内容正文:
第三节 化学反应速率及影响因素
★[课程标准]
1.知道化学反应速率的表示方法及简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,
能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响.
2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响.并能运用温度、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、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择和优化.
3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响.
学生用书 P235
考点一 化学反应速率
一、化学反应速率
二、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
化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=
m∶n∶p∶q.
如一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)
2C(g).已知v(A)=0.6molL-1s-1,则v(B)
=0.2molL-1s-1,v(C)=0.4molL-1s-1.
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现
象就越明显 (×)
(2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速
率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率. (×)
(3)化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化
率和生成物的产率. (×)
(4)化学反应速率为0.8molL-1s-1指1s时
某物质的浓度为0.8molL-1 (×)
(5)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
(√)
(6)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内
反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应
速率. (×)
(7)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度
的减少或任何一种生成物浓度的增加 (×)
(8)甲、乙两容器中分别充入2molNO2 和4mol
NO2,5分钟后两者各反应掉 NO21mol和2mol,
则说明乙中反应速率大. (×)
2.(1)将4molA气体和2molB气体在2L的容器
中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+
B(g) 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6
molL-1,判断下列几种说法的正误:
①用物质 A 表示反应的平均速率为03mol
L-1s-1 ( )
②用物质 B表示反应的平均速率为06mol
L-1s-1 ( )
③2s时物质A的转化率为70% ( )
④2s时物质B的浓度为07molL-1 ( )
(2)若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为
03molL-1s-1、06molL-1s-1,则用
(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率
更快.
(3)若物质A的转化率经过计算为30%,那么,物
质B的转化率为 ,其理由为
.
答案:(1)①√ ②× ③× ④√
(2)B (3)30% 因通入和消耗的A、B的物质的
量之比均为2∶1,则A、B的转化率相等
◆[题组1] 化学反应速率的大小比较
1.(2025安阳市高三开学考)接触法制备硫酸中的关键
步骤是SO2 在V2O5 催化作用下与空气中的O2 在接
触室发生可逆反应,其热化学方程式为2SO2(g)+
O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198kJmol-1.下列4
个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反
应最快的是 ( )
A.v(SO2)=02molL-1min-1
B.v(O2)=01molL-1min-1
C.v(SO3)=001molL-1s-1
D.v(SO2)=0004molL-1s-1
192
第六章 化学反应的方向、限度与速率
解析:C [根据反应速率之比等于其化学计量数之
比,换算为同一物质相同单位进行比较.A.当v(SO2)
=02molL-1min-1时,v(O2)=01molL-1
min-1;B.v(O2)=01molL-1min-1;C.当v(SO3)
=001molL-1s-1=06molL-1min-1时,
v(O2)=03molL-1 min-1;D.当 v(SO2)=
0004molL-1s-1=024molL-1min-1时,
v(O2)=012molL-1min-1.故C项表示的反
应最快.]
2.(双选)(2025河北保定质检)Na2SO3 和KIO3 在
酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分
以下①~④步反应:
①IO-3 +SO2-3 IO-2 +SO2-4 (反应速率慢)
②IO-2 +2SO2-3 I-+2SO2-4 (反应速率快)
③5I-+IO-3 +6H+3I2+3H2O(反应速率快)
④I2+SO2-3 +H2O2I-+SO2-4 +2H+(反应速
率快)
下列说法错误的是 ( )
A.该反应总反应速率由反应①决定
B.IO-2 和H+是该反应的催化剂
C.反应①中IO-2 是还原产物,反应③中I- 是还
原剂
D.向含淀粉的 KIO3 酸性溶液中滴加 Na2SO3 溶
液,开始有一段时间没有蓝色出现
解析:BD [A.四步反应中①反应速率慢,故该反
应总反应速率由反应①决定,A正确;B.该反应的
总反应是2IO-3 +5SO2-3 +2H+I2+5SO2-4 +
H2O,氢离子是该反应的反应物,B错误;C.根据氧
化还原反应的基本概念知反应①中IO-2 是还原产
物,反应③中I- 是还原剂,C正确;D.向含淀粉的
KIO3 酸性溶液中滴加 Na2SO3 溶液,因亚硫酸根
量少,④反应不能发生,故开始有一段时间有蓝色
出现,D错误.]
