1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。2.了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑的重要作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率的影 響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重 要作用。
考點(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算
考點(diǎn)二 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
微專題17 控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
專項(xiàng)提能特訓(xùn)12 速率圖像與實(shí)驗(yàn)探究
2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系同一反應(yīng)在同一時(shí)間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能 ,但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的 之比。如在反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= 。
3.化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計(jì)算模式——“三段式”(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。(3)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。例如:反應(yīng)     mA(g) + nB(g) pC(g)起始濃度/ml·L-1 a b c轉(zhuǎn)化濃度/ml·L-1 x 某時(shí)刻濃度/ml·L-1 a-x
(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,都必須用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率( )錯(cuò)因:___________________________________________________________________________________________________。(2)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化量表示正反應(yīng)速率,生成物濃度的變化量表示逆反應(yīng)速率( )錯(cuò)因:_______________________________________________________________。
對于一些化學(xué)反應(yīng),也可以用單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、壓強(qiáng)的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率
單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加均表示正反應(yīng)速率
(3)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 ml·L-1·s-1是指1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 ml·L-1( )錯(cuò)因:________________________________________________________。(4)同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,數(shù)值越大,表示化學(xué)反應(yīng)速率越快( )錯(cuò)因:______________________________________________________________________________________________________________________。
0.8 ml·L-1·s-1是指一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不是即時(shí)速率
化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值的大小和化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),化學(xué)計(jì)量數(shù)越大,數(shù)值越大,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,但都表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率
1.一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g) 2C(g)。已知v(A)=0.6 ml·L-1·s-1,則v(B)=____ml·L-1·s-1,v(C)=____ml·L-1·s-1。2.反應(yīng)A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.45 ml·L-1·s-1,②v(B)=0.6 ml·L-1·s-1,③v(C)=0.4 ml·L-1·s-1,④v(D)=0.45 ml·L-1·s-1。則有關(guān)反應(yīng)速率大小順序?yàn)開______________。
3.如圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置(裝置氣密性良好),在錐形瓶內(nèi)盛有6.5 g鋅粒(Zn的相對原子質(zhì)量為65),通過分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L-1的稀硫酸,將產(chǎn)生的H2收集在注射器中,10 s時(shí)恰好收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 44.8 mL?;卮鹣铝袉栴}(1)根據(jù)裝置圖,還缺少的實(shí)驗(yàn)用品為_____。(2)用H+表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率為________________。(3)用H2表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率為________ml·s-1。(4)用鋅粒表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率為______ g·s-1。
0.01 ml·L-1·s-1
(5)用H+或H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率比實(shí)際偏大,其原因是什么,怎樣改正。_______________________________________________________________________________________________________。
由于滴入的稀硫酸占體積,造成進(jìn)入注射器內(nèi)的氣體體積偏大,H2的體積偏大;可以把分液漏斗換成恒壓滴液漏斗
解析 Zn  +  2H+ === Zn2+?。2↑ 65 g 2 ml 1 ml 22.4 L 0.13 g 0.004 ml 0.002 ml 0.044 8 L
1.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的一般方法(1)定義式法:找出各物質(zhì)的起始量、某時(shí)刻量,求出轉(zhuǎn)化量,利用定(2)用已知物質(zhì)的反應(yīng)速率,計(jì)算其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率——關(guān)系式法。化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化之比=物質(zhì)的量變化之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
2.比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的常用方法(1)先換算成同一物質(zhì)、同一單位表示,再比較數(shù)值的大小。(2)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值,即對于一般反應(yīng)aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),比較 ,則不同情況下,用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的大。
題組一 速率計(jì)算中圖表信息的提取
