2025版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí)第7章第23講化學(xué)反應(yīng)速率合成氨工業(yè)精講義+優(yōu)習(xí)題含解析魯科版VIP

PAGEPAGE25第23講化學(xué)反應(yīng)速率合成氨工業(yè)考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。2.了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響，能用相關(guān)理論說明其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)探討領(lǐng)域中的重要作用?？键c一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算1．表示方法通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的削減或生成物濃度的增加來表示。2．?dāng)?shù)學(xué)表達式及單位v＝eq\f(Δc,Δt)，單位為mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。3．化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系同一反應(yīng)在同一時間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能不同，但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。如在反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯(×)(2)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，都必需用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變更量來表示化學(xué)反應(yīng)速率(×)解析對于一些化學(xué)反應(yīng)也可以用單位時間內(nèi)某物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、壓強的變更量來表示化學(xué)反應(yīng)速率。(3)單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變更量表示正反應(yīng)速率，生成物濃度的變更量表示逆反應(yīng)速率(×)(4)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L－1(×)(5)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同(√)(6)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，數(shù)值越大，表示化學(xué)反應(yīng)速率越快(×)題組一化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較1．(2024·鄭州質(zhì)檢)對于可逆反應(yīng)A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1答案D解析本題可以采納歸一法進行求解，通過方程式的化學(xué)計量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進行比較，B物質(zhì)是固體，不能表示反應(yīng)速率；C項中對應(yīng)的v(A)＝0.2mol·L－1·min－1；D項中對應(yīng)的v(A)＝3mol·L－1·min－1。2．已知反應(yīng)4CO＋2NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下：①v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1②v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1③v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1⑤v(NO2)＝0.01mol·L－1·s－1請比較上述5種狀況反應(yīng)的快慢：____________________________________________(由大到小的依次)。答案③①②⑤④min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1；⑤v(CO)＝2v(NO2)＝0.02mol·L－1·s－1＝1.2mol·L－1·min－1，故③>①>②>⑤>④。同一化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)快慢的比較方法由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進行肯定的轉(zhuǎn)化。(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率，再比較數(shù)值的大小。(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值，即對于一般反應(yīng)aA＋bB=cC＋dD，比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則A表示的反應(yīng)速率比B的大。題組二化學(xué)反應(yīng)速率的計算3．(2024·西安模擬)將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0。測得H2的物質(zhì)的量隨時間變更如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8～10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是()A．0.5mol·L－1·min－1 B．0.1mol·L－1·min－1C．0mol·L－1·min－1 D．0.125mol·L－1·min－1答案C解析由圖可知，在8～10min內(nèi)，H2的物質(zhì)的量都是2mol，因此v(H2)＝eq\f(2mol－2mol,2L×2min)＝0mol·L－1·min－1，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v(CO2)＝eq\f(1,3)v(H2)＝0mol·L－1·min－1，故C項正確。