【高分攻略】2025年高考化学大一轮复习学案--第24讲 化学反应速率及其影响因素 (讲义)

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【高分攻略】2025年高考化学大一轮复习学案--第24讲 化学反应速率及其影响因素 (讲义)

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1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式及单位
v=,单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
4.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应      mA + nB ?? pC
起始浓度(mol·L-1) a b c
转化浓度(mol·L-1) x
某时刻浓度(mol·L-1) a-x b- c+
1.化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
2.化学反应速率的计算方法
(1)定义式法:v(B)==。
(2)比例关系式:化学反应速率之比等于化学计量数之比,如mA(g)+nB(g)===pC(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p或==。(这一公式最好用)
(3)运用“三段式法”进行计算(具体步骤如下)。
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应方程式     mA + nB pC
t0s时刻浓度/(mol·L-1) a b 0
转化浓度/(mol·L-1) x
t1s时刻浓度/(mol·L-1) a-x b-
则:v(A)=mol·L-1·s-1;
v(B)=mol·L-1·s-1;
v(C)=mol·L-1·s-1。
(3)根据图像计算:找出图像中相应物质的变化量,再根据定义公式计算。
(1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
(3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率,因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
考向1 化学反应速率的计算
【典例1】(2024·河北·校联考一模)工业上,利用氨气还原二氧化氮的技术已经成熟。250℃时,在1L恒容密闭容器中通入氨气和二氧化氮,发生反应: ,测得容器中压强随时间变化情况如下:
反应时间 0 10 20 30 50 60 70
总压 10 10.50 10.60 10.70 10.80 11.00 11.00
下列说法不正确的是
A.单位时间内断裂键,同时断裂键即达到平衡状态
B.在内,二氧化氮的化学反应速率是
C.达到化学平衡时,氮气的体积分数是30%
D.的活化能小于的活化能
【答案】C
【解析】A.单位时间内断裂键,即消耗氨气,同时断裂键,即消耗,说明正逆反应速率相同,即达到平衡状态,选项A正确;
B.利用容器体积不变,温度不变,压强比等于气体的物质的量之比,时,设转化的NO2的物质的量为x,根据三段式有:
则有,解得x=0.42mol,二氧化氮的化学反应速率是=,选项B正确;
C.根据表格中的数据,可以看出在时,化学反应达到平衡,设N2的物质的量为y,利用三段式可知:
则有,解得y=0.98mol,气体总物质的量为=7.7mol,氮气的体积分数约为=12.7%,选项C错误;
D.由于是放热反应,逆反应是吸热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,选项D正确;
答案选C。
【变式练1】(2024·河南·高三开学考试)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是

A.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
B.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3mol·L-1·min-1
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】B
【解析】A.由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,因此该比值保持不变,故A说法正确;
B.由图中数据可知,30min时,M、Z的浓度分别为0.300mol/L和0.125 mol/L,则M的变化量为0.5mol/L-0.300 mol/L=0.200 mol/L,其中转化为Y的变化量为0.200mol/L-0.125 mol/L=0.075 mol/L。因此0~30min时间段内,Y的平均反应速率为 mol/(L·min),故B说法错误;
C.结合A、B的分析可知反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即62.5%的M转化为Z,故C说法正确;
D.由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,反应①的活化能比反应②的活化能大,故D说法正确;
答案为B。
【变式练2】(2024·广东·高三校联考阶段练习)其他条件相同,研究温度对反应 的影响,曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示,下Y的浓度c随反应时间t的变化。下列说法正确的是

A.
