第七章　第1講　化學(xué)反應(yīng)速率-2025年高中化學(xué)高考備考

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)速率課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對接1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的簡單方法。2.通過實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對化學(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)識基元反應(yīng)活化能對化學(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Ⅰ，T28；2020全國Ⅱ，T28；2019全國Ⅱ，T27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（如多種因素同時發(fā)生變化）下，如果從定性角度無法判斷或比較化學(xué)反應(yīng)的快慢時，還可以從定量角度進(jìn)行分析。3.瞬時與平均相結(jié)合視角化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡移動原理等理論問題的研究一般需基于瞬時速率，而化工生產(chǎn)快慢的描述則主要基于平均速率，有時則需要同時考慮瞬時速率和平均速率。4.認(rèn)識思路考點(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]每一步反應(yīng)稱為基元反應(yīng)[魯科選必1]2HIH2＋反應(yīng)歷程基元反應(yīng)構(gòu)成的[2]反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程（又稱反應(yīng)機(jī)理）[魯科選必1]反應(yīng)2HIH2＋I(xiàn)2分兩步：①2HIH2②2I·I簡單反應(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)，這類反應(yīng)又稱為簡單反應(yīng)H＋＋OH－H2活化能基元反應(yīng)過程需經(jīng)歷一個高能量的中間狀態(tài)，此時形成一種舊鍵沒有完全斷裂、新鍵沒有完全形成的過渡態(tài)，[3]過渡態(tài)的能量與反應(yīng)物的平均能量之差Ea稱為基元反應(yīng)的活化能Ea為正反應(yīng)活化能，Ea'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。2.化學(xué)反應(yīng)速率注意（1）對于固體和純液體，其濃度可視為常數(shù)，不用它們表示化學(xué)反應(yīng)速率。（2）為了統(tǒng)一起見，可將化學(xué)反應(yīng)速率定義為v＝1a·｜Δc（A)|Δt＝1b·｜Δc3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（1）反應(yīng)速率方程：以H2O2＋2HI2H2O＋I(xiàn)2為例，v＝kc（H2O2）·c（HI）稱為反應(yīng)速率方程；k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。反應(yīng)速率方程是實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果，不能隨意根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式直接寫出。[魯科選必（2）外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響①從反應(yīng)速率方程角度分析化學(xué)反應(yīng)速率變化反應(yīng)CO（g）＋NO2（g）CO2（g）＋NO（g），反應(yīng)速率方程v＝kc2（NO2溫度升高溫度，k增大，反應(yīng)速率（v）[7]增大濃度c（NO2）增大，反應(yīng)速率（v）[8]增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)（減小容器的容積），反應(yīng)速率（v）[9]增大催化劑使用催化劑，活化能（Ea）減小，k增大，反應(yīng)速率（v）[10]增大②從有效碰撞角度分析化學(xué)反應(yīng)速率變化1.易錯辨析。（1）對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。（?）（2）化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1是指（3）對于反應(yīng)2H2O22H2O＋O2↑，加入MnO2或降低溫度都能加快O2的生成速率。（?（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（ΔH）。（?）（6）FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等條件下二者對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)過程中的能量變化如圖所示。使用催化劑的反應(yīng)歷程中有2個基元反應(yīng)，其基元反應(yīng)中反應(yīng)速率慢的是①（填序號）。3.向2L恒容密閉容器中通入1.2molH2和1molI2蒸氣，發(fā)生反應(yīng)：H2（g）＋I(xiàn)2（g）?2HI（g），已知反應(yīng)速率方程為v＝kc（H2）·c（I2）。（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減小，v減小。②充入H2，c（H2）增大，v增大。③使用催化劑，k增大，v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)增加，v增大。②充入H2，單位時間內(nèi)、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加，v增大。③使用催化劑，活化能降低，單位時間內(nèi)、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加，v增大。（3）在一定溫度下，該反應(yīng)中物質(zhì)的物質(zhì)的量與時間的變化關(guān)系如圖所示。0～10s內(nèi)平均反應(yīng)速率v（H2）＝0.0395mol·L－1·s－1，v（HI）＝0.079mol·L－1·s－1。（4）若該反應(yīng)在一定溫度的密閉容器中進(jìn)行，分析下列措施對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響（填“增大”“減小”或“無影響”）。①縮小容器容積（增大壓強(qiáng)）：增大。②恒容充入氫氣：增大。③恒容充入氬氣：無影響。