内容正文:
专题02 化学反应速率
4大高频考点概览
考点01 碰撞理论与活化能
考点02 催化剂对化学反应速率的影响
考点03 浓度、温度及其他外因对化学反应速率的影响
考点04 化学反应速率
1.(23-24高二上·湖南常德一中·期中)下列条件,能使活化分子百分数、活化分子数双双增大,并引起平衡移动的是地 城
考点01
碰撞理论与活化能
A.增大反应物浓度 B.增大气体反应体系的压强
C.升高温度 D.使用催化剂
2.(24-25高二上·湖南部分学校·期中)对于有气体参与的反应,下列条件改变能增大活化分子百分数并引起平衡移动的是
A.增大反应物浓度 B.升高温度
C.增大气体反应体系的压强 D.使用催化剂
3.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期中)甲醇可通过加氢生成,实现了的减排与再生利用。研究人员发现,Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性,其反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面上的物种用*表示,TS表示过渡态。以下说法不正确的是
A.形成过渡态TS2的活化能为1.15eV
B.若改用铁系催化剂,反应历程改变,焓变不变
C.能垒(活化能)为0.56eV的反应为
D.物质吸附在催化剂表面,形成过渡态TS1的过程会吸热
4.(23-24高二上·湖南邵阳武冈·期中)下列关于“有效碰撞”的说法不正确的是
A.分子间的碰撞均为有效碰撞
B.能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞
C.发生有效碰撞时,会有化学键断裂与形成
D.其他条件相同时,反应物浓度越大,单位时间内的有效碰撞次数越多
5.(23-24高二上·湖南三湘名校教育联盟·期中)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.增大CH3OH的浓度,可以增大单位体积内活化分子数
6.(23-24高二上·湖南长沙实验中学·期中)与ICl的反应分两步完成,能量曲线如图所示。
反应①:
反应②:
下列有关说法不正确的是
A.反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关
C.
D.反应①的
7.(24-25高二上·湖南湖湘教育三新协作体·期中)下列关于物质的宏观性质及微观解释正确的是
选项
宏观性质
微观解释
A
稳定性:
水分子间可以形成氢键
B
使用催化剂能加快反应速率
催化剂提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
C
向饱和硼酸溶液中加入少量粉末,无气泡冒出
酸性:碳酸>硼酸
D
热稳定性:
HF、HCl、HBr、HI的范德华力依次减小,稳定性依次减弱
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高二上·湖南浏阳·期中)与在镍基催化剂催化作用下能发生如图所示的可逆反应,下列说法错误的是
A.总反应为
B.催化剂能降低反应的活化能,增大单位体积内活化分子数目
C.图示反应过程中有极性键的断裂与形成
D.更换更高效的催化剂,能提高的平衡转化率
NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图所示,研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程。地 城
考点02
催化剂对化学反应速率的影响
请完成下列问题。
9.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)对于NH3催化还原NO反应的能量图,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应 B.该反应为放热反应
C.该反应中反应物总能量比生成物低 D.该反应是自发反应
10.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)根据NH3催化还原NO反应的反应历程图,下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中NH3断裂极性键 B.过程Ⅰ中NH3断裂非极性键
C.过程Ⅱ中NO为还原剂 D.过程Ⅱ中Fe2+为氧化剂
11.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)总反应方程式为:4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+ 6H2O(g),下列说法不正确的是
A.Fe2O3在反应前后的质量不变 B.每反应4 mo NH3转移电子数为12 mol
C.加大通入氧气的量可提升反应产率 D.NH3反应生成−NH2为反应决速步
12.(23-24高二上·湖南雅礼教育集团·期中)氮氧化物是一类污染物,它本身会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列叙述错误的是
A.总反应为:
B.反应③属于非氧化还原反应
C.该“沸石笼”可以降低反应的
D.反应④涉及极性共价键的断裂和非极性共价键的生成
13.(23-24高二上·湖南长沙雅礼中学·期中)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.反应总过程为放热过程
B.Fe+使反应的活化能减小
C.FeO+也是该反应的催化剂
D.Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应
14.(23-24高二上·湖南邵阳第二中学·期中)下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B.硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C.硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
D.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
15.(24-25高二上·湖南长沙明德中学·期中)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义,某化学兴趣小组查阅资料,乙烯酮自由基(HCCO)与在不同催化剂上反应历程如图所示。
下列叙述错误的是
A.选择合适催化剂能够加快反应速率,提高NO平衡产率
B.反应途径①比②更易发生
C.按上述反应过程生成1molNO,放热34.78kJ
D.该反应的总方程式为
16.(23-24高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)Ⅰ.金属单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)铁元素在元素周期表中位置为 。
(2)反应 ,其他条件相同,催化剂不同时,反应相同时间的转化率随反应温度的变化如图所示,260℃条件下选择 (填“”“”或“”),作催化剂时反应速率最快。不考虑价格因素,与NiO相比,选择作催化剂的优势是 。
(3)上述反应的正反应速率方程为,逆反应速率方程为,其中、分别为正、逆反应的速率常数,只受温度影响,(速率常数的对数)与温度(T)的关系符合图中的两条线,其中表示的是 (填序号)。
(4)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式是 。
(5)要使溶液中的比值增大,可加入的物质是___________。
A.少量硫酸 B.少量NaOH溶液
C.少量固体 D.适量蒸馏水
17.(24-25高二上·湖南岳阳一中·期中)硫酸可以在甲酸()分解制的反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程,图为加入硫酸的反应进程。
下列说法正确的是
A.甲酸分解制的反应
B.未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C.加入硫酸的反应进程中②③步反应速率最快
D.,
18.(24-25高二上·湖南常德·期中)某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液H2C2O4反应测定单位时间内生成CO2的量来探究影响反应速率的因素(已知草酸H2C2O4是二元弱酸),设计实验方案如表。地 城
考点03
浓度、温度及其他外因对化学反应速率的影响
编号
反应温度/℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
时间
c/ mol·L-1
V/mL
c/ mol·L-1
V/mL
V/mL
t/s
①
25
0.60
10.0
0.20
10.0
0
20
②
25
0.60
V1
0.20
6.0
V2
30
③
40
0.60
V3
0.20
V4
V5
12
回答下列问题:
(1)酸性KMnO4与草酸H2C2O4反应的离子方程式为 。
(2)探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是 。V2= ,V5= 。
(3)若实验①在20s末收集了89.6mLCO2(标准状况下),则在20s内v(MnO)= (忽略溶液混合前后体积的变化)。
(4)小组同学利用下图将实验产生的气体收集测量,实验完毕后,应先将气体冷却至室温,再 ,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成 。
(5)除了通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率,本实验还可以通过测定 来比较化学反应速率。
19.(24-25高二上·湖南师大附中·期中)碘化钾常作为合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
Ⅰ.配制KI溶液
(1)配制500mL 0.10mol/L KI溶液,需用托盘天平称取KI的质量为 g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是___________。(填标号)