同一化学反应中反应快慢的比较方法
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其化学计量数的比值,即
对于一 般 反 应aA+bBcC+dD,比 较
v(A)
a
与v(B)
b
,若v(A)
a >
v(B)
b
,则A表示的反
应速率比B的大.
◆[题组2] 化学反应速率的计算
3.(2025六盘水市高三开学考)一定温度下:在
N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:
2N2O5 4NO2+O2.在不同时刻测量放出的
O2 体积,换算成N2O5 浓度如下表.
t/s 0 600 1200171022202820 x
c(N2O5)/
(molL-1)
140 096 066 048 035 024 012
下列说法正确的是 ( )
A.600~1200s,生成 NO2 的平均速率为50×
10-4molL-1s-1
B.反应2220s时,放出的O2 体积为118L(标准
状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3930
解析:D [600~1200s,N2O5 的变化量为(096
-066)molL-1=03molL-1,在此时间段内
NO2 的变化量为其2倍,即06molL-1,因此,
生成 NO2 的 平 均 速 率 为
0.6molL-1
600s =10×
10-3molL-1s-1,A说法不正确;由表中数据
可知,反应2220s时,N2O5 的浓度变化量为(140
-035)molL-1=105molL-1,其物质的量
的变化量为105molL-1×01L=0105mol,
O2 的变化量是其
1
2
,即00525mol,因此,放出的
O2 在标准状况下的体积为00525mol×224L
mol-1 =1176 L,B 说 法 不 正 确;平 衡 时
2v正(N2O5)=v逆(NO2),C说法错误;分析表中数
据可知,该反应经过1110s(600~1710,1710~
2820)后N2O5 的浓度会变为原来的
1
2
,因此,N2O5
的浓度由024molL-1变为012molL-1时,可以
推测 表 中 的x 为(2820+1110)=3930,D说 法
正确.]
4.(2024河北卷)已知X+Cl2→M,30min时,c(X)=
6.80molL-1,且 30~60 min 内 v(X)=
0.042molL-1min-1,反应进行到60min时,
c(X)= molL-1.
解析:根 据 化 学 反 应 速 率 的 计 算 公 式 v(X)=
Δc(X)
Δt
,60min时,c(X)=6.80molL-1-v(X)
Δt=6.80molL-1-0.042molL-1min-1
×30min=5.54molL-1.
答案:5.54
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(molL-1)a b c
转化浓度(molL-1)x nxm
px
m
某时刻浓度(molL-1) a-x b-nxm c+
px
m
292
高考总复习 化学(LK)
考点二 影响化学反应速率的因素
一、内因(主要因素)
反应物本身的性质是主要因素.如相同条件下
Mg、Al与 稀 盐 酸 反 应 的 速 率 大 小 关 系 为Mg
>Al.
二、外因(其他条件不变,只改变一个条件)
(1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响.
(2)浓度、温度、压强发生变化或加入催化剂时,正、
逆反应速率均增大或减小,如升高温度,不论是
放热反应还是吸热反应,化学反应速率均加快.
三、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.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024江苏卷)H2O2 制O2 反应中,MnO2 能
加快化学反应速率 (√)
(2)催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前
后的性质保持不变 (×)
(3)向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3 溶液的试
管中同时加入2mL5% H2O2 溶液,观察实验现
象,不能达到探究浓度对反应速率的影响的目的
(×)
(4)一般情况下,升高温度时,不论正反应是吸热还
是放热,正、逆反应的速率都增大 (√)
(5)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分
含量,所以反应速率增大 (×)
(6)100mL2molL-1盐酸与锌片反应,加入适量
的氯化钠溶液,反应速率不变 (×)
(7)对可逆反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+
3KCl,增大氯化钾浓度,逆反应速率加快 (×)
(8)催化剂能降低反应的活化能,ΔH 也会发生
变化 (×)
2.按要求填空
(1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反
应生成氢气的速率:铁 铝(填“大于”“小于”
或“等于”).
