内容正文:
专题03 化学反应速率及其影响因素
高频考点概览
考点01 有效碰撞理论
考点02 影响化学反应速率的因素
考点03 化学反应速率快慢比较
考点04 化学反应速率的计算
考点05 影响化学反应速率因素实验探究
考点01 有效碰撞理论
1.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是
A.活化分子间的碰撞都是有效碰撞
B.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,改变反应的焓变
C.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,叫做活化能
D.升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率
2.(2024-2025高二上·浙江省六校联盟·期中)在有气体参与的反应中,①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、④加入催化剂,若以上四种方法均可使反应速率增大,其中未改变活化分子百分比,增加单位体积内分子总数的是
A.②③ B.①②③ C.①③ D.①②③④
3.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·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
4.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
C.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
D.只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
5.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)下列说法不正确的是
A.影响化学反应速率的主要因素是反应物的组成、结构和性质
B.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C.所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量
D.升高温度能加快反应速率是因为反应物分子中活化分子的百分数增加
6.(2024-2025高二上·浙江省台州市山海协作体·期中)下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
7.(2024-2025高二上·浙江省嘉兴八校联盟·期中)已知反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数, 加快反应速率
8.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)在恒容条件下,能使NO2+CONO+CO2正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是
A.增大NO2的浓度 B.减小CO2的浓度
C.通入使气体的压强增大 D.升高反应的温度
考点02 影响化学反应速率的因素
9.(2024-2025高二上·浙江省浙东北联盟·期中)影响化学反应速率的主要因素
A.浓度 B.温度 C.催化剂 D.反应物的组成、结构和性质
10.(2024-2025高二上· 浙江省星辰联盟·期中)下列措施肯定能使化学反应速率增大的是
A.增大反应物的量 B.增加压强 C.升高温度 D.使用催化剂
11.(2024-2025高二上·浙江省杭州市等4地·期中)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
12.(2024-2025高二上·浙江省丽水市五校高中发展共同体·期中)下列说法正确的是
A.加入适宜的催化剂,可促使Cu + Fe2+ =Fe +Cu2+反应进行,且反应速率加快
B.升高温度,反应物分子中活化分子数增加,活化分子百分数不变,反应速率加快
C.反应Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑中,加入更多的Zn粒可以加快反应速率
D.对有气体参加的化学反应,压缩容器增大压强,速率加快
13.(2024-2025高二上·浙江省金兰教育合作组织·期中)利用反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) 可实现汽车尾气的无害化处理。下列措施能加快反应速率的是
A.恒温恒容下,充入He(g) B.将CO2(g)从体系中分离出来
C.恒温恒压下,加入He(g) D.恒温恒容下,充入CO(g)
14.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉人工合成研究并取得原创性突破,相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。转化涉及的第一步反应的化学方程式为CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g)。下列叙述正确的是
A.平衡后,其他条件不变,缩小容器体积,可提高CO2和H2的转化率
B.当v(CO2) = v(CH3OH)时,反应一定达到平衡状态
C.其他条件不变移去水蒸气,可增大正反应速率
D.恒容条件下,向容器中充入少量氦气,可加快反应速率
15.(2024-2025高二上·浙江省嘉兴八校联盟·期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.C与CO2反应生成CO时,增加C的量,能使反应速率增大
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减小
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,使用催化剂可以增大该化学反应速率
