2.1 化学反应速率同步训练 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.1 化学反应速率 课时测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列做法与调控化学反应速率无关的是（　　） A．用冰箱冷藏以保鲜食物 B．酸浸时先将矿石粉碎 C．食盐中添加碘酸钾预防缺碘 D．食品抽真空包装 2．分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快 C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大 3．将气体X、Y置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。反应进行到4s末，测得X为 0.5 mol，Y为 0.4 mol，Z为 0.2 mol。则用反应物X浓度的减少来表示该反应速率为（　　） A．0.025 B．0.0125 C．0.05 D．0.1 4．化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中错误的是（　　） A．自来水厂可用明矾进行杀菌消毒 B．将CO2转化为乙醇有利于减少碳排放 C．太阳能电池感光板所用主要材料为晶体硅 D．食品放入冰箱中变质速率减慢 5．在101kPa和298K下，该反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．HNC比HCN稳定 B．该反应正反应为吸热反应，逆反应也为吸热反应 C．该反应每生成1 mol HCN放热59.3 kJ D．使用催化剂，可以改变该反应的反应热 6．将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应。下列叙述正确的是（　　） A．反应速率：二者相同 B．反应中转移的电子总数：二者相同 C．消耗硝酸的物质的量：前者少，后者多 D．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 7．在的反应中，在其它条件不变的情况下，采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是（　　） A．缩小容器体积 B．增加碳的量 C．恒压通入CO D．恒容下充入N2 8．我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附CO和H2合成CH3OH的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的TS1～TS5为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是（　　） A．总反应的热化学方程式是2H2(g)＋CO(g)=CH3OH(g)△H＝－65.7 kJ·mol－1 B．图中决速步骤的能垒（活化能）为91.5 kJ·mol－1 C．催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能 D．该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢 9．我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O，在水溶液中用H 原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如下图。下列有关说法不正确的是（　　） A．CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的 B．催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒 C．该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂 D．有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物 10．下列说法中错误的是（　　） A．发生有效碰撞的分子一定是活化分子 B．活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞 C．增大反应物浓度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，从而增大化学反应速率 D．加入适宜催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，从而增大化学反应速率 11．CO与N2O是汽车尾气中污染大气的成分，研究表明CO与N2O在一定条件下可以转化为无害气体，发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为：①N2O+Fe+═N2+FeO+(慢)；②FeO++CO═CO2+Fe+(快)。下列说法错误的是（　　） A．FeO+在该反应过程中作催化剂 B．①②都是氧化还原反应 C．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应①决定 D．Fe+使反应的活化能减小，增大反应速率 12．天然气因价格低廉，燃烧污染小开始走进千家万户。若将烧液化石油气（主要成分为C3H8）的传统灶具改造为烧天然气的灶具，下列改造措施最合理的是（　　） A．