A. B.
C. D.
Ⅱ.探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别
温度(K)
KI溶液
溶液
蒸馏水
(mL)
淀粉溶液
1
298
0.1
5
0.1
5
a
3滴
2
313
0.1
5
0.1
5
10
3滴
3
298
0.05
10
0.1
b
5
3滴
(3)酸性条件下KI能被空气氧化,反应的离子方程式为 。
(4)通过组别1和组别3探究对氧化速率的影响,其中 , 。
(5)可以通过实验组别1和组别2探究 。
20.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)天然气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料,广泛应用于民用和化工生产中。试回答下列问题:
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知:①CH4(g) + H2O(g)= CO(g) + 3H2(g) ΔH1= +196 kJ·mol−1
②2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) ΔH2= −484 kJ·mol−1
③2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH3= −566 kJ·mol−1
则CH4(g) + CO2(g)= 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=
(2)在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2发生反应:CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g),CH4和CO2的分压均为20 kPa,加入催化剂Ni/α−Al2O3,分别在T1℃和T2℃下进行反应,测得CH4转化率随时间变化如图所示。
①A点处v正 B点处v逆(填“<”、“>”或“=”)。
②T2℃下,该反应用分压表示的平衡常数Kp= kPa2(结果保留到小数点后一位)
③下列说法不能表明该反应已达平衡状态的是
A.一定温度下,恒容密闭容器中按2:1的物质的量之比通入CH4(g)和CO2(g),二者转化率之比保持不变
B.每断裂2 mol C−H键的同时形成1mol H−H键
C.恒温恒压密闭容器中,混合气体的密度保持不变
D.恒温恒容密闭容器中,混合气体的平均相对分子质量保持不变
④上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正向移动的是
A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反应速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂表面积
(3)其他条件相同,在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下,相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图所示。三种催化剂作用下,反应活化能最大的是 (填“甲”、“乙”或“丙”);850℃条件下三条曲线交于一点最可能的原因是 。
21.(23-24高二上·湖南长沙雅礼中学·期中)法常用于处理含难降解有机物的工业废水,在调节好和浓度的废水中加入,使产生的羟基自由基氧化降解污染物。控制的初始浓度相同,其余实验条件见下表,探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法正确的是
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度
①
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
298
②
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
313
③
6.0
3.5
0.30
3.5
x
3
298
④
6.0
1.5
0.30
4.5
9
3
298
⑤
6.0
1.5
0.30
3.5
10
10
298
A.实验①、⑤的目的是探究对降解速率的影响
B.实验②、④探究的是其它条件不变时,温度对降解速率的影响
C.实验③中,
D.实验测得温度过高时,降解反应速率减小,可能的原因是受热分解
22.(23-24高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计实验方案如表所示。
实验
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL
褪色时间t/min
1
5.0
1.5
1.5
0.0
2.0
8
2
5.0
1.5
2.0
0.0
6
3
6.0
1.5
2.5
0.0
0.0
4
4
4.0
1.5
1.5
0.5
3
下列说法正确的是
A.若时,实验1和2的结果说明溶液酸性越强,反应速率越快
B.实验3中的反应速率为0.00375mol/(L·min)
C.该反应的离子方程式为
D.若时,实验3和4的结果说明催化剂更有利于改变化学反应速率
23.(24-25高二上·湖南部分学校·期中)对于反应 ,由下列图像得出的结论正确的是
A.由图①知,
B.由图②知,曲线a可能使用了催化剂,且该反应的增大
C.由图③知,时刻改变的条件是增加了Y的浓度
D.由图④知,
24.(24-25高二上·湖南邵阳武冈·期中)扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是
A.制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B.退浆环节:催化剂大幅度加快化学反应速率
C.退浆环节:可以加热煮沸提高淀粉酶的活性
D.染色环节:升高体系温度加快化学反应速率
25.(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县一中·期中)下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向不同体积等浓度的溶液中分别加入滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较不同催化剂的催化效果
B
两支试管,都加入的酸性溶液,再同时向两支试管分别加入的溶液和的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
C
在锥形瓶内各盛有锌粒颗粒大小基本相同,然后通过分液漏斗分别加入和的硫酸。比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对应速率影响
D
探究温度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
26.(24-25高二上·湖南部分学校·期中)增大下列过程的化学反应速率对人类有益的是
A.氨的合成 B.钢铁的腐蚀 C.废旧电池的焚烧 D.肉质食品的腐败
27.(23-24高二上·湖南邵阳武冈·期中)煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应来生成水煤气。下列说法正确的是
A.将炭块粉碎,可加快反应速率
B.平衡时向容器中充入惰性气体,平衡逆向移动
C.增大的量,可以增大活化分子百分数
D.增大碳的量,可以提高的转化率
28.(24-25高二上·湖南岳阳一中·期中)硝酸厂常用催化还原法处理尾气,CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2,反应原理为CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH<0,NO2(g)的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法正确的是
A.速率大小:v(a)<v(c) B.p1>p2
C.平衡常数:Ka<Kb<Kc D.使用合适的催化剂,NO2的平衡转化率增大
29.(24-25高二上·湖南长沙明德中学·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地 城
考点04
化学反应速率
A. B.
C. D.
30.(24-25高二上·湖南祁阳一中·期中)是一种新型硝化剂,在T1温度下可发生下列反应: ,向2L密闭容器中通入气体,部分实验数据见下表:
时间/s
0
500
1000
1500
10.00
7.04
5.00
5.00
下列说法中正确的是
A.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到1L,则再次平衡时的平衡转化率大于50%
B.内用表示的平均速率为
C.其他条件不变,温度下反应到时测得浓度为,则
D.该反应的速率常数
31.(23-24高二上·湖南长沙德成学校·期中)以下图像和叙述错误的是
A.图甲:该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A)=0.4mol/(L•s)
B.图乙:某温度下发生反应:,t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D.图丁:对于反应:,
32.(23-24高二上·湖南邵阳武冈·期中)一定条件下,在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),10min内碳的质量减少了12g,则该反应的反应速率为
A.v(C)=0.05mol·L-1·min-1 B.v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1
C.v(CO)=0.1mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.05mol·L-1·min-1
33.(23-24高二上·湖南浏阳·期中)对于反应,下列表示的反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
34.(23-24高二上·湖南长沙实验中学·期中)在一定条件下,将3mol A和2mol B投入容积2L且容积不变的密闭容器中,发生如下反应:。2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。正确的是
A.