16.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)少量的Fe与足量的稀硫酸反应制取氢气,下列措施一定可以增大其化学反应速率且不影响H2产量的是
A.增大压强 B.浓硫酸代替稀硫酸
C.升高温度 D.加入适量CuSO4固体
17.(2024-2025高二上·浙江省浙南名校联盟·期中)反应A(g)4B(g+C(g),在100℃和T℃时(其它条件均相同),A的物质的量浓度(单位:mol∙L-1)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
100/℃
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
T/℃
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
下列有关该反应的描述正确的是
A.在时,0~2 min内用B表示的化学反应速率为0.225 mol·L-1·min-1
B.下,3min时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内A的浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D.从表中可以得出T<100
18.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)某化学小组欲探究不同条件对化学反应速率的影响,分组进行了如下实验。已知:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4十5O2↑+8H2O(30℃及以下,双氧水具有较好的稳定性;忽略溶液体积变化)下列说法不正确的是
编号
0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
1 mol·L-1 H2O2溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
紫色褪去所用的时间/s
Ⅰ
20
20
0
20
t1
Ⅱ
20
V1
10
20
t2
Ⅲ
20
V2
0
30
t3
Ⅳ
20
10
10
30
t4
A.V1=10,V2=20
B.各组实验充分反应后,产生的氧气的体积均为0.112 L(标准状况下)
C.实验Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ均可探究温度对反应速率的影响
D.t1<t4,说明浓度越大,反应速率越快
考点03 化学反应速率快慢比较
19.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)高温下甲醇(CH3OH)分解生成燃料气(CO、H2),反应原理为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)。表示该反应速率最快的是
A.v(CH3OH)=1mol·L-1·s-1 B.v(CO)=1.5mol·L-1·s-1
C.v(H2)=2mol·L-1·s-1 D.v(CO)=1.5mol·L-1·min-1
20.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)对于A2+3B22C的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是
A.v(B2)=0.8mol/(L·s) B.v(A2)=0.4mol/(L·s)
C.v(C)=0.6mol/(L·s) D.v(B2)=4.2mol/(L·min)
21.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)对于反应3A(g)+B(s)C(g)+ 2D(g)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.
22.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)反应在四种不同情况下的反应速率如下:
① ② ③ ④
则反应速率由快到慢的顺序为
A.①>②=③>④ B.②=③>①>④ C.④>①>②>③ D.②>③>①>④
23.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
考点04 化学反应速率的计算
24.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)在2 L密闭容器中,3 mol A和1 mol B发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),10 s末时,物质C的浓度为0.6 mol/L,下列说法正确的是
A.10 s内, mol/(L·s) B.10 s内,物质A的转化率为60%
C.10 s末,B的物质的量为0.2 mol D.10 s末,C的物质的量分数为15%
25.(2024-2025高二上·浙江省宁波市三锋联盟·期中) X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1,一定条件下,将1mol X和3mol Y通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A.10min内,Y的平均反应速率为0.03
B.第10min时,X的反应速率为0.01
C.第10min时,Z的物质的量浓度为0.4
D.10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ
26.(2024-2025高二上·浙江省9+1高中联盟·期中)一定条件下,将2molX和1molY充入到2L恒温恒容的密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(s)2Z(g) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应到5min时,测得生成的Z为1.2mol,下列说法正确的是