④恒壓充入氬氣：減小。命題點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較與計(jì)算1.對于反應(yīng)A（g）＋3B（g）2C（g）＋2D（g），下列表示的反應(yīng)速率最大的是（AA.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－1解析v（B）＝3v（A）＝0.4mol·L－1·s－1，則換算成以A表示的反應(yīng)速率為13×0.4mol·L－1·s－1，同理，將以C、D表示的反應(yīng)速率換算成以A表示的反應(yīng)速率時，分別為12×0.6mol·L－1·s－1、12×1.8×160mol·L－1·s－1，則v（A）＝0.8mol·L－12.[2021浙江]一定溫度下，在N2O5的四氯化碳溶液（100mL）中發(fā)生分解反應(yīng)：2N2O5?4NO2＋O2。在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表：t/s06001200171022202820xc（N2O5）/（mol·L－1）1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是（D）A.600～1200s，生成NO2的平均速率為5.0×10－4mol·L－1·s－1B.反應(yīng)2220s時，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，v正（N2O5）＝2v逆（NO2）D.推測上表中的x為3930解析600～1200s，N2O5的濃度變化量為（0.96－0.66）mol·L－1＝0.3mol·L－1，在此時間段內(nèi)NO2的濃度變化量為N2O5的2倍，即為0.6mol·L－1，故生成NO2的平均速率為0.6mol·L－1600s＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，A項(xiàng)錯誤；反應(yīng)2220s時，N2O5的濃度變化量為（1.40－0.35）mol·L－1＝1.05mol·L－1，其物質(zhì)的量變化量為1.05mol·L－1×0.1L＝0.105mol，O2的物質(zhì)的量變化量為0.1052mol＝0.0525mol，故放出的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.0525mol×22.4L·mol－1＝1.176L，B項(xiàng)錯誤；反應(yīng)達(dá)到平衡時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值之比等于其對應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，2v正（N2O5）＝v逆（NO2），C項(xiàng)錯誤；分析表中數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)經(jīng)過1110s（600～1710s，1710～2820s）后N2O5的濃度會變?yōu)樵瓉淼?2，故可以推測N2O5的濃度由0.24mol·L－1變?yōu)?.12mol·L－13.一定溫度下，在2L密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是（A）A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A?2B＋CB.反應(yīng)開始到5min，B的物質(zhì)的量增加了0.20molC.a點(diǎn)時，v（A）＝v（B）D.反應(yīng)開始到5min，v（C）＝0.04mol·L－1·min－1解析由題圖可知，5min時反應(yīng)達(dá)到平衡，A的物質(zhì)的量減少了0.60mol，B、C的物質(zhì)的量分別增加了0.40mol和0.20mol，根據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于其對應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A?2B＋C，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；a點(diǎn)時反應(yīng)正向進(jìn)行，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式知v（A）＞v（B），C項(xiàng)錯誤；反應(yīng)開始到5min，v（C）＝0.20mol2L×5min＝0.02mol·L－1·min技巧點(diǎn)撥反應(yīng)速率的計(jì)算根據(jù)信息：文字描述、表格、圖像等命題點(diǎn)2速率常數(shù)及速率方程4.（1）[全國Ⅱ高考]高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2CH4高溫C2H6＋H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為r＝k×cCH4，其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。設(shè)反應(yīng)開始時的反應(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＝1－α（2）[全國Ⅰ高考改編]研究表明，SO2催化氧化（放熱反應(yīng)）的反應(yīng)速率方程為v＝k（αα'－1）0.8（1－nα'）。式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，α'為某時刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α'＝0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲線，如圖圖1曲線上v最大值所對應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t＜tm時，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，k增大對v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低。（3）[全國Ⅲ高考]三氯氫硅（SiHCl3）是制備硅烷、多晶硅的重要原料。對于反應(yīng)2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g），采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖2圖2①343K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α＝22％。平衡常數(shù)K343K＝0.02（保留2位小數(shù)）。