大單元六化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡第20講化學(xué)反應(yīng)速率復(fù)習(xí)目標(biāo)1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，了解測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單方法。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。熟記網(wǎng)絡(luò)課前自測(cè)判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2023·海安期初)室溫下，量取等體積不同濃度的NaClO溶液，分別加入等體積等濃度的KI溶液，觀察溶液顏色變化，探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響()(2)(2024·如東中學(xué))向兩支盛有5mL不同濃度KMnO4溶液的試管中分別加入同濃度同體積的足量草酸溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響()(3)相同溫度下，向盛有足量稀硫酸的甲、乙兩支試管中分別加入等質(zhì)量的鋅粒，并向甲中加入少量膽礬固體，產(chǎn)生氫氣的速率和體積：甲>乙()(4)(2023·前黃中學(xué))向兩支盛有少量H2O2溶液的試管中分別加入5滴0.1mol/LFeCl3溶液和5滴0.1mol/LCuSO4溶液，觀察生成氣體的速率，探究Fe3＋、Cu2＋對(duì)H2O2分解速率的影響程度()√×××√×××壹考點(diǎn)研析考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率1化學(xué)反應(yīng)速率1.定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。計(jì)算公式：v＝___；單位：mol/(L·min)或mol/(L·s)，該速率為平均反應(yīng)速率。2.濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，______________的濃度視為常數(shù)。3.在同一化學(xué)反應(yīng)中：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝________________，此處的速率為平均反應(yīng)速率。固體和純液體a∶b∶c∶d4.化學(xué)反應(yīng)速率大小比較的方法如：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，v(X)＝0.5mol/(L·s)、v(Y)＝1.2mol/(L·s)、v(Z)＝0.6mol/(L·s)。反應(yīng)速率最大的是_________。(1)歸一法：將三種物質(zhì)的速率均換算成以X表示的速率，分別為

0.5mol/(L·s)、0.4mol/(L·s)、0.3mol/(L·s)，數(shù)值越大，反應(yīng)速率越大，故v(X)最大。v(X)2質(zhì)量作用定律1.基元反應(yīng)：反應(yīng)物分子一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。2.對(duì)于基元反應(yīng)aA(g)＋bB(g)===gG(g)＋hH(g)，其速率方程可寫(xiě)為v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k為速率常數(shù)，恒溫下，k不因反應(yīng)物濃度的改變而發(fā)生變化)。這種關(guān)系可以表述為一定溫度下，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)的冪的連乘積成正比(有時(shí)稱(chēng)其為質(zhì)量作用定律)。3.許多化學(xué)反應(yīng)，盡管其化學(xué)方程式很簡(jiǎn)單，卻不是基元反應(yīng)，而是經(jīng)由兩個(gè)或多個(gè)步驟完成的復(fù)雜反應(yīng)。如：H2(g)＋I(xiàn)2(g)===2HI(g)，它的反應(yīng)歷程可能是如下兩步基元反應(yīng)：①I(mǎi)2===2·I(快)；②H2＋2·I===2HI(慢)。其中慢反應(yīng)為整個(gè)反應(yīng)的決速步驟。

取50mL過(guò)氧化氫水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定溫度下，測(cè)得O2的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度(c)如下表：下列說(shuō)法不正確的是(

)A.反應(yīng)20min時(shí)，測(cè)得O2體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B.20～40min，消耗H2O2的平均速率為0.010mol/(L·min)C.第30min時(shí)的瞬時(shí)速率小于第50min時(shí)的瞬時(shí)速率D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解11化學(xué)反應(yīng)速率t/min020406080c/(mol/L)0.800.400.200.100.050C2質(zhì)量作用定律2Sc(B)/(mol/L)v/[mol/(L·min)]0.250.0501.6×10－30.500.0503.2×10－31.000.100V10.500.1003.2×10－31.000.200v2c10.2004.8×10－3下列說(shuō)法正確的是(

