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研究化學(xué)反應(yīng)原理的思路與方法--概念模型法. 教科書介紹了合理簡(jiǎn)化的概念模型以及如何運(yùn)用概念模型學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理.對(duì)該段內(nèi)容的處理可分三步進(jìn)行: (1)建立簡(jiǎn)化的有效碰撞模型的設(shè)想:為了突出化學(xué)反應(yīng)最重要的內(nèi)涵.忽略其他因素的干擾作用.選擇氣相反應(yīng)體系作為研究有效碰撞的基礎(chǔ)模型.其優(yōu)點(diǎn)是:氣體分子運(yùn)動(dòng)空間遠(yuǎn)大于自身體積所占有的空間.環(huán)境影響因素相對(duì)較少.該概念模型最重要的內(nèi)涵也更加突出.更容易掌握.如在水溶液中的反應(yīng).水是較大量的.研究水溶液中的化學(xué)反應(yīng)就不能忽略水分子的作用. (2)模型的基本構(gòu)架 模型的建構(gòu):在一潔凈的容器中.使氫氣與氧氣按體積比2∶1的比例混合.氣體分子因自由運(yùn)動(dòng)而不斷發(fā)生碰撞--這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件. 假設(shè)與事實(shí):研究結(jié)果表明.從分子的熱運(yùn)動(dòng)來看.分子發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多.如在常溫常壓下每個(gè)氫分子.氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為2.355×1010次/秒.假如每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng).則化學(xué)變化瞬間即可完成.但事實(shí)并非如此. 立論:并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引發(fā)化學(xué)反應(yīng).只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的.即有效碰撞--這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件. (3)活化分子和活化能 對(duì)該模型的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)可結(jié)合教科書上的圖示(圖1).具有足夠能量的分子--活化分子的碰撞是有效碰撞的必要條件.但不充分.只有當(dāng)活化分子采取適合的取向進(jìn)行碰撞時(shí)才能反應(yīng). 活化分子--具有較高能量.能夠發(fā)生有效碰撞的分子. 活化能--活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量部分 教科書以活化能為0的反應(yīng)從另一個(gè)側(cè)面說明有效碰撞模型的合理性.進(jìn)一步說明了活化能的大小與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系. 結(jié)論:某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)有關(guān),而有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān),活化分子的多少又與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān).活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定的.而反應(yīng)物分子的性質(zhì)又與分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān).可以說.反應(yīng)物分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因.那么.對(duì)于一個(gè)特定反應(yīng).人類如何使用和控制.還需要研究外部條件對(duì)它的影響.這將在后面的學(xué)習(xí)中繼續(xù)討論. 最后教科書特別指出:化學(xué)反應(yīng)的活化能可以用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定.當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí).會(huì)得出不同的結(jié)果.催化劑的應(yīng)用就是實(shí)例之一.人們尚未掌握化學(xué)反應(yīng)活化能的有效的理論推算方法.這種留有缺憾的教學(xué)觀點(diǎn)值得關(guān)注.既有利于學(xué)生客觀地認(rèn)識(shí)科學(xué)規(guī)律.也有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神. 關(guān)于催化劑.在化學(xué)2中已有介紹.這里著重說明催化劑的作用.意義.在第二章中進(jìn)一步從由于催化劑的參與改變了活化能.從而改變了反應(yīng)速率來認(rèn)識(shí)催化劑的作用. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（2010?杭州一模）對(duì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的研究需要從反應(yīng)條件、限度、速率、定量關(guān)系等因素進(jìn)行綜合分析，下列是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)原理的系列研究，請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息回答有關(guān)問題．

（1）關(guān)于反應(yīng)生成物的定量研究：
已知反應(yīng)：Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+，向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2，反應(yīng)后，溶液中除含有Cl-外，還一定
C
C
．（填字母序號(hào)）
A．含F(xiàn)e2+，不含F(xiàn)e3+B．含F(xiàn)e3+，不含Br-C．含F(xiàn)e3+，含有Br-
（2）關(guān)于反應(yīng)限度的研究：
已知在773K、固定體積的容器中，反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）過程中能量變化如圖1．曲線Ⅱ表示使用催化劑時(shí)的能量
變化．若投入a mol CO、2a mol H2，平衡時(shí)能生成0.1a mol CH3OH，反應(yīng)就具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值．
①若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為
10%
10%
；
②在容器容積不變的前提下，欲提高H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施（答兩項(xiàng)即可）：
增大CO濃度
增大CO濃度
、
適當(dāng)降低溫度或及時(shí)分離CH3OH
適當(dāng)降低溫度或及時(shí)分離CH3OH
；
（3）關(guān)于反應(yīng)速率的研究：
氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程．下面是HNO3發(fā)生 的一個(gè)還原過程的反應(yīng)式：NO3-+4H++3e-→NO+2H2O
①KMnO4、Na2CO3、CuO、KI四種物質(zhì)中的
KI
KI
 （填化學(xué)式）能使上述還原過程發(fā)生．
②欲用圖2裝置測(cè)算硝酸被還原的速率，當(dāng)反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后，可以通過測(cè)定
單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積（或收集一定體積的氣體所用的時(shí)間）
單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積（或收集一定體積的氣體所用的時(shí)間）
推（計(jì)）算反應(yīng)速率．

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下列對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述，錯(cuò)誤的是（　�。�
A、一定條件下，Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)B、可以用銅絲燃燒法判斷有機(jī)物中是否含有硫元素C、沸點(diǎn)：正丁烷＞異丁烷＞乙烷D、同位素示蹤法可用于研究化學(xué)反應(yīng)原理

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請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)．
（1）請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：（系數(shù)按順序填在答題卷上）
 