B.此时A的转化率为40%
C.0~2min内B的反应速率为
D.充入氦气压强增大,化学反应速率加快,平衡逆向移动
35.(24-25高二上·湖南衡阳一中·期中)在一密闭容器中发生反应,3min达到平衡状态,增加了0.6mol∙L-1,下列说法正确的是
A.0~3min,
B.在2min末,
C.第4min时,和表示的反应速率的值相等
D.若相同时间内,,则这两段时间内反应速率相等
36.(24-25高二上·湖南邵阳武冈·期中)研究化学反应及化学反应速率对促进生产具有重要的意义。
(1)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)=3C(g)+xD(g),开始时通入4molA和6molB,5min末时测得C的物质的量为3mol,v(D)为0.2mol·L-1·min-1.计算:
①5min末A的物质的量浓度为 mol·L-1。
②前5min内v(B)为 mol·L-1·min-1。
③化学方程式中x的值为 。
④此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示,其中反应速率最快的是 (填字母)。
A.v(A)=0.4mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.5mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.3mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.2mol·L-1·min-1
(2)(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入()、40mL蒸馏水和12.0g尿素,搅拌溶解。30℃下反应40min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4g。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫红色消失。
II.过氧化脲溶液用稀酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
①过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。
②的物质的量浓度为 (结果保留两位有效数字)。
③性质检测II中的现象为 ;性质检测I和II分别说明过氧化脲具有的性质是 。
37.(24-25高二上·湖南衡阳一中·期中)某化学小组欲定量探究含对溶液发生分解时化学反应速率的影响,该小组先取溶液利用如图装置进行实验,得到了如表数据:
0
2
4
6
8
10
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
说明:①表中是折合成标准状况下的体积:
②假设反应过程中溶液体积的变化忽略不计。
(1)检查该装置气密性的操作为 。
(2)0~6min的平均反应速率: (保留两位有效数字),0~6min的平均反应速率 6~10min的平均反应速率(填“>”“<”或“=”),原因是 。
(3)对于的分解反应,也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果,研究小组的同学设计了如图所示的实验,发现滴加溶液的试管产生的气泡更剧烈,研究小组得出了“的催化效果一定比更好”的结论,你认为利用该现象得出的该结论 (填“合理”或“不合理”),原因是 。某同学将溶液改为溶液进行实验,现象与上述实验一致,故研究小组得出了“催化效果更好”的结论,其理由是 。
38.(23-24高二上·湖南长沙长郡中学·期中)三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。高温汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物在通过净化装置时活性增强,发生氧化还原反应变成无害气体而得以净化。
(1)汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO的化学方程式为 。
(2)在某温度下,向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,在催化剂作用下发生反应。相关数据如下:
0min
5min
10min
15min
20min
c(NO2)/(mol·L-1)
2.00
1.70
1.56
1.50
1.50
c(N2)/(mol·L-1)
0
0.15
0.22
0.25
0.25
①上述反应 自发进行(填“高温”“低温”或“永不”)。
②在0~10min内,以CO2的浓度变化表示的反应速率为 ,在15min时,CO的转化率为 。此温度下,该反应的化学平衡常数 (保留两位有效数字)。
③该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应化学平衡常数的是 (选“A”或“B”),理由是 。
④在该温度下,向该容器中通入含CO、NO2、N2和CO2的混合物,容器中各组分浓度均为2mol/L,则此时上述反应向 进行(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不能确定”)。
试卷第32页,共32页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 化学反应速率
4大高频考点概览
考点01 碰撞理论与活化能
考点02 催化剂对化学反应速率的影响
考点03 浓度、温度及其他外因对化学反应速率的影响
考点04 化学反应速率
1.(23-24高二上·湖南常德一中·期中)下列条件,能使活化分子百分数、活化分子数双双增大,并引起平衡移动的是地 城
考点01
碰撞理论与活化能
A.增大反应物浓度 B.增大气体反应体系的压强
C.升高温度 D.使用催化剂
【答案】C
【详解】A.增大反应物浓度,使平衡正移,能增大单位体积内的活化分子数,不能增大活化分子百分数,A项错误;
B.增大气体反应体系的压强,不一定能使平衡移动,能增大单位体积内的活化分子数,不能增大活化分子百分数,B项错误;
C.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,能增大活化分子百分数,进而增加活化分子总数,C项正确;
D.使用催化剂,不能使平衡移动,能增大活化分子百分数,进而增加活化分子总数,D项错误;
故选C。
2.(24-25高二上·湖南部分学校·期中)对于有气体参与的反应,下列条件改变能增大活化分子百分数并引起平衡移动的是
A.增大反应物浓度 B.升高温度
C.增大气体反应体系的压强 D.使用催化剂
【答案】B
【详解】A.增大反应物浓度,活化分子百分数不变,A错误;
B.升高温度,更多的普通分子变为活化分子,活化分子百分数增大,平衡向吸热方向移动,B正确;
C.增大体系压强,活化分子百分数不变,C错误;
D.使用催化剂,活化分子百分数增大,但平衡不移动,D错误;
故答案选B。
3.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期中)甲醇可通过加氢生成,实现了的减排与再生利用。研究人员发现,Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性,其反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面上的物种用*表示,TS表示过渡态。以下说法不正确的是
A.形成过渡态TS2的活化能为1.15eV
B.若改用铁系催化剂,反应历程改变,焓变不变
C.能垒(活化能)为0.56eV的反应为
D.物质吸附在催化剂表面,形成过渡态TS1的过程会吸热
【答案】C
【详解】A.根据图中信息可知,形成过渡态TS2的活化能为,A正确;
B.不同催化剂历程不同,但不会改变反应的炲变,B正确;
C.根据图中信息可知,的活化能为,C错误;
D.由图可知,物质吸附在催化剂表面,形成过渡态TS1的能量更高,因此该过程会吸热,D正确;
故选C。
4.(23-24高二上·湖南邵阳武冈·期中)下列关于“有效碰撞”的说法不正确的是
A.分子间的碰撞均为有效碰撞
B.能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞
C.发生有效碰撞时,会有化学键断裂与形成
D.其他条件相同时,反应物浓度越大,单位时间内的有效碰撞次数越多
【答案】A
【详解】A.不是所有分子之间的碰撞都能够发生化学反应,因此不是所有分子间的碰撞均为有效碰撞,只有活化分子间能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞,A错误;
B.活化分子间能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞,B正确;
C.物质分子发生有效碰撞时,会有反应物中化学键断裂与生成物中化学键的形成,C正确;
D.在其他条件相同时,反应物浓度越大,单位时间内反应物分子总数越大,活化分子数也越多,则活化分子发生的有效碰撞次数越多,反应速率就越快,D正确;
故合理选项是A。
5.(23-24高二上·湖南三湘名校教育联盟·期中)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.增大CH3OH的浓度,可以增大单位体积内活化分子数
【答案】C
【详解】A.反应中间体是指反应过程中生成,既不是反应物,也不是生成物,根据图中所示CH3COI是反应中间体,故A正确;
B.由图像可知,总反应为CH3OH+CO=CH3CO2H,故B正确;
C.由图可以看出Rh的成键数目由4变为6再变为5再变为6再变为4,依次循环,故C错误;
D.甲醇是反应物,增大反应物浓度,单位体积内反应物分子总数增大,活化分子百分数不变,可以增大单位体积内活化分子数,故D正确。
答案选C。
6.(23-24高二上·湖南长沙实验中学·期中)与ICl的反应分两步完成,能量曲线如图所示。
反应①:
反应②:
下列有关说法不正确的是
A.反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关
C.