②在343K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是及時移去產(chǎn)物；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的措施有改進(jìn)催化劑、提高反應(yīng)物壓強(qiáng)（濃度）。③比較a、b處反應(yīng)速率大小：va大于vb（填“大于”“小于”或“等于”）。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆解析（1）設(shè)CH4的起始濃度為1mol·L－1，則2CH4高溫C2H6＋H起始濃度/（mol·L－1）100轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）α0.5α0.5α轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的濃度/（mol·L－1）1－α0.5α0.5αr1＝k×1，r2＝k×（1－α）＝r1×（1－α）。（3）①溫度越高，反應(yīng)越先達(dá)到平衡，由題圖2知，左側(cè)曲線對應(yīng)的溫度為343K，343K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為22％。設(shè)開始時加入SiHCl3的濃度為amol·L－1，根據(jù)化學(xué)方程式和SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率知，達(dá)到平衡時，SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的濃度分別為0.78amol·L－1、0.11amol·L－1、0.11amol·L－1，化學(xué)平衡常數(shù)K343K＝0.11a×0.11a（0.78a）2≈0.02。②根據(jù)化學(xué)平衡移動原理并結(jié)合該反應(yīng)特點(diǎn)，及時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。③溫度越高，反應(yīng)速率越大，a點(diǎn)所在曲線對應(yīng)的溫度高于b點(diǎn)所在曲線對應(yīng)的溫度，且a、b兩點(diǎn)對應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度相等，所以a點(diǎn)的反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的反應(yīng)速率。a點(diǎn)所在曲線達(dá)到平衡時，v正＝v逆，即k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl22SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）起始濃度/（mol·L－1）y00轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）0.22y0.11y0.11y平衡濃度/（mol·L－1）0.78y0.11y0.11y代入k正x2SiHCl3＝k逆xSi在a處SiHCl3的轉(zhuǎn)化率為20％，根據(jù)“三段式”法得2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）起始濃度/（mol·L－1）y00轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）0.2y0.1y0.1ya處濃度/（mol·L－1）0.8y0.1y0.1y則v正v逆＝k正x2SiHCl3k逆技巧點(diǎn)撥正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系對于基元反應(yīng)aA（g）＋bB（g）?cC（g）＋dD（g），假設(shè)v正＝k正·ca（A）·cb（B），v逆＝k逆·cc（C）·cd（D），平衡常數(shù)K＝cc（C）·cd（D）ca（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）。直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應(yīng)速率會變慢，則MO＋與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線c（填“c”或“d”）。（2）[2021全國甲]二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。回答下列問題：二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：①CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）ΔH1＝＋41kJ·mol－②CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）ΔH2＝－90kJ·mol－總反應(yīng)的ΔH＝－49kJ·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A（填標(biāo)號），判斷的理由是ΔH1為正值，ΔH2和ΔH均為負(fù)值，反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能。（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4步進(jìn)行，其中，第4步的正反應(yīng)活化能最大。解析（1）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)的能量變化對應(yīng)圖中曲線c。（2）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ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋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)錯誤。（3）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Ⅲ高考改編]采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煤燃燒排放的煙氣（含有SO2和NOx）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)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如表所示。離子SOSONONOCl－c/（mol/L）8.35×10－46.87×10－61.5×10－41.2×10－53.4×10－3由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率大于（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NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。