1.一定條件下,在體積為10 L的固定容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)過程如圖。下列說法不正確的是A.t1 min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等B.X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的 變化關(guān)系C.0~8 min,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)= 0.011 25 ml·L-1·min-1D.10~12 min,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.002 5 ml·L-1·min-1
解析 t1時(shí)刻沒有達(dá)到平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率不相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖像,X的物質(zhì)的量增加,屬于生成物,因此X為NH3的曲線,B項(xiàng)正確;0~8 min時(shí),v(NH3)= =0.007 5 ml·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比v(H2)= =0.011 25 ml·L-1·min-1,C項(xiàng)正確;
2.硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下發(fā)生水解反應(yīng):O2NC6H4COOC2H5+OH- O2NC6H4COO-+C2H5OH,兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050 ml·L-1,15 ℃時(shí)測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率α隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)如表所示,回答下列問題:
(1)列式計(jì)算該反應(yīng)在120~180 s與180~240 s區(qū)間的平均反應(yīng)速率:______________________________________________________________、______________________________________________________________。
解析 注意“列式計(jì)算”的要求是既要列出規(guī)范的計(jì)算式,又要計(jì)算出結(jié)果。
(2)比較兩者大小可得出的結(jié)論是_____________________________________________。
解析 120~180 s時(shí)間段速率大是因?yàn)榉磻?yīng)物濃度大,180~240 s時(shí)間段速率小是因?yàn)榉磻?yīng)物濃度小,即隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度降低,反應(yīng)速率減慢。
隨反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度降低,反
題組二 用其他物理量改變表示的化學(xué)反應(yīng)速率3.合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時(shí),2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v=____mL·g-1·min-1。
4.在新型RuO2催化劑作用下,使HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的反應(yīng)2HCl(g)+ O2(g) H2O(g)+Cl2(g)具有更好的催化活性。一定條件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下:
計(jì)算2.0~6.0 min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率(以ml·min-1為單位,寫出計(jì)算過程)。
答案 解法一 2.0~6.0 min時(shí)間內(nèi),Δn(Cl2)=5.4×10-3 ml-1.8×10-3 ml=3.6×10-3 ml,
所以v(HCl)=2v(Cl2)=2×9.0×10-4 ml·min-1=1.8×10-3 ml·min-1。
解法二 設(shè)HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n,則
2 1n (5.4-1.8)×10-3 ml解得n=7.2×10-3 ml,
5.工業(yè)制硫酸的過程中,SO2(g)轉(zhuǎn)化為SO3(g)是關(guān)鍵的一步,550 ℃時(shí),在1 L的恒溫容器中,反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
若在起始時(shí)總壓為p0 kPa,反應(yīng)速率若用單位時(shí)間內(nèi)分壓的變化表示,而氣態(tài)物質(zhì)分壓=總壓×氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則10 min內(nèi)SO2(g)的反應(yīng)速率v(SO2)=____ kPa·min-1。
解析 列出“三段式”     2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)初始/ml ??4 2 0轉(zhuǎn)化/ml 2 1 210 min/ml ?2 1 2氣體總壓之比等于氣體物質(zhì)的量之比,
題組三 速率常數(shù)的應(yīng)用6.工業(yè)上利用CH4(混有CO和H2)與水蒸氣在一定條件下制取H2,原理為CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率表達(dá)式為v逆=k·c(CO)·c3(H2),k為速率常數(shù),在某溫度下測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下,c2=_______ml·L-1,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù)k=__________L3·ml-3·min-1。
解得k=1.0×104 L3·ml-3·min-1,帶入c2的等式可得c2=0.2 ml·L-1。
n=___;k=______________________。
7.300 ℃時(shí),2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達(dá)式為v正=k·cn(ClNO),測得速率和濃度的關(guān)系如下表:
4.0×10-8 L·ml-1·s-1
解得n=2,將n代入①中得k=4×10-8 L·ml-1·s-1。
1.速率常數(shù)的含義速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下,反應(yīng)物濃度皆為1 ml·L-1時(shí)的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下,可用速率常數(shù)大小來比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率?;瘜W(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(或濃度的次方)成正比,而速率常數(shù)是其比例常數(shù),在恒溫條件下,速率常數(shù)不隨反應(yīng)物濃度的變化而改變。因此,可以應(yīng)用速率方程求出該溫度下任意濃度時(shí)的反應(yīng)速率。
2.速率方程一定溫度下,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比。對于反應(yīng):aA+bB===gG+hH則v=k·ca(A)·cb(B)(其中k為速率常數(shù))。如:①SO2Cl2 SO2+Cl2 v=k1·c(SO2Cl2)②2NO2 2NO+O2 v=k2·c2(NO2)③2H2+2NO N2+2H2O v=k3·c2(H2)·c2(NO)
3.速率常數(shù)的影響因素溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的,速率常數(shù)是溫度的函數(shù),同一反應(yīng),溫度不同,速率常數(shù)將有不同的值,但濃度不影響速率常數(shù)。
1.內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為 。2.外因
3.用圖像表示濃度、溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
4.理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能:如圖
圖中:E1為_________________,使用催化劑時(shí)的活化能為____,反應(yīng)熱為________。(注:E2為逆反應(yīng)的活化能)③有效碰撞:活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
5.稀有氣體對反應(yīng)速率的影響A(g)+B(g) C(g),恒溫恒容,充入氦氣,對反應(yīng)速率有何影響?恒溫恒壓,充入氦氣,對反應(yīng)速率又有何影響?
