专题03 化学反应速率(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲(苏教版2019)
2024-12-11
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2份
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27页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 化学反应速率 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.98 MB |
| 发布时间 | 2024-12-11 |
| 更新时间 | 2024-12-12 |
| 作者 | 专心致志 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49249257.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 化学反应速率
考点01 化学反应速率的概念及表示方法
考点02 化学反应速率的测定
考点03 影响化学反应速率的因素
考点04 活化能
▉考点01 化学反应速率的概念及表示方法
1.化学反应速率的概念及其数学表达式
(1)概念。
化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。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)数学表达式为v=或v=。
(3)单位常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1表示。
2.同一反应中不同物质的化学反应速率的表示
对任意一个化学反应mA+nB===pY+qZ,反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z),则反应速率分别表示为v(A)=,v(B)=,v(Y)=,v(Z)=。
同一时间内,各物质浓度变化量之比等于化学方程式计量数之比,即Δc(A):Δc(B):Δc(Y):Δc(Z)=m:n:p:q,所以v(A):v(B):v(Y):v(Z)=m:n:p:q。
3.化学反应速率的计算
(1)进行化学反应速率计算的依据。
①利用反应速率的定义式v=求算;
②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。
(2)进行化学反应速率计算的常用方法——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计算。
例如,对于反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)。起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1。反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)
a b 0 0
x
a-x b-
则v(A)= mol·(L·s)-1,v(B)= mol·(L·s)-1,v(C)= mol·(L·s)-1,v(D)= mol·(L·s)-1。
(3)进行化学反应速率的计算时,需注意以下量的关系
①对反应物:c起始-c转化=c某时刻;
②对生成物:c起始+c转化=c某时刻;
③转化率:α=×100%。
4.化学反应速率的大小比较
(1)归一法。
依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将同一反应中的用不同物质表示的反应速率,转化成用同一种物质表示的反应速率,然后直接依据数值进行比较。
(2)比值法。
用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。例如:对于反应mA+nBpC+qD,若v(A)/m>v(B)/n,则反应速率A>B。
▉考点02 化学反应速率的测定
1.测定原理
根据化学反应速率表达式,实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。
2.测定方法
(1)利用能够直接观察的某些性质测定,如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率,或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
(2)利用科学仪器测量出的性质进行测定,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
(3)在溶液中进行的反应,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。
3.测量化学反应速率时,常采用的方法
(1)对于有气体生成的反应:可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。
(2)对于有固体参加的反应,可测定一段时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸碱参与的反应,可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
(4)对于有颜色变化的反应,可测定溶液变色所需时间。
(5)对于有沉淀生成的反应,可测定溶液变浑浊所需的时间。
▉考点03 影响化学反应速率的因素
内因
在相同条件下,反应速率首先是由反应物自身的性质决定的。
一、浓度对化学反应速率的影响
浓度对化学反应速率的影响
其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物的浓度,反应速率减小
二、压强对化学反应速率的影响
1.研究对象——气体模型的理解
对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比。对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,反应物浓度增大,化学反应速率增大。
2.微观解释
增大压强→气体体积减小→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几率增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
三、温度对化学反应速率的影响
1.影响规律:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。经验规律,一般温度每升高10 K,反应速率可增加2~4倍。
2.微观解释
反之,反应速率减小。
四、催化剂对反应速率的影响
1.影响规律:当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率增大。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用,都能加快H2O2的分解速率。
2.用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大
(1)过渡状态理论简介:反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示:Ea是正反应的活化能,E′a 是逆反应的活化能。
(2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释:
使用催化剂→改变了反应的路径(如图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→反应速率加快。
▉考点04 活化能
1.有效碰撞理论
(1)基元反应:大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2+I2的2个基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理:先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程,反应历程又称反应机理。
(3)基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞,但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
(4)有效碰撞
概念:能够发生化学反应的碰撞。
条件:具有足够的能量;具有合适的取向。
