2019-2020年高中化學 第8講：化學反應速度和化學平衡應試輔導.doc

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2019-2020年高中化學 第8講：化學反應速度和化學平衡應試輔導 ———————————————————————————————————————— 一、知識補充： 1．質量作用定律 在基元反應中，或在非基元反應的基元步驟中，反應速率和反應物濃度之間，有嚴格的數(shù)量關系，即遵循質量作用定律?；磻猘A+bB=gG+hH，則：Vi=ki[A]a[B]b 2．阿累尼烏斯公式 溫度對反應速率的影響，主要體現(xiàn)在對速率常數(shù)k的影響上。Arrhenius總結了k與T的經(jīng)驗公式：指數(shù)式。取自然對數(shù)，得：對數(shù)式。常用對數(shù)：。 式中：k速率常數(shù)，Ea活化能，R氣體常數(shù)，T絕對溫度。e自然對數(shù)底，e=2.71828……，lge=0.4343=1/2.303，A指前因子，單位同k。應用阿侖尼烏斯公式討論問題，可以認為Ea，A不隨溫度變化。由于T在指數(shù)上，故對k的影響較大。 根據(jù)Arrhenius公式，知道了反應的Ea，A和某溫度T1時的k1，即可求出任意溫度T2時的k2。由對數(shù)式， ① ② ②-①得:，或用指數(shù)形式：。 3．化學平衡常數(shù) 對于氣相反應，平衡時各物質的分壓不變，仍有類似的關系式：平衡時，，Kp也是一種經(jīng)驗平衡常數(shù)，稱為分壓平衡常數(shù)。而用濃度表示的經(jīng)驗平衡常數(shù)，則稱為濃度平衡常數(shù)Kc。 對于氣相反應，既有Kc，也有Kp，表達的是同一平衡態(tài)，但數(shù)值可以不同。Kc和Kp之間可以相互換算，相關的式子有：pV=nRT，p=(n/V)RT，p=CRT，C為濃度（換算時，要注意各物理量的單位。） 在書寫Kc或Kp表達式時，只寫濃度或分壓可變的溶液相和氣壓，固態(tài)和純液態(tài)物質，不寫入。 對于同一可逆反應而言，K只與溫度有關。 二、考試真題： （xx廈大）人體中某種酶的催化反應活化能是50.0kJmol-1，正常人的體溫是37.00C，問發(fā)燒至400C的病人體中，該反應的速率增加了百分之幾？ （xx年武大）某抗菌素在人體血液中呈現(xiàn)一級反應。已知一級反應公式為。式中c0為起始濃度，c為t時刻時的濃度，k為速率常數(shù)。如果在上午8時給病人注射一針抗菌素，然后在不同時刻后測定抗菌素在血壓中的質量濃度，得到如下數(shù)據(jù)： T / h 4 8 12 16 c/mg?dm-3 4.80 3.26 2.22 1.51 （xx武大）對于一氣體可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定溫度下達到化學平衡后，體系中各物質的平衡濃度有如下關系：Kc=，Kc為濃度平衡常數(shù)；達平衡時，平衡常數(shù)也可用各氣體的分壓表示：Kp=。Kp稱為壓力平衡常數(shù)。Kc和Kp均只是溫度的函數(shù)。 （1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律可求出Kc和Kp的關系為Kp=Kc(RT)Δn，其中R為氣體常數(shù)，T為絕對溫度。則Δn=___________________。 （2）在250C時將固體NH4HS放在真空容器中，由于部分分解成NH3和H2S，產生的壓力為500mmHg柱，分解率為x；若將NH4HS放入一已含有H2S氣體，且其壓力為300mmHg柱，分解率為y，則壓力應該增加多少？x與y的關系：x__________y（填“大于、等于、小于”） 三、仿真訓練： 1．制備HI(aq)的一種簡便方法是：通H2S入I2的懸浮液中，產物HI(aq)的濃度可高達50%。 （1）寫出反應方程式。 （2）H2S、I2的溶解度都不大。為什么HI(aq)濃度可高達50%？ 2．丙酮與碘在酸性介質中發(fā)生如下的反應：CH3COCH3+I2CH3COCH2I+H++I- 實驗證明，在250C時，該反應的速度與物質量的濃度之間存在著如下關系：v=k[CH3COCH3][H+]。該式中k為速度常數(shù)，在該溫度下，k=2.2310-3dm3/mols，試推測開始時反應速度和反應后期反應速度的變化情況？ 