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1、第7章L CHEMISTRY 化学反应速率与化学平衡第1讲化学反应速率双基过关 夯实必备知识课 程 标 准知 识 建 构1 .知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.能进行化学反应速率的简单计算，能通过实验探究分析不同组分浓度对化学反应速率的影响，能用一定理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。1速率公式1 1内.1叵 版H 眩29T影响U巾H兼件控制1 /率关系1 外M|一 化学反应速率1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减
2、少量或生成物浓度的增加量来表示。2.数学表达式及单位0=野，单位为 mol-L-s 1 aK mol-L min 3.化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应：加 A(g)十 B(g)=pC(g)+qD(g),当单位相同时，用不同反应物或生成物表示的化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即 0(A)：0(B)：0(C):v(D)=m n：p：c/o【特别提醒】(1)一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。(2)由。=由计算得到的是一段时间内的平均速率，用不同物质表示时，其数值可能不同，但意义相同。【诊断1】判断下列说法是否正确，正 确 的 打 错 误 的 打X。(1)化
3、学反应速率为0.5 m o l-L I s是 指1 s时某物质的浓度为0.5 m o l-L()(2)对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显()(3)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成 物 浓 度 的 增 加()(4)甲、乙两容器中分别充入2 m o l N O 2和4 m o l N O 2,5分钟后两者各反应掉N O2 1 m o l和2 m o l,则说明乙中反应速率大()(5)对于反应 4 N H3(g)+5 O2(g)=4 N O(g)+6 H2O(1),o(N O)与 0(。2)的关系为4V(NO)=5V(O2)()(6)对于 2 s o
4、 2(g)+C h(g)2 s o 3(g),u(S O2)=1 m o l/(L-s)与 P(02)=0.5m o l/(L.s)表示的反应前者快()(7)在相同的时间间隔内反应速率快的反应生成的生成物的物质的量也多()答 案(1)X (2)X (3)X (4)X (5)X (6)X (7)X二 影响化学反应速率的因素1 .内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、A l与稀盐酸反应的速率大小关系为M g A l。2 .外因增大反应物浓度,反应速率也反之减小厂 对 于 有 气 体 参 加 的 反 应，增大压强，反应速率色!1尸 埴 大，反之减小升高温度，反应速率增大,反之减小小、使用
5、合适催化剂.能增大化学反应速率,且叱 詈 厂 正、逆反应速率增大程度蛔反应物间的接触面积、光辐射、放射线辐射.更 蚂 超 声 波 等3 .有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：反应过程图中：E i为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能，E3为使用催化剂时的活化能,反 应 热 为1二及。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系【特 别 提 醒】(1)固体或纯液体物质量的改变，不影响化学反应速率。(2)稀有气体对有气体参与的反应速率的影响恒温恒压:“不变，V 变大，c|U：_减_ _小_ _ _._速_
6、_率_ _ _减_ _小_ J；恒温恒容C=2：n、V 均不变，c 不变,:速率不变【诊 断2】判断下列说法是否正确，正 确 的 打 错 误 的 打X。(1)增大反应物的量，反应速率一定增大()(2)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆 反 应 的 速 率 都 增 大()(3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大()(4)催化剂都不参加化学反应()(5)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大()答 案(1)X(2)V(3)X(4)X(5)V重 难 突 破 培 育 关 黄 能 力考点一化学反应速率的计算与比较【典例1】(2020.浙江宁波十校模拟)某温度下，在容积为2 L 的密
7、闭容器中投入一定量的 A、B 发生反应 3A(g)+AB(g)cC(g)H=-QkJ-mo(Q0),12 s 时反应达到平衡，生成C 的物质的量为0.8 m o l,反应过程中A、B 的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()Lo与假彩翔名烬落A.前 12 s 内,A 的平均反应速率为0.025 mol-L-s-1B.12 s 后，A 的消耗速率等于B 的生成速率C.化学计量数之比b：c=l：2D.12 s 内，A 和 B 反应放出的热量为0.2。kJ答 案 C解析 分析图像可知，12s内A 的浓度变化为(0.80.2)mol-L-i=0.6molL),反应速率。(A)=0,