(2)对于Fe+2HClFeCl2+H2↑,改变下列条
件对生成氢气的速率有何影响? (填“增大”“减小”
或“不变”)
①升高温度: ;
②增大盐酸浓度: ;
③增大铁的质量: ;
④增加盐酸体积: ;
⑤把铁片改成铁粉: ;
⑥滴入几滴CuSO4 溶液: ;
⑦加入NaCl固体: ;
⑧加入CH3COONa固体: ;
⑨加入一定体积的Na2SO4 溶液: .
(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”
是否还产生H2,为什么?
答案:(1)小于 (2)①增大 ②增大 ③不变
④不变 ⑤增大 ⑥增大 ⑦不变 ⑧减小
⑨减小
(3)不会产生 H2,Fe和稀硝酸反应生成 NO;常温
下,Fe在浓硫酸中钝化
392
第六章 化学反应的方向、限度与速率
◆[题组1] 影响化学反应速率的因素
1.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变
容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应
速率几乎无影响的是 ( )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2 使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2 使容器体积变大
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
答案:C
2.(2025郑州市高三开学考)合成氨反应:N2(g)+
3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-924kJmol-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
解析:B [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,应是使用了催化剂,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 时正反应速
率瞬间 不 变,然 后 减 小,应 为 减 小 生 成 物 浓 度,
错误.]
3.对 N2+3H2 2NH3反应,仅改变下列一个条
件,就能提高活化分子的浓度从而加快正反应速率
的是 ( )
A.加热 B.增大体积
C.减小压强 D.补充 He
答案:A
气体反应体系中充入“惰性气体”(不
参与反应)时对反应速率的影响
(1)恒容:充入“惰性气体” →总压增大 →物质浓
度不变(活化分子浓度不变) →反应速率不变.
(2)恒压:充入“惰性气体” →体积增大 →物质浓
度减小(活化分子浓度减小) →反应速率减小.
◆[题组2] 化学反应速率图像题
4.(2025无锡市高三开学考)反应X2Z经历两
步:①X→Y;②Y→2Z.反应体系中X、Y、Z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c(X)随t的变化曲线
B.t1 时,c(X)=c(Y)=c(Z)
C.t2 时,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3 后,c(Z)=2c0-c(Y)
解析:D [X是唯一的反应物,随着反应的进行,其
浓度不断减小,因此,a为c(X)随t的变化曲线,A
正确;由题图可知,分别代表3种不同物质的曲线
相交于t1 时刻,因此t1 时,c(X)=c(Y)=c(Z),B
正确;由题图中信息可知,t2 时刻以后,Y的浓度仍
在不断减小,说明t2 时Y的消耗速率大于其生成
速率,C正确;由题图可知,t3 时刻反应①完成,X
完全转化为Y,若无反应②发生,则Y的浓度为c0,
由于反应②Y→2Z的发生,t3 时刻后 Y的浓度的
变化量为c0-c(Y),则c(Z)=2c0-2c(Y),D
错误.]
5.一定条件下向某密闭容器中 加 入0.3molA、
0.1molC和一定量的B三种气体,如图甲所示各
物质浓度随时间的变化,图乙表示化学反应速率随
时间的变化,t2、t3、t4、t5 时刻各改变一种条件,且
改变的条件均不同,若t4 时刻改变的条件是压强,
则下列说法错误的是 ( )
A.若t1=15s,则前15s的平均反应速率v(C)=
0.004molL-1s-1
B.该反应的化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)
C.t2、t3、t5 时刻改变的条件分别是升高温度、加入
催化剂、增大反应物浓度
D.B的起始物质的量为0.04mol
答案:C
6.图甲、图乙分别表示反应 CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH>0在t1 时刻达到平衡,在
t2 时刻因改变某个条件而发生变化的情况,下列说
法正确的是 ( )
A.图甲中t2 时刻发生改变的条件是增大反应物的
浓度
B.图甲中t2 时刻发生改变的条件可能是增大压强
C.图乙中t2 时刻发生改变的条件是升高温度
D.图乙中t2 时刻发生改变的条件是从体系中分离
出水蒸气
答案:B
492
高考总复习 化学(LK)
考点三 (素养)化学反应原理在物质制备中的调控作用
化学反应原理在物质制备中的调控作用是高考
的热点,要求考生认识化学反应速率和化学平衡的综
合调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用.