解析由表中數(shù)據(jù)可以看出：經(jīng)過相同的反應(yīng)時間，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。7.[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間關(guān)系如圖。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是（B）A.其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越大B.其他條件相同時，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，半衰期為62.5min解析根據(jù)曲線①、②可知，其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越大，A項(xiàng)正確；根據(jù)曲線①、③對應(yīng)的反應(yīng)物濃度和反應(yīng)時間，可計(jì)算出其對應(yīng)的反應(yīng)速率分別為3.0mol·L－1250min＝0.012mol·L－1·min－1、1.5mol·L－1125min＝0.012mol·L－1·min－1，所以反應(yīng)速率與降冰片烯濃度無關(guān)，B項(xiàng)錯誤，命題點(diǎn)5化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析8.[2022浙江]在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)A（s）＋2B（g）?3X（g），c（B）隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是（C）A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時間間隔內(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)開始時的瞬時速率C.在不同時刻都存在關(guān)系：2v（B）＝3v（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）隨時間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示解析由a、c兩點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)可得到Δt和Δc（B），則a到c的平均反應(yīng)速率v＝｜Δc（B)|Δt，A項(xiàng)正確；當(dāng)a點(diǎn)無限接近b點(diǎn)時，b→a的平均反應(yīng)速率即為b點(diǎn)的瞬時速率，故從b點(diǎn)切線的斜率可求得反應(yīng)開始時的瞬時速率，B項(xiàng)正確；在不同時刻都有v9.[催化劑對反應(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)時間t的部分變化曲線如圖，則（D）A.無催化劑時，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X的濃度隨t的變化D.使用催化劑Ⅰ時，0～2min內(nèi)，v（X）＝1.0mol·L－1·min－1解析催化劑只能決定化學(xué)反應(yīng)快慢，不能決定反應(yīng)是否發(fā)生，A項(xiàng)錯誤；由圖像曲線變化規(guī)律可知，相同時間內(nèi)，催化劑Ⅰ導(dǎo)致的濃度變化更大，則催化劑Ⅰ使反應(yīng)活化能更低，B項(xiàng)錯誤；2min時，a曲線和使用催化劑Ⅱ時曲線濃度變化的量相等，與反應(yīng)中X、Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系矛盾，a曲線表示使用催化劑Ⅰ時X的濃度隨t的變化，C項(xiàng)錯誤；使用催化劑Ⅰ時，0～2min內(nèi)，v（X）＝12v（Y）＝12×4.0mol·L－12min＝命題點(diǎn)6控制變量法的應(yīng)用10.[2021福建]NaNO2溶液和NH4Cl溶液可發(fā)生反應(yīng)：NaNO2＋NH4Cl△N2↑＋NaCl＋2H2O。為探究反應(yīng)速率與c（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，開始用排水法收集氣體。用秒表測量收集1.0mLN2所需的時間，重復(fù)多次取平均值（t）?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器A的名稱為錐形瓶。（2）檢驗(yàn)裝置氣密性的方法：關(guān)閉止水夾K，通過分液漏斗往A中加水，一段時間后水難以滴入，則裝置氣密性良好。（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。（4）每組實(shí)驗(yàn)過程中，反應(yīng)物濃度變化很小，忽略其對反應(yīng)速率測定的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)編號V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038①V1＝4.0，V3＝6.0。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＝2（填整數(shù)）。③醋酸的作用是加快反應(yīng)速率。（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)象有量筒中收集到無色氣體，導(dǎo)管里上升一段水柱。HNO2分解的化學(xué)方程式為2HNO2NO↑＋NO2↑＋H2O解析（2）利用氣壓法檢驗(yàn)裝置氣密性的方法為關(guān)閉止水夾K，通過分液漏斗往A中加水，一段時間后水難以滴下，則裝置氣密性良好。（3）控制體系溫度為36℃，可以采取水浴加熱。（4）①運(yùn)用控制單一變量思想，要探究c（NaNO2）對反應(yīng)速率的影響，則只能改變c（NaNO2），故V1＝4.0；要保持NH4Cl的濃度不變，則各組中溶液總體積相同，故V2＋V3＝12，比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3中數(shù)據(jù)，c（NaNO2）增大1倍，時間約減小為334s的14，即實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率約是實(shí)驗(yàn)1的4倍；同理，實(shí)驗(yàn)4的反應(yīng)速率約是實(shí)驗(yàn)2的4倍，則實(shí)驗(yàn)4中c（NaNO2）是實(shí)驗(yàn)2的2倍，故V2＝6.0，V3＝6.0。