8、6暝!|=oo5 mol-L 2,A 项错误；分析图像，,一、L、八 I.0.2 mol-L 1 112 s 内 B 的浓度变化为(0.50.3)molL=0.2 mobL-1,o(B)=-=前J L N 5 U Umol-L-1-s-1,速率之比等于化学计量数之比，3：6=0.05：表,则 6=1,3：c=0.80.05：条，则c=2,A、B 的化学计量数不同，12s后达到平衡状态，A 的消耗速率不等于B 的生成速率，B 项错误，C 项正确；消耗3 mol A 放热Q kJ,12 s内消耗A 的物质的量为0.6 mol-L X2 L=1.2 m o l,消耗1.2 mol A 放出的热量为0
9、.4QkJ,D 项错误。【对点练1(化学反应速率的计算)NH3和纯净的0 2在一定条件下发生反应：4NH3(g)+302(g)2N2(g)+6H2O(g),现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2A m in后，测得生成的FhCXg)占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()A.(N2)=0.125 mol-L min 1B.U(H2O)=0.375 mol-L min-1C.p(02)=0.225 mol L_1min-1D.y(NHs)=0.250 mol-L-min 1答 案C解析 设4 m in时，生成6x mol H2O
10、(g)4NH3(g)+3()2(g)-2N2(g)+6H,()(g)(总)起始/mol 4 3007变化/mol 4r2.z-4 min/mol 4-4r 3-3J,2.r7+x据题意，有 不=0 4解得：x=0.5,则4 m in内H2O的变化浓度为c(H2O)=3 m。1=.5 mol-L-1,o(H2O)=1 L-0 375 mol-L-1-min-1,再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为 v(N2)=0.125 mol L-min-1,v(NH3)=0.250 mol-L-min-1,0(02)=0.187 5mol-L min【对点练2(
11、化学反应速率的比较)在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2(g)+3H2(g)嚏 溯 压2NH3(g)。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是()A.0(H2)=O.O1 molL-,-s_ 1B.O(N2)=0.3 mol-L min-1C.矶NH3)=0.15 mol-L-1-min-1D.I?(H2)=0.3 mol-L-min 1答 案B解析 在速率单位相同时，把速率除以其相应物质的化学计量数，数值大者反应速率快。A 项，。3 2)=0.01 molL 1 s=0.6 mol-L-min,v(H2)=0.2 mol-L-min；B 项，v(N2)=0.3
12、mol-L-min；C 项，v(NHa)=0.075 mol-L 1-min；D项，1y(H2)=0.1 mol L-1-min-1o由此可知，B项中表示的反应速率最快。【对点练3(用其他物理量表示的化学反应速率)工业制硫酸的过程中，S02(g)转化为S03(g)是关键的一步，550 C时，在1 L的恒温容器中，反应过程中部分数据见下表：若在起始时总压为po k P a,反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压=总压义气态物质的物质的量分数，则10 m in内SCh(g)的反应速率反应时间/minSO2(g)/moIO2(g)/molSO3(g)/mol042051.5102151
13、V(S02)=_ kPa-min-1。答案包30解析列出“三段式”2s02(g)+02(g)2sO3(g)初始/mol420转化/mol21210 min/mol212气体总压之比等于气体物质的量之比，所以10 m in时体系总压pio min满足po kPa 6 molp 10 m in-5 mor5 2 5 2 1即 0Omin=O kPa,p 初 式SO2)=砂0 kPa,/?IOmin(S02)=poX=po k P a,故 o(SC)2)=(铲)kPa-po kPa)+10 m in=豕 产)kPa-min 0归纳总结(1)“三段式”法计算化学反应速率写出反应的化学方程式。找出各物质
14、的起始量、转化量、某时刻量。根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA(g)+B(g)pC(g)起始浓度/molLabc转化浓度/moLL 1Xnxm匹m某时刻浓度/moLLT,nxhmc+良mYpx则 0(A)-/0(B)-nvM(2)化学反应速率的比较方法换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。比值法：在速率单位相同时，把速率除以相应物质的化学计量数，数值大者反应速率大。考点二化学反应速率的影响因素的分析及应用【典 例 2】下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是()选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应NaKB4 mLO.Ol mol-L 1KMnCU溶液分别和不同
15、浓度的2mL H2 c 2。4(草酸)溶液反应0.1 mol-L的H2c2。4溶液0.2 mol-L-1的H2c2。4溶液C5 mL 0.1 mol-L-1Na2s2O3溶液和5mL 0.1 mol-L 1H2s04溶液反应热水冷水D5 mL4%的过氧化氢溶液分解放出无 MnCh粉末加 MnO2粉末0 211时间A/时间B时间C时间D答 案 C解析 由于K 比N a活泼，故大小相同的金属K 和N a与水反应，K 的反应速率更快，又由于Na、K 与H 2 O反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量的热，反应速率逐渐加快，A 项不正确；由于起始时乙中H2c2。4浓度大，故其反应速率比甲中快，B