一、控制反应条件的目的
1.促进有利的化学反应:通过控制反应条件,可以加
快化学反应速率,提高反应物的转化率,从而促进
有利的化学反应进行.
2.抑制有害的化学反应:通过控制反应条件,也可以
减缓化学反应速率,减少甚至消除有害物质的产生
或控制副反应发生,从而抑制有害的化学反应继续
进行.
二、控制反应条件的基本措施
1.控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压
强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径
调控反应速率.
2.提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体
的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高
转化率.
3.应用示例
以合成氨为例,理解运用化学反应选择化工生产中
的适宜条件
(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
ΔH=-924kJmol-1.
(2)反应特点:可逆反应、正向为体积减小的放热
反应.
(3)从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
加快反应速率:升高温度、加大压强、使用催化剂.
提高转化率:加大压强、降低温度.
(4)综合考虑———选择适宜的生产条件
条件 温度 压强 投料比 催化剂 循环操作
具体
内容
400~
500℃
10~
30MPa
n(H2)∶
n(N2)
=28∶1
铁触媒
采用循环操
作提高原料
利用率
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2023浙江6月)水煤气变换反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),恒定水碳
比[n(H2O)/n(CO)],增加体系总压可提高 H2 的
平衡产率 (×)
(2)(2023浙江6月)水煤气变换反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),通过充入
惰性气体增加体系总压,可提高反应速率 (×)
(3)使用铁做催化剂,可提高合成氨反应的速率和
平衡转化率 (×)
(4)合成氨反应必须在低温下进行 (×)
(5)合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率
(√)
(6)混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想(√)
(7)500℃左右比室温更有利于合成氨反应,提高
H2 的平衡转化率 (×)
(8)合成氨采用2×107~5×107Pa,因为该压强下
铁触媒的活性最高 (×)
2.(双选)(2023江苏卷)接触法制硫酸的关键反应
为SO2 的催化氧化:SO2(g)+
1
2O2
(g) SO3(g)
ΔH=-98.9kJmol-1.为寻求固定投料比下不
同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)
下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,
下列说法正确的是 ( )
A.温度越高,反应速率越大
B.α=0.88的曲线代表平衡转化率
C.α越大,反应速率最大值对应温度越低
D.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
解析:CD [A.根据不同转化率下的反应速率曲线
可以看出,随着温度的升高反应速率先加快后减
慢,A错误;B.从图中所给出的速率曲线可以看出,
相同温度下,转化率越低反应速率越快,但在转化
率小于88%时的反应速率图像并没有给出,无法
判断α=0.88的 条 件 下 是 平 衡 转 化 率,B错 误;
C.从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速
率不断减小,最大反应速率出现的温度也逐渐降
低,C正确;D.从图像可以看出随着转化率的增大,
最大反应速率出现的温度也逐渐降低,这时可以根
据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的
消耗,D正确.]
◆[题组] 影响反应速率的因素
1.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合
成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g).下列叙述错误
的是 ( )
A.使用Cu—Zn—Fe催化剂可大大提高生产效率
B.升高温度,该反应平衡常数K 一定增大
C.充入大量CO2 气体可提高H2 的转化率
D.从 平 衡 混 合 气 体 中 分 离 出 CH3CH2OH 和
H2O,可提高CO2 和H2 的利用率
答案:B
592
第六章 化学反应的方向、限度与速率
2.有可逆反应:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0,已
知在t1、t3、t5、t7 时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、
t8 时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、
t8 时改变条件的判断正确的是 ( )
A.降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催
化剂
B.使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高
温度
C.增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高
温度
D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催
化剂
答案:D
学生用书 P240
[例] (2024甘肃卷)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
试题
情境
外界因素影响化学反应
突破
方法
一般来说,催化剂可以加快反应速率;中和滴定
摇动锥形瓶将增大溶液的接触面积,加快反应速
率;金刚石与石墨均为固体,加压速率不变.加
水稀释,盐酸浓度减小,速率减小
核心
素养
考查影响反应速率的因素,提升学生的证据推理
与模型认知能力.