B.曲线a表示下X的浓度随时间的变化
C.下,0~2min内,平均反应速率
D.下,加入催化剂可得到曲线Ⅲ表示的Y的浓度随时间的变化
【答案】C
【解析】A.根据反应到达平衡的时间比短,可知温度升高,平衡时Y的量增多,平衡正向移动,可以得出该反应为吸热反应,,A错误;
B.根据方程式,X的减少量是Y增加量的二分之一可知,a曲线应该是对应温度的曲线,B错误;
C.时,根据浓度变化可以算出速率,则,C正确;
D.加入催化剂平衡不移动,最终平衡浓度与相同,D错误;
故选C。
考向2 化学反应速率的快慢比较
【典例2】(2024·甘肃·统考二模)对于可逆反应 A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下, 其中表示的反应速率最快的是
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1,v(C)=1.0 mol·L-1·min-1;
B.B呈固态,不能用浓度变化表示反应速率;
C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1,v(C)=6.0 mol·L-1·min-1;
D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1,v(C)=0.4 mol·L-1·min-1;
从数值上可以看出,选项C中用C表示的反应速率最快,故选C。
【变式练3】(2024·全国·高三专题练习)对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】先化成同一个单位,再将该物质的速率除以该物质的计量系数,比值谁大,则速率就大即,因此的反应速率最大,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
【变式练4】(2024·全国·高三专题练习)反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol/(L·min);②v(B)=0.6 mol/(L·s);③v(C)=0.4 mol/(L·s);④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为
A.④>③=②>① B.④<③=②<① C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
【答案】A
【解析】①v(A)=0.45 mol/(L·min)=0.0075 mol/(L·s),
②v(B)=0.6 mol/(L·s),则v(A)=v(B)=0.2 mol/(L·s);
③v(C)=0.4 mol/(L·s),则v(A)=v(C)=0.2 mol/(L·s);
④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(D)=0.225 mol/(L·s);
可见上述四种转化为A物质表示物质的化学反应速率,速率大小关系为:④>③=②>①,故合理选项是A。
1.(2024·吉林·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【详解】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;
C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;
故答案为:A。
2.(2022·浙江·统考高考真题)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。
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·统考高考真题)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。
5.(2021·重庆·统考高考真题)甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应: CH3NC(g) →CH3CN(g),反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc,k为速率常数(常温下为常数),a点和b点反应速率相等,即v(a)=v(b)。下列说法错误的是

A.bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4mol(L·min)
B.a点反应物的活化分子数多于d点
C.T1>T2
D.3v(d)=2v(e)
【答案】C
【分析】设T1时,速率常数为k1,T2时,速率常数为R2,v(a)=v(b), , 。
【解析】A.由题干信息可知, ,A正确;
B.ad两点相比较,a点的浓度比d的浓度大,且其他的条件相同,故a点反应物的活化分子数多于d点,B正确;
C.由以上可知,k2=2k1,v=kc,浓度相同的时候,v2>v1,温度越高,速率越大,故T2>T1,C错误;
D. ,,k2=2k1,可得3v(d)=2v(e),D正确;
故选C。
6.(2024·辽宁·统考二模)在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO,发生反应。已知:、分别是正、逆反应速率常数,,,A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A.曲线M、N的平衡常数大小为:
B.与浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C.T℃时,
D.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为
【答案】A
【解析】A.起始温度相同,容器A为恒温装置,温度始终不变,则K不变,容器B为绝热体系,反应为放热反应,随反应进行体系内温度升高,则平衡常数减小。温度越高反应速率加快,反应先达到平衡状态,则M对应容器B,N对应容器A,因此,A正确;
B.与为生成物,且系数比为1:1,两者浓度始终保持1:1不变,因此不能据此判断平衡状态,B错误;
C.该反应在温度为T℃条件下进行。根据选项A分析可知:N表示在恒温(A)下进行的反应。反应开始时n(N2O)=1 mol,n(CO)=4 mol,反应达到平衡时N2O的转化率是25%,则根据反应N2O(s)+CO(g) N2(g)+CO2(g)的转化关系可知平衡时n(N2O)=0.75 mol,n(CO)=3.75 mol,n(N2)=n(CO2)=0.25 mol,由于容器的容积是10 L,则平衡浓度c(N2O)=0.075 mol/L,c(CO)=0.375 mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.025 mol/L,反应达到平衡时v正=v逆,k正 c(N2O) c(CO)=k逆 c(N2) c(CO2),===,C错误;
