第2章 第3节 第2课时 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（鲁科版2019）

化学 选择性必修1(鲁科) 第2课时　浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响 核心素养 学业要求 1.认识反应条件对化学反应速率的影响。能从反应快慢的角度调控反应条件，形成调控化学反应的思路。 2.发展运用变量控制思想设计、实施实验的能力。能利用实验探究影响反应速率的因素。能从快慢的角度分析实验体系中的化学变化、丰富分析实验中“异常现象”的思路 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反应速率的影响 一、浓度对化学反应速率的影响 1．反应物的浓度与化学反应速率之间的定性关系 对气体或溶液中发生的化学反应，其他条件不变时，增大反应物浓度可以增大化学反应速率；减小反应物浓度可以减小化学反应速率。 2．反应物的浓度与化学反应速率之间的定量关系 化学上可通过实验测定的数值找出一个反应的反应速率与参加反应的反应物浓度的关系式，通常把该关系式称为反应速率方程。如：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率v＝kc(H2O2)·c(HI)，k称为反应速率常数；k越大，反应进行得越快，k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响；必须指明的是一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 3．对于有气体参与的反应，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，因此压强的改变也会对化学反应速率产生影响。对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。 二、温度对化学反应速率的影响 1．规律 对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的2～4倍。利用这个经验规律可以对一些化学反应的反应速率做粗略的估计，但这个规律适用范围有限。 2．过渡态 旧键没有完全断裂，新键没有完全形成的状态。如基元反应H2＋Cl―→HCl＋H，由Cl与H2分子发生碰撞导致H—H键断裂、H—Cl键形成经历的一个高能量的中间状态H…H…Cl，即为过渡态。如图所示。 3．活化能 概念 过渡态的能量与反应物的平均能量之差，用Ea表示 单位 J·mol－1或kJ·mol－1 意义 活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。活化能越高，反应越难发生 与反应速率之间的关系 不同的基元反应活化能(Ea)大小不同，因此化学反应速率不同 4.解释 升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物分子间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例，故升高温度可以提高化学反应速率。 三、催化剂对化学反应速率的影响 1．催化剂是能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。 2．由于催化剂的质量及化学性质在反应前后不变，反应历程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。催化剂通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率。 3．催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 4．催化剂具有选择性，某种催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应就不一定有催化作用。 探究一　浓度对化学反应速率的影响 1．浓度对化学反应速率的影响注意事项 (1)若质量、物质的量、体积等的改变不能使浓度改变，则化学反应速率不改变。 (2)由于固体或纯液体的浓度可视为常数，所以改变固体或纯液体的量，对化学反应速率无影响。 (3)增大固体的表面积能够加快化学反应速率，如用锌粒与盐酸反应制氢气比锌片与盐酸反应制氢气要快。 (4)在讨论压强对反应速率的影响时，应区分压强改变是否导致物质浓度改变： → 因此参加反应的物质均为固体、纯液体或溶液时，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，故可以认为压强改变时反应速率不变。 如化学反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，反应产物中有气体，但反应物中没有气体，增大压强，反应速率不增大；减小压强，反应速率也不减小。 2．对于气体反应体系，压强对反应速率的影响情况 (1)恒温时 体积缩小压强增大各组分浓度增大反应速率增大。 (2)恒温恒容时 ①充入反应气体总压强增大，该物质浓度增大反应速率迅速增大。 ②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与反应也不干扰反应的气体，下同)总压强增大，但反应混合物中各组分浓度没有改变，反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“无关气体”体积增大反应混合物中各组分的浓度减小反应速率减小。 [注意]　压强对化学反应速率的影响归根结底是由浓度决定的。 1．常温下，反应A＋B===AB，按以下情况进行： ①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL ④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL 四者反应速率大小关系是(　　) A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 答案：A 解析：①中c(A)＝c(B)＝＝0.5 mol·L－1，②中c(A)＝c(B)＝＝1 mol·L－1，③中c(A)＝c(B)＝＝0.05 mol·L－1，④中c(A)＝c(B)＝ ＝0.25 mol·L－1。