与反应速率的关系:有效碰撞的频率越高,则反应速率越快。
(5)活化能和活化分子
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能: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。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2.基元反应发生经历的过程
3.有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度: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;反之,反应速率减小。
(2)压强:增大压强→气体体积缩小→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;反之,反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度:微观解释:升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(4)催化剂:使用催化剂→改变了反应的历程(如下图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
1.(24-25高二上·北京·期中)下列措施是为了增大化学反应速率的是
A.将食物放进冰箱避免变质
B.用锌粒代替镁条制备氢气
C.自行车车架镀漆避免生锈
D.工业合成氨时加入铁触媒作催化剂
2.(24-25高二上·浙江台州·期中)下列影响速率的因素中,既可以增大单位体积活化分子数,又可以增大活化分子百分比的是
①升高温度 ②增大压强 ③加入催化剂 ④增大反应物浓度
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.①③
3.(24-25高二上·广东汕头·期中)反应在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入使体系压强增大
④保持压强不变,充入使容器体积变大
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
4.(24-25高二上·广西百色·期中)一定温度下,在某密闭容器中发生反应:,若内由降到,则下列说法正确的是
A.减小反应体系的容积,化学反应速率加快
B.由降到所需的反应时间小于
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.内用表示的平均反应速率为
5.(24-25高二上·河北石家庄·阶段练习)升高温度时,化学反应速率加快,主要是由于
A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多,化学反应速率加快
B.该化学反应的过程是放热的
C.该化学反应的过程是吸热的
D.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
7.(24-25高二上·广西·期中)反应实际上是经过了两步反应完成的:①(慢);②(快)。下列说法错误的是
A.的寿命较短 B.步骤②需要吸收能量
C.HI分解过程包含两个基元反应 D.该反应属于分解反应
8.(24-25高二上·江西南昌·阶段练习)下列操作规范且能达到实验目的的是
A
B
测定中和热
探究反应物浓度对化学反应速率的影响
C
D
测定锌和稀硫酸反应的速率
比较Cu2+、Fe3+对反应速率的影响
9.(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知反应(X、Y、Z、W均为气体)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. B.
C. D.
10.(24-25高二上·北京·期中)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
B.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应
C.与在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出的速率比后者大
11.(24-25高二上·北京·期中)下列关于催化剂的说法中正确的是
A.催化剂能使不反应的物质发生反应
B.温度越高,催化剂的催化效果越好
C.催化剂能使反应体系的活化能降低,增大反应平衡转化率
D.催化剂能使反应体系的活化分子百分数增大,增大反应速率
12.(24-25高二上·贵州·期中)我国向国际社会承诺2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。将转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。催化加氢合成总反应为,下列不能加快反应速率的措施是
A.增加的浓度
B.保持体积不变,充入,使体系压强增大
C.将容器的体积缩小一半
D.升高温度
13.(24-25高二上·湖南·期中)甲醇和亚硫酰氯的反应过程分为反应①和反应②,其各自的反应历程如图所示,下列有关结论错误的是
A.反应①属于放热反应
B.反应②中既有极性键的断裂,又有非极性键的形成
C.反应①中分子有效碰撞几率最大的是第二步
D.该反应的总方程式为
14.(24-25高二上·广东深圳·期中)在含、和的溶液中,发生反应:,其反应进程中的能量变化如下,下列有关该反应的说法正确的是
A.步骤①的热化学方程为:
B.决速步骤为第②步
C.该总反应为放热反应
D.可以使反应物分子中活化分子百分数增大
15.(24-25高二上·上海·期中)现有反应。完成下列填空。
(1)增加C的量, (选填“能”或“不能”)加快反应速率,理由是 。
(2)在恒温恒容条件下充入氦气,反应速率 (选填“增大”或“减小”或“不变”),原因是 。
(3)在恒温恒压条件下充入氦气,反应速率 (选填“增大”或“减小”或“不变”),原因是 。
16.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)阅读下列资料,完成下面小题。
合成氨技术是20世纪人类最伟大的成就之一,它关乎到世界化工发展和粮食安全。工业上合成氨的热化学方程式为:
(1)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 。
A. B.
C. D.
(2)下列有关合成氨反应的说法不正确的是 。
A.和具有的总能量小于具有的总能量
B.氮气和氢气的反应活化能很大,需要外界提供能量才可能发生反应
C.恒温恒容密闭容器中充入和,充分反应后放出热量小于
D.温度升高,反应物的活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率增大
(3)我国科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系,实现了氨的低温催化合成,其原理示意如下:
下列分析不合理的是 。
A.状态Ⅰ为N2吸附并发生解离,键发生断裂并吸收能量
B.状态Ⅲ反应的方程式为
C.“TM-LH”能降低合成氨反应的,从而提高化学反应速率
D.合成NH3总反应的原子利用率是100%
17.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)I.欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。
(1)加入粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为 (从大到小)。
Ⅱ.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/
浓度
稀硫酸
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(2)该实验①、②可探究 对反应速率的影响,因此是 。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V4= , 。
18.(24-25高二上·浙江·期中)目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成和。为研究如何增大该化学反应的速率,某课题组进行了以下实验探究。
【提出问题】在其他条件不变的情况下,温度或催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)如何影响汽车尾气的转化速率?