D.0-100 s时N2O的转化率为10 %,N2O的反应量为l mol×10% =0.l mol,根据方程式中物质反应转化关系可知CO的反应量为0.l mol,则用CO的浓度变化表示曲线N在0-100 s内的反应速率为v(CO)==1.0×10-4mol/(L s),D错误;
故选:A。
1.内因(主要因素)
反应物本身的性质。
2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)
3.理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:如图
图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。(注:E2为逆反应的活化能)
③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1.压强对反应速率的影响情况:
压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。
①恒温时,压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。
②恒温时,对于恒容密闭容器。
a.充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。
b.充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。
③恒温恒压时。
充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。
2.分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意:
①催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。
②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快,但加快的程度不同;降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢,但减慢的程度不同,吸热反应的反应速率总是受温度影响大。
③对于固体和纯液体反应物,其浓度可视为常数,改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。
3.常见v-t图像分析
①看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
②对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。
③改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)4.由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。
5.改变温度、使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素改变,反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。
6.其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要增大,只不过正、逆反应速率增加的程度不同。
7.催化剂、活化能与化学反应速率的关系
→→→→→
催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。
考向1 外界条件对化学反应速率的影响
【典例1】(2024·湖北·高三阶段练习)对于可逆反应 ,下列叙述正确是
A.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol He ,化学反应速率不变
C.降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
D.达到化学平衡时,
【答案】B
【解析】A.达到化学平衡时,若增加容器体积,则减小反应物和生成物的浓度,正反应速率减小,逆反应速率减小,A不正确;
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol He,反应物和生成物的浓度都未发生改变,温度不变,化学反应速率不变,B正确;
C.降低温度,反应物和生成物的能量降低,正反应速率减小,逆反应速率减小,C不正确;
D.达到化学平衡时,各物质的量的变化量为0,,D不正确;
故选B。
【变式练1】(2024·河北·联考期中)一定条件下,可逆反应 达到平衡,当单独改变下述条件后,有关叙述错误的是
A.降温,、都减小,且减小的程度小于减小的程度
B.加压,、都增大,且增大的程度大于增大的程度
C.注入氮气的时刻,压强增大,、都增大,且增大程度大于增大程度
D.加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等
【答案】C
【解析】A.降温,、都减小,温度对吸热反应影响大,因此减小的程度小于减小的程度,平衡正向移动,故A正确;
B.加压,、都增大,压强对系数大的影响大,因此增大的程度大于增大的程度,平衡正向移动,故B错误;
C.注入氮气的时刻,压强增大,反应物的浓度不变,、都不变,平衡不移动,故C错误;
D.加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等,平衡不移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
【变式练2】(2024·江苏·联考期中)下列关于工业合成氨: 的说法正确的是
A.该反应使用催化剂,加快反应速率的原因是降低了活化能,提高了活化分子百分数
B.该反应达平衡状态后,恒温恒容下充入氦气,则正反应速率增大,逆反应速率减小
C.增大氮气的浓度,化学反应速率加快,平衡常数增大
D.该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和
【答案】A
【解析】A.使用催化剂是降低的反应的活化能,使更多的分子变成的活化分子,提高了活化分子百分数,A正确;
B.平衡后恒温恒容下充入氦气,对平衡体系没有影响,B错误;
C.增大氮气的浓度反应速率加快,但平衡常数不变,C错误;
D.该反应为放热反应,故反应物的键能之和小于生成物的键能之和,D错误;
故选A。
考向2 催化剂与反应机理、活化能
【典例2】(2024·河北·校联考三模)最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法正确的是
A.得到的副产物有CO和CH2O(甲醛),其中相对较多的副产物为CH2O(甲醛)
B.生成副产物CH2O时,反应的活化能较小
C.制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D.电催化还原制备甲醇过程中,阳极的电势比阴极电势低
【答案】C
