内容正文:
第01讲 化学反应速率及其影响因素
目录
01 课标达标练
题型01 反应速率的计算
题型02 反应速率的影响因素
题型03 考查反应历程分析
题型04 反应速率的图像
题型05 反应速率综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 反应速率及其计算
1.(24-25高三上·吉林省延边第一中学·期末)对于反应,下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
2.在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min内NH3的平均反应速率是
A.0.1 mol/(L·min) B.0.2 mol/(L·min)
C.0.3 mol/(L·min) D.0.6 mol/(L·min)
02 反应速率的影响因素
3.(2025·吉林·二模)某小组用、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下,按下列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ.
实验编号
①
②
③
④
⑤
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
出现棕黄色的时间/s
13
6.5
4.3
6.6
4.4
实验Ⅱ.用KI替代HI做上述5组实验,观察到有无色气体产生,一段时间内溶液均未见棕黄色。
下列说法不正确的是
A.由实验Ⅰ可知,氧化HI的反应速率与和的乘积成正比
B.实验①中反应继续进行,20s时测得为,则0~20s的平均反应速率:
C.实验Ⅱ中的现象可能是因为分解的速率大于氧化KI的速率
D.对比实验Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ-的还原性随酸性减弱而减弱
4.(2025·黑龙江大庆·二模)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
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)减小 D.增大c(Br2),v(Br2)不变
03 考查反应历程分析
5.(24-25高三上·吉林省梅河口市第五中学·期末)电催化硝酸根还原合成氨的方法,在实现脱硝的同时,产生了高附加值的氨。下图为不同晶相组成的(P25-600和P25-0)的反应机理。(*NOH被认为是决定反应方向的重要中间物质)下列说法错误的是
A.可以通过调控的品相组成来改变基元反应的活化能
B.P25-0表现出了更佳的合成氨性能
C.P25-0反应路径中的速控步骤为
D.图示包含6个基元反应
6.(24-25高三下内蒙古呼铁一中·期末)甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和,在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.HCOOH的总能量大于CO和的总能量
B.
C.途径II中参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径I未使用催化剂,但途径II与途径I甲酸平衡转化率相同
04 反应速率的图像
7.(2025·辽宁省实验中学·二模)在20L的密闭容器中按物质的量之比充入CO和,发生反应:。测得CO的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示,在及时随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是
及195℃时随时间的变化
t/min
0
1
3
5
8
5
4
4
A.压强:,该反应的正反应为放热反应
B.在及195℃时,0~3min内生成的平均速率为
C.在及195℃时,该反应的平衡常数为5
D.在A点时,的平衡转化率为45%
8.(2025·吉林长春·二模)乙酸甲酯制乙醇的反应为:三个10L恒容密闭容器中分别加入和,在不同温度下,反应分钟时乙酸甲酯物质的量如图所示。
下列说法正确的是
A.该反应的 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中乙醇的体积分数为 D.容器丙中当前状态下反应速率(正)(逆)
05 反应速率的综合应用
9.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为的密闭容器中充入0.2mol SCl2,发生反应:2SCl2 (g)S2Cl2 (g) +Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A.2SCl2 (g)S2Cl2 (g) +Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
B.55OC,从0~10min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1
C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态
D.82℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,则此时v(逆)>v(正)
10.(2025·辽宁·一模)常温下,在硝酸介质中,用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,萃取稀土金属离子的原理如下:,可溶于有机溶剂,实现从水相到有机相的萃取。在含的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP,测得与时间的关系如图所示。已知:净反应速率等于正、逆反应速率之差,即。下列叙述正确的是
A.逆反应速率:
B.增大,平衡向右移动,平衡常数增大
C.在、和点中,净反应速率最小的为点
D.内的平均反应速率
11.(2025·吉林辽源·三模)丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A.相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B.相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C.生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
12.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)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:①; ②。反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、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.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为
B.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Y
C.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比一直为
D.降低相同温度,反应①的速率减小的程度更大
13.(2025·吉林长春·二模)一定条件下,在容积为10 L的固定容器中发生反应: ,反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.曲线Y表示的物质的量变化
B.时刻:正反应速率等于逆反应速率
C.在10 min时改变的条件可能是降低温度
D.0~8 min内,的平均反应速率为
14.(2025·辽宁·二模)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程表示(其中c为甲醛浓度,单位为),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化的数据,下图表示不同温度下吹脱时间与甲醛去除率的关系。
浓度/
10000
8000
4000
2000
1000
吹脱时间/h
0
7
23
39
55
下列说法错误的是
A.当甲醛浓度为时,其吹脱速率
B.分析上表数据,若经过71h的吹脱,甲醛的浓度降为
C.分析上表数据,当甲醛浓度降为时,吹脱时间为15h
D.该工艺选择温度为75℃、吹脱时间为4~6h比较合适
15.(2025·辽宁鞍山·二模)科技人员研发了一种催化剂,能催化乙醇与水的混合气产生,反应方程式为 。在固定容积的容器中,不同温度下,用该催化剂催化总量相同、比例相同的乙醇和水的混合气,产生(已经转换为标准状况)的体积与时间关系如下图所示。下列叙述错误的是
A.