解析:C [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.]
1.(双 选)(2024 浙江6月)反 应 NaBH4(s)+
2H2O(l)NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0比较
缓慢.忽略体积变化的影响,下列措施中可加快反
应速率的是 ( )
A.升高溶液温度
B.加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2]
C.加入少量固体硼酸[B(OH)3]
D.增大体系压强
解析:AC [A.升高温度,活化分子数增多,有效
碰撞次数增加,反应速率加快,A符合题意;B.加
入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2],溶液变碱性,碱
性水解慢,化学反应速率降低,B不符合题意;C.加
入少量固体硼酸[B(OH)3],溶液变酸性,NaBH4
中H为-1价,在酸性条件下易与 H+反应生成氢
气,水解快,化学反应速率加快,C符合题意;D.增
大体系压强,忽略体积变化,则气体浓度不变,化学
反应速率不变,D不符合题意.]
2.(2024安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中
SeO2-4 的影响因素,测得不同条件下SeO2-4 浓度随
时间变化关系如图.
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是 ( )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO2-4 )=
2.0molL-1h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO2-4 +
8H+2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反
应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO2-4 的
去除效果越好
解析:C [A.实验①中,0~2小时内平均反应速率
v(SeO2-4 )=
(5.0×10-5-1.0×10-5)molL-1
2h =2.0
×10-5molL-1h-1,A不正确;B.实验③中水样
初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程
式中不能用 H+ 配电荷守恒,B不正确;C.综合分
析实验①和②可 知,在 相 同 时 间 内,实 验①中
SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适
当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D.综
692
高考总复习 化学(LK)
合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中
SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适
当减小初始pH,SeO2-4 的去除效果越好,但是当初
始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与 H+ 反应速
率加快,会导致与SeO2-4 反应的纳米铁减少,因此,
当初始pH越小时SeO2-4 的去除效果不一定越好,
D不正确.]
3.(双选)(2023海南卷)工业上
苯乙烯的生产主要采用乙苯脱
氢工艺:C6H5CH2CH3(g)
C6H5CHCH2(g)+H2(g).
某条件下无催化剂存在时,该
反应的正、逆反应速率v随时
间t的变化关系如图所示.下列说法正确的是
( )
A.曲线①表示的是逆反应的vGt关系
B.t2 时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到t1 时,Q>K(Q 为浓度商)
D.催化剂存在时,v1、v2 都增大
解析:BD [A.反应为乙苯制备苯乙烯过程,开始
反应物浓度最大,生成物浓度为0,所以曲线①表
示的是正反应的vGt关系,曲线②表示的是逆反应
的vGt关系,故 A错误;B.t2 时,正逆反应速率相
等,体系处于平衡状态,故B正确;C.反应进行到t1
时,反应正向进行,故Q<K,故C错误;D.催化剂
能降低反应的活化能,使反应的v1、v2 都增大,故D
正确.]
4.(双选)(2022河北卷)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①X
Y;②Y Z.反应①的速率v1=k1c(X),反应②
的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2 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lnk~1T
曲线.下列说法错误
的是 ( )
A.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低
B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)
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T1 时,总反应速率由反应②决定
解析:AB [由图甲中的信息可知,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.]
5.(活化能大小判断)(2024甘肃卷)甲烷在某含 Mo
催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列
说法错误的是 ( )
A.E2=1.41eV
B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
解析:C [A.由能量变化图可知,E2=0.70eV-
(-0.71eV)=1.41eV,A项正确;B.由能量变化
图可知,步 骤2逆 向 反 应 的 ΔH=-0.71eV-
(-1.00eV)=+0.29eV,B项正确;C.由能量变
化图可知,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的
活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步
骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应
比步骤2慢,C项错误;D.该过程甲烷转化为甲醇,
属于 加 氧 氧 化,该 过 程 实 现 了 甲 烷 的 氧 化,D项
正确.]
