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文檔簡介

化學反應速率與化學平衡第七章復習目標核心素養廣東命題趨勢1.化學反應速率及其影響因素:(1)了解化學反應速率的概念和定量表示方法;(2)了解催化劑的重要作用;(3)理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響,能用相關理論解釋其一般規律;(4)了解反應活化能的概念;(5)了解化學反應速率的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用2.化學平衡狀態及其移動:(1)了解化學反應的可逆性;(2)了解化學平衡的建立,掌握化學平衡的特征;(3)理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響,認識并能用相關理論解釋其一般規律;(4)了解化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用3.化學平衡常數:(1)了解化學平衡常數的含義,能利用化學平衡常數進行相關計算;(2)能正確計算化學反應的轉化率1.變化觀念與平衡思想:(1)能認識化學反應速率及其表示方法,知道化學反應速率與外界條件有關,并遵循一定規律;(2)能解釋濃度、溫度、壓強、催化劑等對反應速率的影響,并能運用化學反應原理解決實際問題;(3)知道化學變化具有可逆性,平衡移動需要一定的條件,并遵循一定規律,認識化學變化是可以調控的;(4)能從濃度、溫度、壓強、催化劑等方面動態地分析化學平衡移動,并運用平衡移動原理解決實際問題2.科學探究與創新意識:能發現和提出有關化學反應速率的有探究價值的問題;通過控制變量來探究影響化學反應速率的外界條件預計在2025年的高考中將會延續對化學反應速率和化學平衡知識的綜合考查:在選擇題中,利用圖像考查速率、平衡的影響因素及有關計算;在主觀題中,考查速率、平衡的綜合應用,特別是融入實驗題中,考查控制變量的思想。試題貼近生產、生活實際的氣息將更強烈第一節化學反應速率及其影響因素(本節對應系統復習P181)欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力11.化學反應速率mol·L-1·s-1快慢減少量增加量mol·L-1·min-1

2.化學反應速率與化學計量數的關系同一反應在同一時間內,用不同物質來表示的反應速率可能______,但反應速率的數值之比等于這些物質在化學方程式中的___________之比。

如在反應aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。不同化學計量數3.注意事項(1)化學反應速率是指一定時間內的______速率,而不是______速率,且只取____值。

(2)同一化學反應,在同一時間段內用不同物質表示的反應速率,其數值可能______,但表示反應的快慢程度________。

(3)一般不用固體或純液體表示化學反應速率。平均瞬時正不同相同計算化學反應速率時,我們往往忽略容器的體積,特別是給出的是物質的量的變化量時,一定要先轉化為物質的量濃度的變化量,再進行計算。

×

×

×

×√

×突破一

化學反應速率的計算1.(2022·廣東普寧期末)T

℃時,在0.5L的密閉容器中,氣體A與氣體B反應生成氣體C,反應過程中A、B、C的濃度變化如圖所示,下列結論正確的是(

)A.10s內用B表示的反應速率為0.01mol·L-1·s-1B.該反應進行到10s時,消耗了0.15molAC.該反應的化學方程式為3A+B?2CD.10s時反應生成了0.2molCD

2.(2022·廣東湛江期中)在5L的恒容密閉容器中進行反應4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g),2min后,NH3減少了0.4mol,則該反應的化學反應速率表示正確的是(

)A.v(NH3)=0.004mol·L-1·min-1B.v(H2O)=0.001mol·L-1·s-1C.v(NO)=0.006mol·L-1·s-1D.v(N2)=0.005mol·L-1·min-1B突破二

化學反應速率大小的比較3.(2023·四川內江資中第二中學)對于可逆反應2A(g)+3B(g)?4C(g)+2D(g),在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示的反應速率最大的是(

)A.v(A)=0.9mol·L-1·min-1B.v(B)=1.5mol·L-1·min-1

C.v(D)=0.04mol·L-1·s-1D.v(C)=1.2mol·L-1·min-1

C

B1.內因(主要因素)反應物本身的性質是影響化學反應速率的主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應的速率大小關系為________。