【查阅资料】使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(1)【实验设计】请填写下表中的空白。
编号
t/℃
催化剂的比表面积/(m·g)
Ⅰ
280
80.0
Ⅱ
12.0
Ⅲ
360
80.0
【图像分析与结论】
三组实验中CO的浓度随时间的变化如图所示。
(2)写出该反应的化学方程式 。
(3)第Ⅰ组实验中,达到平衡时NO的浓度为
(4)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将 (填“增大”“减小”或“无影响”)。
(5)由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是 。
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专题03 化学反应速率
考点01 化学反应速率的概念及表示方法
考点02 化学反应速率的测定
考点03 影响化学反应速率的因素
考点04 活化能
▉考点01 化学反应速率的概念及表示方法
1.化学反应速率的概念及其数学表达式
(1)概念。
化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。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)数学表达式为v=或v=。
(3)单位常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1表示。
2.同一反应中不同物质的化学反应速率的表示
对任意一个化学反应mA+nB===pY+qZ,反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z),则反应速率分别表示为v(A)=,v(B)=,v(Y)=,v(Z)=。
同一时间内,各物质浓度变化量之比等于化学方程式计量数之比,即Δc(A):Δc(B):Δc(Y):Δc(Z)=m:n:p:q,所以v(A):v(B):v(Y):v(Z)=m:n:p:q。
3.化学反应速率的计算
(1)进行化学反应速率计算的依据。
①利用反应速率的定义式v=求算;
②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。
(2)进行化学反应速率计算的常用方法——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计算。
例如,对于反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)。起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1。反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)
a b 0 0
x
a-x b-
则v(A)= mol·(L·s)-1,v(B)= mol·(L·s)-1,v(C)= mol·(L·s)-1,v(D)= mol·(L·s)-1。
(3)进行化学反应速率的计算时,需注意以下量的关系
①对反应物:c起始-c转化=c某时刻;
②对生成物:c起始+c转化=c某时刻;
③转化率:α=×100%。
4.化学反应速率的大小比较
(1)归一法。
依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将同一反应中的用不同物质表示的反应速率,转化成用同一种物质表示的反应速率,然后直接依据数值进行比较。
(2)比值法。
用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。例如:对于反应mA+nBpC+qD,若v(A)/m>v(B)/n,则反应速率A>B。
▉考点02 化学反应速率的测定
1.测定原理
根据化学反应速率表达式,实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。
2.测定方法
(1)利用能够直接观察的某些性质测定,如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率,或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
(2)利用科学仪器测量出的性质进行测定,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
(3)在溶液中进行的反应,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。
3.测量化学反应速率时,常采用的方法
(1)对于有气体生成的反应:可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。
(2)对于有固体参加的反应,可测定一段时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸碱参与的反应,可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
(4)对于有颜色变化的反应,可测定溶液变色所需时间。
(5)对于有沉淀生成的反应,可测定溶液变浑浊所需的时间。
▉考点03 影响化学反应速率的因素
内因
在相同条件下,反应速率首先是由反应物自身的性质决定的。
一、浓度对化学反应速率的影响
浓度对化学反应速率的影响
其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物的浓度,反应速率减小
二、压强对化学反应速率的影响
1.研究对象——气体模型的理解