维持空气的进气量不变，只调大燃料的进气量 B．维持燃料的进气量不变，只调大空气的进气量 C．同时调大空气的进气量和燃料的进气量 D．同时调小空气的进气量和燃料的进气量 13．合成氨工业中，原料气(N2，H2及少量的CO，NH3的混和气)在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜溶液来吸收原料气中CO，其反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ ΔH<0。下列说法错误的是（　　） A．必须除去原料气中CO的原因是防止催化剂中毒 B．吸收CO的生产适宜条件适当温度、加压，压强越大越好 C．吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件高温、降压 D．合成氨工业中，采用循环操作，主要是为了提高N2和H2的利用率 14．下列生活和生产中的做法或事实，与调控反应速率无关的是（　　） A．牛奶放在冰箱中冷藏 B．使用加酶洗衣粉洗涤衣物 C．汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂 D．工业合成氨时，及时将氨气液化分离 15．把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的主要因素是（　　） ①盐酸的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度 A．①④ B．③④ C．①③ D．②③ 16．已知一定质量的锌粒与稀盐酸反应，生成H2的浓度与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是（　　） A．反应速率υ（0-2min）﹥υ（2-4min）﹥υ（4-6min） B．反应前4min内温度对反应速率的影响比浓度大 C．若将锌粒改为锌粉，可加快产生H2的反应速率 D．反应前4min内生成H2的平均速率υ（H2）=0.09mol·L-1·min-1 17．一定温度下，某密闭容器中发生反应：2HI(g) H2(g)+I2(s) △H＜0。若0～15s内c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L，则下列说法正确的是（　　） A．0～15s内用HI表示的平均反应速率v(HI)=0.002mol/(L·s) B．c(HI)由0.07mol/L降到0.04mol/L所用时间小于15s C．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快，平衡正向移动 18．在密闭容器中进行反应H2(g)+I2(g)2Hl(g) ΔH＜0，该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示，若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（　　） A．决定化学反应速率快慢的主要因素是外部因素 B．在t1~t2时，H2的转化率最大 C．在t2时，采取的措施是升高温度 D．在t4时，采取的措施可以是增大压强 19．丙酮()碘化反应为。兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速率的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。 序号 褪色时间/s ① 2 0.002 0.5 40 ② 1 0.002 0.5 80 ③ 2 0.001 0.5 20 ④ 2 0.002 0.25 80 下列根据实验数据做出的推理不合理的是 A．实验①中， B．由实验①②可知，越大，反应速率越快 C．由实验①③可知，越大，反应速率越慢 D．由实验①④可知，越大，反应速率越快 20．在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 二、综合题 21．工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 （1）O3氧化。 O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示， Ea1是反应的活化能，一定条件下，活化能越大反应速率越慢，反应越困难。 ①写出NO与O3反应的热化学方程式：　 　。 ②在相同条件下，O3与SO2反应的速率　 　O3与NO的反应速率。(填>、=、<) ③其他条件不变时，工厂烟气处理主要发生NO与O3反应，即使增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，可能原因是　 　。 （2）NaClO2氧化。 40 ℃时向一定量NaClO2溶液中按一定流速持续通入工厂烟气，溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示。 ①写出溶液中NO与反应生成和Cl-的离子方程式：　 　。 ②刚开始，工厂烟气处理，SO2处理速率明显快于NO，可能原因是　 　。 ③烟气中含有少量SO2，NO的脱除率比不含SO2的烟气高，可能原因是　 　。 22．氢能是一种非常清洁的能源，氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3的浓度随时间的变化如下表所示： 回答下列问题： （1）实验①中20～40min，v(NH3)=　 　。 （2）为提高该反应的速率，下列措施可行的是____(填标号)。 A．适当提高反应的温度 B．恒温恒压充入He(g) C．缩小容器的体积 D．恒温恒容充入He(g)使压强增大 （3）关于上述实验，下列说法正确的是____(填序号)。 A．实验①，H2的反应速率：0～20min大于20～40min B．实验②，x数值可能为0 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 （4）已知断裂1mol H-H、1mol N-H、1mol N≡N分别要吸收436kJ、391kJ、946kJ的能量。请在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图　 　(进行必要的标注)。 （5）有人设想以N2(g)和H2(g)为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。 ①A化学式为　 　。 ②电池正极的电极反应式为　 　。 23．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内，各物质物质的量的变化如下表所示： 物质 时间 X Y Z Q 起始/mol 0.7 　 1 　 2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 27 3 min末/mol 　 　 0.8 　 已知2 min内v(Q)=0075 mol·L-1·min-1，=0.5 （1）试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)=　 　，n(Q)=　 　； （2）方程式中m=　 　，n=　 　，p=　 　，q=　 　； （3）用Z表示2 min内的反应速率　 　。 24．汽车尾气中NOx(NO、NO2等)是形成雾霾及硝酸型酸雨的大气污染物之一、 （1）①尿素［CO(NH2)2]在一定条件下可以直接还原NO生成N2，发生反应的化学方程式为　 　。 ②尿素水溶液高于160℃时水解生成NH3和CO2，可作为处理NO反应的氨源。通过调整尿素喷入量与汽车尾气流速，得到相同时间内不同投料比［n(尿素)/n(NO)]时NO的转化率随温度变化的a、b的两条曲线如图1所示。 i.曲线a和曲线b，投料比较大的曲线是　 　。(选填“a”或“b”) ii.当200℃<T<450℃时，NO的转化率随温度升高而增大，原因时温度升高，　 　，反应速率加快。 （2）在催化剂Rh表面CO还原NO基元反应机理路径如图2表示，两个N(s)结合生成的N2称为β-N2，N2O(s)解离生成的N2称为δ-N2，基元反应速率随温度的变化关系如图3所示。 下列说法正确的是_______(填写字母序号) A．在催化剂表面NO的吸附并解离是反应发生的先决条件 B．在催化剂表面CO2的及时脱附有利于反应的进行 C．当温度超过625K时，生成的N2主要是由CO还原N2O生成的 D．当温度低于530K时，发生的主要反应为2NO+CO=N2O+CO2 E．寻找低温下高效的催化剂控制汽车尾气的污染是未来研究的方向 （3）利用汽车燃油不完全燃烧产物中的CO、HC(还原性的碳氢化合物)作还原剂，在三元催化器作用下可高效去除汽车尾气中的NOx。已知：可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比。CO、HC及NOx转化效率随空燃比的变化关系如图4表示。当空燃比>15时，NOx转化率降低，其可能原因是　 　。 25．如图1是反应A(g)+3B(g)2C(g) ΔH=-akJ•mol-1在反应过程中的能量变化关系图，回答下列问题。 （1）由示意图知，反应物的总能量　 　(填“>”、“<”或“=”)生成物的总能量，此反应中反应物的总键能　 　(填“>”、“<”或“=”)生成物的总键能。 （2）a=　 　(用Ec和Ec′表示)。 （3）加入催化剂对该反应的ΔH　 　影响(填“有”或“无”)。 （4）已知： 2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH1=-akJ•mol-1； 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-bkJ•mol-1； H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-ckJ•mol-1。 则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为：　 　。 （5）工业上用H2(g)和Cl2(g)反应制HCl(g)，各键能为H－H：436kJ/mol，Cl－Cl：243kJ/mol，H－Cl：431kJ/mol。该反应的热化学方程式是　 　。 （6）298K时，0.5molC2H4(g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出705.5kJ的热量。请写出表示C2H4(g)燃烧热的热化学方程式：　 　。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A.冰箱冷藏是减慢食物被氧化的反应速率，A错误； B.矿石粉碎增大与酸的接触面积，加快反应速率，B错误； C.食盐中加碘是为了补充人体所需的碘，与反应速率无关，C正确； D.食品抽真空也是为了隔绝空气，减慢食品被氧化的反应速率，D正确。 故答案为：C。 