)A.該反應(yīng)的速率方程中的m＝n＝1B.該反應(yīng)的速率常數(shù)k＝6.4×10－2min－1C.表格中的c1＝0.75，v1＝v2＝6.4×10－3D.在過(guò)量B存在時(shí)，反應(yīng)掉93.75%的A所需的時(shí)間是375minC考點(diǎn)2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1內(nèi)因(決定因素)反應(yīng)物本身的性質(zhì)，如Na、Mg、Al與等濃度的稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的速率由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________。Na>Mg>Al2外因(其他條件不變，改變一個(gè)條件)1.濃度(1)增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大，反之減小。(2)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故增加(或減少)固體或純液體的量，反應(yīng)速率______。(3)溶液中離子反應(yīng)，只有改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子濃度，才會(huì)影響反應(yīng)速率，如Zn與稀硫酸反應(yīng)，加入少量Na2SO4固體，生成H2的速率______。不變不變2.壓強(qiáng)(1)對(duì)于有______參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，反之減小。增大壓強(qiáng)一般指的是縮小容器容積，增大氣體反應(yīng)物的濃度。(2)對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)體系，有以下幾種情況：氣體②恒溫恒容時(shí)：3.溫度不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大；降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小。4.催化劑(1)一般情況下，使用催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)速率。(3)使用催化劑，反應(yīng)速率加快的原因①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。活化能越____________，反應(yīng)速率越____________。②加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率。如圖所示，使用催化劑前，_____(填“E1”“E2”或“E3”，下同)為正反應(yīng)活化能，____為逆反應(yīng)活化能，使用催化劑后，正反應(yīng)的活化能為_(kāi)___，ΔH＝________(用E1和E2表示)。小(大)快(慢)E1E2E3E1－E2(4)注意催化劑的活性①催化劑催化時(shí)需要適宜的溫度，溫度過(guò)低，活性低；溫度升高，活性增強(qiáng)，但溫度過(guò)高，催化劑可能失去活性。②有些物質(zhì)的存在會(huì)使催化劑明顯失效，即催化劑中毒。5.其他因素：(1)固體顆粒越小，表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。(2)一般來(lái)說(shuō)，配成溶液或反應(yīng)物是氣體，都能增大反應(yīng)物之間的接觸面積，有利于增大反應(yīng)速率。(3)形成原電池，可以加快氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)速率。(4)光輻射、超聲波、加快攪拌速度等也可加快某些反應(yīng)的速率。3用碰撞理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1.基本概念(1)有效碰撞：能發(fā)生反應(yīng)的碰撞。(2)有效碰撞發(fā)生的兩個(gè)條件：發(fā)生碰撞的分子具有足夠高的能量；分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。(3)活化分子：能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子。2.用碰撞理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響條件改變活化能單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度____________________________________增大壓強(qiáng)____________________________________升高溫度____________________________________加催化劑____________________________________不變?cè)黾釉黾硬蛔冊(cè)黾釉龃蟛蛔冊(cè)黾釉黾硬蛔冊(cè)黾釉龃蟛蛔儾蛔冊(cè)黾釉黾釉黾釉龃蠼档筒蛔冊(cè)黾釉黾釉黾釉龃?7控制變量法探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響探究變量舉例備注溫度

①確定變量：先弄清楚影響反應(yīng)速率的因素有哪些(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體物質(zhì)的表面積等)。②控制變量：“定多變一”，僅要探究的因素(如催化劑)不同，其余的因素(濃度、溫度、壓強(qiáng)、固體物質(zhì)的表面積等)要完全相同。探究變量舉例備注濃度

③探究不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，加入催化劑的體積要相同，可保證加入催化劑后過(guò)氧化氫溶液的濃度相同；對(duì)照實(shí)驗(yàn)中加入相同體積的水也是為了保證過(guò)氧化氫溶液的濃度相同。探究變量舉例備注催化劑④若探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則必須在水浴中將溶液加熱(或降溫)到所需要的溫度H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)11控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素甲

乙DA.圖甲表明，其他條件相同時(shí)，H2O2濃度越小，其分解速率越快B.圖乙表明，其他條件相同時(shí)，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C.圖丙表明，少量Mn2＋存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)，H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對(duì)H2O2分解速率的影響大丙

丁【解析】

圖甲表明，其他條件相同時(shí)，H2O2濃度越大，其分解速率越快，A錯(cuò)誤；圖乙表明，其他條件相同時(shí)，氫氧化鈉的濃度越大，即溶液的pH越大，H2O2分解速率越快，B錯(cuò)誤；圖丙表明，少量Mn2＋存在時(shí)，在0.1mol/L氫氧化鈉溶液條件下，H2O2分解速率最快，C錯(cuò)誤；圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對(duì)H2O2分解速率的影響大，D正確。

(2023·江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室模擬“鎂法工業(yè)煙氣脫硫”并制備MgSO4·H2O，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程可表示如下：(1)在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入SO2氣體，生成MgSO3，反應(yīng)為Mg(OH)2＋H2SO3===MgSO3＋2H2O。下列實(shí)驗(yàn)操作一定能提高氧化鎂漿料吸收SO2效率的有______(填字母)。A.水浴加熱氧化鎂漿料B.加快攪拌速率C.降低通入SO2氣體的速率D.通過(guò)多孔球泡向氧化鎂漿料中通SO22影響反應(yīng)速率的因素4BD

(2023·江蘇卷)(1)將一定物質(zhì)的量濃度的NO、O2、NH3(其余為N2)氣體勻速通過(guò)裝有V2O5-WO3/TiO2催化劑的反應(yīng)器，測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)溫度在320～360℃范圍內(nèi)，NO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化不明顯的原因是___________________________________________________________________________________________________________；反應(yīng)溫度高于380℃，NO轉(zhuǎn)化率下降，

