓度 d增加 H2的浓度e分离出 NH3答案 (1)降
20、低 催化剂能降低反应的活化能(2) (3)ce解析 (1)催化剂能降低反应的活化能。(2)该反应正向为放热反应,低温有利于平衡正向移动,450时反应正向进行的程度大,即 450对应的平衡常数大。(3)高温使化学平衡逆向移动,H 2转化率降低,a 不合理;催化剂对平衡无影响,b 不合理;增加 N2的浓度可以提高H2的转化率,c 可以;d 会降低 H2的转化率;分离出 NH3,有利于平衡右移,e 可以提高 H2的转化率。4乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C 2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写
21、出相应反应的化学方程式:_。(2)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H123.9kJmol 1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)2H 2O(g) H229.1kJmol 1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) H350.7kJmol 1则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g)H 2O(g)=C2H5OH(g)的 H_kJmol 1 。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是_。13答案 (1)C 2H4H 2SO4(浓)= =C2H5OSO3H、C 2H5OSO3HH 2O=C2H5OHH 2SO4(2)45.5 污染小、腐
22、蚀性小等解析 (1)由题给信息可写出:C 2H4H 2SO4(浓)=C2H5OSO3H、C 2H5OSO3HH 2O=C2H5OHH 2SO4。(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律,用即得所求的热化学方程式,由此可得到 H45.5kJmol 1 。气相直接水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸,故与间接水合法相比,具有污染小、腐蚀性小等优点。1正误判断,正确的打“” ,错误的打“”(1)使用催化剂能够降低化学反应的反应热( H)()(2016天津理综,3A)(2)FeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解,同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同()(201
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 高考 化学 新增 一轮 复习 23 化学反应 速率 合成氨 工业 讲义 习题 解析 鲁科版 DOCX

链接地址:http://www.mydoc123.com/p-1120047.html