(1)催化劑參與化學(xué)反應(yīng),改變了活化能,但反應(yīng)前后的性質(zhì)保持不變( )錯(cuò)因:_______________________________________________。(2)升溫時(shí)吸熱反應(yīng)速率增大,放熱反應(yīng)速率減小( )錯(cuò)因:_____________________________________。(3)一定量的鋅與過量的稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,滴入少量硫酸銅與醋酸鈉均能夠提高反應(yīng)速率( )錯(cuò)因:__________________________________________________________________________________________________。
催化劑反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不變,物理性質(zhì)發(fā)生改變
升溫時(shí),吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)速率均增大
加入CuSO4形成原電池,使化學(xué)反應(yīng)速率加快,而加入CH3COONa,會(huì)生成CH3COOH,c(H+)減小,反應(yīng)速率減慢
(4)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的過程中,再增加CaCO3固體,可以加快反應(yīng)速率( )錯(cuò)因:_________________________________________。(5)增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大( )錯(cuò)因:________________________________________________________。(6)100 mL 2 ml·L-1鹽酸與鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變( )錯(cuò)因:_____________________________________________________________。
CaCO3的濃度為常數(shù),化學(xué)反應(yīng)速率保持不變
增大反應(yīng)物的濃度,能增大活化分子的濃度,其百分?jǐn)?shù)保持不變
加入氯化鈉溶液,相當(dāng)于對溶液稀釋,c(H+)減小,反應(yīng)速率應(yīng)減小
一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。(1)縮小體積使壓強(qiáng)增大:______,原因是_________________________________________________。(2)恒容充入N2:______。(3)恒容充入He:______,原因是_________________________。(4)恒壓充入He:______。
單位體積內(nèi),活化分子數(shù)目增
加,有效碰撞的次數(shù)增多
單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變
題組一 化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的基本應(yīng)用1.某溫度下,在容積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。下列敘述正確的是A.向容器中充入氬氣,反應(yīng)速率不變B.加入少量W,逆反應(yīng)速率增大C.升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小D.將容器的容積壓縮,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),有效碰撞 次數(shù)增大
解析 向恒容容器中充入氬氣,各反應(yīng)組分的濃度不變,反應(yīng)速率不變,A項(xiàng)正確;W為固態(tài),加入少量W,反應(yīng)速率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將容器的容積壓縮,可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)和有效碰撞次數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.下列表格中的各種情況,可以用對應(yīng)選項(xiàng)中的圖像表示的是
解析 由于K比Na活潑,故大小相同的金屬K和Na與水反應(yīng),K的反應(yīng)速率更快,又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,放出大量的熱,反應(yīng)速率逐漸加快,A項(xiàng)不正確;由于起始時(shí)乙中H2C2O4濃度大,故其反應(yīng)速率比甲中快,B項(xiàng)不正確;由于甲反應(yīng)是在熱水中進(jìn)行的,溫度高,故甲的反應(yīng)速率大于乙,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸減小,故甲、乙中反應(yīng)速率逐漸減小,C項(xiàng)正確;MnO2在H2O2的分解過程中起催化作用,故乙的反應(yīng)速率大于甲,D項(xiàng)不正確。
題組二 催化劑、活化能與轉(zhuǎn)化效率3.(2020·天津一中調(diào)研)已知分解1 ml H2O2放出熱量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為H2O2+I(xiàn)-―→H2O+I(xiàn)O-    慢H2O2+I(xiàn)O-―→H2O+O2+I(xiàn)-  快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān)B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑C.反應(yīng)活化能等于98 kJ·ml-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