②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。③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。（5）HNO2分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種氣體，A中紅棕色氣體逐漸變淺，說明兩種氣體中一種為NO2，則HNO2分解的化學(xué)方程式為2HNO2NO↑＋NO2↑＋H2O，A中紅棕色氣體逐漸變淺是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O2HNO3＋NO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→化合價變化→能壘（或活化能）→吸附和脫附；（2）數(shù)目觀→微粒個數(shù)變化→熱化學(xué)方程式。反應(yīng)歷程題常見考向如下：模型說明①無催化劑時：Ea為[1]正反應(yīng)的活化能，Ea'為[2]逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝[3]Ea－Ea'。②有催化劑時：總反應(yīng)經(jīng)歷了兩個過渡態(tài)，經(jīng)歷過渡態(tài)1的反應(yīng)為[4]吸熱反應(yīng)，活化能為Ea1；經(jīng)歷過渡態(tài)2的反應(yīng)為[5]放熱反應(yīng)，活化能為Ea2，Ea1＜Ea，Ea2＜Ea（活化能降低使反應(yīng)速率增大）。③催化劑的作用：降低Ea、Ea'，使反應(yīng)速率增大，但不影響ΔH，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大小在鐵催化劑表面進(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）ΔH＝E（生成物）－E（反應(yīng)物）＝（－d－0）＝－d；E（最大能壘）＝E（過渡態(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)散離開反應(yīng)區(qū)。①表面吸附過程，一般能量是降低的（放熱過程），每一次從“吸附態(tài)”到“過渡態(tài)”均需要克服能壘。②最大能壘步驟（活化能）的反應(yīng)速率決定了整個反應(yīng)的速率，稱為“控速步”“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]⑧；“入環(huán)”的物質(zhì)為反應(yīng)物，如①和[7]④；“出環(huán)”的物質(zhì)為生成物，如②和[8]③，然后可快速得出總反應(yīng)1.[2023廣東]催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應(yīng)R（g）?P（g）。反應(yīng)歷程（如圖）中，M為中間產(chǎn)物。其他條件相同時，下列說法不正確的是（C）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，升高溫度，R的濃度增大C.使用Ⅱ時，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡D.使用Ⅰ時，反應(yīng)過程中M所能達(dá)到的最高濃度更大解析由歷程圖可知，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，R的濃度增大，B項(xiàng)正確；由歷程圖可知，使用Ⅱ時，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)錯誤；由歷程圖可知，使用Ⅰ時，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)過程中M所能達(dá)到的最高濃度更大，D項(xiàng)正確。2.[2024福州一檢]某種含二價銅微粒[CuⅡ（OH）（NH3）]＋的催化劑可用于汽車尾氣脫硝，催化機(jī)理如圖所示，下列說法錯誤的是（D）A.[CuⅡ（OH）（NH3）3]＋屬于中間產(chǎn)物B.狀態(tài)②到狀態(tài)③的過程中N元素被氧化C.狀態(tài)③到狀態(tài)④的過程中有O—H鍵的形成D.該脫硝過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3＋2NO＋2O26H2O＋3N解析由催化機(jī)理圖可知，[CuⅡ（OH）（NH3）3]＋先生成，后消耗，為中間產(chǎn)物，A項(xiàng)正確；狀態(tài)②到狀態(tài)③的過程中發(fā)生反應(yīng)[CuⅡ（OH）（NH3）3]＋＋NO[CuⅠ（H2NNO）（NH3）2]＋＋H2O，Cu由＋2價降為＋1價，H、O元素化合價不變，則N元素化合價升高，被氧化，B項(xiàng)正確；狀態(tài)③到狀態(tài)④的過程中發(fā)生反應(yīng)[CuⅠ（H2NNO）（NH3）2]＋[CuⅠ（NH3）2]＋＋N2↑＋H2O，有O—H鍵的形成，C項(xiàng)正確；根據(jù)催化機(jī)理圖，加入的物質(zhì)為2NH3、2NO、12O2，生成的物質(zhì)為2N2、3H2O，故該脫硝過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3＋4NO＋O26H2O＋4N3.[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。下列說法錯誤的是（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ND2ND2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)化過程共四步，將其依次標(biāo)號為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，“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N原子上的2個H原子來自NH2OH中“—NH2”中的2個H原子，另一個N原子上的2個H原子來自NH3中的2個H原子，所以將NH2OH替換為ND2OD，與NH3反應(yīng)會生成ND2NH2，D錯誤。4.（1）[定性考查微觀反應(yīng)歷程－活化能][全國Ⅰ高考]對于反應(yīng)2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g），R.A.Ogg第一步N2O5?NO2＋NO3 快速平衡第二步NO2＋NO3NO＋NO2＋O2 第三步NO＋NO32NO2 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AC（填標(biāo)號）。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（2）[定量考查微觀反應(yīng)中的能壘][全國Ⅰ高考]我國學(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?？