专题03 化学反应的速率、工业合成氨（期中专项训练）高二化学上学期沪科版

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题03 化学反应的速率、工业合成氨 概念扫盲题 1.C 2.B 3.C。 4.A 5.B 6.B 考法聚焦题 考法一化学反应速率计算及大小比较 1.B 2.B 3.B 考法二化学反应速率的影响因素 4.C 5.D 6.C 考法三基元反应与过渡态理论 7.B 8.D 9.(1)A (2)A 1/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 考法三催化原理与化学反应历程 10.高于 生成CO的中间体(*COOH)的活化能高于生成HCOOH的中间体(*OCHO)的活化能 11. (1)C (2)C (3)B 4)A 12. (1)B (2)AD 考法四工业合成氨条件选择 13.C 14.D 15.C 考法五化学反应速率图像分析 16.C 17.D 18.A 高频易错题 1.B 2.A 3c 4.C 5.c 2/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 情境迁移题 1.(1)温度 (2)不能，因为阴离子种类不同，也可能是阴离子影响反应速率 (3)10mL蒸馏水 2.(1) 7 > (2)0.225mol/(L-min) 3.AB 4.(1)AB 0.032mol.L.min (2) (3)A 5.(1)> (2)c (3)AD 3/3 专题03 化学反应的速率、工业合成氨 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 化学反应速率计算及大小比较 考法二 化学反应速率的影响因素 考法三 基元反应与过渡态理论 考法四 工业合成氨条件选择 考法五 化学反应速率图像分析 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】化学反应速率、基元反应、化学反应机理、有效碰撞理论、过渡态、化学反应调控等。 1．（25-26高二上·上海嘉定·期中）下列有关化学反应速率的影响因素的说法正确的是 A．对于有气体参加的反应，增大压强，活化分子百分数增大，反应速率加快 B．温度升高，活化分子百分数不变，但反应速率加快 C．选用适当的催化剂，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快 2．（24-25高二上·上海静安·期中）对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．V(A)=0.3mol·L-1s-1 B．v(B)=1.8mol·L-1s-1 C．v(C)=0.7mol·L-1s-1 D．v(D)=3.2mol·L-1·min-1 3．（24-25高二上·上海·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．增大压强 C．升高温度 D．降低温度 4．（24-25高二上·上海闵行·阶段检测）下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，错误的是 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，故提高反应速率 B．温度升高，活化分子百分数增加，增加单位时间有效碰撞的次数，故反应速率增大 C．选用适当的催化剂，降低活化能，活化分子百分数增加，增加单位时间有效碰撞的次数，故反应速率增大 D．和的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成 5．（24-25高二下·上海·期中）有关工业固氮的说法正确的是 A．使用铁催化剂可提高反应物的转化率 B．循环使用、可提高的产率 C．温度控制在左右有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好 6．（24-25高二上·上海·期中）合成氨工业中采用循环操作(如图)，主要是为了 A．降低氨的沸点 B．提高氮气和氢气的利用率 C．提高平衡混合物中氨的含量 D．增大化学反应速率 考法聚焦题 考法一 化学反应速率计算及大小比较 【速解技巧】 1．化学反应速率快速计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 2．化学反应速率大小快速比较两方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 1．（24-25高二上·上海·期末）在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 2．（25-26高二上·上海·阶段检测）对于反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A． B． C． D． 3．（25-26高二上·上海·阶段检测）对于可逆反应，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． 考法二 化学反应速率的影响因素 【速解技巧】 快速理解稀有气体对反应速率的影响 对于反应A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)，在一定条件下向反应容器中分别充入氦气，对反应速率的影响如下： 4．（24-25高二上·上海·阶段检测）过量铁片与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但不影响生成氢气的总量，可以采取的措施 A．加入适量溶液 B．加入适量的水 C．改用锌粉 D．再加入少量同浓度的稀硫酸 5．（24-25高二上·上海·阶段检测）反应3A(g)⇌2B(g)+C(g)(ΔH<0)的反应速率随时间变化如下图所示，在tl、t2、t3时刻都只有一种因素发生改变。下列判断正确的是 A．t6～t7阶段，C的百分含量最大 B．t2～t3阶段，A的转化率最小 C．t3时，改变因素一定是使用了催化剂 D．t5时，改变因素一定是升高了温度 6．（25-26高二上·上海·期中）使足量的Zn分别与pH和体积都相同的盐酸和醋酸反应。设与盐酸反应的初速率为ν1，生成的H2的总体积为V1；与醋酸反应的初速率为ν2，生成的H2的总体积为V2。正确的结论为 A．ν1=ν2、 V1>V2 B．ν1>ν2、 V1<V2 C．ν1=ν2、 V1<V2 D．ν1>ν2、 V1=V2 考法三 基元反应与过渡态理论 【速解技巧】 三步快速突破能量变化能垒图 第1步 通览全图，理清坐标的含义。能量变化的能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能 第2步 细看变化，分析各段反应。仔细观察曲线(直线)的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量下降的为放热 第3步 综合分析，做出合理判断。综合整合各项信息，回扣题目要求，做出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，但不改变反应的反应热，也不会改变反应的转化律 7．（24-25高二上·上海·期中）光催化可以加快合成甲醇的反应速率，如图是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。 