D.反应①的
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量,A正确;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能有关,B错误
C.反应①和②总的能量变化为218kJ,并且是放热反应,所以,C正确
D.ΔH=正反应的活化能−逆反应的活化能,由图可知,反应①的,D正确;
故选B。
7.(24-25高二上·湖南湖湘教育三新协作体·期中)下列关于物质的宏观性质及微观解释正确的是
选项
宏观性质
微观解释
A
稳定性:
水分子间可以形成氢键
B
使用催化剂能加快反应速率
催化剂提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
C
向饱和硼酸溶液中加入少量粉末,无气泡冒出
酸性:碳酸>硼酸
D
热稳定性:
HF、HCl、HBr、HI的范德华力依次减小,稳定性依次减弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.稳定性:,因为H—O的键能大于H—S的键能,故A错误;
B.使用催化剂,能降低反应的活化能,活化分子的数目和百分数增加,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故B错误;
C.根据强酸制弱酸的原理,向饱和硼酸溶液中加入少量粉末没有现象,说明没有反应发生,即硼酸的酸性小于碳酸,故C正确;
D.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,F、Cl、Br、I非金属性逐渐减弱,则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,故D错误;
故选C。
8.(23-24高二上·湖南浏阳·期中)与在镍基催化剂催化作用下能发生如图所示的可逆反应,下列说法错误的是
A.总反应为
B.催化剂能降低反应的活化能,增大单位体积内活化分子数目
C.图示反应过程中有极性键的断裂与形成
D.更换更高效的催化剂,能提高的平衡转化率
【答案】D
【详解】A.根据图中信息可知,与在镍基催化剂催化作用下转化为CO和H2,故总反应为,选项A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,增大单位体积内活化分子数目,加快反应速率,选项B正确;
C.图示反应过程中有极性键碳氧键、碳氢键的断裂,有极性键氢氧键的形成,选项C正确;
D.催化剂不能使平衡移动,不能改变平衡转化率,选项D错误;
答案选D。
NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图所示,研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程。地 城
考点02
催化剂对化学反应速率的影响
请完成下列问题。
9.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)对于NH3催化还原NO反应的能量图,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应 B.该反应为放热反应
C.该反应中反应物总能量比生成物低 D.该反应是自发反应
10.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)根据NH3催化还原NO反应的反应历程图,下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中NH3断裂极性键 B.过程Ⅰ中NH3断裂非极性键
C.过程Ⅱ中NO为还原剂 D.过程Ⅱ中Fe2+为氧化剂
11.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)总反应方程式为:4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+ 6H2O(g),下列说法不正确的是
A.Fe2O3在反应前后的质量不变 B.每反应4 mo NH3转移电子数为12 mol
C.加大通入氧气的量可提升反应产率 D.NH3反应生成−NH2为反应决速步
【答案】9.B 10.A 11.C
【解析】9.A.该反应中反应物的总能量高于生成物,该反应为放热反应,A错误;
B.该反应中反应物的总能量高于生成物,该反应为放热反应,B正确;
C.由图可知,该反应中反应物的总能量高于生成物,C错误;
D.由NH3催化还原NO反应的能量图可知,该反应为放热反应,,仅凭焓变不能判断该反应的自发性,D错误;
故选B。
10.A.由图可知,过程I中NH3断裂N-H极性键,A正确;
B.由图可知,过程I中NH3断裂N-H极性键,B错误;
C.过程Ⅱ中NO转化为N2,N元素化合价下降为氧化剂,C错误;
D.过程Ⅱ中Fe元素化合价没有变化,Fe2+不是氧化剂,D错误;
故选A。
11.A.Fe2O3为该反应的催化剂,在反应前后的质量不变,A正确;
B.该反应中NH3的N元素由-3价上升到0价,每反应4 mo NH3转移电子数为12 mol,B正确;
C.过程Ⅲ是O2氧化Fe2+的反应,该反应速率较快,不是该过程中决速反应,且过量氧气会将氮元素氧化成氮氧化物,加大通入氧气的量不能提升反应产率,C错误;
D.Fe2O3为该反应的催化剂,可以加快反应速率,而Fe3+参与过程I反应,说明过程I速率较慢,为反应的决速反应,即NH3反应生成−NH2为反应决速步,D正确;
故选B。
12.(23-24高二上·湖南雅礼教育集团·期中)氮氧化物是一类污染物,它本身会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列叙述错误的是
A.总反应为:
B.反应③属于非氧化还原反应
C.该“沸石笼”可以降低反应的
D.反应④涉及极性共价键的断裂和非极性共价键的生成
【答案】C
【详解】A.由图示可知,图中总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O2=4N2 +6H2O,A正确;
B.根据图示,反应③中各元素化合价都没有变化,属于非氧化还原反应,B正确;
C.催化剂不能改变反应的,C错误;
D.反应④中有氮气和水生成、氨气消耗,故涉及极性共价键的断裂和非极性共价键的生成,D正确;
故选C。
13.(23-24高二上·湖南长沙雅礼中学·期中)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.反应总过程为放热过程
B.Fe+使反应的活化能减小
C.FeO+也是该反应的催化剂
D.Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应
【答案】C
【详解】A.反应总过程为N2O+CO=N2+CO2,根据图示可知,反应物总能量高于生成物的总能量,为放热过程,故A正确;
B.根据反应历程,Fe+为催化剂,能够降低反应的活化能,故B正确;
C.根据反应历程,FeO+是中间产物,不是反应的催化剂,故C错误;
D.根据图示,Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应中反应物总能量均高于生成物总能量,均为放热反应,故D正确;
答案选C。
14.(23-24高二上·湖南邵阳第二中学·期中)下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B.硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C.硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
D.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
【答案】D
【详解】A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,但合成氨气的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应移动,导致NH3的平衡含量降低,因此不是反应温度越高越好,而是应该采用适当的温度,A错误;
B.在硫酸工业中,使用催化剂是为了降低反应的活化能,提高化学反应速率,但SO2转化为SO3的转化率不变,B错误;
C.硫酸工业中,SO2转化为SO3的正反应是气体体积减小的反应,增大压强化学平衡正向移动,可以提高SO2的转化率,C错误;
D.合成氨工业中,将NH3及时液化分离,就是降低了生成物的浓度,可以使化学平衡正向移动,从而有利于氨的生产,D正确;
故选D。
15.(24-25高二上·湖南长沙明德中学·期中)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义,某化学兴趣小组查阅资料,乙烯酮自由基(HCCO)与在不同催化剂上反应历程如图所示。
下列叙述错误的是
A.选择合适催化剂能够加快反应速率,提高NO平衡产率
B.反应途径①比②更易发生
C.按上述反应过程生成1molNO,放热34.78kJ
D.该反应的总方程式为
【答案】A
【详解】A.催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,但是不影响平衡,A错误;