【分析】本题主要考查化学反应速率的应用。 日常保存食物不变质，需要降低食物与空气中的氧气发生氧化反应，保鲜就是减慢反应速率。 化学反应速率的影响因素： 浓度：浓度越大，反应速率越快； 压强：气体反应，压强越大反应速率越快； 温度：温度越高，反应速率越快； 催化剂：正催化剂，反应速率加快，负催化剂，反应速率减慢； 接触面积：接触面积越大，反应速率越快。 2．【答案】D 3．【答案】C 【解析】【解答】反应进行到4s末，测得Z为 0.2 mol，根据方程式可知消耗X是0.4mol，浓度是0.2mol/L，则用反应物X浓度的减少来表示该反应速率为0.2mol/L÷4s＝0.05。 故答案为：C。 【分析】根据和反应速率之比等于化学计量数之比确定v(X)。 4．【答案】A 【解析】【解答】A．明矾溶于水电离出的Al3+能发生水解生成Al(OH)3胶体，胶体具有吸附性，能净水，但不能杀菌消毒，故A符合题意； B．将CO2转化为乙醇有利于减少碳排放到空气中，故B不符合题意； C．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可以用于制作太阳能电池，故C不符合题意； D．温度降低，反应速率降低，所以将食品放入冰箱中变质速率减慢，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.明矾不能杀菌消毒； B. 将CO2转化为乙醇能减少二氧化碳的排放； C.太阳能电池感光板的主要材料为晶体硅； D.温度降低，反应速率降低。 5．【答案】C 6．【答案】B 【解析】【解答】A．反应速率与离子浓度成正比，所以在常温下，开始的反应速率：前者大于后者，故A不符合题意； B．消耗铜的质量相等，且铜都生成二价铜离子，所以转移电子相等，故B符合题意； C．Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3=3 Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，铜的质量相等，根据方程式知，浓硝酸消耗的量大于稀硝酸，故C不符合题意； D．NO2是红棕色气体、NO是无色气体，所以试管中气体的颜色：前者深，后者浅，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.浓硝酸的浓度更大，反应速率更快； C.根据Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3=3 Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O分析； D.NO2是红棕色气体、NO是无色气体。 7．【答案】A 【解析】【解答】A．缩小容器体积，物质的浓度增大，化学反应速率加快，A符合题意； B．C是固体，增加固体的量，物质的浓度不变，因此化学反应速率不变，B不符合题意； C．恒压通入CO，反应体系的体积扩大，导致CO2的浓度减小，化学反应速率减小，C不符合题意； D．恒容下充入N2，不能改变反应体系的任何一组分的浓度，故化学反应速率不变，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】增大压强、浓度、温度等均可加快反应速率。 8．【答案】D 【解析】【解答】A.由反应能量变化图可知，该反应中反应物为2H2(g)和CO*，生成物为CH3OH，反应为ΔH=－65.7kJ·mol－1，因此该反应的热化学方程式为：2H2(g)＋CO*=CH3OH* ΔH=－65.7kJ·mol－1，A不符合题意； B. 由图可知，能垒最高的为[46.9－(－131.4)]kJ·mol－1=178.3kJ·mol－1，因此决速步骤的能垒为178.3kJ·mol－1，B不符合题意； C. 由图可知，该反应中，催化剂并未参与反应，C不符合题意； D. TS3能垒为[50.4－(－148)]kJ·mol－1=65.2kJ·mol－1，TS5的能垒为[37.4－(－15.2)]kJ·mol－1=52.6kJ·mol－1，因此TS3的能量更高，则TS3的反应速率更慢，D符合题意； 故答案为： D 【分析】A、根据图中确定反应物和生成物，以及反应热，从而得出反应的热化学方程式； B、根据反应过程中的能量变化确定最高能垒的能量； C、该反应中，催化剂不参与反应； D、比较TS3、TS5的能垒高低，从而确定反应速率的大小； 9．【答案】C 【解析】【解答】A.CO2生成COOH为还原反应，CO生成CHO为还原反应，CHO生成CH2O为还原反应，CH2O生成CH3O为还原反应，CH3O生成CH3OH为还原反应，因此CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的，选项正确，A不符合题意； B.由反应原理图可知，催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含CHO微粒，因此催化剂Cu结合含氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒，选项正确，B不符合题意； C.该催化过程中发生化学反应，任何化学反应过程中都伴随着化学键的断裂与形成，选项错误，C符合题意； D.CHO和H生成CH2O，需要Cu2O做催化剂，可以调节控制反应条件获得甲醛等有机物，选项正确，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】此题是对化学反应原理的考查，解答此类题型时，应结合图示过程分析反应原理，再结合选项进行分析。 