A.第5min时,反应放出的热量为QkJ
B.5min内,Y的平均反应速率为0.06mol·L-1·min-1
C.第5min时,X的反应速率小于0.12mol·L-1·min-1
D.当体系的压强不再变化时,说明反应已达到平衡状态
27.(2024-2025高二上·浙江省浙里特色联盟·期中)汽车尾气中的CO、NO会对大气造成严重污染,利用催化技术可将CO和NO转化为CO2和N2,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0
(1)该反应在 (填“高温”或“低温”或“任何温度”)能自发进行。
(2)为探究温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某研究小组设计了如表三组实验。
实验编号
T(℃)
初始浓度(mol·L-1)
初始浓度(mol·L-1)
催化剂的比表面积(m2/g)
I
200
82
Ⅱ
200
b
124
Ⅲ
300
a
82
实验I、Ⅱ探究 的改变对化学反应速率的影响,其中a= 。
(3)测得不同时间的浓度如下表:
时间/s
0
6
12
……
5.00
3.00
1.40
……
用的浓度变化表示的平均反应速率为 mol·L-1· s-1
(4)在恒容密闭容器中充入一定量的和,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)
①当改变下列条件时,反应速率会增加的是 。
A.升高温度 B.充入惰性气体 C.加入CaO固体 D.再通入amolNO(g)
②下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度不再变化
B.N2的浓度不再改变
C.相同时间内,反应生成2molCO同时生成1molN2
D.NO、CO、CO2、N2的浓度之比为2:2:2:1
考点05 影响化学反应速率因素实验探究
28.(2024-2025高二上·浙江省浙东北联盟·期中)某小组学生设计了如下实验探究影响化学反应速率因素的实验:
Ⅰ.甲同学利用如图所示装置测定化学反应速率。
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。
(2)通过测定量气筒中收集到的气体体积计算该反应的速率,结果发现测定值比实际值偏小,其原因可能是 。
Ⅱ.乙同学利用反应产生沉淀的快慢探究该化学反应速率的影响因素,数据如下表所示:
实验
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
温度/℃
①
0.1
1
0.5
1
V
30
②
0.1
2
0.5
1
7
30
③
0.1
2
0.5
1
7
40
(3)实验①中,V= 。
(4)实验②、③的目的是 。
29.(2024-2025高二上· 浙江省星辰联盟·期中)目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成CO2和N2。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/℃
c(NO)/mol·L-1
c(CO)/mol·L-1
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 。
试卷第1页,共3页
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专题03 化学反应速率及其影响因素
高频考点概览
考点01 有效碰撞理论
考点02 影响化学反应速率的因素
考点03 化学反应速率快慢比较
考点04 化学反应速率的计算
考点05 影响化学反应速率因素实验探究
考点01 有效碰撞理论
1.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是
A.活化分子间的碰撞都是有效碰撞
B.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,改变反应的焓变
C.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,叫做活化能
D.升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率
【答案】C
【解析】A.活化分子在能量上具备了发生反应的条件,但若发生化学反应,还需具有一定的方向,所以活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,A不正确;B.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,从而改变反应的活化能,但不能改变反应的焓变,B不正确;C.活化能是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值,活化能越小,反应越容易发生,C正确;D.升高温度能增加活化分子百分数,增加反应物浓度,活化分子的百分数不变,但它们都能增大单位体积内的活化分子数,从而使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率,D不正确;故选C。
2.(2024-2025高二上·浙江省六校联盟·期中)在有气体参与的反应中,①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、④加入催化剂,若以上四种方法均可使反应速率增大,其中未改变活化分子百分比,增加单位体积内分子总数的是
A.②③ B.①②③ C.①③ D.①②③④
【答案】C
【解析】①增大反应物浓度,反应速率增大,单位体积内活化分子数目增多,但活化分子百分比不变;②升高温度,反应速率增大,转变为活化分子的分子数目增加,活化分子百分比增大,单位体积内活化分子数目增多;③增大压强(压缩体积),相当于增大反应物浓度,反应速率增大,单位体积内活化分子数目增多,但活化分子百分比不变;④加入催化剂,反应速率增大,能够降低反应所需的活化能,活化分子百分比增大,单位体积内活化分子数目增多;根据以上分析可知:未改变活化分子百分比,增加单位体积内分子总数的是①③,故选C。
