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2026紅對勾講與練高三化學(xué)第八章第36講化學(xué)反應(yīng)速率含答案第八章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第36講化學(xué)反應(yīng)速率1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法,能提取信息計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。2.掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,并能用有關(guān)理論解釋??键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算1.化學(xué)反應(yīng)速率2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系對于已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,當(dāng)單位相同時,化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。3.化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計(jì)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)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。例如:反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)t0s/(mol·L-1)ab0轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t1s/(mol·L-1)a-xb-eq\f(nx,m)eq\f(px,m)則v(A)=eq\f(x,t1-t0)mol·L-1·s-1,v(B)=eq\f(nx,m(t1-t0))mol·L-1·s-1,v(C)=eq\f(px,m(t1-t0))mol·L-1·s-1。正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)化學(xué)反應(yīng)速率用反應(yīng)物表示為正值,用生成物表示為負(fù)值。(×)(2)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。(×)(3)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。(×)(4)通常情況下,化學(xué)反應(yīng)速率的單位由時間單位和物質(zhì)的量濃度單位決定。(√)(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,數(shù)值越大,表示化學(xué)反應(yīng)速率越大。(×)1.氨分解反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)在容積為2L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行,已知起始時氨氣的物質(zhì)的量為4mol,5s末為2.4mol,則用氨氣表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為(B)A.0.32mol/(L·s) B.0.16mol/(L·s)C.1.6mol/(L·s) D.0.8mol/(L·s)解析:反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。反應(yīng)進(jìn)行到5s末,消耗的氨氣為4mol-2.4mol=1.6mol,所以用氨氣表示的反應(yīng)速率為eq\f(1.6mol,2L×5s)=0.16mol/(L·s),所以選項(xiàng)B符合題意。2.一定條件下,在容積為10L的固定容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),反應(yīng)過程如圖。下列說法正確的是(B)A.t1min時,正、逆反應(yīng)速率相等B.X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系C.0~8min,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D.10~12min,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.25mol·L-1·min-1解析:t1min沒有達(dá)到平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率不相等,A項(xiàng)錯誤;根據(jù)題圖可知,X曲線表示物質(zhì)的量增加,屬于生成物,因此X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系,B項(xiàng)正確;0~8min,v(NH3)=eq\f(0.6mol,10L×8min)=0.0075mol·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v(H2)=eq\f(v(NH3)×3,2)=0.01125mol·L-1·min-1,C項(xiàng)錯誤;10~12min,v(NH3)=eq\f((0.7-0.6)mol,10L×2min)=0.005mol·L-1·min-1,v(N2)=eq\f(v(NH3),2)=0.0025mol·L-1·min-1,D項(xiàng)錯誤。3.反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+3D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下,則反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)?C)①v(A)=0.01mol·L-1·s-1②v(B)=0.06mol·L-1·s-1③v(C)=2.4mol·L-1·min-1④v(D)=3.5mol·L-1·min-1A.②>③>④>① B.④>②=③>①C.②=③>④>① D.④>①>②>③解析:①v(A)=0.01mol·L-1·s-1,則eq\f(v(A),1)=0.01mol·L-1·s-1;②v(B)=0.06mol·L-1·s-1,eq\f(v(B),3)=eq\f(0.06,3)mol·L-1·s-1=0.02mol·L-1·s-1;③v(C)=2.4mol·L-1·min-1,eq\f(v(C),2)=1.2mol·L-1·min-1=0.02mol·L-1·s-1;④v(D)=3.5mol·L-1·min-1,eq\f(v(D),3)=eq\f(3.5,3)mol·L-1·min-1≈0.019mol·L-1·s-1。反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值越大,則反應(yīng)速率越大,根據(jù)分析可知,反應(yīng)速率由大到小為②=③>④>①。解答化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較的思路考點(diǎn)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(其他條件不變,只改變一個條件)3.基元反應(yīng)和有效碰撞理論(1)基元反應(yīng)①大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的,其中的每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。②基元反應(yīng)速率方程對于基元反應(yīng)aA+bB=gG+hH,其速率方程可寫為v=k·ca(A)·cb(B)(其中k稱為速率常數(shù),恒溫下,k不因反應(yīng)物濃度的改變而變化),這種關(guān)系可以表述為基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比。(2)有效碰撞①定義:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。②條件:反應(yīng)物分子具有較高的能量和碰撞時有合適的取向。(3)活化分子、活化能①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能:活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差,叫做反應(yīng)的活化能。如圖:活化能最大的基元反應(yīng),反應(yīng)速率最小,是總反應(yīng)的決速步驟。(4)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的根本因素是溫度、濃度和催化劑。(×)(2)鋅與硫酸反應(yīng)時,硫酸的濃度越大,產(chǎn)生H2的速率越快。(×)(3)升溫時吸熱反應(yīng)速率增大,放熱反應(yīng)速率減小。(×)(4)催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但ΔH不會發(fā)生變化。(√)(5)增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大。(×)題組一影響化學(xué)反應(yīng)速率的常見因素1.(2024·河南省名校聯(lián)盟11月聯(lián)考)采取下列措施對增大化學(xué)反應(yīng)速率有明顯效果的是(A)A.鐵與稀硫酸反應(yīng),滴入幾滴硫酸銅溶液B.Na與無水乙醇反應(yīng)時增大無水乙醇的用量C.K2SO4與Ba(OH)2兩溶液反應(yīng)時,增大壓強(qiáng)D.Zn與稀鹽酸反應(yīng),加入少量醋酸鈉粉末解析:鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng),被置換出來的銅附著在鐵上,和稀硫酸共同構(gòu)成原電池,可以加快反應(yīng)速率,A符合題意;增大無水乙醇的用量,反應(yīng)物的濃度不變,反應(yīng)速率不變,B不符合題意;K2SO4與Ba(OH)2兩溶液的反應(yīng)沒有氣體參與,增大該反應(yīng)的壓強(qiáng),反應(yīng)速率不變,C不符合題意;加入少量醋酸鈉粉末,與HCl反應(yīng)生成CH3COOH,CH3COOH是弱酸,H+濃度減小,反應(yīng)速率減小,D不符合題意。2.一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)?2NO(g)在密閉容器中進(jìn)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(qiáng)增大:增大,原因是單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加。(2)恒容充入N2:增大。(3)恒容充入He:不變,原因是單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變。(4)恒壓充入He:減小?!