10．【答案】C 【解析】【解答】A．发生化学反应的碰撞是有效碰撞，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，故A不符合题意； B．活化分子之间的碰撞必须有合适的取向才是有效碰撞，故B不符合题意； C．增大反应物浓度，可以增大单位体积内活化分子数，不能增大活化分子百分数，故C符合题意； D．加入适宜催化剂，降低反应的活化能，可以增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.只有发生有效碰撞才能发生化学反应； B.只有活化分子间有合适的取向、发生的碰撞才能是有效碰撞； D.催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，加快反应速率。 11．【答案】A 【解析】【解答】A．由题干图示可知，FeO+为中间产物，而Fe+在反应前后没有发生改变，在该反应过程中作催化剂，A符合题意； B．①N2O+Fe+═N2+FeO+(慢)中N、Fe的化合价发生改变；②FeO++CO═CO2+Fe+(快)中Fe、C的化合价发生改变，故①②都是氧化还原反应，B不符合题意； C．由题干图示可知，两步反应均为反应物总能量高于生成物总能量，故均为放热反应，总反应的化学反应速率由慢反应即反应①决定，C不符合题意； D．由题干图示可知，Fe+为催化剂，故能使反应的活化能减小，增大反应速率，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A．Fe+作催化剂； B．反应①、②均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应； C．总反应由反应慢的决定； D．Fe+作催化剂，使反应的活化能减小。 12．【答案】A 【解析】【解答】A．根据分析：维持空气的进气量不变，只调大燃料的进气量，可以使燃料充分燃烧，且利用率大，A符合题意； B．根据分析可知：维持燃料的进气量不变，只调大空气的进气量，天然气的耗氧量更小，故空气过量较多时将带走大量的热量，B不合题意； C．同时调大空气的进气量和燃料的进气量，将使燃烧太旺盛，温度过高，而且比例不协调也不能使燃料充分利用，C不合题意； D．同时调小空气的进气量和燃料的进气量，将使燃烧不充分，也是比例的问题，影响燃料利用率，D不合题意； 故答案为：A。 【分析】根据反应方程式：C3H8+5O2 3CO2+4H2O，CH4+2O2 CO2+2H2O，可知将烧液化石油气（主要成分为C3H8）的传统灶具改造为烧天然气的灶具，耗氧量减小了，故要么调小进空气的量，要么调大进燃料的量，或者二者同时进行。 13．【答案】B 【解析】【解答】A．由于CO参与，易使催化剂中毒，所以必须除去原料气中CO，故A不符合题意； B．该反应是气体体积缩小的放热反应，故促进反应向正反应方向进行，应选择低温加压，但不是压强越大越好，故B符合题意； C．要使吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，只要使平衡向逆反应方向移动即可，逆反应方向为气体体积增大的吸热反应，所以在高温低压下使平衡逆移，故C不符合题意； D．合成氨工业中，是为了提高N2和H2的利用率，采用循环操作，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.CO会使催化剂中毒； C.升高温度平衡向吸热方向移动，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动； D.采用循环操作可提高N2和H2的利用率。 14．【答案】D 【解析】【解答】A．牛奶放在冰箱中冷藏，降低了温度，反应速率降低，A不符合题意； B．使用加酶洗衣粉洗涤衣物，相当于使用了催化剂，加快反应速率，B不符合题意； C．汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂是为了防止橡胶老化，延长寿命，降低了反应速率，C不符合题意； D．工业合成氨时，及时将氨气液化分离，是降低生成物浓度，使平衡正向进行，与速率无关，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.降低温度可以减缓反应速率； B.加酶洗衣粉加快去污； C.橡胶轮胎中要添加抑制剂，可减缓氧化速率； D.合成氨时，及时将氨气分离，利于平衡正向移动与反应速率无关。 15．【答案】C 【解析】【解答】由图可知，该反应速率先增大后减小，该反应为放热反应，放出热量，温度升高，则反应速率加快，后来盐酸浓度减小，则反应速率逐渐减小，即前一阶段温度对反应速率的影响其主要作用，后一阶段浓度对反应速率的影响起主要作用。因Cl－不参加反应，Cl－的浓度增大或减小都不影响化学反应速率，且该反应中Cl－的浓度可视为不变，另外镁条的表面积会影响反应速率，但在该反应中不是主要因素，即影响因素主要为①③， 故答案为：C。 【分析】由图可知，该反应速率先增大后减小，结合温度、浓度对反应速率的影响解答。 16．【答案】A 【解析】【解答】A．根据平均反应速率的计算公式 可知，2-4min反应速率最大，故A符合题意； B.0-4min温度对反应速率起主要作用，故B不符合题意； C．将锌粒改为锌粉，增大接触面积，可加快反应速率，加快产生H2的反应速率，故C不符合题意； D．反应前4min内生成H2的平均速率 ，故 D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.