B.由图可知,过程①反应的活化能低,更容易发生,B正确;
C.从催化反应过程可以看出生成1molNO,放热34.78kJ,C正确;
D.观察图像可知,反应物是HCCO和,产物是HCO、NO、CO,故总方程式为,D正确;
答案选A。
16.(23-24高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)Ⅰ.金属单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)铁元素在元素周期表中位置为 。
(2)反应 ,其他条件相同,催化剂不同时,反应相同时间的转化率随反应温度的变化如图所示,260℃条件下选择 (填“”“”或“”),作催化剂时反应速率最快。不考虑价格因素,与NiO相比,选择作催化剂的优势是 。
(3)上述反应的正反应速率方程为,逆反应速率方程为,其中、分别为正、逆反应的速率常数,只受温度影响,(速率常数的对数)与温度(T)的关系符合图中的两条线,其中表示的是 (填序号)。
(4)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式是 。
(5)要使溶液中的比值增大,可加入的物质是___________。
A.少量硫酸 B.少量NaOH溶液
C.少量固体 D.适量蒸馏水
【答案】(1)第四周期Ⅷ族
(2) 温度相同时(在相对较低温度下)催化效率高于NiO
(3)①
(4)
(5)C
【详解】(1)铁元素在元素周期表的第四周期第Ⅷ族。
(2)从图中可知,260℃条件下,选择Cr2O3为催化剂时,SO2的转化率最高,说明此时反应速率最快。从图中可知,当温度相对较低时,相同温度下Fe2O3作催化剂时催化效率高于NiO。
(3)v正=k正·c2(CO)·c(SO2),升高温度,该反应的化学平衡正向移动,正反应速率增大且增大幅度大于逆反应速率,同时化学平衡正向移动,CO和SO2的浓度减小则k正增长幅度应该是最大的,lgk为斜率最大的曲线,故表示lgk正的是①。
(4)泡沫灭火器灭火时主要发生的反应为铝离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝和二氧化碳,离子方程式为。
(5)A.加入少量硫酸,硫酸根离子浓度增大,虽然加入硫酸抑制了铝离子的水解,但是硫酸浓度增大的幅度大于铝离子浓度增大的幅度,减小,A错误;
B.加入少量NaOH,能促进铝离子的水解,铝离子物质的量减小,硫酸根离子物质的量不变,则减小,B错误;
C.加入少量AlCl3固体,铝离子浓度增大,硫酸根离子浓度不变,增大,C正确;
D.加入适量蒸馏水,硫酸根离子物质的量不变,铝离子水解程度增大,铝离子物质的量减少,减小,D错误;
故答案选C。
17.(24-25高二上·湖南岳阳一中·期中)硫酸可以在甲酸()分解制的反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程,图为加入硫酸的反应进程。
下列说法正确的是
A.甲酸分解制的反应
B.未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C.加入硫酸的反应进程中②③步反应速率最快
D.,
【答案】D
【详解】A.甲酸分解制的反应,A错误;
B.未加入硫酸的反应进程中发生了化学反应,涉及到化学键的断裂与形成,B错误;
C.加入硫酸的反应进程中②③步的活化能最大,反应速率最慢,C错误;
D.加入催化剂能够降低活化能,因此,根据盖斯定律反应的焓变只与反应的始态和终态有关,因此,D正确;
故选D。
18.(24-25高二上·湖南常德·期中)某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液H2C2O4反应测定单位时间内生成CO2的量来探究影响反应速率的因素(已知草酸H2C2O4是二元弱酸),设计实验方案如表。地 城
考点03
浓度、温度及其他外因对化学反应速率的影响
编号
反应温度/℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
时间
c/ mol·L-1
V/mL
c/ mol·L-1
V/mL
V/mL
t/s
①
25
0.60
10.0
0.20
10.0
0
20
②
25
0.60
V1
0.20
6.0
V2
30
③
40
0.60
V3
0.20
V4
V5
12
回答下列问题:
(1)酸性KMnO4与草酸H2C2O4反应的离子方程式为 。
(2)探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是 。V2= ,V5= 。
(3)若实验①在20s末收集了89.6mLCO2(标准状况下),则在20s内v(MnO)= (忽略溶液混合前后体积的变化)。
(4)小组同学利用下图将实验产生的气体收集测量,实验完毕后,应先将气体冷却至室温,再 ,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成 。
(5)除了通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率,本实验还可以通过测定 来比较化学反应速率。
【答案】(1)2MnO+ 5H2C2O4 + 6H+=2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
(2) ①② 4.0 0
(3)0.002moL • L-1 • s-1
(4) 调节量气管高度使两液面相平或向下移动量气管使两端液面相平 饱和碳酸氢钠溶液或四氯化碳等
(5)收集相同体积所需要的时间或溶液完全褪色的时间
【详解】(1)草酸与酸性高锰酸钾反应,高锰酸根离子将草酸氧化成CO2,自身被还原为Mn2+,反应物中有氢离子参与,则生成物中有水生成,离子方程式为;
(2)实验①和实验②温度相同,而高锰酸钾溶液所取体积不同,因此探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是①②,由于每组实验溶液总体积是相同的,因此V2=4.0,实验①和实验③是对照实验,探究温度对化学反应速率影响,V3=10 V4=10 V5=0;
(3)实验①在20s末收集了89.6mLCO2(标准状况下),根据计量系数关系 ;
(4)小组同学利用下图将实验产生的气体收集测量,实验完毕后先将气体冷却至室温,再调节量气管高度使两液面相平,最后平视量气管刻度进行读数;二氧化碳能少量溶于水,为减小气体测量误差,可将量气管中的水换成饱和碳酸氢钠溶液或四氯化碳等;
(5)除了通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率,还可以通过测定收集相同体积CO2所需要的时间或溶液完全褪色的时间来比较反应速率。
19.(24-25高二上·湖南师大附中·期中)碘化钾常作为合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
Ⅰ.配制KI溶液
(1)配制500mL 0.10mol/L KI溶液,需用托盘天平称取KI的质量为 g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是___________。(填标号)
A. B.
C. D.
Ⅱ.探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别
温度(K)
KI溶液
溶液
蒸馏水
(mL)
淀粉溶液
1
298
0.1
5
0.1
5
a
3滴
2
313
0.1
5
0.1
5
10
3滴
3
298
0.05
10
0.1
b
5
3滴
(3)酸性条件下KI能被空气氧化,反应的离子方程式为 。
(4)通过组别1和组别3探究对氧化速率的影响,其中 , 。
(5)可以通过实验组别1和组别2探究 。
【答案】(1)8.3
(2)AC
(3)
(4) 10 5
(5)温度对氧化速率的影响
【详解】(1)n=cV、m=nM,V按照500mL代入计算m(KI)=0.5L×0.1mol⋅L−1 ×166g/mol=8.3g;
(2)A.使用托盘天平称量固体物质的质量时,原则是左物右码,物质与砝码放反了,A错误;
B.在烧杯中溶解固体药品,待溶液冷却至室温后,在将烧杯的溶液转移至容量瓶中时,要使用玻璃棒引流,需要注意的是玻璃棒引流时伸入刻度线以下,B正确;
C.配制一定体积一定物质的量浓度的溶液,在最后定容操作时,视线要与容量瓶的刻度线相切,即应该平视刻度线,图示视线是仰视,操作不合理,C错误;
D.图示符合最后摇匀溶液的操作要领,即要上下震荡摇匀,D正确;
故选AC;
(3)I-被O2氧化为I2,反应为;
(4)实验2是对照组,应保持溶液总体积一定,组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响,则a=10;组别1和组别3探究对氧化速率的影响,则b=(20-10-5)=5;
(5)组别1和组别2只改变温度而KI和H2SO4的浓度、体积不改变,探究的是温度对氧化速率的影响。
20.(24-25高二上·湖南岳阳汩罗一中·期中)天然气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料,广泛应用于民用和化工生产中。试回答下列问题:
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知:①CH4(g) + H2O(g)= CO(g) + 3H2(g) ΔH1= +196 kJ·mol−1