Mg>Al2.外因(其他條件不變)濃度→增大反應物濃度,反應速率________,反之,_________壓強→對于有氣體參加的反應,增大壓強,反應速率________,反之,_________溫度→升高溫度,反應速率________,反之,_________催化劑→使用催化劑,能改變化學反應速率,且正、逆反應速率的改變程度_______其他因素→反應物間的__________、光輻照、放射線輻照、超聲波等

接觸面積相同減慢加快減慢加快減慢加快濃度對化學反應速率的影響的理解(1)固體和純液體對化學反應速率無影響,但要注意水(液態)對溶液的稀釋作用。(2)濃度的改變必須是真正參與反應的離子的濃度,如酸堿中和反應中影響反應速率的是H+、OH-的濃度。(3)體系中各組分氣體濃度同等程度的改變相當于壓強的改變。3.有效碰撞理論(1)基元反應、有效碰撞、活化分子、活化能。①基元反應:指反應物分子在碰撞過程中相互作用直接轉化為生成物分子的反應,又稱________。②有效碰撞:能夠發生_______________的碰撞。③活化分子:能夠發生__________________________的分子。④活化能:活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差,叫作反應的______。活化能越小,普通分子就越______變成活化分子。如下圖所示,反應物的活化能是________(圖中途徑______表示非催化反應,途徑______表示使用催化劑反應,其中表示使用催化劑的活化能是________),反應熱是________。

簡單反應化學反應有效碰撞活化能容易E1

E3

E1-E2

(2)活化分子數與化學反應速率的關系。單位體積內___________越多,單位時間內________的次數越多,化學反應速率________。活化分子數有效碰撞越快4.速率的理論微觀解釋——有效碰撞理論易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)。(1)催化劑能改變反應的活化能(

)(2)升溫時吸熱反應速率增大,放熱反應速率減小(

)(3)升溫使反應物活化分子百分數增大,使反應速率增大(

)(4)可逆反應中減小產物的濃度可增大正反應的速率(

)(5)碳酸鈣與稀鹽酸反應的過程中,再增加CaCO3固體,可以加大反應速率(

)(6)人們把活化分子具有的能量叫作活化能(

)(7)增大反應體系的壓強,反應速率不一定增大(

)√

×

×

×

×

(8)一定量的鋅與過量的稀硫酸反應制取氫氣,滴入少量硫酸銅溶液能夠提高反應速率(

)(9)活化能接近于零的反應,當反應物相互接觸時,反應瞬間完成,而且溫度對其反應速率幾乎沒有影響(

)√

突破一

外界條件對化學反應速率的影響1.(2023·廣東天一聯考)某密閉容器中存在如下平衡:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)

ΔH<0。下列有關說法錯誤的是(

)A.升高溫度后,平衡移動中正反應速率增大B.增大壓強,重新達到平衡后c(CO2)減小C.不斷地分離出CH4、H2O有利于降低體系的焓值D.提高CO2轉化為CH4的轉化率,需研發在低溫區的高效催化劑B

【解析】升溫后平衡向逆反應方向移動,反應物濃度增大,導致正反應速率增大,A正確;增大壓強平衡向正反應方向移動,這會導致c(CO2)減小,但加壓時容器容積減小會導致c(CO2)增大,由勒夏特列原理知最終c(CO2)增大,B錯誤;分離出CH4、H2O,有利于平衡向右進行,因正反應放熱,放熱可導致體系焓減,C正確;該反應是一個放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,低溫區具有高效催化功能的催化劑既能提高反應速率,也有利于較多的CO2轉化為CH4,D正確。2.(2022·廣東深圳六校第一次聯考)已知:2A(g)?B(g)

ΔH<0。T1

℃和T2

℃下,在容積均為2L的密閉容器中,充入相同量的A氣體,測得A的濃度c(A)隨反應時間t變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.T1<T2B.從反應開始,o點分別至a、c兩點的平均反應速率大小關系為voa>vocC.v正(A)=v逆(B)時,反應達到平衡D.T1