除因?yàn)檫M(jìn)入反應(yīng)器的NO被還原的量減少外，還有_____________________________

(用化學(xué)方程式表示)。5催化劑的活性變化不大，消耗NO的反應(yīng)速率與生成NO的反應(yīng)速率隨溫度升高而增大，對(duì)NO轉(zhuǎn)化率的影響相互抵消(2)回收V2O5-WO3/TiO2廢催化劑并制備N(xiāo)H4VO3的過(guò)程可表示如下：①酸浸時(shí)，加料完成后，以一定速率攪拌反應(yīng)。提高釩元素浸出率的方法還有_____________________________________________。②向pH＝8的NaVO3溶液中加入過(guò)量的NH4Cl溶液，生成NH4VO3沉淀。已知：Ksp(NH4VO3)＝1.7×10－3，加過(guò)量NH4Cl溶液的目的是________________________________________________________________。適當(dāng)升高反應(yīng)溫度或延長(zhǎng)酸浸時(shí)間考點(diǎn)3多因素影響下的速率變化圖像及溯因推理1反應(yīng)速率加快常見(jiàn)原因1.溫度升高；2.形成原電池；3.反應(yīng)生成物對(duì)反應(yīng)有催化作用；4.溫度升高，催化劑活性增強(qiáng)；5.反應(yīng)物濃度增大、反應(yīng)物接觸面增大等。2反應(yīng)速率減慢常見(jiàn)原因1.反應(yīng)物濃度減小；2.反應(yīng)溫度過(guò)高，催化劑失去活性；3.析出的晶體或沉淀覆蓋在固體表面，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；4.競(jìng)爭(zhēng)吸附等。

根據(jù)下列化學(xué)反應(yīng)速率圖回答問(wèn)題。61全程反應(yīng)速率圖像圖1

圖2圖3

圖4(1)圖1表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化(

)(填“×”或“√”)。(2)Zn與足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示。ab段反應(yīng)速率逐漸增大的主要原因是________________________________________________________________________________________________；bc段反應(yīng)速率減小的主要原因是____________________________________________________________________________________。Zn與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溶液的溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸增大隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小√(3)H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖3所示。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________。AB段反應(yīng)速率逐漸增大的主要原因是_________________________________。BC段反應(yīng)速率減小的主要原因是_______________________________________________________________________________________。(4)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率(v正)隨時(shí)間變化如圖4所示。正反應(yīng)速率先增大后減小的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2＋對(duì)反應(yīng)起催化作用隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小反應(yīng)放熱，在絕熱容器中反應(yīng)使溫度升高，v正增大，b點(diǎn)后，溫度上升已不明顯，反應(yīng)物濃度降低，導(dǎo)致v正減小1)H2O2在催化劑α-FeOOH的表面上，分解產(chǎn)生·OH，·OH較H2O2和O2更易與煙氣中的NO、SO2發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)H2O2濃度一定時(shí)，NO的脫除效率與溫度的關(guān)系如圖1所示。升溫至80℃以上，大量汽化的H2O2能使NO的脫除效率顯著提高的原因是_______________________________________________________________________________________，溫度高于180℃，NO的脫除效率降低的原因是_______________

_____________________________________________。2與速率有關(guān)圖像的溯因推理7汽化的H2O2與催化劑的接觸更好，產(chǎn)生更多的·OH，·OH濃度增大，與NO混合更充分180℃以后，H2O2分解成O2和H2O，NO的脫除效率下降(2)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化為乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖2所示。在溫度為_(kāi)________，催化劑的活性最好，效率最高。請(qǐng)解釋250～400℃時(shí)乙酸生成速率變化的原因：

250～300℃時(shí)，____________________________________________________；

300～400℃時(shí)，______________________________________________________。圖1

圖2250℃催化效率下降是影響乙酸生成速率的主要原因溫度升高是影響乙酸生成速率的主要原因(3)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中。反應(yīng)相同時(shí)間，NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖3所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是__________________________________________。圖3迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高而增大，與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大催化劑活性下降，NH3與O2反應(yīng)生成了NO(4)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。①納米鐵粉與水中NO反應(yīng)的離子方程式為4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋

3H2O。研究發(fā)現(xiàn)，若pH偏低將會(huì)導(dǎo)致NO的去除率下降，其原因是__________________________。②相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO的速率有較大差異(如圖4)，產(chǎn)生該差異的可能原因是___________________________________________________________________________________________。圖4納米鐵粉與H＋反應(yīng)生成H2(2024·蘇州期末)將模擬煙氣(主要成分為NO、NH3、O2)勻速通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)管，NH3和NO反應(yīng)機(jī)理可表示如下(ads表示吸附態(tài))：(1)負(fù)載不同含量CeO2的催化劑對(duì)NO的脫除率隨溫度的變化如圖所示。8催化劑A①130～200℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，NO脫除率均迅速增大原因是

