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第18讲 化学反应速率（解析版）
1．能进行化学反应速率的简单计算。
2．能通过实验探究或用一定的理论模型分析说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
3．能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的简单实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。
考点一：化学反应速率
1．化学反应速率
2．化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或＝＝＝。
小结
①由公式v＝计算得到的反应速率是指某一时间段内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时反应速率。
②同一化学反应在相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但表示的意义可能相同。
③不能用固体或纯液体物质(不是溶液)表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度视为常数。
方法技巧
反应快慢比较的方法
(1)归一法
按照化学计量数关系将化学反应速率换算成用同一物质、同一单位表示的速率，再比较它们数值的大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与其对应的化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较与，若＞，则用A表示的反应速率比用B表示的大。
【典例1】将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10 min内CO2的平均反应速率是(　　)
A．0.5 mol·L－1·min－1 B．0.1 mol·L－1·min－1
C．0 mol·L－1·min－1 D．0.125 mol·L－1·min－1
答案：C
解析：
由图可知，在8～10 min内，H2的物质的量都是2 mol，因此v(H2)＝＝0 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO2)＝v(H2)＝0 mol·L－1·min－1，故C项正确。
【典例2】已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(　　)
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
答案：C
解析：
换算成用同一物质表示的反应速率再比较，如以N2为标准，A、B、D项分别换算为0.375 mol·L－1·min－1、0.35 mol·L－1·min－1、0.275 mol·L－1·min－1，所以反应速率最快的为C项。
【典例3】在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/10－3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。
答案：见解析
解析：
解法一　2.0～6.0 min时间内，Δn(Cl2)＝5.4×10－3 mol－1.8×10－3 mol＝3.6×10－3 mol，
v(Cl2)＝＝9.0×10－4 mol·min－1
所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4 mol·min－1＝1.8×10－3 mol·min－1。
解法二　HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g)＋O2(g)??H2O(g)＋Cl2(g)
2 1
n　　　　　　　　 (5.4－1.8)×10－3 mol
解得n＝7.2×10－3 mol，
所以v(HCl)＝＝1.8×10－3 mol·min－1。
【典例4】把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则n值是(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
答案：A
解析：
v(W)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，又因v(Z)＝0.01 mol·L－1·min－1，即 v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。
【典例5】已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1
请比较上述5种情况反应的快慢：________________(由大到小的顺序)。
答案：③>①>②>⑤>④
解析：
②v(CO)＝2v(NO2)＝1.4 mol·L－1·min－1；③v(CO)＝4v(N2)＝1.6 mol·L－1·min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1；⑤v(CO)＝2v(NO2)＝0.02 mol·L－1·s－1＝1.2 mol·L－1·min－1，故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。
考点二：　影响化学反应速率的因素
1．主要因素——内因
反应物的组成、结构和性质等因素是决定反应速率的主要因素，如Na、Mg、Al与酸反应的速率大小关系为Na＞Mg＞Al。
2．外界因素——外因
总结
浓度对化学反应速率影响的理解
①固体和纯液体对化学反应速率无影响，但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。
②浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度，如酸碱中和反应影响速率的是H＋、OH－浓度。
③一般温度每升高10 ℃，反应速率通常增大为原来的2～4倍。
④压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应，同时压强改变反应速率是通过改变物质浓度引起的。
3．“惰气”对反应速率的影响
在恒温恒容条件下 通入“惰气”，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变
恒温恒压条件下 通入“惰气”，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
总结
外界条件对可逆反应v正、v逆的影响
(1)增大c(反)时v正增大，v逆此时不变。
(2)增大p时，v正、v逆均增大，但气体体积减小的方向速率增大倍数较大。
(3)升高T时，v正、v逆均增大，但吸热方向的速率增大倍数较大。
(4)使用催化剂，可同倍数的增大v正、v逆。
“控制变量法”解题思维模板
【典例1】一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不会改变化学反应速率的是(　　)
A．缩小容积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He D．恒压，充入He
答案：C
解析：
A项，反应前后气体的物质的量不变，缩小容积，气体的浓度增大，反应速率增大；B项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，反应速率增大；C项，容积不变，充入He，虽然反应容器内压强增大，但N2、O2、NO的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；D项，压强不变，充入He，反应容器的容积必然增大，总压强虽然没变，但N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减小。
【典例2】下列说法正确的是(　　)
A．对于A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)的反应，加入A，反应速率加快
B．2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小
C．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压条件下，充入He不改变化学反应速率
D．100 mL 2 mol·L－1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
答案：D
解析：
A为固体，加入A对反应速率没有影响，A项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，B项错误；恒压条件下，充入He，容器体积增大，正、逆反应速率都减小，C项错误；锌与硫酸铜反应生成铜，可形成铜锌原电池，生成氢气的速率加快，D项正确。
【典例3】某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．两步反应均为吸热反应
B．三种化合物中C最稳定
C．第二步反应决定了总反应的速率
D．升高温度，活化能E1、E2均减小，反应速率加快
答案：B
解析：
由图可知A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，故A错误；物质的总能量越低，越稳定，由图可知C的能量最低，则C最稳定，故B正确；多步反应的总反应速率是由最慢的一步反应决定的，E1>E2，可知第一步比第二步反应慢，则第一步反应决定了该反应的总反应速率，故C错误；升高温度，不能改变反应的活化能，但升高温度能增加体系活化分子的百分数，使反应速率加快，故D错误。