3.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·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,故选D。
4.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
C.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
D.只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
【答案】B
【解析】A.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,活化分子百分数不变,故A错误;B.升高温度,活化分子百分数增大,则化学反应速率加快,故B正确;C.催化剂能降低反应所需活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率,不改变平衡移动,反应物转化率不变,故C错误;D.对于气体反应来说,压缩体积增大压强,增大单位体积内活化分子个数,活化分子有效碰撞几率增大,反应速率加快,对固体反应来说,增大压强无影响,故D错误;故选B。
5.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)下列说法不正确的是
A.影响化学反应速率的主要因素是反应物的组成、结构和性质
B.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C.所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量
D.升高温度能加快反应速率是因为反应物分子中活化分子的百分数增加
【答案】B
【解析】A.影响化学反应速率的主要因素是内因包括反应物的组成、结构和性质,A正确;B.活化分子之间有合适取向时发生的碰撞才是有效碰撞,故活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞,B错误;C.每个分子的速度和动能都是不同的,有小有大,它们的动能平均值,称为平均动能,所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,C正确;D.升高温度能,反应物分子获得能量,中活化分子的百分数增加,加快反应速率,D正确;故选B。
6.(2024-2025高二上·浙江省台州市山海协作体·期中)下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
【答案】B
【解析】A.对有气体参加的反应,减小容器容积使增大压强,单位体积内分子总数增大,活化分子数增大,活化分子百分数不变,故A正确;B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,单位体积内分子总数增大,活化分子数增大,活化分子百分数不变,故B错误;C.升高温度,吸收能量,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数增大,分子总数不变,活化分子百分数增大,故C正确;D.加入适宜的催化剂,降低反应所需活化能,原来不是活化分子变为活化分子,分子总数不变,活化分子数增大,活化分子百分数增大,故D正确;故选B。
7.(2024-2025高二上·浙江省嘉兴八校联盟·期中)已知反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数, 加快反应速率
【答案】C
【解析】A.反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于②的快慢,故A错误;B.NOBr2是中间产物,而不是催化剂,故B错误;C.正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ⋅mol−1,故C正确;D.增大浓度,活化分子百分数不变,故D错误;故选C。
8.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)在恒容条件下,能使NO2+CONO+CO2正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是
A.增大NO2的浓度 B.减小CO2的浓度
C.通入使气体的压强增大 D.升高反应的温度
【答案】D
【解析】正反应速率增大的措施有升温、增加反应物浓度、缩小体积增大压强;活化分子的百分数增加的方法有升温、加压等。A.增大反应浓度可以提高正反应速率,不能增加活化分子的百分数,只能增加单位体积活化分子的数量,A错误;B.减小生成物浓度,反应速率降低,B错误;C.增大体系的压强,体系中各组分的速率不一定增加,比如冲入惰性气体时,其浓度没有改变,故速率无变化,C错误;D.升温可以增大正反应速率,且提高活化分子的百分数,D正确;故选D。
考点02 影响化学反应速率的因素
9.(2024-2025高二上·浙江省浙东北联盟·期中)影响化学反应速率的主要因素
A.浓度 B.温度 C.催化剂 D.反应物的组成、结构和性质
【答案】D
【解析】影响化学反应速率的主要因素是内因,即是反应物的组成、结构和性质。故选D。
10.(2024-2025高二上· 浙江省星辰联盟·期中)下列措施肯定能使化学反应速率增大的是
A.增大反应物的量 B.增加压强 C.升高温度 D.使用催化剂
【答案】C
【解析】A项,增大固体或液体反应物的量不一定能增大反应速率,故A项错误;B项,若定容时加入惰性气体,则压强增大,但反应速率不变,故B项错误;C项,升高温度活化分子百分数增大,反应速率一定加快,故C项正确;D项,催化剂能加快或减慢反应速率,故D项错误。故选C。