芍簹庾儞Q的ΔH小于0（填“大于”“等于”或“小于”）。該歷程中最大能壘（活化能）E正＝2.02eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式COOH*＋H*＋H2O*COOH*＋2H*＋OH*（或H2O*H*＋OH*解析（1）快速平衡，說明第一步反應(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)錯誤。有效碰撞才能發(fā)生反應(yīng)，第二步反應(yīng)慢，說明部分碰撞有效，C項(xiàng)正確。第三步反應(yīng)快，說明反應(yīng)活化能較低，D項(xiàng)錯誤。（2）觀察始態(tài)物質(zhì)的相對能量與終態(tài)物質(zhì)的相對能量知，終態(tài)物質(zhì)相對能量低于始態(tài)物質(zhì)相對能量，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH小于0。過渡態(tài)物質(zhì)相對能量與相應(yīng)起始態(tài)物質(zhì)相對能量相差越大，能壘越大，由題圖知，最大能壘（活化能）E正＝1.86eV－（－0.16eV）＝2.02eV，該步起始物質(zhì)為COOH*＋H*＋H2O*，產(chǎn)物為COOH*＋2H*＋OH*，反應(yīng)方程式為COOH*＋H*＋H2O*COOH*＋2H*＋OH*（或H2O*H*＋OH1.[2021河北]室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應(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的濃度隨時間變化情況如圖。下列說法錯誤的是（AA.0～30min時間段內(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減少的物質(zhì)的量為Y和Z增加的物質(zhì)的量之和，故30min時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錯誤；由題中兩個反應(yīng)速率公式相比可得v1v2＝k1k2，而Δc（Y）＝v1Δt，Δc（Z）＝v2Δt，故反應(yīng)開始后，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－2.[2021浙江]取50mL過氧化氫水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O22H2O＋O2↑。在一定溫度下，測得O2的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度（ct/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，測得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時的瞬時速率小于第50min時的瞬時速率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，H2O2濃度的變化量為（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濃度的變化量為（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H2O2的濃度大于第50min時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][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，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)錯誤；由0℃升溫至40℃時，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.[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。下列說法錯誤的是（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，最終生成的水減少解析含N分子參與的反應(yīng)有NO＋·OOHNO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O2HONO、NO2＋·C3H7HONO＋C3H6、HONONO＋·OH，各反應(yīng)中均有元素化合價發(fā)生變化，則一定有電子轉(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，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＋O22C3H65.[2021上海]已知如下方程式：Fe2O3＋CO?2FeO＋CO2①FeO＋CO?Fe＋CO2②Fe3O4＋4CO?3Fe＋4CO2③3Fe＋4H2O（g）?Fe3O4＋4H2④4Fe＋3O22Fe2O3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.[2023山東]一定條件下，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，研究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）研究發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中，H＋僅對反應(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)。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，H＋濃度為Kaxmol·L－1，此時反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率v＝kKaxxmol·L－1·h－1（用含Ka解析根據(jù)HCOOH?HCOO－＋H＋，設(shè)平衡時H＋濃度為amol·L－1，則HCOOH電離平衡常數(shù)Ka＝a2x，a＝Kax，此時反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率v＝k·c（H＋）·c（HCOOH）＝kKaxxmol·L7.[全國Ⅱ高考]CH4－CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對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－C（s）＋O2（g）CO2（g）ΔH＝－394kJ·mol－C（s）＋12O2（g）CO（g）ΔH＝－111kJ·mol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）。