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第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第1講化學(xué)反應(yīng)速率目
錄Contents01考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率02素養(yǎng)幫遷移應(yīng)用提升素養(yǎng)03練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層
課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,了解測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單方法。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的,認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。4.知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程,對(duì)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率具有重要意義。5.學(xué)生必做實(shí)驗(yàn):化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素化學(xué)反應(yīng)速率2023湖南,T13;2023上海,T22、T24;2023年6月浙江,T19;2023山東,T20;2023遼寧,T18;2023廣東,T19;2022廣東,T15;2022年6月浙江,T20;2021年6月浙江,T20;2021年1月浙江,T19;2021河北,T13;2021重慶,T12;2021福建,T12;2021遼寧,T12;2020山東,T14;2020全國(guó)Ⅰ,T28;2020全國(guó)Ⅱ,T28;2019全國(guó)Ⅱ,T27核心素養(yǎng)對(duì)接變化觀念與平衡思想:能從反應(yīng)現(xiàn)象中提取信息,建立物質(zhì)、外界條件與化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率的關(guān)系;能基于碰撞理論解釋反應(yīng)速率的影響因素;能調(diào)控化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)規(guī)律命題分析預(yù)測(cè)1.高考主要考查反應(yīng)速率的影響因素及相關(guān)計(jì)算,在考查反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算時(shí)常引入反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)機(jī)理圖像等。2.以反應(yīng)速率常數(shù)為載體進(jìn)行命題是考查化學(xué)反應(yīng)速率的一種新形式,一般會(huì)先給出反應(yīng)速率常數(shù)的相關(guān)概念和信息,然后設(shè)題,考查考生將新信息與所學(xué)知識(shí)融合應(yīng)用的能力,考生要予以重視
1.
宏觀與微觀相結(jié)合視角對(duì)化學(xué)反應(yīng)的快慢能從宏觀(如反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象等)角度進(jìn)行描述或判斷,同時(shí)
能從微觀角度進(jìn)行分析和解釋。2.
定性與定量相結(jié)合視角對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢的描述或比較從定性進(jìn)階到定量,從粗略的估計(jì)進(jìn)階到精確的表
示。在復(fù)雜情況(如多種因素同時(shí)發(fā)生變化)下,如果從定性角度無(wú)法判斷或比較化
學(xué)反應(yīng)的快慢時(shí),還可以從定量角度進(jìn)行分析。3.
瞬時(shí)與平均相結(jié)合視角化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡移動(dòng)原理等理論問(wèn)題的研究一般需基于瞬時(shí)速率,
而化工
生產(chǎn)快慢的描述則主要基于平均速率,有時(shí)則需要同時(shí)考慮瞬時(shí)速率和平均速率。4.
認(rèn)識(shí)思路
考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率
1.
基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程概念示例基
元反
應(yīng)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的,其中
的[1]
稱(chēng)為基元反應(yīng)[魯科選
必1]每一步反應(yīng)概念示例反
應(yīng)歷
程基元反應(yīng)構(gòu)成的[2]
?稱(chēng)為反應(yīng)
歷程(又稱(chēng)反應(yīng)機(jī)理)[魯科選必1]簡(jiǎn)
單反
應(yīng)反應(yīng)物一步直接轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物,其總反
應(yīng)就是基元反應(yīng),這類(lèi)反應(yīng)又稱(chēng)為簡(jiǎn)單反
應(yīng)反應(yīng)序列概念示例活
化能基元反應(yīng)過(guò)程需經(jīng)歷一個(gè)高能量的中間狀
態(tài),此時(shí)形成一種舊鍵沒(méi)有完全斷裂、新
鍵沒(méi)有完全形成的過(guò)渡態(tài),[3]
?
與反應(yīng)物的平均能量之差
E
a稱(chēng)為基
元反應(yīng)的活化能
E
a為正反應(yīng)活化能,
E
a’為逆
反應(yīng)活化能注意同一反應(yīng),在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同。過(guò)渡態(tài)的
能量2.
化學(xué)反應(yīng)速率濃度增加mol·L-1·s-1注意
(1)對(duì)于固體和純液體,其濃度可視為常數(shù),不用它們表示化學(xué)反應(yīng)速率。
3.