16、项不正确；由于甲反应是在热水中进行的，温度高，故甲的反应速率大于乙，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C 项正确；MnCh在H 2 O 2的分解过程中起催化作用，故乙的反应速率大于甲，D 项不正确。【对点练4】(影响化学反应速率的因素)(2020.吉安市五校联考)03在水中易分解，一定条件下，。3的浓度减少一半所需的时间如下表所示。据表中的递变规律，推测03分别在条件40、pH=3.0,10、pH=4.0,30、pH=7.0下，分解速率依次增大的顺序为()/min pHT/(3.04.05.06.0203012311695830158108481550312615
17、7A.B.C.D.答 案 C解析 由表中数据可知，温度越高反应速率越快，pH 越大反应速率越快，所以40、pH=3.0时，所需时间在31158 min之间；10、pH=4.0时,所需时间231 min；30、pH=7.0时，所需时间V 15m in,则分解速率依次增大的顺序为、。故答案选C。【对点练5】(外界条件对正逆反应速率的影响)某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)A/0o下列叙述正确的是（)A.向容器中充入氮气，反应速率不变B.加入少量W,逆反应速率增大C.升高温度，正、逆反应速率均增大D.将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数
18、，有效碰撞次数增大答 案 AC解 析 向恒容容器中充入氨气，各反应组分的浓度不变，反应速率不变，A项正确；W 为固体，加入少量W,反应速率不变，B 项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C 项正确；将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数，但活化分子百分数不变，因为有效碰撞还与碰撞的角度有关,D 项错误。【对点练6（影响化学反应速率因素的原因分析X2020.湖北荆州市高三质检）如图，这种具有不同能量的分子百分数和能量的对应关系图，叫做一定温度下分子能量分布曲线图。图中E 表示分子平均能量，区是活化分子具有的最低能量。下列说法不正确的是（）然金疝余 E E能量一定温度下的分子
19、能量分布曲线A.图中区与E 之差表示活化能B.升高温度，图中阴影部分面积会增大C.使用合适的催化剂，E 不变，艮变小D.能量大于区的分子间发生的碰撞一定是有效碰撞答 案 D解 析 E 表示分子的平均能量，区是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于区的分子可能产生有效碰撞，活化分子具有的最低能量区与分子的平均能量E 之差叫活化能，A 正确；当温度升高时，使活化分子百分数增大，阴影部分面积会增大，B 正确；催化剂使活化能降低，加快反应速率，使用合适的催化剂,E不变,反变小，C 正确；E 表示分子的平均能量，及是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于区的分子可能产生有效碰撞，D错误。-易错警示-(1
20、)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。(2)升高温度，正反应速率和逆反应速率都增大，但增大的程度不同；降低温度，正反应速率和逆反应速率都减小，但减小的程度不同。考点三控制变量研究影响化学反应速率的因素【典例 3】已知：2 K M n O 4 +5 H 2 c2 O 4 +3 H 2 s o 4=2 M n S O 4 +K 2 s。4+1 0 C O2 f+8 H 2 O 0某化学小组欲探究H 2 c2。4溶液和酸性K M n C U溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)
21、：编号0.0 1 m o l-L-1酸性K M n O4溶液体积/m L0.1 m o l-L-1H 2 c2 O 4 溶液体积/m L水的体积/m L反应温度/反应时间/m i nI2202 02.1I IV1212 05.5I I IV2205 00.5下列说法不正确的是()A.V i =l,V 2=2B.设计实验i、m的目的是探究温度对反应速率的影响c.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束D.实验I I I中用酸性K M n 0 4溶液的浓度变化表示的反应速率”K M n 0 4)=0.0 1 m o l-L m i n 1答 案C解析 A项，实验I和实验H反应温度相同，实验I
22、I中加入了 1 mL水，根据控制变量的原则，溶液总体积应保持不变，因而0=1,类比分析可得於=2,A正确；B项，实验I、I I I的温度不同，其他条件相同，因而可知设计实验I、I I I的目的是探究温度对反应速率的影响，B正确；C项，酸性K M n C M溶液呈紫红色，由表中数据可知，草酸溶液过量，K M n C U 可反应完全，因而可以用颜色变化来判断反应终点，即实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色刚好褪去时结八一 一 “，一一，0.0 1 m o l-L 1X 2 m L束，C错误；D项，根据实验H I 中有关数据可知，A c(K M n O 4)=-而江-A c(K M n O 4)0.