B.反应温度:②①
C.平衡常数:①>②
D.①线的平均反应速率
16.(2025·吉林舒兰·一模)某温度下,在恒容密闭容器中充入,发生下列反应:反应Ⅰ:;反应Ⅱ:Y(g)。测得各气体物质的量与反应时间的关系如图所示,24s后各物质的物质的量均不再变化。下列说法正确的是
A.随X浓度的减小,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均降低 B.内平均反应速率
C.该温度下的平衡常数:反应Ⅰ>反应Ⅱ D.点时,反应的正、逆反应速率相等
17.(2025·黑龙江鹤岗·二模)在某一初始温度下,在恒容绝热密闭容器中,发生反应:,测得各物质的量浓度和容器内温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,体系内两个反应均达到平衡状态
B.,用物质Y表示的平均反应速率为
C.
D.若改为恒温容器,则X、Z物质的量浓度相同的时刻要比提前
18.(24-25高三下·吉林省九台市第一中学·期末)常温下,用甲苯萃取水中少量的正丁酸:,水溶液中正丁酸浓度随萃取时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.6 min时的逆萃取速率小于2 min时的逆萃取速率
B.2 min时正萃取速率大于逆萃取速率
C.水中正丁酸浓度增大,萃取平衡向右移动,萃取平衡常数不变
D.2~4 min内正丁酸的平均萃取速率
19.(2025·吉林四平·一模)一定温度下,向两个固定体积的密闭容器中分别充入等量和等量,发生反应 ,测得有关数据如下。
容器
容器体积
平衡时的物质的量
达平衡所用时间
达平衡过程中的能量变化
①
2L
1.2mol
10min
放热0.6akJ
②
4L
1.6mol
放热
下列叙述不正确的是
A.①中内, B.
C. D.
20.(2025·黑龙江·二模)在容积恒为1.00L的容器中,通入一定量的气体,发生反应,随温度升高,混合气体的颜色变深。在时,体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。下列说法错误的是
A.反应的
B.在时段,反应速率
C.体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡正向移动
21.(2025·辽宁丹东·一模)已知反应的速率方程为。向恒温恒容的密闭容器中加入一定量发生上述反应,测得部分实验数据如下表所示。下列说法正确的是
反应时间
0
10
20
30
40
A.前为
B.其他条件相同时,的浓度越大,化学反应速率越大
C.
D.当的转化率为时,容器内压强为初始压强的倍
22.(24-25高三下·东北育才中学·期末)室温下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入M和N各0.5mol,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的物质的量n(单位:mol)随时间t(单位:min)变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A.0~30min内,Y的平均反应速率为
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比为
C.60min时,
D.反应①的活化能比反应②的活化能小
23.(2025·吉林·二模)酸性溶液和溶液可发生反应。控制其他条件相同,不同温度时混合两种溶液,随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ对应的温度
B.溶液紫色褪去的时间越长反应速率越快
C.实验中反应物用量
D.下段速率突然变大可能是生成的起到了催化作用
24.(2025·黑龙江·三模)工业制硝酸的过程中涉及反应。一定条件下NO和进入合成塔发生反应,其他条件相同时测得的实验数据如下表。下列关于该反应的说法错误的是
压强/(Pa)
温度/℃
达到所列转化率需要的时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5780
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
A.,
B.增大的量,能提高的平衡转化率
C.根据上述表格,升高温度该反应速率加快
D.在、90℃下,6s时反应的
25.(2025·辽宁·一模)的速率方程为,其中为净反应速率;为速率常数,只与温度、催化剂、固体接触面积有关,与浓度无关;为该反应的反应级数,可以为正数、0、负数。已知反应物起始浓度消耗一半的时间叫半衰期,在某催化剂表面上反应得到的数据如表。下列说法正确的是
0
10
20
30
40
50
60
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
A.该反应的速率常数为
B.其他条件不变,压缩体积增大压强后,净反应速率无明显变化
C.若起始反应物浓度为,半衰期不变
D.使用粉吸收,可使平衡正移,提高的平衡转化率
26.(2025·内蒙古乌兰察布·二模)一定条件下,在某催化剂表面上发生分解反应生成和,测得的实验结果如图所示。下列说法正确的是
已知:化学上,将反应物消耗一半所用的时间称为半衰期()。
A.的半衰期与起始浓度成正比
B.浓度越高,反应速率越快
C.在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
D.ab段的平均生成速率为
1.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A. 时,反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数:①>②
C. 平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
2.(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性溶液与发生反应,(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A. (Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C. 该条件下,(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为:
3.(2025·陕晋宁青卷) (3)高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号),生成水的基元反应方程式为 。
4.(2025·河北卷)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:EO(aq)+ H2O(l)EG(aq) ΔH<0