11.(2024-2025高二上·浙江省杭州市等4地·期中)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
【答案】C
【解析】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;故选C。
12.(2024-2025高二上·浙江省丽水市五校高中发展共同体·期中)下列说法正确的是
A.加入适宜的催化剂,可促使Cu + Fe2+ =Fe +Cu2+反应进行,且反应速率加快
B.升高温度,反应物分子中活化分子数增加,活化分子百分数不变,反应速率加快
C.反应Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑中,加入更多的Zn粒可以加快反应速率
D.对有气体参加的化学反应,压缩容器增大压强,速率加快
【答案】D
【解析】A.根据金属活泼性顺序可知,铜不能置换出铁单质,加入催化剂也不能置换,不会影响化学反应速率,A错误;B.升高温度,反应物分子中活化分子数增加,活化分子百分数增加,反应速率加快,B错误;C.反应Zn+2H+= Zn 2++H2↑中,加入的Zn粒为固体,不会影响反应速率,C错误;D.对有气体参加的化学反应,压缩容器增大压强,相当于增大浓度,反应速率加快,D正确;故选D。
13.(2024-2025高二上·浙江省金兰教育合作组织·期中)利用反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) 可实现汽车尾气的无害化处理。下列措施能加快反应速率的是
A.恒温恒容下,充入He(g) B.将CO2(g)从体系中分离出来
C.恒温恒压下,加入He(g) D.恒温恒容下,充入CO(g)
【答案】D
【解析】A.恒温恒容下,充入He(g),参与反应的气体浓度不变,化学反应速率不变,A不选;B.将CO2(g)从体系中分离出来,CO2(g)的浓度减小,反应速率减小,B不选;C.恒温恒压下,加入He(g),容器体积增大,参与反应的气体浓度减小,反应速率减小,C不选;D.恒温恒容下,充入CO(g),CO(g)浓度增大,化学反应速率增大,D选;故选D。
14.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉人工合成研究并取得原创性突破,相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。转化涉及的第一步反应的化学方程式为CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g)。下列叙述正确的是
A.平衡后,其他条件不变,缩小容器体积,可提高CO2和H2的转化率
B.当v(CO2) = v(CH3OH)时,反应一定达到平衡状态
C.其他条件不变移去水蒸气,可增大正反应速率
D.恒容条件下,向容器中充入少量氦气,可加快反应速率
【答案】A
【解析】A.该反应为体积减小的反应,平衡后,其他条件不变,缩小容器体积,反应正向移动,CO2和H2的转化率变大,A正确;B.依据速率关系,虽然 v(CO2)=v(CH3OH) ,但无法判断速率的方向,无法确定反应是否达到平衡状态,B错误;C.移去水蒸气的这一时刻,正反应速率不变,随着反应进行,正反应速率减小,C错误;D.恒容条件下,向容器中充入少量氦气,各气体浓度不变,反应速率不变,D错误;故选A。
15.(2024-2025高二上·浙江省嘉兴八校联盟·期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.C与CO2反应生成CO时,增加C的量,能使反应速率增大
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减小
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,使用催化剂可以增大该化学反应速率
【答案】D
【解析】A.C(s)是固体,增加C的量不能使反应速率增大,故A错误;B.接触面积越大,反应速率越快,锌粉的表面积大于锌片,与稀硫酸反应时接触面积大于锌片,反应速率快于锌片,故B错误;C.升高温度,供给反应能量,反应的活化分子数和活化分子百分数均增大,反应速率加快,故C错误;D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,加入催化剂加快化学反应速率,故D正确;故选D。
16.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)少量的Fe与足量的稀硫酸反应制取氢气,下列措施一定可以增大其化学反应速率且不影响H2产量的是
A.增大压强 B.浓硫酸代替稀硫酸
C.升高温度 D.加入适量CuSO4固体
【答案】C
【解析】少量的Fe与足量的稀硫酸反应,反应为:Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑,因此生成氢气的量受铁的用量影响。A.反应在溶液中进行,增大压强,溶液体积基本不变,酸的浓度不变,因此反应速率基本不变,A不符合题意;B.锌与浓硫酸无法反应生成氢气,B不符合题意;C.升高温度可以加快反应速率,同时有利于氢气的逸出,不影响氢气的产量,C符合题意;D.加入适量CuSO4固体,硫酸铜溶于水后与铁反应置换出铜,形成锌铜原电池,可以加快化学反应速率,但是锌的质量减少,生成氢气的量减少,D不符合题意;故选C。
17.(2024-2025高二上·浙江省浙南名校联盟·期中)反应A(g)4B(g+C(g),在100℃和T℃时(其它条件均相同),A的物质的量浓度(单位:mol∙L-1)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
100/℃
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
T/℃
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
下列有关该反应的描述正确的是
A.在时,0~2 min内用B表示的化学反应速率为0.225 mol·L-1·min-1