23、0 0 5 m o l-L _1=0.0 0 5 m o l-L ,o(KMnC)4)=T T Z：-=0.0 1 m o l-L m i n ,7 Z 0.5 m i nD正确。-名师 点 拨-控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略(1)确定变量：理清影响实验探究结果的所有因素。(2)定多变一：在探究时，先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。【对点练
24、7】(控制变量的应用X 2 0 2 0.天津第一中学月考)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Z n 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。请完成此实验设计，其中：Vl=,丫 6 =，V9 =答案 3 0 1 0 1 7.5混合溶液ABcDEF4 m o l-L-1 H 2 s C W m L3 0ViV2V3W%饱 和 C u SC U溶液/m L00.52.55V62 0H2O/m LV1VsV9Vi o1 00解析 若研究C u SC U的量对H 2 生成速率的影响，则实验中除C u
25、SC U的量不同之外，其他物质的量均相同，则 Vl =V2=V3=V4=V5 =3 0,最终溶液总体积相同。由实验F可知，溶液的总体积均为5 0 mL,则 必=1 0,V9=1 7.5O【对点练8】(控制变量的实验设计)碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用 0.20 mol/LKI、0.4%淀粉溶液、0.20 mol/L K2s2。8、0.010 mol/L Na2s2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：5201+2r=2501+12(慢)b+2S 2OM=2+S4。1(快)(1)向KI、N a 2 s 2。3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K 2 s 2。8溶液，当溶液中的
26、N a 2 s 2。3耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S20t与S2。，初始的物质的量需满足的关系为：t t(S2OF)：(S2 O r)。(2)如果实验中不使用Na2s2。3溶液，可能存在的不足是 o(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表:表 中 Vi=m L,理由是；V2=m L,理由是实验序号试剂体积V/mL显色时间t/sK2S2O8溶液KI溶液水Na2s2O3溶液淀粉溶液101004126.851054154.02.510V i41108.210554153.857.57.54V2显色时间力大约是 o(4)根据表中数据可以得出的结论是答
27、案(1)0.5(2)显色时间太短，不易测量(3)7.5 保证每次实验溶液总体积相等1保证淀粉溶液的用量相同72.0 s(54.0 s-72.0 s)(4)反应速率与反应物浓度成正比关系(反应物浓度越大，反应速率越大)解 析(1)由题意可知，向 KI、Na2s2。3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K 2 s2。8溶液，先发生反应S 2 O 1 +2 r=2 S O U+l 2（慢），后发生反应I2+2 S 2。/=2+S 4 OT（快），当溶液中的N a2 s2。3耗尽后，碘才能与淀粉反应使溶液颜色由无色变为蓝色，根据方程式S 2 O1+2=2 S OK+l 2可知，生 成1 m o l 12需1
28、m o l S2Os ,根据I 2+2 S 2 O4 =21+S40r可知，12与S 2 O 3的物质的量的关系为1 ：2,即 1 m o l 1 2 需 2 m o l S 2 OM,恰好反应时（S zOM）（S 2 O歹）=1 ：2,为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，则S 2 0 r应少量,所以n（s2o r）:（S 2 O博）1 ：2 o（2）如果实验中不使用N a2 s2。3溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。（3）该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，实验与实验对照，溶液体积均是2 5 m L,为确保溶液体积不变，所 以U=7.5 m L,理由是保证每次实验溶液总体积相
29、等。V2=l m L,理由是保证淀粉溶液的用量相同。对比几组实验数 据,显色时间力大约是7 2.0 s。（4）根据表中数据可以得出的结论是，反应速率与反应物浓度成正比关系，即反应物浓度越大，反应速率越大。微专题24高考热点催化剂与反应机理次k堪进催化剂和活化能1 .催化剂（1）催化剂的概念及作用原理催化剂是一种改变反应速率但不改变反应平衡状态的物质。在有的反应中催化剂参与化学反应，其作用是降低该反应发生所需要的活化能，可以把一个较难发生的反应变成几个较容易发生的化学反应。（2）催化剂的特点和影响因素催化剂具有高度的选择性（或专一性）。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，例如二氧化锦在氯