【解析】A.主要产物是甲醇,由图可知,得到的副产物有CO和CH2O(甲醛),生成副产物CH2O时反应的活化能较大,反应进行较慢,生成的量相对较少;生成副产物CO时反应的活化能较小,反应进行较快,生成的量相对较多,选项A错误;
B.由A的分析可知,生成副产物CH2O时,反应的活化能较大,选项B错误;
C.合成甲醇的主反应中,过程*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能最大,反应速率最慢,决定整体反应速率,选项C正确;
D.电催化还原制备甲醇过程中,阳极的电势比阴极的高,选项D错误;
答案选C。
【变式练3】(2024·江苏·高三统考专题练习)下列说法中,正确的是
A.已知S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,则△H1>△H2
B.合成氨工业控制温度为773K是为了尽可能提高平衡转化率
C.氯碱工业生产中使用的是阳离子交换膜电解槽
D.增大反应物浓度,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率增大
【答案】C
【解析】A.已知S(g)+O2(g)=SO2(g)H1,S(s)+O2(g)=SO2(g)H2,且等质量的物质气态时具有的总能量高于固态时具有的总能量,故前者放出热量更多,且放热,则H1<H2,A错误;
B.已知合成氨的焓变为负,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则控制温度(773K)远高于室温,不能提高平衡转化率,工业控制温度为773K是为了加快反应速率和催化剂的最适宜温度,提高生成效率,B错误;
C.氯碱工业生产中是用惰性电极电解饱和食盐水,阳极反应式为:2Cl- -2e-=Cl2↑,阴极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,为了避免Cl2与NaOH溶液反应,H2和Cl2接触发生反应甚至爆炸,工业使用的是阳离子交换膜电解槽,C正确;
D.增大反应物浓度,活化分子百分数不变,但由于单位体积内的活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率增大,D错误;
故答案为:C。
【变式练4】(2024·安徽·高三开学考试)我国科学家利用电催化实现了醇到醛的高选择性转化,其转化关系如图所示(图中ads是“吸附”的意思)。下列说法错误的是
A.RCHO→RCH(OH)2发生消去反应
B.催化剂能降低反应的活化能
C.NiO(OH)在反应中化合价发生改变
D.1molRCH2OH→RCOOH共失去4NA个电子
【答案】A
【解析】A.RCHO→RCH(OH)2发生的是加成反应,不是消去反应,A项错误;
B.催化剂能改变反应历程,能降低反应的活化能,B项正确;
C.由图示可知,NiO(OH)中的Ni由+3价变为NiO中+2价,化合价发生改变,C项正确;
D.1molRCH2OH完全转化为RCOOH,失去2molH原子、同时得到1molO原子,共失去4mol电子,即共失去4NA个电子,D项正确;
答案选A。
考向3 化学反应速率图像分析
【典例3】(2024·全国·高三专题练习)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;。反应的速率,反应的速率,式中、为速率常数。图甲为该体系中、、浓度随时间变化的曲线,图乙为反应和的曲线。下列说法正确的是
A.随的减小,反应的速率不断下降,而反应的速率不断增大
B.由图甲可知,某时间段体系中可能存在如下关系:
C.欲提高的产率,需降低反应温度且控制反应时间
D.温度高于时,总反应速率由反应决定
【答案】B
【解析】A.由图甲中信息可知,随的减小,先增大后减小,增大,故反应的速率随的减小而减小,反应的速率先增大后减小,A项错误;
B.由图甲可知,依据反应关系,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,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,B项正确;
C.升高温度可以加快反应的速率,但反应的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应的,且反应的速率随Y的浓度增大而增大,因此欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,C项错误;
D.由图乙中信息可知,温度低于T1时,,反应为慢反应,总反应速率由反应决定,温度高于T1时,,反应为慢反应,总反应速率由反应决定,D项错误;
故选B。
【变式练5】(2024·全国·高三专题练习)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间的变化关系如图所示,下列结论正确的是
A.气体A的浓度:a点小于b点
B.若,则气体C的生成量:ab段大于bc段
C.c点时:
D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】A.随着反应的进行,反应物气体的浓度不断减小,故气体的浓度:点大于点,错误;
B.在段,正反应速率不断增大,则单位时间内气体的生成量不断增多,故若,则气体的生成量:段小于段,B错误;
C.化学反应达到平衡状态时,正反应速率不再变化,而c点时,正反应速率开始减少,说明反应没有达到平衡状态,则,C错误;
D.该反应前后气体分子数不变,绝热恒容密闭容器中气体压强一直在变,体系压强不再变化,表明体系的温度不变,从而说明反应达到平衡状态,D正确;
答案选D。
【变式练6】(2024·河北·高三阶段练习)常温下,A、B初始浓度为2 : 1的混合溶液中,同时发生两个反应:①2A+B 2M+N,②2A+B2M+Y,溶液中B、Y的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.溶液中c(M)=c(N)+c(Y)
B.0~ 10min内,A的平均反应速率为0.04mol/(L·min)
C.18min时,反应①与反应②中B的转化率之比为2∶3
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】A.以10min为例,设容器体积为VL,10min时生成Y0.12Vmol,则根据反应2A+B2M+Y,消耗B0.12Vmol,生成M0.24Vmol,10min时共消耗B0.2Vmol,则反应2A+B2M+N消耗B0.08Vmol,则生成N0.08Vmol,生成M0.16Vmol,共生成M0.4Vmol,c(M)=0.4mol/L,c(N)=0.08mol/L,c(Y)=0.12mol/L,A错误;
B.10min内B的浓度变化为0.2mol/L,根据反应①和②可知,0-10minA的浓度变化为0.4mol/L,则A的平均反应速率为,B正确;
C.18min时Y的浓度为0.15mol/L,则反应②消耗B的浓度为0.15mol/L,反应②B的转化率为30%,共消耗B的浓度为0.25mol/L,则反应①消耗B浓度为0.1mol/L,反应①B的转化率为20%,反应①和反应②中B的转化率之比为2∶3,C正确;