图虚线框中的基元反应，主要决定总反应速率快慢的是 A． B． C． D． 8．（24-25高二上·上海·阶段检测）叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定 C．第一步反应一定比第二步反应快 D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 9．（25-26高二上·上海·阶段检测）下图为使用铁催化剂和未使用催化剂合成氨的部分反应历程。 (1)上图反应历程中，表示使用了铁催化剂的是___________线，基元反应有___________个。 A．实，5 B．虚，5 C．虚，7 D．实，7 (2)上图反应历程中，控速步骤的反应为___________。 A． B． C． D． 考法三 催化原理与化学反应历程 【速解技巧】 快速理解催化剂、活化能与化学反应速率的关系 →→→→→ 催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 10．（25-26高二上·上海·开学考试）中国科学院大学以Bi为电极材料，利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图乙(*表示微粒与Bi的接触位点)所示。 根据反应历程图中的数据，你认为电化学催化还原CO2生成HCOOH的选择性___________(填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，原因是___________。 11．（25-26高二上·上海普陀·期中）恒容反应器中，和均能催化反应：(甲醛)(羟基乙醛)，反应历程如图所示，～为中间体，～为过渡态。 (1)该历程中包括___________步基元反应。 A．2 B．3 C．4 D．5 (2)使用Rh作催化剂时，反应的决速步是___________。 A．甲醛配位 B．CO插入 C．加氢 D．氢解 (3)在两种催化剂中，催化效果更好的是___________。 A．     B． (4)有关该反应的自发性判断正确的是___________。 A．低温自发 B．高温自发 C．任意温度自发 D．任意温度不自发 12．（25-26高二上·上海普陀·期中）某温度下，在密闭容器中充入一定量，发生反应：        加入催化剂(虚线表示)，反应达到平衡所需时间大幅缩短。 (1)可能的反应历程示意图为__________。 A． B． C． D． (2)其他条件不变，加入催化剂后，从有效碰撞理论的角度来看，下列说法正确的是__________。 A．活化分子总数增大 B．活化分子百分数不变 C．活化分子均发生了有效碰撞 D．反应的活化能降低 考法四 工业合成氨条件选择 【速解技巧】 分析角度 原则要求 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压的能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 13．（24-25高二上·上海·期中）有关合成氨条件选择的说法正确的是 A．使用催化剂可提高反应物的平衡转化率 B．及时分离出NH3既加快反应速率又提高反应物转化率 C．温度控制在500℃左右时铁催化剂的活性最大，可以加快反应速率 D．增大压强既加快反应速率又提高反应物转化率，所以工业生产时压强越大越好 14．（24-25高二上·上海·阶段检测）下列举措不符合目前工业合成氨生产实际的是 A．以铁为主的催化剂 B．反应温度主要取决于催化剂的活性温度 C．将氨气液化 D．氢氮比3.0 15．（24-25高二上·上海·阶段检测）对于合成氨反应，既可以提高平衡体系中 NH3 的百分含量，又能加快反应速率的措施是 A．升高温度 B．将平衡体系中的氨气分离出来 C．增大体系压强 D．加入合适的催化剂 考法五 化学反应速率图像分析 【速解技巧】 有关化学反应速率的图像快速分析法 （1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。 （2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 （3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。 16．（24-25高二上·上海·阶段检测）溶液中的反应：X+Y2Z。分别在①、②、③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度c(X)=c(Y)=0.100mol·L-1，c(Z)=0，反应物X的浓度随时间变化的关系如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是 A．反应在0至5.0min之间实验③的反应速率最快 B．实验②的反应最先达到平衡 C．与①相比，②可能是增大了压强 D．该反应的正反应是吸热反应 17．（25-26高二上·上海·开学考试）一定条件下，酸性溶液与发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用、过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．Mn(Ⅲ)能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率先加快后逐渐减小 C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为 18．（24-25高二上·上海·阶段检测）某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示，下列对t1时刻条件的改变描述正确的是 A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．充入SO3气体 高频易错题 1．【易错点：忽视铁与浓硫酸发生钝化】（24-25高二上·上海·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．为了提高Fe与稀硫酸的反应速率，可以将稀硫酸改为浓硫酸 B．100mL2molL-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率减小 C．C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在容积可变的密闭容器进行，增加C(s)的量反应速率增大 D．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强，反应速率增大 2．【易错点：温度改变活化能改变】（24-25高二上·上海·阶段检测）下列能增大反应物分子中活化分子百分数的是 A．升高温度 B．增大压强 C．增大反应物的浓度 D．降低生成物的浓度 3．【易错点：忽视浓度越小反应速率越慢】（24-25高二上·上海·阶段检测）在温度不变的恒容容器中进行反应，E22E，若反应物的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，则由0.06mol/L降到0.036mol/L所需反应时间应为 A．10s B．12s C．大于12s D．小于12s 4．【易错点：忽视改变反应速率因素很多】（24-25高二上·上海闵行·阶段检测）以下说法正确的是 A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂 B．