副反应:EO(aq)+ EG(aq)DEG(aq)
体系中环氧乙烷初始浓度为1.5 mol·L-1,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中n(EG):n(DEG)=10:1。
①0~30min内,v总(EO)= mol·L-1·min-1。
②下列说法正确的是 (填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,v总(EO)= v总(EG)
c.0~30min内,v主(EG):n副(DEG)=11:1
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
5.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率v正<v逆 D.容器丙中乙醇的体积分数为
6.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下SeO42-浓度随时间变化关系如下图。
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(SeO42-)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO42-+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,SeO42-的去除效果越好
学科网(北京)股份有限公司1 / 17
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
第01讲 化学反应速率及其影响因素
目录
01 课标达标练
题型01 反应速率的计算
题型02 反应速率的影响因素
题型03 考查反应历程分析
题型04 反应速率的图像
题型05 反应速率综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 反应速率及其计算
1.(24-25高三上·吉林省延边第一中学·期末)对于反应,下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,则转化为同种物质的反应速率比较大小,以此来解答。
,转化为;
B.;,转化为;,需将分钟转换秒为,转化为;显然C中比值最大,反应速率最快,故选C。
2.在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min内NH3的平均反应速率是
A.0.1 mol/(L·min) B.0.2 mol/(L·min)
C.0.3 mol/(L·min) D.0.6 mol/(L·min)
【答案】B
【解析】,10min内氮气的浓度变化为1.8mol /L-0.8 mol /L=1.0 mol /L,根据合成氨反应的化学方程式:,氨气的浓度变化为1.0mol /L×2=2.0mol/L,所以用氨气表示的反应速率为,故选B。
02 反应速率的影响因素
3.(2025·吉林·二模)某小组用、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下,按下列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ.
实验编号
①
②
③
④
⑤
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
出现棕黄色的时间/s
13
6.5
4.3
6.6
4.4
实验Ⅱ.用KI替代HI做上述5组实验,观察到有无色气体产生,一段时间内溶液均未见棕黄色。
下列说法不正确的是
A.由实验Ⅰ可知,氧化HI的反应速率与和的乘积成正比
B.实验①中反应继续进行,20s时测得为,则0~20s的平均反应速率:
C.实验Ⅱ中的现象可能是因为分解的速率大于氧化KI的速率
D.对比实验Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ-的还原性随酸性减弱而减弱
【答案】D
【解析】对比实验①、②、③:HI浓度增加反应速率增加,对比实验①、④、⑤:H2O2浓度增加反应速率增加,因此,H2O2氧化HI的反应速率与和的乘积成正比,故A正确;0~20s的平均反应速率:,故B正确;实验II向H2O2加入KI产生氧气,而未产生I2,说明H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率,故C正确;实验II引入了K+,K+对H2O2的分解有影响,不能说明酸性对I-还原性的影响,故D错误;故答案为D。
4.(2025·黑龙江大庆·二模)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
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)减小 D.增大c(Br2),v(Br2)不变
【答案】C
【解析】实验①→②中,增大丙酮浓度,溴消失时间减半,速率增大,A正确;实验②和③的溴消失时间相同,初始Br2浓度相同,故v(Br2)相等,B正确;实验①→③中,增大HCl浓度,溴消失时间缩短,v(Br2)速率增大,C错误;实验①→④中,Br2浓度加倍,时间也加倍,速率不变,D正确;故选C。
03 考查反应历程分析
5.(24-25高三上·吉林省梅河口市第五中学·期末)电催化硝酸根还原合成氨的方法,在实现脱硝的同时,产生了高附加值的氨。下图为不同晶相组成的(P25-600和P25-0)的反应机理。(*NOH被认为是决定反应方向的重要中间物质)下列说法错误的是
A.可以通过调控的品相组成来改变基元反应的活化能
B.P25-0表现出了更佳的合成氨性能
C.P25-0反应路径中的速控步骤为
D.图示包含6个基元反应
【答案】B
【解析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,催化剂改变反应的历程,可以降低反应的活化能加快反应速率,结合图,可以通过调控的品相组成来改变基元反应的活化能,A正确; 图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;由图,P25-600表现出了更佳的合成氨性能,B错误; 活化能越大反应越慢,由图,P25-0反应路径中的速控步骤为,C正确;由图,图示包含6个基元反应,D正确;故选B。
6.(24-25高三下内蒙古呼铁一中·期末)甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和,在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.HCOOH的总能量大于CO和的总能量
B.