30、酸钾受热分解中起催化作用，加快化学反应速率，但对其他的化学反应就不一定有催化作用。某些化学反应并非只有唯一的催化剂，例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧化铜等。绝大多数催化剂都有其活性温度范围，温度过高或过低，催化活性都会降低。2 .活化能（1）活化能的概念活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。从过渡态理论的角度，活化能也可以看成过渡态分子与反应物分子的能量差值。(2)活化能与”的关系正、逆反应活化能的差值就是反应的焰变，可表示为=后正一E逆。(3)活化能与化学反应速率的关系活化能越大，化学反应速率越小。3.催化剂与活化能、的关系催化剂能改变反应的活
31、化能，但 不 能 改 变 反 应 的o案例精析【典例1】(2 02 0.山东学业水平等级考试)1,3-丁二烯与H B r发生加成反应分.CH.两步：第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子(CHH=CH,)；第二步Br一进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 和4 0 时，1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为7 0：3 0和15 ：85。下列 说 法 正 确 的 是()反应进程A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定B.与0 C相比，4 0 时1,3-丁二烯的转化率增大C.从0 C升至4 0,1,2-加成正反应速率增大，1,4-加成正反应
32、速率减小D.从0 C升至4 0 C,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度答 案A D解析 结合图像可知，1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低，即1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定，A项正确；结合题图和题中信息只能判断不同温度下1,3-丁二烯发生1,2-加成反应和1,4-加成反应的倾向，不能判断1,3-丁二烯的转化率，B项错误；温度升高，1,2-加成反应和1,4-加成反应的正反应速率均加快，C 项错误；由0 C 升温至40 时，1,3-丁二烯发生的反应由以1,2-加成为主变为以1,4-加成为主，即 1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，
33、D 项正确。【典例 2】（2018全国卷 I）对于反应 2N2O5（g）-4 N O 2（g）+Ch（g）,R.A.Ogg提出如下反应历程：第 一 步 N2O5 NO2+NO3快速平衡第二步 NO2+NO3 NO+NO2+O2 慢反应第 三 步 NO+NO3*2NO 2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是（填字母）。A.0（第一步的逆反应）。（第二步反应）B.反应的中间产物只有N03C.第二步中N02与N03的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案 AC解析 快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，A 项正
34、确；反应的中间产物除N03外还有 NO,B 项错误；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C 项正确；第三步反应快，说明反应的活化能较低，D 项错误。专题精练.1.（2021广东惠州高三第一次调研）自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图：下列叙述正确的是（）A.N2 NH3,NH3 N0均属于氮的固定B.催化剂a 作用下氮原子发生了还原反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量答 案BD解 析 氮的固定是指把空气中的氮气转化为氮的化合物的过程，
35、N H 3-N O不属于氮的固定，A项错误；催化剂a作用下，N元素的化合价降低，发生还原反应，B项正确；催化剂a的表面只发生N2和H2中非极性键的断裂，没有极性键的断裂，C项错误；催化剂可以缩短反应时间，提高单位时间内生成物的产量，D项正确。2.(20 2。安徽合肥市二质检)研究表明N2O与C O在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是()Fe+NqfFeO+NjFeCl+CoFJW gOz反应历程A.反应中Fe+是催化剂，FeO+是中间产物B.总反应速率由反应的速率决定C.升高温度，总反应的平衡常数K减小D.当有14 g N2生成时，转移1 mole-答 案
36、B解析 由图可知，Fe+先转化为FeO+,FeO+后续又转化为Fe+,反应前后Fe+未发生变化，因此Fe+是催化剂，FeCT是中间产物，A不符合题意；由图可知，反应的能垒高于反应，因此反应的速率较慢，总反应速率由反应的速率决定，B符合题意；由图可知，反应物的总能量高于生成物总能量，该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的平衡常数K减小，C不符4合题意；由图可知，总反应方程式为：N2O+CO CO2+N2,N元素化合价从+1价降低至。价，当有14gN2生成时，即生成0.5m olN2,转移电子的物质的量为0.5 m olX2=l mol,D不符合题意。3.已知反应 2NO(g)+2