【典例4】在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然变化的条件可能是(　　)
A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度
C．降低体系温度 D．增大容器的体积
答案：C
解析：
催化剂只能同等程度地增大或减小正、逆反应速率，A项错误；减小生成物的浓度，正反应速率瞬时不变，逆反应速率瞬时减小，B项错误；正反应放热，降低温度，正、逆反应速率都减小，平衡正向移动，C项正确；增大容器的体积，正、逆反应速率都减小，但平衡逆向移动，D项错误。
【典例5】合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是(　　)
A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂
C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度
答案：B
解析：
A项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，则应为增大压强，错误；B项，t2时正逆反应速率同等程度增大，为使用了催化剂，正确；C项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，则为减小压强，错误；D项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。
【典例6】实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是(　　)
实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液
① 25 1 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.01 mol·L－1
② 25 1 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.02 mol·L－1
③ 50 1 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.01 mol·L－1
A．实验中要记录溶液褪色所需时间
B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
D．起始向①中加入MnSO4固体，不影响反应速率
答案：D
解析：
该实验原理是2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，KMnO4被还原为MnSO4，溶液由紫红色变为无色，故实验中通过记录溶液褪色时间，判断反应速率的快慢，A正确；实验①②中温度、c(KMnO4)均相同，c(H2C2O4)不同，故实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响，B正确；实验①③中c(KMnO4)、c(H2C2O4)均相同，温度不同，故实验目的是探究温度对化学反应速率的影响，C正确；该反应中Mn2＋起催化作用，①中加入MnSO4固体，会加快反应速率，D错误。
【典例7】碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：
S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx＝________ mL，理由是______________________________。
(3)已知某条件下，浓度c(S2O)－反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)－t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
答案：
(1)S2O(其他合理写法也可)　<2
(2)2.0　保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他的不变
(3)见解析图
解析：
(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3耗尽。由题给离子方程式可得关系式S2O～I2～2S2O，n(S2O)∶n(S2O)<2时，能观察到蓝色。
(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0 mL)，从而可知Vx＝2.0。
(3)降低温度时，化学反应速率减慢，c(S2O)变化减慢。加入催化剂时，化学反应速率加快，c(S2O)变化加快，c(S2O)－t的变化曲线如图所示。
【归纳总结】常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻所改变的条件 温 度 升高 降低 升高 降低
适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应
压 强 增大 减小 增大 减小
适合正反应为气体物质的量增大的反应 适合正反应为气体物质的量减小的反应
考点三：活化能
1．有效碰撞与活化能
(1)反应历程及反应机理
2HI===H2＋I2的反应历程如下：
2HI→H2＋2I·　2I·→I2
其中每一步反应称为基元反应。
(2)有效碰撞
①定义：能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。
②条件：反应物分子具有较高的能量和碰撞时有合适的取向。
(3)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子的能量较高。
(4)活化能
①定义：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。活化能越小，反应速率越大。
②示意图
2．理论解释影响反应速率的外界因素
(1)浓度：其他条件相同，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。
(2)温度：其他条件相同时，升高温度，增加了反应物分子中活化分子百分数，单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。
(3)压强：其他条件相同时，增大压强，反应物浓度增大，反应速率增大。
(4)催化剂
①催化剂改变反应历程、活化能的示意图
②使用催化剂，活化能降低，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增大，反应速率增大。
考点四：催化剂的催化反应机理分析
1．催化剂具有的三大特征
催化剂是通过降低反应活化能，从而改变了反应的途径，此即催化剂加速化学反应的主要原因所在。总结起来，催化剂的特征主要表现在这样几个方面：
第一，催化剂可以改变反应速率，但其自身在反应前后的组成、质量和化学性质不变。
第二，催化剂不改变化学平衡。即催化剂既能加快正向反应的速率，也能加快逆向反应的速率，从而缩短化学反应达到平衡的时间。
第三，催化剂具有特殊的选择性，不同类型的反应，需要选择不同的催化剂。同一种反应物，使用不同的催化剂，可以得到不同的产物。
2．认识催化剂的四大误区
误区1 催化剂不参加化学反应 实际上，催化剂不是不参加化学反应，而是在化学反应前后，催化剂的化学性质基本不变。例如在铜催化乙醇生成乙醛的反应中，铜参与反应的原理如下： 第一步为2Cu＋O2===2CuO， 第二步为CuO＋CH3CH2OH―→Cu＋CH3CHO＋H2O，这两步反应方程式的加和为O2＋2CH3CH2OH―→CH3CHO＋2H2O。显然催化剂参与了化学反应
误区2 一种反应只有一种催化剂 实际上一个反应可以有多种催化剂，只是我们常选用催化效率高的，对环境污染小，成本低的催化剂，如双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰，也可以是氯化铁，当然还可以硫酸铜等
误区3 催化剂都是加快化学反应速率 实际上，催化剂有正催化剂与负催化剂，正催化剂加快化学反应速率，负催化剂是减慢化学反应速率的
误区4 催化剂的效率与催化剂的量无关 实际上，催化剂参与了化学反应，是第一反应物。既然是反应物，催化剂的表面积，催化剂的浓度大小必然影响化学反应速率。比如用酵母催化剂做食品，酵母量大自然面就膨大快。催化剂的用量是会改变催化效率的
3．探究催化剂的催化机理
从催化剂的组成入手，结合常见化学反应，探究相关催化剂的催化机理。
(1)金属单质催化剂
金属催化剂是一类重要的工业催化剂，主要包括块状催化剂，分散或者负载型的金属催化剂。几乎所有的金属催化剂都是过渡金属，这与金属的结构、表面化学键有关。
乙醇在氧气环境下加热(250 ℃～350 ℃)，以金属单质铜作为催化剂，可以收集获得产物乙醛这一反应，其反应方程式如下：
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
在有充足氧气的条件下，由于乙醇结构中α碳上的氢较为活泼，铜(Cu)与氧气(O2)加热条件下得到的弱氧化剂氧化铜(CuO)可以将其转化成醛：
(2)酸催化剂
酸催化剂催化是指催化剂与反应物分子之间，通过给出质子或接受电子对作用，形成活泼的 正碳离子中间化合物(活化的主要方式)，继而分解为产物的催化过程。中学阶段接触最多的酸催化剂是稀硫酸和浓硫酸。
乙醇(CH3CH2OH)和乙酸(CH3COOH)在加热的条件下生成乙酸乙酯，反应催化剂是浓硫酸，具体反应方程式为