对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比。对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,反应物浓度增大,化学反应速率增大。
2.微观解释
增大压强→气体体积减小→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几率增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
三、温度对化学反应速率的影响
1.影响规律:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。经验规律,一般温度每升高10 K,反应速率可增加2~4倍。
2.微观解释
反之,反应速率减小。
四、催化剂对反应速率的影响
1.影响规律:当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率增大。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用,都能加快H2O2的分解速率。
2.用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大
(1)过渡状态理论简介:反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示:Ea是正反应的活化能,E′a 是逆反应的活化能。
(2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释:
使用催化剂→改变了反应的路径(如图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→反应速率加快。
▉考点04 活化能
1.有效碰撞理论
(1)基元反应:大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2+I2的2个基元反应为2HI―→H2+2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理:先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程,反应历程又称反应机理。
(3)基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞,但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
(4)有效碰撞
概念:能够发生化学反应的碰撞。
条件:具有足够的能量;具有合适的取向。
与反应速率的关系:有效碰撞的频率越高,则反应速率越快。
(5)活化能和活化分子
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能: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。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2.基元反应发生经历的过程
3.有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度: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;反之,反应速率减小。
(2)压强:增大压强→气体体积缩小→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;反之,反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度:微观解释:升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。
(4)催化剂:使用催化剂→改变了反应的历程(如下图),反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
1.(24-25高二上·北京·期中)下列措施是为了增大化学反应速率的是
A.将食物放进冰箱避免变质
B.用锌粒代替镁条制备氢气
C.自行车车架镀漆避免生锈
D.工业合成氨时加入铁触媒作催化剂
【答案】D
【解析】A.将食物放进冰箱,环境温度降低,降低食物变质的速率,A错误;
B.用锌粒代替镁粉制备氢气,锌的活泼性小于镁,化学反应速率降低,B错误;
C.自行车车架镀漆,降低自行车车架生锈的速率,C错误;
D.工业合成氨时加入催化剂,增大化学反应速率,D正确;
故选:D。
2.(24-25高二上·浙江台州·期中)下列影响速率的因素中,既可以增大单位体积活化分子数,又可以增大活化分子百分比的是
①升高温度 ②增大压强 ③加入催化剂 ④增大反应物浓度
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.①③
【答案】D
【解析】①升高温度,给体系提供了能量,因此增大了单位体积的活化分子数,也提高了活化分子的百分数,有效碰撞几率增大,会加快反应速率,故①符合题意;
②对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,有效碰撞几率增大,从而提高反应速率,但活化分子百分比没有发生变化,故②不符合题意;
③加入催化剂可以降低活化能,因此增大了单位体积的活化分子数,活化分子百分比也增大,有效碰撞几率增大,可以加快反应速率,故③符合题意;
④增大反应物浓度,可以提高单位体积内分子总数,活化分子百分比不变,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增大,从而提高反应速率,故④不符合题意;