C.途径II中参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径I未使用催化剂,但途径II与途径I甲酸平衡转化率相同
【答案】A
【解析】没有说明各成分的物质的量,不能比较HCOOH的总能量和CO和的总能量的相对大小,A符合题意;二者分别为在无、有催化剂条件下的甲酸分解我一氧化碳和水时的能量与反应历程,催化剂不能改变反应的焓变,E3−E1=E10−E4,则E1−E3=E4−E10,B不符合题意;由图可知,途径Ⅱ中氢离子先做反应物,后做生成物,是改变反应途径的催化剂,降低了活化能,则能加快反应速率,C不符合题意;催化剂能改变反应途径,但不能改变平衡的移动方向,则途径Ⅱ与途径Ⅰ甲酸平衡转化率相同,D不符合题意;故选A。
04 反应速率的图像
7.(2025·辽宁省实验中学·二模)在20L的密闭容器中按物质的量之比充入CO和,发生反应:。测得CO的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示,在及时随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是
及195℃时随时间的变化
t/min
0
1
3
5
8
5
4
4
A.压强:,该反应的正反应为放热反应
B.在及195℃时,0~3min内生成的平均速率为
C.在及195℃时,该反应的平衡常数为5
D.在A点时,的平衡转化率为45%
【答案】A
【分析】反应为 气体分子数减少的反应,相同温度下,压强大则平衡正向移动,CO转化率更高。由图可知,相同温度时 对应的CO转化率高于 ,故 ;随温度升高,CO转化率降低,说明平衡逆向移动,逆向为吸热反应,故正反应为放热反应;
【解析】由分析,压强:,该反应的正反应为放热反应,A正确;在及195℃时,0~3min内生成的平均速率为,B错误;在及195℃时,由表格数据,平衡时氢气为4mol,则:
该反应的平衡常数为,C错误;由C分析,在A点时,的平衡转化率为,D错误;故选A。
8.(2025·吉林长春·二模)乙酸甲酯制乙醇的反应为:三个10L恒容密闭容器中分别加入和,在不同温度下,反应分钟时乙酸甲酯物质的量如图所示。
下列说法正确的是
A.该反应的 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中乙醇的体积分数为 D.容器丙中当前状态下反应速率(正)(逆)
【答案】C
【分析】温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应升高温度,醋酸甲酯量增大,则反应逆向进行,正反应为放热反应,焓变小于0;
【解析】由分析,该反应的,A错误;容器甲中平均反应速率,B错误;容器乙中乙酸甲酯物质的量为0.1mol,则
容器乙中乙醇的体积分数为,C正确;温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应速率快,而其醋酸甲酯量增大,说明其达到平衡状态,则(正)(逆),D错误;故选C。
05 反应速率的综合应用
9.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为的密闭容器中充入0.2mol SCl2,发生反应:2SCl2 (g)S2Cl2 (g) +Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A.2SCl2 (g)S2Cl2 (g) +Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
B.55OC,从0~10min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1
C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态
D.82℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,则此时v(逆)>v(正)
【答案】A
【解析】由图可知,升高温度,的平衡转化率增大,则正反应为吸热反应,,且正反应可自发进行,说明,则,A项正确;,从,以表示反应的平均速率为,B项错误;反应过程中气体的总质量不变,该反应为气体分子数不变的反应,则该反应中混合气体的总物质的量不变,混合气体的摩尔质量始终不变,则平均相对分子质量恒定不变,故当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,不能说明反应达到平衡状态,C项错误;82℃下,反应达平衡时,的转化率为90%,则达平衡时,c()==,c()=c()==0.045mol/L,该反应的平衡常数K==20.25,若起始时在该密闭容器中充入和各,则Qc==1<K,则平衡正向移动,v(逆)<v(正),D项错误;答案选A。
10.(2025·辽宁·一模)常温下,在硝酸介质中,用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,萃取稀土金属离子的原理如下:,可溶于有机溶剂,实现从水相到有机相的萃取。在含的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP,测得与时间的关系如图所示。已知:净反应速率等于正、逆反应速率之差,即。下列叙述正确的是
A.逆反应速率:
B.增大,平衡向右移动,平衡常数增大
C.在、和点中,净反应速率最小的为点
D.内的平均反应速率
【答案】C
【解析】a到b,Sc3+浓度减小,反应正向进行,反应物浓度减小、生成物浓度增加,正反应速率减小,逆反应速率增大,则逆反应速率:a<b,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,与浓度无关,B错误;净反应速率等于正、逆反应速率之差,即,由图a到b,Sc3+浓度减小,反应正向进行,反应物浓度减小、生成物浓度增加,正反应速率减小、逆反应速率增大,a和b净反应速率大于0,c点反应达到平衡,正逆反应速率相等,则净反应速率为0,故净反应速率最小的为点,C正确;由图,内的平均反应速率,D错误;故选C。
11.(2025·吉林辽源·三模)丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A.相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B.相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C.生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