____________________________________________________________________。②催化劑的催化效率與反應(yīng)物在載體表面的吸附和活性物質(zhì)表面的反應(yīng)有關(guān)。溫度高于400℃，使用催化劑B的NO脫除率明顯低于催化劑A，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度升高出口處N2O含量增大，已知NH3與O2在該催化劑下很難反

應(yīng)生成N2O，N2O含量增大的原因是_________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。催化劑活性隨溫度升高而增大與溫度升高共同使NO的脫除速率迅速增大載體Al2O3的含量減少，高于400℃時(shí)，催化劑表面吸附NH3的量減少的影響大于活性CeO2含量增加對(duì)NO的脫除速率的影響【解析】(2)已知NH3與O2在該催化劑下很難反應(yīng)生成N2O，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度升高出口處N2O含量增大，可能是煙氣中的NH3與NO直接反應(yīng)生成N2O?？键c(diǎn)4化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(歷程)1能量圖某化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理能量圖如圖所示。(1)該圖中發(fā)生反應(yīng)：A＋B―→D，則ΔH___0(填“＞”或“＜”)。使用催化劑，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步：A＋B―→C，為_(kāi)_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，活化能為_(kāi)________(填“E1”或“E2”)；第二步：C―→D，為_(kāi)_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，活化能為_(kāi)__(填“E1”或“E2”)。(2)活化能越大，反應(yīng)速率越___；一個(gè)反應(yīng)的快慢取決于反應(yīng)速率最___(活化能最___)的反應(yīng)。圖中第一步反應(yīng)比第二步反應(yīng)___；決速步驟為第___步。(3)能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。圖中最穩(wěn)定的是___(填“A＋B”“C”或“D”)。<吸熱E1放熱E2慢慢大慢一D(4)ΔH＝______(填“生成”或“反應(yīng)”，下同)物的總能量－______物的總能量＝___(填“正”或“逆”，下同)反應(yīng)活化能－___反應(yīng)的活化能。(5)催化劑不影響ΔH、平衡移動(dòng)及平衡轉(zhuǎn)化率。使用催化劑能提高單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。生成反應(yīng)正逆已知在Rh催化下，由甲酸生成CO2和H2的反應(yīng)歷程與相對(duì)能量關(guān)系如圖所示。2能壘圖(1)圖中HCOOH(g)―→HCOOH*表示________________________________，該過(guò)程___熱(填“放”或“吸”)。(2)寫(xiě)出圖中3個(gè)基元反應(yīng)方程式：_____________________________、______________________________、_______________________________。(3)圖中決速步驟反應(yīng)為_(kāi)______________________________________。(4)總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(5)反應(yīng)物相同，若發(fā)生多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，其中能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高。HCOOH(g)吸附到催化劑表面放HCOOH*===HCOO*＋H*HCOOH*===HCOO*＋H*HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－0.16NAeV/mol3循環(huán)圖(1)“入環(huán)”(“只進(jìn)不出”)的物質(zhì)是反應(yīng)物，“出環(huán)”(“只出不進(jìn)”)的物質(zhì)是生成物。位于“環(huán)”上的物質(zhì)一般是催化劑或反應(yīng)中間體。(2)催化劑：參與第一步反應(yīng)，并在最后一步重新生成的物質(zhì)。(3)中間體：除最初反應(yīng)物、最終生成物及催化劑外，其他物質(zhì)一般都是反應(yīng)中間體。91能量圖A.使用Ⅰ或Ⅱ，反應(yīng)歷程都分2步進(jìn)行B.達(dá)平衡后，若升高溫度，P的濃度增大C.使用Ⅰ時(shí)，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡狀態(tài)D.使用Ⅱ時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中M所能達(dá)到的最高

濃度更大C【解析】

由圖可知兩種催化劑均出現(xiàn)四個(gè)波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行，A錯(cuò)誤；由圖可知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)，升高溫度平衡左移，P的濃度減小，B錯(cuò)誤；由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ時(shí)反應(yīng)速率更快，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡，C正確；由圖可知在前兩個(gè)歷程中使用Ⅰ活化能較低反應(yīng)速率較快，后兩個(gè)歷程中使用Ⅰ活化能較高反應(yīng)速率較慢，所以使用Ⅰ時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中M所能達(dá)到的最高濃度更大，D錯(cuò)誤。A.合成甲醇反應(yīng)的ΔH＞0B．*OCH2→CH2O活化能為2.07eVC.生成副產(chǎn)物CO比CH2O容易D.要使反應(yīng)速率加快，主要降低

*CO＋*OH―→*CO＋*H2O活化能2能壘圖10B【解析】

反應(yīng)物CO2、H2的總能量比生成物CH3OH、H2O的總能量低，屬于吸熱反應(yīng)，A正確；*OCH2→CH2O活化能為2.73eV＋0.66eV＝3.39eV，B錯(cuò)誤；生成副產(chǎn)物CO的活化能比生成CH2O的活化能小，生成副產(chǎn)物CO比生成CH2O更容易發(fā)生，C正確；*CO＋*OH―→*CO＋*H2O的活化能最大，該步反應(yīng)速率最慢，是CO2和H2制CH3OH的決速步，D正確。(2023·如東期中)液氨催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù)。使用Fe2O3為催化劑，可能的反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。3循環(huán)圖11圖1