4．合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸氫性能，在協(xié)作氫能的開發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時，2g某合金4min內(nèi)汲取氫氣240mL，吸氫速率v＝________mL·g－1·min－1。答案30解析吸氫速率v＝eq\f(240mL,2g×4min)＝30mL·g－1·min－1。5．在新型RuO2催化劑作用下，使HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的反應(yīng)2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性?？隙l件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2計算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變更表示的反應(yīng)速率(以mol·min－1為單位，寫出計算過程)。mol，v(Cl2)＝eq\f(3.6×10－3mol,4min)＝9.0×10－4mol·min－1所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4mol·min－1＝1.8×10－3mol·min－1。解法二HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n，則2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)21n(5.4－1.8)×10－3mol解得n＝7.2×10－3mol，所以v(HCl)＝eq\f(7.2×10－3mol,6.0－2.0min)＝1.8×10－3mol·min－1?；瘜W(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計算模式——“三段式”(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。(3)依據(jù)已知條件列方程式計算。例如：反應(yīng)mA＋nBpC起始濃度(mol·L－1)abc轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)某時刻濃度(mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)考點二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1．內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg＞Al。2．外因

3．理論說明——有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能：如圖圖中：E1為正反應(yīng)的活化能，運用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1－E2。(注：E2為逆反應(yīng)的活化能)③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系(1)催化劑都不參與化學(xué)反應(yīng)(×)(2)上升溫度時，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的速率都增大(√)(3)可逆反應(yīng)中減小產(chǎn)物的濃度可增大正反應(yīng)的速率(×)(4)增大反應(yīng)體系的壓強，反應(yīng)速率不肯定增大(√)(5)增大反應(yīng)物的濃度，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應(yīng)速率增大(×)(6)對可逆反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加氯化鉀濃度，逆反應(yīng)速率加快(×)1．對于Fe＋H2SO4(稀)=FeSO4＋H2↑，變更某些條件會影響產(chǎn)生氫氣的速率，請回答下列問題：(1)v(H2)－t圖像中，為何AB段v漸漸增大，BC段又漸漸減?。看鸢窤B段(v漸增)，主要緣由是反應(yīng)放熱，導(dǎo)致溫度上升，反應(yīng)速率漸大；BC段(v漸小)，則主要緣由是隨反應(yīng)的進行，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。(2)若增加鐵的用量，對反應(yīng)速率有何影響(不考慮表面積的變更)，為什么？答案無影響，因為固體以及純液體的濃度視為常數(shù)，其量的變更對反應(yīng)速率無影響。(3)若將稀硫酸換成濃硫酸能加快產(chǎn)生H2的速率嗎？為什么？答案不能，因為常溫下濃硫酸使鐵鈍化。(4)在鐵與稀硫酸的反應(yīng)混合物中分別加入少量①CuSO4，②CH3COONa固體，產(chǎn)生氫氣的速率如何變更？說明變更的緣由。答案①產(chǎn)生氫氣的速率加快。緣由：Fe置換Cu2＋生成單質(zhì)Cu，與Fe形成原電池加快反應(yīng)速率。②產(chǎn)生H2的速率減小。緣由是：CH3COO－結(jié)合H＋，降低H＋濃度，反應(yīng)速率減小。2．肯定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密閉容器中進行，回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。(1)縮小體積使壓強增大：__________，緣由是________________________________。(2)恒容充入N2：__________。(3)恒容充入He：__________，緣由是______________________________________。(4)恒壓充入He：__________。答案(1)增大單位體積內(nèi)，活化分子數(shù)目增加，有效碰撞的次數(shù)增多，因而反應(yīng)速率增大(2)增大(3)不變單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變，因而反應(yīng)速率不變(4)減小氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時對反應(yīng)速率的影響(1)恒容：充入“惰性氣體”→總壓增大→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。