内容正文:
考点一 化学反应速率
1.影响化学反应速率的内因——活化能
人们把能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子,同时把活化分子所多出的那部分能量称作活化能。如图中的E1是反应活化能,E2是活化分子变成生成物分子放出的能量。
注意:反应热为正、逆反应活化能的差值。
2.速率常数
(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),其速率可表示为v=kca(A)cb(B),式中的k称为反应速率常数或速率常数。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),平衡常数K=。
1.(2022·广东选择考,15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y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,0~2 min内,v=1.0 mol·L-1·min-1
D [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0~2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol/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0~2 min 内,Y的浓度变化了4.0 mol/L,则v(Y) ===2.0 mol·L-1·min-1,v(X)=v(Y)=×2.0 mol·L-1·min-1=1.0 mol·L-1·min-1,故D正确。]
2.(2021·河北选择考,13)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:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z,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.0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol·L-1·min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
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
A [A.由图中数据可知,30 min时,M、Z浓度分别为0.300 mol·L-1和0.125 mol·L-1,则M的变化量为0.5 mol·L-1-0.300 mol·L-1=0.200 mol·L-1,其中转化为Y的变化量为0.200 mol·L-1-0.125 mol·L-1=0.075 mol·L-1。因此,0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为 =0.002 5 mol·L-1·min-1,A不正确;B.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,故该比值保持不变,B正确; 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,C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,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D正确。]
学生用书第34页
3.(双选)(2020·山东等级考,14)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B.与0 ℃相比,40 ℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
AD [A项,由图可知1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,前者更稳定,正确;B项,由图可知,第一步为吸热反应,第二步为放热反应,升高温度第二步平衡逆向移动,1