速率及平衡 详

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1、第一部分化学反应速率及化学平衡第一节化学反应速率1、（云南省竞赛题）将10molA和5molB放入10L真空箱中，某温度下，发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)。在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol/(L·s)。则在0.2s时，箱中有________molC生成。大量实验证明：对于一般的化学反应：aA＋bBdD＋Ee，其中K为速率常数，这个定量关系式叫做质量作用定律。同一反应在不同的温度、催化剂等条件下，其K值不同。反应级数=n＋m（不一定是a＋b）。反应级数可以是整数、分数，也可以是零。解析：vA︰vB︰vC=3︰2︰1，由vA=0.06mol/(L·s)，可确定由速率计

2、算公式得C生成物的物质的量为△nc=vc·△t·v=0.04×0.2×10=0.08(mol)。2、（贵州竞赛题）有一化学反应：aA＋Bb=C，在298K时将A、B溶液按不同浓度混合，有以下实验数据：A的起始浓度(mol/L)B的起始浓度(mol/L)初速率[mol/(L·s)]1.01.01.2×10－22.01.02.3×10－24.01.04.9×10－21.01.01.2×10－21.02.04.8×10－21.04.01.9×10－1求该反应的速率方程式和速率常数。解析：反应的速率方程式可写为前面三次实验，B的浓度保持不变，而改变A的浓度，当A的浓度增大为原来的x倍，反应速率也增加

3、为原来的x倍。由实验结果看出，反应速率与A浓度与正比，因此m=1。后面三次实验保持A的浓度不变而改变B的浓度。当B的浓度增大为原来的x倍时，反应速率增大为原来的x2倍，说明反应速率与B浓度的平方成正比，则n=2。因此，该反应的速率方程式为v=KcA·，它是三级反应。代入任一组数据，即可求出速率常数。3、（重庆竞赛题）298K时N2O5(g)分解作用的半衰期为5小时1分，此值与N2O5的起始压力无关。试求：①速率常数②作用完成90%所需时间（以小时为单位）。解析：①半衰期与起始压力无关，说明是一级反应。②4、放射性同位素蜕变后成为稳定同位素。起始时（t=0），有N0个原子，蜕变到终态时（t=

4、t），则剩有N个。已知蜕变到只剩一半所需的时间（t1/2）是5668年。某考古队从古墓中挖掘出一具男尸，经测试发现他衣服上的放射性强度仅为原始量的62.7%，试估算该男尸的生活年代（提示：放射性同位素的蜕变为一级反应）。解析：因为是一级反应，所以可用公式5、2N2O5(g)2N2O4(g)＋O2(g)反应速率方程式为在一定温度下，K=1.68×10－2s－1，现将2.5mol的N2O5放置在5L容器中，求：①1分钟时的反应速率。②通过计算，说明浓度对反应速率的影响。解析：①因为所以该反应为一级反应。=1.68×10－2×0/182=3.06×10－3mol/(L·s)②此例说明：t=0,c=

5、0.5mol/L,v0=1.68×10－2×0.5=8.4×10－3mol/(L·s)t=60,s,c=0.182mol/L,v=3.06×10－3mol/(L·s)所以以越大，反应速率越快。反之，浓度越小，反应速率越慢。6、污染空气中，生成臭氧的反应机理如下：已知K1=6.0×10－3s－1,K2=1.0×106dm3·mol－1·s－1，污染空气中NO2与O2的浓度分别为3.0×10－9mol/dm3与1.0×10－2mol·dm－3。假定原子氧的浓度趋于某种“稳定状态”，即一种恒定的低浓度状态，在这种情况下，氧在第二个反应中的消耗速率恰与它在第一个反应中的产生速率相等。（1）计算污染空

6、气中O(g)的稳定浓度。（2）计算污染空气中O3的生成速率。（3）若臭氧的生成速率不变，求25℃与1atm下，需经过多长时间臭氧的浓度可达到空气中臭氧的万分之一？（在上述条件下，空气中O3含量为0.04mol/dm3左右）。解析：（1）v1=K1C(NO2)=6.0×10－3×3.0×10－9=1.8×10－11mol/(dm3·s),v1=K2[O][O2]由给定条件知：O(g)在第二个反应中的消耗速率与它在第一反应中的产生速率相等，即v1=v2，因此有1.8×10－11=K2[O][O2]（2）O3的生成速率：v=K2[O][O2]=1.0×106×1.8×10－15×1.0×10－

7、2=1.8××10－11mol/(dm3·s)第二节影响化学反应速率的因素tv1、氯酸钾和亚硫酸氢钠起氧化还原反应生成Cl（－1价）和S（＋6价）的速率如右图所示。又知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。求：（1）为什么反应开始时反应速率加快？（2）为什么后期反应速率下降？解析：此题牵涉的知识点一是影响反应速率的因素，另一知识点是借助已有知识，推出氧化还原反应产物。可以将问题（1）作为已知考虑，开始时反