解析 A項(xiàng),將題給兩個(gè)反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2===2H2O+O2↑,該反應(yīng)中I-作催化劑,其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率;B項(xiàng),該反應(yīng)中IO-是中間產(chǎn)物,不是該反應(yīng)的催化劑;C項(xiàng),反應(yīng)的活化能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量,分解1 ml H2O2放出98 kJ熱量,不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能;D項(xiàng),由反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)。
4.(2019·山東臨沂一模)已知反應(yīng)2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752 kJ·ml-1的反應(yīng)機(jī)理如下:①2NO(g) N2O2(g) (快)②N2O2(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g) (慢)③N2O(g)+H2(g) N2(g)+H2O(g) (快)下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A.①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率B.②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效C.N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑D.總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大
解析 ①為快反應(yīng),說明正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能都較小,反應(yīng)更容易發(fā)生;②為慢反應(yīng),說明正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能都較大,②中正反應(yīng)的活化能大于①中逆反應(yīng)的活化能,因此①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率,A項(xiàng)正確;②反應(yīng)為慢反應(yīng),反應(yīng)慢說明反應(yīng)的活化能大,物質(zhì)微粒發(fā)生碰撞時(shí),許多碰撞都不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此碰撞僅部分有效,B項(xiàng)正確;反應(yīng)過程中N2O2和N2O是中間產(chǎn)物,不是催化劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;總反應(yīng)為放熱反應(yīng),則總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大,D項(xiàng)正確。
5.[2018·江蘇,20(4)]將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。
反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示,在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是_______________________________________。
迅速上升段是催化劑活性隨溫度的升高增大,與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大
催化劑活性下降;NH3與
解析 溫度升高,反應(yīng)速率增大,同時(shí)催化劑的活性增大也會(huì)提高反應(yīng)速率。一段時(shí)間后催化劑活性增大幅度變小,主要是溫度升高使反應(yīng)速率增大。當(dāng)溫度超過一定值時(shí),催化劑的活性下降,同時(shí)氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO而使反應(yīng)速率減小。
絕大多數(shù)催化劑都有活性溫度范圍,溫度太低時(shí),催化劑的活性很小,反應(yīng)速率很慢,隨著溫度的升高,反應(yīng)速率逐漸增大,物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率增大,溫度過高又會(huì)破壞催化劑的活性。
1.[2020·新高考全國卷Ⅰ(山東),14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)程中的能量變化如下圖所示。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。下列說法正確的是A.1,4-加成產(chǎn)物不如1,2-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
解析 A項(xiàng),由圖可知1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低,前者更穩(wěn)定,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由圖可知,第一步為吸熱反應(yīng),第二步為放熱反應(yīng),升高溫度第二步平衡逆向移動(dòng),1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率減小,錯(cuò)誤;C項(xiàng),升高溫度,反應(yīng)速率均增大,錯(cuò)誤;D項(xiàng),1,2-加成反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),所以從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,正確。