(2)恒壓：充入“惰性氣體”→體積增大→物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)→反應(yīng)速率減小。1．(2024·山西質(zhì)檢)反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，下列條件的變更對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()①增加C的量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變，充入N2使體系壓強增大④保持壓強不變，充入N2使容器體積變大A．①④B．②③C．①③D．②④答案C解析增大固體的量、恒容時充入不參與反應(yīng)的氣體對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。

2．2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(V2O5),\s\do5(△))2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是()A．催化劑V2O5不變更該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率B．增大反應(yīng)體系的壓強，化學(xué)反應(yīng)速率肯定增大C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達到平衡的時間D．在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，生成SO3(g)的平均反應(yīng)速率v＝eq\f(c2－c1,t2－t1)答案D解析V2O5作為催化劑，能同等程度變更正、逆化學(xué)反應(yīng)速率，A項錯誤；壓強并不是影響化學(xué)反應(yīng)速率的唯一因素，只有當(dāng)其他條件不變時增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率才增大，B項錯誤；不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率均減小，使達到平衡所需的時間增多，C項錯誤；據(jù)v＝eq\f(Δc,Δt)可知，Δc＝c2－c1，Δt＝t2－t1，D項正確。3．(2024·天津一中調(diào)研)已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機理為H2O2＋I－→H2O＋IO－慢H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑C．反應(yīng)活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)答案A解析A項，將題給兩個反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2=2H2O＋O2↑，該反應(yīng)中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率；B項，該反應(yīng)中IO－是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑；C項，反應(yīng)的活化能表示一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所須要的最小能量，分解1molH2O2放出98kJ熱量，不能據(jù)此推斷該反應(yīng)的活化能；D項，由反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。4．下列表格中的各種狀況，可以用對應(yīng)選項中的圖像表示的是()選項反應(yīng)甲乙A外形、大小相近的金屬和水反應(yīng)NaKB4mL0.01mol·L－1KMnO4溶液分別和不同濃度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反應(yīng)0.1mol·L－1的H2C2O4溶液0.2mol·L－1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液反應(yīng)熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末答案C解析由于K比Na活潑，故大小相同的金屬K和Na與水反應(yīng)，K的反應(yīng)速率更快，又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，放出大量的熱，反應(yīng)速率漸漸加快，A項不正確；由于起始時乙中H2C2O4濃度大，故其反應(yīng)速率比甲中快，B項不正確；由于甲反應(yīng)是在熱水中進行的，溫度高，故甲的反應(yīng)速率大于乙，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度漸漸減小，故甲、乙中反應(yīng)速率漸漸減小，C項正確；MnO2在H2O2的分解過程中起催化作用，故乙的反應(yīng)速率大于甲，D項不正確。(1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故變更其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。(2)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過變更反應(yīng)物濃度實現(xiàn)的，所以分析壓強的變更對反應(yīng)速率的影響時，要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生變更的角度來分析。若變更總壓強而各物質(zhì)的濃度不變更，則反應(yīng)速率不變。(3)變更溫度，運用催化劑，反應(yīng)速率肯定發(fā)生變更，其他外界因素的變更，反應(yīng)速率則不肯定發(fā)生變更。(4)其他條件肯定，上升溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都要增大，只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同?？