圖2(1)該脫硝過(guò)程的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________。(2)反應(yīng)過(guò)程圖中，虛線方框里的過(guò)程可描述為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________________________。Fe3＋與NH3反應(yīng)生成H＋和中間產(chǎn)物Fe2＋—NH2，而后Fe2＋—NH2吸收NO生成N2和H2O，并生成Fe2＋與H＋進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)NH3被氧化生成NO，造成NO含量增大(2020·江蘇卷)CO2/HCOOH循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。(1)CO2催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶

液反應(yīng)制得)中通入H2生成HCOO－，其離子方程式：__________________

______________；11HCOO－＋H2O溫度升高反應(yīng)速率增大，溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)圖1

圖2(2)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO2外，還生成______(填化學(xué)式)。②研究發(fā)現(xiàn)：其他條件不變時(shí)，以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳，其具體優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________________________。HD提高釋放H2的速率，提高釋放出H2的純度貳質(zhì)量評(píng)價(jià)A.x＝3B.0～2min內(nèi)，v(A)＝0.48mol/(L·min)C.當(dāng)剩余0.4molB時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為4minD.其他條件相同，若起始時(shí)向2.5L容器中充入6molA和2molB，當(dāng)剩余1.2molB時(shí)，消耗時(shí)間小于2minD2.(2023·鎮(zhèn)江期中)碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反應(yīng)歷程如下。第一步：I2(g)―→2I(g)(快反應(yīng))第二步：I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋I(xiàn)O(g)(慢反應(yīng))實(shí)驗(yàn)表明：含碘時(shí)N2O分解速率方程v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是(

)A.升高溫度，第一步向右進(jìn)行的程度變大B.第二步的活化能比第三步小C.IO為反應(yīng)的催化劑D.N2O分解反應(yīng)的速率與是否含碘蒸氣無(wú)關(guān)A【解析】

斷鍵吸熱，所以升高溫度，第一步向右進(jìn)行的程度變大，A正確；第二步為慢反應(yīng)，第三步為快反應(yīng)，第二步活化能比第三步大，B錯(cuò)誤；IO為中間產(chǎn)物，I2是反應(yīng)的催化劑，C錯(cuò)誤；根據(jù)含碘時(shí)分解速率方程v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))，可判斷N2O分解反應(yīng)的速率與是否含碘蒸氣有關(guān)，D錯(cuò)誤。3.(2023·南通期末)CO2和H2反應(yīng)制備CH3OH的反應(yīng)機(jī)理如圖所示(帶*的表示吸附在催化劑表面)(1)研究表明，圖中過(guò)程ii的活化能小但實(shí)際反應(yīng)速率慢，是控速步驟，導(dǎo)致該步反應(yīng)速率小的原因可能是______(填字母)。A.H2O對(duì)該反應(yīng)有阻礙作用B.其他物種的存在削弱了同一吸附位上H的吸附C.溫度變化導(dǎo)致活化能增大D.溫度變化導(dǎo)致平衡常數(shù)減小AB(2)已知：圖中HCOO為甲酸物種，結(jié)構(gòu)是

，CH3O為甲氧基物種。從化學(xué)鍵視角圖中i與ii的過(guò)程可描述為_(kāi)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

CO2分子中一個(gè)碳碳雙鍵被打開(kāi)，其中的碳原子與氫氣分子中斷開(kāi)的氫原子結(jié)合形成HCOO被催化劑吸附，HCOO中碳氧雙鍵被打開(kāi)，碳原子與氧原子分別與氫原子結(jié)合，脫水形成CH3O被催化劑吸附4.(2021·江蘇卷)利用銅-鈰氧化物(xCuO·yCeO2，Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化過(guò)程中Cu、Ce元素的化合價(jià)均發(fā)生變化，可能機(jī)理如圖1所示。將n(CO)∶n(O2)∶n(H2)∶n(N2)＝1∶1∶49∶49的混合氣體以一定流速通過(guò)裝有xCuO·yCeO2催化劑的反應(yīng)器，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖2所示。(1)基態(tài)Ce原子的簡(jiǎn)化核外電子排布式為[Xe]4f15d16s2，圖1所示機(jī)理的步驟(i)中，元素Cu、Ce化合價(jià)發(fā)生的變化為_(kāi)_____________________________________。Cu由＋2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，Ce由＋4價(jià)變?yōu)椋?價(jià)