37、H2(g)N2(g)+2H2O(g)”=-752kJ-mo 的反应机理如下:2N0(g)N2O2(g)(快)N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H 2O(g)(慢)N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)下列有关说法错误的是()A.的逆反应速率小于的正反应速率B.中N2O2与H2的碰撞仅部分有效C.N2O2和N20是该反应的催化剂D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大答 案AC解析 为快反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较小，反应更容易发生；为慢反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较大，中正反应的活化能大于中逆反应的活化能，因此的逆反应速率大于的正反应速率
38、，A项错误；反应为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，气体分子发生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B项正确；反应过程中N2O2和N 20是中间产物，不是催化剂，C项错误；总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D项正确。4.(202。重庆市二诊)我国有较多的科研人员在研究甲醛的氧化，有人提出()_11_HCHO(H C H)与0 2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了 HAP的部分结构)。(HQ)J，Ca O (CO.,).3_ c9-o O(HAP)o H下列说法正确的是()A.该反应的氧化产物
39、是CO2B.HCHO在反应过程中有C=O键发生断裂C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自02D.HAP能提高HCHO与02应的活化能，但不改变反应路径答 案 A解析 由题干信息，HCHO与 0 2 在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、EhO,HCH0中的C 从 0 价升高至+4 价，作还原剂，则对应生成的C02为氧化产物，A 选项正确；根据图示，整个反应过程中，HCHO在反应过程中有CH 键的断裂和C-0 键的形成，B 选项错误；由图示可知，C02分子中氧原子一部分来自02,一部分还来自HCHO,C 选项错误；HAP在反应中作催化剂，可降低HCHO与02应的活化能，D 选错误
40、。5.（2020.湖北宜昌市高三联考）我国科研人员研究了在CuZnO-ZrCh催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示（H2-*H+*H,带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态）。下列说法错误的是（）A.第步中CO2和 H2分子中都有化学键断裂B.水在整个历程中可以循环使用，整个过程不消耗水也不产生水C.第步的反应式为：*H3co+氏 0-CH3OH+*HOD.第步反应是一个放热过程答 案 B解析 A.第步反应中CO2和H2反应产生*H 和*HCOO,可见两种分子中都有化学键断裂，A 正确；B.根据图示可知：在第步反应中有水参加反应，第步反应中有水生成，所以水在
41、整个历程中可以循环使用，但是整个过程中总反应为CO2+3H2-CH3OH+H2O,整个过程中产生水，B 错误；C.在反应历程中，第步中需要水，*H 3co与H2O反应生成CH30H和*H O,反应方程式为：*H3co+H20-CH?0H+*H0,C 正确；D.第步反应是*H+*H O=H 2O,形成化学键释放能量，可见第步反应是一个放热过程，D 正确。微专题2 5 利用断点突破化学反应速率图像知识进阶1.当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，根 据 出 现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:t时刻改变的条件
42、是使用了催化剂或可能增大压强（仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应）。2.常 见 含“断点”的速率变化图像分析他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是（。力：,=V逆；力时改变条件，/2时重新建立平衡X）B.增大压强D.加入合适催化剂答 案C解析 分析时要注意改变条件瞬间。正、。企的变化。增 大02的浓度，。五 增大，。速瞬间不变，A正确；增大压强，。正、。建都增大，。正增大的倍数大于。速,B正确；升高温度，0正、0速 都瞬间增大，C错误；加入合适催化剂，。正、。建 同时同倍数增大，D正确。(-名师点拨-。一/图 像中无“断点”，曲线 是“渐
43、变”的，即逐渐升高或降低，则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”，表示改变的条件是“增强”，反之，改变的条件是“减弱”,如工业合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A/7 苏 正，平衡逆向移动，故改变的条件是增大NH3的浓度。专题精练 一1.对于反应：X(g)+Y(g)2Z(g)”()的反应，某一时刻改变外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是()A.A时刻，增大了 X的浓度B.九时刻，升高了体系温度C.力时刻，降低了体系温度D.九时刻，使用了合适催化剂答 案D解 析 由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高(或降