【答案】A
【解析】1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,故A物质是1-溴丙烷,B物质是2-溴丙烷,由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小,故速率更快,故A正确;生成2-溴丙烷更稳定,故相同条件下,生成2-溴丙烷的产率高,故B错误;由图像可知,都是第一步反应的活化能大于第二步反应,故决速步均由第一步反应决定,故C错误;1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,为放热反应,,故D错误;答案选A。
12.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)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:①; ②。反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、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.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为
B.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Y
C.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比一直为
D.降低相同温度,反应①的速率减小的程度更大
【答案】B
【分析】由图可知:M的起始浓度为0.5 mol/L,反应①的速率v1=k1c2(M),反应②的速率v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。则同一反应体系中反应①、②的速率之比始终不变,所以Y、Z的浓度变化之比始终不变;①M+N=X+Y、②M+N=X+Z,则体系中始终有c(Y)+c(Z)=△c (M),由图可知:30 min时△c(M)=0.5 mol/L-0.300 mol/L=0.2 mol/L;c(Z)=0.125 mol/L,则c (Y)=0.2 mol/L-0.125 mol/L=0.075 mol/L,即反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比为0.075 mol/L:0.125 mol/L=3:5;结合反应的活化能与反应速率关系比较反应①、②的活化能大小,根据v=和转化率公式计算反应速率和转化率,据此分析解答。
【解析】由图中数据可知,时,M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ,则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ,其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此,时间段内,Y的平均反应速率为 ,A正确;由上述分析可知,体系中Y和Z的浓度之比为3:5,所以反应能进行到底时,c(Y)+c(Z)=△c(M)=0.5 mol/L,则c(Y)=,反应结束时M转化为Z的转化率为,B错误;由分析可知,反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比一直为,C正确;由分析可知,30min时,反应生成Y的浓度为0.075 mol/L、Z的浓度为0.125 mol/L可知反应①速率小于反应②的速率,则反应①的活化能比反应②的活化能大,当降低相同温度时,对反应①的影响程度更大,其速率减小的程度更大,D正确;故选B。
13.(2025·吉林长春·二模)一定条件下,在容积为10 L的固定容器中发生反应: ,反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.曲线Y表示的物质的量变化
B.时刻:正反应速率等于逆反应速率
C.在10 min时改变的条件可能是降低温度
D.0~8 min内,的平均反应速率为
【答案】B
【分析】8分钟时X增加的量为0.6mol,Y的减少量为1.2mol-0.3mol=0.9mol,二者改变量之比等于方程式的系数比为0.6:0.9=2:3,则X代表NH3的物质的量变化,Y代表H2的物质的量变化。
【解析】根据分析可知,曲线Y表示的物质的量变化,A正确;t1时刻反应未达到平衡状态,正反应速率不等于逆反应速率,B错误;8分钟达到平衡状态,10分钟后H2的物质的量减少,NH3的物质的量增加,合成氨反应的平衡正向移动,合成氨反应为放热反应,在10 min时改变的条件可能是降低温度,C正确;0~8 min内,的平均反应速率为,D正确;答案选B。
14.(2025·辽宁·二模)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程表示(其中c为甲醛浓度,单位为),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化的数据,下图表示不同温度下吹脱时间与甲醛去除率的关系。
浓度/
10000
8000
4000
2000
1000
吹脱时间/h
0
7
23
39
55
下列说法错误的是
A.当甲醛浓度为时,其吹脱速率
B.分析上表数据,若经过71h的吹脱,甲醛的浓度降为
C.分析上表数据,当甲醛浓度降为时,吹脱时间为15h
D.该工艺选择温度为75℃、吹脱时间为4~6h比较合适
【答案】C
【解析】当甲醛浓度为时,吹脱速率,A项正确;由表中数据可知,甲醛的浓度变成原来的一半所用的时间为16h,则当甲醛浓度为时,吹脱时间为,B项正确;由吹脱速率方程可知甲醛的吹脱速率随甲醛浓度的减小而变慢,甲醛浓度由降为所用的时间为16h,由降到所需的时间应小于8h,即吹脱时间应小于15h,C项错误;由图像分析,当温度为75℃、吹脱时间为4~6h,甲醛去除率较高,6h以后去除率无明显升高,D项正确;答案选C。
15.(2025·辽宁鞍山·二模)科技人员研发了一种催化剂,能催化乙醇与水的混合气产生,反应方程式为 。在固定容积的容器中,不同温度下,用该催化剂催化总量相同、比例相同的乙醇和水的混合气,产生(已经转换为标准状况)的体积与时间关系如下图所示。下列叙述错误的是
A.