2.(2018·全國卷Ⅰ,28)對于反應(yīng)2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g),提出如下反應(yīng)歷程:第一步 N2O5 NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3―→NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步 NO+NO3―→2NO2 快反應(yīng)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_____(填字母)。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
解析 第一步反應(yīng)快速平衡,說明正、逆反應(yīng)速率很大,極短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到平衡,A項(xiàng)正確;第二步反應(yīng)慢,說明有效碰撞次數(shù)少,C項(xiàng)正確;由題給三步反應(yīng)可知,反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO3和NO,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)快,說明反應(yīng)的活化能較低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.[2020·全國卷Ⅱ,28(2)]高溫下,甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下:2CH4C2H6+H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為:r=k× ,其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。①設(shè)反應(yīng)開始時(shí)的反應(yīng)速率為r1,甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為r2,則r2=________ r1。
解析 A對,由速率方程知,甲烷的濃度越大,反應(yīng)越快;B錯(cuò),H2的濃度大小不影響r;C錯(cuò),反應(yīng)過程中 逐漸減小,故C2H6的生成速率逐漸減?。籇對,降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率減小,故k減小。
②對于處于初期階段的該反應(yīng),下列說法正確的是______。A.增加甲烷濃度,r增大B.增加H2濃度,r增大C.乙烷的生成速率逐漸增大D.降低反應(yīng)溫度,k減小
4.[2019·全國卷Ⅱ,27(3)]環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是______(填字母)。A.T1>T2B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 ml·L-1
解析 由相同時(shí)間內(nèi),環(huán)戊二烯濃度減小量越大,反應(yīng)速率越快可知,T1pb(CO2)>pa(CO2)
解析 由速率方程表達(dá)式v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5可知,v與p(CO2)成反比例關(guān)系,p(CO2)越大,反應(yīng)速率越小,所以pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。
1.5.6 g鐵粉投入到足量的100 mL 2 ml·L-1的稀硫酸的燒杯中,2 min時(shí)鐵粉剛好溶解,下列表示這個(gè)反應(yīng)的速率正確的是A.v(Fe)=0.5 ml·L-1·min-1B.v(H2SO4)=1 ml·L-1·min-1C.v(H2)=0.5 ml·L-1·min-1D.v(FeSO4)=0.5 ml·L-1·min-1
解析 Fe是固體,不能用來表示化學(xué)反應(yīng)速率,A錯(cuò)誤;Fe與稀硫酸發(fā)生反應(yīng):Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,2 min時(shí)鐵粉剛好溶解,鐵反應(yīng)的物質(zhì)的量是0.1 ml,根據(jù)方程式可知硫酸反應(yīng)的物質(zhì)的量是0.1 ml,則v(H2SO4)= =0.5 ml·L-1·min-1,B錯(cuò)誤;該反應(yīng)為溶液中的反應(yīng),無法表示氫氣的濃度變化,C錯(cuò)誤;根據(jù)方程式可知:n(Fe)∶n(FeSO4)=1∶1,所以n(FeSO4)=0.1 ml,則v(FeSO4)= =0.5 ml·L-1·min-1,D正確。
2.反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對其化學(xué)反應(yīng)速率幾乎無影響的是A.保持容積不變,增加H2O(g)的物質(zhì)的量B.將容器的容積縮小一半C.保持容積不變,充入Ar使壓強(qiáng)增大D.保持壓強(qiáng)不變,充入Ar使容積增大
解析 容積不變,增加H2O(g)的物質(zhì)的量,反應(yīng)物濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,A不符合題意;將容器的容積縮小一半,反應(yīng)物的濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,B不符合題意;保持容積不變,充入Ar,Ar不參與反應(yīng),反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變,C符合題意;保持壓強(qiáng)不變,充入Ar,容器的容積變大,反應(yīng)物的濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小,D不符合題意。