D.以10min内反应为例,反应①中B的反应速率为,反应②中B的反应速率为,反应②速率更快,活化能更小,D正确;
故答案选A。
1.(2024·甘肃·高考真题)下列措施能降低化学反应速率的是
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
【答案】C
【详解】A.催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;
D.石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意;
故选C。
2.(2021·广东·高考真题)反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a为随t的变化曲线
B.时,
C.时,的消耗速率大于生成速率
D.后,
【答案】D
【分析】由题中信息可知,反应经历两步:①;②。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。
【解析】A.X是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,为随的变化曲线,A正确;
B.由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻,因此,时,B正确;
C.由图中信息可知,时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,即时的消耗速率大于生成速率,C正确;
D.由图可知,时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则,由于反应②的发生,时刻Y浓度的变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为,这种关系在后仍成立, 因此,D不正确。
综上所述,本题选D。
3.(2023·广东·统考高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是

A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【解析】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;
B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;
C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误;
D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确;
故选C。
4.(2023·北京·统考高考真题)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中,加入少量固体,促进的产生
【答案】B
【解析】A.MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A项错误;
B.NO2转化为N2O4 的反应是放热反应,升温平衡逆向移动, NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项正确;
C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项错误;
D.加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误;
故选B。
5.(2023·浙江·统考高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:

反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】C
【解析】A.反应I、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应I>反应Ⅱ,故A正确;
B.短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应I<反应Ⅱ,故B正确;
C.产物I和产物II存在可逆反应,则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K,由于平衡常数只与温度有关,所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变,故C错误;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.(2023·湖南·统考高考真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:,故B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,故C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选B。
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1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式及单位
v=,单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
4.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应      mA + nB ?? pC
起始浓度(mol·L-1) a b c
转化浓度(mol·L-1) x
某时刻浓度(mol·L-1) a-x b- c+
1.化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
2.化学反应速率的计算方法
(1)定义式法:v(B)==。
(2)比例关系式:化学反应速率之比等于化学计量数之比,如mA(g)+nB(g)===pC(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p或==。(这一公式最好用)
(3)运用“三段式法”进行计算(具体步骤如下)。
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应方程式     mA + nB pC
t0s时刻浓度/(mol·L-1) a b 0
转化浓度/(mol·L-1) x
t1s时刻浓度/(mol·L-1) a-x b-
则:v(A)=mol·L-1·s-1;
v(B)=mol·L-1·s-1;
v(C)=mol·L-1·s-1。
(3)根据图像计算:找出图像中相应物质的变化量,再根据定义公式计算。
(1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