岸栊浴睔怏w對反應(yīng)速率的影響在恒溫恒容條件下通入惰性氣體,總壓強(qiáng)增大,反應(yīng)物濃度不變,反應(yīng)速率不變在恒溫恒壓條件下通入惰性氣體,總體積增大,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減小題組二基元反應(yīng)與有效碰撞理論3.甲烷與氯氣在光照條件下存在如下反應(yīng)歷程(“·”表示電子):①Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))2Cl·(慢反應(yīng))②CH4+Cl·→·CH3+HCl(快反應(yīng))③·CH3+Cl2→CH3Cl+Cl·(快反應(yīng))④·CH3+Cl·→CH3Cl(快反應(yīng))已知在一個分步反應(yīng)中,較慢的一步反應(yīng)控制總反應(yīng)的速率。下列說法不正確的是(D)A.上述過程的總反應(yīng)方程式為CH4+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl+HClB.光照的主要作用是促進(jìn)反應(yīng)①的進(jìn)行從而使總反應(yīng)速率加快C.反應(yīng)②~④都是由粒子通過有效碰撞而發(fā)生的反應(yīng)D.反應(yīng)①是釋放能量的反應(yīng)解析:由反應(yīng)歷程可知,甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫,則總反應(yīng)方程式為CH4+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl+HCl,故A正確;由反應(yīng)歷程可知,反應(yīng)②~④都是由粒子通過有效碰撞而發(fā)生的反應(yīng),故C正確;反應(yīng)①是破壞氯氣分子中的共價鍵吸收能量的反應(yīng),故D錯誤。4.在反應(yīng)2HI→H2+2I·中,有關(guān)反應(yīng)條件改變使反應(yīng)速率增大的原因分析不正確的是(D)A.加入適宜的催化劑,可降低反應(yīng)的活化能B.增大c(HI),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多C.升高溫度,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加D.增大壓強(qiáng),活化分子的百分?jǐn)?shù)增大解析:加入合適的催化劑,能降低反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率增大,A正確;增大碘化氫的濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,B正確;升高溫度,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率增大,C正確;增大壓強(qiáng),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,D錯誤。題組三速率方程速率常數(shù)5.已知2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的速率方程為v=k·cn(N2O)(k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān))。實(shí)驗(yàn)測得,N2O在催化劑X表面反應(yīng)的變化數(shù)據(jù)如下:t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L-1)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列說法正確的是(D)A.n=1,c1>c2=c3B.t=10min時,v(N2O)=2.0×10-3mol·L-1·s-1C.相同條件下,增大N2O的濃度或催化劑X的表面積,都能加快反應(yīng)速率D.保持其他條件不變,若N2O起始濃度為0.200mol·L-1,當(dāng)濃度減至一半時共耗時50min解析:根據(jù)題表數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的速率始終不變,N2O的消耗是勻速的,說明反應(yīng)速率與c(N2O)無關(guān),故速率方程中n=0,每10min一氧化二氮濃度減小0.02mol·L-1,則c1=0.06>c2=c3=0,A、C錯誤;t=10min時瞬時速率等于平均速率,v(N2O)=eq\f((0.100-0.080)mol·L-1,10min)=2.0×10-3mol·L-1·min-1,B錯誤;保持其他條件不變,該反應(yīng)的反應(yīng)速率不變,即為2.0×10-3mol·L-1·min-1,若起始濃度為0.200mol·L-1,減至一半時所耗時間為eq\f(0.100mol·L-1,2.0×10-3mol·L-1·min-1)=50min,D正確。6.工業(yè)上利用CH4(混有CO和H2)與水蒸氣在一定條件下制取H2,原理為CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率表達(dá)式為v逆=k·c(CO)·c3(H2),k為速率常數(shù),在某溫度下測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:CO濃度/(mol·L-1)H2濃度/(mol·L-1)逆反應(yīng)速率/(mol·L-1·min-1)0.1c18.0c2c116.0c20.156.75由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下,c2=0.2,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù)k=1.0×104L3·mol-3·min-1。解析:根據(jù)v逆=k·c(CO)·c3(H2),由題表數(shù)據(jù)可得(c1mol·L-1)3=eq\f(8.0mol·L-1·min-1,0.1mol·L-1×k),c2mol·L-1=eq\f(6.75mol·L-1·min-1,(0.15mol·L-1)3×k),所以有k×eq\f(8.0mol·L-1·min-1,0.1mol·L-1×k)×eq\f(6.75mol·L-1·min-1,(0.15mol·L-1)3×k)=16.0mol·L-1·min-1,解得k=1.0×104L3·mol-3·min-1,代入含c2的等式可得c2=0.2。考點(diǎn)三利用“變量控制”探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.變量控制法科學(xué)研究中,對于多因素(多變量)的問題,常常采用只改變其中的某一個因素,控制其他因素不變的研究方法,使多因素的問題變成幾個單因素的問題,分別加以研究,最后再將幾個單因素問題的研究結(jié)果加以綜合。這種變量控制的方法是科學(xué)探究中常用的方法。2.“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究題的解答步驟1.某實(shí)驗(yàn)小組用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和0.1mol·L-1H2SO4溶液為反應(yīng)物,探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)記錄如下:實(shí)驗(yàn)序號溫度/℃H2SO4溶液體積/mLNa2S2O3溶液體積/mLH2O體積/mL出現(xiàn)沉淀所需的時間/sⅠ301055t1Ⅱ3055at2Ⅲ601055t3已知:①Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O;②實(shí)驗(yàn)結(jié)果:t2>t1>t3。下列說法錯誤的是(C)A.a(chǎn)=10B.對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ可知,升高溫度能加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率C.除了用產(chǎn)生沉淀所需時間,還可以用產(chǎn)生氣泡所需時間來記錄和比較反應(yīng)速率D.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ時,可依次向試管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液解析:實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的溫度相同,比較H2SO4的濃度不同時,對反應(yīng)速率產(chǎn)生的影響,則Na2S2O3的濃度應(yīng)相同,溶液的總體積應(yīng)相同,從而得出a=10,A正確;實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)物的濃度都相同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果:t1>t3,對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ可知,升高溫度能加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率,B正確;因?yàn)樗岬臐舛取囟榷紩绊慡O2氣體的溶解度,所以不能用產(chǎn)生氣泡所需時間來記錄和比較反應(yīng)速率,C錯誤;因?yàn)镠2SO4溶液的濃度不同,而Na2S2O3溶液的濃度相同,所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ時,可依次向試管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液,D正確。2.為了研究一定濃度Fe2+的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,判斷下列說法正確的是(D)A.pH越小,氧化率越小B.溫度越高,氧化率越小C.Fe2+的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關(guān)D.實(shí)驗(yàn)說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2+的氧化率解析:由②③可知,溫度相同時,pH越小,氧化率越大,由①②可知,pH相同時,溫度越高,氧化率越大,A、B錯誤;Fe2+的氧化率除受pH、溫度影響外,還受其他因素影響,如濃度等,C錯誤。3.(2025·湖南衡陽八中開學(xué)考試)Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,在加入Fe2+并調(diào)好pH后再加入H2O2,該過程中H2O2所產(chǎn)生羥基自由基(·OH)能氧化降解污染物。現(xiàn)運(yùn)用該法降解某有機(jī)污染物(p—CP),探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):(表中時間是p—CP濃度降低1.50mol·L-1所需時間)實(shí)驗(yàn)編號H2O2溶液Fe2+溶液蒸餾水pHT/Kt/sc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLV/mL①6.0×10-31.503.0×10-23.5010.003298200②6.0×10-31.503.0×10-23.5010.00331360③6.0×10-33.503.0×10-23.50V13298140④6.0×10-31.503.0×10-24.509.003298170⑤6.0×10-31.503.0×10-23.50V2122980回答下列問題:(1)V1=8.00,V2=10.00。