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
(2)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響①?gòu)姆磻?yīng)速率方程角度分析化學(xué)反應(yīng)速率變化反應(yīng)溫度升高溫度,
k
增大,反應(yīng)速率(
v
)[7]
?濃度
c
(NO2)增大,反應(yīng)速率(
v
)[8]
?壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)(減小容器的容積),反應(yīng)速率(
v
)[9]
?催化
劑使用催化劑,活化能(
E
a)減小,
k
增大,反應(yīng)速率(
v
)[10]
?增大增大增大增大②從有效碰撞角度分析化學(xué)反應(yīng)速率變化
1.
易錯(cuò)辨析。(1)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。
(
?
)
(4)100mL2mol·L-1鹽酸與鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉固體,反應(yīng)速率不變。
(
√
)(5)使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能與反應(yīng)熱(Δ
H
)。
(
?
)???√?(6)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對(duì)H2O2分解速率的改變相同。
(
?
)?2.
[臭氧分解反應(yīng)的歷程]Cl·催化臭氧分解反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示。使用催化劑的反應(yīng)歷程中有
?個(gè)基元反應(yīng),其基元反應(yīng)中反應(yīng)速率慢的
是
(填序號(hào))。2
①
(1)從反應(yīng)速率方程角度分析化學(xué)反應(yīng)速率變化。①降低溫度,
k
,
v
?。②充入H2,
c
(H2)
,
v
?。③使用催化劑,
k
,
v
?。減小減小增大增大增大增大(2)從有效碰撞角度分析化學(xué)反應(yīng)速率變化。①升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)
,
v
?。②充入H2,單位時(shí)間內(nèi)、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)
,
v
?。③使用催化劑,活化能降低,單位時(shí)間內(nèi)、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)
?,
v
。增加增大增加增大增加
增大0~10s內(nèi)平均反應(yīng)速率
v
(H2)=
,
v
(HI)=
?。0.0395mol·L-1·s-1
0.079mol·L-1·s-1
(3)在一定溫度下,該反應(yīng)中物質(zhì)的物質(zhì)的量與時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。(4)若該反應(yīng)在一定溫度的密閉容器中進(jìn)行,分析下列措施對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影
響(填“增大”“減小”或“無(wú)影響”)。①縮小容器容積(增大壓強(qiáng)):
?。②恒容充入氫氣:
?。③恒容充入氬氣:
?。④恒壓充入氬氣:
?。增大增大無(wú)影響減小
A.
v
(A)=0.8mol·L-1·s-1B.
v
(B)=0.4mol·L-1·s-1C.
v
(C)=0.6mol·L-1·s-1D.
v
(D)=1.8mol·L-1·min-1A12345678910
12345678910
t
/s06001200171022202820
x
c
(N2O5)/(mol·L-
1)1.400.960.660.480.350.240.12下列說(shuō)法正確的是(
D
)DA.
600~1200s,生成NO2的平均速率為5.0×10-4mol·L-1·s-1B.
反應(yīng)2220s時(shí),放出的O2體積為11.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C.
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),
v
正(N2O5)=2
v
逆(NO2)D.
推測(cè)上表中的
x
為393012345678910
123456789103.
一定溫度下,在2L密閉容器中,A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線
如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(
A
)B.
反應(yīng)開(kāi)始到5min,B的物質(zhì)的量增加了0.20molC.
a點(diǎn)時(shí),
v
(A)=
v
(B)D.
反應(yīng)開(kāi)始到5min,
v
(C)=0.04mol·L-1·min-1A12345678910
12345678910技巧點(diǎn)撥
12345678910反應(yīng)速率的計(jì)算
命題點(diǎn)2
速率常數(shù)及速率方程
1-α
12345678910
12345678910
圖112345678910曲線上
v
最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱(chēng)為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度
tm
。
t
<
tm
時(shí),
v
逐漸提
高;
t
>
tm
后,
v
逐漸下降。原因是
?
?