在工业生产中使用催化剂能大大地提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率 C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性 D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动 5．【易错点：忽视工业生产成本问题】（24-25高二上·上海·阶段检测）比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是 A．都使用了合适的催化剂 B．都选择了较高的温度 C．都按化学方程式中的系数进行投料 D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件 情境迁移题 1．（25-26高二上·上海·期中）双氧水也是常用消毒剂之一，某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响。 实验所用试剂：0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、CuSO4粉末、FeCl3粉末。 实验序号 H2O2溶液 温度 催化剂 收集112 mL O2所需时间 浓度(mol·L-1) V(mL) 1 0.4 20 室温 无 几乎无气体 2 0.4 20 50℃ 无 296 3 0.4 20 室温 0.5 mol CuSO4 45 4 0.4 20 室温 0.5 mol FeCl3 100 5 0.2 m 室温 0.5 mol CuSO4 >45 (1)实验1、2的目的是其他条件相同时，研究____________对H2O2分解速率的影响。 (2)对比实验3、4，能否推测Cu2+对H2O2分解的催化效果比Fe3+的好？_____（填“能”或“不能”），请说明理由_____________________________________________。 (3)实验3、5是其他条件相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响。m处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液，还应添加的试剂及用量为_________________________。（混合后溶液体积变化忽略不计） 2．（24-25高二下·上海·期中）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)，CO2的平衡转化率与温度、投料比[X=]的关系如图所示。 (1)X1___________X2(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数KA___________KB。 (2)若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v(H2)=___________。 3．（24-25高二上·上海浦东新·期末）高炉中发生可逆反应：C(s) + CO2(g) 2CO(g)，为提高生产的速率，可以采取的措施是___________。 A．鼓入过量的CO2 B．升高炉内温度          C．投入更多的焦炭 4．（24-25高二上·上海奉贤·阶段检测）有人利用活性炭对NO进行吸附，主要反应为：。一定温度时，向容积恒定为10L的密闭容器中加入和进行反应，5min时反应恰好达到平衡状态，且0~5min内。回答下列问题： (1)下列可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是___________。 A．消耗的同时消耗了 B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体的压强不再改变 D． (2)0~5min内___________，该温度时，该反应的平衡常数___________。 (3)保持其他条件不变，在5min时向容器中同时通入和，此时速率：___________。 A．大于 B．小于 C．等于 D．不确定 5．（24-25高二上·上海·阶段检测）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示物质的量，%表示的百分含量)。 (1)图象中和的关系是：___________(填“>”“<”或“=”)。 (2)图像中a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是___________(填字母)。 (3)在1L的密闭容器中通入2mol ，在一定温度下发生如下反应：，达到平衡时，容器内的百分含量为a%，若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内的百分含量也为a%的是___________。 A．3mol ＋1mol B．2mol ＋1mol C．2mol ＋3mol D．0.1mol ＋0.95mol ＋2.85mol 2 / 24 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应的速率、工业合成氨 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 化学反应速率计算及大小比较 考法二 化学反应速率的影响因素 考法三 基元反应与过渡态理论 考法四 工业合成氨条件选择 考法五 化学反应速率图像分析 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】化学反应速率、基元反应、化学反应机理、有效碰撞理论、过渡态、化学反应调控等。 1．（25-26高二上·上海嘉定·期中）下列有关化学反应速率的影响因素的说法正确的是 A．对于有气体参加的反应，增大压强，活化分子百分数增大，反应速率加快 B．温度升高，活化分子百分数不变，但反应速率加快 C．选用适当的催化剂，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快 【答案】C 【解析】A．增大有气体参加的反应的压强，本质是减小反应体系体积、增大气体反应物浓度，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，反应速率加快，A错误； B．温度升高，分子平均能量升高，更多普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，反应速率加快，B错误； C．选用适当的催化剂可降低反应的活化能，使更多普通分子成为活化分子，活化分子百分数增大，反应速率加快，C正确； D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，反应速率加快，D错误； 故选C。 2．（24-25高二上·上海静安·期中）对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．V(A)=0.3mol·L-1s-1 B．v(B)=1.8mol·L-1s-1 C．v(C)=0.7mol·L-1s-1 D．v(D)=3.2mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】A．v(A)=0.3mol·L-1s-1； B．v(B)=1.8mol•L-1•s-1，转化为v(A)=1.8mol•L-1•s-1×=0.6mol•L-1•s-1； C．