化学反应速率及其影响因素

化学反应速率及其影响因素

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真题感悟

hen ti gan wu (课前)

1．(2017·江苏·10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(D)

A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快

B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快

C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快

D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大

[解析]本题考查反应条件对反应速率的影响。由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH－的浓度越大，pH越大，即0.1 mol·L －1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解最快，0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2＋对H2O2分解速率影响较大，D项正确。

2．(2016·全国Ⅲ)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO x，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

_大于__

是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高__。

[解析]由实验结果可知，c(SO2－4)＝8.35×10－4 mol·L－1>c(NO－3)＝1.5×10－4 mol·L－1，

所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了初始浓度不同外，还可能是NO 难溶于水，与NaClO 2溶液接触面积小，反应速率慢；还可能是脱硝反应活化能较高，反应速率慢。

3．(2015·全国Ⅰ·28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：

Bodensteins 研究了下列反应

2HI(g)

H 2(g)＋I 2(g)

在716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x (HI)与反应时间t 的关系如下表：

t /min 0 20 40 60 80 120 x (HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x (HI)

0.60

0.73

0.773

0.780

0.784

正正逆逆2(I 2)，其中k 正、k 逆为速率常数，则k 逆为_k 正/K __(以K 和k 正表示)。若k 正＝0.0027 min －

1，在t ＝40 min 时，v 正＝_1.95×10－

3__min －

1。

[解析] 平衡状态下，v 正＝v 逆，故有：k 正·x 2(HI) ＝k 逆·x (H 2)·x (I 2) 变形：k 正k 逆＝x (H 2)·x (I 2)

x 2(HI )＝K

故有：k 逆＝k 正

K

v 正＝k 正·x 2(HI )＝0.0027×(0.85)2＝1.95×10－

3

4．(2018·江苏·15)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：

容器1 容器2 容器3 反应温度T /K 700

700 800

反应物投入量 2 mol SO 2、1 mol O 2

4 mol SO 3

2 mol SO 2、1 mol O 2

平衡v 正(SO 2)/mol·L －

1·s －

1 v 1 v

2 v

3 平衡c (SO 3)/mol·L －1 c 1 c 2 c 3 平衡体系总压强p /Pa p 1 p 2 p 3 物质的平衡转化率α

α1(SO 2) α2(SO 3) α3(SO 2) 平衡常数K

K 1

K 2

K 3

A ．v 1

B ．K 1>K 3，p 2>2p 3

C ．v 1α3(SO 2)

D ．c 2>2c 3，α2(SO 3)＋α3(SO 2) < 1

[解析] 由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的

容积缩小为原来的1/2(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果。由于加压，化学反应速率加快，则v 1＜v 2；题给平衡右移，则α1(SO 2)＜α2(SO 2)，根据勒夏特列原理可得c 2＞2c 1，p 1＜p 2＜2p 1。

容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度，化学反应速率加快，则v 1＜v 3；题给平衡左移，则α1(SO 2)＞α3(SO 2)，c 1＞c 3。由于温度升高，气体物质的量增加，故p 3＞p 1。

对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K 1＝K 2＞K 3。C 对：由以上分析可得结论v 1＜v 3，α1(SO 2)＞α3(SO 2)。D 对：因为c 2＞2c 1，c 1＞c 3，则c 2＞2c 3。若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO 2)＋α2(SO 3)＝1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO 3)将减小，则α1(SO 2)＋α2(SO 3)＜1，结合α1(SO 2)＞α3(SO 2)，则α2(SO 3)＋α3(SO 2)＜1。A 错：因为c 2＞2c 1。B 错：因为p 1＜p 2＜2p 1，p 3＞p 1，则p 2＜2p 3。

R 弱点突破uo dian tu po

(课堂)

知能补漏

1．计算化学反应速率的基本模式 对于反应m A(g)＋n B(g)

p C(g)＋q D(g)，起始时A 的浓度为a mol·L －

1，B 的浓度为

b mol·L －

1，反应进行至t 1时，A 消耗了x mol·L －

1，则化学反应速率可计算如下：

m A(g)＋n B(g)

p C(g)＋p C(g)

起始/(mol·L －

1) a b 0 0 转化/(mol·L －

1) x

nx m px m qx m

t 1/(mol·L －

1) a －x b －nx m px m qx m

则：v (A)＝x t 1 mol·L －1·s －1，v (B)＝nx mt 1 mol·L －1·s －

1，

v (C)＝

px mt 1 mol·L －1·s －1，v (D)＝qx mt 1

mol·L －1·s －

1。 2．正确理解速率影响因素 (1)“惰性气体”对反应速率的影响

①恒容：充入“惰性气体”――→引起

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”――→引起

体积增大――→引起

物质浓度减小(活化分子浓度减小)――→引起

反应速率减小。