在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。 2．反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变能够使反应速率增大的是(　　) A．增加C的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大 D．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大 答案：B 解析：C为固体反应物，增加其用量对反应速率几乎没有影响；容器的容积缩小一半相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大；保持容器容积不变，充入Ar，体系的总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率不变；充入Ar使容器的容积增大，总压强不变，但反应混合物的浓度变小，反应速率减小。 探究二　温度、催化剂对反应速率的影响 1．温度和催化剂对v的影响 (1)根据速率方程可知，在反应物浓度不变的条件下，k增大、v增大，再根据阿伦尼乌斯经验公式：k＝Ae－可知：温度(T)升高，k值增大，所以升高温度，v增大；而使用催化剂，能改变反应的历程，从而降低反应的活化能，如图所示，由于Ea减小，所以k增大，v增大。 (2)对于可逆反应来说，升高温度正、逆反应速率均增大，但是吸热方向增大的程度更大；同理降低温度，正、逆反应速率均降低，只是吸热方向降低的程度更大。 2．基元反应碰撞理论 (1)基元反应碰撞理论认为，化学反应之所以能够发生，是反应物分子碰撞的结果，但只有能量超过某一限度Ea(相当于活化能)并满足一定方向要求的活化分子间的碰撞，才是能发生化学反应的有效碰撞。例如，活化能越高，能量超过活化能的活化分子就越少，有效碰撞就越少，化学反应速率越小。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 3．反应C＋CO2===2CO为吸热反应，反应速率为v1，反应N2＋3H22NH3为放热反应，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　) A．均增大 B．均减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 答案：A 解析：不管是放热反应，还是吸热反应，升高温度，反应速率均增大，降低温度，反应速率均减小。 4．下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系的表述正确的是(　　) A．增大反应物浓度，可以增大活化分子百分数，从而加快反应速率 B．通过压缩体积增大压强，可以增大单位体积内的活化分子数，从而加快反应速率 C．升高温度，可以提高活化分子的能量，会减慢反应速率 D．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数虽然没变，但可以加快反应速率 答案：B 解析：增大反应物浓度，单位体积内的活化分子数增多，从而加快反应速率，而活化分子百分数不变，A错误；有气体参加的化学反应，若增大压强，单位体积内的活化分子数增多，从而加快反应速率，B正确；升高温度，普通分子得到能量，活化分子百分数增大，则反应速率加快，C错误；催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，从而加快反应速率，D错误。 1．下列说法不正确的是(　　) A．具有较高能量的反应物分子称为活化分子 B．升高温度增大了活化分子百分数 C．催化剂能够改变化学反应的途径 D．增大压强能提高活化分子的浓度 答案：A 解析：能量较高不一定是活化分子，只有能量高于分子平均能量的分子才是活化分子；温度升高，可使一部分分子变成活化分子，增大了活化分子百分数；催化剂能降低反应所需活化能，改变了化学反应途径；增大压强，体积缩小，提高了活化分子浓度但不改变活化分子百分数。 2．下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v＝kca(A)·cb(B)的叙述中，正确的是(　　) A．对于所有的化学方程式中，k是数值和单位都不变的常数 B．a、b是化学方程式中A和B的系数 C．对于某个特定的化学反应，k与所有外界条件都无关 D．v＝kca(A)·cb(B)需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出 答案：D 解析：在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，k是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响。通常，反应速率常数越大，反应进行得越快。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。由此可见，A、B、C错误。 3．四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 mol·L－1硫酸和一定量水，最先出现浑浊的是(　　) A．20 ℃，10 mL硫酸 B．20 ℃，5 mL硫酸和5 mL水 C．30 ℃，10 mL硫酸 D．30 ℃，5 mL硫酸和5 mL水 答案：C 解析：溶液混合后总体积相同，从温度角度分析，C、D项，温度高，速率快；从浓度角度分析，A、C项，浓度大，反应速率快。综合两个角度，反应速率最快的是C。 4．向5 mL 1 mol·L－1的H2O2溶液中加入少量FeCl3粉末，发生反应：①2Fe3＋＋H2O2===O2↑＋2Fe2＋＋2H＋； ②2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。下列有关说法正确的是(　　) A．向溶液中再加入少量NaCl粉末，Cl－的浓度增大，反应速率加快 B．Fe2＋是H2O2分解反应的催化剂 C．升高温度能加快H2O2的分解速率 D．改用10 mL 1 mol·L－1的H2O2溶液发生上述反应，则H2O2的分解速率增至原来的2倍 答案：C 5．