v(C)=0.7mol·L-1s-1，转化为v(A)=0.7mol•L-1•s-1×=0.35mol•L-1•s-1； D。v(D)=3.2mol·L-1·min-1=0.053 mol·L-1s-1，转化为v(A)=0.053mol•L-1•s-1×=0.0265mol•L-1•s-1； 故选B。 3．（24-25高二上·上海·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．增大压强 C．升高温度 D．降低温度 【答案】C 【解析】A．若反应物为纯固体或纯液体，增大反应物的量，反应速率不变，A不符合题意； B．若反应中没有气体参加和生成，为溶液中的反应，则增加压强，反应速率不变，B不符合题意； C．因升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，D符合题意； D．降低温度，化学反应速率一定是减慢的，C不符合题意； 答案选C。 4．（24-25高二上·上海闵行·阶段检测）下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，错误的是 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，故提高反应速率 B．温度升高，活化分子百分数增加，增加单位时间有效碰撞的次数，故反应速率增大 C．选用适当的催化剂，降低活化能，活化分子百分数增加，增加单位时间有效碰撞的次数，故反应速率增大 D．和的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成 【答案】A 【解析】A．增大反应物浓度，活化分子百分数不变，可以提高单位体积内活化分子数目，故提高反应速率，A错误； B．温度升高，分子能量增加，活化分子百分数增加，增加单位时间有效碰撞的次数，故反应速率增大，B正确； C．选用适当的催化剂，可以降低活化能，增加活化分子百分数，增加单位时间有效碰撞的次数，故反应速率增大，C正确； D．和的反应活化能接近于零，反应速率很快，反应几乎在瞬间完成，D正确； 故选A。 5．（24-25高二下·上海·期中）有关工业固氮的说法正确的是 A．使用铁催化剂可提高反应物的转化率 B．循环使用、可提高的产率 C．温度控制在左右有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好 【答案】B 【解析】A．使用铁催化剂可提高反应物的速率，对转化率无影响，故A错误； B．循环使用N2、H2，可使反应物尽可能转化为生成物，则可提高氨的产率，故B正确； C．合成氨反应为放热反应，温度控制在500℃左右与催化剂活性、反应速率有关，而升高温度合成氨反应逆向移动，故C错误； D．压强越大，对设备的要求越高，成本越高，因此压强不是越大越好，故D错误； 故选B。 6．（24-25高二上·上海·期中）合成氨工业中采用循环操作(如图)，主要是为了 A．降低氨的沸点 B．提高氮气和氢气的利用率 C．提高平衡混合物中氨的含量 D．增大化学反应速率 【答案】B 【解析】合成氨中氢气与氮气在一定条件下反应生成氨气，该反应为可逆反应，为提高氮气和氢气的利用率，将产物中氨气液化，再将未反应完的氮气和氢气通入合成塔中，进行循环利用，故答案选B。 考法聚焦题 考法一 化学反应速率计算及大小比较 【速解技巧】 1．化学反应速率快速计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 2．化学反应速率大小快速比较两方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 1．（24-25高二上·上海·期末）在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】在单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快。 【解析】A．，除以系数得到的值为； B．，除以系数得到的值为； C．，除以系数得到的值为； D．，除以系数得到的值为； 通过以上分析知，化学反应速率大小顺序是B＞C＞D＞A，所以反应速率最快的是B； 故答案选B。 2．（25-26高二上·上海·阶段检测）对于反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，要比较在不同条件下的化学反应速率快慢，比较速率和化学计量数的比值大小即可，比值越大，反应速率越大，以此分析。 【解析】A．，； B．，； C．，； D．，。 综上，反应速率最快的是B，故选B。 3．（25-26高二上·上海·阶段检测）对于可逆反应，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】B 【分析】根据化学计量系数之比等于各物质速率之比，将各物质的速率均转化为用同一物质(如Y)表示的反应速率，然后进行比较。 【解析】A．X为固体，浓度无变化，不能用于表示化学反应速率； B．，可作为参照； C．，根据反应式，，速率小于B项； D．，根据反应式，，速率最小； 综上，当时反应速率最快，故答案选B。 考法二 化学反应速率的影响因素 【速解技巧】 快速理解稀有气体对反应速率的影响 对于反应A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)，在一定条件下向反应容器中分别充入氦气，对反应速率的影响如下： 4．（24-25高二上·上海·阶段检测）过量铁片与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但不影响生成氢气的总量，可以采取的措施 A．加入适量溶液 B．加入适量的水 C．改用锌粉 D．再加入少量同浓度的稀硫酸 【答案】C 【解析】A．加入适量溶液会稀释稀硫酸，使减小，反应速率减慢，A错误； B．加入适量的水会稀释稀硫酸，使减小，反应速率减慢，B错误； C．锌的金属活动性强于铁，且锌粉与稀硫酸的接触面积比铁片更大，可加快反应速率；由于硫酸少量、金属过量，生成氢气的总量由硫酸的物质的量决定，故氢气总量不变，C正确； D．再加入少量同浓度的稀硫酸，总物质的量增大，生成氢气的总量增加，不符合要求，D错误； 答案选C。 5．（24-25高二上·上海·阶段检测）反应3A(g)⇌2B(g)+C(g)(ΔH<0)的反应速率随时间变化如下图所示，在tl、t2、t3时刻都只有一种因素发生改变。下列判断正确的是 A．t6～t7阶段，C的百分含量最大 B．t2～t3阶段，A的转化率最小 C．t3时，改变因素一定是使用了催化剂 D．t5时，改变因素一定是升高了温度 【答案】D 【分析】首先结合反应特征是气体分子数不变的放热反应，逐一分析各时刻的改变条件：时刻：，平衡逆向移动。时刻：正逆速率同等程度增大，因为反应前后气体分子数相等，该改变既可以是加入催化剂，也可以是增大体系压强（缩小容器体积）。时刻：正逆速率同等程度减小，对应减小压强（扩大容器体积），反应前后气体系数和相等，平衡不移动。时刻：，平衡再次逆向移动。 【解析】A．平衡逆向移动会消耗产物C，之后平衡多次逆向移动，阶段C的百分含量是所有阶段里最小的，而非最大，A错误； B．A的转化率随平衡逆向移动不断降低，之后又发生了一次平衡逆向移动，因此阶段A的转化率最小，B错误； C．的改变因素除了催化剂，还可以是增大压强，并非“一定是使用催化剂”，C错误； D．