(3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率,因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
考向1 化学反应速率的计算
【典例1】(2024·河北·校联考一模)工业上,利用氨气还原二氧化氮的技术已经成熟。250℃时,在1L恒容密闭容器中通入氨气和二氧化氮,发生反应: ,测得容器中压强随时间变化情况如下:
反应时间 0 10 20 30 50 60 70
总压 10 10.50 10.60 10.70 10.80 11.00 11.00
下列说法不正确的是
A.单位时间内断裂键,同时断裂键即达到平衡状态
B.在内,二氧化氮的化学反应速率是
C.达到化学平衡时,氮气的体积分数是30%
D.的活化能小于的活化能
【变式练1】(2024·河南·高三开学考试)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是

A.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
B.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3mol·L-1·min-1
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
【变式练2】(2024·广东·高三校联考阶段练习)其他条件相同,研究温度对反应 的影响,曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示,下Y的浓度c随反应时间t的变化。下列说法正确的是

A.
B.曲线a表示下X的浓度随时间的变化
C.下,0~2min内,平均反应速率
D.下,加入催化剂可得到曲线Ⅲ表示的Y的浓度随时间的变化
考向2 化学反应速率的快慢比较
【典例2】(2024·甘肃·统考二模)对于可逆反应 A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下, 其中表示的反应速率最快的是
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
【变式练3】(2024·全国·高三专题练习)对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【变式练4】(2024·全国·高三专题练习)反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol/(L·min);②v(B)=0.6 mol/(L·s);③v(C)=0.4 mol/(L·s);④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为
A.④>③=②>① B.④<③=②<① C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
1.(2024·吉林·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
2.(2022·浙江·统考高考真题)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
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·统考高考真题)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
5.(2021·重庆·统考高考真题)甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应: CH3NC(g) →CH3CN(g),反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc,k为速率常数(常温下为常数),a点和b点反应速率相等,即v(a)=v(b)。下列说法错误的是

A.bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4mol(L·min)
B.a点反应物的活化分子数多于d点
C.T1>T2
D.3v(d)=2v(e)
6.(2024·辽宁·统考二模)在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO,发生反应。已知:、分别是正、逆反应速率常数,,,A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A.曲线M、N的平衡常数大小为:
B.与浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C.T℃时,
D.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为
1.内因(主要因素)
反应物本身的性质。
2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)
3.理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:如图
图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。(注:E2为逆反应的活化能)
③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1.压强对反应速率的影响情况:
压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。
①恒温时,压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。
②恒温时,对于恒容密闭容器。
a.充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。
b.充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。
③恒温恒压时。
充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。
2.分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意:
①催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。
②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快,但加快的程度不同;降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢,但减慢的程度不同,吸热反应的反应速率总是受温度影响大。
③对于固体和纯液体反应物,其浓度可视为常数,改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。
3.常见v-t图像分析