圖2

圖1(2)當(dāng)催化氧化溫度超過(guò)150℃時(shí)，催化劑的催化活性下降，可能原因是______________________________________________________?！窘馕觥?1)圖1所示機(jī)理的步驟(i)中，CO結(jié)合O轉(zhuǎn)化為CO2，結(jié)合Ce原子的核外電子排布式，可判斷銅的化合價(jià)由＋2變?yōu)椋?，鈰的化合價(jià)由＋4變?yōu)椋?。(2)由于高溫下，Cu(Ⅱ)或Cu(Ⅰ)可被H2還原為金屬Cu，故當(dāng)催化氧化溫度超過(guò)150℃時(shí)，催化劑的催化活性可能下降。溫度升高，Cu2＋(或Cu＋)被H2(或CO)還原為Cu叁練習(xí)1化學(xué)反應(yīng)速率及其理論A.增加C的量B.將容器的容積縮小一半C.保持容器容積不變，充入N2D.保持壓強(qiáng)不變，充入He【解析】C是固體，增加固體C的量，反應(yīng)速率不變，A錯(cuò)誤；將容器容積縮小一半，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，B正確；保持容器容積不變，充入N2，各組分濃度不變，反應(yīng)速率不變，C錯(cuò)誤；保持壓強(qiáng)不變，充入He，等效于減壓，反應(yīng)速率減慢，D錯(cuò)誤。B2.(2023·無(wú)錫太湖中學(xué))少量鐵粉與100mL0.01mol/L的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率太慢，為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的量，可以使用如下方法中的(

)①加H2O②加NaOH固體③滴入幾滴濃鹽酸④加CH3COONa固體⑤加NaCl溶液⑥滴入幾滴硫酸銅溶液⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用10mL0.1mol/L鹽酸A.⑤⑦⑧

B.③⑤⑧C.①⑥⑦

D.③⑦⑧D【解析】

加水，c(H＋)減小，反應(yīng)速率減慢，①不符合題意；加NaOH固體，c(H＋)減小，反應(yīng)速率減慢，②不符合題意；滴入幾滴濃鹽酸，c(H＋)增大，反應(yīng)速率加快，③符合題意；加CH3COONa固體，生成醋酸，c(H＋)減小，反應(yīng)速率減慢，④不符合題意；加NaCl溶液，c(H＋)減小，反應(yīng)速率減慢，⑤不符合題意；滴入幾滴CuSO4溶液，F(xiàn)e置換出Cu，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，但Fe的量減少，導(dǎo)致生成H2的量減少，⑥不符合題意；升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))，反應(yīng)速率加快，⑦符合題意；改用10mL0.1mol/L鹽酸，c(H＋)增大，反應(yīng)速率加快，⑧符合題意。故選D。3.(2023·徐州調(diào)研)含有少量I－的溶液中，H2O2的分解機(jī)理如下：①H2O2＋I(xiàn)－===H2O＋I(xiàn)O－(慢)，②H2O2＋I(xiàn)O－===H2O＋O2＋I(xiàn)－(快)。對(duì)于含有少量I－的溶液中發(fā)生的反應(yīng)2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)

ΔH＝

－98kJ/mol。下列說(shuō)法正確的是(

)A.增大溶液中c(I－)，可提高H2O2的分解速率B.IO－也是該反應(yīng)的催化劑C.反應(yīng)①和反應(yīng)②的活化能之和等于98kJ/molD.升高溫度和使用催化劑均能提高H2O2分解的平衡轉(zhuǎn)化率A【解析】

增大溶液中c(I－)，反應(yīng)①的速率加快，反應(yīng)①的速率決定總反應(yīng)速率，故可提高H2O2的分解速率，A正確；I－是該反應(yīng)的催化劑，IO－是中間產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；反應(yīng)①和反應(yīng)②的活化能之和不等于98kJ/mol，C錯(cuò)誤；催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，使用催化劑不能提高H2O2分解的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯(cuò)誤。A.合成氨反應(yīng)的ΔS＝－200J/(K·mol)，在較低溫度下不能自發(fā)進(jìn)行B.氮?dú)夂蜌錃獾姆磻?yīng)活化能很大，需要外界提供能量才可能發(fā)生反應(yīng)C.恒溫恒容密閉容器中充入1molN2和3molH2，充分反應(yīng)后放出熱量小于