在催化剂作用下，某可逆反应的反应历程如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．该可逆反应中，断开旧化学键所吸收的总能量小于形成新化学键所放出的总能量 B．该反应的决速步骤为ⅰ→ⅱ C．升高温度可提高反应速率，但反应物的平衡转化率降低 D．使用催化剂可降低反应焓变，从而加快化学反应速率 答案：D 解析：由题图中信息可知，该可逆反应为放热反应，则断键吸收的总能量小于成键释放的总能量，A正确；ⅰ→ⅱ的活化能为1.35 eV，ⅱ→ⅲ的活化能为0.85 eV，所以决速步骤为ⅰ→ⅱ，B正确；该反应为放热反应，升高温度，反应速率增大，但平衡逆向移动，反应物的平衡转化率降低，C正确；使用催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，D错误。 课时作业 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．在生产、生活中为增大反应速率而采取的措施合理的是(　　) A．食物放在冰箱中 B．在食品中添加适量防腐剂 C．在糕点包装内放置小包除氧剂 D．工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将矿石粉碎 答案：D 解析：冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减小食物腐败的速率，故A不符合题意；在食品中添加适量防腐剂，减慢食品变质的速率，故B不符合题意；在糕点包装内放置小包除氧剂，可抑制糕点的氧化，防止变质，故C不符合题意；工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将矿石粉碎，固体表面积增大，反应速率增大，故D符合题意。 2．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，反应开始时，按正反应速率由大到小排列正确的是(　　) 甲　在500 ℃时，10 mol SO2和5 mol O2的反应 乙　在500 ℃时，用V2O5做催化剂，10 mol SO2和5 mol O2的反应 丙　在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2的反应 丁　在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2的反应 A．甲>乙>丙>丁 B．乙>甲>丙>丁 C．乙>甲>丁>丙 D．丁>丙>乙>甲 答案：C 解析：比较同一个化学反应在不同条件下的反应速率大小时，催化剂、温度对反应的影响程度较大，温度相同时，反应物的浓度越大，反应速率就越大。 3．下列事实能说明影响化学反应速率的主要因素是反应物自身性质的是(　　) A．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 B．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快 答案：B 解析：Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，是由于反应物浓度影响化学反应速率，与反应物自身性质无关，A不符合题意；Cu能与浓硝酸反应，不能与浓盐酸反应，与硝酸、盐酸的氧化性有关，由物质自身的性质决定，B符合题意；N2和O2在常温、常压下不反应，放电时可反应，常温、常压及放电均为外界因素，与反应物自身性质无关，C不符合题意；Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快，与反应物浓度有关，与反应物自身性质无关，D不符合题意。 4．下列说法中正确的有(　　) ①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应　②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应　③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多　④有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大　⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 答案：C 解析：①活化分子如果有合适的取向，发生的碰撞一定能发生化学反应，如果没有合适的取向，发生的碰撞不能发生化学反应，故正确；②普通分子间的碰撞，达不到反应所需的能量，则不能发生化学反应，故错误；③增大反应物浓度，活化分子百分数不变，但是浓度增大，单位体积内活化分子数增多，从而使有效碰撞次数增多，故正确；④有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大单位体积内活化分子数，从而使反应速率增大，但活化分子的百分数不变，故错误；⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，故正确。 5．下列措施对改变反应速率的影响正确的是(　　) A．在工业合成氨3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)反应中，温度和容器容积一定时，增加氮气的量，能增大反应速率 B．CaCO3与稀盐酸反应，加入NaCl溶液，不会改变反应速率 C．K2SO4溶液与BaCl2溶液反应，加入KCl固体，将加快反应速率 D．Zn与稀硫酸反应制取H2，改用98%的浓硫酸将加快H2的生成速率 答案：A 解析：在工业合成氨3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)反应中，温度和容器容积一定时，增加氮气的量，N2浓度增大，化学反应速率增大，A正确；CaCO3与稀盐酸反应，加入NaCl溶液，相当于加水稀释，溶液中H＋浓度降低，化学反应速率减小，B错误；K2SO4溶液与BaCl2溶液反应，实质为Ba2＋＋SO===BaSO4↓，加入KCl固体，不影响参与反应的离子浓度，化学反应速率不变，C错误；Zn与稀硫酸反应制取H2，改用98%的浓硫酸，将生成SO2气体，不会生成H2，D错误。 6．