山东烟台栖霞市第一中学2025-2026学年高二下学期化学练习：化学反应速率 提升练

化学反应速率提升练 高二化学 编号：07 1．近日，北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Y1/NC，Sc1/NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。生成单分子产物的反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。单位： 。下列说法错误的是 A．相同条件下，使用Sc1/NC单原子催化剂的催化效果更好 B．N2吸附到催化剂表面的过程是放热过程 C．使用Y1/NC单原子催化剂反应历程中，决速步骤可表示为 D．在图示条件下生成1molNH3的焓变为-1.826eV 2．合成氨反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态)。下列说法错误的是 A．决定总反应反应历程为 *N ＋3*H = *NH3 B．反应历程中的最低能垒(活化能)为90 C．升高温度，该反应历程中基元反应的速率加快 D．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)   =—92 3．某温度下，在密闭容器中充入一定量的 ，发生下列反应： ， ，测得各气体浓度与反应时间的关系如上图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A.B．C．D． 4．利用MO+与CH4反应能高选择性生成甲醇，体系能量随反应进程变化如图实线所示。MO+分别与CH4、CH2T2反应的历程相似。已知：参与反应的原子质量数越大，速率越慢。下列说法错误的是 A、该反应的总反应式为MO++CH4=CH3OH+M+ B．该反应是放热反应 C．过渡态2比过渡态1稳定 D．MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线b 5． 反应过程中能量变化如图所示(图中 表示正反应的活化能， 表示逆反应的活化能)，下列有关叙述错误的是 A．该反应为放热反应， kJ⋅mol B．若 kJ⋅mol ，则2 mol 和1 mol 反应放出的热量一定等于a kJ C．使用催化剂可以降低反应的活化能，从而加快化学反应速率反应过程 D．有催化剂的两步反应中，第一步为该反应的决速步 6．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇( )与水在铜催化剂上的反应机理和能量图如图，下列说法错误的是 A．铜催化剂会加快反应速率，提高甲醇的平衡转化率 B．反应I和反应Ⅱ相比，反应Ⅱ速率更快 C．反应Ⅱ是放热反应，但是反应I和Ⅱ总的反应过程是吸热的 D．CO在反应中生成又消耗，但CO并不是催化剂 7．已知    的反应历程分两步： ① (快)   ， ， ② (慢)   ， ， 下列说法正确的是 A．N2O2是反应的催化剂 B．反应①是整个反应的决速步 C．反应②正反应的活化能大于逆反应的活化能 D． 化学平衡常数 8．CO2合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH，具体反应机理及能量变化(单位：kJ·mol-1)如图所示，TS表示过渡态，表示在催化剂表面的反应。下列说法正确的是 A．该反应历程中包含4个基元反应 B．催化剂参与化学反应，改变反应历程，从而影响 ΔH C．反应的焓变ΔH=87.5kJ·mol-1+ΔE1-ΔE2 D．决速步反应的化学方程式为H2NCOOH=HCNO+H2O 9．某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)   ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．前12s内，A的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1 B．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C．化学计量数之比b∶c=1∶2 D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ 10．DMC(碳酸二甲酯)由于毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步 C． 在该反应过程中起催化作用 D．该历程的总反应为： 11．某温度时，浓度均为 的两种气体 和 ，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后， 的浓度为 的浓度为 ，生成气体Z的浓度为 。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是 A． B． C． D． 12．氙的氟化物是优良的氟化剂，稀有气体Xe和 混合在催化剂作用下同时存在如下反应： I．      II．     III．      回答下列问题： (1)向VL密闭容器中加入nmol的Xe和2mol的 ，发生上述反应。