高三化学专题训练4化学平衡

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1、广东省中山市古镇高级中学2012届高三化学专题训练4化学平衡【例题1]2009年广东卷20题.甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOC3H(I)+H2O(I)HCOOH(I)+CH3OH(I)△H>0某小组通过试验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表①：组分HCOOC3HHOHCOOHCH3OH物质的量/mol1.001.990.010.52甲酸甲酯转化率在温度「下随反应吋间(t)的变化如下图:1UZU.MF40MJrxj/uruv0i/min(1)根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表②:反应时

2、IBlfC3/mina卜5亠10~15a20~25a30~35a4(M知50-55275-80Q平均反应速率A心0c(HCOOH)c(CHOH),则该反应在温度Ti上述反应的平衡常数表达式为：3Kc(HCOOCH)c(HO)32下的K值为。如果从“表格”入手应该存在“小一大一小”的变化规律，即该反应过程分为三个阶段：反应初期、反应中期、反应后期。如果从“图像”入手，体现速率的因素是“曲线的斜率”，斜率的变化规律是：“斜率小—斜率大f斜率小"。原因怎么解释？情景是陌生的，甚至有些异常。越是这样越要冷静下来，回归最基本的工具一一反应速率理论，一定是浓度、温度、

3、压强、催化剂、接触面积等造成的。然后我们开始思考：问题1:外界条件时刻都在影响着反应速率，什么情况下才会出现反应速率中途加快呢？反应物浓度从一开始就是减小的趋势，若反应器大小不发生变化，又没有中途增加反应物的话，浓度不可能造成反应速率中途增大；温度是有可能的，如果反应本身放热会导致体系温度升高，使反应速率增大；压强的影响本质上是浓度的影响，而且对非气态体系可以mobnwi»1.27.4a7"4.4a1.6a0.203请计算15-20min范围内甲酸甲酯的减少量为mol,甲酸甲酯的平均反应速•1率为mol・min即要求写出计算过程)。(2)依据以上数据，写岀

4、该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：先看懂图像横纵坐标的含义，再根据两个坐标点的数据(15,6.7)和(20,11.2)知道在15-20min这5分钟内甲酸甲酯的转化率从6.7%升高到11.2%,结合甲酸甲酯的起始量d.OOmol)即可计算出甲酸甲酯的减少量：1.00molx(11.2%-6.7%)=0.045mol计算15-20min范围内甲酸甲酯的平均反应速率，一般的常规思维：根据第1问在图像中求算的15-20min内甲酸甲酯的减少量，再结合速率公式v=—=—求算出甲酸甲酯At△t的平均反应速率，但是题目中没有体积V的数据。(那应该怎么办?)

5、再次仔细审题“甲酸甲酯的平均反应連垄为mohminJ题目要求的速率单位中?■1.60.80.07.84.4没有体积因素，因此速率公式V=An=°-^^01=0.009mol?min'/(10_3mol・mirr。=97.4认为表格中的速率变化存在等差数列关系:从10-15min为7・4x10_3mol・min-1,20〜25min为7.8x10~3nnol・min-1_3mohmin•,推测15-20min为7.6x10一1o请问该同学的推断是否合理？如果不正确，请指出他的问题出在哪里。第(2)小题考查重点是化学反应速率影将冋题分解：①~乍为义字表达的题目

6、，刃析清H思考问题答案的方向在哪？〔影响下的变化规j:同阶段的变化规律'班日作答的角度,图像还是表格数据?'产生

7、该变化月勺意识很更要。反应时间范围/min0~510-1515-2020-25平均反应速率/(10TTiol・miE)9・07.830-3540-4550-5575-804.41.60.80.0不考虑；催化剂的作用也是有可能的，我们接触过反应产物本身有催化作用的情形（如酸性高猛酸钾溶液与草酸的反应）。对于接触面积，反应开始后一般不会显著变化，个别情况也有（如未打磨的金属片表面的覆盖物）。结合本题，只可能是催化剂的作用。问题2：起催化作用的物质是

8、生成物，而生成物有两种，起催化作用的是谁?催化剂需要与反应物充分接触才可能起作用，所以催化剂的量当然会影响催化作用。应体系中HCOOH和CH3OH的起始量存在显著差异，基本可以推断HCOOH才是催化剂，因为催化作用是在反应进行了一段时间后才体现的。当然我们学过有机化学反应中酯一般是在酸性或碱性条件下水解，这样或许较容易联想到HCOOH起催化作用。知识卡片：自催化反应反应产物对反应速率有加快作用的反应称为自催化反应。在自催化反应中，反应速率既受反应物浓度的影响，又受反应产物浓度的影响。自催化作用的特点是：1.反应开始进行得很慢（称诱导期），随着起催化作用的产

9、物的积累反应速度迅速加快，而后因反应物的消耗反应速度下降；2.自催