92.4kJD.溫度升高，反應(yīng)物的活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大A5.(2024·揚(yáng)州中學(xué))一種合金催化劑M催化BH3NH3水解釋氫的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)A.總反應(yīng)ΔS>0B.加入NaOH可制得更純的H2C.若反應(yīng)中生成2gH2，轉(zhuǎn)移電子2molD.若將H2O換成D2O則可釋放出HDB6.(2024·南通三模)NaOH活化過(guò)的Pt/TiO2催化劑對(duì)甲醛氧化為CO2具有較好的催化效果，有學(xué)者提出該催化反應(yīng)的機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)DA.步驟Ⅰ中存在非極性鍵的斷裂B.步驟Ⅰ可理解為HCHO中帶部分負(fù)電荷的O與催化劑表面的—OH發(fā)生作用D.該催化劑對(duì)苯的催化氧化效果優(yōu)于對(duì)HCHO的催化氧化效果7.(2023·連云港一調(diào))光催化還原法實(shí)現(xiàn)CO2甲烷化可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示，該過(guò)程可描述為光照條件下，催化劑TiO2的價(jià)帶(VB)中的電子激發(fā)至導(dǎo)帶(CB)中，價(jià)帶中形成電子空穴(h＋)，______________________________________________________________________________。H＋作用下CO2在導(dǎo)帶上得到電子生成CH4，H2O在價(jià)帶上失去電子生成O2和H＋8.一種還原酸性廢水中Cr(Ⅵ)的方法是加入鐵屑。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在不改變鐵屑總量的情況下，加入一定量的煙道灰(一種細(xì)小的炭粒)，鉻(Ⅵ)還原速率加快。加入煙道灰后鉻(Ⅵ)還原速率加快的原因是___________________________________________________________________________。在酸性廢水中，鐵屑和煙道灰形成原電池，加快反應(yīng)速率9.(2023·如東期中)“肼合成酶”以其中的Fe2＋配合物為催化中心，可將NH2OH與NH3轉(zhuǎn)化為肼，其反應(yīng)歷程如圖所示。(1)上圖所示的反應(yīng)步驟Ⅱ、Ⅳ中Fe元素化合價(jià)的變化可分別描述為_(kāi)__________________________________________________________________。(2)將NH2OH替換為ND2OD，反應(yīng)所得產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)________________?！窘馕觥?2)由反應(yīng)歷程可知，生成的H2N—NH2有2個(gè)氫原子來(lái)源于NH3，另外2個(gè)氫原子來(lái)自NH2OH，生成的H2O中有一個(gè)氫原子來(lái)源于NH3，另外一個(gè)氫原子來(lái)自NH2OH，將NH2OH替換為ND2OD，所得產(chǎn)物的化學(xué)式為ND2NH2、HDO。步驟Ⅱ中Fe由＋2價(jià)變成＋3價(jià)，步驟Ⅳ中Fe由＋3價(jià)變成＋2價(jià)ND2NH2、HDO10.(2023·蘇州期初)金屬錳分解水原位還原CO2產(chǎn)生甲酸是CO2有機(jī)資源轉(zhuǎn)化新途徑。錳與水反應(yīng)生成MnO與活性氫原子，MnO結(jié)合活性氫原子形成中間體Q；HCO吸附到具有催化活性中間體Q后被活化產(chǎn)生甲酸的部分機(jī)理如圖所示。(1)從電負(fù)性角度描述中間體Q與HCO生成HCOO－的過(guò)程：________________________________________________________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)中將錳粉、碳酸氫鈉和去離子水添加到反應(yīng)器中，反應(yīng)一段時(shí)間后產(chǎn)生甲酸的速率迅速上升的原因可能是___________________________________________________。中間體Q中與Mn單鍵斷裂生成HCOO－錳與水反應(yīng)生成MnO是CO2生成甲酸反應(yīng)的催化劑11.(2023·前黃中學(xué))硼氫化鈉(NaBH4)是一種高效儲(chǔ)氫材料，25℃時(shí)NaBH4在摻雜了MoO3的納米Co2B合金催化劑表面活性位點(diǎn)水解制氫的機(jī)理如圖1所示：(1)寫(xiě)出NaBH4與水反應(yīng)生成NaBO2和H2的離子方程式：_______________________________________；并分析摻雜MoO3能提高制H2效率的原因_______________________________________________________。吸附水分子，并促進(jìn)水分子電離生成H＋(2)已知25℃時(shí)NaBO2和NaBH4在水中的溶解度分別為28g和55g，NaBH4濃度對(duì)制H2速率影響如圖2所示，NaBH4制H2的最佳濃度為10%，試分析濃度過(guò)低或過(guò)高反應(yīng)速率變慢的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖2

NaBH4含量對(duì)催化劑性能的影響(25℃)

NaBH4含量較低時(shí)，催化劑表面活性位點(diǎn)未被充分利用，催化劑性能未充分發(fā)揮；NaBH4含量較高時(shí)，水解反應(yīng)產(chǎn)物NaBO2易吸附于催化劑12.(2023·前黃中學(xué))(1)鐵粉可用于處理水中污染物。鐵粉的氧化物層可以導(dǎo)電。利用納米級(jí)的鐵粉可以有效處理廢水中的Cu2＋和Zn2＋，去除機(jī)理如圖甲所示。納米級(jí)的鐵粉去除污水中Cu2＋和Zn2＋機(jī)理不同，請(qǐng)解釋原因并簡(jiǎn)述兩者的區(qū)別：

____________________________________________________________________________________________________________；由圖乙可知，當(dāng)pH<3時(shí)，隨pH減小，