℃時,若容器容積改為1L,反應時間相同,B體積分數較原來增大C

B4.(2022·廣東珠海摸底測試)“接觸法制硫酸”的主要反應2SO2+O22SO3在催化劑表面的反應歷程如下:下列說法錯誤的是(

)A.使用上述催化劑能加大正、逆反應速率B.反應②的活化能比反應①大C.過程中既有V-O鍵的斷裂,也有V-O鍵的形成D.該反應的催化劑是V2O5B5.(2024·廣東四校聯考)甲硫醇是一種重要的化工試劑。在一定溫度下,硫化氫與甲醇合成甲硫醇的催化過程及能量變化如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.合成甲硫醇的反應為放熱反應B.步驟②中,形成了C—S鍵C.步驟①決定了合成甲硫醇反應的快慢D.該催化劑可有效提高反應速率和甲醇的平衡轉化率D突破三

有關化學反應速率的幾種圖像6.合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1,在反應過程中,正反應速率的變化如圖所示:下列說法正確的是(

)

A.t1時升高了溫度 B.t2時使用了催化劑C.t3時增大了壓強 D.t4時降低了溫度B7.下表中的各種情況,可以用表下對應選項中的圖像表示的是(

)選項反應甲乙A外形、大小相近的金屬和水反應NaKB4mL0.01mol·L-1的KMnO4溶液,分別與2mL不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液反應0.1mol·L-1的H2C2O4溶液0.2mol·L-1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1H2SO4溶液反應熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末ABCDC【解析】鉀比鈉活潑,相同條件下與水反應速率更大,A錯誤;濃度越大,反應速率越大,B錯誤;溫度越高,反應速率越大,C正確;MnO2能催化H2O2分解,導致其反應速率加大,D錯誤。研解素養悟法獵技21.速率常數含義速率常數(k)是指在給定溫度下反應物濃度皆為1mol·L-1時的反應速率。在相同的濃度條件下,可用速率常數大小來比較化學反應的反應速率。速率常數不隨反應物濃度的變化而改變。

因此,可以利用速率方程求出給定溫度下任意濃度時的反應速率。2.速率常數的影響因素速率常數是溫度的函數,同一反應,溫度不同,速率常數將有不同的值,但濃度不影響速率常數。3.基元反應與速率方程基元反應(或簡單反應)的化學反應速率與反應物濃度的系數次冪的乘積成正比。如對于基元反應

aA(g)+bB(g)?gG(g)+hH(g),有v正=k正·ca(A)·cb(B)(其中k正為正反應的速率常數),v逆=k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆為逆反應的速率常數)。

(2022·黑龍江哈爾濱九中適應性考試)用CO還原N2O的方程式為N2O(g)+CO(g)?N2(g)+CO2(g)。在體積均為1L的密閉容器A(500℃,恒溫)、B(起始溫度500℃,絕熱)中分別加入0.1molN2O、0.4molCO和相同催化劑。實驗測得A、B容器中N2O的轉化率隨時間變化的關系如圖所示。該反應的反應速率v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),k正、k逆分別是正、逆反應速率常數。下列說法錯誤的是(

)

D【解析】該反應為放熱反應,絕熱容器中體系溫度升高,平衡逆向移動,N2O的轉化率減小,故A容器中N2O的轉化率隨時間變化的關系是圖中的b曲線,A正確;由于容器B絕熱,則反應過程中溫度改變,而容器A為500

℃,恒溫,故利用三段式計算:

N2O(g)+CO(g)?N2(g)+CO2(g)起始量/mol

0.1

0.4轉化量/mol

0.025

0.025

0.025

0.025平衡量/mol

0.075

0.375

0.025

0.025

D

A【解析】根據題圖可知,Ⅰ和Ⅲ條件相同,起始濃度不同,但反應速率相同,說明反應速率與起始濃度無關,所以n=0,k=v(N2O)=0.075

mol·L-1·min-1,A錯誤,C正確;對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅱ中S(催化劑)最大,反應速率越大,k越大,Ⅰ和Ⅲ的S(催化劑)相同時,反應速率相同,k相同,所以在其他條件相同情況下,S(催化劑)越大,k越大,B正確;由圖可知,在條件Ⅰ中S(催化劑)=450

m2·g-1,c(N2O)起始=3.0

mol·L-1,消耗一半即消耗1.5

mol·L-1所用的時間為20

min,所以半衰期為20

min,D正確。3.(2022·遼寧卷,節選)工業合成氨是人類科學技術的一項重大突破,目前已有三位科學家因其獲得諾貝爾獎。①某合成氨速率方程為v=k·cα(N2)·cβ(H2)·cγ(NH3),根據表中數據,γ=_______。

實驗c(N2)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)c(NH3)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q-1

②在合成氨的過程中,需要不斷分離出氨的原因是________(填字母)。a.有利于平衡正向移動b.防止催化劑中毒c.提高正反應速率a

1.常見考查形式(1)常以表格的形式給出多組實驗數據,讓學生通過對比兩組數據,找出唯一的變化量,確定該組實驗探究的是哪種因素對化學反應速率的影響。(2)給出影響化學反應速率的幾種因素,讓學生設計實驗,分析某一種因素對化學反應速率的影響。2.解題策略

編號H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/(mol·L-1)體積/mL濃度/(mol·L-1)體積/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050A.實驗①、②、③所加的H2C2O4溶液均要過量B.實驗①和實驗②起初反應均很慢,過了一會兒速率突然增大,可能是生成的Mn2+對反應起催化作用C.實驗①和實驗②是探究濃度對化學反應速率的影響,實驗②和實驗③是探究溫度對化學反應速率的影響D.實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s,則這段時間內平均反應速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol·L-1·s-1D1.(2022·北京順義第二次統練)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業廢水,通常是向調節好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產生的羥基自由基能氧化降解污染物,羥基自由基的產生與溶液pH大小有關。現運用該法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對該降解反應速率的影響。【實驗過程】取20mL工業廢水,加入一定量的FeSO4溶液和NaOH溶液,調節Fe2+濃度和pH,再加入一定濃度的H2O2,用數據采集器測定p-CP的變化情況。【實驗數據】實驗編號H2O2溶液Fe2+溶液蒸餾水pH溫度c/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLV/mLT/K

①6.0×10-31.50.30×10-33.5103298②6.0×10-31.50.30×10-33.5103313③6.0×10-33.50.30×10-33.583298④6.0×10-31.50.30×10-34.593298⑤6.0×10-31.50.30×10-33.51010298下列說法不正確的是(

)A.實驗①②說明,其他條件相同時,適當升溫可以提高降解速率B.實驗①③的目的是探究H2O2濃度對降解速率的影響C.實驗①③④說明,相比Fe2+濃度改變,H2O2濃度改變對降解速率的影響更大D.實驗⑤降解反應趨于停止的原因可能是Fe2+與H2O2反應生成Fe(OH)3沉淀【解析】實驗②相比于①只升高了溫度,且②的曲線斜率更大,故反應速率更大,A正確;實驗①和③相比總體積相同(15

mL),而H2O2的物質的量不同,故可探究H2O2濃度對降解速率的影響,B正確;①③變化的是H2O2的濃度,①④變化的是Fe2+濃度,但是僅根據一組對比實驗,無法得到該結論,C錯誤;在pH=10時會發生反應:2Fe2++H2O2+4OH-===2Fe(OH)3↓,D正確。2.某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,意外地發現滴加幾滴CuSO4溶液后反應速率加快了,請回答下列問題:(1)滴加幾滴CuSO4溶液后反應速率加快的原因可能是__________(填字母)。A.CuSO4是催化劑B.Zn、Cu2+、H2SO4構成原電池C.Zn、Cu、H2SO4構成原電池D.前述分析均不正確C(2)為了進一步研究硫酸銅的用量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列的實驗:室溫下將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有ag同品質鋅粒的容器中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。