3．亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液中發(fā)生以下反應： ___Na2SO3＋___KIO3＋___H2SO4___Na2SO4＋___K2SO4＋___I2＋___H2O （1）配平上面的氧化還原反應方程式，將系數(shù)填入方框中。 （2）其中氧化劑是___，若反應中有5mol電子轉移，則生成的碘是___mol。 （3）該反應的過程和機理較復雜，一般認為發(fā)生以下①~④反應： ①IO3-＋SO32-IO2-＋SO42- （反應速率慢） ②IO2-＋2SO32-I-＋2SO42- （反應速率快） ③5I-＋6H+＋IO3-3I2＋3H2O （反應速率快） ④I2＋SO32-＋H2O2I-＋SO42-＋2H+ （反應速率快） 根據(jù)上述步驟推測該反應總的反應速率由___應應決定（填寫上述四步反應的序號）。 （4）若預先加入淀粉溶液，由上述四步反應可以看出必須在___離子消耗完全時，才會有使淀粉變藍的現(xiàn)象產生。 4．氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化一還原反應生成Cl（-1價）和S（+6價）的反應速率如右圖所示，已知這個反應的速率隨著溶液的[H＋]增大而加快，則： （1）反應開始時，速度加快的原因為_______________。 （2）后期反應速度下降的原因為__________________。 5．在敞開容器中，高錳酸鉀溶液跟草酸反應時，當把兩稀溶液混合后，一小段時間內溶液顏色變化不大，但不久突然褪色。反應的化學方程式： 2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑＋8H2O。 據(jù)你分析，高錳酸鉀溶液紫色突然褪色的原因是什么？ 6．某城市的管道煤氣是水煤氣和焦爐煤氣混合而成的，但煤氣泄露能致人中毒。煤氣中毒就是CO中毒，其原因是CO與血紅蛋白（Hb）結合成HbCO，使血紅蛋白失去輸送O2功能的緣故。CO進入血液后有如下平衡：CO＋HbO2O2＋HbCO，已知該反應平衡時，的比值是一個不受濃度影響的常數(shù)，在人體體溫370C下，該常數(shù)為220。試回答： （1）生產水煤氣的化學反應方程式是______________________。 （2）燃氣灶具因燃氣成分、供氣壓力不同而結構不同。如果該城市管道氣改通液化石油氣（C4H10），則居民廚房中的爐灶改裝時在燃氣進口直徑不變的情況下，通風口直徑應怎樣改變？________（增大or減小），原因是________________________。 （3）門窗緊閉的廚房內一旦發(fā)生煤氣大量泄漏，極容易發(fā)生爆炸。當你從室外進入廚房嗅到極濃的煤氣異味時，在下列操作中，你認為合適的是________（可以多選） A、立即開啟抽油煙機排出煤氣，關閉煤氣源 B、立即打開門和窗，關閉煤氣源 C、立即打開電燈，尋找泄漏處 （4）煤氣中毒病人，可以通過進入高壓氧艙的方法來救治，請用化學平衡的原理加以說明。 （5）已知當血液中的比值大于0.02時，人的智力會受到損傷，此時c(CO)與c(O2)的比值應________（＜、＞or＝）________。 （6）抽煙時，進入肺部的空氣中c(CO)＝10-6mol/L，c(O2)＝10-2mol/L，則c(HbCO)為c(HbO2)的________倍，因此長期抽煙對人智力________（有or無）影響。 7．如圖所示裝置，車廂質量M，長為L。質量為m的活塞開始時處于車廂中間，活塞與車廂壁間不漏氣，不計一切摩擦。B內充滿體積比1:2的A2與B2CD3氣體（溫度為T0），對B內氣體加熱，發(fā)生可逆反應A2+B2CD3ACD+B2+D2(未配平)，反應物及生成物均為氣體。反應平衡后B內溫度為T，已知小車向右平移了距離d，求A2的轉化率。（設活塞未滑出） 8．甲乙兩同學分別作了按中學化學教科書描述的用注射器說明壓強對化學平衡影響的實驗，但稍作改進：他們不約而同地按如圖所示的裝置，同時用兩個注射器做實驗。一個裝溴蒸氣，另一個裝NO2（和N2O4的混合），并且體積相等、顏色相同，把NO2裝在I部位，然后壓縮到II部位，溴管不壓縮。 甲的實驗結果：平衡時混合氣體顏色比溴管深； 乙的實驗結果：平衡時混合氣體顏色比溴管淺； 兩人爭論不休。分別作了重復實驗。實驗結果：兩人原來的記錄都沒有錯。 試解釋上述情況。