②2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) ΔH2= −484 kJ·mol−1
③2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH3= −566 kJ·mol−1
则CH4(g) + CO2(g)= 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=
(2)在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2发生反应:CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g),CH4和CO2的分压均为20 kPa,加入催化剂Ni/α−Al2O3,分别在T1℃和T2℃下进行反应,测得CH4转化率随时间变化如图所示。
①A点处v正 B点处v逆(填“<”、“>”或“=”)。
②T2℃下,该反应用分压表示的平衡常数Kp= kPa2(结果保留到小数点后一位)
③下列说法不能表明该反应已达平衡状态的是
A.一定温度下,恒容密闭容器中按2:1的物质的量之比通入CH4(g)和CO2(g),二者转化率之比保持不变
B.每断裂2 mol C−H键的同时形成1mol H−H键
C.恒温恒压密闭容器中,混合气体的密度保持不变
D.恒温恒容密闭容器中,混合气体的平均相对分子质量保持不变
④上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正向移动的是
A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反应速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂表面积
(3)其他条件相同,在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下,相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图所示。三种催化剂作用下,反应活化能最大的是 (填“甲”、“乙”或“丙”);850℃条件下三条曲线交于一点最可能的原因是 。
【答案】(1)+237 kJ·mol−1
(2) > 455.1 AB C
(3) 丙 在850℃条件下反应达到平衡状态,催化剂对甲烷的平衡转化率无影响
【详解】(1)根据盖斯定律,①+×(②-③)可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),则△H=+196 kJ•mol-1+×(-484 kJ•mol-1+566 kJ•mol-1)=+237kJ/mol,故答案为:+237kJ/mol;
(2)①根据图像可知,T1℃时达到平衡所用的时间小于T2℃,T1℃>T2℃,温度越高反应速率越快,且A、B两点甲为的浓度相等,则A点处v正>B点处v逆,故答案为:>;
②刚性密闭容器中充入和发生反应,和的分压均为,T2℃下,达到平衡甲烷转化率为40%,则反应甲烷为8kPa;,该反应用分压表示的平衡常数;
③A.一定温度下,恒容密闭容器中按2:1的物质的量之比通入CH4(g)和CO2(g),则二者转化率之比为不变量,其保持不变,不能说明反应已达平衡,A选;
B.每断裂2molC-H键的同时形成1molH-H键,则说明正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,B选;
C.恒温恒压密闭容器中,容器体积与物质的量成正比,体积是变量,气体总质量始终不变,当混合气体的密度不变,能说明反应已达平衡,C不选;
D.恒温恒容密闭容器中,混合气体的总质量不变,该反应前后气体分子数不相同,则总物质的量是变量,则混合气体的平均相对分子质量保持不变,能说明反应已达平衡,D不选;
故选AB;
④A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大,但是不影响反应中物质分压,平衡不移动,不符合题意;
B.正反应速率加快,但是不确定逆反应速率变化情况,不确定平衡移动方向;若使用催化剂,正、逆反应速率加快,平衡不移动,不符合题意;
C.平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比;平衡常数K变大,则生成物的浓度增大,反应物的浓度减小,则平衡会正向移动,符合题意;
D.增大催化剂表面积,可以改变反应速率,但是不改变平衡移动,不符合题意;
故选C;
(3)相同温度下,甲、乙、丙三种不同催化剂导致CH4的转化率最小的,反应活化能最大,则反应活化能最大的是丙;催化剂改变反应速率,但是不改变平衡移动,温度升高,反应速率加快,单位时间内甲烷转化率增大,在850℃条件下反应达到平衡状态,催化剂对甲烷的平衡转化率无影响。
21.(23-24高二上·湖南长沙雅礼中学·期中)法常用于处理含难降解有机物的工业废水,在调节好和浓度的废水中加入,使产生的羟基自由基氧化降解污染物。控制的初始浓度相同,其余实验条件见下表,探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法正确的是
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度
①
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
298
②
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
313
③
6.0
3.5
0.30
3.5
x
3
298
④
6.0
1.5
0.30
4.5
9
3
298
⑤
6.0
1.5
0.30
3.5
10
10
298
A.实验①、⑤的目的是探究对降解速率的影响
B.实验②、④探究的是其它条件不变时,温度对降解速率的影响
C.实验③中,
D.实验测得温度过高时,降解反应速率减小,可能的原因是受热分解
【答案】AD
【详解】A.由表格数据可知,实验①、⑤所加试剂的体积、浓度和反应温度均相同,只有溶液pH不同,则实验①、⑤的目的是探究溶液pH对p—CP降解速率的影响,故A正确;
B.由表格数据可知,实验②、④所加亚铁离子溶液的浓度和反应温度都不同,实验时变量不唯一化,无法探究温度对p—CP降解速率的影响,故B错误;
C.由表格数据可知,实验①、③是探究过氧化氢浓度对降解速率的影响,实验时应保持单一变量,溶液总体积应为15mL,则x=15−3.5−3.5=8,故C错误;
D.若实验时温度过高,过氧化氢受热分解,反应物浓度减小,p—CP降解速率减小,故D正确;
故选AD。
22.(23-24高二上·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计实验方案如表所示。
实验
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL( mol/L)
/mL
褪色时间t/min
1
5.0
1.5
1.5
0.0
2.0
8
2
5.0
1.5
2.0
0.0
6
3
6.0
1.5
2.5
0.0
0.0
4
4
4.0
1.5
1.5
0.5
3
下列说法正确的是
A.若时,实验1和2的结果说明溶液酸性越强,反应速率越快
B.实验3中的反应速率为0.00375mol/(L·min)
C.该反应的离子方程式为
D.若时,实验3和4的结果说明催化剂更有利于改变化学反应速率
【答案】D
【详解】A.若时,实验1和2中除了硫酸的浓度不同,溶液总体积不同,导致和的浓度也不同,不能说明溶液酸性越强反应速率越快,故A错误;
B.实验3中,的起始浓度为=0.015mol/L,则的反应速率为=0.00375mol/(L·min),则的反应速率为0.00375mol/(L·min)=0.0093755 mol/(L·min),故B错误;
C.不能拆,该反应的离子方程式为:,故C错误;
D.若时,实验3中反应物浓度较大,实验4中加入催化剂,实验4中溶液褪色时间更快,说明该相同条件下,催化剂更有利于改变化学反应速率,故D正确;
答案选D。
23.(24-25高二上·湖南部分学校·期中)对于反应 ,由下列图像得出的结论正确的是
A.由图①知,
B.由图②知,曲线a可能使用了催化剂,且该反应的增大
C.由图③知,时刻改变的条件是增加了Y的浓度
D.由图④知,
【答案】D
【详解】A.由图①可知,压强增大,Z的平衡产率升高,平衡正向移动,W是固体,有4>m,A错误;
B.如果m=3,则该反应前后气体物质的量不变,也可以是增大压强加快反应速率,平衡不移动,B错误;
C.增加Y的浓度瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,C错误;
D.根据“先拐先平数值大”,T2>T1,温度升高对应的X浓度大,平衡逆向移动,正反应是放热反应,△H<0,D正确;
答案选D。
24.(24-25高二上·湖南邵阳武冈·期中)扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是
A.制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B.退浆环节:催化剂大幅度加快化学反应速率
