2022年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率章末總結(jié)學(xué)案選擇性

章末總結(jié)體系構(gòu)建模型構(gòu)建一、控制變量思想在比較反應(yīng)速率大小中的應(yīng)用例1臭氧(O3)在水中易分解，一定條件下，O已知：O3的起始濃度為0.0216?pHt/T3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157（1）pH增大能加速O3分解，表明對(duì)O（2）在30?℃、pH=4.0條件下，（3）據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測(cè)O3a.40?b.10?c.30?答案：（1）OH-（2）1.00×10解析：（1）根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知，pH增大，O3的分解速率加快，則對(duì)O3分解起催化作用的是OH-。（2）v(O3)=12×0.0216?mol?L模型構(gòu)建控制變量法分析化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素的流程：遷移應(yīng)用1等質(zhì)量的鐵與過(guò)量鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表），c為鹽酸的濃度(mol?L-1)，測(cè)定反應(yīng)相同時(shí)間后產(chǎn)生氫氣的體積選項(xiàng)c/(溫度/鐵的狀態(tài)A2.025塊狀B2.530粉末C2.550塊狀D2.550粉末A.AB.BC.CD.D答案：D解析：C、D溫度最高，且D使用的是鐵粉，故D反應(yīng)最快，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生遷移應(yīng)用2某探究小組用計(jì)算HNO3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素，所用硝酸濃度分別為1.00?mol?L實(shí)驗(yàn)編號(hào)T大理石規(guī)格硝酸濃度/(實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑?98粗顆粒2.00（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②探究HNO3（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)①和探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響；（Ⅲ）實(shí)驗(yàn)①和探究大理石規(guī)格（粗、細(xì)）對(duì)該反應(yīng)速率的影響②③粗顆粒④答案：②298;粗顆粒;1.00;③308;2.00;④298;細(xì)顆粒;2.00;（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)③;（Ⅲ）實(shí)驗(yàn)④解析：本題考查影響反應(yīng)速率的因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)①和②探究硝酸濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，故大理石規(guī)格和反應(yīng)溫度應(yīng)相同，而硝酸濃度不同；同理，實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③應(yīng)選擇不同的溫度、實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)④應(yīng)選擇不同的大理石規(guī)格，而另外2個(gè)條件相同。二、化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)及其應(yīng)用例2對(duì)于反應(yīng)2?SiHCl3(g)?SiH（1）在343?K下，要提高SiHCl（2）比較a、b處反應(yīng)速率大小:va（填“大于”“小于”或“等于”）vb。反應(yīng)速率v=v正-v逆=k答案：（1）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）（2）大于;1.3解析：（1）溫度越高，反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡的時(shí)間越短，曲線a達(dá)到平衡的時(shí)間短，則曲線a代表343?K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率變化曲線，曲線b代表323?K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率變化曲線。在343?K時(shí)，要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是及時(shí)移去產(chǎn)物，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，需加快化學(xué)反應(yīng)速率，可采取的措施有提高反應(yīng)物壓強(qiáng)或濃度、改進(jìn)催化劑等。（2）溫度越高，反應(yīng)速率越快，a點(diǎn)溫度為343?K，b點(diǎn)溫度為323?K，故反應(yīng)速率:va大于vb。反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正?xSiHCl32-k逆?xSiH模型構(gòu)建有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的問(wèn)題的解題步驟：遷移應(yīng)用3反應(yīng)2?NO(g)+2?H2(g)?①2?NO②HT℃時(shí)測(cè)得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：序號(hào)c(c(速率/(Ⅰ0.00600.00101.8×Ⅱ0.00600.00203.6×Ⅲ0.00100.00603.0×Ⅳ0.00200.00601.2×下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.整個(gè)反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定B.正反應(yīng)的活化能一定是①＜②C.該反應(yīng)速率表達(dá)式：v=5000D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2?答案：B解析：A項(xiàng)，由①、②兩反應(yīng)知，反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)慢的反應(yīng)決定反應(yīng)速率，整個(gè)反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)①慢，說(shuō)明反應(yīng)①的活化能高，正反應(yīng)的活化能一定是①＞②，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，比較實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ數(shù)據(jù)可知，NO濃度不變，氫氣濃度增大一倍，反應(yīng)速率增大一倍，比較實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ數(shù)據(jù)可知，H2濃度不變，NO濃度增大一倍，反應(yīng)速率增大四倍，據(jù)此得到速率方程：v=kc2(NO)?c(H2)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中數(shù)據(jù)計(jì)算k=5000，則速率表達(dá)式為v=5000c2(NO遷移應(yīng)用4碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。Bodensteins研究了反應(yīng)：2?HI(g)?H2(t/020406080120x(10.910.850.8150.7950.784x(00.600.730.7730.7800.784回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為。（2）上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆答案：（1）K=0.108×0.1080.7842解析：（1）2?HI(g)?H2(g)+I2(g)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)。反應(yīng)后x(HI)=0.784，則高考體驗(yàn)1.（不定項(xiàng)）（2020山東，14，4分）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?℃A.1，4加成產(chǎn)物比1，2加成產(chǎn)物穩(wěn)定B.與0?℃相比，40?℃C.從0?℃升至40?℃，1，2D.從0?℃升至40?