B.下,3min时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内A的浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D.从表中可以得出T<100
【答案】C
【解析】A.在100℃时,0~2 min内A的物质的量浓度变化为(0.80-0.35)mol/L=0.45mol/L,则用B表示的化学反应速率为=0.90 mol·L-1·min-1,A不正确;B.T/℃下,3min时反应达到平衡状态,但不一定是3min时刚好达到平衡状态,也可能在3min前反应已经达到平衡状态,B不正确;C.根据上表内A的浓度变化数据可知,相同温度下,相同时间段内,A的浓度变化逐渐减小,由此可知,浓度越大,反应速率越大,C正确;D.表中数据显示,达平衡前,相同时间段,100℃时A的浓度变化小于T℃时A的浓度变化,则T℃时的反应速率大于100℃时的反应速率,虽然T℃时A的浓度大于100℃时A的浓度,仍然不能得出T<100,D不正确;故选C。
18.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)某化学小组欲探究不同条件对化学反应速率的影响,分组进行了如下实验。已知:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4十5O2↑+8H2O(30℃及以下,双氧水具有较好的稳定性;忽略溶液体积变化)下列说法不正确的是
编号
0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
1 mol·L-1 H2O2溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
紫色褪去所用的时间/s
Ⅰ
20
20
0
20
t1
Ⅱ
20
V1
10
20
t2
Ⅲ
20
V2
0
30
t3
Ⅳ
20
10
10
30
t4
A.V1=10,V2=20
B.各组实验充分反应后,产生的氧气的体积均为0.112 L(标准状况下)
C.实验Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ均可探究温度对反应速率的影响
D.t1<t4,说明浓度越大,反应速率越快
【答案】B
【解析】A.各组溶液混合后的总体积一定,V1=10,V2=20,A正确;B.各组中,H2O2物质的量均过量,而反应产生的Mn2+会催化分解H2O2,标准状况下,产生的O2体积均大于0.112L,B错误;C.Ⅰ和Ⅲ,Ⅱ和Ⅳ均为温度不同,可探究温度对反应速率的影响,C正确;D.t1<t4,说明Ⅰ的反应速率更快,而Ⅰ的温度更低,H2O2浓度则大一些,说明浓度对速率的影响更大,D正确;故选B。
考点03 化学反应速率快慢比较
19.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)高温下甲醇(CH3OH)分解生成燃料气(CO、H2),反应原理为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)。表示该反应速率最快的是
A.v(CH3OH)=1mol·L-1·s-1 B.v(CO)=1.5mol·L-1·s-1
C.v(H2)=2mol·L-1·s-1 D.v(CO)=1.5mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】同一反应中,用不同物质表达的化学反应速率,单位相同时,其数值之比等于与化学计量数之比。将BCD均转化为用甲醇表示的反应速率,B为1.5mol·L-1·s-1,C为1mol·L-1·s-1,D为mol·L-1·s -1,A为1mol·L-1·s-1,所以反应速率最大的是1.5mol·L-1·s-1,故选B。
20.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)对于A2+3B22C的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是
A.v(B2)=0.8mol/(L·s) B.v(A2)=0.4mol/(L·s)
C.v(C)=0.6mol/(L·s) D.v(B2)=4.2mol/(L·min)
【答案】B
【解析】同一个反应用不同的物质表示其反应速率时,数值可能不同,但表示的意义是相同的。所以比较反应速率快慢时,应先换算成同一种物质的反应速率,然后才能直接比较速率数值大小。A.v(B2)=0.8mol/(L•s),则v(A2)= mol/(L•s);B.v(A2)=0.4mol/(L•s);C.v(C)=0.6mol/(L•s),则v(A2)=0.3mol/(L•s);D.v(B2)=4.2mol/(L•min),则v(A2)=1.4 mol/(L•min)=0.023 mol/(L•s);从以上数据可知,B表示的反应速率最快;故选B。
21.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)对于反应3A(g)+B(s)C(g)+ 2D(g)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】C
【解析】A.;B.B为固体,不能用其浓度变化表示化学反应速率; C.;D.;综上反应速率最快;故选C。
22.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)反应在四种不同情况下的反应速率如下:
① ② ③ ④
则反应速率由快到慢的顺序为
A.①>②=③>④ B.②=③>①>④ C.④>①>②>③ D.②>③>①>④
【答案】B
【解析】用各物质表示的化学反应速率之比等于它们的化学计量数之比,即,则用X表示的化学反应速率分别为:①,②,③,④,故反应速率由快到慢的顺序为②=③>①>④;故选B。