C+
 
 KMnO4+
 
H2SO4→
 
CO2↑+
 
MnSO4+
 
K2SO4+
 
H2O
（2）焦炭可用于制取水煤氣．測(cè)得12g 碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí)，吸收了131.6kJ熱量．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
 

（3）活性炭可處理大氣污染物NO．在2L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質(zhì)），生成氣體E和F，E和F均為空氣的組成成分．當(dāng)溫度分別在T1和T2時(shí)，測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表：
物質(zhì)
溫度		 活性炭（mol） NO（mol） E（mol） F（mol）
初始 2.030 0.100 0 0
T1 2.000 0.040 0.030 0.030
T2 2.005 0.050 0.025 0.025
①寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．
②根據(jù)上述信息判斷，溫度T1和T2的關(guān)系是（填序號(hào)）
 
．
a．T1＞T2            b．T1＜T2         c．無法比較
（4）CO2經(jīng)常用氫氧化鈉溶液來吸收，現(xiàn)有0.4molCO2，若用200mL 3mol/L NaOH溶液將其完全吸．回答下列問題：
①所得溶液的溶質(zhì)是
 
（填化學(xué)式）．
②溶液中下列關(guān)系正確的是
 
（填字母序號(hào)）．
a．c（Na+）＞c（CO
 
2-
3
）＞c（OH-）＞c（HCO
 
-
3
）
b．c（Na+）＞c（HCO
 
-
3
）＞c（CO
 
2-
3
）＞c（OH-）
c．c（Na+）=2c（CO
 
2-
3
）+c（HCO
 
-
3
）+c（H2CO3）
d．c（H+）+c（Na+）=c（OH-）+2c（CO
 
2-
3
）+c（HCO
 
-
3
）
（5）CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=3.8×10-9．CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的一定濃度的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若混合前Na2CO3溶液的濃度為1.9×10-4mol/L，則混合后若生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小濃度為
 
．

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（2013?淄博一模）請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究元素及其化合物的性質(zhì)．
（1）工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-116KJ?mol-1
又知：CO（g）+
1
2
O2（g）═CO2（g）△H2=-283KJ?mol-1
      H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H3=-242KJ?mol-1
      H2（g）+
1
2
 O2（g）═H2O（g）△H4=-286KJ?mol-1
則甲醇的燃燒熱為
-739kJ?mol-1
-739kJ?mol-1
．
（2）T℃時(shí)，向2L密閉容器中充入4mol CO和6mol H2，5min后達(dá)平衡時(shí)CH3OH物質(zhì)的量為2mol．該反應(yīng)的速率v（H2）為
0.4mol/（L?min）
0.4mol/（L?min）
；下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率且提高轉(zhuǎn)化率的是
d
d
．
a．隨時(shí)將CH3OH與反應(yīng)混合物分離
b．降低反應(yīng)溫度
c．使用高效催化劑
d．增大體系壓強(qiáng)
（3）在密閉容器中充有10mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示．
①A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間，tA
大于
大于
tc（填“大于”、“小于’’或“等于“）．
②若A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L，該溫度下B點(diǎn)的平衡常數(shù)K=
1
1
．
（4）Na2SO3的水溶液呈
堿
堿
（填“酸”、“中”、‘‘堿”）性，原因是（用離子方程式表示）：
SO32-+H2O?HSO3-+OH-
SO32-+H2O?HSO3-+OH-
；把CaCO3濁液滴入l.0mol/L的Na2SO3溶液中，能否產(chǎn)生CaSO3沉淀？若不能，說明原因；若可行，請(qǐng)簡(jiǎn)述判斷依據(jù)及轉(zhuǎn)化過程
可行，判斷依據(jù)是：由Ksp（CaSO3）/Ksp（CaCO3）=50知，當(dāng)CaSO3與CaCO3的混合液中c（SO32-）＞50c（CO32-）時(shí)，即發(fā)生由CaCO3向CaSO3的轉(zhuǎn)變；轉(zhuǎn)化過程為：把CaCO3濁液滴入0.1mol/L的Na2SO3溶液中時(shí)，溶液中的c（Ca2+）與c（SO32-）之積大于Ksp（CaSO3），生成CaSO3沉淀，導(dǎo)致溶液中c（Ca2+）減小，使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3?Ca2++CO32-，向著溶解的方向移動(dòng)，導(dǎo)致CaCO3溶解．
可行，判斷依據(jù)是：由Ksp（CaSO3）/Ksp（CaCO3）=50知，當(dāng)CaSO3與CaCO3的混合液中c（SO32-）＞50c（CO32-）時(shí)，即發(fā)生由CaCO3向CaSO3的轉(zhuǎn)變；轉(zhuǎn)化過程為：把CaCO3濁液滴入0.1mol/L的Na2SO3溶液中時(shí)，溶液中的c（Ca2+）與c（SO32-）之積大于Ksp（CaSO3），生成CaSO3沉淀，導(dǎo)致溶液中c（Ca2+）減小，使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3?Ca2++CO32-，向著溶解的方向移動(dòng)，導(dǎo)致CaCO3溶解．

（已知：Ksp（CaSO3）=1.4×10-7，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9）．

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研究化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)于生產(chǎn)生活是很有意義的．
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，使銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與氫氣．在下面的方框內(nèi)畫出裝置圖，并標(biāo)明電極材料名稱和電解質(zhì)溶液名稱．
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（2）鋼鐵生銹現(xiàn)象隨處可見，鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖1所示：
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①寫出石墨電極的電極反應(yīng)式：
 
．
②將該裝置作簡(jiǎn)單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置，請(qǐng)?jiān)趫D中虛線框內(nèi)所示位置作出修改
 
．
③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式：
 
．
（3）利用如圖2裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)．若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為
 
．

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