℃答案：A;D解析：根據(jù)題給反應(yīng)進(jìn)程中的能量關(guān)系，1，3丁二烯與HBr的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，兩種溫度下，1，4加成產(chǎn)物比1，2加成產(chǎn)物的能量低，所以1，4加成產(chǎn)物更穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；1，3丁二烯與HBr的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，1，3丁二烯的轉(zhuǎn)化率降低，且說(shuō)明正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；升溫時(shí)，1，2加成正反應(yīng)速率和1，4加成正反應(yīng)速率都增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.（2020浙江7月選考，20，2分）一定條件下：2?NO2A.溫度0?℃、壓強(qiáng)B.溫度130?℃、壓強(qiáng)C.溫度25?℃、壓強(qiáng)D.溫度130?℃、壓強(qiáng)答案：D解析：測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，由于存在可逆反應(yīng)2?NO23.（2020課標(biāo)Ⅰ，28，14分）硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO（1）釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖（a）所示，V2O5(s)與圖（a）圖（b）（2）當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí)，在0.5?MPa、2.5?MPa和5.0?MPa（3）將組成（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）為2?m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N（4）研究表明，SO2v=k(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(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α'=0.90時(shí)，將一系列溫度下的k、α圖（c）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；答案：（1）2?（2）0.975;該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0?MPa＞2.5?MPa（3）2mα100-mαp（4）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)解析：（1）V2O5和SO2反應(yīng)生成VOSO4和V2O4的化學(xué)方程式為2?V2O5+2?SO2=2?VOSO4+V（3）設(shè)充入氣體的總物質(zhì)的量為100?mol，則SO2為2mmol，O2為mmol，N2為(100-3m)molSO故平衡時(shí)容器中的氣體的總物質(zhì)的量為(2m-2mα+m-mα+2mα+100-3m)mol=(100-mα)mol。各物質(zhì)的分壓分別為p(SO2)=2m-2mα100-mαp，p(O2)=m-mα100-mαp，p(SO3)=2mα100-mαp，故Kp=2mα4.（2020課標(biāo)Ⅱ，28，14分）天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C（1）乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2物質(zhì)CCH燃燒熱ΔH②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有、。③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp（2）高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2CH4→高溫C①設(shè)反應(yīng)開(kāi)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②對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是。A.增加甲烷濃度，r增大B.增加H2濃度，rC.乙烷的生成速率逐漸增大D.降低反應(yīng)溫度，k減?。?）CH4和C①陰極上的反應(yīng)式為。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2:1，則消耗的CH4和C答案：（1）①137;②升高溫度;減小壓強(qiáng)（增大體積）;③α(1+α)(2+α)(1-α)×p（2）①(1-α)（3）①CO解析：（1）①根據(jù)題意可知：ⅰ.Cⅱ.Cⅲ.Cⅳ.H根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)ⅰ=ⅱ-ⅲ-ⅳ，則ΔH②由①及反應(yīng)方程式知，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)或增大體積，平衡正向移動(dòng)。③假設(shè)起始n(C2H6)為1?C平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量n總=(2+α)mol，故p(C2H6（2）①設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)甲烷的濃度為1?mol/L2則r2r1=k×(1-α)（3）①根據(jù)圖示，A極上CO2轉(zhuǎn)化為CO，固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)O2-②根據(jù)題圖，B為陽(yáng)極，CH4（C元素化合價(jià)為4）轉(zhuǎn)化為C2H6（C元素化合價(jià)為3）和C2H4（C元素化合價(jià)為2），若生成1??molC2H6和2??mol5.（2020山東，18，12分）探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以Ⅰ.COΔⅡ.COΔⅢ.CO回答下列問(wèn)題：（1）ΔH（2）一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1?molCO2和3?molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH(g)為amol（3）不同壓強(qiáng)下，按照n(CO2):n(H已知：CO2CH3OH其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖（填“甲”或“乙”）；壓強(qiáng)p1（4）為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和A.低溫、高壓B.高溫、低壓C.低溫、低壓D.高溫、高壓答案：（1）+40.9（2）a+bV;（3）乙;p1、p（4）A解析：（1）由蓋斯定律知，反應(yīng)Ⅲ=反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅱ，則ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.5?kJ?mol-1-(-90.4?kJ?mol$\begin{array}{cccccccc}\mathrm{反應(yīng)}Ⅰ:&\mathrm{C}\mathrm{O_{2}}(\mathrm{g})&+&3\,\mathrm{H_{2}}(\mathrm{g})&\rightleftharpoons&\mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH}(\mathrm{g})&+&\mathrm{H_{2}O}(\mathrm{g})\\mathrm{變化}(\mathrm{mol·L^{1}}):&\frac{ax}\mathrm{V}&&\frac{3(ax)}\mathrm{V}&&\frac{ax}\mathrm{V}&&\frac{ax}\mathrm{V}\end{array}$$\begin{array}{cccccc}\mathrm{反應(yīng)}Ⅱ:&\mathrm{CO}(\mathrm{g})&+&2\,\mathrm{H_{2}}(\mathrm{g})&\rightleftharpoons&\mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH}(\mathrm{g})\\mathrm{變化}(\mathrm{mol·L^{1}}):&\frac{x}{\mathrm{V}}&&\frac{2x}\mathrm{V}&&\frac{x}{\mathrm{V}}\end{array}$$\begin{array}{cccccccc}\mathrm{反應(yīng)}Ⅲ:\;&\mathrm{C}\mathrm{O_{2}}(\mathrm{g})&+&\mathrm{H_{2}}(\mathrm{g})&\rightl