6.(速率常数)(2025马鞍山市模拟节选)碘蒸气存
在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g) →2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g) →N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g) →N2(g)+O2(g)+I2(g)
(快反应)
792
第六章 化学反应的方向、限度与速率
(1)实验表明,含碘时 N2O分解速率方程v=k
c(N2O)[c(I2)]05(k为速率常数).下列表述正
确的是 .
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(2)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污
染,需给汽车安装尾气净化装置.在净化装置中
CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)
+2CO2(g) ΔH=-7468kJmol-1.实验测
得:v正=k正p2(NO)p2(CO),v逆=k逆p(N2)
p2(CO2).其中k正、k逆 分别为正、逆反应速率常
数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量
分数×总压).
①达到平衡后,仅升高温度,k正 增大的倍数 (填
“大于”“小于”或“等于”)k逆 增大的倍数.
②一定温度下在钢性密闭容器中充入CO、NO和
N2 物质的量之比为2∶2∶1,压强为p0kPa.达平
衡时压强为0.9p0kPa,则
k正
k逆=
.
解析:(1)A.k为速率常数受温度、催化剂、固体表
面积性质等影响,不受浓度影响,A错误;B.平衡时
v(正)=v(逆),第二步反应为慢反应,反应速率较
慢,则v(第二步的逆反应)也较慢,第三步反应为
快反应,反应速率较快,故v(第二步的逆反应)<
v(第三步反应),B正确;C.催化剂改变反应速率,
但反应前后质量和化学性质不变;IO为中间过程
产物,不是反应的催化剂,C错误;D.活化能越大反
应越慢,第二步反应为慢反应、第三步反应为快反
应,故活化能第二步比第三步大,D正确;故选BD;
(2)①达到平衡后,v正=v逆=k正 p2(NO)p2(CO)
=k逆 p(N2)p2(CO2),反 应 的 平 衡 常 数 K=
p(N2)p2(CO2)
p2(NO)p2(CO)
=
k正
k逆
,反应为放热反应,升高温度,
平衡逆向移动,K 值减小,则仅升高温度,k正 增大的倍
数小于k逆 增大的倍数;
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和
N2 物质的量之比为2∶2∶1,设初始CO、NO和
N2 物质的量分别为2mol、2mol、1mol,生成 N2
的物质的量为x;
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始(mol) 2 2 1 0
转化(mol) 2x 2x x 2x
平衡(mol) 2-2x 2-2x 1+x 2x
则反应后总的物质的量为(5-x)mol,初始压强为
p0kPa,达平衡时压强为0.9p0kPa,根据阿伏加德
罗定律,则5-x
5 =
0.9p0kPa
p0kPa
,x=05mol,平衡时
CO、NO、N2、CO2 物质的量分别为1mol、1mol、
15mol、1mol,总的物质的量为45mol,
则K=
k正
k逆=
0.9p0kPa×
1
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
0.9p0kPa×
1.5
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
0.9p0kPa×
1
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
0.9p0kPa×
1
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
2=
7.5
p0
.
答案:(1)BD (2)①小于 ②7.5p0
学习至此,请完成配套训练 课时冲关二十二
体系构建 核心巧记
1.化学反应速率计算的3个方法
(1)定义式法:v=ΔcΔt=
Δn
VΔt
.
(2)比例关系式法:化学反应速率之比等于其化学计量数
之比.
(3)三段式法:列起始量、转化量、最终量,再根据定义式或
比例关系计算.
2.掌握1条规律
对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g),v(A)∶v(B)
∶v(C)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=Δc(A)∶Δc(B)∶
Δc(C)=m∶n∶p.
3.理解影响化学反应速率的5个因素
增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用
催化剂、增大反应物表面积,化学反应速率均增大.
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高考总复习 化学(LK)