时刻：，且正逆速率都增大，平衡再次逆向移动，该反应是气体体积相等的放热反应，增大压强平衡不移动，则时，改变因素一定是升高了温度，D正确； 故选D。 6．（25-26高二上·上海·期中）使足量的Zn分别与pH和体积都相同的盐酸和醋酸反应。设与盐酸反应的初速率为ν1，生成的H2的总体积为V1；与醋酸反应的初速率为ν2，生成的H2的总体积为V2。正确的结论为 A．ν1=ν2、 V1>V2 B．ν1>ν2、 V1<V2 C．ν1=ν2、 V1<V2 D．ν1>ν2、 V1=V2 【答案】C 【解析】两种酸溶液的pH相同，故反应开始时c(H+)相同，在其他条件相同时与锌反应的初速率相同，即ν1=ν2。醋酸是弱电解质，相同pH、相同体积时，醋酸溶液中酸的总物质的量大于盐酸中HCl的物质的量；反应消耗氢离子会促进醋酸继续电离。锌足量，故醋酸最终生成的H2更多，即V1<V2。 故选C。 考法三 基元反应与过渡态理论 【速解技巧】 三步快速突破能量变化能垒图 第1步 通览全图，理清坐标的含义。能量变化的能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能 第2步 细看变化，分析各段反应。仔细观察曲线(直线)的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量下降的为放热 第3步 综合分析，做出合理判断。综合整合各项信息，回扣题目要求，做出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，但不改变反应的反应热，也不会改变反应的转化律 7．（24-25高二上·上海·期中）光催化可以加快合成甲醇的反应速率，如图是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。 图虚线框中的基元反应，主要决定总反应速率快慢的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是总反应的决速步骤，由图可知，基元反应的活化能最大，所以决定总反应速率快慢的是基元反应为，故选B。 8．（24-25高二上·上海·阶段检测）叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定 C．第一步反应一定比第二步反应快 D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 【答案】D 【解析】A．反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误； B．的能量高于，能量越高物质越不稳定，故更不稳定，B错误； C．第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，活化能越大反应速率越慢，因此第一步反应比第二步反应慢，C错误； D．增大碱的浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞频率升高，反应速率加快；升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，D正确； 故选D。 9．（25-26高二上·上海·阶段检测）下图为使用铁催化剂和未使用催化剂合成氨的部分反应历程。 (1)上图反应历程中，表示使用了铁催化剂的是___________线，基元反应有___________个。 A．实，5 B．虚，5 C．虚，7 D．实，7 (2)上图反应历程中，控速步骤的反应为___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)A (2)A 【解析】（1）催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应物和生成物的总能量，所以曲线中表示使用了铁催化剂的线是实线；图中共有8组物质，其中第一组第二组是氮气吸附在催化剂表面，不属于基元反应；第七组第八组是氨气从催化剂上脱出，不属于基元反应，其他相邻各组物质间的转化均属于基元反应，图中共有5个基元反应。故选A。 （2）控速步骤是指活化能较高的步骤，其速率最慢属于控速步骤。第一个基元反应的活化能最大，属于控速步骤，方程式表示为，故选A。 考法三 催化原理与化学反应历程 【速解技巧】 快速理解催化剂、活化能与化学反应速率的关系 →→→→→ 催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 10．（25-26高二上·上海·开学考试）中国科学院大学以Bi为电极材料，利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图乙(*表示微粒与Bi的接触位点)所示。 根据反应历程图中的数据，你认为电化学催化还原CO2生成HCOOH的选择性___________(填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，原因是___________。 【答案】 高于 生成CO的中间体(*COOH)的活化能高于生成HCOOH的中间体(*OCHO)的活化能 【解析】由题图乙可知，电化学催化还原制备CO的中间体()活化能高，电化学催化还原制备HCOOH的中间体(*OCHO)活化能低，活化能越低，反应速率越快，选择性越好。 11．（25-26高二上·上海普陀·期中）恒容反应器中，和均能催化反应：(甲醛)(羟基乙醛)，反应历程如图所示，～为中间体，～为过渡态。 (1)该历程中包括___________步基元反应。 A．2 B．3 C．4 D．5 (2)使用Rh作催化剂时，反应的决速步是___________。 A．甲醛配位 B．CO插入 C．加氢 D．氢解 (3)在两种催化剂中，催化效果更好的是___________。 A．     B． (4)有关该反应的自发性判断正确的是___________。 A．低温自发 B．高温自发 C．任意温度自发 D．任意温度不自发 【答案】(1)C (2)C (3)B (4)A 【解析】（1）一个过渡态对应一步基元反应，该反应历程共有3个中间体，该历程中包括甲醛配位、CO插入、加氢、氢解共4步基元反应，故选C； （2）反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，由图可知，Rh催化作用下，加氢步骤的活化能为24.4kcal/mol，反应的活化能最大，所以加氢步骤为决速步骤，故选C； （3）反应的活化能越小，反应速率越快，由图可知，Rh催化作用下反应的活化能大于Rh/Mn催化作用下反应的活化能，所以在Rh/Mn催化作用下，羟基乙醛的生成速率更快，催化效果更好，故选B； （4）由图可知，生成羟基乙醛的反应为放热反应，另外该反应＜0，根据＜0，所以在低温下才能自发进行，故选A。 12．（25-26高二上·上海普陀·期中）某温度下，在密闭容器中充入一定量，发生反应：        加入催化剂(虚线表示)，反应达到平衡所需时间大幅缩短。 (1)可能的反应历程示意图为__________。 A． B． C． D． (2)其他条件不变，加入催化剂后，从有效碰撞理论的角度来看，下列说法正确的是__________。 A．活化分子总数增大 B．活化分子百分数不变 C．活化分子均发生了有效碰撞 D．反应的活化能降低 【答案】(1)B (2)AD 【解析】（1）首先根据反应的焓变判断物质能量高低：第一步反应，是吸热反应，因此产物的总能量高于反应物；第二步反应，是放热反应，因此产物的总能量低于反应物。 A．