(2)實(shí)驗(yàn)①條件下,p—CP的降解速率為0.0075mol/(L·s)[或7.5×10-3mol/(L·s)]。(3)設(shè)置實(shí)驗(yàn)①②的目的是探究溫度對反應(yīng)速率的影響;由實(shí)驗(yàn)①④可得到的結(jié)論是其他條件相同時,c(Fe2+)越大,反應(yīng)速率越大。(4)實(shí)驗(yàn)⑤在200s時沒有檢測到p—CP濃度的變化。其原因可能是Fe2+在該條件下生成Fe(OH)2,并迅速被氧化成Fe(OH)3,不能使H2O2產(chǎn)生羥基自由基。解析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①③分析,溶液的總體積應(yīng)該相同,所以V1=10.00+3.50+1.50-(3.50+3.50)=8.00;根據(jù)實(shí)驗(yàn)④⑤進(jìn)行分析,溶液的總體積應(yīng)該相同,故V2=9.00+4.50+1.50-(1.50+3.50)=10.00。(2)實(shí)驗(yàn)①條件下,p—CP濃度降低1.50mol/L所需時間為200s,所以p—CP的降解速率為0.0075mol/(L·s)或7.5×10-3mol/(L·s)。(3)根據(jù)圖表信息分析,實(shí)驗(yàn)①②其他條件相同,反應(yīng)的溫度不同,設(shè)置實(shí)驗(yàn)①②的目的是探究溫度對反應(yīng)速率的影響;由實(shí)驗(yàn)①④可得到的結(jié)論是其他條件相同時,c(Fe2+)越大,反應(yīng)速率越大。(4)在加入Fe2+并調(diào)好pH后再加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)能氧化降解污染物;實(shí)驗(yàn)⑤在200s時沒有檢測到p—CP濃度的變化,其原因可能是Fe2+在該條件下生成Fe(OH)2,并迅速被氧化成Fe(OH)3,不能使H2O2產(chǎn)生羥基自由基。解答圖像型變量控制的思維模型1.(2024·甘肅卷)下列措施能降低化學(xué)反應(yīng)速率的是(C)A.催化氧化氨制備硝酸時加入鉑B.中和滴定時,邊滴邊搖錐形瓶C.鋅粉和鹽酸反應(yīng)時加水稀釋D.石墨合成金剛石時增大壓強(qiáng)解析:A項(xiàng),催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,催化氧化氨制備硝酸時加入鉑加快化學(xué)反應(yīng)速率;B項(xiàng),中和滴定時,邊滴邊搖錐形瓶,可以讓反應(yīng)物快速接觸,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率;C項(xiàng),鋅粉和鹽酸反應(yīng)時加水稀釋會降低鹽酸的濃度,會降低化學(xué)反應(yīng)速率;D項(xiàng),石墨合成金剛石,該反應(yīng)中沒有氣體參與,增大壓強(qiáng)不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。2.(2024·江蘇卷)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的焓變,常見催化劑有金屬及其氧化物、酸和堿等。催化反應(yīng)廣泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金剛石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化劑有選擇性,如C2H4與O2反應(yīng)用Ag催化生成(環(huán)氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。催化作用能消除污染和影響環(huán)境,如汽車尾氣處理、廢水中NOeq\o\al(-,3)電催化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。我國在石油催化領(lǐng)域領(lǐng)先世界,高效、經(jīng)濟(jì)、綠色是未來催化劑研究的發(fā)展方向。下列說法正確的是(C)A.豆科植物固氮過程中,固氮酶能提高該反應(yīng)的活化能B.C2H4與O2反應(yīng)中,Ag催化能提高生成CH3CHO的選擇性C.H2O2制O2反應(yīng)中,MnO2能加快化學(xué)反應(yīng)速率D.SO2與O2反應(yīng)中,V2O5能減小該反應(yīng)的焓變解析:固氮酶是豆科植物固氮過程的催化劑,能降低該反應(yīng)的活化能,A錯誤;根據(jù)題干信息可知,催化劑有選擇性,如C2H4與O2反應(yīng)用Ag催化生成(環(huán)氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO,則判斷Ag催化不能提高生成CH3CHO的選擇性,B錯誤;MnO2是H2O2制O2反應(yīng)的催化劑,能加快化學(xué)反應(yīng)速率,C正確;V2O5是SO2與O2反應(yīng)的催化劑,能加快反應(yīng)速率,但不能改變該反應(yīng)的焓變,D錯誤。3.(2024·安徽卷)室溫下,為探究納米鐵去除水樣中SeOeq\o\al(2-,4)的影響因素,測得不同條件下SeOeq\o\al(2-,4)濃度隨時間變化關(guān)系如圖。實(shí)驗(yàn)序號水樣體積/mL納米鐵質(zhì)量/mg水樣初始pH①5086②5026③5028下列說法正確的是(C)A.實(shí)驗(yàn)①中,0~2小時內(nèi)平均反應(yīng)速率v(SeOeq\o\al(2-,4))=2.0mol·L-1·h-1B.實(shí)驗(yàn)③中,反應(yīng)的離子方程式為2Fe+SeOeq\o\al(2-,4)+8H+=2Fe3++Se+4H2OC.其他條件相同時,適當(dāng)增加納米鐵質(zhì)量可加快反應(yīng)速率D.其他條件相同時,水樣初始pH越小,SeOeq\o\al(2-,4)的去除效果越好解析:實(shí)驗(yàn)①中,0~2小時內(nèi)平均反應(yīng)速率v(SeOeq\o\al(2-,4))=eq\f((5.0×10-5-1.0×10-5)mol·L-1,2h)=2.0×10-5mol·L-1·h-1,A錯誤;實(shí)驗(yàn)③中水樣初始pH=8,溶液顯弱堿性,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式中不能用H+配電荷守恒,B錯誤;綜合分析實(shí)驗(yàn)①和②可知,在相同時間內(nèi),實(shí)驗(yàn)①中SeOeq\o\al(2-,4)濃度的變化量大,因此,其他條件相同時,適當(dāng)增加納米鐵質(zhì)量可加快反應(yīng)速率,C正確;綜合分析實(shí)驗(yàn)③和②可知,在相同時間內(nèi),實(shí)驗(yàn)②中SeOeq\o\al(2-,4)濃度的變化量大,因此,其他條件相同時,適當(dāng)減小初始pH,SeOeq\o\al(2-,4)的去除效果好,但是當(dāng)初始pH太小時,H+濃度太大,納米鐵與H+反應(yīng)速率加快,會導(dǎo)致與SeOeq\o\al(2-,4)反應(yīng)的納米鐵減少,因此,當(dāng)初始pH越小時,SeOeq\o\al(2-,4)的去除效果不一定越好,D錯誤。4.(2024·安徽卷)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng):X(g)?Y(g)(ΔH1<0),Y(g)?Z(g)(ΔH2<0),測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進(jìn)程示意圖符合題意的是(B)eq\o(\s\up7(),\s\do5(A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D))解析:由題圖可知,生成Y的速率大于生成Z的速率,則反應(yīng)X(g)?Y(g)的活化能小于反應(yīng)Y(g)?Z(g)的活化能,根據(jù)X(g)?Y(g)(ΔH1<0),Y(g)?Z(g)(ΔH2<0),則符合題意的是B項(xiàng)。5.(1)(2024·甘肅卷節(jié)選)在催化劑作用下由粗硅制備SiHCl3:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)eq\o(?,\s\up7(催化劑))4SiHCl3(g)。773K,2L密閉容器中,經(jīng)不同方式處理的粗硅和催化劑混合物與0.4molH2和0.1molSiCl4氣體反應(yīng),SiCl4轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示:0~50min,經(jīng)方式甲處理后的反應(yīng)速率最快;在此期間,經(jīng)方式丙處理后的平均反應(yīng)速率v(SiHCl3)=5.6×10-5mol·L-1·min-1。(2)(2024·江西卷節(jié)選)石油開采的天然氣含有H2S。綜合利用天然氣制氫是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要途徑。CH4和H2S重整制氫的主要反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)ΔH1=+260kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:CH4(g)?C(s)+2H2(g)ΔH2=+90kJ/mol反應(yīng)Ⅲ:2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)ΔH3=+181kJ/mol假設(shè)在10L的恒溫剛性容器中,通入0.3molCH4和0.15molH2S發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,起始總壓為P0。CH4和H2S的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖,0~5min內(nèi)H2的化學(xué)反應(yīng)速率為1.2×10-3mol/(L·min);5min時,容器內(nèi)總壓為eq\f(16,15)P0。(3)(2024·河北卷節(jié)選)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有機(jī)合成中的重要中間體,可由對二甲苯(X)的氯化反應(yīng)合成。對二甲苯淺度氯化時反應(yīng)過程為以上各反應(yīng)的速率方程均可表示為v=kc(A)c(B),其中c(A)、c(B)分別為各反應(yīng)中對應(yīng)反應(yīng)物的濃度,k為速率常數(shù)(k1~k5分別對應(yīng)反應(yīng)①~⑤)。某溫度下,反應(yīng)器中加入一定量的X,保持體系中氯氣濃度恒定(反應(yīng)體系體積變化忽略不計(jì)),測定不同時刻相關(guān)物質(zhì)的濃度。已知該溫度下,k1∶k2∶k3∶k4∶k5=100∶21∶7∶4∶23。