B.反应温度:②①
C.平衡常数:①>②
D.①线的平均反应速率
【答案】C
【解析】由图可知曲线②的速率更快,故②的反应温度更高,且①达到平衡时,氢气体积没有②的大,说明升高温度有利于平衡正向移动,故反应吸热,即,A正确;由A项分析可知,B正确;反应吸热,温度越高平衡常数越大,故平衡常数:②>①,C错误;①线的平均反应速率,D正确;故选C。
16.(2025·吉林舒兰·一模)某温度下,在恒容密闭容器中充入,发生下列反应:反应Ⅰ:;反应Ⅱ:Y(g)。测得各气体物质的量与反应时间的关系如图所示,24s后各物质的物质的量均不再变化。下列说法正确的是
A.随X浓度的减小,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均降低 B.内平均反应速率
C.该温度下的平衡常数:反应Ⅰ>反应Ⅱ D.点时,反应的正、逆反应速率相等
【答案】C
【分析】由题中信息可知,在恒容密闭容器中发生两步反应:Ⅰ.;Ⅱ.。因此,图中呈不断减小趋势的线为的物质的量随的变化曲线,呈不断增加趋势的线为的物质的量随的变化曲线,线为的物质的量随的变化曲线。
【解析】根据图像可得,随的减小,先增大后减小,增大,因此,反应的速率随的减小而减小,而反应的速率随着的变化先增大后减小,故A错误;内,,即减少增加,因此增加,B错误;24s后所有物质的物质的量都不再变化,此时X转化几乎完全,即反应充分,而仍有剩余,即反应正向进行程度小于反应、反应限度小于反应,所以该温度下的平衡常数:反应Ⅰ反应Ⅱ,故C正确;P点后,Z(g)的物质的量还在增大,Y(g)的物质的量还在减小,说明点时反应Ⅱ仍正向进行,正、逆反应速率不相等,故D错误;故选C。
17.(2025·黑龙江鹤岗·二模)在某一初始温度下,在恒容绝热密闭容器中,发生反应:,测得各物质的量浓度和容器内温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,体系内两个反应均达到平衡状态
B.,用物质Y表示的平均反应速率为
C.
D.若改为恒温容器,则X、Z物质的量浓度相同的时刻要比提前
【答案】C
【解析】根据图像分析,后,X、Z的物质的量浓度仍在发生变化,所以体系内两个反应均未达到平衡状态,A项错误;时,反应物X的浓度变化为,则第1个反应生成Y的浓度为。时,反应物Z的浓度为,则第2个反应消耗Y的浓度为,所以,此时Y的浓度变化为,则内用物质Y表示的平均反应速率为,B项错误;反应开始时X减少,体系温度升高,随着Z增多,体系温度降低,所以,C项正确;若改为恒温容器,则时的反应体系的温度要低于题设条件,所以两个反应的速率会变慢,X、Z物质的量浓度相同的时刻要比靠后,D项错误;答案选C。
18.(24-25高三下·吉林省九台市第一中学·期末)常温下,用甲苯萃取水中少量的正丁酸:,水溶液中正丁酸浓度随萃取时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.6 min时的逆萃取速率小于2 min时的逆萃取速率
B.2 min时正萃取速率大于逆萃取速率
C.水中正丁酸浓度增大,萃取平衡向右移动,萃取平衡常数不变
D.2~4 min内正丁酸的平均萃取速率
【答案】A
【解析】平衡之前,逆萃取速率逐渐增大,6 min时的逆萃取速率大于2 min时的逆萃取速率,A项错误;平衡之前,正萃取速率大于逆萃取速率,B项正确;萃取平衡常数只和温度有关,水中正丁酸浓度增大,萃取平衡向右移动,温度不变,萃取平衡常数不变,C项正确;速率等于浓度的变量除以时间,2~4 min内正丁酸的平均萃取速率,D正确;答案选A。
19.(2025·吉林四平·一模)一定温度下,向两个固定体积的密闭容器中分别充入等量和等量,发生反应 ,测得有关数据如下。
容器
容器体积
平衡时的物质的量
达平衡所用时间
达平衡过程中的能量变化
①
2L
1.2mol
10min
放热0.6akJ
②
4L
1.6mol
放热
下列叙述不正确的是
A.①中内, B.