根据图像找出氢气浓度的变化量，即可判断 B.由图象可知，反应4min前曲线斜率大 C.接触面积增大，速率加快 D.根据图像找出氢气的变化量即可计算速率 17．【答案】A 【解析】【解答】A.0～15s内c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L，HI变化的物质的量浓度为0.03mol·L－1，根据化学反应速率的数学表达式，v(HI)==0.002mol/(L·s)，故A符合题意； B．浓度降低，化学反应速率减缓，c(HI)由0.07mol·L－1降到0.04mol·L－1，HI表示的化学反应速率小于0.002mol/(L·s)，因此所用时间大于15s，故B不符合题意； C．升高温度，正逆反应速率都增大，故C不符合题意； D．该反应是气体物质的量不变的反应，减小反应体系的体积，压强增大，化学反应速率加快，当反应平衡不移动，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.依据计算； B．浓度降低，化学反应速率减小； C．升高温度，正逆反应速率都增大； D．对于气体物质的量不变的反应，压强改变，平衡不移动。 18．【答案】D 【解析】【解答】A．化学反应进行的快慢程度由参加反应的物质本身的性质决定，即内因是化学反应速率的决定性因素，在内因相同的情况下外因也起一定的作用，A不符合题意； B．根据图示可知：在反应开始时v正最大，v逆为0，反应从正向开始，经一段时间后到t1时刻达到平衡状态。后来在t2时刻改变条件，v逆不变，v正突然增大，显然改变的外界条件是增大了反应物的浓度。若是增大H2的浓度，则达到新平衡时H2的转化率减少；若是增大I2的浓度，则H2的转化率增大；到t3时刻反应达到平衡状态；在t4时刻改变外界条件后，v逆、v正都增大，且增大后仍然相同，化学平衡不移动，故不能确定是否是在t1~t2时H2的转化率最大，B不符合题意； C．根据选项B分析可知改变的外界条件是增大反应物的浓度，弱酸升高温度，则v正、v逆都增大，与图象不吻合，C不符合题意； D．在t4时改变外界条件使v正、v逆都增大，且v正=v逆，由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，所以采取的措施可以是增大压强，也可能是使用了合适的催化剂，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】化学反应进行的快慢程度由参加反应的物质本身的性质决定，依据影响反应速率和化学平衡的因素分析； 19．【答案】C 【解析】【解答】A．实验①中，，故A不符合题意； B．由实验①②可知，越大，褪色时间越短，反应速率越快，故B不符合题意； C．实验①③相等，越大，褪色时间越长，但不能说明反应速率慢，故C符合题意； D．实验①④中、相等，越大褪色时间越短，反应速率越快，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同；根据计算反应速率；反应物的浓度越大，反应速率越快。 20．【答案】A 【解析】【解答】H2O2分解对比实验时，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化，可知生成氧气的体积相同，且①对应的时间短，只有图A符合。 故答案为：A。 【分析】催化剂可加快反应速率，不影响平衡移动，则H2O2分解对比实验时，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化，可知生成氧气的体积相同，且①对应的时间短，以此来解答。 21．【答案】（1）NO(g)+O3(g)＝NO2(g)+O2(g) ΔH=−200.9kJ·mol−1；<；SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其他条件不变时SO2与O3的反应速率慢 （2）4NO+3+4OH－＝4+3Cl－+2H2O或4NO+3+2H2O＝4+4H++3Cl－；SO2能溶于水，在水中浓度大，反应速率快，而NO难溶于水；SO2反应后使溶液pH降低，ORP值增大，氧化能力增强，NO去除率升高 【解析】【解答】（1）①根据图象可知NO与O3反应生成NO2和O2，放出204.1kJ－3.2kJ＝200.9kJ，因此热化学方程式为NO(g)+O3(g)＝NO2(g)+O2(g) ΔH=−200.9kJ·mol−1。 ②在相同条件下，O3与SO2反应活化能大于O3与NO反应的活化能，所以O3与SO2反应的速率＜O3与NO的反应速率。 ③由于SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多，其他条件不变时SO2与O3的反应速率慢，因此其他条件不变时，即使增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响。 （2）①根据电子得失守恒、电荷守恒以及原子守恒可知溶液中NO与反应生成和Cl-的离子方程式为4NO+3+4OH－＝4+3Cl－+2H2O或4NO+3+2H2O＝4+4H++3Cl－。 ②由于SO2能溶于水，在水中浓度大，反应速率快，而NO难溶于水，所以刚开始，工厂烟气处理，SO2处理速率明显快于NO。 ③由于SO2反应后使溶液pH降低，ORP值增大，氧化能力增强，NO去除率升高，所以烟气中含有少量SO2，NO的脱除率比不含SO2的烟气高。 