因此符合题意的为①③,
故答案选D。
3.(24-25高二上·广东汕头·期中)反应在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入使体系压强增大
④保持压强不变,充入使容器体积变大
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【答案】B
【解析】①C为固体,增加C固体的量,反应速率不变,①符合题意;
②将容器的体积缩小一半,气体压强增大,反应速率加快,②不符合题意;
③保持体积不变,充入不参与反应的氮气使体系压强增大,参与反应的体系中气体的浓度不变,反应速率不变,③符合题意;
④保持压强不变,充入不参与反应的氮气使容器体积变大,相当于减小气体压强,反应速率减慢,④不符合题意;
①③符合题意,故选B。
4.(24-25高二上·广西百色·期中)一定温度下,在某密闭容器中发生反应:,若内由降到,则下列说法正确的是
A.减小反应体系的容积,化学反应速率加快
B.由降到所需的反应时间小于
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.内用表示的平均反应速率为
【答案】A
【解析】A. 减小体系的体积相当于增大各物质的浓度,反应速率加快,A正确;
B.内由降到,,如果按照此反应速率,c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间,但随浓度降低,反应速率变慢,因此c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间大于10s,B错误;
C.升高温度,反应速率加快,因此正反应与逆反应速率都加快,C错误;
D.内由降到,,根据关系式,,D错误;
答案选A。
5.(24-25高二上·河北石家庄·阶段练习)升高温度时,化学反应速率加快,主要是由于
A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多,化学反应速率加快
B.该化学反应的过程是放热的
C.该化学反应的过程是吸热的
D.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
【答案】D
【解析】升高温度时,化学反应速率加快是因为升高温度,反应物分子的能量增加,活化分子数目和百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,与该反应为吸热反应或放热反应无关,故选D。
6.(24-25高二上·江苏南通·期中)关于合成氨反应:,下列说法正确的是
A.增加的浓度能加快反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂不影响反应速率
D.若反应在密闭容器中进行,和能100%转化为
【答案】A
【解析】A.反应物的浓度增大,反应速率增大,增加的浓度能加快反应速率,A正确;
B.升高温度能增大反应速率,则降低温度减小反应速率,B错误;
C.通常,使用催化剂能加快反应速率,C错误;
D.该反应为可逆反应,若反应在密闭容器中进行,和不可能100%转化为,D错误;
选A。
7.(24-25高二上·广西·期中)反应实际上是经过了两步反应完成的:①(慢);②(快)。下列说法错误的是
A.的寿命较短 B.步骤②需要吸收能量
C.HI分解过程包含两个基元反应 D.该反应属于分解反应
【答案】B
【解析】A.第一步为慢反应,第二步为快反应,则的消耗速率大于生成速率,因此的寿命较短,A正确;
B.步骤②形成化学键,需要释放能量,B错误;
C.上述反应①②都是基元反应,C正确;
D.该反应为一边多的反应,属于分解反应,D正确;
故选B。
8.(24-25高二上·江西南昌·阶段练习)下列操作规范且能达到实验目的的是
A
B
测定中和热
探究反应物浓度对化学反应速率的影响
C
D
测定锌和稀硫酸反应的速率
比较Cu2+、Fe3+对反应速率的影响
【答案】C
【解析】A.金属能传导热量,造成热量损失,应该选择玻璃搅拌器,故A不符合题意;
B.该组实验盐酸的浓度不同,所用的金属也不同,没有控制变量,无法探究反应物浓度对化学反应速率的影响,故B不符合题意;
C.分液漏斗中滴加稀硫酸,锌与稀硫酸反应产生氢气收集到注射器中,利用秒表测定收集气体体积来测定锌与稀硫酸反应的速率,能达到实验目的,故C符合题意;
D.阳离子、阴离子均不同,没有控制变量,故不能比较Cu2+、Fe3+对反应速率的影响,故D不符合题意;
故选C。
9.(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知反应(X、Y、Z、W均为气体)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. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,比较速率和系数的比值大小即可,比值越大,反应速度越大,以此分析;
【解析】A.,;
B.;
C.;
D.,;
对比可知反应速率最快的是D;
故答案选D。
10.(24-25高二上·北京·期中)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
B.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应
C.与在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出的速率比后者大
【答案】D
【解析】A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快,这是因为浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,是由于反应物浓度不同导致反应速率不同,而不是反应物本身性质(铜的性质)决定的,A不符合题意;