某化学兴趣小组设计下列三组实验探究浓度、温度对化学反应速率的影响(表中两种溶液的浓度均为0.1 mol·L－1)。 实验编号 反应温度/℃ 液体体积/mL Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O ① T1 20 30 0 ② T1 V1 30 5 ③ T2 V2 30 0 下列说法错误的是(　　) A．该反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O B．若实验①②探究浓度对反应速率的影响，则V1＝10 C．若实验①③探究温度对反应速率的影响，则V2＝20 D．若T1<T2，则三组实验中，实验③溶液变浑浊的时间最短 答案：B 解析：Na2S2O3溶液和稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，A正确；采用控制变量法进行研究，根据实验①可知，混合溶液总体积是50 mL，则实验②加入Na2S2O3溶液体积应该是15 mL，B错误；实验①和实验③只有反应温度不同，其他条件须相同，故V2＝20，C正确；由于实验③温度高，溶液浓度与①相同，故反应速率最快，出现浑浊的时间最短，D正确。 7．在紫外光照射下，利用WO3/ZnO光催化剂降解酸性橙Ⅱ染料废水的实验所得曲线如图所示，c0和c分别是时间为0和t时刻酸性橙Ⅱ染料的浓度，下列说法错误的是(　　) A．不加催化剂时，紫外光照射降解酸性橙Ⅱ染料废水的反应速率最慢 B．单一ZnO可做降解酸性橙Ⅱ染料废水的催化剂 C．相同条件下，2% WO3/ZnO对降解酸性橙Ⅱ染料废水的过程的催化效果最好 D．从图中可以看出，光催化降解酸性橙Ⅱ染料是一个可逆反应 答案：D 解析：根据图像可知，单一ZnO能加快反应速率，所以其可做降解酸性橙Ⅱ染料废水的催化剂，B正确；根据图像知，相同条件下，在0～t h内，催化剂为2% WO3/ZnO时的变化量最大，即反应速率最快，所以催化效果最好，C正确；由图像中所给不同催化剂条件下5.0 h内的变化，不能确定反应物能否完全转化，则不能判断该反应是否为可逆反应，D错误。 8．某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失 所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.0010 290 ② 1.60 0.20 0.0010 145 ③ 0.80 0.40 0.0010 145 ④ 0.80 0.20 0.0020 580 分析实验数据所得出的结论中，不正确的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 答案：D 解析：由表中数据看，实验①④中CH3COCH3、HCl的初始浓度是相同的，实验④中Br2的初始浓度为实验①中的2倍，溴颜色消失所需时间也为实验①的2倍，即反应速率相同，故增大c(Br2)，v(Br2)不变，D错误。 9．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为 H2O2＋I－―→H2O＋IO－　慢 H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－　快 下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．反应速率与I－浓度有关 B．IO－也是该反应的催化剂 C．反应活化能等于98 kJ·mol－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2) 答案：A 解析：H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D错误。 10．反应S2O(aq)＋2I－(aq)===2SO(aq)＋I2(aq)在加入Fe3＋后的反应进程中的能量变化如图，已知反应机理中有Fe2＋出现。下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．步骤①的热化学方程式为2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)===I2(aq)＋2Fe2＋(aq)　ΔH＝(E3－E1) kJ·mol－1 B．决速步是第②步 C．升高温度可以更容易检测到Fe2＋ D．无Fe3＋时，反应的活化能小于(E3－E2) kJ·mol－1，但是ΔH相同 答案：C 解析：步骤①反应物的总能量为E2，生成物的总能量为E3，所以步骤①的焓变ΔH＝(E3－E2) kJ·mol－1，A错误；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，B错误；由于步骤①正反应产生Fe2＋，步骤②逆反应产生Fe2＋，且步骤①是吸热反应，升温有助于向步骤①的正反应方向进行，而步骤②是放热反应，升温有助于向步骤②的逆反应方向进行，两个方向均有利于Fe2＋的生成，所以升高温度可以更容易检测到Fe2＋，C正确；无Fe3＋时，反应的活化能应更大，大于(E3－E2) kJ·mol－1，D错误。 11．工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理为2NO(g)＋2H2(g) N2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。在化学上，正反应速率可表示为v(正)＝k(正)·cm(NO)·cn(H2)，逆反应速率可表示为v(逆)＝k(逆)·cx(N2)·cy(H2O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入一定量的NO、H2，在T ℃下进行实验，测得有关数据如下： 实验 ① 0.10 0.10 0.414k ② 0.10 0.40 1.656k ③ 0.20 0.10 1.656k 下列有关推断正确的是(　　) A．上述反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．