键c三合成氨相宜條件的選擇1．反應(yīng)特點N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0ΔS<02．反應(yīng)條件選擇的理論分析(1)反應(yīng)限度角度：低溫、高壓，有利于提高轉(zhuǎn)化率。(2)反應(yīng)速率角度：高溫、高壓、運用催化劑，有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率。3．相宜條件(1)溫度：700_K左右，此時催化劑活性最大。(2)壓強：低壓(1×107Pa)，中壓(2×107～3×107Pa)和高壓(8.5×107～1×108Pa)三種類型。(3)催化劑：鐵觸媒。(4)N2與H2的物質(zhì)的量之比(投料比)：1∶2.8。4．合成氨工業(yè)的簡要流程可用方框圖表示為(1)原料氣的制取N2：將空氣液化、蒸發(fā)分別出N2或者將空氣中的O2與碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、自然氣等)在高溫下制取。用煤和水制H2的主要反應(yīng)為C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑))CO2＋H2。(2)制得的N2、H2需凈化、除雜質(zhì)，再用壓縮機壓縮至高壓。(3)氨的合成：在相宜的條件下，在合成塔中進行。(4)氨的分別：經(jīng)冷凝使氨液化，將氨分別出來，為提高原料的利用率，將沒有完全反應(yīng)的N2和H2循環(huán)送入合成塔，使其被充分利用。(1)運用鐵做催化劑，可提高合成氨反應(yīng)的速率和平衡轉(zhuǎn)化率(×)(2)高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)(√)(3)500℃左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)，提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率(×)(4)合成氨時采納循環(huán)操作，可提高原料的利用率(√)(5)合成氨采納2×107～5×107Pa，因為該壓強下鐵觸媒的活性最高(×)(6)合成氨工業(yè)采納高壓，不僅能提高轉(zhuǎn)化率，還能縮短到達平衡的時間(√)1.合成氨反應(yīng)達到平衡時，NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。依據(jù)此圖分析合成氨工業(yè)最有前途的探討方向是()A．提高分別技術(shù)B．研制耐高壓的合成塔C．研制低溫催化劑D．探究不用N2和H2合成氨的新途徑答案C解析由題圖可知，NH3的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度的上升而顯著下降，故要提高NH3的體積分?jǐn)?shù)，必需降低溫度，但目前所用催化劑鐵觸媒的活性最高時的溫度為700K，故最有前途的探討方向為研制低溫催化劑。2．(2024·青島診斷)合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。合成氨工業(yè)的生產(chǎn)流程如下：關(guān)于合成氨工業(yè)的說法中不正確的是()A．混合氣體進行循環(huán)利用遵循綠色化學(xué)思想B．合成氨反應(yīng)須在低溫下進行C．對原料氣進行壓縮是為了增大原料氣的轉(zhuǎn)化率D．運用催化劑可以提高反應(yīng)的速率，但是不能使平衡向正反應(yīng)方向移動答案B解析低溫雖然有利于平衡正向移動，但低溫會導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，不利于提高生產(chǎn)效率，答案選B。3.工業(yè)合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)過程中的能量變更如圖所示，據(jù)圖回答下列問題：(1)該反應(yīng)通常用活性鐵做催化劑，加活性鐵會使圖中B點______(填“上升”或“降低”)，理由是________________________________________________________________________。(2)450℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)________(填“<”“>”或“＝”)500℃時的平衡常數(shù)。(3)肯定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達到平衡，要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以實行的合理措施有______(填字母)。a．高溫高壓 b．加入催化劑c．增加N2的濃度 d．增加H2的濃度e．分別出NH3答案(1)降低催化劑能降低反應(yīng)的活化能(2)>(3)ce解析(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能。(2)該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)，低溫有利于平衡正向移動，450℃時反應(yīng)正向進行的程度大，即450℃對應(yīng)的平衡常數(shù)大。(3)高溫使化學(xué)平衡逆向移動，H2轉(zhuǎn)化率降低，a不合理；催化劑對平衡無影響，b不合理；增加N2的濃度可以提高H2的轉(zhuǎn)化率，c可以；d會降低H2的轉(zhuǎn)化率；分別出NH3，有利于平衡右移，e可以提高H2的轉(zhuǎn)化率。4．乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相干脆水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________。(2)已知：甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝50.7kJ·mol－1則乙烯氣相干脆水合反應(yīng)C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。與間接水合法相比，氣相干脆水合法的優(yōu)點是_______________________________________。