图中第一步反应产物的总能量高于反应物；第二步反应产物的总能量低于反应物，但是，题目提到加入催化剂(虚线表示)，反应达到平衡所需时间大幅缩短，图中所示，加入催化剂后第一步活化能降低，但第一步不是决速步骤，不会大幅缩短反应时间，A错误； B．图中第一步反应产物的总能量高于反应物；第二步反应产物的总能量低于反应物，且图中所示，加入催化剂后第二步活化能降低，第二步是决速步骤，会大幅缩短反应时间，B正确； C．图中的能量低于，和第一步吸热的结论矛盾，C错误； D．图中的能量低于，和第一步吸热的结论矛盾，D错误； 故选B。 （2）A．催化剂降低反应活化能后，原本能量不足的普通分子会转化为活化分子，体系内活化分子总数增大，A正确； B．活化分子百分数=活化分子数/总分子数，加入催化剂，总分子数不变、活化分子数增大，因此活化分子百分数会升高，B错误； C．活化分子的碰撞中，只有取向合适、能量足够的碰撞才是有效碰撞，并非所有活化分子的碰撞都能发生反应，C错误； D．催化剂的核心作用就是通过改变反应历程，降低反应的活化能，D正确； 故选AD。 考法四 工业合成氨条件选择 【速解技巧】 分析角度 原则要求 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压的能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 13．（24-25高二上·上海·期中）有关合成氨条件选择的说法正确的是 A．使用催化剂可提高反应物的平衡转化率 B．及时分离出NH3既加快反应速率又提高反应物转化率 C．温度控制在500℃左右时铁催化剂的活性最大，可以加快反应速率 D．增大压强既加快反应速率又提高反应物转化率，所以工业生产时压强越大越好 【答案】C 【解析】A．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，故使用催化剂不可改变反应物的平衡转化率，A错误； B．及时分离出NH3，则生成物浓度减小，逆反应速率突然减小，则减慢反应速率，化学平衡正向移动，即可提高反应物转化率，B错误； C．合成氨反应为放热反应，温度控制在500℃左右与催化剂活性，即温度控制在500℃左右时铁催化剂的活性最大，可以加快反应速率，C正确； D．增大压强既加快反应速率，同时使反应平衡正向移动，即可提高反应物转化率，但压强越大，对设备的要求越高，所以工业生产时不是压强越大越好，D错误； 故答案为：C。 14．（24-25高二上·上海·阶段检测）下列举措不符合目前工业合成氨生产实际的是 A．以铁为主的催化剂 B．反应温度主要取决于催化剂的活性温度 C．将氨气液化 D．氢氮比3.0 【答案】D 【解析】A．在工业合成氨生产中，铁触媒（铁催化剂)）被广泛使用以加快反应速率，提高反应效率，A正确； B．反应温度决定反应速度和催化剂活性，催化剂可以极大加快反应速率，因此反应温度主要取决于催化剂的活性温度，B正确； C．通过液化分离氨气(NH3)可以降低生成物的浓度，有利于反应向生成氨的方向进行，从而提高产率，C正确； D．而从平衡角度考虑，氢氮比为3时氨的平衡收率最高，但结合催化剂的性能、合成回路的配制、合成塔的操作条件以及惰性气体含量等，可以适当增大氮气的量，合成氨的最佳氢氮比通常控制在2.7至2.8之间，D错误； 故选D。 15．（24-25高二上·上海·阶段检测）对于合成氨反应，既可以提高平衡体系中 NH3 的百分含量，又能加快反应速率的措施是 A．升高温度 B．将平衡体系中的氨气分离出来 C．增大体系压强 D．加入合适的催化剂 【答案】C 【解析】A．合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气含量减小，A不符合题意； B．将平衡体系中的氨气分离出来，物质浓度减小，反应速率减小，B不符合题意； C．反应为气体分子数减小的反应，增大体系压强，反应速率加快且平衡正向移动，提高氨气的百分含量，C符合题意； D．加入合适的催化剂，能加快反应速率，但平衡不移动，不能提高氨气的百分含量，D不符合题意； 故选C。 考法五 化学反应速率图像分析 【速解技巧】 有关化学反应速率的图像快速分析法 （1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。 （2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 （3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。 16．（24-25高二上·上海·阶段检测）溶液中的反应：X+Y2Z。分别在①、②、③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度c(X)=c(Y)=0.100mol·L-1，c(Z)=0，反应物X的浓度随时间变化的关系如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是 A．反应在0至5.0min之间实验③的反应速率最快 B．实验②的反应最先达到平衡 C．与①相比，②可能是增大了压强 D．该反应的正反应是吸热反应 【答案】C 【解析】A．0~5.0 min内实验③的最大，根据，相同时间内浓度变化越大反应速率越快，故实验③反应速率最快，A正确； B．反应达到平衡时反应物浓度不再变化，曲线最先出现平台的为实验②，故实验②最先达到平衡，B正确； C．该反应在溶液中进行，压强对溶液中反应的速率和平衡几乎无影响，②与①平衡时浓度相同、仅反应速率更快，改变的条件应为加入催化剂，不可能是增大压强，C错误； D．与①相比，③反应速率更快，且平衡时浓度更小，说明改变的条件为升高温度，升温平衡正向移动，故正反应为吸热反应，D正确； 故答案选C。 17．（25-26高二上·上海·开学考试）一定条件下，酸性溶液与发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用、过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．Mn(Ⅲ)能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率先加快后逐渐减小 C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为 【答案】D 【解析】A．图像中Mn(Ⅲ) 浓度先升高后快速下降，说明Mn(Ⅲ)会与发生氧化还原反应，Mn(Ⅲ) 化合价降低，作氧化剂，能氧化，A正确； B．该反应中Mn(Ⅱ)是催化剂，反应过程中Mn(Ⅱ)浓度逐渐升高，催化作用增强，因此即使反应物浓度不断减小，反应速率会先加快；当反应物浓度降低到一定程度后，反应物浓度的影响占主导，反应速率又逐渐减小，B正确； C．图像中Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)的浓度曲线无共存区间，二者相遇会发生归中反应，不能大量共存，C正确； D．是弱酸，书写离子方程式应该写化学式：，D错误； 故答案选D。 18．（24-25高二上·上海·阶段检测）某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示，下列对t1时刻条件的改变描述正确的是 A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．充入SO3气体 【答案】A 【分析】根据图示可知：在t1时刻改变外界条件后，v正、v逆都增大，且改变条件后，v逆＞v正，化学平衡逆向移动，然后根据外界条件对化学平衡移动的影响分析判断。 