44、低)体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B、C错误；使用合适催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。2.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+A-B(g)2C(g),达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是()0*20 3()44)54/min 3()40 54/min甲 乙A.3040 min间该反应使用了合适催化剂B.化学方程式中的尤=1,正反应为吸热反应C.30 min时降低温度，40 min时升高温度D.前 8 min A 的平均反应速率为0.08 mol-L-mi
45、n 1答 案 D解析 A 项，若使用合适催化剂，则化学反应速率加快，故错误；由甲图像可知，A、B 的浓度变化相同，故 A、B 的化学计量数相同，都为1；由乙图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C 错误；前8minA的 平 均 反 应 速 率 为 36)mol L_=。8 1,D 正确。o rnin3.在一密闭容器中发生反应N2+3H2 2NH3 A H TiB.a 点的反应速率小于c 点的反应速率C.a 点的正反应速率大于b 点的逆反应速率D.b 点时二聚体的浓度为0.45 mol-L 1答
46、案 CD解析 由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，力 72,A 项错误；影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等，a 点时温度较低，但环戊二烯浓度较大，c 点时温度较高，但环戊二烯浓度较小，故无法比较a 点和 c 点的反应速率大小，B 项错误；a 点和b 点温度相同，a 点时环戊二烯的浓度大于b 点时环戊二烯的浓度，即a 点的正反应速率大于b 点的正反应速率，因为b 点时反应未达到平衡，b 点的正反应速率大于逆反应速率，故a 点的正反应速率大于b 点的逆反应速率，C 项正确；b 点时，环戊二烯的浓度减小0.9 molL结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的看 可知二聚
47、体的浓度为0.4 5m o l-L 1,D项正确。3.（高考组合题）下列叙述不正确的是（）A.（2 0 1 8.全国卷I I I,1 0 A）用稀硫酸和锌粒制取H 2 时，力口几滴C u S C U溶液以加快反应速率B.（2 0 1 8 全国卷n,1 3 D 改编）向2支盛有5 mL不同浓度N a H S C h 溶液的试管中同时加入2 m L 5%H 2 O2 溶液，观察实验现象，不能达到探究浓度对反应速率的影响的目的C.（2 0 1 8 江苏，1 0 D）在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快D.（2 0 1 8 江苏，1 3 B）下图是室温下H 2 O2 催化分解放出氧气的反应
48、中C（H2O2）随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H 2 O2 分解速率逐渐减小I40 6 0 8(/S2().8 0必).4().2o()L二OEAOXH 卜IC案答解 析 可形成锌铜原电池，加快反应速率，A 正确；反应的离子方程式为H S 0 3 +H2O2=SO F+H+H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，B 正确；温度过高可能使酶（多数为蛋白质）变性，失去生理活性，C 错误；根据图像，随着时间的推移，&H 2O 2）变化趋于平缓，随着反应的进行H 2O 2分解速率逐渐减小，D正确。4.（20 20 浙江1 月选考）NO氧化反应：2N O（
49、g）+O 2（g）2N O 2（g）分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。I 2N O（g）N2O2（g）AH iI I N 2O 2（g）+O 2（g）-2N O 2（g）Af t决定NO氧 化 反 应 速 率 的 步 骤 是（填“I ”或“I I ”）。能量/ga.2NO(g)+O2(g /V 1-Y2NO,(g)反应过程答 案I I解 析 由图可知，E al E a2,活化能越小，反应越易于进行，即反应I容易进行，所以决定NO氧化反应速率的步骤是H。5.(20 20.海南高考)作为一种绿色消毒剂，H 2 O 2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：H 2O 2*H 2O(1)+
50、O?(g)H=-9 8 kJ m o r1 K=2.8 8 X 1 O20向H 2O 2稀溶液中滴加数滴含M i?的溶液，即有气泡快速逸出，反应中M r?十 起 作用。某组实验数据如下：0 3 0 mi n H 2O 2反应的平均速率v=mol L mi n答案 催化剂I 0.0 1 5 mol-L mi n 1r/mi n01 0203 04 05 0c(H2O2)/mol L-10.7 00.4 90.3 50.250.170.1 2解析 向H 2O 2稀溶液中滴加数滴含MM+的溶液，即有气泡快速逸出，说明M i?*的加入加快双氧水的分解速率，但M i?+本身没有发生任何变化，故M n2+