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
催化剂浓硫酸主要有两方面作用，一方面，浓硫酸质子化羰基，加强了羰基碳的缺电子性，促使乙醇作为亲核试剂进攻，形成四面体过渡态：
浓硫酸的另一个作用是具有吸水性，吸收反应中的生成物水，使得反应向正向推进。
总结
催化反应机理的分析思维模型
【典例1】(2022·辽宁高三模拟)甲酸脱氢可以生成二氧化碳，我国科学家利用计算机技术，研究在催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．甲酸脱氢生成二氧化碳为吸热反应
B．历程中最大能垒(反应活化能)为44.7 kcal·mol－1
C．反应CO2(g)＋2H*===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋3.3 kcal·mol－1
D．使用催化剂能够加快反应速率，降低焓变，提高平衡产率
答案：C
解析：　
由图可知，HCOOH脱氢反应为放热反应，选项A错误；由图可知，最大能垒(反应活化能)为80.3 kcal·mol－1，选项B错误；由图可知，反应CO2(g)＋2H*===CO2(g)＋H2(g)，能量由－17.4 kcal·mol－1变为－14.1 kcal·mol－1，故ΔH＝＋3.3 kcal·mol－1，选项C正确；催化剂能够加快反应速率，但不能改变焓变和平衡产率，选项D错误。
【典例2】硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中的二价铁和三价铁。下列说法错误的是(　　)
A．Fe3O4参与了该循环历程
B．HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂
C．H2在反应历程中生成的H＋起到调节体系pH的作用
D．在整个历程中，1 mol H2可还原1 mol NO
答案：D
解析：
Fe3O4参与了该循环历程，因为铁离子有价态的变化，故A正确； HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂，而后形成了碳氧双键，故B正确；酸性条件下，NO比NO的氧化性更强，H＋起到调节体系pH的作用，故C正确；在整个历程中，总反应为H2将NO还原为N2，故1 mol H2可还原0.4 mol NO，故D错误。
【典例3】(2022·河南洛阳高三模拟)据文献报道，金红石 Ti3＋L3表面催化氮气固定机理如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的ΔH
B．该催化固氮总反应为 3H2＋N2===2NH3
C．是反应中间体
D．整个催化过程中存在 N—Ti的断裂和生成
答案：A
解析：
催化剂可以降低反应的活化能，提高固氮速率，但不能改变该反应的ΔH，故A错误；由固定机理的示意图可知，反应物为氮气和氢气，生成物为氨气，金红石为催化剂，反应的总反应方程式为3H2＋N2===2NH3，故B正确；由固定机理的示意图可知，
是反应中间体，故C正确；由固定机理的示意图可知，c→d、d→a的过程存在 N—Ti的断裂，a→b的过程存在 N—Ti的生成，故D正确。
一、单选题
1．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下：
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是（ ）
A．时，Z的浓度大于
B．时，加入，此时
C．时，Y的体积分数约为33.3%
D．时，X的物质的量为
答案：B
解析：A．反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则内Z的平均生成速率大于内的，故时，Z的浓度大于，A正确；　
B．时生成的Z的物质的量为，时生成的Z的物质的量为，故反应在时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式：
根据，得，则Y的平衡浓度为，Z的平衡浓度为，平衡常数，时Y的浓度为，Z的浓度为，加入后Z的浓度变为，，反应正向进行，故，B错误；
C．反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；
D．由B项分析可知时反应处于平衡状态，此时生成Z为，则X的转化量为，初始X的物质的量为，剩余X的物质的量为，D正确；
故答案选B。
2．（2022·北京·高考真题）捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，以恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①为；反应②为
B．，比多，且生成速率不变，可能有副反应
C．时刻，副反应生成的速率大于反应②生成速率
D．之后，生成的速率为0，是因为反应②不再发生
答案：C
解析：A．由题干图1所示信息可知，反应①为，结合氧化还原反应配平可得反应②为，A正确；
B．由题干图2信息可知，，比多，且生成速率不变，且反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1：2，B正确；
C．由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，时刻可知，H2的流速为2mmol/min，而CO流速v(范围1D．由题干图2信息可知，之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；
故答案为：C。
3．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则（ ）
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，内，
答案：D
解析：A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；
B．由图可知，催化剂I比催化剂II催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；
C．由图可知，使用催化剂II时，在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂II时X浓度随时间t的变化，故C错误；
D．使用催化剂I时，在0~2min 内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y) ===2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正确；
答案选D。
4．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是（ ）
A．实验①，，
B．实验②，时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
答案：C
解析：A．实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L，v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min)，A正确；
B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，氨气浓度减小，因此实验②60min时处于平衡状态，根据等效平衡可以判断x<0.2，即x≠0.4，B正确；
C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；
D．对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；
答案选C。
5．（2022·浙江·高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g) 3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是（ ）
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
答案：C
解析：A．图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；
B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；
C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，选项C不正确；
D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确；
答案选C。
6．（2022·辽宁·高考真题）下列实验能达到目的的是（ ）
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的溶液，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象
C 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1滴溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
答案：C
解析：A．酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施，热量损失较多，不能用于测定中和反应的反应热，A错误；
B．和反应无明显现象，无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响的探究，B错误；