?。升高溫度,
k
增大使
v
逐漸提高,但α降低使
v
逐漸下降。
t
<
tm
時(shí),
k
增大對(duì)
v
的提高大于α引起的降低;
t
>
tm
后,
k
增大對(duì)
v
的
提高小于α引起的降低圖112345678910
圖2①343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=
%。平衡常數(shù)
K
343K=
(保留2位小
數(shù))。22
0.02
12345678910
12345678910②在343K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是
?;要縮短反
應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有
、
?。及時(shí)移去產(chǎn)物改進(jìn)催化劑提高反應(yīng)物壓強(qiáng)(濃度)
[解析]
根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理并結(jié)合該反應(yīng)特點(diǎn),及時(shí)分離出生成物可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率??s短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,實(shí)質(zhì)就是提高反應(yīng)速率,可采用加壓的方式或選擇更為高效的催化劑。12345678910
大于1.3
12345678910
12345678910
12345678910技巧點(diǎn)撥正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系
12345678910命題點(diǎn)3
反應(yīng)歷程中的活化能與反應(yīng)速率5.
(1)[2023全國(guó)甲]MO+分別與CH4、CD4反應(yīng),體系的能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如圖
所示(兩者歷程相似,圖中以CH4示例)。12345678910直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí),反應(yīng)速率會(huì)變慢,則MO+與
CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線
(填“c”或“d”)。[解析]由題意可知,MO+與CD4的反應(yīng)比與CH4的反應(yīng)慢,反應(yīng)的活化能越
大,反應(yīng)速率越慢,故MO+與CD4反應(yīng)的能量變化對(duì)應(yīng)圖中曲線c。c
12345678910(2)[2021全國(guó)甲]二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳?;卮鹣?/p>
列問(wèn)題:
該反應(yīng)一般認(rèn)為通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn):
12345678910總反應(yīng)的Δ
H
=
kJ·mol-1;若反應(yīng)①為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反
應(yīng)能量變化的是
(填標(biāo)號(hào)),判斷的理由是
?
?。-49
A
Δ
H
1為正值,Δ
H
2和Δ
H
均為負(fù)
值,反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能12345678910[解析]根據(jù)蓋斯定律可知總反應(yīng)=反應(yīng)①+反應(yīng)②,則總反應(yīng)的Δ
H
=Δ
H
1+Δ
H
2=+41kJ·mol-1+(-90kJ·mol-1)=-49kJ·mol-1。總反應(yīng)是放熱反應(yīng),即生成
物的總能量比反應(yīng)物的總能量低,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①為慢反應(yīng),則反應(yīng)①的活化
能較大,A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910(3)[2021廣東]一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分
?步
進(jìn)行,其中,第
?步的正反應(yīng)活化能最大。4
4
12345678910[解析]
12345678910命題點(diǎn)4
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素6.
[影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因][全國(guó)Ⅲ高考改編]采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)
對(duì)煤燃燒排放的煙氣(含有SO2和NO
x
)進(jìn)行脫硫、脫硝。在鼓泡反應(yīng)器中通入含有
SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol/L。反應(yīng)一段時(shí)
間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如表所示。離子Cl-
c
/(mol/L)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-312345678910[解析]由表中數(shù)據(jù)可以看出:經(jīng)過(guò)相同的反應(yīng)時(shí)間,溶液中含硫離子的濃度大于
含氮離子的濃度,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。影響反應(yīng)速率的因素有外
因和內(nèi)因,外因有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等,由于是相同的反應(yīng)體系,所以溫
度、壓強(qiáng)、催化劑等因素是相同的,有可能是SO2比NO的溶解度大而導(dǎo)致初始濃度
不同。內(nèi)因可能是脫硫反應(yīng)的活化能低于脫硝反應(yīng)的活化能。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率
(填“大于”或“小于”)脫硝反應(yīng)速率。
原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能是
?
?。大于NO溶解度較低或脫
硝反應(yīng)活化能較高123456789107.
[影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因][2021遼寧]某溫度下,降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚
合,反應(yīng)物濃度與催化劑濃度及時(shí)間關(guān)系如圖。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時(shí)間稱(chēng)
為半衰期,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
B
)A.
其他條件相同時(shí),催化劑濃度越大,反應(yīng)速率越大B.
其他條件相同時(shí),降冰片烯濃度越大,反應(yīng)速率越大C.
條件①,反應(yīng)速率為0.012mol·L-1·min-1D.
條件②,降冰片烯起始濃度為3.0mol·L-1時(shí),半衰期為62.5minB12345678910
12345678910
A.