C.退浆环节:可以加热煮沸提高淀粉酶的活性
D.染色环节:升高体系温度加快化学反应速率
【答案】C
【详解】A.由流程可知,使用连二硫酸钠做还原剂后时间缩短,速率加快,A正确;
B.催化剂可以改变反应历程,降低化学反应的活化能,增大活化分子百分数,增加有效碰撞次数,故能够加快化学反应速率,B正确;
C.加热煮沸会导致温度过高,使得淀粉酶失去活性,C错误;
D.升高温度不能提高反应的活化能,但可以提高反应分子的平均能量,增大活化分子数,从而增大活化分子百分数,从而加快反应速率,D正确;
故选C。
25.(24-25高二上·湖南衡阳衡阳县一中·期中)下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向不同体积等浓度的溶液中分别加入滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较不同催化剂的催化效果
B
两支试管,都加入的酸性溶液,再同时向两支试管分别加入的溶液和的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
C
在锥形瓶内各盛有锌粒颗粒大小基本相同,然后通过分液漏斗分别加入和的硫酸。比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对应速率影响
D
探究温度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.浓度不同,阴离子不同,无法比较Cu2+和Fe3+的催化效率,A错误;
B.由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可知,两组实验中草酸均不足量,高锰酸钾均无法褪色,B错误;
C.18mol·L-1的硫酸为浓硫酸,浓硫酸锌粒反应生成物为SO2,无H2产生,无法比较产生H2的速率,C错误;
D.该组实验中只有温度不同,可以用来探究温度对反应速率的影响,D正确;
故选D。
26.(24-25高二上·湖南部分学校·期中)增大下列过程的化学反应速率对人类有益的是
A.氨的合成 B.钢铁的腐蚀 C.废旧电池的焚烧 D.肉质食品的腐败
【答案】A
【详解】A.增大氨的合成反应速率,会提高生产效率,对人类有益,故A正确;
B.钢铁的腐蚀会造成材料资源浪费,该化学反应速率的增大对人类无益,故B错误;
C.废旧电池的焚烧会产生会产生有毒气体,污染大气,造成环境污染,该化学反应速率的增大对人类无益,故C错误;
D.肉质食品的腐败造成食品资源浪费,该化学反应速率的增大对人类无益,故D错误;
故选:A。
27.(23-24高二上·湖南邵阳武冈·期中)煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应来生成水煤气。下列说法正确的是
A.将炭块粉碎,可加快反应速率
B.平衡时向容器中充入惰性气体,平衡逆向移动
C.增大的量,可以增大活化分子百分数
D.增大碳的量,可以提高的转化率
【答案】A
【详解】A.将炭块粉碎可以增大其与的接触面积,可以加快反应速率,A正确;
B.在恒温恒容时,向容器中充入惰性气体不能改变反应物浓度,平衡不移动,B错误;
C.增大的量,增大活化分子数,活化分子百分数不变,C错误;
D.碳为固体,增大碳的量,不能改变反应速率,平衡不移动,的转化率不变,D错误;
故选A。
28.(24-25高二上·湖南岳阳一中·期中)硝酸厂常用催化还原法处理尾气,CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2,反应原理为CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH<0,NO2(g)的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法正确的是
A.速率大小:v(a)<v(c) B.p1>p2
C.平衡常数:Ka<Kb<Kc D.使用合适的催化剂,NO2的平衡转化率增大
【答案】A
【详解】A.相同条件下,温度越高,反应速率越快,则v(a)<v(c),选项A正确;
B.该反应是气体计量分子数减小的反应,压强增大,平衡正向移动,二氧化氮的平衡转化率增大,则P1<P2,选项B错误;
C.该反应为放热反应,则升温平衡逆向移动,平衡常数减小,则Ka>Kb>Kc,选项C错误;
D.催化剂改变反应速率,不改变平衡移动,不改变物质转化率,选项D错误;
答案选A。
29.(24-25高二上·湖南长沙明德中学·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地 城
考点04
化学反应速率
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;
【详解】A.,;
B.;
C.;
D.,;
对比可知反应速率最快的是D;
故答案选D。
30.(24-25高二上·湖南祁阳一中·期中)是一种新型硝化剂,在T1温度下可发生下列反应: ,向2L密闭容器中通入气体,部分实验数据见下表:
时间/s
0
500
1000
1500
10.00
7.04
5.00
5.00
下列说法中正确的是
A.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到1L,则再次平衡时的平衡转化率大于50%
B.内用表示的平均速率为
C.其他条件不变,温度下反应到时测得浓度为,则
D.该反应的速率常数
【答案】D
【详解】A.温度下,达到平衡时的浓度降低,的平衡转化率为,压缩体积,即增大压强,由于该反应的正反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,则再次平衡时,平衡转化率小于50%,A错误;
B.先由表中信息计算内用表示的平均速率为,则内用表示的平均速率为,B错误;
C.假设,正反应为吸热反应,其他条件不变,升高温度,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,则时,反应早已达到平衡,升高温度,平衡正向移动,则平衡时的浓度应小于,不成立,C错误;
D.,,有速率常数,D正确;
答案选D。
31.(23-24高二上·湖南长沙德成学校·期中)以下图像和叙述错误的是
A.图甲:该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A)=0.4mol/(L•s)
B.图乙:某温度下发生反应:,t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D.图丁:对于反应:,
【答案】A
【详解】A. 图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为,甲中容器体积未知,无法计量A的反应速率,故A错误;
B. 图乙:某温度下发生反应:,根据图中信息得到t1时刻改变的条件可能是加入催化剂,可能是加压,故B正确;
C. 图丙:对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,升高温度,该反应平衡常数增大,故C正确;
D. 图丁:根据“先拐先平数值大”原理可知,升温温度,C%降低,则升高温度平衡向逆向移动,所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到P2>P1,从下到上,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即,故D正确。
综上所述,答案为A。
32.(23-24高二上·湖南邵阳武冈·期中)一定条件下,在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),10min内碳的质量减少了12g,则该反应的反应速率为
A.v(C)=0.05mol·L-1·min-1 B.v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1
C.v(CO)=0.1mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.05mol·L-1·min-1
【答案】D
【分析】10min内碳的质量减少了12g,C的物质的量为12g÷12g/mol=1mol,则参与反应H2O、CO、H2的物质的量均为1mol;
【详解】A.碳为固体,浓度不能用mol/L来表示,A错误;
B.v(H2O)==0.05mol·L-1·min-1,B错误;
C.v(CO)==0.05mol·L-1·min-1,C错误;
D.v(H2)==0.05mol·L-1·min-1,D正确;
故选D。
33.(23-24高二上·湖南浏阳·期中)对于反应,下列表示的反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】比较反应速率大小,先将速率的单位统一,再除以对应的化学计量数,结果越大,反应速率就越大。,则,同理,,,综上所述,B项符合题意;
答案选B。
34.(23-24高二上·湖南长沙实验中学·期中)在一定条件下,将3mol A和2mol B投入容积2L且容积不变的密闭容器中,发生如下反应:。2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。正确的是
A.