C．将溶液与溶液混合，反应后静置，向上层清液中滴加1滴溶液，若有浑浊产生，则说明没有沉淀完全，反之，则沉淀完全，C正确；
D．检验淀粉是否发生了水解，应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在，可选用银氨溶液或新制氢氧化铜，碘水是用来检验淀粉的试剂，可用于检验淀粉是否完全水解，D错误。
故答案选C。
7．（2022·湖南·高考真题）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应：
新法合成的反应：
下列说法错误的是（ ）(阿伏加德罗常数的值为)
A．的电子式为
B．新法没有副产物产生，原子利用率高
C．的溶液中的微粒数小于
D．的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变
答案：D
解析：A．氢氰酸为共价化合物，结构式为H—C≡N，电子式为，故A正确；
B．由方程式可知，新法合成甲基丙烯酸甲酯的反应为没有副产物生成，原子利用率为100的化合反应，故B正确；
C．硫酸氢铵是强酸弱碱的酸式盐，铵根离子在溶液中会发生水解反应，所以1L0.05mol/L的硫酸氢铵溶液中铵根离子的数目小于0.05mol/L×1L×NAmol—1=0.05NA，故C正确；
D．由方程式可知，钯为新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子的数目和百分数都增大，故D错误；
故选D。
8．（2022·河北·高考真题）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①；②。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是（ ）
A．随的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于时，总反应速率由反应②决定
答案：AB
解析：由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。
A．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；
B．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，B说法错误；
C．升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确；
D．由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确；
综上所述，本题选AB。
9．（2022·湖南·高考真题）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（ ）
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
答案：AD
解析：A．由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A说法正确；
B．进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B说法不正确；
C．进程Ⅲ中由S Y转化为P Y的活化能高于进程Ⅱ中由S X转化为P X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，Ｃ说法不正确；
D．由图中信息可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S Z，然后S Z转化为产物P Z，由于P Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确；
综上所述，本题选AD。
一、选择题
1．（2022·山东潍坊·三模）利用下图所示装置能达到相应目的的是（ ）
A．利用甲装置制取少量
B．利用乙装置测量化学反应速率
C．利用丙装置制备乙酸乙酯
D．利用丁装置对铁件进行保护
答案：C
解析：A．甲装置中产生的NH3不能用酸性干燥剂P2O5进行干燥，应该用碱石灰作干燥剂，故A项错误；
B．长颈漏斗不能起到密封的作用，应该将长颈漏斗换为分液漏斗，故B项错误；
C．出气管插入饱和碳酸钠溶液中，但干燥管的球体位置可以起到防倒吸的作用，故C项正确；
D．铜与铁连接，铁做负极被氧化，被保护的是铜，故D项错误；
答案选C。
2．（2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测）硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解：O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH，两种反应物的初始浓度均为0.500 mol·L-1，不同温度下测得O2NC6H4COOC2H5的浓度(mol·L-1)随时间变化的数据如表所示。下列有关说法不正确的是（ ）
t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800
15 ℃ 0.500 0.335 0.291 0.256 0.210 0.156 0.148 0.145 0.145
35 ℃ 0.500 0.325 0.2775 0.238 0.190 … 0.130 0.130 0.130
A．该反应在15 ℃，120 s~180 s区间的v(O2NC6H4COOC2H5)为7.33×10-4 mol·L-1·s-1
B．由表中数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢
C．530 s时，表格中35 ℃对应的数据一定是0.130
D．由表中数据可知，温度升高，反应速率加快
答案：C
解析：A．根据表中数据，在15 ℃，120 s~180 s区间的v(O2NC6H4COOC2H5)==7.33×10-4mol·L-1·s-1，A项正确；
B．根据表中数据可知，15℃时，0~120s、120s~180s、180s~240s、240s~330s、330s~530s、530s~600s区间的v(O2NC6H4COOC2H5)依次为1.375×10-3mol·L-1·s-1、7.33×10-4mol·L-1·s-1、5.83×10-4mol·L-1·s-1、5.11×10-4mol·L-1·s-1、2.7×10-4mol·L-1·s-1、1.14×10-4mol·L-1·s-1，在相同温度下，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢，B项正确；
C．35℃达到平衡时O2NC6H4COOC2H5的浓度为0.130mol/L，15℃时330s~530s内O2NC6H4COOC2H5的浓度减少0.210mol/L-0.156mol/L=0.054mol/L，由表中数据知，在相同时间间隔内，35℃时O2NC6H4COOC2H5的浓度减小值大于15℃时，35℃时反应速率比15℃时快，35℃时330s~530s内O2NC6H4COOC2H5的浓度减少大于0.054mol/L，530s时O2NC6H4COOC2H5的浓度小于0.190mol/L-0.054mol/L=0.136mol/L＞0.130mol/L，530s时反应不一定达到平衡状态，故530 s时表格中35 ℃对应的数据不一定是0.130，C项错误；
D．由表中数据知，在相同时间间隔内，35℃时O2NC6H4COOC2H5的浓度减小值大于15℃时，35℃时反应速率比15℃时快，即温度升高，反应速率加快，D项正确；
答案选C。
3．（2022·海南海口·二模）在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入足量的和，发生反应：，测得的有关数据如下：
时间/min 0 5 10 15 20 25
2.0 1.5 1.2 1.1 1.0 1.0
下列说法错误的是（ ）
A．加入催化剂，正、逆反应速率都增大 B．气体密度保持不变时反应达到平衡状态
C．0~10min内 D．该温度下，平衡常数K为1.0
答案：C
解析：A．加入催化剂，能同程度地降低正、逆反应的活化能，正、逆反应速率都增大，故A正确；
B．该反应是气体质量增大的反应，反应中气体密度增大，则气体密度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确；
C．由表格数据可知，0~10min内，氢气的物质的量的变化量为(2.0—1.2)mol=0.8mol，由方程式可知，硫化氢的物质的量变化量为0.8mol，则硫化氢的反应速率为，故C错误；
D．由表格数据可知，20min时，反应达到平衡，平衡时，氢气的物质的量为1.0mol，由方程式可知，硫化氢的物质的量变化量为1.0mol，则反应的平衡常数，故D正确；
故选C。
4．（2022·湖南·长沙一中一模）在一定条件下A2和B2可发生反应：。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于高温自发进行的反应
B．10min内该反应的平均速率
C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示
D．图3中T1答案：C
解析：A. 体系的自由能△G=△H-T△S，根据图示可知，该反应为放热反应，△H<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以△S<0。当温度较高时，T△S>△H，即△G>0，反应不能自发进行，A错误；
B.10min内该反应的平均速率v(A2)=mol/(L min)，根据方程式可知v(B2)=3v(A2)=0.045mol/(L·min)，B错误；