3.一定溫度下反應(yīng):4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),經(jīng)2 min,B的濃度減少0.6 ml·L-1,對此反應(yīng)速率的表示正確的是A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 ml·L-1·min-1B.分別用B、C、D表示反應(yīng)速率,其比值是1∶2∶3C.在2 min末的反應(yīng)速率,用B表示為0.3 ml·L-1·min-1D.在這2 min內(nèi)用B和C表示的瞬時(shí)速率的值都是逐漸減小的
解析 A是固體,不能用其濃度的變化來表示反應(yīng)速率;vB=0.3 ml·L-1·min-1表示2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率,在2 min末的速率為瞬時(shí)速率,不等于0.3 ml·L-1·min-1;在反應(yīng)過程中B的濃度逐漸減小,故A、B反應(yīng)生成C、D的瞬時(shí)速率也逐漸減小。
4.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-198 kJ·ml-1,在V2O5存在時(shí),該反應(yīng)的機(jī)理為:V2O5+SO2===2VO2+SO3(快),4VO2+O2===2V2O5(慢)。下列說法正確的是A.反應(yīng)速率主要取決于V2O5的質(zhì)量B.VO2是該反應(yīng)的催化劑C.逆反應(yīng)的活化能大于198 kJ·ml-1D.增大SO2的濃度可顯著提高反應(yīng)速率
解析 由反應(yīng)機(jī)理可得,V2O5是該反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)速率與催化劑V2O5的質(zhì)量有一定關(guān)系,但主要取決于催化劑V2O5的表面積,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能=-198 kJ·ml-1,所以逆反應(yīng)的活化能大于198 kJ·ml-1,C項(xiàng)正確;使用催化劑可以顯著提高反應(yīng)速率,增大SO2的濃度可以提高反應(yīng)速率(不是顯著提高),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.某學(xué)習(xí)小組為了探究 +5Br-+6H+===3Br2+3H2O反應(yīng)速率(v)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系,在20 ℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所得的數(shù)據(jù)如下表:
解析 溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率增大,A正確;②和④對比, 和Br-濃度都不一樣,因此探究的是 和Br-對反應(yīng)速率的影響,B錯(cuò)誤;②和③代入數(shù)值,求出c=2,C正確。
下列結(jié)論不正確的是A.若溫度升高到40 ℃,則反應(yīng)速率增大B.實(shí)驗(yàn)②④,探究的是c( )對反應(yīng)速率的影響C.若該反應(yīng)速率方程為v=k·ca( )·cb(Br-)·cc(H+)(k為常數(shù)),則c=2D.實(shí)驗(yàn)⑤中,v1 =4.8×10-8
6.為研究某溶液中溶質(zhì)R的分解速率的影響因素,分別用三份不同初始濃度的R溶液在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),c(R)隨時(shí)間變化如圖。下列說法不正確的是A.25 ℃時(shí),在10~30 min內(nèi),R的分解平均 速率為0.030 ml·L-1·min-1B.對比30 ℃和10 ℃曲線,在50 min時(shí),R的 分解百分率相等C.對比30 ℃和25 ℃曲線,在0~50 min內(nèi),能說明R的分解平均速率隨 溫度的升高而增大D.對比30 ℃和10 ℃曲線,在同一時(shí)刻,能說明R的分解速率隨溫度的升 高而增大
解析 v(R)= =0.030 ml·L-1·min-1,A正確;在50 min時(shí),30 ℃和10 ℃條件下R全部分解,分解率均為100%,B正確;在50 min、30 ℃時(shí),R分解了1.6 ml·L-1,而在25 ℃時(shí),R分解了1.3 ml·L-1,所以在0~50 min內(nèi),R的平均分解速率隨溫度的升高而增大,C正確;對比30 ℃和10 ℃的曲線,不能在同一時(shí)刻,應(yīng)指明在同一段時(shí)間內(nèi)R的分解速率隨溫度的升高而增大,D錯(cuò)誤。
下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.化學(xué)反應(yīng)速率與Fe3+濃度的大小有關(guān)B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.Fe2+是該反應(yīng)的催化劑D.若不加Fe3+,則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大
解析 鐵離子可以看作該反應(yīng)的催化劑,根據(jù)反應(yīng)的機(jī)理,化學(xué)反應(yīng)速率與Fe3+濃度的大小有關(guān),故A正確;反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B不正確;Fe3+是該反應(yīng)的催化劑,故C不正確;此反應(yīng)為放熱反應(yīng),不管加不加催化劑,正反應(yīng)的活化能都低于逆反應(yīng)的活化能,故D錯(cuò)誤。
8.工業(yè)上,可采用還原法處理尾氣中的NO,其原理為2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH

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