C. D.
【答案】C
【解析】①中内,,A项正确;对比容器①、②,其他条件相同,增大容器②的体积,各物质的浓度降低,反应速率降低,达平衡所用时间增大,故,B项正确;对比容器①、②,其他条件相同,增大容器②的体积,压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,而容器②平衡时的物质的量增大,即平衡正移,正向为气体体积增大的方向,,C项错误;根据热化学方程式可知,生成时放热akJ,而容器①生成1.2molZ时放热0.6akJ,则,解得,D项正确;
答案选C。
20.(2025·黑龙江·二模)在容积恒为1.00L的容器中,通入一定量的气体,发生反应,随温度升高,混合气体的颜色变深。在时,体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。下列说法错误的是
A.反应的
B.在时段,反应速率
C.体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡正向移动
【答案】D
【解析】随温度升高,混合气体的颜色变深,说明NO2浓度增加,平衡正向移动,故正反应吸热,反应的ΔH>0,A正确;在时段,NO2浓度从0变为0.120mol/L,故反应速率c(NO2)==0.0020mol⋅L−1⋅s−1,B正确;反应前后气体体积数发生变化,容器体积恒定,体系的总压强是变量,故体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态,C正确;反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,体系压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡逆向移动,D错误;故选D。
21.(2025·辽宁丹东·一模)已知反应的速率方程为。向恒温恒容的密闭容器中加入一定量发生上述反应,测得部分实验数据如下表所示。下列说法正确的是
反应时间
0
10
20
30
40
A.前为
B.其他条件相同时,的浓度越大,化学反应速率越大
C.
D.当的转化率为时,容器内压强为初始压强的倍
【答案】D
【解析】前,,,A错误;实验数据显示,浓度随时间线性减少,每10分钟减少相同量,说明反应速率为常数,与浓度无关(零级反应),因此,速率不随浓度增大而增大,B错误;若速率方程为,且实验数据符合零级反应特征(线性变化),则,而非,C错误;初始压强由浓度决定,当转化率为50%时,假设初始物质的量为,分解的,根据反应式,每生成气体(),故分解的生成和,剩余,总物质的量为 ,压强为初始的1.25倍,D正确;故选D。
22.(24-25高三下·东北育才中学·期末)室温下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入M和N各0.5mol,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的物质的量n(单位:mol)随时间t(单位:min)变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A.0~30min内,Y的平均反应速率为
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比为
C.60min时,
D.反应①的活化能比反应②的活化能小
【答案】D
【分析】由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,由于为速率常数,故该比值保持不变;由题给方程式可知,反应①和反应②的速率之比等于生成Y和Z的浓度比,两反应的速率之比为定值,反应开始后,体系中Y和Z的浓度比为定值;由图可知,30min时消耗M的浓度为(0.5-0.3)mol/L=0.2mol/L,由Z的浓度为0.125 mol/L,则Y的浓度为0.2mol/L-0.125 mol/L=0.075 mol/L,。
【解析】由图中数据可知,30min时,M、Z的浓度分别为和,则M的浓度变化量为,其中转化为Y的部分为,因此,0~30min内,Y的平均反应速率为,A项正确;由分析可知,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,因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于,由于为速率常数,故该比值保持不变为3:5,B项正确;结合分析可知,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,故反应过程中有的M转化为Z,所以60min时,C项正确;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项错误;故选D。
23.(2025·吉林·二模)酸性溶液和溶液可发生反应。控制其他条件相同,不同温度时混合两种溶液,随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ对应的温度
B.溶液紫色褪去的时间越长反应速率越快
C.实验中反应物用量
D.下段速率突然变大可能是生成的起到了催化作用
【答案】D
【分析】控制其他条件相同,改变温度,温度越高,反应速率越快,反应结束需要的时间越短。所以温度ⅡⅠ。
【解析】由上面分析可知曲线Ⅱ对应的温度 ,A错误;溶液紫色褪去,反应结束,时间越长反应速率越慢 ,B错误;由图中信息高锰酸钾完全反应,草酸过量,,C错误;加入催化剂或升高温度,能明显加快反应速率,在其它条件都相同时,开始速率小,过一会儿速率突然增大,有可能反应放热温度明显升高引起的,也可能是反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,D正确;故选D。
24.(2025·黑龙江·三模)工业制硝酸的过程中涉及反应。一定条件下NO和进入合成塔发生反应,其他条件相同时测得的实验数据如下表。下列关于该反应的说法错误的是
压强/(Pa)
温度/℃
达到所列转化率需要的时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5780
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
A.,
B.增大的量,能提高的平衡转化率
C.根据上述表格,升高温度该反应速率加快
D.在、90℃下,6s时反应的
【答案】C
【解析】是气体体积减小的反应,,该反应在一定条件下能够自发进行,说明在一定条件下成立,则,A正确;增大的量,正向进行,能提高的平衡转化率,B正确;表格中,升高温度后,相同压强下达到相同转化率所需时间延长(如1.0×105Pa下50%转化率时间从12s增至25s),说明升温导致反应速率减慢,C错误;在、90℃下,6s后NO的转化率仍然会增大,说明此时反应还未达到平衡,,D正确;故选C。
25.(2025·辽宁·一模)的速率方程为,其中为净反应速率;为速率常数,只与温度、催化剂、固体接触面积有关,与浓度无关;为该反应的反应级数,可以为正数、0、负数。已知反应物起始浓度消耗一半的时间叫半衰期,在某催化剂表面上反应得到的数据如表。下列说法正确的是
0
10
20
30
40
50
60
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
A.该反应的速率常数为
B.其他条件不变,压缩体积增大压强后,净反应速率无明显变化
C.若起始反应物浓度为,半衰期不变
D.使用粉吸收,可使平衡正移,提高的平衡转化率
【答案】B
【解析】分析表格中数据可以知道,反应速率与水蒸气浓度无关,是一个恒速反应,所以,计算可得,A错误;压缩体积增大压强,虽然水蒸气浓度增大,但是净反应速率与水蒸气浓度无关,故净反应速率无明显变化,B正确;设起始反应物浓度为,半衰期,可知半衰期与起始浓度成正比,表中起始反应物浓度为,半衰期为,若起始反应物浓度为,则半衰期为,C错误;根据最后一组数据可知,该反应可以进行到底,因此不存在化学平衡,D错误;故选B。
26.(2025·内蒙古乌兰察布·二模)一定条件下,在某催化剂表面上发生分解反应生成和,测得的实验结果如图所示。下列说法正确的是
已知:化学上,将反应物消耗一半所用的时间称为半衰期()。
A.的半衰期与起始浓度成正比
B.浓度越高,反应速率越快
C.在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