答案(1)C2H4＋H2SO4(濃)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH＋H2SO4(2)－45.5污染小、腐蝕性小等解析(1)由題給信息可寫出：C2H4＋H2SO4(濃)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH＋H2SO4。(2)將已知的三個熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③，依據(jù)蓋斯定律，用①－②－③即得所求的熱化學(xué)方程式，由此可得到ΔH＝－45.5kJ·mol－1。氣相干脆水合法生產(chǎn)乙醇時沒有運用強腐蝕性、強酸性的濃硫酸，故與間接水合法相比，具有污染小、腐蝕性小等優(yōu)點。1．正誤推斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)運用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)(×)(2024·天津理綜，3A)(2)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等條件下二者對H2O2分解速率的變更相同(×)(2015·天津理綜，3C)(3)探究溫度對硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響時，若先將兩種溶液混合并計時，再用水浴加熱至設(shè)定溫度，則測得的反應(yīng)速率偏高(×)(2024·浙江理綜，8B)(4)探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，視察并比較試驗現(xiàn)象(√)(2015·江蘇，13D)2．下列敘述不正確的是()A．用稀硫酸和鋅粒制取H2時，加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率(2024·全國卷Ⅲ，10A)B．向2支盛有5mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時加入2mL5%H2O2溶液，視察試驗現(xiàn)象，不能達到探究濃度對反應(yīng)速率的影響的目的(2024·全國卷Ⅱ，13D改編)C．在酶催化淀粉水解反應(yīng)中，溫度越高淀粉水解速率越快(2024·江蘇，10D)D．下圖是室溫下H2O2催化分解放出氧氣的反應(yīng)中c(H2O2)隨反應(yīng)時間變更的曲線，說明隨著反應(yīng)的進行H2O2分解速率漸漸減小(2024·江蘇，13B)答案C解析可形成鋅銅原電池，加快反應(yīng)速率，A正確；反應(yīng)的離子方程式為HSOeq\o\al(－,3)＋H2O2=SOeq\o\al(2－,4)＋H＋＋H2O，這說明反應(yīng)過程中沒有明顯的試驗現(xiàn)象，因此無法探究濃度對反應(yīng)速率的影響，B正確；溫度過高可能使酶(一種蛋白質(zhì))變性，失去生理活性，C錯誤；依據(jù)圖像，隨著時間的推移，c(H2O2)變更趨于平緩，隨著反應(yīng)的進行H2O2分解速率漸漸減小，D正確。－1，采納大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變更的結(jié)果如圖所示。②在343K下，要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可實行的措施是________；要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，可實行的措施有________、________。③比較a、b處反應(yīng)速率大?。簐a________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計算a處的eq\f(v正,v逆)＝____(保留1位小數(shù))。答案②剛好移去產(chǎn)物改進催化劑提高反應(yīng)物濃度③大于1.3解析②在343K時，要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可實行的措施是剛好移去產(chǎn)物，使平衡向右移動；要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，需加快化學(xué)反應(yīng)速率，可實行的措施有提高反應(yīng)物濃度、改進催化劑等。③溫度越高，反應(yīng)速率越快，a點溫度為343K，b點溫度為323K，故反應(yīng)速率：va>vb。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝，則有v正＝，v逆＝，343K下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時v正＝v逆，即＝，此時SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率α＝22%，經(jīng)計算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.78、0.11、0.11，則有k正×0.782＝k逆×0.112，k正/k逆＝0.112/0.782≈0.02。a處SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率α＝20%，此時SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.8、0.1、0.1，則有eq\f(v正,v逆)＝＝eq\f(k正,k逆)·＝eq\f(0.02×0.82,0.12)≈1.3。4．(2024·海南，16)過氧化氫(H2O2)是重要的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于綠色化學(xué)合成、醫(yī)療消毒等領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)=H2O2(l)ΔH＝－188kJ·mol－1過氧化氫分解反應(yīng)2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。不同溫度下過氧化氫分解反應(yīng)的平衡常數(shù)K313K________K298K(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)100℃時，在不同金屬離子存在下，純過氧化氫24h的分解率見下表：離子加入量/(mg·L－1)分解率/%離子加入量/(mg·L－1)分解率/%無—2Fe3＋1.015Al3＋102Cu2＋0.186Zn2＋1010Cr3＋0.196由上表數(shù)據(jù)可知，能使過氧化氫分解反應(yīng)活化能降低最多的離子是________。