【分析】（1）①热化学方程式能表示反应的热效应，反应的热效应与物质的状态、物质的量有关； ②依据反应的活化能越高，反应速率越慢，反应进行的程度越小； ③同②分析； （2）①根据反应物和产物的化学式，利用电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒书写； ②依据影响反应速率的因素分析； ③根据影响化学平衡移动的因素分析。 22．【答案】（1） （2）A （3）D （4） （5）； 【解析】【解答】（1）实验①中20～40min，△c（NH3）=（2.00-1.60）×10-3mol•L-1=4.00×10-4mol•L-1，v（NH3）== 。 （2）A.适当提高反应的温度，可以提高反应速率，正确； B.恒温恒压充入He(g)，容器体积增大，各物质的浓度减小，降低了反应速率，错误； C.缩小容器的体积，相当于加压，对比实验①②，实验①相对于实验②为增大压强，但0～20min、20min～40min ，△c（NH3）均相同，反应速率不变，错误； D.恒温恒容充入He(g)使压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变，错误； 答案为：A （3）A.根据表格信息，实验①中，0～20min、20min～40min ，△c（NH3）均为4.00×10-4mol/L，则H2的反应速率：0～20min等于20～40min，错误； B.该反应为可逆反应，实验②中x数值不可能为0，错误； C.实验①②中0～20min、20min～40min ，△c（NH3）均为4.00×10-4mol/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②中的2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，错误； D.结合①②③的数据，催化剂表面积越大，反应速率越快，则相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，正确。 答案为：D （4）根据题干信息可知，2molNH3（g）完全反应生成1mol N2（g） 和3mol H2的能量变化为391×2×3-946+436×3=92kJ，该反应为吸热反应，断裂2molNH3（g）需吸收391×2×3kJ=2346kJ的能量，生成1mol N2（g） 和3mol H2需释放的能量为946+436×3=2254kJ，所以该反应过程中体系的能量变化图为 。 （5）①由分析可知，A为NH4Cl。 ②由分析可知，氮气通入极为正极，其电极反应式为 。 【分析】（1）根据v=进行分析，注意单位统一。 （2）影响反应速率的因素主要有：温度、浓度、压强、催化剂等。 （3）A.根据表格信息，实验①中，0～20min、20min～40min ，△c（NH3）相同，则这两个时间段内v(H2)相同。 B.该反应为可逆反应。 C.实验①②中0～20min、20min～40min ，△c（NH3）均为4.00×10-4mol/L，60min时，实验②中反应达到平衡状态，而实验①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。 D.催化剂表面积越大，反应速率越快。 （4）△H=反应物总键能-生成物总键能=生成物总能量-反应物总能量，断键吸热，成键放热。 （5）该装置为原电池，以N2(g)和H2(g)为反应物，则氮气通入极为正极，N2与H2反应生成NH3，NH3与HCl反应生成NH4Cl。 23．【答案】（1）2.3 mol；3 mol （2）1；4；2；3 （3）0.05 mol·L-1·min-1 【解析】【解答】（1）由表中数据可知，2min末与3min末Z的物质的量不变，2min末达到平衡状态，且X的物质的量增加、Z的物质的量减小，2 min内v(Q)=0.075 mol•L-1•min-1，转化的Q为∆n(Q)= v∙∆t=0.075 mol•L-1•min-1×2min×2L=0.3mol，起始时n(Q)=2.7mol+0.3mol=3mol ，=0.5，可知n：p=2：1，则∆n(Y)=0.4mol，起始时n(Y)=2.7mol-0.4mol=2.3mol，故答案为：2.3 mol；3 mol； （2）转化量分别为∆n(X)=0.1mol、∆n(Y)=0.4mol、∆n(Z)=0.2mol、∆n(Q)=0.3mol，转化量之比等于化学计量数之比，则m：n：p：q=1：4：2：3，即化学计量数分别为1、4、2、3，故答案为：1；4；2；3； （3）用Z表示2min内的反应速率为，故答案为：0.05 mol·L-1·min-1。 【分析】（1）分析表中数据min末与3min末Z的物质的量不变，2min末达到平衡状态； （2）转化量分别为∆n(X)=0.1mol、∆n(Y)=0.4mol、∆n(Z)=0.2mol、∆n(Q)=0.3mol，转化量之比等于化学计量数之比，则m：n：p：q=1：4：2：3。 24．