B.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应,是因为浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸氧化性较弱,这是由于反应物浓度不同导致反应情况不同,不是由铜本身性质决定反应是否发生,B不符合题意;
C.与在常温、常压下不反应,放电时可反应,这是因为反应条件(放电)改变了反应的活化能,使得反应能够进行,不是由与本身性质决定反应是否在常温常压下进行,C不符合题意;
D.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大。在这个实验中,镁和铁是反应物,盐酸浓度、反应温度、固体的接触面积等其他条件相同,反应速率不同是因为镁和铁本身的金属活动性不同,即反应物本身性质决定了反应速率,D符合题意;
故选D。
11.(24-25高二上·北京·期中)下列关于催化剂的说法中正确的是
A.催化剂能使不反应的物质发生反应
B.温度越高,催化剂的催化效果越好
C.催化剂能使反应体系的活化能降低,增大反应平衡转化率
D.催化剂能使反应体系的活化分子百分数增大,增大反应速率
【答案】D
【解析】A.催化剂不能改变反应发生的可能性,也就是不能使不发生的反应发生,也不能使能发生的反应不发生,A不正确;
B.催化剂的最佳催化活性通常有一定的温度范围,温度过高,催化剂可能减弱甚至丧失催化活性,B不正确;
C.催化剂能降低反应体系的活化能,但不能改变反应物的平衡转化率,C不正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,从而增大反应体系的活化分子百分数,加快反应速率,D正确;
故选D。
12.(24-25高二上·贵州·期中)我国向国际社会承诺2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。将转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。催化加氢合成总反应为,下列不能加快反应速率的措施是
A.增加的浓度
B.保持体积不变,充入,使体系压强增大
C.将容器的体积缩小一半
D.升高温度
【答案】B
【解析】A.增加的浓度,可加快反应速率,A不符合题意;
B.保持体积不变,充入,使体系压强增大,但反应物、生成物浓度均不变,化学反应速率不变,B符合题意;
C.将容器的体积缩小一半,则反应物、生成物浓度均变大,反应速率加快,C不符合题意;
D.升高温度,反应速率加快,D不符合题意;
故选B。
13.(24-25高二上·湖南·期中)甲醇和亚硫酰氯的反应过程分为反应①和反应②,其各自的反应历程如图所示,下列有关结论错误的是
A.反应①属于放热反应
B.反应②中既有极性键的断裂,又有非极性键的形成
C.反应①中分子有效碰撞几率最大的是第二步
D.该反应的总方程式为
【答案】B
【解析】A.如图,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A正确;
B.根据反应②物质变化可知,CH3OS(O)Cl中有极性键的断裂,生成CH3Cl和SO2,有极性键的形成,无非极性键的形成,B错误;
C.反应①的第一步活化能大,反应速率相对较慢,第二步活化能小,反应速率相对较快,有效碰撞几率较大,C正确;
D.根据反应①和反应②物质变化可知,总反应:,D正确;
答案选B。
14.(24-25高二上·广东深圳·期中)在含、和的溶液中,发生反应:,其反应进程中的能量变化如下,下列有关该反应的说法正确的是
A.步骤①的热化学方程为:
B.决速步骤为第②步
C.该总反应为放热反应
D.可以使反应物分子中活化分子百分数增大
【答案】C
【解析】A.由图可知,步骤①的反应物的总能量为E2kJ/mol、生成物的总能量为E3 kJ/mol,所以步骤①的热化学方程为:△H=(E3-E2) kJ/mol,故A错误;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应的决速步骤为慢反应,由图可知,步骤①的活化能大于步骤②,所以步骤①是慢反应,决速步是第①步,故B错误;
C.图中可见生成物的总能量小于反应物的总能量,总反应放热,∆H<0,故C正确;
D.由图可知,铁离子先消耗,后生成,是该反应的催化剂,催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,但亚铁离子为中间产物,不能改变活化分子百分数,故D错误;
故选C。
15.(24-25高二上·上海·期中)现有反应。完成下列填空。
(1)增加C的量, (选填“能”或“不能”)加快反应速率,理由是 。
(2)在恒温恒容条件下充入氦气,反应速率 (选填“增大”或“减小”或“不变”),原因是 。
(3)在恒温恒压条件下充入氦气,反应速率 (选填“增大”或“减小”或“不变”),原因是 。
【答案】(1)不能 固体的量与反应速率无关
(2)不变 恒温恒容下,惰性气体的量不影响反应物的浓度,故不改变化学反应速率
(3)减小 恒温恒压下,充入惰性气体,反应物的体积增大,浓度减小,故反应速率减小
【解析】(1)因为碳是固体,增加碳的量不影响化学反应速率;
(2)在恒温恒容条件下充入氦气,反应物浓度没有发生变化,化学反应速率不变;
(3)在恒温恒压条件下充入氦气,反应物的体积增大,浓度减小,故反应速率减小。
16.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)阅读下列资料,完成下面小题。
合成氨技术是20世纪人类最伟大的成就之一,它关乎到世界化工发展和粮食安全。工业上合成氨的热化学方程式为:
(1)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 。
A. B.
C. D.
(2)下列有关合成氨反应的说法不正确的是 。
A.和具有的总能量小于具有的总能量
B.氮气和氢气的反应活化能很大,需要外界提供能量才可能发生反应
C.恒温恒容密闭容器中充入和,充分反应后放出热量小于
D.温度升高,反应物的活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率增大
(3)我国科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系,实现了氨的低温催化合成,其原理示意如下:
下列分析不合理的是 。
A.状态Ⅰ为N2吸附并发生解离,键发生断裂并吸收能量
B.状态Ⅲ反应的方程式为
C.“TM-LH”能降低合成氨反应的,从而提高化学反应速率
D.合成NH3总反应的原子利用率是100%
【答案】(1)C
(2)A
(3)C
【解析】(1)由方程式可知,四种条件下氮气的反应速率分别为0.1 mol/(L·min)、0.2 mol/(L·min)×≈0.067 mol/(L·min)、0.005mol/(L·s) ×60min/s×=0.15mol/(L·min)、0.002mol/(L·s) ×60min/s==0.12mol/(L·min),则反应速率最快的为C,故选C;
(2)A.由热化学方程式可知,合成氨反应为放热反应,则和具有的总能量大于具有的总能量,故错误;
B.氮气和氢气的反应活化能很大,需要外界提供能量增大活化分子的百分数才可能发生反应,故正确;
C.该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,恒温恒容密闭容器中充入和,和不可能完全反应,所以充分反应后放出热量小于,故正确;
D.温度升高,反应物的活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率增大,故正确;
故选A;
(3)A.由图可知,状态Ⅰ发生的反应为氮气与TM-LiH反应得到TM-LiNH,反应中氮气分子的N≡N键发生断裂并吸收能量,故正确;
B.由图可知,状态Ⅲ发生的反应为,故正确;
C.催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但不能改变反应的焓变,故错误;
D.合成氨反应是原子利用率100%的化合反应,故正确;
故选C。
17.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)I.欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。
(1)加入粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为 (从大到小)。
Ⅱ.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/
浓度
稀硫酸
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(2)该实验①、②可探究 对反应速率的影响,因此是 。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V4= , 。
【答案】(1)D>C>B>A
(2)反应温度 10.0 10.0 6.0
【解析】(1)随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率也会减小,故反应速率快慢的顺序为D>C>B>A;
(2)由表格数据可知,实验①、②探究反应温度对反应速率的影响,由变量唯一化原则可知,实验①、②反应物的浓度应保持相同,所以硫代硫酸钠溶液的体积应相同,则V1为10.0;实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响,由变量唯一化原则可知,实验①、②的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变,所以V4= 10.0,V5=20.0−14.0=6.0。
18.(24-25高二上·浙江·期中)目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成和。为研究如何增大该化学反应的速率,某课题组进行了以下实验探究。
【提出问题】在其他条件不变的情况下,温度或催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)如何影响汽车尾气的转化速率?
【查阅资料】使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(1)【实验设计】请填写下表中的空白。
编号
t/℃
催化剂的比表面积/(m·g)
Ⅰ
280
80.0
Ⅱ
12.0
Ⅲ
360
80.0
【图像分析与结论】
三组实验中CO的浓度随时间的变化如图所示。
(2)写出该反应的化学方程式 。
(3)第Ⅰ组实验中,达到平衡时NO的浓度为
(4)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将 (填“增大”“减小”或“无影响”)。
(5)由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是 。
【答案】(1)280
(2)2NO+2CON2+2CO2
(3)3.50×10-3mol/L
(4)增大
(5)温度越高,尾气的转化速率越大
【解析】(1)本实验想要探究在其他条件不变的情况下,温度或催化剂的比表面积对汽车尾气转化速率的影响,应采用控制变量法,实验Ⅰ给出了NO、CO的初始浓度以及催化剂的比表面积,实验Ⅱ催化剂的比表面积与实验Ⅰ不同,因此其它的量需完全相同,通过实验Ⅰ和Ⅱ可探究催化剂的比表面积对汽车尾气的转化速率的影响,故实验Ⅱ中温度与实验Ⅰ相同为280℃,实验Ⅱ中浓度与实验Ⅰ相同,;实验Ⅲ的温度与实验Ⅰ不同,因此其它的量需完全相同,通过实验Ⅰ和Ⅲ可探究温度对汽车尾气的转化速率的影响;,故实验Ⅲ中浓度与实验Ⅰ相同,则实验Ⅲ中;
(2)NO和CO转化成和,反应方程式为:2NO+2CON2+2CO2;
(3)由以上分析可知起始时实验Ⅲ中,由图象可知,平衡时c(CO)= 1.00×10-3mol/L,则∆c(CO)= 4.00×10-3mol/L-1.00×10-3mol/L=3.00×10-3mol/L,根据2NO+2CON2+2CO2可知,∆c(NO)=∆c(CO)=3.00×10-3mol/L,平衡时c(NO)=6.50×10-3mol/L-3.00×10-3mol/L=3.50×10-3mol/L;
(4)由表格可知实验Ⅱ中催化剂的比表面积比实验Ⅰ大,由图象可知实验Ⅱ曲线的斜率较大,即反应速率快,因此增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大;
(5)根据分析,实验Ⅰ和Ⅲ探究温度对汽车尾气的转化速率的影响,由图象可知,实验Ⅲ的曲线斜率较大,反应速率快,因此温度越高,尾气的转化速率越大。
(
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