①30min時,c(X)=6.80mol·L-1,且30~60min內(nèi)v(X)=0.042mol·L-1·min-1,反應(yīng)進(jìn)行到60min時,c(X)=5.54mol·L-1。②60min時,c(D)=0.099mol·L-1,若0~60min產(chǎn)物T的含量可忽略不計(jì),則此時c(G)=0.033mol·L-1;60min后,隨T的含量增加,eq\f(c(D),c(G))增大(填“增大”“減小”或“不變”)。解析:(1)由題干轉(zhuǎn)化率圖像可知,0~50min,經(jīng)方式甲處理后的反應(yīng)速率最快;經(jīng)方式丙處理后,50min時SiCl4的轉(zhuǎn)化率為4.2%,反應(yīng)的SiCl4的物質(zhì)的量為0.1mol×4.2%=0.0042mol,根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)可得反應(yīng)生成的SiHCl3的物質(zhì)的量為0.0042mol×eq\f(4,3)=0.0056mol,平均反應(yīng)速率v(SiHCl3)=eq\f(0.0056mol,2L×50min)=5.6×10-5mol·L-1·min-1。(2)由題圖可知,0~5min內(nèi)消耗的CH4為0.3mol×5%=0.015mol,消耗的H2S為0.15mol×20%=0.03mol,根據(jù)氫原子守恒,則生成H2的物質(zhì)的量為n(H2)=2×0.015mol+0.03mol=0.06mol,0~5min,H2的化學(xué)反應(yīng)速率為v(H2)=eq\f(\f(0.06mol,10L),5min)=1.2×10-3mol/(L·min);設(shè)反應(yīng)Ⅰ轉(zhuǎn)化了xmolCH4,則反應(yīng)Ⅱ轉(zhuǎn)化了(0.015-x)molCH4,反應(yīng)Ⅰ轉(zhuǎn)化了2xmolH2S,反應(yīng)Ⅲ轉(zhuǎn)化了(0.03-2x)molH2S,列三段式有CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)初始/mol0.30.1500變化/molx2xx5min時/molxCH4(g)?C(s)+2H2(g)初始/mol0.3變化/mol0.015-x5min時/moleq\a\vs4\al(2H2S(g)?S2(g)+2H2(g),初始/mol0.150,變化/mol0.03-2x0.015-x,5min時/mol0.015-x)5min時,n(CH4)=0.285mol,n(H2S)=0.12mol,n(H2)=0.06mol,n(CS2)=xmol,n(S2)=(0.015-x)mol,n(總)=0.48mol,起始總壓為P0,氣體總物質(zhì)的量為0.45mol,根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,可得5min時,容器內(nèi)總壓為eq\f(0.48,0.45)×P0=eq\f(16,15)P0。(3)①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式,v(X)=eq\f(Δc(X),Δt),60min時,c(X)=6.80mol·L-1-v(X)·Δt=6.80mol·L-1-0.042mol·L-1·min-1×30min=5.54mol·L-1。②已知eq\f(v(D),v(G))=eq\f(\f(Δc(D),t),\f(Δc(G),t))=eq\f(Δc(D),Δc(G)),又由題給反應(yīng)速率方程推知,eq\f(v(D),v(G))=eq\f(k2,k3)=3,則Δc(G)=eq\f(1,3)×Δc(D)=0.033mol·L-1,即60min后c(G)=0.033mol·L-1。60min后,D和G轉(zhuǎn)化為T的速率比為eq\f(k4·c(D),k5·c(G))=eq\f(4×0.099mol·L-1,23×0.033mol·L-1),G消耗得更快,則eq\f(c(D),c(G))增大。課時作業(yè)36(總分:60分)一、選擇題(每小題3分,共33分。每小題只有1個選項(xiàng)符合題意)1.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的認(rèn)識錯誤的是(D)①可以測定某一反應(yīng)的瞬時速率②只能用單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化值表示③任何化學(xué)反應(yīng)都可以通過反應(yīng)現(xiàn)象判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢④溶液中發(fā)生的反應(yīng),速率的快慢主要由溫度、濃度決定A.只有① B.只有①②C.只有③④ D.均錯誤解析:化學(xué)反應(yīng)速率指的是一段時間內(nèi)的平均速率,故①錯誤;不僅可以用單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化值表示,還可以用單位時間內(nèi)其他改變量來表示,故②錯誤;溶液中發(fā)生的反應(yīng),速率的快慢主要由物質(zhì)本身性質(zhì)決定,故④錯誤。故選D。2.(2024·湖北荊州模擬)把X氣體和Y氣體混合于2L容器中使它們發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)?nZ(g)+2W(g)。5min末已生成0.2molW,若已知以Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·min-1,則上述反應(yīng)中Z氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)n的值是(A)A.1 B.2C.3 D.4解析:根據(jù)公式v=eq\f(Δn,VΔt)計(jì)算,5min內(nèi)W的平均反應(yīng)速率v(W)=0.02mol·L-1·min-1,利用各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,已知用Z的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·min-1,則v(Z)∶v(W)=0.01mol·L-1·min-1∶0.02mol·L-1·min-1=n∶2,解得n=1。3.對反應(yīng)A+B?AB來說,常溫下按以下情況進(jìn)行反應(yīng):①20mL溶液中含A、B各0.01mol;②50mL溶液中含A、B各0.05mol;③0.1mol·L-1的A、B溶液各10mL;④0.5mol·L-1的A、B溶液各50mL。四者反應(yīng)速率的大小關(guān)系是(A)A.②>①>④>③ B.④>③>②>①C.①>②>④>③ D.①>②>③>④解析:①中,c(A)=c(B)=eq\f(0.01mol,0.02L)=0.5mol·L-1;②中,c(A)=c(B)=eq\f(0.05mol,0.05L)=1mol·L-1;③中,c(A)=c(B)=eq\f(0.1mol·L-1,2)=0.05mol·L-1;④中,c(A)=c(B)=eq\f(0.5mol·L-1,2)=0.25mol·L-1;在其他條件一定的情況下,濃度越大,反應(yīng)速率越大,所以反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)棰?gt;①>④>③,A項(xiàng)符合題意。4.下列說法正確的是(D)A.增大反應(yīng)物濃度,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使有效碰撞次數(shù)增多B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的容積),可增大活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使反應(yīng)速率增大C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是減小了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)D.催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),從而增大反應(yīng)速率解析:濃度和壓強(qiáng)的變化是改變單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù),活化分子的百分?jǐn)?shù)不變;溫度、催化劑是改變活化分子的百分?jǐn)?shù),單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變。5.反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4(s)+4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變能使反應(yīng)速率加快的是(D)①增加鐵的量②將容器的容積縮小一半③保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大④保持體積不變,充入水蒸氣使體系壓強(qiáng)增大A.①④ B.②③C.③④ D.②④解析:鐵是固體,增加鐵的量,濃度不變,反應(yīng)速率不變,①與題意不符;將容器的容積縮小一半,反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的濃度增大,則反應(yīng)速率增大,②符合題意;體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大,但各物質(zhì)的濃度不變,所以反應(yīng)速率不變,③與題意不符;保持體積不變,充入水蒸氣使體系壓強(qiáng)增大,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率增大,④符合題意。故選D。6.(2024·山東臨沂期中)某溫度下,在2L恒容密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng):3A(g)+bB(g)?cC(g),12s時生成C的物質(zhì)的量為0.6mol(反應(yīng)過程如圖所示)。下列說法中正確的是(D)A.圖中交點(diǎn)時A的消耗速率等于A的生成速率B.2s時,用A表示的反應(yīng)速率為0.15mol·L-1·s-1C.