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)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：積碳反應(yīng)CH4（g）C（s）＋2H2（g消碳反應(yīng)CO2（g）＋C（s）2CO（gΔH/（kJ·mol－1）75172活化能/（kJ·mol－1）催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷，催化劑X劣于Y（填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是相對于催化劑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，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）。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在一定溫度下，測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，不同p（CO2）下積碳量隨時間的變化趨勢如圖2所示，則pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）從大到小的順序?yàn)閜c（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）。圖2解析（1）將已知中的3個反應(yīng)依次記為①、②、③，根據(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。根據(jù)平衡時消耗的CO2為1mol×50％＝0.5mol，則消耗的CH4為0.5mol，生成的CO和H2均為1mol，根據(jù)“三段式”法可知平衡時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)可看出相對于催化劑X，用催化劑Y催化時積碳反應(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。②由該圖像可知在反應(yīng)時間和p（CH4）相同時，圖像中速率關(guān)系va＞vb＞vc，結(jié)合沉積碳的生成速率方程v＝k·p（CH4）·[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，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)時采取加熱措施D.H2O2分解制O2時加入少量MnO2解析鐵和稀鹽酸反應(yīng)制氫氣時，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。2.[2024河南洛陽質(zhì)檢]已知4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反應(yīng)速率分別用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，下列關(guān)系正確的是（DA.4v（NH3）＝5v（O2） B.5v（O2）＝6v（H2O）C.2v（NH3）＝3v（H2O） D.4v（O2）＝5v（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。3.[2024河南洛陽強(qiáng)基聯(lián)盟聯(lián)考]反應(yīng)C（s）＋H2O（g）?CO（g）＋H2（g）在恒溫密閉容器中進(jìn)行，下列措施能夠引起反應(yīng)速率增大的是（B）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使容器容積增大解析反應(yīng)物C為固體，增加其用量對反應(yīng)速率幾乎沒有影響，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。4.[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：①2Fe3＋＋H2O22Fe2＋＋O2↑＋2H＋②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2H2O＋2Fe3＋下列有關(guān)說法正確的是（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)錯誤；任何一個反應(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)錯誤。5.[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。不同時刻測得生成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/min0246810V（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，c（H2O2）＝0.30mol·L－1D.反應(yīng)至6min時，H2O2分解了50％解析0～6min生成氧氣的物質(zhì)的量為1×10－3mol，消耗H2O2的物質(zhì)的量為2×10－3mol，平均反應(yīng)速率：v（H2O2）＝2×10－3mol0.01L×6min≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，故A正確；0～4min內(nèi)生成17.2mL氧氣，4～8min內(nèi)生成9.3mL氧氣，所以0～4min的平均反應(yīng)速率比4～8min的平均反應(yīng)速率大，故B正確；反應(yīng)至6min時，生成氧氣的物質(zhì)的量為1×10－3mol，消耗H2O2的物質(zhì)的量為2×10－3mol，則c（H2O2）＝0.01L×0.4mol·L－1－2×10－36.在2L恒容密閉容器中充入2molHI（g），在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2HI（g）?H2（g）＋I(xiàn)2（g），測得I2（g）的物質(zhì)的量與溫度、時間的關(guān)系如圖所示。（1）T1＞（填“＞”“＜”或“＝”）T2。（2）a、b、c三點(diǎn)的正反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)閍＞b＞c。（3）在T1℃下，0～10min內(nèi)HI的平均反應(yīng)速率為0.06mol·L－1·min－1，該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.5625。解析（1）溫度越高，反應(yīng)速率越快，結(jié)合題圖可知，T1＞T2。