請問這個化學原理過程如何理解?

時間 2021-06-04 08:57:15

1樓:半生浮名

瀉藥不過提問者好像已經登出賬號了,罷了罷了,我再回答一下。

發現題目中出現了乙個反應速率和濃度的平方成正比,猜測這題應該是高中題。

如果是大學題的話最起碼會用「二級反應」這個詞。

先來做題,再回答問題好了。

(1)問還原產物,應該是送分題了。

I被氧化為I

MnO還原出Mn

所以還原產物是MnSO

(2)括號的東西都是重要提示!

括號中給出了碘化銀和氯化銀的溶度積。

不難發現碘化銀的溶度積遠遠小於氯化銀的溶度積。

氯化銀開始沉澱的時候就是大哥和小弟都吃飽飯的時候,這時氯離子和碘離子都「飽和」了。

碘離子物質的量濃度比上氯離子物質的量濃度就等於碘化銀的溶度積比上氯化銀的溶解度。

算出來是4.7×10

(3)物質狀態就先不寫了。

送分題實錘了。

最後2molHI發生這個反應吸收11KJ能量

假裝2molHI實際放出2xKJ能量

而形成1molH和1molI放出的能量也給了。

吸收的-放出的=總的來看吸收的

所以吸收的就能算出來了。

得到的結果是1molHI化學鍵斷裂吸收299KJ能量

(4)下面單位不寫了,圖個方便。公式也不能打,不能發圖,難受。

把平衡時各物質的濃度拿出來就好了。

HI 0.784

H 0.108

I 0.108

所以用(0.108×0.108)/0.784就好了。

大概是0.018976

當然不能用微積分來算啦,這是高中題。

總不能讓學生去模擬物理必修一第一章的微元法吧。

我們不考慮微積分和微元法,不管速率方程。

所以唯一有用的資訊點就是平衡時的資訊點。

平衡時v正=v逆

所以用這個條件列乙個等式

恰好是k正=k逆·k

so,k逆=k正/k

第一空OK。

第二空是什麼東西min1啊?

我就當求v正了。

k正有了,濃度有了

代入公式就好了。

算出來大概是1.95×10

公升高溫度正逆反應速率都會提高,所以C是不可能的。

根據勒夏特列原理,公升高溫度平衡應該向吸熱方向移動,所以平衡正向移動。

H和I的濃度都應該增加HI濃度就會下降。

所以是E。

解答完畢

下面回應題主的問題

問題一:在第(4)問中,解析中的「當公升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,對於正向反應,速率常數k正增加,v正增加,x(HI)減小。對於逆向反應,速率常數k逆增加,v逆增加,x(H2)=x(I2)也增加。

」這句話讓我感到疑惑。我認為雖然公升高溫度,反應向正向移動,那麼反應物x(HI)減小,生成物x(H2)=x(I2)增大的話就確實是這樣的。但是看右上角的v正∽x(HI)這個曲線的話,隨著v正增加,x(HI)是增加的啊,與解析中的「x(HI)減小」矛盾啊。

不過還好對於左下角的v逆∽x(H2)曲線來說,隨著v逆增加,x(H2)增加,符合解析中的「x(H2)=x(I2)也增加」。

題目給的式子沒問題,

k增加也是對的。

k增加使得v正增加,沒問題。

結果是H和I增多,OK。

至於曲線的問題,確實難為高中生了。

高中生不清楚太正常了。

我看到已經有人用動力學的理論解釋過了,我也就不想多說了。

其實就是乙個事情,題目給的影象只在那乙個溫度成立。增加溫度就應該換乙個影象,至少位置該移一下。

其實是速率係數發生了變化,也就是那個k變了。

已經有人給出了阿倫尼烏斯方程,想知道怎麼變化的請移步。

問題二:在第(4)問中,解析中的「當公升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,對於正向反應,速率常數k正增加,v正增加,x(HI)減小。對於逆向反應,速率常數k逆增加,v逆增加,x(H2)=x(I2)也增加。

」我還有另外乙個疑問,就是隨著溫度公升高,是k正增加才導致v正增加的嗎?k正和v正是正比關係嗎?是k逆增加才導致v逆增加的嗎?

k逆和v逆是正比關係嗎?

溫度會導致k值的變化,具體式子就是阿倫尼烏斯方程。

至於速率和k的關係,題目已經給出了。

但是不是所以反應都滿足題目給的那個式子。

比如CHCHO分解為CH和CO的反應

那是個3/2級反應。

問題三:因為有1-x(HI)=2x(H2),那麼B點和D點也符合1-xB=2xD嗎?

因為H和I濃度一樣(畢竟最開始這倆都沒有,反應時是1比1反應)所以2x(H)就是x(H)+x(I)所以那個式子恆成立。

如前人所言,作為優秀出題人是不可能在這裡翻車的。

不能送分啊,這個是很重要的題啊。

問題四:解析中「對於圖中其他點,如正向反應中,B點表示x(HI)增加,C點表示速率降低。逆向反應中,D點表示x(H2)降低,F點表示速率降低」我有幾個疑問。

「B點表示x(HI)增加」是否是說B點對應的x大於平衡點A點的x?」C點表示速率降低」是否是說C點對應的v小於平衡點A點對應的v?」D點表示x(H2)降低」是否是說D點對應的小於平衡點E點對應的x?

"F點表示速率降低"是否是說F點對應的v小於平衡點E點對於的v?

不是有圖嗎(`⊿)

問題五:那麼A點和E點說的速率(vA=vE)公升高是相對於哪些點的速率而言的?C點和F點的速率(vC=VF)降低是相對於哪些點的速率而言的?

A點的x(HI)減小是相對於哪些點而言的?E點的x(H2)增加是相對於哪些點而言的?B點的x(HI)增加是相對於那些點而言的?