相同时间内，测得Xe的转化率和 的选择性与温度的变化关系如图所示( 选择性是指生成 的物质的量与消耗Xe的物质的量比值)。高于1000℃， 选择性随着温度升高而 (填“升高”“降低”或“不变”)，原因可能是 。 (2)现用 表示含Xe元素的某物质与含Xe元素各物质的总物质的量之比。保持其它条件不变，1000℃时，测得 随时间t的变化如上图所示，且平衡时 的选择性小于 的选择性。图中表示 变化的曲线是 (填标号)； EMBED Equation.DSMT4 的平均反应速率 ；Xe的转化率= ；反应过程能量变化为 kJ(用含n，a和b的代数式表示)，反应1的平衡常数K= (用含n，V的代数式表示)。 13．习近平总书记曾指出：“推进碳达峰碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。”因此碳氧化物的综合利用成为近年研究热点。已知下列反应的ΔH： CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH1=41kJ/mol CO(g)+H2(g)=HCHO(g) ΔH2=6kJ/mol HCHO(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=121kJ/mol (1)H2捕捉空气中CO2，可以合成加入汽油中的燃料甲醇。反应3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH= (保留三位有效数字) (2)1L容器通入3mol H2与1mol CO2，在一定温度下发生反应：3H2+CO2(g)=CH3OH(g)+H20(g)。一段时间后，反应达到平衡，测得反应后的容器中的总压强为反应前的75%，则平衡时甲醇的浓度为 ，若平衡时，向容器中通入1mol H2(g)和1mol H2O(g)，则平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。 (3)氢气和一氧化碳反应也可以生成甲醇，涉及反应的过程如下： H2(g)→H2*① 2H2*+CO(g)→CH3OH(g)② (已知：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。基元反应aA+bB→dD+eE的速率方程可表示为v=kca(A)cb(B)，k为速率常数) 上面的反应的各个步骤均可视为基元反应，式中H2*代表H2的状态为与催化剂的结合态。改变初始条件，对反应中某一时刻的反应速率做观测，得到的数据如下 c(H2)/mol/L c(CO)/mol/L v/mol/L/min 0.010 0.010 0.0024 0.020 0.010 0.0096 0.030 0.040 0.0216 0.040 0.040 则表中的空白处应填入的数据是 ；反应①和反应②相比，反应①为 (填“快”或“慢”)反应，符合反应历程的势能图可以表示为 (填“A”、“B”、“C”或“D”)。 14．在光照或加热条件下，“甲烷—氯气”法得到一氯甲烷是按自由基机理进行的，即 ，该反应涉及两个基元步骤①②，其相对能量—反应进程如图1所示： (1)已知 键能为4.56eV，H-Cl键能为4.46eV，leV相当于 。则步骤①的焓变 ；由Arrhenius经验公式得 其中 为活化能，T为热力学温度，k为速率常数，R、C为常数，基元步骤②的lnk随温度(T)变化曲线如图2所示。由图2及结合图1可知步骤② 。 (2)温度 时，步骤① ，某时刻测得： ，分压关系： ，此时 (填“>”或“<”)， 时步骤①的平衡常数 。 (3)450℃时，10mol甲烷与 发生取代反应除生成产物HCl外，得到的其他产物及选择性如下： 产物 87% 7% 4% 1% 1% 若5min达到平衡，测得 则甲烷的平衡转化率为 ，生成乙烷的平均速率 mol/min。 15．过氧化氢 是一种广泛使用强氧化剂。氢氧直接合成 ，是一种潜在工业化生产 的方法。该过程中主要存在以下反应，据此回答下列有关问题： 已知： 的计算同于 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. (1)计算 。 (2)从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于 还是 的生成，原因是 。 (3)对于氢氧直接合成H2O2，寻找合适催化剂尤为重要。研究表明Pd基催化剂具有较好的催化效果，Pd可以快速大量的吸附H2并将其解离成氢原子，其后续反应进程与能量变化如下图(TS表示过渡态，*表示被催化剂吸附)： ①该反应进程中有 个副反应进程，会影响H2O2的生成。主要的副反应为 (写其基元反应的化学方程式)。 ②生成H2O2决速步为 (写其基元反应的化学方程式)。 ③对于该进程，下列有关说法正确的是 (填序号)。 A．反应过程中，应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于H2O2的生成 B．控制较高温度和较长的反应时间有利于减少第一个副反应的发生 C．上述反应进程中存在活化能为零过程 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 学科网（北京）股份有限公司 $