化學(xué)計(jì)量數(shù)之比b∶c=1∶3D.12s時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)之比為8∶13解析:圖中交點(diǎn)時A、B的濃度相等,但濃度繼續(xù)變化,則沒有達(dá)到平衡狀態(tài),如達(dá)到平衡狀態(tài),各物質(zhì)的濃度不變,故A錯誤;2s時,A的濃度變化為0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,則2s內(nèi)反應(yīng)速率v=eq\f(Δc,Δt)=eq\f(0.3mol/L,2s)=0.15mol·L-1·s-1,而不是瞬時速率,故B錯誤;A的濃度變化為0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,A的反應(yīng)速率為eq\f(0.6mol/L,12s)=0.05mol/(L·s),B的濃度變化為0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,B的反應(yīng)速率為eq\f(0.2mol/L,12s)=eq\f(1,60)mol/(L·s),C的反應(yīng)速率=eq\f(\f(0.6mol,2L),12s)=eq\f(1,40)mol/(L·s),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,3∶b∶c=0.05mol/(L·s)∶eq\f(1,60)mol/(L·s)∶eq\f(1,40)mol/(L·s),則b∶c=2∶3,故C錯誤;平衡時A的物質(zhì)的量為0.2mol/L×2L=0.4mol,B的物質(zhì)的量為0.3mol/L×2L=0.6mol,C的物質(zhì)的量為0.6mol,則總物質(zhì)的量為1.6mol,起始時總物質(zhì)的量為2.6mol,則12s時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)之比為8∶13,故D正確。7.科學(xué)家結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究出了均相催化的思維模型。總反應(yīng):A+Beq\o(→,\s\up7(K))AB(K為催化劑),①A+K→AKEa1,②AK+B→AB+KEa2。下列說法錯誤的是(C)A.第①步為決速步驟B.升高溫度,該反應(yīng)的速率加快C.該反應(yīng)的ΔH=-EakJ·mol-1D.催化劑降低了活化能,加快了反應(yīng)速率解析:第①步的正反應(yīng)活化能Ea1>第②步正反應(yīng)活化能Ea2,所以反應(yīng)速率:①<②,而總反應(yīng)速率取決于慢的反應(yīng),故決速步驟為第①步,A正確;溫度升高,反應(yīng)速率加快,B正確;Ea是總反應(yīng)正反應(yīng)的活化能,C錯誤;催化劑能降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,D正確。8.(2024·遼寧沈陽二模)N2O在金表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時間t1/2稱為半衰期。下列說法錯誤的是(C)t/min020406080c(N2O)/(mol·L-1)0.1000.0800.0600.0400.020A.N2O消耗一半時的反應(yīng)速率為0.0010mol·L-1·min-1B.100min時N2O消耗完全C.該反應(yīng)的速率與N2O的濃度有關(guān)D.該反應(yīng)的半衰期t1/2min與起始濃度c0mol·L-1的關(guān)系滿足t1/2=500c0min解析:從題表可知,20min時,N2O濃度為0.080mol·L-1,而在60min時,N2O濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?,因此N2O消耗一半時的反應(yīng)速率=eq\f((0.080-0.040)mol/L,40min)=0.0010mol·L-1·min-1,A正確;每20minN2O濃度消耗0.020mol·L-1,因此當(dāng)100min時N2O消耗完全,B正確;該反應(yīng)勻速進(jìn)行,與起始濃度無關(guān),C錯誤;N2O起始濃度為0.080mol·L-1時,40min達(dá)到半衰期,代入關(guān)系式驗(yàn)證,可得40min=500×0.080min,D正確。9.(2022·浙江6月選考)恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng):2NH3(g)eq\o(?,\s\up7(催化劑))N2(g)+3H2(g),測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示,下列說法不正確的是(C)編號時間/minc(NH3)/(10-3mol·L-1)表面積/cm2020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A.實(shí)驗(yàn)①,0~20min,v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1B.實(shí)驗(yàn)②,60min時處于平衡狀態(tài),x≠0.40C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應(yīng)速率增大D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大解析:實(shí)驗(yàn)①中,0~20min,v(N2)=eq\f(1,2)v(NH3)=eq\f(1,2)×(2.40×10-3mol·L-1-2.00×10-3mol·L-1)÷20min=1.00×10-5mol·L-1·min-1,A正確;催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率,不影響平衡,實(shí)驗(yàn)③中氨氣的初始濃度與實(shí)驗(yàn)①一樣,則實(shí)驗(yàn)①達(dá)平衡時氨氣濃度為4.00×10-4mol·L-1,而恒溫恒容條件下,實(shí)驗(yàn)②初始濃度為實(shí)驗(yàn)①的一半,相對于實(shí)驗(yàn)①減小壓強(qiáng),平衡正向移動,氨氣濃度減小,因此實(shí)驗(yàn)②60min時處于平衡狀態(tài),x<0.20,即x≠0.40,B正確;實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②中0~20min、20~40min氨氣濃度變化量相同,速率相同,實(shí)驗(yàn)①中氨氣初始濃度是實(shí)驗(yàn)②中氨氣初始濃度的兩倍,則相同條件下,增加氨氣濃度,反應(yīng)速率并沒有增大,C錯誤;對比實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③,氨氣初始濃度相同,實(shí)驗(yàn)③中催化劑表面積是實(shí)驗(yàn)①中催化劑表面積的2倍,實(shí)驗(yàn)③先達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率大,D正確。10.(2025·河北保定高三月考)某化學(xué)小組欲測定KClO3溶液與NaHSO3溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,所用試劑為10mL0.1mol·L-1KClO3溶液和10mL0.3mol·L-1NaHSO3溶液,所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。已知:ClOeq\o\al(-,3)+3HSOeq\o\al(-,3)?Cl-+3SOeq\o\al(2-,4)+3H+。下列說法錯誤的是(C)A.該反應(yīng)在3~7min的化學(xué)反應(yīng)速率約為v(Cl-)=0.0075mol·L-1·min-1B.在反應(yīng)過程中,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率變化趨勢為先增大后減小C.該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)室可以利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池解析:該反應(yīng)在3~7min的化學(xué)反應(yīng)速率約為v(Cl-)=eq\f(0.035-0.005,7-3)mol·L-1·min-1=0.0075mol·L-1·min-1,A正確;由題圖可知,在反應(yīng)過程中,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率變化趨勢是先增大后減小,B正確;一段時間后反應(yīng)速率明顯增大,可能是生成的氯離子或硫酸根離子作催化劑使反應(yīng)速率加快,也可能是反應(yīng)放熱溫度升高的結(jié)果,故該反應(yīng)可能是放熱反應(yīng),C錯誤;該反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng),可以利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池,D正確。11.(2025·八省聯(lián)考陜西卷)一定溫度下,恒容密閉容器中,物質(zhì)Z發(fā)生反應(yīng)Z(g)?X(g)+2Y(g)ΔH>0,一段時間后開始計(jì)時,測得各物質(zhì)的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是(B)A.曲線Ⅰ代表物質(zhì)X,曲線Ⅲ代表物質(zhì)ZB.圖中t1時刻的正反應(yīng)速率大于t2時刻C.若升高溫度,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢D.0~40min,用物質(zhì)Y表示的平均反應(yīng)速率為0.3mmol·L-1·min-1解析:結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式以及題圖中物質(zhì)的濃度變化,減少的為反應(yīng)物,增加的為生成物,生成物的濃度增加量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可知曲線Ⅲ代表反應(yīng)物Z,曲線Ⅰ代表物質(zhì)Y,曲線Ⅱ代表物質(zhì)X,A錯誤;t1時刻反應(yīng)物的濃度大于t2時刻,濃度越大反應(yīng)速率越大,則t1時刻的正反應(yīng)速率大于t2時刻,B正確;升高溫度,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快,C錯誤;0~40min,用物質(zhì)Z表示的平均反應(yīng)速率為v(Z)=eq\f((27-15)mmol·L-1,40min)=0.3mmol·L-1·min-1,根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知,物質(zhì)Y表示的平均反應(yīng)速率為v(Y)=2v(Z)=0.6mmol·L-1·min-1,D錯誤。二、非選擇題(共27分)12.(18分)(2025·湖南師大附中入學(xué)考試)研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的,往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。碘鐘反應(yīng)是一種化學(xué)振蕩反應(yīng),其體現(xiàn)了化學(xué)動力學(xué)的原理。某小組同學(xué)在室溫下對某“碘鐘實(shí)驗(yàn)”的原理進(jìn)行探究。資料:該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”反應(yīng)分A、B兩步進(jìn)行:反應(yīng)A:S2Oeq\o\al(2-,8)+2I-=2SOeq\o\al(2-,4)+I(xiàn)2(慢)。反應(yīng)B:I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)(快)。