23.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.v(A)=0.5mol•L-1•min-1≈0.0083mol•L-1•s-1;B.v(B)=0.6mol•L-1•s-1,转化为v(A)=0.6mol•L-1•s-1×=0.2mol•L-1•s-1;C.v(C)=0.4mol•L-1•min-1≈0.0067mol•L-1•s-1,,转化为v(A)= 0.0067mol•L-1•s-1×=0.00335 mol•L-1•s-1;D.v(D)=0.5mol•L-1•s-1,转化为v(A)=0.5mol•L-1•s-1×=0.25mol•L-1•s-1;显然D中数值最大,反应速率最快,故D正确,故选D。
考点04 化学反应速率的计算
24.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)在2 L密闭容器中,3 mol A和1 mol B发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),10 s末时,物质C的浓度为0.6 mol/L,下列说法正确的是
A.10 s内, mol/(L·s) B.10 s内,物质A的转化率为60%
C.10 s末,B的物质的量为0.2 mol D.10 s末,C的物质的量分数为15%
【答案】B
【解析】A. 10s末时,生成1.2molC,由反应可知,生成1.2molC的同时也生成1.2molD,则v(D)=,A错误;B.由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的A的物质的量为1.8mol,则A的转化率=,B正确;C.由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的B的物质的量为0.6mol,则剩余的B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,C错误;D.由以上分析可知,平衡时A的物质的量为3mol -1.8mol=1.2mol,B的物质的量为0.4mol,C和D的物质的量均为1.2mol,则C 的物质的量分数为:,D错误;故选B。
25.(2024-2025高二上·浙江省宁波市三锋联盟·期中) X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1,一定条件下,将1mol X和3mol Y通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A.10min内,Y的平均反应速率为0.03
B.第10min时,X的反应速率为0.01
C.第10min时,Z的物质的量浓度为0.4
D.10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ
【答案】D
【解析】。
A.10min内,Y的平均反应速率:,A错误;B.根据浓度变化量和反应时间,可以求平均反应速率,不能求瞬时反应速率,B错误;C.根据分析,第10min时,Z的物质的量浓度:0.2 mol·L-1,C错误;D.由反应可知,1molX与3molY完全反应放出热量为akJ,则10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ,D正确;故选D。
26.(2024-2025高二上·浙江省9+1高中联盟·期中)一定条件下,将2molX和1molY充入到2L恒温恒容的密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(s)2Z(g) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应到5min时,测得生成的Z为1.2mol,下列说法正确的是
A.第5min时,反应放出的热量为QkJ
B.5min内,Y的平均反应速率为0.06mol·L-1·min-1
C.第5min时,X的反应速率小于0.12mol·L-1·min-1
D.当体系的压强不再变化时,说明反应已达到平衡状态
【答案】C
【解析】A.根据题意,无法确定第5min时,生成Z的物质的量1.2mol,生成2molZ放出QkJ热量,则反应放出的热量为0.6QkJ,A错误;B.Y为固体,5min内,Y的平均反应速率以物质的量表示为,不能用浓度变化表示其反应速率,B错误;C.反应前5minX的平均速率为0.12mol·L-1·min-1 ,当反应至第5min时,X的反应速率小于0.12mol·L-1·min-1 ,C正确;D.由于该反应压强不随时间变化而变化,因此当体系的压强不再变化时,不能说明反应已达到平衡状态,D错误;故选C。
27.(2024-2025高二上·浙江省浙里特色联盟·期中)汽车尾气中的CO、NO会对大气造成严重污染,利用催化技术可将CO和NO转化为CO2和N2,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0
(1)该反应在 (填“高温”或“低温”或“任何温度”)能自发进行。
(2)为探究温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某研究小组设计了如表三组实验。
实验编号
T(℃)
初始浓度(mol·L-1)
初始浓度(mol·L-1)
催化剂的比表面积(m2/g)
I
200
82
Ⅱ
200
b
124
Ⅲ
300
a
82
实验I、Ⅱ探究 的改变对化学反应速率的影响,其中a= 。
(3)测得不同时间的浓度如下表:
时间/s
0
6
12
……
5.00
3.00
1.40
……
用的浓度变化表示的平均反应速率为 mol·L-1· s-1
(4)在恒容密闭容器中充入一定量的和,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)
①当改变下列条件时,反应速率会增加的是 。
A.升高温度 B.充入惰性气体 C.加入CaO固体 D.再通入amolNO(g)
②下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度不再变化
B.N2的浓度不再改变