C.11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确；
D.在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其它反应物的转化率提高，故当T1故合理选项是C。
5．（2022·河北·霸州市第一中学模拟预测）乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理、能量与反应进程的关系如图。下列说法正确的是（ ）
A．由上图可知总反应一定不需加热就能进行 B．第①步反应只有O-H键发生断裂
C．总反应速率由第①步反应决定 D．第①②③步反应都是放热反应
答案：C
解析：A．虽然总反应是放热反应，但第①步反应是吸热反应，所以需加热才能进行，A不正确；
B．第①步反应中，断裂O-H键、碳碳双键中的一个键，形成碳氢键，B不正确；
C．因第②③步反应为放热反应，第①步反应为吸热反应，所以总反应速率由第①步反应决定，C正确；
D．由图可知，第②③步反应都是放热反应，但第①步反应为吸热反应，D不正确；
故选C。
6．（2022·河南·焦作市第一中学模拟预测）的资源化利用有利于缓解温室效应并解决能源转化问题，一种以催化加氢合成低碳烯烃的反应过程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．第ⅰ步反应过程中碳元素发生还原反应
B．异构化反应过程中发生化学键的断裂和形成
C．该反应总过程的原子利用率为100%
D．不影响加氢合成低碳烯烃的
答案：C
解析：A．第i步中，CO2中C元素的化合价降低，则C元素发生还原反应，A正确；
B．异构化反应过程中，(CH2)n转化为C3H6、C2H4、C4H8等，该过程中发生了化学键的断裂和形成，B正确；
C．根据质量守恒定律可知，该反应的总过程为CO2和H2反应生成低碳烯烃和水的过程，则该反应总过程的原子利用率小于100%，C错误；
D．Fe3(CO)12/ZSM-5是催化剂，不影响CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH，D正确；
故选C。
7．（2022·广东惠州·二模）有平衡体系：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH <0，为了增加甲醇(CH3OH)单位时间的产量，应采用的最佳措施是（ ）
A．高温、高压 B．低温、高压、催化剂
C．低温、低压 D．适宜温度、高压、催化剂
答案：D
解析：该反应为放热的体积缩小的可逆反应，高温将会使平衡逆向移动，不利于提高甲醇的产量，但温度太低，反应速率太慢，也不利用提高单位时间内的产量，所以温度应适当；高压能使平衡正向移动，从而提高甲醇的产量；加入催化剂不影响化学平衡的移动，但可提高化学反应速率，从而提高平衡前单位时间内生成物的产量，故为了增加甲醇(CH3OH)单位时间的产量，应采用的最佳措施是适宜温度、高压、催化剂，答案选D。
8．（2022·湖南·娄底市第五中学模拟预测）T1℃时，向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2(g)+SO2(g) H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（ ）
A．实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线
B．t1min时，v正(SO2)＜v逆(H2S)
C．该反应的平衡常数K=L mol-1
D．若该反应在T2℃(T2＜T1)时进行，则虚线b可表示n(SO2)的变化
答案：C
解析：A．由3H2(g)+SO2(g) H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a不是代表n(H2O)随时间变化的曲线，而是代表H2S随时间变化的曲线，A错误；
B．由题干图示信息可知，t1min后H2S的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有v正(SO2)=v逆(H2S)，此时v正(H2S)> v逆(H2S)，即v正(SO2)> v逆(H2S)，B错误；
C．由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知，
容器的体积为1L，则该反应的平衡常数：，C正确；
D．根据3H2(g)+SO2(g) H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0可知，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2℃(T2＜T1)时进行，则虚线b不可表示n(SO2)的变化，D错误；
答案选C。
二、填空题
9．（2022·宁夏·平罗中学三模）研究氮氧化物的反应机理，NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。
Ⅰ.升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ( H< 0)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步：
①2NO(g) N2O2(g) (快) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2) H1< 0
②N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) v2正=k2正c(N2O2) c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2) H2< 0
(1)一定温度下，反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=_______，根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是_______ (填字母)。
a. k2正增大，c(N2O2)增大 b. k2正减小，c(N2O2)减小 c. k2正增大，c(N2O2)减小 d. k2正减小，c(N2O2)增大
(2)由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_______(填字母)。
Ⅱ.回答下列问题
(3)已知：N2O4(g) 2NO2(g) H> 0，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T1。
①下列可以作为反应达到平衡的判据是_______。
A．气体的压强不变 B．容器内气体的密度不变 C．K不变 D．v正(N2O4) =2v逆(NO2) E.容器内颜色不变
② t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强P，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp=_______。[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作kp，如p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]
③反应温度T1时，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1，画出0～t2时段，c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变，改变反应温度为T2(T2>T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线。_______
(4)NO氧化反应： 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图2。
Ⅰ.2NO(g) N2O2(g) H1
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) H2
①决定NO氧化反应速率的步骤是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其它条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3，转化相同量的NO，在温度_______(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图(图2)分析其原因_______。
答案：(1) c
(2)a
(3) AE p
(4) Ⅱ T4 ΔH1<0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小；浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响；
解析：（1）已知①2NO(g) N2O2(g)②N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)，而目标反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H =①+②=△H1+△H2，由反应达平衡状态，所以v1正=v1逆、v2正=v2逆，所以v1正×v2正=v1逆×v2逆，即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2) c(O2)=k1逆c(N2O2)× k2逆c2(NO2) 整理得==K；