(1)該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”的總反應(yīng)是S2Oeq\o\al(2-,8)+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2SOeq\o\al(2-,4)+S4Oeq\o\al(2-,6)。(2)為證明反應(yīng)A、B的存在,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ。a.向K2S2O8溶液中加入試劑X的水溶液,溶液變?yōu)樗{(lán)色;b.再向得到的藍(lán)色溶液中加入試劑Y溶液,溶液的藍(lán)色褪去。試劑X是淀粉碘化鉀,試劑Y是Na2S2O3。(3)已知A反應(yīng)的速率方程為v=kcm(S2Oeq\o\al(2-,8))·cn(I-),式中k為常數(shù)。為確定m、n的值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ(溶液濃度均為0.01mol/L)。實(shí)驗(yàn)序號試劑體積V/mL顯色時間(t)/sK2S2O8溶液KI溶液水Na2S2O3溶液淀粉溶液①101004127.0②51054154.0③2.510V141108.0④10554154.0①表中V1=7.5。②通過數(shù)據(jù)計(jì)算得知:m=1,n=1。(4)為探究其他因素對該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”的影響,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ(溶液濃度均為0.01mol/L)。試劑體積V/mLK2S2O8溶液KI溶液水Na2S2O3溶液淀粉溶液553111實(shí)驗(yàn)過程中,溶液顏色始終無明顯變化。試結(jié)合該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”總反應(yīng)方程式及反應(yīng)A與反應(yīng)B速率的相對快慢關(guān)系,解釋實(shí)驗(yàn)Ⅲ未產(chǎn)生顏色變化的原因:由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1∶2,v(A)<v(B),所以未出現(xiàn)溶液變藍(lán)的現(xiàn)象。解析:(1)將兩反應(yīng)進(jìn)行疊加消去I2和I-,可得“碘鐘實(shí)驗(yàn)”總反應(yīng):S2Oeq\o\al(2-,8)+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2SOeq\o\al(2-,4)+S4Oeq\o\al(2-,6)。(2)根據(jù)淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)色,可進(jìn)行實(shí)驗(yàn):a.向K2S2O8溶液中加入淀粉碘化鉀的水溶液,發(fā)生反應(yīng)A,生成碘單質(zhì),溶液變?yōu)樗{(lán)色;b.根據(jù)反應(yīng)B可知,向得到的藍(lán)色溶液中加入Na2S2O3溶液,碘單質(zhì)被消耗,溶液的藍(lán)色褪去。(3)①根據(jù)速率方程可知,反應(yīng)速率與濃度有關(guān),結(jié)合表格信息可知,K2S2O8溶液、KI溶液、水的總體積為20mL,為了保持溶液總體積不變,故表中數(shù)據(jù)V1=20-2.5-10=7.5。②實(shí)驗(yàn)①②中KI濃度相同,②中S2Oeq\o\al(2-,8)的濃度是①中的eq\f(1,2),顯色時間是①的兩倍,結(jié)合速率方程,m=1;實(shí)驗(yàn)①④中K2S2O8濃度相同,④中I-濃度是①中的eq\f(1,2),顯示時間是①的兩倍,結(jié)合速率方程,n=1。(4)對比實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ,可知溶液總體積相同,變量是K2S2O8溶液、KI溶液、Na2S2O3溶液,K2S2O8減少,Na2S2O3增大,由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1∶2,v(A)<v(B),所以未出現(xiàn)溶液變藍(lán)的現(xiàn)象。13.(9分)對于反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g),速率方程v=kcm(A)·cn(B),k為速率常數(shù)(只受溫度影響),m+n為反應(yīng)級數(shù)。已知H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g),CO的瞬時生成速率=kcm(H2)·c(CO2)。一定溫度下,控制CO2起始濃度為0.25mol·L-1,改變H2起始濃度,進(jìn)行以上反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),得到CO的起始生成速率和H2起始濃度呈如圖所示的直線關(guān)系。(1)該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)為2。(2)速率常數(shù)k=15。(3)當(dāng)H2的起始濃度為0.2mol·L-1,反應(yīng)進(jìn)行到某一時刻時,測得CO2的濃度為0.2mol·L-1,此時CO的瞬時生成速率v=0.45mol·L-1·s-1。解析:(1)控制CO2起始濃度為0.25mol·L-1,根據(jù)CO的瞬時生成速率=kcm(H2)·c(CO2)和H2起始濃度呈直線關(guān)系可知m=1,該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)為1+1=2。(2)將圖像上的點(diǎn)(0.4,1.5)代入v=kc(H2)·c(CO2)中有1.5=0.4×k×0.25,解得k=15。(3)由于CO2起始濃度為0.25mol·L-1,反應(yīng)進(jìn)行到某一時刻時,測得CO2的濃度為0.2mol·L-1,Δc(CO2)=(0.25-0.2)mol·L-1=0.05mol·L-1,Δc(H2)=Δc(CO2)=0.05mol·L-1,H2的瞬時濃度為c(H2)=(0.2-0.05)mol·L-1=0.15mol·L-1,此時CO的瞬時生成速率v=(15×0.15×0.2)mol·L-1·s-1=0.45mol·L-1·s-1。第37講化學(xué)平衡1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。2.掌握化學(xué)平衡的特征,掌握外界條件改變對化學(xué)平衡的影響和勒夏特列原理??键c(diǎn)一化學(xué)平衡狀態(tài)1.可逆反應(yīng)定義在相同條件下,既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)雙向性指可逆反應(yīng)分為方向相反的兩個反應(yīng):正反應(yīng)和逆反應(yīng)雙同性指正、逆反應(yīng)是在同一條件下,同時進(jìn)行共存性指反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%,反應(yīng)物與生成物共存2.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念:在一定條件下的可逆反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)建立(3)化學(xué)平衡的特點(diǎn)3.判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種標(biāo)志(1)動態(tài)標(biāo)志:v正=v逆≠0①同種物質(zhì):同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì):必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA+bB?cC+dD,eq\f(v正(A),v逆(B))=eq\f(a,b)時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)靜態(tài)標(biāo)志:“變量”不變在未達(dá)到平衡時不斷變化的各種物理量(如各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度、百分含量、壓強(qiáng)、密度或顏色等)如果不再發(fā)生變化,即達(dá)到平衡狀態(tài)??珊唵慰偨Y(jié)為“正逆相等,變量不變”。正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)2H2+O2eq\o(?,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5(電解))2H2O為可逆反應(yīng)。(×)(2)在化學(xué)平衡建立過程中,v正一定大于v逆。(×)(3)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后,反應(yīng)物和生成物的濃度或百分含量相等。(×)(4)對于反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)?2HI(g),當(dāng)壓強(qiáng)不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(×)(5)絕熱體系中,對于放熱反應(yīng),若反應(yīng)體系的溫度不變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。(√)題組一可逆反應(yīng)的特點(diǎn)1.向含有2molSO2的容器中通入過量O2發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)eq\o(?,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量<(填“<”“>”或“=”,下同)2mol,SO2的物質(zhì)的量>0,轉(zhuǎn)化率<100%,反應(yīng)放出的熱量<QkJ。2.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g)?2Z(g)。已知反應(yīng)過程中某一時刻X、Y、Z的濃度分別為0.3mol·L-1、0.1mol·L-1、0.4mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,不可能存在的是(C)A.c(X)=0.5mol·L-1B.c(Y)+c(X)=0.5mol·L-1C.c(Y)+c(Z)=1.05mol·L-1D.c(X)+c(Y)+c(Z)=0.75mol·L-1解析:不確定下一時刻反應(yīng)進(jìn)行的方向,因此需要考慮反應(yīng)進(jìn)行的方向并結(jié)合極限思想解答。