Cu2＋和Zn2＋去除率減小的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。Fe的金屬活動(dòng)性小于Zn而大于Cu，Cu(Ⅱ)吸附后被Fe還原為Cu而除去；Zn(Ⅱ)吸附后水解生成Zn(OH)2而沉降c(H＋)增大，抑制Zn2＋水解，Zn(OH)2生成量減小，去除率降低；H＋在納米級(jí)鐵粉表面得電子增多，被還原的Cu2＋減少，Cu2＋去除率降低甲

乙(2)“納米零價(jià)鐵-H2O2”體系可將煙氣中難溶的NO氧化為可溶的NO：在一定溫度下，將H2O2溶液和HCl溶液霧化后與煙氣按一定比例混合，以一定流速通過(guò)裝有納米零價(jià)鐵的反應(yīng)裝置，可將煙氣中的NO氧化。丙

?、貴e2＋催化H2O2分解產(chǎn)生HO·，HO·將NO氧化為NO的機(jī)理如圖丙所示，Y的化學(xué)式為_(kāi)_____________________。②NO與H2O2反應(yīng)生成HNO3的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________。③納米零價(jià)鐵的作用是________________________________________。④NO脫除率隨溫度的變化如圖丁所示。溫度高于120℃時(shí)，NO脫除率隨溫度升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因是____________________________________________________________________?！窘馕觥?2)①

由圖可知，H2O2＋Y―→HO2·＋X＋H＋，反應(yīng)中O元素化合價(jià)升高，則Y中鐵元素化合價(jià)降低，Y的化學(xué)式為FeCl3或Fe3＋。③

鐵與HCl溶液產(chǎn)生催化劑Fe2＋。Fe3＋或FeCl32NO＋3H2O2===2HNO3＋2H2O與HCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe2＋H2O2的分解速率隨溫度升高而加快，H2O2濃度減小，NO脫除率降低肆練習(xí)2化學(xué)反應(yīng)速率與能量圖1.(2023·常州調(diào)研)我國(guó)科研人員研究發(fā)現(xiàn)合成氨的反應(yīng)歷程有多種，其中有一種反應(yīng)歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*表示)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.N2生成NH3是通過(guò)多步氧化反應(yīng)生成的B.過(guò)程Ⅰ和Ⅲ中能量的變化相同C.對(duì)于N2(g)→*N2(g)，適當(dāng)提高N2分壓，可以加快反應(yīng)速率，提高N2(g)轉(zhuǎn)化率D.若有大量氨分子吸附在催化劑表面，將降低化學(xué)反應(yīng)速率D【解析】

由圖可知，N2生成NH3的過(guò)程：N2→N===NH→HN===NH→HNNH2

→H2NNH2→NH3，氮元素化合價(jià)逐漸降低，是發(fā)生多步還原反應(yīng)生成的，A錯(cuò)誤；過(guò)程Ⅰ是斷裂氮氮三鍵中的一個(gè)鍵，而過(guò)程Ⅲ是斷裂氮氮雙鍵中的一個(gè)鍵，所需能量不同，B錯(cuò)誤；N2(g)→*N2(g)，提高N2分壓可以加快反應(yīng)速率，但不能提高N2(g)轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；NH3及時(shí)脫附可留下催化活性位，D正確。2.(2023·無(wú)錫期末)反應(yīng)物(X)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(Y)時(shí)的能量變化與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如圖曲線①所示，在反應(yīng)中僅改變一種外界條件，可得到如圖曲線②。下列說(shuō)法正確的是(

)A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.X·M為反應(yīng)所加的催化劑C.改變?cè)摋l件后，降低了反應(yīng)的焓變D.該條件的改變?cè)龃罅藛挝惑w積內(nèi)活

化分子百分?jǐn)?shù)【解析】X的能量高于Y，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；M為反應(yīng)所加的催化劑，X·M為中間產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；改變條件后，降低了反應(yīng)的活化能，ΔH不變，C錯(cuò)誤；使用催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，D正確。D3.(2023·南通期末)我國(guó)最新報(bào)道的氨催化合成反應(yīng)的機(jī)理如圖所示(*代表微粒吸附在催化劑表面)。下列說(shuō)法正確的是(

)B.催化劑吸附N2(g)和H2(g)會(huì)吸收能量C.在轉(zhuǎn)化過(guò)程中有非極性鍵的斷裂和形成D.使用該催化劑，降低了合成氨反應(yīng)的活化能，提高了合成氨的平衡轉(zhuǎn)化率A4.(2023·無(wú)錫一中)二維銻片(Sb)是一種新型的CO2電化學(xué)還原催化劑。酸性條件下，人工固碳裝置中的CO2氣體在二維銻片表面發(fā)生三種催化競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，其反應(yīng)歷程如下圖所示(*表示吸附態(tài)中間體)。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.三種催化競(jìng)爭(zhēng)的總反應(yīng)