【答案】（1）；a；CO(NH2)2的水解程度增大，氨气的浓度增大或活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加 （2）A；B；D；E （3）O2含量较高，燃油能充分燃烧，产物中的CO、HC的量较少，被还原的NOx的量减少；O2量增多，与N2反应生成的NOx量增多 【解析】【解答】(1)①尿素［CO(NH2)2]在一定条件下可以直接还原NO生成N2，尿素中N由-3价到产物中0价，1个尿素分子降低6个价位，NO到氮气N由+2价到0价，1分子NO降低2个价位，根据化合价升降总数相等可知CO(NH2)2与NO的系数比为：1：3，结合元素守恒配平得： ，故答案为： ； ②相同温度条件下，投料比越大NO的转化率越大，由图可知相同温度时a对应的转化率大，则a的投料比大，当200℃<T<450℃时，反应未达平衡状态，随着温度的升高，活化分子的百分数增大，活化分子间有效碰撞的次数增加，反应速率加快，同时温度升高也能促进尿素的水解，氨气的浓度增大速率加快，故答案为：a；CO(NH2)2的水解程度增大，氨气的浓度增大或活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加； (2)A.由基元反应图示可知，NO被催化剂吸附后才能转成N原子或N2O，进而转变成氮气，故在催化剂表面NO的吸附并解离是反应发生的先决条件，故A正确； B.在催化剂表面CO2的及时脱附有利于与NO在催化剂表面向解离的方向进行反应，故B正确； C.由图3可知，当温度超过625K时， 的生成速率基本不变，而 生成速率明显增大， 的生成主要是由NO解离的N原子直接结合生成，故C不正确； D.由图3可知，当温度低于530K时，氮气的生成速率为0，即没有氮气生成，而N2O的生成速率增加，可知发生的主要反应为2NO+CO=N2O+CO2，故D正确； E.低温下高效的催化剂更有利于汽车尾气转化成无污染的氮气，是有实际意义的研究方向，故E正确； (3)由图4可知，当空燃比>15时，NOx转化率降低，但CO、HC的转化率并未减小，可知CO、HC与其他物质仍在反应，结合CO和碳氢化合物能与氧气反应可判断，可能是与空气中的氧气反应导致，同时氧气的量增加，与N2反应生成的NOx量增多，导致NOx转化率下降，故答案为：O2含量较高，燃油能充分燃烧，产物中的CO、HC的量较少，被还原的NOx的量减少；O2量增多，与N2反应生成的NOx量增多； 【分析】（1）①根据反应物和生成物即可写出方程式② 尿素的量对一氧化氮的转化率有影响 ，温度影响尿素的水解，且温度升高，分子运动的快 （2）①催化剂的作用机理的考查②根据图示确定不同温度下反应的发生 （3）空气中有大量的氧气和氮气水对实验产生了影响 25．【答案】（1）＞；＜ （2）a=Ec-Ec′ （3）无 （4）CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=(++2c)kJ·mol-1 （5）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183kJ·mol-1 （6）C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411kJ·mol-1 【解析】【解答】（1）由图可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能练，因此该反应为放热反应，其ΔH<0。由于反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和，因此反应物的总键能小于生成物的总键能。 （2）由图可知，a=Ec-E′c。 （3）催化剂可降低反应所需的活化能，但不能改变反应物和生成物所具有的能量，因此加入催化剂，对反应的ΔH没有影响。 （4）CH3OH(l)燃烧的化学方程式为：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)，根据盖斯定律可得，该反应的反应热 。 （5）H2在Cl2中燃烧的化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，该反应的反应热ΔH=436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1=－183kJ·mol－1。所以该反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－183kJ·mol－1。 （6）C2H4(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的化学方程式为：C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)。由于0.5molC2H4(g)燃烧放出的热量为705.5kJ，因此1molC2H4(g)燃烧放出的热量为705.5kJ×2=1411kJ，因此反应热ΔH=－1411kJ·mol－1。故C2H4(g)燃烧热的热化学方程式为：C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－1411kJ·mol－1。 【分析】（1）根据图示能量变化确定反应物和生成物总能量的相对大小，从而确定反应的热效应；进而得出物质总键能的相对大小。 （2）图中a的值为Ec和E′c的差值。 （3）催化剂可降低反应所需的活化能，但不影响反应热。 （4）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。先写出CH3OH(l)燃烧的化学方程式，再结合盖斯定律计算反应热，从而得出反应的热化学方程式。 （5）反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，据此计算反应热，从而写出热化学方程式。 （6）写出C2H4(g)燃烧的化学方程式，结合0.5molC2H4(g)燃烧放出的热量计算反应热，从而得出热化学方程式。 学科网（北京）股份有限公司 $$