E點的x(H2)增加是相對於哪些點而言的?D點的x(H2)降低是相對於哪些點而言的?

都是相對於原來的。

卒(_)

2樓:柳突破

題主應該是高中生吧,我先補充一些化學動力學的原理,這部分內容高考不要求,但我覺得要補充以下,方便更透徹地理解這個問題,您可以選擇性地看一看。看不懂也無所謂,我會在後面挨個解釋您的疑問,盡量用高中生聽得懂的語言。

首先,碘化氫的熱分解反應: 是乙個典型的二級反應,正反應的反應速率為: ;逆反應的反應速率為: 。

[ ]表示反應物濃度,k為速率常數,基元反應的速率常數可以用「阿倫尼烏斯公式」計算,公式為: ,k為速率常數,R為摩爾氣體常量,數值約為8.314J/(mol·K),T為熱力學溫度,單位為熱力學溫度K,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子),對於特定反應,可視作常數,e為自然對數的底數。

對於乙個指定的化學反應,A、e、 、R皆為常數,所以速率常數的大小僅由溫度T決定,我們試著用高中數學知識研究一下這個函式。

當T增大, 減小, 增大,顯然e大於1,所以指數函式增大。可見,無論是逆反應還是正反應,當溫度公升高時,速率常數都會增大。反應物濃度未來得及改變,反應速率也相應增大。

下面我嘗試著回答您的問題。

問題一:在第(4)問中,解析中的「當公升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,對於正向反應,速率常數k正增加,v正增加,x(HI)減小。對於逆向反應,速率常數k逆增加,v逆增加,x(H2)=x(I2)也增加。

」這句話讓我感到疑惑。我認為雖然公升高溫度,反應向正向移動,那麼反應物x(HI)減小,生成物x(H2)=x(I2)增大的話就確實是這樣的。但是看右上角的v正∽x(HI)這個曲線的話,隨著v正增加,x(HI)是增加的啊,與解析中的「x(HI)減小」矛盾啊。

不過還好對於左下角的v逆∽x(H2)曲線來說,隨著v逆增加,x(H2)增加,符合解析中的「x(H2)=x(I2)也增加」。

解析中「對於正向反應,速率常數k正增加,v正增加」是沒有問題的,圖中的曲線是溫度還沒有改變之前的曲線,溫度不變,正反應速率 不變,但隨著反應進行,反應物濃度減小,由可得, 逐漸較小。右上角的曲線您應該從右往左看。

問題二:在第(4)問中,解析中的「當公升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,對於正向反應,速率常數k正增加,v正增加,x(HI)減小。對於逆向反應,速率常數k逆增加,v逆增加,x(H2)=x(I2)也增加。

」我還有另外乙個疑問,就是隨著溫度公升高,是k正增加才導致v正增加的嗎?k正和v正是正比關係嗎?是k逆增加才導致v逆增加的嗎?

k逆和v逆是正比關係嗎?

這個問題,我前面解釋了。

問題三:因為有1-x(HI)=2x(H2),那麼B點和D點也符合1-xB=2xD嗎?

這個問題莫名其妙,對於乙個平衡反應「1-x(HI)=2x(H2)」是恆成立的。如果「B點和D點也符合1-xB=2xD」不成立,那麼出題人豈不是要故意送分?他的意思是溫度公升高,平衡移動,反應物和生成物濃度如何變化,讓您從AE、BD、CF中選一組可能的,如果BD連「1-xB=2xD」也不符合,那豈不是可以直接排除了?

公升高溫度,平衡向正反應方向移動,x(HI)減小(A點符合),x(H2)增大(E點符合),就是這麼簡單。

問題四:解析中「對於圖中其他點,如正向反應中,B點表示x(HI)增加,C點表示速率降低。逆向反應中,D點表示x(H2)降低,F點表示速率降低」我有幾個疑問。

「B點表示x(HI)增加」是否是說B點對應的x大於平衡點A點的x?」C點表示速率降低」是否是說C點對應的v小於平衡點A點對應的v?」D點表示x(H2)降低」是否是說D點對應的小於平衡點E點對應的x?

"F點表示速率降低"是否是說F點對應的v小於平衡點E點對於的v?

這不是顯然的麼,橫座標是物質的量,縱座標是反應速率,大小高低不是顯而易見的麼?

問題五:那麼A點和E點說的速率(vA=vE)公升高是相對於哪些點的速率而言的?C點和F點的速率(vC=VF)降低是相對於哪些點的速率而言的?

A點的x(HI)減小是相對於哪些點而言的?E點的x(H2)增加是相對於哪些點而言的?B點的x(HI)增加是相對於那些點而言的?

E點的x(H2)增加是相對於哪些點而言的?D點的x(H2)降低是相對於哪些點而言的?

反應達到平衡的象徵是 ,相對的自然是原來的溫度下,反應達到平衡時的點,如下圖:

二更:最後乙個圖做的有些草率,我只想表示,溫度公升高,紅線會上移,溫度降低,紅線會下移,並不是說CF是該條件下的「平衡點」,讓題主誤解啦。

事實上,當溫度降低,達到新的平衡時,生成物的點在圖中下移,並且在藍線左側,反應物的點在圖中下移,並在綠線右側。

當溫度公升高,達到新的平衡時,生成物的點在圖中上移,並且在藍線右側,反應物的點在圖中上移,並在綠線左側。

三更:我覺得有點高估題主了,他竟然糾結「溫度公升高時,為什麼平衡狀態下反應速度一定增高?」本來還想給他講一講化學熱力學,想想還是算了吧。我粘一張選修四的原圖,自己研究吧。

補充:因為 ,又

所以,兩種不同溫度下的平衡常數的關係為:

這就是Van』tHoff方程式,您試著理解吧。

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