D.ab段的平均生成速率为
【答案】A
【解析】由图像可知,H2O(g)起始浓度为0.1mol·L-1时,半衰期为50min,起始浓度为0.05mol·L-1时,半衰期为25min,则的半衰期(将反应物消耗一半所用的时间)与起始浓度成正比,A正确; 由图像可知,H2O(g)的分解速率在各时间段内相等,B错误;由图像可知,H2O(g)能完全分解,最终H2O(g)浓度为0,说明在该条件下H2O(g)分解反应不是可逆反应,C错误; ,D错误; 故选A。
1.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A. 时,反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数:①>②
C. 平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故选A。
2.(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性溶液与发生反应,(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A. (Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C. 该条件下,(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为:
【答案】C
【解析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0,Mn(III)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(III),同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗;后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(III)浓度减少,Mn(II)的浓度增大;据此作答。由图像可知,随着时间的推移Mn(III)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(III),后Mn(III)被消耗生成Mn(II),Mn(III)能氧化H2C2O4,A项错误;随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(II),Mn(II)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;由图像可知,Mn(VII)的浓度为0后才开始生成Mn(II),该条件下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存,C项正确;H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,总反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;故选C。
3.(2025·陕晋宁青卷) (3)高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号),生成水的基元反应方程式为 。
【答案】(3) ④ HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O
【解析】(3)反应活化能越高,反应速率越慢,从图中可以看出,第四部活化能最高,速率最慢,基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O;由图可知,在第三步时生成了水,基元反应为:HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O;
4.(2025·河北卷)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:EO(aq)+ H2O(l)EG(aq) ΔH<0
副反应:EO(aq)+ EG(aq)DEG(aq)
体系中环氧乙烷初始浓度为1.5 mol·L-1,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中n(EG):n(DEG)=10:1。
①0~30min内,v总(EO)= mol·L-1·min-1。
②下列说法正确的是 (填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,v总(EO)= v总(EG)
c.0~30min内,v主(EG):n副(DEG)=11:1
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
【答案】(1)0.05 mol·L-1·min-1 cd
【解析】(1)①0~30min内,环氧乙烷完全转化,;②a项,,主反应中,ΔH<0,则生成物总能量低于反应物总能量,a错误;b项,由题中信息可知主反应伴随副反应发生,EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物,即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量,0~30min内,v总(EO)> v总(EG),b错误;c项,主反应中,,副反应,同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比,产物中,即,,反应时间相同,则v主(EG):v副(DEG)=10:1,,则v主(EG):n副(DEG)=11:1,c正确;d项,选择适当催化剂可提高主反应的选择性,可提高 乙二醇的最终产率,d正确;故选cd;
5.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率v正<v逆 D.容器丙中乙醇的体积分数为
【答案】D
【解析】温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应升高温度,醋酸甲酯量增大,则反应逆向进行,正反应为放热反应,焓变小于0。A项,该反应的ΔH<0,A错误;B项,容器甲中平均反应速率,B错误;C项,温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正逆反应速率相对大小,C错误;D项,对丙而言:
容器丙中乙醇的体积分数为,D正确;故选D。
6.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下SeO42-浓度随时间变化关系如下图。
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(SeO42-)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO42-+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,SeO42-的去除效果越好
【答案】C
【解析】A项,实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;B项,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项,综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中SeO42-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项,综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中SeO42-浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,SeO42-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SeO42-反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时SeO42-的去除效果不一定越好,D不正确;故选C。
学科网(北京)股份有限公司1 / 17
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$