若該時刻后反應(yīng)正向進(jìn)行且Y全部轉(zhuǎn)化為Z,則2X(g)+Y(g)?2Z(g)某時刻/(mol·L-1)0.30.10.4轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)0.20.10.2終態(tài)/(mol·L-1)0.100.6若反應(yīng)逆向進(jìn)行,且Z全部轉(zhuǎn)化為X和Y,則2X(g)+Y(g)?2Z(g)某時刻/(mol·L-1)0.30.10.4轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)0.40.20.4終態(tài)/(mol·L-1)0.70.30平衡時,0.1mol·L-1<c(X)<0.7mol·L-1,可能等于0.5mol·L-1,故A不選;平衡時0.1mol·L-1<c(Y)+c(X)<1.0mol·L-1,c(Y)+c(X)可能等于0.5mol·L-1,故B不選;平衡時0.3mol·L-1<c(Y)+c(Z)<0.6mol·L-1,不可能等于1.05mol·L-1,故C選;平衡時0.7mol·L-1<c(X)+c(Y)+c(Z)<1.0mol·L-1,0.75mol·L-1介于0.7mol·L-1和1.0mol·L-1之間,故D不選。極端假設(shè)法——確定物質(zhì)濃度范圍的方法可逆反應(yīng)的平衡物理量一定在最大值和最小值之間,但起始物理量可以為最大值或最小值。題組二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷3.一定溫度下,在恒容密閉容器中充入CO和H2,發(fā)生反應(yīng):2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)ΔH<0。下列圖像符合實(shí)際且t0時達(dá)到平衡狀態(tài)的是(D)eq\o(\s\up7(),\s\do5(A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D))解析:該反應(yīng)中氣體總質(zhì)量、容器容積為定值,則密度始終不變,故A不符合題意;初始時CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該為0,故B不符合題意;2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)為氣體體積減小的反應(yīng),混合氣體總質(zhì)量為定值,則建立平衡過程中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)逐漸減小,當(dāng)t0時壓強(qiáng)不再變化,表明達(dá)到平衡狀態(tài),故C不符合題意,D符合題意。4.在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時:①混合氣體的壓強(qiáng);②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質(zhì)的量;④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量;⑤混合氣體的顏色;⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;⑦某種氣體的百分含量。(1)能說明2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是①③④⑦(填序號,下同)。(2)能說明I2(g)+H2(g)?2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是⑤⑦。(3)能說明2NO2(g)?N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是①③④⑤⑦。(4)能說明C(s)+CO2(g)?2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是①②③④⑦。(5)能說明NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是①②③。(6)能說明5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)?5CO2(g)+I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是②④⑦。規(guī)避判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的易錯點(diǎn)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”①關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容、恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器。②關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn),是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng)。③關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。(2)不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)“標(biāo)志”的四種情況①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②恒溫恒容條件下的體積不變的反應(yīng),體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時間變化而變化,如2HI(g)?H2(g)+I(xiàn)2(g)。③全是氣體參加的體積不變的反應(yīng),體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間變化而變化,如2HI(g)?H2(g)+I(xiàn)2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變??键c(diǎn)二化學(xué)平衡的移動1.化學(xué)平衡移動的過程2.化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正>v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)v正=v逆:反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡不發(fā)生移動。(3)v正<v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動。3.影響化學(xué)平衡的外界因素若其他條件不變,改變下列條件對化學(xué)平衡的影響如下:改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(qiáng)(對于有氣體參加的可逆反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度地改變v正、v逆,平衡不移動4.勒夏特列原理及應(yīng)用正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)只要v正增大,平衡一定正向移動。(×)(2)化學(xué)平衡發(fā)生移動,化學(xué)反應(yīng)速率一定改變,但化學(xué)反應(yīng)速率改變,化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動。(√)(3)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,其他條件不變,分離出固體生成物,v正減小。(×)(4)升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,此時v放減小,v吸增大。(×)(5)恒容條件下,增加氣體反應(yīng)物的量,平衡正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大。(×)題組一外界條件對化學(xué)平衡的影響1.反應(yīng)NH4HS(s)?NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達(dá)到平衡,下列各種情況不會使平衡發(fā)生移動的是(B)A.溫度、容積不變時,通入SO2氣體B.移走一部分NH4HS固體C.容器容積不變,充入HCl氣體D.保持壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)饨馕觯篈項(xiàng),2H2S+SO2=3S+2H2O,則通入SO2氣體使平衡正向移動;B項(xiàng),增減固體的量,平衡不移動;C項(xiàng),NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),充入HCl氣體使平衡正向移動;D項(xiàng),保持壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)?,平衡正向移動?.某溫度下,在一恒容密閉容器中進(jìn)行如下兩個反應(yīng)并達(dá)到平衡:①2X(g)+Y(g)?Z(s)+2Q(g)ΔH1<0②M(g)+N(g)?R(g)+Q(g)ΔH2>0下列敘述錯誤的是(B)A.加入適量Z,①和②平衡均不移動B.通入稀有氣體Ar,①平衡正向移動C.降溫時無法判斷Q濃度的增減D.通入Y,則N的濃度增大解析:Z為固體,加入適量Z不會使反應(yīng)①的平衡移動,也不會使反應(yīng)②的平衡移動,A正確;通入稀有氣體Ar,由于容器容積不變,故氣體濃度不發(fā)生改變,反應(yīng)①的平衡不移動,B錯誤;溫度降低,反應(yīng)①平衡正向移動,反應(yīng)②平衡逆向移動,故無法判斷Q濃度的增減,C正確;通入氣體Y,反應(yīng)①平衡正向移動,Q的濃度增大,導(dǎo)致反應(yīng)②平衡逆向移動,則N的濃度增大,D正確。恒溫條件下,密閉反應(yīng)體系中通入稀有氣體,平衡移動方向的判斷題組二平衡移動與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系3.COCl2(g)?CO(g)+Cl2(g)ΔH>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列措施:①升溫、②恒容通入惰性氣體、③增加CO的濃度、④減壓、⑤加催化劑、⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(B)A.①②④ B.①④⑥C.②③⑤ D.③⑤⑥解析:該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),所以升溫和減壓均可以促使平衡正向移動。恒壓通入惰性氣體,相當(dāng)于減壓;恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響;增加CO的濃度,將導(dǎo)致平衡逆向移動。故選B。4.對于以下三個反應(yīng),從反應(yīng)開始進(jìn)行到達(dá)到平衡后,保持溫度、體積不變,按要求回答下列問題。(1)PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)再充入PCl5(g),平衡向正反應(yīng)方向移動,達(dá)到平衡后,PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率減小,PCl5(g)的百分含量增大。(2)2HI(g)?I2(g)+H2(g)再充入HI(g),平衡向正反應(yīng)方向移動,達(dá)到平衡后,HI的分解率不變,HI的百分含量不變。