若升高温度，则k(正)增大，k(逆)减小 C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1 D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率的影响程度相同 答案：C 解析：题述反应的正反应是放热反应，反应热＝正反应的活化能－逆反应的活化能，因ΔH<0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，A错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，B错误；由表格中数据知，＝4n＝＝4，则n＝1，＝2m＝＝4，则m＝2，C正确；由于正反应速率表达式中NO、H2的反应级数不相等，所以，NO、H2浓度对正反应速率的影响程度不相同，D错误。 二、非选择题 12．已知反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一密闭容器中达到平衡，改变下列条件，其正反应速率如何变化： (1)增加Fe的量，其正反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)。 (2)将容器的容积缩小一半，其正反应速率________。 (3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率________。 (4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，其正反应速率________。 答案：(1)不变　(2)增大　(3)不变　(4)减小 解析：(1)因铁是固体，增加铁的量不能改变其浓度，故不能改变反应速率。 (2)容器的容积缩小一半，气体的浓度增大，化学反应速率增大。 (3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，但水蒸气和氢气的浓度不变，所以反应速率不变。 (4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，水蒸气和氢气的浓度都减小，反应速率减小。 13．在溶液中某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表： (1)在实验①中，反应在10～20 min时间内平均速率v(A)为______mol·L－1·min－1。 (2)在实验②中，A的初始浓度c2＝________ mol·L－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验②中还隐含的条件是______________________。 (3)设实验③的反应速率为v3，实验①的反应速率为v1，则v3________(填“>”“＝”或“<”，下同)v1，且c3________1.0 mol·L－1。 (4)比较实验④和实验①，可推测该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。理由是__________________________________________________。 答案：(1)0.013　(2)1.0　加入催化剂 (3)＞　＞ (4)吸热　起始浓度相同时，温度升高，A的平衡浓度降低，说明升温平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应 解析：(2)对比实验①和实验②可知，平衡状态时，A的浓度相同，即平衡未移动，故起始浓度也相同。但实验②达到平衡的时间缩短，故在实验②中使用了催化剂。 (3)对比实验①和实验③，在相同温度下平衡时A的浓度实验③比实验①中的大，故实验③的起始浓度大于实验①，反应速率v3>v1。 14．锰及其化合物是优良的催化剂，在生产生活中有着重要的应用。 (1)MnO2催化H2O2分解：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) 　ΔH1<0，该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①H2O2＋MnO2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O　ΔH2>0 ②H2O2＋Mn2＋===MnO2↓＋2H＋　ΔH3 反应②的ΔH3________0(填“>”“＝”或“<”)；若反应②为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)。 选项 A B 示意图 选项 C D 示意图 (2)一定条件下，溶液的酸碱性对MnO2催化H2O2分解反应的影响如图所示。 ①单位时间的浓度变化量可以表示分解速率。中性时，0～10 min H2O2的分解速率＝________ mol/(L·min)。 ②以下对图像的分析正确的是________(填标号)。 A．相同条件下，H2O2的浓度越小，分解速率越大 B．相同条件下，溶液的酸性越强，H2O2的分解速率越大 C．在0～50 min间，中性时H2O2的分解百分率比酸性时大 (3)用锰基催化剂氨氧法去除一氧化氮的污染，反应原理为4NH3(g)＋6NO(g) 5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0，实验测得v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·c5(N2)·c6(H2O)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。 ①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数________(填“>”“<”或“＝”)k逆增大的倍数。 ②若在1 L的恒容密闭容器中充入4 mol NH3和6 mol NO，在一定温度下达到平衡时，NH3的转化率为50%，则k正∶k逆＝________ mol/L(只需列表达式)。 答案：(1)<　C　(2)①1.0×10－4　②B　(3)①<　② 解析：(3)②由NH3的转化率为50%，结合NH3和NO的投料量列三段式： 4NH3(g)＋6NO(g) 5N2(g)＋6H2O(g) 起始(mol/L) 4 6 0 0 转化(mol/L) 2 3 2.5 3 平衡(mol/L) 2 3 2.5 3 由平衡时v正＝v逆得k正∶k逆＝＝＝。 17 学科网（北京）股份有限公司 $$