反应速率的是反应②，温度越高k2正增大，反应速率加快，二氧化二氮的浓度减少，导致两者的积减小，故选c；
（2）v2正升高到某一温度时v2正减小，平衡逆向移动，氧气的浓度增大，所以反应重新达到平衡，则变为相应的点为a；
（3）①A．反应为非等体积反应且在恒容条件下进行，根据pV=nRT可知，压强恒定时，体系一定达到平衡状态，A正确；B．由于该反应的物质全为气体参与，且在恒容条件下进行，所以根据ρ=可知，容器内的气体密度恒定与平衡与否无关，B错误；
C．温度恒定则K就不变，与是否平衡无关，C错误；
D．当v正(N2O4) =2v逆(NO2) 时，体系才平衡，选项将系数弄反了，D错误；
E．NO2气体有颜色，颜色的深浅与浓度有关，当颜色不变时，即浓度不变，反应一定平衡，E正确；
故选AE。
②恒容条件下压强比等于气体的物质的量之比，假设初始时N2O4的物质的量为n，根据平衡状态时转化率为75%，列三段式：
；
气体的平衡转化率为75%，则平衡时N2O4的物质的量为0.25n，生成的NO2的物质的量为1.5n，所以p (N2O4)=p=p，p (NO2) =p=p，K===p ；
③初始时刻充入一定量，c (N2O4) =0.04mol/L，则t0时刻c (NO2) =0，t1时刻反应达到平衡，平衡时c (N2O4) =0.01 mol/L，根据方程式可知c(NO2)=0.06mol/L，t1～t2平衡不移动，浓度不变，保持其它条件不变，升高温度至T2，该反应焓变大于零，正反应为吸热反应，升高温度平衡右移，故再次平衡时c (NO2) > 0.06mol/L，温度升高反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，平衡时刻
在t1时刻之前，故图象为：
（4）①根据反应过程能量图可知步骤Ⅱ反应活化能较大，起决定因素；
②据图可知当c (NO2) 相同时，T4温度下消耗的时间较长；ΔH1<0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小；浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响；
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第18讲 化学反应速率（原卷版）
1．能进行化学反应速率的简单计算。
2．能通过实验探究或用一定的理论模型分析说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
3．能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的简单实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。
考点一：化学反应速率
1．化学反应速率
2．化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或＝＝＝。
小结
①由公式v＝计算得到的反应速率是指某一时间段内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时反应速率。
②同一化学反应在相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但表示的意义可能相同。
③不能用固体或纯液体物质(不是溶液)表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度视为常数。
方法技巧
反应快慢比较的方法
(1)归一法
按照化学计量数关系将化学反应速率换算成用同一物质、同一单位表示的速率，再比较它们数值的大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与其对应的化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较与，若＞，则用A表示的反应速率比用B表示的大。
【典例1】将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10 min内CO2的平均反应速率是(　　)
A．0.5 mol·L－1·min－1 B．0.1 mol·L－1·min－1
C．0 mol·L－1·min－1 D．0.125 mol·L－1·min－1
【典例2】已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(　　)
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
【典例3】在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/10－3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。
【典例4】把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则n值是(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
【典例5】已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1
请比较上述5种情况反应的快慢：________________(由大到小的顺序)。
考点二：　影响化学反应速率的因素
1．主要因素——内因
反应物的组成、结构和性质等因素是决定反应速率的主要因素，如Na、Mg、Al与酸反应的速率大小关系为Na＞Mg＞Al。
2．外界因素——外因
总结
浓度对化学反应速率影响的理解
①固体和纯液体对化学反应速率无影响，但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。
②浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度，如酸碱中和反应影响速率的是H＋、OH－浓度。
③一般温度每升高10 ℃，反应速率通常增大为原来的2～4倍。
④压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应，同时压强改变反应速率是通过改变物质浓度引起的。
3．“惰气”对反应速率的影响
在恒温恒容条件下 通入“惰气”，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变
恒温恒压条件下 通入“惰气”，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
总结
外界条件对可逆反应v正、v逆的影响
(1)增大c(反)时v正增大，v逆此时不变。
(2)增大p时，v正、v逆均增大，但气体体积减小的方向速率增大倍数较大。
(3)升高T时，v正、v逆均增大，但吸热方向的速率增大倍数较大。
(4)使用催化剂，可同倍数的增大v正、v逆。
“控制变量法”解题思维模板
【典例1】一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不会改变化学反应速率的是(　　)
A．缩小容积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He D．恒压，充入He
【典例2】下列说法正确的是(　　)
A．对于A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)的反应，加入A，反应速率加快
B．2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小
C．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压条件下，充入He不改变化学反应速率
D．100 mL 2 mol·L－1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
【典例3】某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．两步反应均为吸热反应
B．三种化合物中C最稳定
C．第二步反应决定了总反应的速率
D．升高温度，活化能E1、E2均减小，反应速率加快
【典例4】在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然变化的条件可能是(　　)
A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度
C．降低体系温度 D．增大容器的体积
【典例5】合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是(　　)
A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂
C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度
【典例6】实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是(　　)
实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液
① 25 1 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.01 mol·L－1
② 25 1 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.02 mol·L－1
③ 50 1 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.01 mol·L－1