B.此时A的转化率为40%
C.0~2min内B的反应速率为
D.充入氦气压强增大,化学反应速率加快,平衡逆向移动
【答案】B
【详解】A.由C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L,得出C和D的系数之比为1:2,故x=1,A错误;
B.2min末测得此时容器中D的浓度为0.4mol/L,D的物质的量为0.8mol,参加反应的A为1.2mol,A的转化率为,B正确;
C.B是固体,不用固体表示反应速率,C错误;
D.恒容条件下充入氦气惰性气体使压强增大,反应物和生成物浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,D错误;
答案选B。
35.(24-25高二上·湖南衡阳一中·期中)在一密闭容器中发生反应,3min达到平衡状态,增加了0.6mol∙L-1,下列说法正确的是
A.0~3min,
B.在2min末,
C.第4min时,和表示的反应速率的值相等
D.若相同时间内,,则这两段时间内反应速率相等
【答案】C
【详解】A.由反应方程式可知,A呈固态,不能用A的浓度变化表示反应速率,A不正确;
B.反应进行3min时,达到平衡状态,增加了0.6mol∙L-1,则 ,此速率表示反应进行3min内的平均速率,不等于2min末的速率,B不正确;
C.3min达到平衡状态,此时==,第4min时反应仍保持平衡状态,所以和表示的反应速率的值相等,C正确;
D.由于B、D的化学计量数不等,所以表示反应进行到不同阶段时的反应速率,则这两段时间内反应速率不相等,D不正确;
故选C。
36.(24-25高二上·湖南邵阳武冈·期中)研究化学反应及化学反应速率对促进生产具有重要的意义。
(1)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)=3C(g)+xD(g),开始时通入4molA和6molB,5min末时测得C的物质的量为3mol,v(D)为0.2mol·L-1·min-1.计算:
①5min末A的物质的量浓度为 mol·L-1。
②前5min内v(B)为 mol·L-1·min-1。
③化学方程式中x的值为 。
④此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示,其中反应速率最快的是 (填字母)。
A.v(A)=0.4mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.5mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.3mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.2mol·L-1·min-1
(2)(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入()、40mL蒸馏水和12.0g尿素,搅拌溶解。30℃下反应40min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4g。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫红色消失。
II.过氧化脲溶液用稀酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
①过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。
②的物质的量浓度为 (结果保留两位有效数字)。
③性质检测II中的现象为 ;性质检测I和II分别说明过氧化脲具有的性质是 。
【答案】(1) 1.5 0.2 2 A
(2) 漏斗、烧杯、玻璃棒(写出任意两个即可) 9.8mol/L 溶液分层,下层显紫色 还原性、氧化性
【详解】(1)①5minC生成3mol,根据计量数比值可知A消耗1mol,则5min末A的物质的量为3mol,浓度为;
②5min末时测得C的物质的量为3mol,,速率比等于计量数之比,,则;
③速率比等于计量数之比,,即x=2;
④不同物质的反应速率之比等于其计量数之比,
A.,
B.,
C.,
D.,
其中反应速率最快的是A;
(2)①过滤中使用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;
②的物质的量浓度:
③性质检测Ⅱ中,表现出氧化性,将I-氧化为I2,振荡后I2溶于四氯化碳,由于四氯化碳密度大于水且不溶于水,静置后,现象为溶液分层,下层显紫色。由①可知,性质检测I中,表现还原性;性质检测Ⅱ中,表现出氧化性。
37.(24-25高二上·湖南衡阳一中·期中)某化学小组欲定量探究含对溶液发生分解时化学反应速率的影响,该小组先取溶液利用如图装置进行实验,得到了如表数据:
0
2
4
6
8
10
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
说明:①表中是折合成标准状况下的体积:
②假设反应过程中溶液体积的变化忽略不计。
(1)检查该装置气密性的操作为 。
(2)0~6min的平均反应速率: (保留两位有效数字),0~6min的平均反应速率 6~10min的平均反应速率(填“>”“<”或“=”),原因是 。
(3)对于的分解反应,也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果,研究小组的同学设计了如图所示的实验,发现滴加溶液的试管产生的气泡更剧烈,研究小组得出了“的催化效果一定比更好”的结论,你认为利用该现象得出的该结论 (填“合理”或“不合理”),原因是 。某同学将溶液改为溶液进行实验,现象与上述实验一致,故研究小组得出了“催化效果更好”的结论,其理由是 。
【答案】(1)关闭分液漏斗活塞,向外拉动注射器至一定位置,放开能够恢复到原来的位置,则证明气密性良好
(2) > 随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,化学反应速率降低
(3) 不合理 阴离子种类不同 控制了阴离子浓度和种类一样,的浓度比小,出现反应更剧烈
【分析】根据题目所给图分析,锥形瓶为氧气发生装置,过氧化氢分解生成的氧气会前往注射器,注射器向外推动,则可以测量氧气的体积,据此分析题目;
【详解】(1)要测量装置的气密性,需要关闭分液漏斗活塞,向外拉动注射器至一定位置,放开能够恢复到原来的位置,则证明气密性良好;
(2)过氧化氢分解生成氧气的化学方程式为,,生成氧气的物质的量为,则过氧化氢消耗的物质的量为,则;随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,化学反应速率降低,故的平均反应速率>的平均反应速率;
(3)虽然、的浓度、体积都相同,但加入的溶液中含有不同种类的阴离子,不能排除是阴离子对过氧化氢分解速率的影响;控制了阴离子浓度和种类一样,虽然的浓度比小,但是反应更剧烈,则可以证明催化效果更好。
38.(23-24高二上·湖南长沙长郡中学·期中)三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。高温汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物在通过净化装置时活性增强,发生氧化还原反应变成无害气体而得以净化。
(1)汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO的化学方程式为 。
(2)在某温度下,向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,在催化剂作用下发生反应。相关数据如下:
0min
5min
10min
15min
20min
c(NO2)/(mol·L-1)
2.00
1.70
1.56
1.50
1.50
c(N2)/(mol·L-1)
0
0.15
0.22
0.25
0.25
①上述反应 自发进行(填“高温”“低温”或“永不”)。
②在0~10min内,以CO2的浓度变化表示的反应速率为 ,在15min时,CO的转化率为 。此温度下,该反应的化学平衡常数 (保留两位有效数字)。
③该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应化学平衡常数的是 (选“A”或“B”),理由是 。
④在该温度下,向该容器中通入含CO、NO2、N2和CO2的混合物,容器中各组分浓度均为2mol/L,则此时上述反应向 进行(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不能确定”)。
【答案】(1)
(2) 低温 0.088 50% 0.11 B 反应为放热反应,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小 逆反应方向
【详解】(1)汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO是因空气中的氮气与氧气在气缸中反应而得,反应的化学方程式为;
(2)①反应为焓减熵减的反应,若要,则应在低温下进行,则反应低温自发进行;
②在0~10min内,以N2的浓度变化表示的反应速率为=0.022,根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,以CO2的浓度变化表示的反应速率为40.022=0.088;
根据三段式有:
在15min时,CO的转化率为=50%;此温度下,该反应的化学平衡常数=0.11;
③反应为放热反应,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小,所以其中表示正反应化学平衡常数的是A;
④在该温度下,向该容器中通入含CO、NO2、N2和CO2的混合物,容器中各组分浓度均为2mol/L,Qc==0.5>0.11=K,则此时上述反应向逆反应方向。
试卷第32页,共32页
/
学科网(北京)股份有限公司
$