【解析】A．在t1时刻升高温度，v正、v逆都增大，由于温度对吸热反应影响更大。所以升高温度后，化学平衡向逆反应方向移动，与图示变化吻合，A符合题意； B．在t1时刻增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，则化学反应速率v正＞v逆，与图示的v逆＞v正不吻合，B不符合题意； C．在t1时刻若增大容器体积，反应物、生成物的浓度减小，化学反应速率应该比原平衡时速率减小，与图示的v正、v逆都增大不吻合，C不符合题意； D．在t1时刻若充入SO3气体，则v逆增大，v正不变，与图示的v正、v逆都增大不吻合，D不符合题意； 故合理选项是A。 高频易错题 1．【易错点：忽视铁与浓硫酸发生钝化】（24-25高二上·上海·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．为了提高Fe与稀硫酸的反应速率，可以将稀硫酸改为浓硫酸 B．100mL2molL-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率减小 C．C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在容积可变的密闭容器进行，增加C(s)的量反应速率增大 D．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强，反应速率增大 【答案】B 【解析】A．Fe遇到浓硫酸会钝化，反应停止，A错误； B．100mL2molL-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，c(H+)减小，反应速率减小，B正确； C．C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在容积可变的密闭容器进行，C是固体，增加C的量反应速率不变，C错误； D．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强，不影响溶液中各物质的浓度，故反应速率不变，D错误； 故选B。 2．【易错点：温度改变活化能改变】（24-25高二上·上海·阶段检测）下列能增大反应物分子中活化分子百分数的是 A．升高温度 B．增大压强 C．增大反应物的浓度 D．降低生成物的浓度 【答案】A 【解析】A．升高温度会增加分子的平均动能，使更多的分子达到或超过活化能，从而增加活化分子的百分数，A选； B．增大压强会增加单位体积内的分子数，但不会直接影响活化分子的百分数，B不选； C．增大反应物的浓度只增大了活化分子数，不能增大反应物分子中活化分子百分数，C不选； D．降低生成物的浓度，平衡正向移动，反应物浓度减小，则反应物分子中活化分子数目减小，不能增大反应物分子中活化分子百分数，D不选； 故选A。 3．【易错点：忽视浓度越小反应速率越慢】（24-25高二上·上海·阶段检测）在温度不变的恒容容器中进行反应，E22E，若反应物的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，则由0.06mol/L降到0.036mol/L所需反应时间应为 A．10s B．12s C．大于12s D．小于12s 【答案】C 【解析】反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s，即反应物的浓度变化为(0.1-0.06)mol•L-1=0.04 mol•L-1，反应物的浓度由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1，即反应物的浓度变化为(0.06-0.036)mol•L-1=0.024mol•L-1，若反应速率不变，则所需时间为×20s=12s，但随着浓度的减小，反应速率逐渐减小，故所需时间大于12s，故选C。 4．【易错点：忽视改变反应速率因素很多】（24-25高二上·上海闵行·阶段检测）以下说法正确的是 A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂 B．在工业生产中使用催化剂能大大地提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率 C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性 D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动 【答案】C 【解析】A．影响化学反应速率的因素除了浓度、压强、温度和催化剂外，还有其他因素，例如接触面积等，A错误； B．在工业生产中使用催化剂能大大地提高反应速率，但不能提高原料的平衡转化率，B错误； C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性，只是有的可逆程度较大，有的可逆程度很小，C正确； D．凡是影响反应速率的因素，不一定都可以使化学平衡发生移动，例如对于反应前后体积不变的反应，压强的改变不能影响平衡，D错误； 故选C。 5．【易错点：忽视工业生产成本问题】（24-25高二上·上海·阶段检测）比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是 A．都使用了合适的催化剂 B．都选择了较高的温度 C．都按化学方程式中的系数进行投料 D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件 【答案】C 【解析】A．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都使用了合适的催化剂，A正确； B．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都选择了较高的温度，B正确； C．为了提高转化率，一般会使较廉价的原料稍过量，C错误； D．合成氨反应在常压下平衡转化率过低，需采用高压条件；的催化氧化在常压下平衡转化率已足够高，所以采用常压条件，D正确；故选C。 情境迁移题 1．（25-26高二上·上海·期中）双氧水也是常用消毒剂之一，某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响。 实验所用试剂：0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、CuSO4粉末、FeCl3粉末。 实验序号 H2O2溶液 温度 催化剂 收集112 mL O2所需时间 浓度(mol·L-1) V(mL) 1 0.4 20 室温 无 几乎无气体 2 0.4 20 50℃ 无 296 3 0.4 20 室温 0.5 mol CuSO4 45 4 0.4 20 室温 0.5 mol FeCl3 100 5 0.2 m 室温 0.5 mol CuSO4 >45 (1)实验1、2的目的是其他条件相同时，研究____________对H2O2分解速率的影响。 (2)对比实验3、4，能否推测Cu2+对H2O2分解的催化效果比Fe3+的好？_____（填“能”或“不能”），请说明理由_____________________________________________。 (3)实验3、5是其他条件相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响。