A．实验中要记录溶液褪色所需时间
B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
D．起始向①中加入MnSO4固体，不影响反应速率
【典例7】碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：
S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx＝________ mL，理由是______________________________。
(3)已知某条件下，浓度c(S2O)－反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)－t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
【归纳总结】常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻所改变的条件 温 度 升高 降低 升高 降低
适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应
压 强 增大 减小 增大 减小
适合正反应为气体物质的量增大的反应 适合正反应为气体物质的量减小的反应
考点三：活化能
1．有效碰撞与活化能
(1)反应历程及反应机理
2HI===H2＋I2的反应历程如下：
2HI→H2＋2I·　2I·→I2
其中每一步反应称为基元反应。
(2)有效碰撞
①定义：能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。
②条件：反应物分子具有较高的能量和碰撞时有合适的取向。
(3)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子的能量较高。
(4)活化能
①定义：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。活化能越小，反应速率越大。
②示意图
2．理论解释影响反应速率的外界因素
(1)浓度：其他条件相同，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。
(2)温度：其他条件相同时，升高温度，增加了反应物分子中活化分子百分数，单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。
(3)压强：其他条件相同时，增大压强，反应物浓度增大，反应速率增大。
(4)催化剂
①催化剂改变反应历程、活化能的示意图
②使用催化剂，活化能降低，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增大，反应速率增大。
考点四：催化剂的催化反应机理分析
1．催化剂具有的三大特征
催化剂是通过降低反应活化能，从而改变了反应的途径，此即催化剂加速化学反应的主要原因所在。总结起来，催化剂的特征主要表现在这样几个方面：
第一，催化剂可以改变反应速率，但其自身在反应前后的组成、质量和化学性质不变。
第二，催化剂不改变化学平衡。即催化剂既能加快正向反应的速率，也能加快逆向反应的速率，从而缩短化学反应达到平衡的时间。
第三，催化剂具有特殊的选择性，不同类型的反应，需要选择不同的催化剂。同一种反应物，使用不同的催化剂，可以得到不同的产物。
2．认识催化剂的四大误区
误区1 催化剂不参加化学反应 实际上，催化剂不是不参加化学反应，而是在化学反应前后，催化剂的化学性质基本不变。例如在铜催化乙醇生成乙醛的反应中，铜参与反应的原理如下： 第一步为2Cu＋O2===2CuO， 第二步为CuO＋CH3CH2OH―→Cu＋CH3CHO＋H2O，这两步反应方程式的加和为O2＋2CH3CH2OH―→CH3CHO＋2H2O。显然催化剂参与了化学反应
误区2 一种反应只有一种催化剂 实际上一个反应可以有多种催化剂，只是我们常选用催化效率高的，对环境污染小，成本低的催化剂，如双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰，也可以是氯化铁，当然还可以硫酸铜等
误区3 催化剂都是加快化学反应速率 实际上，催化剂有正催化剂与负催化剂，正催化剂加快化学反应速率，负催化剂是减慢化学反应速率的
误区4 催化剂的效率与催化剂的量无关 实际上，催化剂参与了化学反应，是第一反应物。既然是反应物，催化剂的表面积，催化剂的浓度大小必然影响化学反应速率。比如用酵母催化剂做食品，酵母量大自然面就膨大快。催化剂的用量是会改变催化效率的
3．探究催化剂的催化机理
从催化剂的组成入手，结合常见化学反应，探究相关催化剂的催化机理。
(1)金属单质催化剂
金属催化剂是一类重要的工业催化剂，主要包括块状催化剂，分散或者负载型的金属催化剂。几乎所有的金属催化剂都是过渡金属，这与金属的结构、表面化学键有关。
乙醇在氧气环境下加热(250 ℃～350 ℃)，以金属单质铜作为催化剂，可以收集获得产物乙醛这一反应，其反应方程式如下：
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
在有充足氧气的条件下，由于乙醇结构中α碳上的氢较为活泼，铜(Cu)与氧气(O2)加热条件下得到的弱氧化剂氧化铜(CuO)可以将其转化成醛：
(2)酸催化剂
酸催化剂催化是指催化剂与反应物分子之间，通过给出质子或接受电子对作用，形成活泼的 正碳离子中间化合物(活化的主要方式)，继而分解为产物的催化过程。中学阶段接触最多的酸催化剂是稀硫酸和浓硫酸。
乙醇(CH3CH2OH)和乙酸(CH3COOH)在加热的条件下生成乙酸乙酯，反应催化剂是浓硫酸，具体反应方程式为
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
催化剂浓硫酸主要有两方面作用，一方面，浓硫酸质子化羰基，加强了羰基碳的缺电子性，促使乙醇作为亲核试剂进攻，形成四面体过渡态：
浓硫酸的另一个作用是具有吸水性，吸收反应中的生成物水，使得反应向正向推进。
总结
催化反应机理的分析思维模型
【典例1】(2022·辽宁高三模拟)甲酸脱氢可以生成二氧化碳，我国科学家利用计算机技术，研究在催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．甲酸脱氢生成二氧化碳为吸热反应
B．历程中最大能垒(反应活化能)为44.7 kcal·mol－1
C．反应CO2(g)＋2H*===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋3.3 kcal·mol－1
D．使用催化剂能够加快反应速率，降低焓变，提高平衡产率
【典例2】硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中的二价铁和三价铁。下列说法错误的是(　　)
A．Fe3O4参与了该循环历程
B．HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂
C．H2在反应历程中生成的H＋起到调节体系pH的作用
D．在整个历程中，1 mol H2可还原1 mol NO
【典例3】(2022·河南洛阳高三模拟)据文献报道，金红石 Ti3＋L3表面催化氮气固定机理如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的ΔH
B．该催化固氮总反应为 3H2＋N2===2NH3
C．是反应中间体
D．整个催化过程中存在 N—Ti的断裂和生成
一、单选题
1．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下：
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是（ ）
A．时，Z的浓度大于
B．时，加入，此时
C．时，Y的体积分数约为33.3%
D．时，X的物质的量为
2．（2022·北京·高考真题）捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，以恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①为；反应②为
B．，比多，且生成速率不变，可能有副反应
C．时刻，副反应生成的速率大于反应②生成速率
D．之后，生成的速率为0，是因为反应②不再发生
3．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则（ ）
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，内，
4．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是（ ）
A．实验①，，
B．实验②，时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
5．（2022·浙江·高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g) 3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是（ ）
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
6．（2022·辽宁·高考真题）下列实验能达到目的的是（ ）
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的溶液，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象