儲運過氧化氫時，可選用的容器材質(zhì)為________(填標(biāo)號)。A．不銹鋼B．純鋁C．黃銅D．鑄鐵(3)過氧化氫的Ka1＝2.24×10－12，H2O2的酸性________H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。探討表明，過氧化氫溶液中HOeq\o\al(－,2)的濃度越大，過氧化氫的分解速率越快。常溫下，不同濃度的過氧化氫分解率與pH的關(guān)系如圖所示?？隙舛鹊倪^氧化氫，pH增大分解率增大的緣由是_____________________________________________________________；相同pH下，過氧化氫濃度越大分解率越低的緣由是______________________________。答案(1)－196小于(2)Cr3＋B(3)大于pH上升，c(HOeq\o\al(－,2))增大，分解速率加快H2O2濃度越大，其電離度越小，分解率越小。解析(1)過氧化氫分解的總方程式可由①×2－2×②得到，依據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的焓變?yōu)棣＝2ΔH1－2ΔH2＝－196kJ·mol－1；過氧化氫分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升化學(xué)平衡常數(shù)減小。(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，相同時間，Cr3＋加入量最少，H2O2的分解率最大，因而Cr3＋的催化效果最好。Al3＋對H2O2分解的催化效果最差，貯運過氧化氫時，鋁制容器材質(zhì)最不易促進H2O2的分解。(3)由于過氧化氫的Ka1＝2.24×10－12＞Kw，因而過氧化氫電離氫離子的實力大于水電離氫離子的實力；pH增大，過氧化氫的電離程度增大，溶液中c(HOeq\o\al(－,2))增大，促進H2O2的分解；相同pH下，考慮H2O2的濃度越大，電離度越小，溶液中c(HOeq\o\al(－,2))越小，因而分解率越小。

5．[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ，26(1)]在容積為1.00L的容器中，通入肯定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度上升，混合氣體的顏色變深。在0～60s時段，反應(yīng)速率v(N2O4)為___________________________mol·L－1·s－1。答案0.0010－1＝0.060mol·L－1，v(N2O4)＝eq\f(0.060mol·L－1,60s)＝0.0010mol·L－1·s－1。1．以下是幾位同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率理論后發(fā)表的一些看法，其中不正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率B．化學(xué)反應(yīng)速率理論可以指導(dǎo)怎樣在肯定時間內(nèi)快出產(chǎn)品C．影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，濃度、溫度、催化劑、反應(yīng)物顆粒大小等外部因素也會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響D．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率理論可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益答案A解析化學(xué)反應(yīng)速率理論探討的是化學(xué)反應(yīng)進行的快慢問題，不能指導(dǎo)提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率。2．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液時，首先產(chǎn)生白色沉淀，然后白色沉淀快速轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，這是因為發(fā)生了反應(yīng)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3，對于該反應(yīng)速率的描述正確的是()A．在這一反應(yīng)中，各物質(zhì)的消耗速率相等B．若反應(yīng)中消耗4molH2O，則必定同時生成2molFe(OH)3C．4v[Fe(OH)2]＝2v(H2O)＝v(O2)D．反應(yīng)中消耗1molO2，必定同時消耗2molH2O答案D解析對于同一個反應(yīng)來說，化學(xué)反應(yīng)速率可以用各反應(yīng)物或生成物的濃度變更來表示，且各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值與化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)成正比，A項錯誤；依據(jù)化學(xué)方程式可知，若消耗4molH2O，則同時生成8molFe(OH)3，B項錯誤，同理可推知D項正確；Fe(OH)2為固體不能用來表示反應(yīng)速率，且系數(shù)比錯誤，C項錯誤。3．(2024·福建龍巖教學(xué)質(zhì)量檢查)某溫度下，鎳和鎂分別在O2中發(fā)生反應(yīng)，兩種金屬表面形成氧化膜厚度的試驗記錄如下：反應(yīng)時間t/h1491625MgO層厚Y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO層厚Y′/nmb2b3b4b5b表中a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)。下列推斷錯誤的是()A．可用氧化膜生成速率表示金屬氧化速率B．相同條件下，鎂比鎳耐氧化腐蝕C．溫度越高，a、b的值越大D．金屬氧化的本質(zhì)為M－ne－=Mn＋答案B解析結(jié)合數(shù)據(jù)可知，氧化膜的厚度隨時間延長而增加，A項正確；因a、b關(guān)系不確定，無法比較，B項錯誤；溫度上升，反應(yīng)速率加快，C項正確；金屬氧化的本質(zhì)是金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，D項正確。