（2）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T1℃下，0～10min內(nèi)I2的物質(zhì)的量變化0.6mol，則v（I2）＝0.6mol2L×10min＝0.03mol·L－1·min－1，根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，v（HI）＝2v（I2）＝0.06mol·L－1·min－12HI（g）?H2（g）＋I(xiàn)2（g）起始濃度/（mol·L－1）100轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）0.60.30.3平衡濃度/（mol·L－1）0.40.30.3該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.3×0.7.[速率常數(shù)及速率方程][2023廣東六校聯(lián)考]在恒容密閉容器中，發(fā)生基元反應(yīng)A（g）?2B（g）ΔH，已知v（正）＝k正·A.曲線Ⅱ、Ⅲ代表B的濃度變化，且ΔH＜0B.曲線Ⅰ代表A的濃度變化，且將在t2sC.a、b、c三點(diǎn)的逆反應(yīng)速率：c＞a＞bD.若k正、k逆為反應(yīng)的速率常數(shù)，則T解析8.[應(yīng)用控制變量法探究催化劑對反應(yīng)速率的影響][北京高考改編]SO2歧化反應(yīng)的方程式為3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓，I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下。將ⅱ（1）ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋S↓＋2I2＋2H2ⅱ.I2＋2H2O＋SO2SO42－＋4H＋（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）序號試劑組成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A0.4mol·L－1KI溶液變黃，一段時間后出現(xiàn)渾濁Bamol·L－1KI0.2mol·L－1H2SO4溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快C0.2mol·L－1H2SO4無明顯現(xiàn)象D0.2mol·L－1KI0.0002molI2溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快①B是A的對比實(shí)驗(yàn)，則a＝0.4。②比較A、B、C，可得出的結(jié)論是I－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H＋單獨(dú)存在時不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反應(yīng)速率。③實(shí)驗(yàn)表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D＞A。結(jié)合ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率解釋原因：反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)ⅰ快；D中由反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生的H＋使反應(yīng)ⅰ的反應(yīng)速率加快。解析（1）SO2歧化反應(yīng)的離子方程式為3SO2＋2H2O4H＋＋2SO42－＋S↓，反應(yīng)ⅱ可由（SO2的歧化反應(yīng)－反應(yīng)ⅰ）÷2得到，則反應(yīng)ⅱ的離子方程式為I2＋2H2O＋SO2SO42－＋4H＋＋2I－。（2）①由于B是A的對比實(shí)驗(yàn)，所以兩組實(shí)驗(yàn)中KI的濃度必須相同，即a＝0.4。②A說明I－能催化SO2發(fā)生歧化反應(yīng)。C中無明顯現(xiàn)象，說明H＋單獨(dú)存在時不具有催化作用，不能使SO2歧化反應(yīng)速率加快。B中溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快，結(jié)合C可知，增強(qiáng)溶液的酸性，可增強(qiáng)I－的催化效果。③由于I－催化SO2的歧化反應(yīng)是ⅰ與ⅱ兩個過程分步進(jìn)行，所以兩個反應(yīng)中任何一個反應(yīng)的速率都會影響總反應(yīng)的速率。D中直接加入I2，故反應(yīng)ⅱ可立即發(fā)生，而由反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生的H9.[2023重慶模擬改編]（1）向容積為2L的恒容密閉容器中加入活性炭（足量）和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s）＋2NO（g）?N2（g）＋CO2（g）ΔH＜0，NO（g）和N2（g）的物質(zhì)的量的變化情況如表所示。物質(zhì)的量/molT1℃T2℃05min10min15min20min25min30minNO（g）2.001.160.800.800.500.400.40N2（g）00.420.600.600.750.800.80①0～5min內(nèi)，以CO2表示的反應(yīng)速率v（CO2）＝0.042mol·L－1·min－1。②第15min后，溫度調(diào)整到T2℃，數(shù)據(jù)變化如表所示，則T1＞（填“＞”“＜”或“＝”）T2。（2）通過CH4－CO2重整反應(yīng)可以得到用途廣泛的合成氣，已知熱化學(xué)方程式為CH4（g）＋CO2（g）?2H2（g）＋2CO（g）ΔH＞0。CH4－CO2重整反應(yīng)的反應(yīng)速率方程為v＝kp（CH4），其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。下列說法正確的是ad（填標(biāo)號）。a.增大CH4的濃度，v增大b.增大CO2的濃度，v增大c.及時分離出合成氣，v增大d.升高溫度，k增大（3）甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個反應(yīng)：①CH4（g）＋H2O（g）?CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206kJ·mol－1②CO（g）＋H2O（g）?CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41kJ·mol－1關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng)，下列敘述正確的是C（填標(biāo)號）。A.恒溫、恒容條件下，加入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大B.恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率增大C.升