C 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1滴溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
7．（2022·湖南·高考真题）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应：
新法合成的反应：
下列说法错误的是（ ）(阿伏加德罗常数的值为)
A．的电子式为
B．新法没有副产物产生，原子利用率高
C．的溶液中的微粒数小于
D．的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变
8．（2022·河北·高考真题）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①；②。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是（ ）
A．随的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于时，总反应速率由反应②决定
9．（2022·湖南·高考真题）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（ ）
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
一、选择题
1．（2022·山东潍坊·三模）利用下图所示装置能达到相应目的的是（ ）
A．利用甲装置制取少量
B．利用乙装置测量化学反应速率
C．利用丙装置制备乙酸乙酯
D．利用丁装置对铁件进行保护
2．（2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测）硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解：O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH，两种反应物的初始浓度均为0.500 mol·L-1，不同温度下测得O2NC6H4COOC2H5的浓度(mol·L-1)随时间变化的数据如表所示。下列有关说法不正确的是（ ）
t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800
15 ℃ 0.500 0.335 0.291 0.256 0.210 0.156 0.148 0.145 0.145
35 ℃ 0.500 0.325 0.2775 0.238 0.190 … 0.130 0.130 0.130
A．该反应在15 ℃，120 s~180 s区间的v(O2NC6H4COOC2H5)为7.33×10-4 mol·L-1·s-1
B．由表中数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢
C．530 s时，表格中35 ℃对应的数据一定是0.130
D．由表中数据可知，温度升高，反应速率加快
3．（2022·海南海口·二模）在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入足量的和，发生反应：，测得的有关数据如下：
时间/min 0 5 10 15 20 25
2.0 1.5 1.2 1.1 1.0 1.0
下列说法错误的是（ ）
A．加入催化剂，正、逆反应速率都增大 B．气体密度保持不变时反应达到平衡状态
C．0~10min内 D．该温度下，平衡常数K为1.0
4．（2022·湖南·长沙一中一模）在一定条件下A2和B2可发生反应：。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于高温自发进行的反应
B．10min内该反应的平均速率
C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示
D．图3中T15．（2022·河北·霸州市第一中学模拟预测）乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理、能量与反应进程的关系如图。下列说法正确的是（ ）
A．由上图可知总反应一定不需加热就能进行 B．第①步反应只有O-H键发生断裂
C．总反应速率由第①步反应决定 D．第①②③步反应都是放热反应
6．（2022·河南·焦作市第一中学模拟预测）的资源化利用有利于缓解温室效应并解决能源转化问题，一种以催化加氢合成低碳烯烃的反应过程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．第ⅰ步反应过程中碳元素发生还原反应
B．异构化反应过程中发生化学键的断裂和形成
C．该反应总过程的原子利用率为100%
D．不影响加氢合成低碳烯烃的
7．（2022·广东惠州·二模）有平衡体系：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH <0，为了增加甲醇(CH3OH)单位时间的产量，应采用的最佳措施是（ ）
A．高温、高压 B．低温、高压、催化剂
C．低温、低压 D．适宜温度、高压、催化剂
8．（2022·湖南·娄底市第五中学模拟预测）T1℃时，向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2(g)+SO2(g) H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（ ）
A．实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线
B．t1min时，v正(SO2)＜v逆(H2S)
C．该反应的平衡常数K=L mol-1
D．若该反应在T2℃(T2＜T1)时进行，则虚线b可表示n(SO2)的变化
二、填空题
9．（2022·宁夏·平罗中学三模）研究氮氧化物的反应机理，NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。
Ⅰ.升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ( H< 0)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步：
①2NO(g) N2O2(g) (快) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2) H1< 0
②N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) v2正=k2正c(N2O2) c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2) H2< 0
(1)一定温度下，反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=_______，根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是_______ (填字母)。
a. k2正增大，c(N2O2)增大 b. k2正减小，c(N2O2)减小 c. k2正增大，c(N2O2)减小 d. k2正减小，c(N2O2)增大
(2)由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_______(填字母)。
Ⅱ.回答下列问题
(3)已知：N2O4(g)2NO2(g) H> 0，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T1。
①下列可以作为反应达到平衡的判据是_______。
A．气体的压强不变 B．容器内气体的密度不变 C．K不变 D．v正(N2O4) =2v逆(NO2) E.容器内颜色不变
② t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强P，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp=_______。[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作kp，如p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]
③反应温度T1时，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1，画出0～t2时段，c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变，改变反应温度为T2(T2>T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线。_______
(4)NO氧化反应： 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图2。
Ⅰ.2NO(g) N2O2(g) H1
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) H2
①决定NO氧化反应速率的步骤是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其它条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3，转化相同量的NO，在温度_______(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图(图2)分析其原因_______。
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