2020高考化学二轮复习专题六化学反应速率化学平衡教案

答案 ①劣于 相对于催化剂X，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，消碳反应速率大 AD ②pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)

解析 ①积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。

由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消

均增加，反

消

应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v增加的倍数要比v积增加的倍数大。 ②由速率方程表达式v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]

－0.5

可知，v与p(CO2)成反比例关系，p(CO2)越

大，反应速率越小，所以pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。

题组一 全方位掌握化学反应速率及其应用

1．Ⅰ.已知：反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)，某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A、B，

两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示：

(1)经测定前4s内v(C)＝0.05mol·L_____________________

________________________________________________________________________。 (2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为 甲：v(A)＝0.3mol·L·s； 乙：v(B)＝0.12mol·L·s； 丙：v(C)＝9.6mol·L·min；

则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________。

Ⅱ.密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)??2C(g) ΔH＜0。根据下面速率—时间图像，回答下列问题。

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

·s

－1

，则该反应的化学方程式为

(1)下列时刻所改变的外界条件：

t1____________；t3____________；t4____________。

(2)反应速率最快的时间段是________。

Ⅲ.COCl2的分解反应为COCl2(g)??Cl2(g)＋CO(g)ΔH＝＋108kJ·mol。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出)：

－1

(1)比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)________(填“＜”“＞”或“＝”)T(8)。

(2)若12min时反应在温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)＝________mol·L。 (3)比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率[平均反应速率分别以

－1

v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小：

____________________________________________。

(4)比较反应物COCl2在5～6min和15～16min时平均反应速率的大小：v(5～6)________(填“＜”“＞”或“＝”)v(15～16)，原因是_______________________________________。 Ⅳ.硝基苯甲酸乙酯在OH存在下发生水解反应： O2NC6H4COOC2H5＋OH??O2NC6H4COO＋C2H5OH

－

－

－

两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L的关系如表所示。回答下列问题：

－1,

15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化

t/s α/%

0 0 120 33.0 180 41.8 240 48.8 330 58.0 530 69.0 600 70.4 700 71.0 800 71.0 计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率__________、__________；比较两者大小可得出的结论是_______________________________________________。

答案 Ⅰ.(1)3A(g)＋B(g)??2C(g) (2)乙＞甲＞丙

Ⅱ.(1)升高温度 加入催化剂 减小压强 (2)t3～t4段

Ⅲ.(1)＜ (2)0.031 (3)v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13) (4)＞ 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大

Ⅳ.7.3×10mol·L·s 5.8×10mol·L·s 120～180s时间段速率大是因为反应物浓度大，180～240s时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢

0.3mol·L

解析 Ⅰ.(1)前4s内，Δc(A)＝0.8mol·L－0.5mol·L＝0.3mol·L，v(A)＝

4s

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－1

－1

－1

－1

－1

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－1

－1

－1

－5

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－5

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－1

＝0.075mol·L·s；v(A)∶v(C)＝a∶c＝(0.075mol·L·s)∶(0.05mol·L·s)＝3∶2，由图像知，在12s时Δc(A)∶Δc(B)＝(0.6mol·L)∶(0.2mol·L)＝3∶1＝a∶b，则a、b、c三者之比为3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)??2C(g)。 (2)丙容器中v(C)＝9.6mol·L·min＝0.16mol·L·s，则甲容器中

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

v?A?v?A?

＝＝a3

0.3mol·L·sv?B?v?B?0.12mol·L·s－1－1

＝0.1mol·L·s，乙容器中＝＝＝0.12mol·L

3b11

－1

v?C?v?C?0.16mol·L－1·s－1－1－1

·s，丙容器中＝＝＝0.08mol·L·s，故甲、乙、丙三个

c22

－1

容器中反应速率由快到慢的顺序为乙＞甲＞丙。

Ⅱ.(1)t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。

(2)由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3～t4段反应速率最快。

Ⅲ.(1)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)＜T(8)。

0.11×0.0850.12×0.06

(2)由于第12min与第8min温度相同，故其平衡常数相等，则有：＝，

0.04c?COCl2?解得c(COCl2)≈0.031mol·L。

(3)根据化学反应速率的定义，可知反应在2～3min和12～13min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)。

(4)在5～6min和15～16min时反应温度相同，但15～16min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。

0.050mol·L×?41.8%－33.0%?－5－1－1

Ⅳ.v(120～180)＝≈7.3×10mol·L·s

?180－120?s

－1－1