①看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
②对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。
③改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)4.由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。
5.改变温度、使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素改变,反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。
6.其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要增大,只不过正、逆反应速率增加的程度不同。
7.催化剂、活化能与化学反应速率的关系
→→→→→
催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。
考向1 外界条件对化学反应速率的影响
【典例1】(2024·湖北·高三阶段练习)对于可逆反应 ,下列叙述正确是
A.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol He ,化学反应速率不变
C.降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
D.达到化学平衡时,
【变式练1】(2024·河北·联考期中)一定条件下,可逆反应 达到平衡,当单独改变下述条件后,有关叙述错误的是
A.降温,、都减小,且减小的程度小于减小的程度
B.加压,、都增大,且增大的程度大于增大的程度
C.注入氮气的时刻,压强增大,、都增大,且增大程度大于增大程度
D.加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等
【变式练2】(2024·江苏·联考期中)下列关于工业合成氨: 的说法正确的是
A.该反应使用催化剂,加快反应速率的原因是降低了活化能,提高了活化分子百分数
B.该反应达平衡状态后,恒温恒容下充入氦气,则正反应速率增大,逆反应速率减小
C.增大氮气的浓度,化学反应速率加快,平衡常数增大
D.该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和
考向2 催化剂与反应机理、活化能
【典例2】(2024·河北·校联考三模)最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法正确的是
A.得到的副产物有CO和CH2O(甲醛),其中相对较多的副产物为CH2O(甲醛)
B.生成副产物CH2O时,反应的活化能较小
C.制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D.电催化还原制备甲醇过程中,阳极的电势比阴极电势低
【变式练3】(2024·江苏·高三统考专题练习)下列说法中,正确的是
A.已知S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,则△H1>△H2
B.合成氨工业控制温度为773K是为了尽可能提高平衡转化率
C.氯碱工业生产中使用的是阳离子交换膜电解槽
D.增大反应物浓度,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率增大
【变式练4】(2024·安徽·高三开学考试)我国科学家利用电催化实现了醇到醛的高选择性转化,其转化关系如图所示(图中ads是“吸附”的意思)。下列说法错误的是
A.RCHO→RCH(OH)2发生消去反应
B.催化剂能降低反应的活化能
C.NiO(OH)在反应中化合价发生改变
D.1molRCH2OH→RCOOH共失去4NA个电子
考向3 化学反应速率图像分析
【典例3】(2024·全国·高三专题练习)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;。反应的速率,反应的速率,式中、为速率常数。图甲为该体系中、、浓度随时间变化的曲线,图乙为反应和的曲线。下列说法正确的是
A.随的减小,反应的速率不断下降,而反应的速率不断增大
B.由图甲可知,某时间段体系中可能存在如下关系:
C.欲提高的产率,需降低反应温度且控制反应时间
D.温度高于时,总反应速率由反应决定
【变式练5】(2024·全国·高三专题练习)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间的变化关系如图所示,下列结论正确的是
A.气体A的浓度:a点小于b点
B.若,则气体C的生成量:ab段大于bc段
C.c点时:
D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
【变式练6】(2024·河北·高三阶段练习)常温下,A、B初始浓度为2 : 1的混合溶液中,同时发生两个反应:①2A+B 2M+N,②2A+B2M+Y,溶液中B、Y的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.溶液中c(M)=c(N)+c(Y)
B.0~ 10min内,A的平均反应速率为0.04mol/(L·min)
C.18min时,反应①与反应②中B的转化率之比为2∶3
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
1.(2024·甘肃·高考真题)下列措施能降低化学反应速率的是
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
2.(2021·广东·高考真题)反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a为随t的变化曲线
B.时,
C.时,的消耗速率大于生成速率
D.后,
3.(2023·广东·统考高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是

A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
4.(2023·北京·统考高考真题)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中,加入少量固体,促进的产生
5.(2023·浙江·统考高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:

反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
6.(2023·湖南·统考高考真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
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