m处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液，还应添加的试剂及用量为_________________________。（混合后溶液体积变化忽略不计） 【答案】(1)温度 (2)不能，因为阴离子种类不同，也可能是阴离子影响反应速率 (3)10 mL蒸馏水 【分析】探究单一条件对反应速率的影响时，只改变待研究因素，其余条件应相同。表中各实验均以收集112 mL O2所需时间作为快慢依据：达到同一气体体积所需时间越短，反应速率越快。 【解析】（1）实验1、2中H2O2溶液的浓度和体积均相同，且均未加催化剂，只有温度不同，因此研究的是温度对分解速率的影响； （2）实验3使用CuSO4，实验4使用FeCl3，在改变催化剂阳离子的同时，伴随的阴离子也由硫酸根变为氯离子。因未保证阴离子种类相同，不能排除阴离子对反应速率的影响，故不能据此比较Cu2+与Fe3+的催化效果； （3）为使实验5与实验3的混合液总体积相同，同时把过氧化氢浓度稀释为0.2 mol/L，根据稀释前后过氧化氢的物质的量不变：0.4 mol/L×10 mL=0.2 mol/L×V，解得V=20 mL。因此应补加20 mL-10 mL=10 mL蒸馏水。 2．（24-25高二下·上海·期中）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)，CO2的平衡转化率与温度、投料比[X=]的关系如图所示。 (1)X1___________X2(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数KA___________KB。 (2)若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v(H2)=___________。 【答案】(1) ＞ ＞ (2)0.225mol/(L·min) 【解析】（1）相同条件下，投料比[X=]越大，二氧化碳的转化率越大，根据图知，相同温度下X1中二氧化碳的转化率大于X2，所以X1＞X2；投料比相同，温度越高，二氧化碳的转化率越小，则该反应的正反应是放热反应，温度越高其平衡常数越小，温度A＜B，所以平衡常数 KA＞KB。。 （2）若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，n(CO2)=2mol，则n(H2)=6mol，B点二氧化碳的转化率为75%，则参加反应的n(CO2)=2mol×75%=1.5mol，根据二氧化碳和氢气之间的关系式知，参加反应的n(H2)=3n(CO2)=4.5mol，则v(H2)===0.225mol/(L·min)。 3．（24-25高二上·上海浦东新·期末）高炉中发生可逆反应：C(s) + CO2(g) 2CO(g)，为提高生产的速率，可以采取的措施是___________。 A．鼓入过量的CO2 B．升高炉内温度          C．投入更多的焦炭 【答案】AB 【解析】A．通入二氧化碳，增大反应物浓度，反应速率增大，符合题意； B．升高温度，反应速率增大，符合题意； C．加入焦炭，焦炭为固体，对反应速率没有影响，不符合题意； 故选AB。 4．（24-25高二上·上海奉贤·阶段检测）有人利用活性炭对NO进行吸附，主要反应为：。一定温度时，向容积恒定为10L的密闭容器中加入和进行反应，5min时反应恰好达到平衡状态，且0~5min内。回答下列问题： (1)下列可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是___________。 A．消耗的同时消耗了 B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体的压强不再改变 D． (2)0~5min内___________，该温度时，该反应的平衡常数___________。 (3)保持其他条件不变，在5min时向容器中同时通入和，此时速率：___________。 A．大于 B．小于 C．等于 D．不确定 【答案】(1)AB (2) 4 (3)A 【解析】（1）A．消耗的同时消耗了，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡；A符合题意；     B．该反应过程中气体总质量增加，总体积不变，混合气体密度在反应过程中增大，平衡时混合气体的密度不再改变，B符合题意； C．该反应过程中气体总物质的量不变，混合气体压强为定值，当混合气体的压强不再改变时，不能说明反应达到平衡，C不符合题意；     D．该反应过程中氮气和二氧化碳浓度一直相等，不能说明反应达到平衡，D不符合题意； 故选A B。 （2）一氧化氮与二氧化碳化学计量数之比之比为2：1，所以；5min时反应恰好达到平衡状态，且0~5min内，则平衡时，根据反应列三段式得： 所以； （3）在5min时向容器中同时通入和，此时各物质浓度分别为：，，，则<，此时平衡正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，故选A。 5．（24-25高二上·上海·阶段检测）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示物质的量，%表示的百分含量)。 (1)图象中和的关系是：___________(填“>”“<”或“=”)。 (2)图像中a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是___________(填字母)。 (3)在1L的密闭容器中通入2mol ，在一定温度下发生如下反应：，达到平衡时，容器内的百分含量为a%，若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内的百分含量也为a%的是___________。 A．3mol ＋1mol B．2mol ＋1mol C．2mol ＋3mol D．0.1mol ＋0.95mol ＋2.85mol 【答案】(1)＞ (2)c (3)AD 【解析】（1） ，其他条件不变时，温度越高，氨气的百分含量越低，所以＞； （2）图像中a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的应该选择温度较低、起始时物质的量较高的点，故应选c点； （3）根据等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足 n(NH3)=2mol，则达到平衡时，容器内 N2的百分含量为 a%； A.3molH2+1mol N2按化学计量数转化到方程式的左边可得:n(NH3)=2mol，与原投料进行的反应属于等效平衡，故 A符合题意； B.2 mol NH3+1 mol N2与初始量2mol NH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内 N2的百分含量不是 a%，故 B不符合题意； C.2molN2+3mol H2按化学计量数转化到方程式的左边，不满足n(NH3)=2 mol，还有氮气剩余，与初始初始加入物质不同，不是等效平衡，故 C 不符合题意； D.0.1 mol NH3+ 0.95 mol N2+2.85 mol H2，按化学计量数转化到方程式的左边，满足(NH3)= 2 mol，属于等效平衡，故D符合题意； 答案选AD。 2 / 24 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 学科网（北京）股份有限公司 $