(3)2NO2(g)?N2O4(g)再充入NO2(g),平衡向正反應(yīng)方向移動,達(dá)到平衡后,NO2(g)的轉(zhuǎn)化率增大,NO2(g)的百分含量減小。1.恒溫恒容條件下平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析:(1)若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,達(dá)到平衡后,它們的轉(zhuǎn)化率相等。(2)若只增加A的量,平衡正向移動,B的轉(zhuǎn)化率增大,A的轉(zhuǎn)化率減小。(3)若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度,等效于壓縮(或擴(kuò)大)容器容積,氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。同倍數(shù)增大c(A)和c(B)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a+b=c+dA、B的轉(zhuǎn)化率不變,a+b>c+dA、B的轉(zhuǎn)化率增大,a+b<c+dA、B的轉(zhuǎn)化率減小))2.“虛擬路徑法”判斷化學(xué)平衡的移動(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成,相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例,見圖示)新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加,壓強(qiáng)不變,平衡不移動。1.(2023·北京卷)下列事實(shí)能用平衡移動原理解釋的是(B)A.H2O2溶液中加入少量MnO2固體,促進(jìn)H2O2分解B.密閉燒瓶內(nèi)的NO2和N2O4的混合氣體,受熱后顏色加深C.鐵釘放入濃硝酸中,待不再變化后,加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體D.鋅片與稀硫酸反應(yīng)過程中,加入少量CuSO4固體,促進(jìn)H2的產(chǎn)生解析:A項(xiàng),MnO2會催化H2O2分解,與平衡移動無關(guān);B項(xiàng),NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動,NO2濃度增大,混合氣體顏色加深;C項(xiàng),鐵在濃硝酸中鈍化,加熱會使表面的氧化膜溶解,鐵與濃硝酸反應(yīng)生成大量紅棕色氣體,與平衡移動無關(guān);D項(xiàng),加入硫酸銅以后,鋅置換出銅,構(gòu)成原電池,從而使反應(yīng)速率加快,與平衡移動無關(guān)。2.(2022·海南卷)某溫度下,反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2O(g)?CH3CH2OH(g)在密閉容器中達(dá)到平衡,下列說法正確的是(C)A.增大壓強(qiáng),v正>v逆,平衡常數(shù)增大B.加入催化劑,平衡時CH3CH2OH(g)的濃度增大C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反應(yīng)方向移動D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率增大解析:該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率增大的幅度大于逆反應(yīng)速率,故v正>v逆,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是因?yàn)闇囟炔蛔?,故平衡常?shù)不變,A不正確;催化劑不影響化學(xué)平衡狀態(tài),因此,加入催化劑不影響平衡時CH3CH2OH(g)的濃度,B不正確;恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,C正確;恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正反應(yīng)方向移動,但是CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小,D不正確。3.(2024·浙江6月選考)為探究化學(xué)平衡移動的影響因素,設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到相關(guān)現(xiàn)象。其中方案設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確的是(C)選項(xiàng)影響因素方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象結(jié)論A濃度向1mL0.1mol/LK2CrO4溶液中加入1mL1.0mol/LHBr溶液黃色溶液變橙色增大反應(yīng)物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動B壓強(qiáng)向恒溫恒容密閉玻璃容器中充入100mLHI氣體,分解達(dá)到平衡后再充入100mLAr氣體顏色不變對于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),改變壓強(qiáng)平衡不移動C溫度將封裝有NO2和N2O4混合氣體的燒瓶浸泡在熱水中氣體顏色變深升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動D催化劑向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol/LH2SO4溶液,水浴加熱上層液體逐漸減少使用合適的催化劑可使平衡向正反應(yīng)方向移動解析:在K2CrO4溶液中存在平衡2CrOeq\o\al(2-,4)(黃色)+2H+?Cr2Oeq\o\al(2-,7)(橙色)+H2O,向1mL0.1mol/LK2CrO4溶液中加入1mL1.0mol/LHBr溶液,H+濃度增大,平衡正向移動,同時K2CrO4溶液具有氧化性,HBr具有還原性,兩者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Br2,干擾探究濃度對化學(xué)平衡的影響,A錯誤;反應(yīng)2HI?H2+I(xiàn)2為反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),向恒溫恒容密閉玻璃容器中充入100mLHI氣體,分解達(dá)到平衡后再充入100mLAr,總壓強(qiáng)增大,但參與反應(yīng)的各組分的分壓、濃度均不變,平衡不發(fā)生移動,氣體顏色不變,與反應(yīng)前后氣體總體積不變無關(guān),B錯誤;反應(yīng)2NO2?N2O4為放熱反應(yīng),升高溫度,氣體顏色變深,說明平衡逆向移動,即向吸熱反應(yīng)方向移動,C正確;催化劑只會改變化學(xué)反應(yīng)速率,不影響平衡移動,D錯誤。4.(2024·浙江6月選考)二氧化碳氧化乙烷制備乙烯,主要發(fā)生如下兩個反應(yīng):Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)?C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH1>0Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)?4CO(g)+3H2(g)ΔH2>0向容積為10L的密閉容器中投入2molC2H6和3molCO2,不同溫度下,測得5min時(反應(yīng)均未平衡)的相關(guān)數(shù)據(jù)見下表,下列說法不正確的是(D)溫度/℃400500600乙烷轉(zhuǎn)化率/%2.29.017.8乙烯選擇性/%92.680.061.8注:乙烯選擇性=eq\f(轉(zhuǎn)化為乙烯的乙烷的物質(zhì)的量,轉(zhuǎn)化的乙烷的總物質(zhì)的量)×100%A.反應(yīng)活化能:Ⅰ<ⅡB.500℃時,0~5min反應(yīng)Ⅰ的平均速率為v(C2H4)=2.88×10-3mol·L-1·min-1C.其他條件不變,平衡后及時移除H2O(g),可提高乙烯的產(chǎn)率D.其他條件不變,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷轉(zhuǎn)化率解析:由題表可知,相同溫度下,乙烷在發(fā)生轉(zhuǎn)化時,反應(yīng)Ⅰ更易發(fā)生,則反應(yīng)活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正確;由題表可知,500℃時,乙烷的轉(zhuǎn)化率為9.0%,可得轉(zhuǎn)化的乙烷的總物質(zhì)的量為2mol×9.0%=0.18mol,而此溫度下乙烯的選擇性為80%,則轉(zhuǎn)化為乙烯的乙烷的物質(zhì)的量為0.18mol×80%=0.144mol,根據(jù)化學(xué)方程式可得生成乙烯的物質(zhì)的量為0.144mol,則0~5min反應(yīng)Ⅰ的平均速率為v(C2H4)=eq\f(\f(0.144mol,10L),5min)=2.88×10-3mol·L-1·min-1,B正確;其他條件不變,平衡后及時移除H2O(g),反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行,可提高乙烯的產(chǎn)率,C正確;其他條件不變,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后CO2轉(zhuǎn)化率提高,C2H6轉(zhuǎn)化率降低,D錯誤。5.(1)(2024·甘肅卷節(jié)選)在催化劑作用下由粗硅制備SiHCl3:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)eq\o(?,\s\up7(催化劑))4SiHCl3(g)。增大容器體積,反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)(2024·江西卷節(jié)選)石油開采的天然氣含有H2S。綜合利用天然氣制氫是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要途徑。CH4和H2S重整制氫的主要反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+2H2S(s)?CS2(g)+4H2(g)ΔH1=+260kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:CH4(g)?C(s)+2H2(g)ΔH2=+90kJ/mol反應(yīng)Ⅲ:2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)ΔH3=+181kJ/mol保持反應(yīng)器進(jìn)料口總壓為100kPa。分別以8kPaCH4、24kPaH2S(He作輔氣)與25kPaCH4、75kPaH2S進(jìn)料。CH4平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖,含有He的曲線為M,理由是總壓一定,充入氦氣,反應(yīng)物分壓減小,相當(dāng)于減
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