備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第1講化學(xué)反應(yīng)速率

第1講化學(xué)反應(yīng)速率1.[2024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)：①M(fèi)＋NX＋Y；②M＋NX＋Z。反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c2（M），反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c2（M）（k1、k2為速率常數(shù)）。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變更狀況如圖。下列說法錯(cuò)誤的是（A）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)起先后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.假如反應(yīng)能進(jìn)行原委，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的活化能大解析由①M(fèi)＋NX＋Y、②M＋NX＋Z可知M削減的物質(zhì)的量為Y和Z增加的物質(zhì)的量之和，故30min時(shí)Δc（Y）＝（0.5－0.300－0.125）mol·L－1＝0.075mol·L－1，故v（Y）＝0.075mol·L－130min＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，A錯(cuò)誤；由題中兩個(gè)反應(yīng)速率公式相比可得v1v2＝k1k2，而Δc（Y）＝v1Δt，Δc（Z）＝v2Δt，故反應(yīng)起先后，體系中c（Y）∶c（Z）＝k1∶k2，為定值，B正確；0～30min，Δc（Z）＝0.125mol·L－1、Δc（Y）＝0.075mol·L－1，Δc（Y）∶Δc（Z）＝3∶5，即M轉(zhuǎn)化為Z的百分比為58×100％＝62.5％，C正確；0～30min，Δc（Z）＝0.125mol·L－1、Δc2.[2024浙江]取50mL過氧化氫水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O22H2O＋O2↑。在確定溫度下，測(cè)得O2的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度（c）如下表：t/min020406080c/（mol·L－1）0.800.400.200.100.050下列說法不正確的是（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分解解析由表中數(shù)據(jù)可得反應(yīng)20min時(shí)，H2O2濃度的變更量為（0.80－0.40）mol·L－1＝0.40mol·L－1，消耗H2O2的物質(zhì)的量為0.05L×0.40mol·L－1＝0.02mol，生成氧氣的體積為224mL，A正確；20～40min，H2O2濃度的變更量為（0.40－0.20）mol·L－1＝0.20mol·L－1，v（H2O2）＝0.20mol·L－120min＝0.01mol·L－1·min－1，B正確；第30min時(shí)H2O2的濃度大于第50min時(shí)H2O2的濃度，濃度越大反應(yīng)速率越快，C不正確；H2O2分解酶或Fe2O3都能催化3.[反應(yīng)歷程圖示][2024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（）；其次步Br－進(jìn)攻碳正離子完成1，2－加成或1，4－加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變更如圖所示。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。下列說法正確的是（D）A.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)，則上升溫度1，3－丁二烯的轉(zhuǎn)化率減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度上升，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。4.[2024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。下列說法錯(cuò)誤的是（D）A.含N分子參加的反應(yīng)確定有電子轉(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)，最終生成的水削減解析含N分子參加的反應(yīng)有NO＋·OOHNO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O2HONO、NO2＋·C3H7HONO＋C3H6、HONONO＋·OH，各反應(yīng)中均有元素化合價(jià)發(fā)生變更，則確定有電子轉(zhuǎn)移，A項(xiàng)正確；由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有NO＋·OOHNO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O2HONO和NO＋·OOHNO2＋·OH、NO2＋·C3H7HONO＋C3H6兩種，B項(xiàng)正確；NO為催化劑，催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變，C項(xiàng)正確；總反應(yīng)為2C3H8＋O22C3H6＋2H2O，故主要發(fā)生包含②的歷程時(shí)，最終生成的水不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.[2024上海]已知如下方程式：Fe2O3＋CO?2FeO＋CO2①FeO＋CO?Fe＋CO2②Fe3O4＋4CO?3Fe＋4CO2③3Fe＋4H2O（g）?Fe3O4＋4H2④4Fe＋3O22Fe2O3⑤總反應(yīng)式：CO（g）＋xH2O（g）＋1－x2O2（g）?CO2（g）＋xH2寫出總反應(yīng)的催化劑氧化鐵（或Fe2O3），K＝c（CO2）·cx（H2）c（CO）·cx（H2O）·c1－x26.[2024山東]確定條件下，水氣變換反應(yīng)CO＋H2O?CO2＋H2的中間產(chǎn)物是HCOOH。為探究該反應(yīng)過程，探討HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應(yīng)：Ⅰ.HCOOH?CO＋H2O（快）Ⅱ.HCOOH?CO2＋H2（慢）探討發(fā)覺，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)。忽視水的電離，其濃度視為常數(shù)。反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率方程為v＝kc（H＋）·c（HCOOH），k為反應(yīng)速率常數(shù)。T1溫度下，HCOOH電離平衡常數(shù)為Ka，當(dāng)HCOOH平衡濃度為xmol·L－1時(shí)，H＋濃度為Kaxmol·L－1，此時(shí)反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率v＝kKaxxmol·L－1·h－1（用含Ka解析依據(jù)HCOOH?HCOO－＋H＋，設(shè)平衡時(shí)H＋濃度為amol·L－1，則HCOOH電離平衡常數(shù)Ka＝a2x，a＝Kax，此時(shí)反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率v＝k·c（H＋）·c（HCOOH）＝kKaxxmol·L7.[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?；卮鹣铝袉栴}：（1）CH4－CO2催化重整反應(yīng)為CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）。已知：C（s）＋2H2（g）CH4（g）ΔH＝－75kJ·mol－1C（s）＋O2（g）CO2（g）ΔH＝－394kJ·mol－1C（s）＋12O2（g）CO（g）ΔH＝－111kJ·mol－1該催化重整反應(yīng)的ΔH＝247kJ·mol－1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是A（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13mol2·L－（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)則使積碳量削減。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：積碳反應(yīng)CH4（g）C（s）＋2H2（g）消碳反應(yīng)CO2（g）＋C（s）2CO（g）ΔH/（kJ·mol－1）75172活化能/（kJ·mol－1）催化劑X3391催化劑Y4372①由上表推斷，催化劑X劣于Y（填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是相對(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)的速率小；而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)較小，消碳反應(yīng)速率大。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的狀況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變更關(guān)系如圖1所示，上升溫度時(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AD（填標(biāo)號(hào)）。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②在確定溫度下，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）確定時(shí)，不同p（CO2）下積碳量隨時(shí)間的變更趨勢(shì)如圖2所示，則pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）從大到小的依次為pc（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）。圖2解析（1）將已知中的3個(gè)反應(yīng)依次記為①、②、③，依據(jù)蓋斯定律③×2－①－②得該催化重整反應(yīng)的ΔH＝（－111×2＋75＋394）kJ·mol－1＝247kJ·mol－1。由于該反應(yīng)為吸熱且氣體體積增大的反應(yīng)，要提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，需在高溫低壓下進(jìn)行。依據(jù)平衡時(shí)消耗的CO2為1mol×50％＝0.5mol，則消耗的CH4為0.5mol，生成的CO和H2均為1mol，依據(jù)“三段式”法可知平衡時(shí)CH4、CO2、CO和H2的平衡濃度分別為0.75mol·L－1、0.25mol·L－1、0.5mol·L－1、0.5mol·L－1，則平衡常數(shù)K＝（0.5mol·L－1）2×（0.5mol·L－1）20.75mol·L－1×0.25mol·L－1＝13mol2·L－2。（2）①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