從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B.
從b點(diǎn)切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的瞬時(shí)速率C.
在不同時(shí)刻都存在關(guān)系:2
v
(B)=3
v
(X)D.
維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變,向反應(yīng)體系中加入催化
劑,
c
(B)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示C12345678910
123456789109.
[催化劑對(duì)反應(yīng)的影響][2022廣東]在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)X→2Y的影
響,各物質(zhì)濃度
c
隨反應(yīng)時(shí)間
t
的部分變化曲線如圖,則(
D
)A.
無(wú)催化劑時(shí),反應(yīng)不能進(jìn)行B.
與催化劑Ⅰ相比,Ⅱ使反應(yīng)活化能更低C.
a曲線表示使用催化劑Ⅱ時(shí)X的濃度隨
t
的變化D.
使用催化劑Ⅰ時(shí),0~2min內(nèi),
v
(X)=1.0mol·L-1·min-1D12345678910
12345678910命題點(diǎn)6
控制變量法的應(yīng)用
12345678910實(shí)驗(yàn)步驟:往A中加入一定體積(
V
)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl
溶液和水,充分?jǐn)嚢???刂企w系溫度,通過(guò)分液漏斗往A中加入1.0mol·L-1
醋酸。
當(dāng)導(dǎo)管口氣泡均勻穩(wěn)定冒出時(shí),開(kāi)始用排水法收集氣體。用秒表測(cè)量收集1.0mLN2
所需的時(shí)間,重復(fù)多次取平均值(
t
)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)儀器A的名稱(chēng)為
?。錐形瓶12345678910(2)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法:關(guān)閉止水夾K,
?
?。通過(guò)分液漏斗往A中加水,一段時(shí)間
后水難以滴入,則裝置氣密性良好[解析]利用氣壓法檢驗(yàn)裝置氣密性的方法為關(guān)閉止水夾K,通過(guò)分液漏斗往A中加水,一段時(shí)間后水難以滴下,則裝置氣密性良好。12345678910(3)若需控制體系的溫度為36℃,采取的合理加熱方式為
?。水浴加熱[解析]
控制體系溫度為36℃,可以采取水浴加熱。12345678910(4)每組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,反應(yīng)物濃度變化很小,忽略其對(duì)反應(yīng)速率測(cè)定的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)
據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)編號(hào)
V
/mL
t
/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0
V
14.08.03342
V
24.04.0
V
315038.04.04.04.083412.04.04.00.038①
V
1=
,
V
3=
?。4.0
6.0
12345678910
12345678910
②該反應(yīng)的速率方程為
v
=
k
·
cm
(NaNO2)·
c
(NH4Cl)·
c
(H+),
k
為反應(yīng)速率常數(shù)。利
用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得
m
=
(填整數(shù))。③醋酸的作用是
?。2
加快反應(yīng)速率[解析]
根據(jù)上述分析,知反應(yīng)速率與
c
(NaNO2)的平方成正比,故
m
=2。[解析]
結(jié)合反應(yīng)速率方程和NH4Cl水解顯酸性知,醋酸的作用是提供酸性環(huán)境,加快反應(yīng)速率。12345678910(5)如果用同濃度的鹽酸代替醋酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1,NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成HNO2,HNO2
分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種氣體。反應(yīng)結(jié)束后,A中紅棕色氣體逐漸變淺,裝置中
還能觀察到的現(xiàn)象有
。HNO2分
解的化學(xué)方程式為
?。量筒中收集到無(wú)色氣體,導(dǎo)管里上升一段水柱
12345678910
12345678910
素養(yǎng)11模型建構(gòu)——反應(yīng)歷程題的思維模型命題特點(diǎn):能量-歷程圖或反應(yīng)機(jī)理圖,宏微結(jié)合。(1)變化觀→微粒變化→化合價(jià)
變化→能壘(或活化能)→吸附和脫附;(2)數(shù)目觀→微粒個(gè)數(shù)變化→熱化學(xué)方程式。反應(yīng)歷程題常見(jiàn)考向如下:
模型說(shuō)明
①無(wú)催化劑時(shí):
E
a為[1]
反應(yīng)的活化能,
E
a'為[2]
?反
應(yīng)的活化能,Δ
H
=[3]
?。②有催化劑時(shí):總反應(yīng)經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)渡態(tài),經(jīng)歷過(guò)渡態(tài)1的反應(yīng)
為[4]
反應(yīng),活化能為
E
a1;經(jīng)歷過(guò)渡態(tài)2的反應(yīng)為[5]
?
反應(yīng),活化能為
E
a2,
E
a1<
E
a,
E
a2<
E
a(活化能降低使反應(yīng)
速率增大)。正逆E
a-
E
a'
吸熱放
熱模型說(shuō)明
③催化劑的作用:降低
E
a、
E
a',使反應(yīng)速率增大,但不影響Δ
H
,反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于反應(yīng)物總能量和生成物
總能量的相對(duì)大小模型說(shuō)明在鐵催化劑表面進(jìn)行的合成氨反應(yīng)歷程如
圖(吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注)
Δ
H
=
E
(生成物)-
E
(反應(yīng)物)=(-
d
-0)=
-
d
;
E
(最大能壘)=
E
(過(guò)渡態(tài))-
E
(吸附態(tài))=
a
-(-
b
)=
a
+
b
吸附催化:反應(yīng)物擴(kuò)散至催化劑表
面、反應(yīng)物在催化劑表面被吸附、發(fā)
生表面反應(yīng)、生成物從催化劑表面脫
附、生成物擴(kuò)散離開(kāi)反應(yīng)區(qū)。①表面吸附過(guò)程,一般能量是降低的(放熱過(guò)程),每一次從“吸附態(tài)”到“過(guò)渡態(tài)”均需要克服能壘。②最大能壘步驟(活化能)的反應(yīng)速率決定了整個(gè)反應(yīng)的速率,稱(chēng)為“控速步”模型說(shuō)明
“環(huán)式”反應(yīng)歷程模型圖示位于“環(huán)上”的物質(zhì)一般是催化劑或中間體,
如⑤、⑥、⑦和[6]
;“入環(huán)”的物質(zhì)為
反應(yīng)物,如①和[7]
;“出環(huán)”的物質(zhì)為
生成物,如②和[8]
?,然后可快速得出總
反應(yīng)⑧
④
③
A.
使用Ⅰ和Ⅱ,反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行B.
反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),升高溫度,R的濃度增大C.
使用Ⅱ時(shí),反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡D.
使用Ⅰ時(shí),反應(yīng)過(guò)程中M所能達(dá)到的最高濃度更大C1234[解析]由歷程圖可知,使用Ⅰ和Ⅱ,R轉(zhuǎn)化為M經(jīng)歷2步,M轉(zhuǎn)化為P又經(jīng)歷了2步,
所以反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行,A項(xiàng)正確;由歷程圖可知,該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),升
高溫度,平衡逆向移動(dòng),R的濃度增大,B項(xiàng)正確;由歷程圖可知,使用Ⅱ時(shí),第一
步反應(yīng)的活化能在所有反應(yīng)中最大,反應(yīng)速率慢,反應(yīng)體系達(dá)平衡慢,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
由歷程圖可知,使用Ⅰ時(shí),R轉(zhuǎn)化為M速率較快,而M轉(zhuǎn)化為P速率較慢,所以反應(yīng)過(guò)
程中M所能達(dá)到的最高濃度更大,D項(xiàng)正確。12342.
[2024福州一檢]某種含二價(jià)銅微粒[CuⅡ(OH)(NH3)]+的催化劑可用于汽車(chē)尾氣脫
硝,催化機(jī)理如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
D
)A.
[CuⅡ(OH)(NH3)3]+屬于中間產(chǎn)物B.
狀態(tài)②到狀態(tài)③的過(guò)程中N元素被氧化C.
狀態(tài)③到狀態(tài)④的過(guò)程中有O—H鍵的形成D1234
12343.
[2023新課標(biāo)卷]“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將NH2OH與
NH3轉(zhuǎn)化為肼(NH2NH2),其反應(yīng)歷程如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
D
)A.
NH2OH、NH3和H2O均為極性分子B.
反應(yīng)涉及N—H、N—O鍵斷裂和N—N鍵生成C.
催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe2+D.
將NH2OH替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2D1234[解析]
NH2OH中正、負(fù)電荷中心不重合,為極性分子,NH3為三角錐形結(jié)構(gòu),H2O為V形結(jié)構(gòu),分子中正、負(fù)電荷中心也不重合,均為極性分子,A正確;圖示轉(zhuǎn)化過(guò)程共四步,將其依次標(biāo)號(hào)為①②③④,第②步中N—O鍵斷裂,第③步中N—H鍵斷裂,第④步中N—N鍵生成,B正確;由題意可知,起始時(shí),“肼合成酶”中含有Fe2+,第②步中Fe2+失去電子被氧化成Fe3+,第④步中Fe3+得電子又生成Fe2+,C正確;根據(jù)反應(yīng)機(jī)理分析,產(chǎn)物肼(NH2NH2)中,一個(gè)N原子上的2個(gè)H原子來(lái)自NH2OH中“—NH2”中的2個(gè)H原子,另一個(gè)N原子上的2個(gè)H原子來(lái)自NH3中的2個(gè)H原子,所以將NH2OH替換為ND2OD,與NH3反應(yīng)會(huì)生成ND2NH2,D錯(cuò)誤。1234
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是
(填標(biāo)
號(hào))。AC
A.
v
(第一步的逆反應(yīng))>
v
(第二步反應(yīng))B.
反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.
第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.
第三步反應(yīng)活化能較高1234[解析]快速平衡,說(shuō)明第一步反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率都較大,可認(rèn)為
v
正=
v
逆,則第一步反應(yīng)的逆反應(yīng)速率大于第二步反應(yīng)的速率,A項(xiàng)正確。將題給第一步、
第二步、第三步反應(yīng)方程式分別標(biāo)上序號(hào)①、②、③,將其按照2×①+②+③計(jì)算
可得出總反應(yīng),則反應(yīng)的中間產(chǎn)物除NO3外還有NO,B項(xiàng)錯(cuò)誤。有效碰撞才能發(fā)生
反應(yīng),第二步反應(yīng)慢,說(shuō)明部分碰撞有效,C項(xiàng)正確。第三步反應(yīng)快,說(shuō)明反應(yīng)活
化能較低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234(2)[定量考查微觀反應(yīng)中的能壘][全國(guó)Ⅰ高考]我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,
研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑
表面上的物種用*標(biāo)注。1234可知水煤氣變換的Δ
H
0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大
能壘(活化能)
E
正=
eV,寫(xiě)出該步驟的化學(xué)方程式
?
?。小于2.02
COOH*+H*+H2O*
1234
1234
1.
[2021河北]室溫下,某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等,同時(shí)發(fā)生以下
兩個(gè)反應(yīng):
A.
0~30min時(shí)間段內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10-3mol·L-1·min-1B.
反應(yīng)開(kāi)始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.
如果反應(yīng)能進(jìn)行到底,反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD.
反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大A1234567
1234567
t
/min020406080
c
/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列說(shuō)法不正確的是(
C
)A.
反應(yīng)20min時(shí),測(cè)得O2體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B.
20~40min,消耗H2O2的平均速率為0.010mol·L-1·min-1C.
第30min時(shí)的瞬時(shí)速率小于第50min時(shí)的瞬時(shí)速率D.
H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解C1234567
12345673.
[反應(yīng)歷程圖示][2020山東改編]1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步:第一步
H+進(jìn)攻1,3-丁二烯生成碳正離子(
);第二步Br-進(jìn)攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如圖所示。已知在0℃和40℃時(shí),
1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70∶30和15∶85。下列說(shuō)法正確的
是(
D
)1234567A.
1,2-加成產(chǎn)物比1,4-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B.
與0℃相比,40℃時(shí)1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C.
從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率增大,1,4-加成正反應(yīng)速率減小D.
從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程
度1234567答案:D[解析]結(jié)合題圖可知,1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低,即1,
4-加成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合題圖知,1,3-丁二烯發(fā)生
1,2-加成反應(yīng)和1,4-加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng),則升高溫度1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化
率減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高,1,2-加成正反應(yīng)速率和1,4-加成正反應(yīng)速率均
增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由0℃升溫至40℃時(shí),1,3-丁二烯發(fā)生的反應(yīng)由以1,2-加成
為主變?yōu)橐?,4-加成為主,即1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速
率的增大程度,D項(xiàng)正確。12345674.
[2022山東]在NO催化下,丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下
列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
D
)A.
含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移B.
由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種C.
增大NO的量,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變D.
當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時(shí),最終生成的水減少D1234567
12345675.
[2021上海]已知如下方程式:
氧化鐵(或Fe2O3)
0.09mol·L-1·min-1
1234567
研究發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中,H+僅對(duì)反應(yīng)Ⅰ有催化加速作用;反應(yīng)Ⅰ速率遠(yuǎn)大于反
應(yīng)Ⅱ,近似認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)。忽略水的電離,其濃度視
為常數(shù)。1234567
12345677.
[全國(guó)Ⅱ高考]CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的
減排具有重要意義。回答下列問(wèn)題:
1234567該催化重整反應(yīng)的Δ
H
=
kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件
是
(填標(biāo)號(hào))。A.
高溫低壓B.
低溫高壓C.
高溫高壓D.
低溫低壓247
A
1234567某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反
應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為
mol2·L-2。
1234567(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。
相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:Δ
H
/(kJ·mol-1)75172活化能/(kJ·mol-1)催化劑X3391催化劑Y43721234567①由上表判斷,催化劑X
Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是
?
?
?。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催
化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖1所示,升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反
應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(
K
)和速率(
v
)的敘述正確的是
(填標(biāo)號(hào))。劣于相對(duì)于催化
劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)活化能相對(duì)較
小,消碳反應(yīng)速率大AD
圖1A.
K
積、
K
消均增加B.
v
積減小、
v
消增加C.
K
積減小、
K
消增加D.
v
消增加的倍數(shù)比
v
積增加的倍數(shù)大1234567[解析]
從表格中數(shù)據(jù)可看出相對(duì)于催化劑X,用催化劑Y催化時(shí)積碳反應(yīng)的活化能大,則積碳反應(yīng)的反應(yīng)速率小,而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)較小,則消碳反應(yīng)的反應(yīng)速率大,再根據(jù)題干信息“反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低”可知催化劑X劣于催化劑Y。結(jié)合圖示可知500~600℃隨溫度升高積碳量增加,而600~700℃隨溫度升高積碳量減少,故隨溫度升高,
K
積和
K
消均增加,且消碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)比積碳反應(yīng)的大,故A、D正確。1234567②在一定溫度下,測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為
v
=
k
·
p
(CH4)·[
p
(CO2)]-0.5(
k
為速率常數(shù))。在
p
(CH4)一定時(shí),不同
p
(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖
2所示,則
p
a(CO2)、
p
b(CO2)、
p
c(CO2)從大到小的順序?yàn)?/p>
?
?。圖2p
c(CO2)、
p
b(CO2)、
pa(CO2)
1234567[解析]由該圖像可知在反應(yīng)時(shí)間和
p
(CH4)相同時(shí),圖像中速率關(guān)系
v
a>
v
b>
v
c,結(jié)合沉積碳的生成速率方程
v
=k·p(CH4)·[
p
(CO2)]-0.5,在
p
(CH4)相同時(shí),隨著
p
(CO2)增大,反應(yīng)速率逐漸減慢,即可判斷
p
c(CO2)>
p
b(CO2)>
p
a(CO2)。1234567
1.
[2024廣東惠州調(diào)研]下列措施不能增大反應(yīng)速率的是(
B
)A.
鐵和稀鹽酸反應(yīng)制氫氣時(shí),用鐵粉代替鐵片B.
常溫下用濃硫酸代替稀硫酸與鋁反應(yīng)制氫氣C.
乙酸和乙醇進(jìn)行酯化反應(yīng)時(shí)采取加熱措施D.
H2O2分解制O2時(shí)加入少量MnO2B123456789[解析]鐵和稀鹽酸反應(yīng)制氫氣時(shí),用鐵粉代替鐵片,增大了反應(yīng)物接觸面積,A項(xiàng)
能增大反應(yīng)速率;常溫下鋁遇濃硫酸發(fā)生鈍化,不能制取氫氣,B項(xiàng)不能增大反應(yīng)
速率;升高溫度活化分子百分?jǐn)?shù)增多,有效碰撞次數(shù)增多,C項(xiàng)能增大反應(yīng)速率;
MnO2是H2O2分解的催化劑,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,D項(xiàng)能增大反應(yīng)速率。123456789
A.
4
v
(NH3)=5
v
(O2)B.
5
v
(O2)=6
v
(H2O)C.
2
v
(NH3)=3
v
(H2O)D.
4
v
(O2)=5
v
(NO)[解析]
根據(jù)同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量
數(shù)之比知,D正確。D123456789
A.
增加C(s)的量B.
將容器的容積縮小一半C.
保持容器容積不變,充入Ar使體系壓強(qiáng)增大D.
保持壓強(qiáng)不變,充入Ar使容器容積增大B123456789[解析]反應(yīng)物C為固體,增加其用量對(duì)反應(yīng)速率幾乎沒(méi)有影響,A項(xiàng)不符合題意;
容器的容積縮小一半相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍,各氣體物質(zhì)的濃度增大,反應(yīng)速率增
大,B項(xiàng)符合題意;保持容器容積不變,充入Ar,體系總壓強(qiáng)增大,但各氣體物質(zhì)
的濃度不變,反應(yīng)速率不變,C項(xiàng)不符合題意;保持壓強(qiáng)不變,充入Ar使容器容積
增大,各氣體物質(zhì)的濃度減小,反應(yīng)速率減小,D項(xiàng)不符合題意。1234567894.
[反應(yīng)機(jī)理]向H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液,混合溶液中有大量氣泡逸出,查閱
資料知H2O2的分解機(jī)理如下:
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(
B
)A.
增大
c
(Fe3+)不影響產(chǎn)生氣體的速率B.
第①步反應(yīng)中Fe3+與H2O2碰撞僅部分有效C.
Fe2+是該反應(yīng)的催化劑D.
第②步反應(yīng)的活化能較大B123456789[解析]由題給信息可知,第①步為慢反應(yīng),增大反應(yīng)物的濃度,其反應(yīng)速率增
大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;任何一個(gè)反應(yīng),粒子之間的碰撞不可能都是有效碰撞,B項(xiàng)正確;由
總反應(yīng)可知,F(xiàn)e2+是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物,F(xiàn)e3+是催化劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;活化能大則反
應(yīng)慢,故第①步反應(yīng)的活化能較大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567895.
[2024北京大學(xué)附屬中學(xué)月考]
一定溫度下,10mL0.40mol·L-1H2O2溶液發(fā)生催
化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如表,下列敘述不正確的
是(溶液體積變化忽略不計(jì))(
C
)
t
/min0246810
V
(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9A.
0~6min的平均反應(yīng)速率:
v
(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.
0~4min的平均反應(yīng)速率比4~8min的平均反應(yīng)速率大C.
反應(yīng)至6min時(shí),
c
(H2O2)=0.30mol·L-1D.
反應(yīng)至6min時(shí),H2O2分解了50%C123456789
123456789
(1)
T
1
(填“>”“<”或“=”)
T
2。[解析]溫度越高,反應(yīng)速率越快,結(jié)合題圖可知,
T
1>T
2。>
123456789(2)a、b、c三點(diǎn)的正反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)?/p>
?。a>b>c
[解析]由題圖可知,a、b點(diǎn)生成碘的物質(zhì)的量相同,但a點(diǎn)溫度高,故正反應(yīng)速率a>b,b、c點(diǎn)溫度相同,b點(diǎn)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行,故正反應(yīng)速率b>c,因此正反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)閍>b>c。(3)在
T
1℃下,0~10min內(nèi)HI的平均反應(yīng)速率為
mol·L-1·min-1,該溫度
下,反應(yīng)的平衡常數(shù)
K
=
?。0.06
0.5625
123456789
123456789
A.
曲線Ⅱ、Ⅲ代表B的濃度變化,且Δ
H
<0C.
a、b、c三點(diǎn)的逆反應(yīng)速率:c>a>bC123456789[解析]
123456789
SO2
4H+
123456789(2)探究ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18mLSO2飽和
溶液加入2mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序
號(hào)試劑組成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A0.4mol·L-1KI溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁B
amol·L-1KI0.2mol·L-1H2SO4溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快
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