C.相同时间内,反应生成2molCO同时生成1molN2
D.NO、CO、CO2、N2的浓度之比为2:2:2:1
【答案】(1)低温
(2)催化剂的比表面积 5.00×10-3
(3)3.0×10-4
(4) AD BC
【解析】(1)根据反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,正反应为气体分子数减小的反应,即ΔS<0,根据复合判据,当ΔG=ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,故该反应在低温能自发进行;
(2)由表格数据可知,实验Ⅰ、Ⅱ温度相同,催化剂的比表面积不同,则实验I、Ⅱ探究催化剂的比表面积的改变对化学反应速率的影响;实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同,温度不同,则实验Ⅰ、Ⅲ探究温度的改变对化学反应速率的影响,应控制反应物的初始浓度相同,所以a=5.00×10-3;
(3)化学反应速率之比等于其化学计量系数之比,故用CO的浓度变化表示0~12s的平均反应速率为mol·L-1· s-1;
(4)①A.升高温度,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率增加,A符合题意;B.充入惰性气体Ar,各反应组分的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;C.加入CaO固体,各反应组分的浓度不变,反应速率不变,C不符合题意;D.再通入amolNO(g),体系中反应物NO的浓度增大,反应速率增加,D符合题意;故选AD;②A.混合气体的质量和容器体积均不变,混合气体的密度始终不变,则容器内气体密度不再变化,不能说明该反应达到平衡状态,A不符合题意;B.在恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO,随着反应的进行,N2的浓度不断变化,则N2的浓度不再改变,能说明该反应达到平衡状态,B符合题意; C.相同时间内,反应生成2molCO为逆反应,同时生成1molN2为正反应,且正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,换算成同一物质有,能说明该反应达到平衡状态,C符合题意;D.NO、CO、CO2、N2的浓度之比为2:2:2:1,这只是反应可能的一种状态,不能说明此时各物质浓度不再变化,则不能说明该反应达到平衡状态,D不符合题意;故选BC。
考点05 影响化学反应速率因素实验探究
28.(2024-2025高二上·浙江省浙东北联盟·期中)某小组学生设计了如下实验探究影响化学反应速率因素的实验:
Ⅰ.甲同学利用如图所示装置测定化学反应速率。
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。
(2)通过测定量气筒中收集到的气体体积计算该反应的速率,结果发现测定值比实际值偏小,其原因可能是 。
Ⅱ.乙同学利用反应产生沉淀的快慢探究该化学反应速率的影响因素,数据如下表所示:
实验
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
温度/℃
①
0.1
1
0.5
1
V
30
②
0.1
2
0.5
1
7
30
③
0.1
2
0.5
1
7
40
(3)实验①中,V= 。
(4)实验②、③的目的是 。
【答案】(1)2H++S2O32-=S↓ +SO2↑+H2O
(2)产生的SO2气体部分溶于水,使收集到的SO2比理论值少,导致测定值比实际值小
(3)8
(4)其他条件相同时,探究温度对化学反应速率的影响
【解析】Ⅰ.圆底烧瓶内稀硫酸与硫代硫酸钠反应生成硫酸钠、单质硫、二氧化硫和水,用量气筒测量生成的二氧化硫的体积,由于二氧化硫在水中溶解度较大,故测得的二氧化硫体积会偏小;
Ⅱ.实验利用反应产生沉淀的快慢探究该化学反应速率的影响因素,根据控制变量法,实验①和②探究的是硫酸浓度的影响,实验②和③探究的是温度的影响,在溶液中进行的实验需要使溶液的总体积保持相等,由此计算V的值。
(1)稀硫酸与硫代硫酸钠反应生成硫酸钠、单质硫、二氧化硫和水,离子方程式为2H++S2O32-=S↓ +SO2↑+H2O;
(2)由分析可知,由于二氧化硫在水中溶解度较大,使收集到的SO2比理论值少,导致测定值比实际值小;
(3)在溶液中进行的实验需要使溶液的总体积保持相等,由实验②和③可知,溶液的总体积为10mL,故实验①中加入的水的体积V=8mL;
(4)由分析可知,实验②、③的目的是其他条件相同时,探究温度对化学反应速率的影响。
29.(2024-2025高二上· 浙江省星辰联盟·期中)目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成CO2和N2。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/℃
c(NO)/mol·L-1
c(CO)/mol·L-1
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 4.0×10-3 6.5×10-3 4.0×10-3
(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,c(CO)=4.0×10-3mol·L-1;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c(NO)=6.5×10-3mol·L-1,c(CO)=4.0×10-3mol·L-1;
(2)NO和CO转化成CO2和N2,反应方程式为:2NO+2CON2+2CO2;
(3)由以上分析可知起始时实验Ⅲ中c(NO)=6.5×10-3mol·L-1,c(CO)=4.0×10-3mol·L-1,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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