4．下列說法中正確的是()A．已知t1℃時，反應(yīng)C＋CO22COΔH＞0的速率為v，若上升溫度，逆反應(yīng)速率減小B．恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)N2＋O22NO，若在容器中充入He，正、逆反應(yīng)的速率均不變C．當(dāng)肯定量的鋅粉和過量的6mol·L－1鹽酸反應(yīng)時，為了減慢反應(yīng)速率，又不影響產(chǎn)生H2的總量，可向反應(yīng)器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液D．對任何一個化學(xué)反應(yīng)，溫度發(fā)生變更，化學(xué)反應(yīng)速率肯定發(fā)生變更答案D解析溫度上升，正、逆反應(yīng)的速率均增大，A錯誤；在恒壓容器中充入不參與反應(yīng)的氣體，導(dǎo)致容器的體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，正、逆反應(yīng)的速率均減小，B錯誤；若能使溶液中氫離子濃度減小，則反應(yīng)速率將減小，因此可選水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，在酸性溶液中NOeq\o\al(－,3)與鋅粉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮的氧化物，從而使生成H2的量削減，C錯誤；任何一個化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都有熱效應(yīng)，因此溫度發(fā)生變更，化學(xué)反應(yīng)速率肯定會發(fā)生變更，D正確。

5．A與B在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：aA(s)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，t1、t2時刻分別測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反應(yīng)時間/min0.120.060.10t10.060.120.20t2下列說法正確的是()A．0～t1內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(B)＝eq\f(0.04,t1)mol·L－1·min－1B．若起始時n(D)＝0，則t2時v(D)＝eq\f(0.20,t2)mol·L－1·min－1C．上升溫度，v(B)、v(C)、v(D)均增大D．b∶d＝6∶1答案C解析不能確定起始時B的物質(zhì)的量，因此0～t1時間段內(nèi)，不能確定B的變更量，則不能計算其反應(yīng)速率，A項錯誤；反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率，而不是瞬時反應(yīng)速率，B項錯誤；t1～t2時間段內(nèi)，B和D的物質(zhì)的量的變更量分別是0.06mol、0.1mol，所以b∶d＝3∶5，D項錯誤。6．煅燒硫鐵礦(主要成分是FeS2)可獲得制取硫酸所需的SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，為了提高SO2的生成速率，下列措施可行的是()A．增加硫鐵礦石的投入量 B．增加爐的高度C．降低溫度 D．上升溫度答案D解析考查外界條件對反應(yīng)速率的影響。礦石是固體，增加固體的質(zhì)量，反應(yīng)速率不變，A項錯誤；上升溫度可以加快反應(yīng)速率，D項正確。7．肯定溫度下，在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0，若15s內(nèi)c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1，則下列說法正確的是()A．0～15s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)＝0.002mol·L－1·s－1B．c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反應(yīng)時間小于10sC．上升溫度，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢D．減小反應(yīng)體系的體積，反應(yīng)速率加快答案D解析0～15s內(nèi)，v(I2)＝eq\f(1,2)v(HI)＝eq\f(1,2)×eq\f(0.1－0.07mol·L－1,15s)＝0.001mol·L－1·s－1，A項錯誤；隨著反應(yīng)的進行，c(HI)減小，v(HI)減小，故c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需時間大于10s，B項錯誤；上升溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C項錯誤；減小反應(yīng)體系的體積，壓強增大，反應(yīng)速率加快，D項正確。8．(2024·江西百所名校第一次聯(lián)考)已知反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率與NO、H2的初始濃度的關(guān)系為v＝kcx(NO)·cy(H2)，k為速率常數(shù)。在800℃時測得的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。試驗數(shù)據(jù)初始濃度生成N2的初始速率/mol·L－1·s－1c(NO)/mol·L－1c(H2)/mol·L－112.00×10－36.00×10－31.92×10－321.00×10－36.00×10－34.80×10－432.00×10－33.00×10－39.60×10－4下列說法中不正確的是()A．關(guān)系式中x＝1，y＝2B．800℃時，k值為8×104C．若800℃時，初始濃度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，則生成N2的初始速率為5.12×10－3mol·L－1·s－1D．當(dāng)其他條件不變時，上升溫度，速率常數(shù)將增大答案A解析由試驗數(shù)據(jù)1和2可知，c(H2)相同，c(NO)擴大1倍，反應(yīng)速率擴大為原來的eq\f(1.92×10－3,4.80×10－4)＝4倍，則x＝2，由試驗數(shù)據(jù)1和3可知，c(NO)相同，c(H2)擴大1倍，反應(yīng)速率擴大為原來的eq\f(1.92×10－3,9.6×10－4)＝2倍，則y＝1，A項錯誤；依據(jù)數(shù)據(jù)1可知800℃時，k值為eq\f(1.92×10－3,c2NO·cH2)＝eq\f(1.92×10－3,2.00×10－32×6.00×10－3)＝8×104，B項正確；若800℃時，初始濃度c(NO)＝c(H2)＝3)2×(4.00×10－3)]mol·L－1·s－1＝5.12×10－3mol·L－1·s－1，C項正確；溫度上升，反應(yīng)速率加快，則當(dāng)濃度和其他條件不變時，上升溫度，速率常數(shù)肯定是增大的，D項正確。