混合溶液構成實驗編號ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL3V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.050.250.5V62H2O/mL2V7V8V910請完成此實驗設計,其中:V1=________mL,

V6=________mL。實驗中,該同學發現,當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。速率下降的主要原因是____________________________________________________________________________。

31鋅表面析出的銅較多時,會減小鋅與溶液的接觸面積(3)該同學還想探究溫度、固體表面積對鋅與稀硫酸反應速率的影響,實驗中必做的一組實驗是(2)中的A,其他實驗可能用到的試劑、用品如下:a.4mol·L-1H2SO4溶液b.2.4mol·L-1H2SO4溶液c.ag與A組實驗同品質的鋅粒d.ag鋅粉e.盛有50℃熱水的燒杯f.0.5ag鋅粉①探究溫度的影響:另一組實驗所用試劑、用品有________(填序號,下同)。②探究固體表面積的影響:另一組實驗試劑、用品有________。該探究實驗條件下,判斷反應速率差異的方法是_______________________________________________________。

b、c、eb、d觀察容器中產生氣泡的劇烈程度【解析】(1)加快的原因是鋅置換出的銅與Zn、H2SO4溶液組成原電池,從而加大了反應速率。(2)為確定CuSO4用量對速率的影響,其他物質的量應該相同,故V1=3

mL、V6=1

mL。當CuSO4較多時,置換出的銅覆蓋在鋅的表面,導致鋅與溶液接觸面積減小,反應速率變小。(3)A組實驗中c(H2SO4)=3×4

mol·L-1÷(2+3)=2.4

mol·L-1。

①在探究中,所用硫酸濃度應該相同,鋅品質、用量相同,溫度不同,故試劑為b、c、e。②探究固體表面積的影響時需要使用b、d。實驗中可通過觀察反應產生氣泡的差異來判斷反應的快慢。真題體驗領悟高考31.(2022·廣東卷)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ對反應X→2Y的影響,各物質濃度c隨反應時間t變化的部分曲線如圖所示,則(

)A.無催化劑時,反應不能進行B.與催化劑Ⅰ相比,催化劑Ⅱ使反應活化能更低C.a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t變化的情況D.使用催化劑Ⅰ時,0~2min內,v(X)=1.0mol·L-1·min-1D

2.(2022·北京卷)將CO2捕獲和轉化,可減少CO2排放并實現資源利用,原理如圖1所示。反應①完成之后,以N2為載氣,將恒定組成的N2、CH4混合氣體以恒定流速通入反應器,單位時間內所流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變化的關系如圖2所示。反應過程中始終未檢測到CO2,在催化劑上檢測到有積炭。下列說法不正確的是(

)

圖1圖2C

3.(2023·廣東卷)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應R(g)→P(g)。反應歷程(如圖)中,M為中間產物。其他條件相同時,下列說法不正確的是(

)A.使用Ⅰ和Ⅱ,反應歷程都分4步進行

B.反應達到平衡時,升高溫度,R的濃度增大C.使用Ⅱ時,反應體系更快達到平衡

D.使用Ⅰ時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大C

【解析】由圖可知兩種催化劑均出現四個波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反應歷程都分4步進行,A正確;由圖可知該反應是放熱反應,所以達到平衡時,升高溫度則平衡向左移動,R的濃度增大,B正確;由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ時反應速率更快,反應體系更快達到平衡,C錯誤;由圖可知在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低、反應速率較大,后兩個歷程中使用Ⅰ活化能較高、反應速率較小,所以使用Ⅰ時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大,D正確。4.(2021·遼寧卷)某溫度下,降冰片烯在鈦雜環丁烷催化下聚合,反應物濃度、催化劑濃度與時間的關系如圖所示。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期,下列說法錯誤的是(

)A.其他條件相同時,催化劑濃度越大,反應速率越大B.其他條件相同時,降冰片烯濃度越大,反應速率越大C.條件①,反應速率為0.012mol·L-1·min-1

D.條件②,降冰片烯起始濃度為3.0mol·L-1時,半衰期為62.5minB

5.(2022·海南卷,節選)(1)CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)的平衡常數(K)與反應溫度(t)之間的關系如圖1所示。圖1圖2①若反應為基元反應,且反應的ΔH與活化能(Ea)的關系為|ΔH|>Ea。請補充完成該反應過程的能量變化示意圖(圖2)。②某研究小組模擬該反應,溫度t下,向容積為10L的抽空的密閉容器中通入0.1molCO2和0.4molH2,反應平衡后測得容器中n(CH4)=0.05mol。則CO2的轉化率為________,

反應溫度t約為______________________________________℃。

50%(或0.5)

660.2(或660.1,或660.3,或其他合理答案)

(2)在相同條件下,CO2(g)與H2(g)還會發生不利于氧循環的副反應:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)在反應器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶4通入反應物,在不同溫度、不同催化劑條件下,反應進行到2min時,測得反應器中CH3OH、CH4濃度(μmol·L-1)如下表所示。催化劑t=350℃t=400℃c(CH3OH)c(CH4)c(CH3OH)c(CH4)催化劑Ⅰ10.812722345.242780催化劑Ⅱ9.2107753438932在選擇使用催化劑Ⅰ和350℃條件下反應,0~2min生成CH3OH的平均反應速率為___________μmol·L-1·min-1;若某空間站的生命保障系統實際選擇使用催化劑Ⅱ和400℃的反應條件,原因是_________________________________________________________________________________________。

5.4

催化劑相同,400℃的反應速率更大,溫度相同,催化劑Ⅱ副產物濃度低,甲烷與甲醇比例高

6.(1)(2021·廣東卷,節選)我國力爭于2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應:a.CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)

ΔH1b.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)

ΔH2c.CH4(g)?C(s)+2H2(g)

ΔH3d.2CO(g)

?CO2(g)+C(s)

ΔH4e.CO(g)+H2(g)?H2O(g)+C(s)

ΔH5上述反應體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有________。

A.增大CO2與CH4的濃度,反應a、b、c的正反應速率都增加B.移去部分C(s),反應c、d、e的平衡均向右移動C.進行反應a時加入催化劑,可提高CH4的平衡轉化率D.降低反應溫度,反應a~e的正、逆反應速率都減小AD(2)(2021·湖南卷,節選)氨氣的氫含量高,是一種優良的小分子儲氫載體,且安全、易儲運,可通過氨熱分解法制氫氣。某興趣小組對該反應進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進行反應(此時容器內總壓為200kPa),各物質的分壓隨時間變化的曲線如圖所示。若保持容器體積不變,t1時反應達到平衡,用H2的濃度變化表示0~t1時間內的反應速率:v(H2)=______mol·L-1·min-1(用含t1的代數式表示)。

配套訓練4(本欄目對應配套訓練P53~55)[A組·基礎練習]1.(2023·廣東廣州二中模擬)一定條件下,在容積為10L的固定容器中發生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)

ΔH<0,反應過程如下圖所示。下列說法正確的是(

)A.t1min時,正、逆反應速率相等B.曲線X表示NH3的物質的量隨時間變化的關系C.0~8min,H2的化學反應速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D.10~12min,N2的化學反應速率v(N2)=0.25mol·L-1·min-1B

2.已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。在含有少量I-的溶液中,H2O2的分解機理如下:H2O2+I-===H2O+IO-慢H2O2+IO-===H2O+O2+I-快下列說法正確的是(

)A.IO-是該反應的催化劑B.反應的速率與I-的濃度有關C.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)D.反應活化能等于98kJ·mol-1B

3.(2023·廣東深圳校級月考)關于有效碰撞理論,下列說法正確的是(

)A.活化分子間所發生的所有碰撞均為有效碰撞B.增大反應物濃度能夠增大活化分子百分數,化學反應速率一定加快C.升高溫度,活化分子百分數增大,化學反應速率一定加快D.增大壓強,活化分子數一定增加,化學反應速率一定加快C

`【解析】能夠發生反應的碰撞才能稱為有效碰撞,A錯誤;增大反應物濃度,增大了單位體積內活化分子的數目,有效碰撞的概率增大,反應速率加快,但活化分子百分數不變,B錯誤;升高溫度,能使更多的分子變為活化分子,增大了活化分子的百分數,有效碰撞的次數增多,反應速率加快,C正確;恒溫恒容下,通入互不反應的氣體,增大了壓強,但氣體反應物的濃度不變,單位體積內的活化分子數目不變,反應速率不變,D錯誤。4.某溫度下,濃度均為1mol·L-1的兩種氣體X2和Y2在恒容密閉容器中反應生成氣體Z。反應2min后,測得參加反應的X2的濃度為0.6mol·L-1,用Y2表示的反應速率v(Y2)=0.1mol·L-1·min-1,生成的c(Z)=0.4mol·L-1,則該反應的化學方程式是(

)A.X2+2Y2===2XY2 B.2X2+2Y2===2X2Y2C.X2+3Y2===2XY3 D.3X2+Y2===2X3YD

5.(2022·浙江卷1月)在恒溫恒容條件下,發生反應A(s)+2B(g)?3X(g),c(B)隨時間變化的關系如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是(

)A.從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率B.從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C.在不同時刻都存在關系:2v(B)=3v(X)D.維持溫度、容積、反應物起始的量不變,向反應體系中加入催化劑,c(B)隨時間變化的關系如圖中曲線乙所示C

6.已知NO2與N2O4可相互轉化:2NO2(g)?N2O4(g)

ΔH=-24.2kJ·mol-1。在恒溫下,將一定量NO2和N2O4(g)的混合氣體充入體積為2L的密閉容器中,其中物質的濃度隨時間變化的關系如圖所示。下列推理分析合理的是(

)A.前10min內,用v(NO2)表示的反應速率為0.02mol·L-1·min-1B.反應進行到10min時,體系吸收的熱量為9.68kJC.a、b、c、d四點中,v(正)與v(逆)均相等D.25min時,正反應速率減小B

7.(2023·河北高三專題練習)二氧化碳選擇性加氫制甲醇是解決溫室效應、發展綠色能源和實現經濟可持續發展的重要途徑之一。常溫常壓下利用銅基催化劑實現二氧化碳選擇性加氫制甲醇的反應機理和能量變化圖如下所示(其中吸附在催化劑表面上的粒子用*標注),下列說法錯誤的是(

)A.催化劑能改變反應機理,加快反應速率,降低反應熱B.二氧化碳選擇性加氫制甲醇是放熱反應C.該歷程的決速步驟為HCOO*+4H*===CH3O*+H2OD.總反應式為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)A

【解析】催化劑不能改變反應機理,A錯誤;由反應歷程圖可知反應物的總能量大于生成物的總能量,該反應為放熱反應,B正確;HCOO*+4H*===CH3O*+H2O

的活化能最大,是該歷程的決速步驟,C正確;該反應的反應物是CO2

和H2,生成物是CH3OH

和H2O,則總反應為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g),D正確。8.(2022·遼寧卷)某溫度下,在1L恒容密閉容器中2.0molX發生反應2X(s)?Y(g)+2Z(g),有關數據如下表所示:時間段/min產物Z的平均生成速率/(mol·L-1·min-1)0~20.200~40.150~60.10下列說法錯誤的是(

)A.1min時,Z的濃度大于0.20mol·L-1B.2min時,加入0.20molZ,此時v正(Z)<v逆(Z)C.3min時,Y的體積分數約為33.3%D.5min時,X的物質的量為1.4molB9.(2022·河南創新發展聯盟聯考)反應速率(v)和反應物濃度(c)的關系可以用實驗方法測定。化學反應H2(g)+I2(g)?2HI(g)的正反應速率可表示為v正=kca(H2)·cb(I2),式中k為常數,a、b的值可由下表數據確定。由此推出a、b的值正確的是(

)c(H2)/(mol·L-1)c(I2)/(mol·L-1)v

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