9．H2O2分解速率受多種因素影響。試驗測得70℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變更如圖所示。下列說法正確的是()A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．圖丙表明，少量Mn2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大答案D解析A項，濃度對反應(yīng)速率的影響是濃度越大，反應(yīng)速率越快，錯誤；B項，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯誤；C項，由圖可知，Mn2＋存在時，0.1mol·L－1NaOH中H2O2的分解速率比1.0mol·L－1的NaOH中的快，錯誤；D項，由圖可知，堿性條件下，Mn2＋存在時，對H2O2分解速率影響大，正確。10．煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－1。能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有____________(填序號)。①增加C的物質(zhì)的量②上升反應(yīng)溫度③隨時汲取CO、H2轉(zhuǎn)化為CH3OH④密閉定容容器中充入CO(g)(2)將不同物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下兩組數(shù)據(jù)：

試驗組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①試驗1中以v(CO2)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________________________________。②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。(3)在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol的CO和6mol的H2，在肯定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0。該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示：①由圖可知反應(yīng)在t1、t3、t7時都達到了平衡，而在t2、t8時都變更了條件，試推斷t8時變更的條件可能是________________。②若t4時降壓，t5時達到平衡，t6時增大反應(yīng)物的濃度，請在圖中畫出t4～t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系曲線。答案(1)②④(2)①0.16mol·L－1·min－1②吸(3)①運用了催化劑②解析(1)增加C的物質(zhì)的量，不能變更其濃度，不能加快化學(xué)反應(yīng)速率；汲取CO、H2相當(dāng)于降低生成物的濃度，其化學(xué)反應(yīng)速率減慢；充入CO增大生成物的濃度，可使化學(xué)反應(yīng)速率加快。(2)①v(CO2)＝v(CO)＝eq\f(4mol－2.4mol,2L×5min)＝0.16mol·L－1·min－1。②對比試驗1、2可知，上升溫度，生成H2的量削減，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)①本反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和不等，t8時逆反應(yīng)速率急劇提高且與正反應(yīng)速率相等，故只能是加催化劑的緣由。②t4時降壓，平衡左移，v逆急降，然后在t5時平衡。11．大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化。某科學(xué)小組進行O3與含I－溶液反應(yīng)相關(guān)探討。(1)O3將I－氧化生成I2的過程由3步反應(yīng)組成：①I－(aq)＋O3(g)=IO－(aq)＋O2(g)ΔH1②IO－(aq)＋H＋(aq)HIO(aq)ΔH2③HIO(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)ΔH3用熱化學(xué)方程式表示O3氧化I－生成I2的反應(yīng)__________________________________。(2)O3在水中易分解，在肯定條件下，O3的濃度削減一半時所需的時間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216mol·L－1。t/minpHT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503135157①在30℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為_______________mol·L－1·min－1。②pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是________。答案(1)O3(g)＋2I－(aq)＋2H＋(aq)=I2(aq)＋H2O(l)＋O2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)①1.00×10－4②OH－解析(1)將所給的三個反應(yīng)相加，即①＋②＋③可得總反應(yīng)：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)=I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH