專題03化學反應速率及影響因素活化能

專題03化學反應速率及影響因素、活化能01化學反應速率1．意義：化學反應速率是用來衡量化學反應過程進行快慢程度的物理量2．表示方法：通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示3．表達式：v＝eq\f(Δc,Δt)或v＝eq\f(Δn,V·Δt)式中：Δc為濃度的變化量，一般以mol·L－1為單位；Δt為時間，一般以s或min為單位(1)一般來說，化學反應不是等速進行的，因此某一時間內的反應速率實際上是這一段時間內的平均速率。(2)化學反應速率無論是用反應物還是生成物表示，其化學反應速率都為正值。(3)固體或純液體的濃度視為常數(shù)，Δc=0，因此不用固體或純液體表示化學反應速率。4．單位：mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)5．適用范圍：所有的化學反應(主要是氣體和溶液)【溫馨提醒】=1\*GB3①一般來說，隨著反應的逐漸進行，反應物濃度會逐漸減小，化學反應速率也會逐漸減慢。因此，化學反應速率通常是指某一段時間內的平均反應速率，而不是瞬時反應速率=2\*GB3②在同一化學反應中，選用不同物質表示化學反應速率，其數(shù)值可能相同也可能不相同，但表示的意義相同，即一種物質的化學反應速率就代表了整個化學反應的反應速率=3\*GB3③對于一個具體的化學反應，反應物和生成物的物質的量的變化是按化學方程式中化學計量數(shù)之比進行的，所以化學反應中各物質的反應速率之比等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比對于反應aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固體或純液體)：則：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d=4\*GB3④表示化學反應速率時，必須指明用哪種物質作標準，因為同一化學反應，用不同的物質表示的反應速率，其數(shù)值可能不同。如：化學反應N2＋3H22NH3，用H2表示該反應的反應速率時應寫成v(H2)=5\*GB3⑤濃度是指物質的量濃度而不是物質的量或質量分數(shù)=6\*GB3⑥化學反應速率與時間和濃度有關，無論是用反應物濃度的減少還是用生成物濃度的增加來表示，都取正值=7\*GB3⑦在一定溫度下，對于固體和純液體物質來說，其單位體積里的物質的量不會改變，即它們的物質的量濃度為常數(shù)，即Δc＝0(無意義)，所以不用固體或純液體表示反應速率02化學反應速率大小的比較1．定性比較通過明顯的實驗現(xiàn)象，如反應的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時間的長短等來定性判斷化學反應的快慢。如K與水反應比Na與水反應劇烈，則反應速率：K＞Na。2．定量比較同一化學反應速率用不同物質表示時數(shù)值可能不同，比較化學反應速率的快慢不能只看數(shù)值大小，還要進行一定的轉化。(1)“一看”：看化學反應速率的單位是否一致，若不一致，轉化為同一單位。(2)“二化”：將不同物質的化學反應速率轉化成同一物質的化學反應速率，或分別除以相應物質的化學計量數(shù)。(3)“三比較”：標準統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大，反應速率越大。03化學反應速率的計算1．公式法：v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,VΔt)2．運用同一反應中“速率之比等于化學計量數(shù)之比”的規(guī)律進行計算。3．“三段式”法(1)求解化學反應速率計算題的一般步驟：a．寫出有關反應的化學方程式；b．找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量；轉化量之比等于化學計量數(shù)之比；c．根據(jù)已知條件列方程計算。反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)起始/(mol·L－1)abc轉化/(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)某時刻(ts)/(mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)再利用化學反應速率的定義求算v(A)＝eq\f(x,t)mol·L－1·s－1；v(B)＝eq\f(nx,mt)mol·L－1·s－1；v(C)＝eq\f(px,mt)mol·L－1·s－1。(2)計算中注意以下量的關系：對反應物：c(起始)－c(轉化)＝c(某時刻)；對生成物：c(起始)＋c(轉化)＝c(某時刻)；轉化率＝eq\f(c轉化,c起始)×100%。04化學反應速率的測定1．測定原理化學反應速率是可以通過實驗測定的。根據(jù)化學反應速率表達式，實驗中需要測定不同時刻反應物(或生成物)的濃度?；瘜W反應進行時，反應體系中一種反應物的變化，必然引起其他物質濃度發(fā)生相應的變化。因此，反應體系中任何一種物質的濃度、質量等等的變化均可測定用于計算化學反應速率。2．測定方法化學反應速率是可以通過實驗測定的。根據(jù)化學反應速率表達式，實驗中需要測定不同反應時刻反應物(或生成物)的濃度。實際上任何一種與物質濃度有關的可觀測量都可以加以利用，如氣體的體積、體系的壓強、顏色的深淺、光的吸收、導電能力等。例如，對于在溶液中進行的反應，當反應物或生成物本身有比較明顯的顏色時，人們常常利用顏色變化與濃度變化間的比例關系來測量反應速率。(1)直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等(2)科學儀器測定：如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導電能力等。在溶液中，當反應物或產(chǎn)物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率【溫馨提醒】=1\*GB3①對于有氣體生成的反應，可測定相同時間內收集氣體的多少或測定收集等量氣體所耗時間的多少=2\*GB3②對于有固體參加的反應，可測定相同時間內消耗固體質量的多少=3\*GB3③對于有酸或堿參加的反應，可測定溶液中c(H＋)或c(OH－)的變化=4\*GB3④對于有顏色變化或有沉淀生成的反應，可測定溶液變色或變渾濁所消耗時間的多少05影響化學反應速率的因素1．影響化學反應速率的主要因素——內因不同的化學反應，具有不同的反應速率，因此，參加反應的物質的本身性質是決定化學反應速率的主要因素2．影響化學反應速率的外界因素——外因(1)濃度對化學反應速率的影響實驗探究——硫代硫酸鈉與硫酸的反應實驗過程取兩支大小相同的試管，分別加入5mL2S2O3溶液，向其中一支試管(左圖)加入5mL2SO4溶液，另一支試管(右圖)加入5mL0.5mol/LH2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢實驗裝置化學方程式Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O實驗現(xiàn)象兩支試管中的溶液均變渾濁，滴加mol·L－1H2SO4溶液的試管先變渾濁實驗結論增大濃度，化學反應速率增大影響規(guī)律：當其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大化學反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應速率【溫馨提醒】=1\*GB3①濃度對化學反應速率的影響只適用于氣體或溶液的反應，對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率=2\*GB3②固體物質的反應速率與接觸面積有關，顆粒越細，表面積越大，反應速率就越快。塊狀固體可以通過研細來增大表面積，從而加快化學反應速率=3\*GB3③對于離子反應，只有實際參加反應的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學反應速率的改變④隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，因此一般反應速率也會逐漸減小(2)壓強對化學反應速率的影響研究對象——氣體模型的理解對于氣體來說，在一定溫度下，一定質量的氣體所占的體積與壓強成反比由圖可知：其他條件不變時，增大壓強，氣體體積縮小，濃度增大影響規(guī)律：對于有氣體參加的化學反應，在相同溫度下，增大壓強(減小容器容積)，反應速率增大；減小壓強(增大容器容積)，反應速率減小。【溫馨提醒】①恒溫時，壓縮體積→壓強增大→氣體濃度增大→反應速率增大；②恒溫恒容時，充入氣體反應物→壓強增大→氣體反應物濃度增大→反應速率增大；充入惰性氣體→總壓強增大→氣體濃度不變→反應速率不變。恒溫恒壓時，充入惰性氣體→壓強不變→體積增大→氣體濃度減小→反應速率減小。(3)溫度對化學反應速率的影響實驗探究——硫代硫酸鈉與硫酸的反應實驗過程取兩支大小相同的試管，各加入5mL2S2O3溶液和5mL2SO4溶液，分別放入盛有熱水和冷水的兩個燒杯中。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢實驗裝置化學方程式Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O實驗溫度熱水冷水出現(xiàn)黃色渾濁的時間短長實驗結論若其他條件相同，升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小影響規(guī)律：當其他條件不變時，升高溫度，可以增大化學反應速率；降低溫度，可以減小化學反應速率【溫馨提醒】=1\*GB3①溫度對反應速率的影響不受反應物聚集狀態(tài)的限制，不論是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度都能增大化學反應速率，故不能認為升高溫度只會增大吸熱反應的反應速率。=2\*GB3②實驗測定，溫度每升高10oC，化學反應速率通常增大到原來2～4倍(4)催化劑對化學反應速率的影響實驗探究實驗過程取兩支大小相同的試管，分別加入2mL5%H2O2溶液，向其中一支試管(右圖)滴加2滴1mol/LFeCl3溶液。觀察、比較兩支試管中氣泡出現(xiàn)的快慢實驗裝置化學方程式2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑實驗現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生大量氣泡解釋H2O2分解緩慢加入FeCl3，H2O2分解速率迅速實驗結論催化劑能加快化學反應速率影響規(guī)律：當其他條件不變時，使用催化劑，化學反應速率增大(5)其他因素對化學反應速率的影響固體表面積：固體顆粒越小，其單位質量的表面積越大，與其他反應物的接觸面積越大，化學反應速率越大。反應物狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反應物是氣體，都能增大反應物之間的接觸面積，有利于增大反應速率。06有效碰撞理論1．基元反應與反應歷程(1)基元反應：大多數(shù)化學反應并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的，而往往經(jīng)過多個反應步驟才能實現(xiàn)。每一步反應都稱為基元反應?；磻l(fā)生的先決條件是反應物的分子必須發(fā)生碰撞。(2)自由基：帶有單電子的原子或原子團叫自由基，如I·自由基、O·自由基。自由基反應活性很強，壽命極短。(3)反應機理：先后進行的基元反應反映了化學反應的反應歷程，反應歷程又稱反應機理(4)基元反應發(fā)生的先決條件：基元反應發(fā)生的先決條件是反應物的分子必須發(fā)生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能發(fā)生化學反應2．有效碰撞(1)概念：把能夠發(fā)生化學反應的碰撞叫做有效碰撞(2)條件：具有足夠的能量；具有合適的取向(3)與反應速率的關系：碰撞的頻率越高，則反應速率越快3．活化能和活化分子(1)活化分子：把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子(2)活化能：活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，叫做反應的活化能(3)活化分子的特點：活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量，活化分子在碰撞后有可能使原子間的化學鍵斷裂從而導致化學反應的發(fā)生(4)反應物、生成物的能量與活化能的關系圖E1：正反應的活化能E2：活化分子變成生成物分子放出的能量，也可認為是逆反應的活化能E1－E2：反應熱，即ΔH＝E1－E24．基元反應發(fā)生經(jīng)歷的過程07有效碰撞理論對影響化學反應速率因素的解釋1．影響化學速率的內因——活化能大小不同所致，活化能小的化學反應速率快，活化能大的反應速率慢。活化能大小主要是由反應物自身的性質決定的2．反應物的濃度與有效碰撞次數(shù)在其他條件不變時，對某一反應來說，增大反應物濃度可以增大化學反應速率3．化學反應速率與分子間的有效碰撞頻率有關，所有能夠改變內能、運動速率，以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應的速率，即活化分子百分數(shù)和單位體積活化分子數(shù)增大時，化學反應速率也就增大，4．用圖表法分析濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率的影響外界因素活化能分子總數(shù)活化分子總數(shù)活化分子百分數(shù)單位體積活化分子數(shù)有效碰撞次數(shù)反應速率增大反應物的濃度不變增多增多不變增多增多加快增大反應物的壓強不變不變不變不變增多增多加快升高反應物的溫度不變不變增多增多增多增多加快使用催化劑降低不變增多增多增多增多加快05活化分子、有效碰撞與反應速率的關系1．下列關于化學反應速率的說法正確的是()A．化學反應速率是指單位時間內任何一種反應物物質的量濃度的減少或任何一種生成物物質的量濃度的增加 B．化學反應速率為0.1mol?L﹣1?s﹣1是指1秒鐘時某物質的濃度為0.1mol?L C．根據(jù)化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢 D．對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現(xiàn)象就越明顯【答案】C【解析】A項，不能用純固體或液體表示反應速率；B項，反應速率為平均速率；C項，反應速率可表示反應的快慢；D項，反應速率與反應現(xiàn)象無關。2．在相同條件下，等質量(金屬顆粒大小相當)的下列金屬與足量1mol·L－1的鹽酸反應時，速率最快的是()A．鎂 B．鋁 C．鈉 D．鐵【答案】C【解析】反應速率首先是由反應物的組成、結構和性質等因素決定的，四個選項中鈉最活潑，與相同濃度的酸反應時速率最快，C滿足；故選C。3．在2A+B?3C+4D反應中，表示該反應速率最快的是(

)A．υ(A)=0.6mol/(L·s) B．υ(B)=0.4mol/(L·s)C．υ(C)=1mol/(L·s) D．υ(D)=2mol/(L·s)【答案】B【解析】A項，υ(A)=0.6mol/(L·s)，轉化為B物質表示的反應速率為υ(B)=0.3mol/(L·s)；B項，υ(B)=0.4mol/(L·s)；C項，υ(C)=1mol/(L·s)，轉化為B物質表示的反應速率為υ(B)=0.33mol/(L·s)；D項，υ(D)=2mol/(L·s)，轉化為B物質表示的反應速率為υ(B)=0.5mol/(L·s)；表示該反應速率最快的是B，故B正確；

故選B。4．對于在一定條件下進行的化學反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，改變下列條件，能提高反應物中活化分子百分數(shù)的是()A．增大壓強 B．升高溫度 C．降低溫度 D．增大反應物濃度【答案】B【解析】A項，增大壓強，使得單位體積內的活化分子增多，但是沒有增加活化分子的百分數(shù)，故A錯誤；B項，升高溫度，可以使反應物的能量升高，這樣會有更多的分子具有的能量超過活化能而成為活化分子，活化分子百分數(shù)增加，故B正確；C項，降低溫度，可以使反應物的能量降低，更多的分子能量低于活化能，活化分子數(shù)減小，百分數(shù)也減小，故C錯誤；D項，增大反應物濃度，活化分子數(shù)增多，但是活化分子百分數(shù)不變，故D錯誤；故選B。5．在生產(chǎn)、生活中，下列措施不是用來調控化學反應速率的是()A．洗衣粉中添加酶 B．將鮮肉存放在冰箱中C．食品包裝袋內放置抗氧劑 D．冶鐵時將鐵礦石粉碎【答案】C【解析】A項，洗衣粉中添加酶，酶可作為催化劑加快反應速率，A錯誤；B項，鮮肉存放在冰箱中，低溫環(huán)境下細菌腐蝕鮮肉的速率較低，可將鮮肉保鮮更長時間，B錯誤；C項，食品包裝袋中放置抗氧化劑，是利用抗氧化劑與氧氣反應消耗掉包裝袋內的氧氣，從而防止食物被氧化，C正確；D項，冶煉鐵時將鐵礦石粉碎，增大了鐵礦石與空氣的接觸面積，增大了反應速率，D錯誤；故選C。6．當增大壓強時，下列化學反應速率不會變大的是()A．碘蒸氣和氫氣化合生成碘化氫 B．稀硫酸和氫氧化鋇溶液反應C．二氧化碳通入澄清石灰水中反應 D．氨的催化氧化反應【答案】B【解析】A項，碘蒸氣和氫氣化合成碘化氫，增大壓強，體積縮小，濃度增大，反應速率加快；A不符合題意；B項，稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應，物質都為液態(tài)，幾乎不受壓強影響；增加壓強，反應速率不會變大，B符合題意；C項，二氧化碳通入澄清石灰水中，增大壓強，體積縮小，二氧化碳濃度增大，反應速率加快；C不符合題意；D項，氨和氧氣反應生成一氧化氮和水，增加壓強，體積縮小，濃度增大，反應速率加快；D不符合題意；故選B。7．下列有關化學反應速率的認識，正確的是(

)A．增大壓強(對于氣體反應)，活化分子總數(shù)必然增大，故反應速率增大B．溫度升高，分子動能增加，減小了活化能，故反應速率增大C．H+和OH的反應活化能接近于零，反應幾乎在瞬間完成D．選用適當?shù)拇呋瘎肿舆\動加快，增加了碰撞頻率，故反應速率增大【答案】C【解析】A項，增大壓強(對于氣體反應)，可以增大單位體積內的活化分子數(shù)，但活化分子總數(shù)不變，A錯誤；B項，溫度升高，分子動能增加，但活化能不變，B錯誤；C項，活化能越小反應速率越快，H+和OH的反應活化能接近于零，則反應速率極快，反應幾乎在瞬間完成，C正確；D項，催化劑可以降低反應活化能，不能加快分子運動，D錯誤；故選C。8．下列有關活化分子的說法正確的是()A．增大反應物濃度可以提高活化分子百分數(shù)B．增大體系的壓強一定能提高活化分子百分數(shù)C．使用合適的催化劑可以增大活化分子的能量D．升高溫度能提高活化分子百分數(shù)【答案】D【解析】升高溫度、加入催化劑能提高活化分子百分數(shù)，且加入催化劑可降低反應的活化能；增加反應物濃度，增大體系壓強只增大單位體積活化分子的數(shù)目，百分數(shù)不變；只有D正確，故選D。9．關于有效碰撞理論，下列說法正確的是()A．活化分子一定能發(fā)生有效碰撞B．反應物分子之間的碰撞一定會引起化學鍵的斷裂C．有效碰撞是活化分子在一定的方向上的碰撞D．發(fā)生有效碰撞的分子具有最高的能量【答案】C【解析】A項，活化分子發(fā)生碰撞時，只有適當?shù)娜∠驎r，才能發(fā)生有效碰撞，故A錯誤；B項，反應物分子之間的碰撞不一定會引起化學鍵的斷裂，只有發(fā)生有效碰撞時才能發(fā)生化學變化，故B錯誤；C項，活化分子發(fā)生碰撞時，只有適當?shù)娜∠驎r，才能發(fā)生有效碰撞，因此有效碰撞是活化分子在一定的方向上的碰撞，故C正確；D項，活化分子具有的能量不一定是最高能量，發(fā)生有效碰撞的分子不一定具有最高的能量，故D錯誤；故選C。10．反應4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol·L1對此反應速率的表示正確的是()A．用A表示的反應速率是0.4mol·L1·min1B．分別用B、C、D表示的反應速率之比是3∶2∶1C．在2min末的反應速率，用B表示是0.3mol·L1·min1D．在2min內的反應速率，用C表示是0.3mol·L1·min1【答案】B【解析】A項，A物質是固體，濃度始終不變，不能表示反應速率，故A錯誤；B項，化學反應速率比等于化學計量數(shù)之比，故B正確；C項，在2min末的反應速率為瞬時速率，用B表示是0.3mol·L1·min1是平均速率，故C錯誤；D項，根據(jù)反應速率比等于化學計量數(shù)之比，用C表示是0.2mol·L1·min1，故D錯誤；故選B。11．(2023·廣東省惠州一中高二月考)采取下列措施對增大化學反應速率有明顯效果的是()A．N2和H2合成NH3時，不斷分離出產(chǎn)物NH3B．Fe與稀硫酸反應制取H2時，改用濃硫酸C．Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應時，增大壓強D．大理石與鹽酸反應制取CO2時，將塊狀大理石改為粉末狀大理石【答案】D【解析】A項，N2和H2合成NH3時，不斷分離出NH3，生成物的濃度降低，且隨著反應進行反應物濃度也降低，化學反應速率降低，A錯誤；B項，常溫下Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化，無法增大反應速率，B錯誤；C項，Na2SO4溶液和BaCl2溶液反應，兩者都是溶液，反應速率不受壓強的影響，增大壓強反應速率不變，C錯誤；D項，大理石與鹽酸反應制備CO2，將塊狀大理石換成粉末狀大理石，大理石與鹽酸的接觸面積增大，反應速率增大，D正確；故選D。12．下列說法正確的是()A．增大反應物濃度，可增大單位體積內活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多B．有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即縮小反應容器的體積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應速率增大C．升高溫度能使化學反應速率增大的主要原因是增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)D．催化劑能增大單位體積內分子的總數(shù)，從而成千上萬倍地增大反應速率【答案】C【解析】A項，增大反應物濃度，不改變活化分子百分數(shù)，但可增大單位體積活化分子的數(shù)目，故A錯誤；B項，增大壓強，可增大單位體積內活化分子的數(shù)目，但活化分子百分數(shù)不變，故B錯誤；C項，升高溫度，可使更多的分子轉化為活化分子，增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)，故C正確；D項，催化劑，能降低反應所需的活化能，增大單位體積內活化分子的百分數(shù)，從而加快反應速率，但不改變單位體積內分子的總數(shù)，故D錯誤；故選C。13．3A(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)。12s時反應達到平衡，生成C的物質的量為0.8mol，反應過程中A、B的物質的量濃度隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．前12s內，A的平均反應速率為0.025mol·L－1·s－1B．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率C．化學計量數(shù)之比b∶c＝1∶2D．12s內，A和B反應放出的熱量為QkJ【答案】C【解析】由圖像分析可知，前12s內A的濃度變化為Δc(A)＝0.2mol·L－1－0.8mol·L－1＝－0.6mol·L－1，反應速率v(A)＝－eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(0.6mol·L－1,12s)＝0.05mol·L－1·s－1，A錯誤；前12s內B的濃度變化為Δc(B)＝0.3mol·L－1－0.5mol·L－1＝－0.2mol·L－1，反應速率v(B)＝－eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(0.2mol·L－1,12s)＝eq\f(1,60)mol·L－1·s－1，依據(jù)題意v(C)＝eq\f(ΔcC,Δt)＝eq\f(\f(ΔnC,V),Δt)＝eq\f(\f(0.8mol,2L),12s)＝eq\f(1,30)mol·L－1·s－1，速率之比等于化學計量數(shù)之比，則3∶b∶c＝∶eq\f(1,60)∶eq\f(1,30)，b＝1，c＝2，b∶c＝1∶2，C項正確；由上述分析可知，該反應的化學方程式為3A(g)＋B(g)?2C(g)，其中A、B化學計量數(shù)不同，12s后達到平衡狀態(tài)，A的消耗速率不等于B的生成速率，B錯誤；3molA完全反應放熱QkJ，12s內A反應的物質的量為(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)×2L＝1.2mol，則1.2molA反應放出熱量QkJ，D錯誤。14．在一定溫度下，某密閉容器中發(fā)生反應：2C(g)A(g)＋2B(s)

ΔH＞0，若0～10s內c(C)由0.1mol·L－1降到0.08mol·L－1，則下列說法正確的是()A．0～10s內用B表示的平均反應速率為v(B)＝0.002mol·L－1·s－1B．c(C)由0.1mol·L－1降到0.04mol·L－1所需的反應時間小于5sC．升高溫度正反應速率加快，逆反應速率減慢D．減小反應體系的體積，化學反應速率加快【答案】D【解析】A項，B為固體，不能用固體的濃度變化表示反應速率，A錯誤；B項，c(C)由0.1mol·L－1降到0.08mol·L－1，所需的反應時間為10s，濃度越小，反應速率越慢，所以c(C)由0.1mol·L－1降到0.04mol·L－1所需的反應時間一定大于5s，B錯誤；C項，升高溫度，反應物分子碰撞的次數(shù)增多，正、逆反應速率均加快，C錯誤；D項，減小反應體系的體積，各氣體的濃度增大，化學反應速率加快，D正確；故選D。15．(2023·廣東省梅州市高二期中)某溫度下，體積一定的密閉容器中進行如下反應：2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)

ΔH＞0，下列敘述正確的是()A．加入少量W，逆反應速率增大B．升高溫度，可增大活化分子的百分數(shù)，正反應和逆反應速率都增大C．在容器中加入氦氣，壓強增大，反應速率增大D．將容器的體積壓縮，可增大活化分子的百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增大【答案】B【解析】A項，W是固體，增加固體的量對反應速率沒有影響，故A錯誤；B項，升高溫度，可增大活化分子的百分數(shù)，正逆反應速率都增大，故B正確；C項，恒容下通入氦氣壓強增大，但是反應物濃度不變，反應速率不變，壓強變化最終看反應物和生成物濃度有無變化，濃度不變反應速率不變，故C錯誤；D項，壓縮容積的體積，活化分子百分數(shù)沒有變化，增加的是單位體積的活化分子數(shù)，故D錯誤；故選B。16．在下列四支試管中發(fā)生反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，生成氫氣速率最大的是()試管等質量鐵的形狀溫度/℃硫酸濃度/mol?L1A鐵片25B鐵粉35C鐵片35D鐵粉35【答案】D【解析】對于反應Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑來說，濃度越大，溫度越高，固體的表面積越大，則反應速率越大。濃度越大，溫度越高，固體的表面積越大，則反應速率越大，對比表中數(shù)據(jù)可知D中硫酸濃度最大，固體粉末狀，溫度也是最高，則反應速率最大，故選D。17．在298K時，實驗測得溶液中的反應H2O2＋2HI===2H2O＋I2在不同濃度時的化學反應速率如表所示，由此可推知第5組實驗中c(HI)、c(H2O2)不可能為()實驗編號123456c(HI)/(mol·L－1)？c(H2O2)/(mol·L－1)？v/(mol·L－1·s－1)0.007600.01520.01710.01520.0228A．0.150mol·L－1、0.200mol·L－1B．0.300mol·L－1、0.100mol·L－1C．0.200mol·L－1、0.200mol·L－1D．0.100mol·L－1、0.300mol·L－1【答案】C【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以看出，實驗2與實驗1比較，c(HI)增大到原來的2倍，則反應速率也增大原來的2倍，實驗4與實驗1比較，c(H2O2)原來的2倍，則反應速率也變成原來的2倍，實驗3與實驗1比較，c(HI)和c(H2O2)都增大原來的倍，則反應速率增大到原來的1.5×1.5=倍，則可以得出反應速率與c(HI)和c(H2O2)濃度變化成正比，所以實驗5反應速率是實驗1的=3倍，則c(HI)和c(H2O2)之積應該增大到原來的3倍，所以A、B、D符合，C不符合，故選C。18．一定溫度下，向容積為VL的恒容密閉容器中充入amolA和bmolB，發(fā)生反應：aA(g)+bB(s)cC(g)，5min時，測得C為xmol，下列關于化學反應速率的說法中一定正確的是()A．5min時，v(C)＝mol/(L?s﹣1) B．0～5min內，v(B)＝mol/(L?s﹣1) C．0～5min內，v(A)：v(C)＝a：c D．0～5min內，用A表示的反應速率為Vmol/(L?s﹣1)【答案】C【解析】5min時，測得C為xmol，則aA(g)+bB(s)cC(g)開始ab0轉化x5mina﹣b﹣xA項，化學反應速率是指單位時間內的平均速率，不是瞬時速率，不能計算5min時C表示的速率，故A錯誤；B項，B為固態(tài)，不能用B表示反應速度，故B錯誤；C項，各物質化學反應速率之比等于其化學計量系數(shù)之比，則0~5min內，v(A)：v(C)＝a：c，故C正確；D項，0~5min內，用A表示的反應速率為v(A)＝＝mol/(L?s﹣1)，故D錯誤。19．CO和N2O反應過程中的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線a表示加入催化劑，曲線b表示未加催化劑B．使用催化劑能提高反應速率，增大反應熱C．NO2和CO的碰撞絕大部分是有效碰撞D．該反應中反應物總鍵能低于生成物總鍵能【答案】D【解析】A項，催化劑可以降低反應的活化能，提高反應速率，所以曲線b表示加催化劑，故A錯誤；B項，曲線II加入了催化劑，改變反應歷程，降低活化能，反應速率加快，但反應熱不變，故B錯誤；C項，NO2和CO的碰撞只有取向合適、并達到一定能量的才是有效碰撞，故C錯誤；D項，由圖像可知，，反應物的總鍵能小于生成物的總鍵量，故D正確；故選D。20．釩的氧化物可作為某些反應的催化劑，下圖是釩的氧化物作催化劑的簡化反應機理。下列敘述正確的是(

)A．反應①是在催化劑上的吸附，不發(fā)生能量變化B．反應②、③、④均為氧化還原反應C．該反應歷程的總反應：D．反應過程中Ⅴ的成鍵數(shù)目保持不變【答案】C【解析】A項，催化劑吸附反應物氣體的過程發(fā)生能量變化，A項錯誤；B項，反應②中，各個元素的化合價沒有發(fā)生變化，不是氧化還原反應，B項錯誤；C項，由反應機理圖中物質的進出可知，該反應歷程的總反應：，C項正確；D項，由圖可知，該反應歷程中，活性中間體成鍵數(shù)為其6，其他含釩物質中釩的成鍵數(shù)目為5，D項錯誤；故選C。21．(2023·河南省駐馬店市高二期末)硫酸可以在甲酸()分解制的反應進程中起催化作用。左圖為未加入硫酸的反應進程，圖為加入硫酸的反應進程。下列說法正確的是()A．甲酸分解制的反應ΔH＜0B．未加入硫酸的反應進程中不涉及到化學鍵的斷裂與形成C．加入硫酸的反應進程中②③步反應速率最快D．ΔE1＞ΔE3，ΔE2=ΔE4【答案】D【解析】A項，甲酸分解制CO的反應ΔH＞0，A錯誤；B項，未加入硫酸的反應進程中發(fā)生了化學反應，涉及到化學鍵的斷裂與形成，B錯誤；C項，加入硫酸的反應進程中②→③步的活化能最大，反應速率最慢，C錯誤；D項，加入催化劑能夠降低活化能，因此ΔE1＞ΔE3，根據(jù)蓋斯定律反應的焓變只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關，因此ΔE2=ΔE4，D正確；故選D。22．(2023·陜西省商洛市高二期末)I上CO2加氫制甲醇的某種反應路線如圖，下列說法錯誤的是()A．I降低了總反應的活化能B．該路線有非極性鍵的斷裂和形成C．該合成路線符合綠色化學理念D．甲醇與水分子能形成分子間氫鍵【答案】B【解析】由圖知，總反應為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O，則In2O3為該反應的催化劑。A項，I為總反應的催化劑，則I降低了總反應的活化能，A正確；B項，該路線有非極性鍵的斷裂，但沒有非極性鍵的形成，B不正確；C項，綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學，即減少或消除危險物質的使用和產(chǎn)生的化學品和過程的設計，該反應目標產(chǎn)物為甲醇，另一產(chǎn)物為水，則該合成路線符合綠色化學理念，C正確；D項，甲醇與水分子均含羥基，故能形成分子間氫鍵，D正確；故選B。23．烷烴裂解是石油煉制中獲取低碳烷烴和低碳烯烴等化工原料的重要途徑。正丁烷(CH3CH2CH2CH3)催化裂解為乙烷和乙烯的反應歷程如下(*代表催化劑)：下列說法錯誤的是(

)A．反應①為正丁烷的吸附過程B．過渡態(tài)中穩(wěn)定性最強的是TS1C．正丁烷裂解生成乙烷和乙烯的反應為放熱反應D．正丁烷裂解生成乙烷和乙烯的決速步驟是反應②【答案】B【解析】A項，由圖可知，反應①中沒有新物質生成，是正丁烷的吸附過程，故A正確；B項，反應物的能量越高，越不穩(wěn)定，由圖可知，TS1的能量最高，穩(wěn)定性最差，故B錯誤；C項，由圖可知，正丁烷裂解生成乙烷和乙烯的反應為反應物總能量高于生成物總能量的放熱反應，故C正確；D項，反應的活化能越大，反應速率越慢，化學反應的決速步驟為慢反應，由圖可知，反應②的活化能最大，反應速率最慢，則正丁烷裂解生成乙烷和乙烯的決速步驟是反應②，故D正確；故選B。24．(2023·安徽省亳州二中期末)研究發(fā)現(xiàn)Pd2團簇可催化CO的氧化，在催化過程中路徑不同可能生成不同的過渡態(tài)和中間產(chǎn)物(過渡態(tài)已標出)，下圖為路徑1和路徑2催化的能量變化。下列說法的不正確的是()A．該反應為放熱反應B．反應路徑2的催化效果更好C．催化劑不會改變整個反應的ΔHD．路徑1中最大能壘(活化能)E正【答案】D【解析】A項，該反應反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，故A正確；B項，反應路徑2的活化能小于反應路徑1的活化能，所以反應路徑2的催化效果更好，故B正確；C項，催化劑不能改變反應物、生成物的能量，所以催化劑不會改變整個反應的ΔH，故C正確；D項，路徑1中最大能壘(活化能)E正，故D錯誤；故選D。25．CrOx催化丙烷脫氫的反應路徑如圖所示，圖中括號內的數(shù)值表示相對能量、箭頭上的數(shù)值表示能壘，單位為eV。下列說法錯誤的是()A．該催化循環(huán)過程不需要外界輸入能量B．該催化循環(huán)中經(jīng)歷了五個中間體C．“M2→M3”過程中形成配位鍵D．該催化循環(huán)中Cr的成鍵數(shù)目發(fā)生變化【答案】A【解析】A項，反應過程中有些中間體具有的能量相比反應前能量更高，需要吸收能量，所以需要外界輸入能量，A項錯誤；B項，據(jù)圖可知該催化循環(huán)中經(jīng)歷了五個中間體分別是M1至M5，B項正確；C項，據(jù)圖可知“M2→M3”過程中形成碳碳雙鍵，Cr與氧原子之間形成配位鍵，C項正確；D項，開始時Cr與3個原子成鍵，反應過程中形成CrC鍵，同時還與3個氧原子成鍵(其中一個為配位鍵)，成鍵數(shù)目發(fā)生變化，D項正確；故選A。26．霧霾已經(jīng)成為部分城市發(fā)展的障礙。霧霾形成的最主要原因是人為排放，其中汽車尾氣污染對霧霾的“貢獻”逐年增加?；卮鹣铝袉栴}：(1)汽車尾氣中含有NO，N2與O2生成NO的過程如下：①1molO2與1molN2的總能量比2molNO的總能量(填“高”或“低”)。②N2(g)+O2(g)=2NO(g)的?H=kJ?mol1。③NO與CO反應的熱化學方程式可以表示為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)?H=akJ?mol1，但該反應速率很慢，若使用機動車尾氣催化轉化器，可以使尾氣中的NO與CO轉化成無害物質排出。上述反應在使用“催化轉化器”后，a值(選填“增大”“減小”或“不變”)。(2)氫能源是綠色燃料，可以減少汽車尾氣的排放，利用甲醇與水蒸氣反應可以制備氫氣：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)?H1，如圖是該反應的能量變化圖：①通過圖中信息可判斷反應CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的?H1(選填“＞”“=”或“＜”)0②圖中途徑(Ⅱ)使用了催化劑。則途徑(Ⅱ)的活化能(選填“＞”“=”或“＜”)途徑(Ⅰ)的活化能。③已知下列兩個熱化學方程式：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)?H2H2(g)+O2(g)=H2O(g)?H3則?H2=(用?H1和?H3的代數(shù)式表達)【答案】低+183kJ/mol不變＞＜2?H1+6?H3【解析】(1)①1molO2與1molN2化學鍵斷開吸收的總能量為945kJ+498kJ=1443kJ，2molNO化學鍵形成時釋放的總能量為630×2=1260kJ，吸收的熱量大于釋放的熱量，則反應為吸熱反應，1molO2與1molN2的總能量低；②?H等于斷開化學鍵吸收的總能量形成化學鍵放出的熱量，?H=+1443kJ/mol1260kJ/mol=+183kJ/mol；③催化劑能夠加快化學反應速率，對焓變無影響，則a值不變；(2)①根據(jù)圖象可知，反應物的總能量小于生成物的總能量，?H1＞0；②途徑Ⅱ時，反應物的活化能降低，反應速率加快，則為使用催化劑；催化劑對焓變無影響，則反應熱不變；③①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)③H2(g)+O2(g)═H2O(g)根據(jù)蓋斯定律，①+③×3=②，則?H2=2?H1+6?H3。27．(2023·河南省高二期末)化學反應速率與生產(chǎn)、生活密切相關。(1)A學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值)：時間(min)12345氫氣體積(mL)(標況)50120232290310①反應速率最大的時間段是_____(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”“4~5”)min，原因是：_____。②反應速率最小的時間段是_____，原因是：_____。③2~3min內該反應的反應速率(HCl)=_____mol·L－1·min－1(設溶液體積不變)。(2)B學生也做同樣的實驗，但由于反應太快，測不準氫氣體積，故想辦法降低反應速率，請你幫他選擇在鹽酸中加入下列_____(填字母)以減慢反應速率，同時不影響生成氫氣的量。A．蒸餾水

B．NaOH溶液

C．Na2CO3溶液

D．CuSO4溶液

E．NaCl溶液(3)根據(jù)化學反應速率理論，聯(lián)系化工生產(chǎn)實際，下列說法正確的是_____(填字母)。a．化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品b．催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法c．正確利用化學反應速率可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益【答案】(1)①2min～3min反應放熱，溫度對反應速率的影響占主導作用，升高溫度，反應速率加快②4min～5min4min～5min時，濃度對反應速率影響占主導作用，H+的濃度減小，反應速率減慢③0.1mol/(L?min)(2)AE(3)ac【解析】(1)①從表中數(shù)據(jù)看出2min～3min收集的氫氣比其他時間段多，雖然反應中c(H+)下降，但主要原因是Zn置換H2的反應是放熱反應，溫度升高反應速率增大；②4min～5min收集的氫氣最少，雖然反應中放熱，但主要原因是c(H+)下降，反應物濃度越低，反應速率越??；③在2～3min時間段內，n(H2)=，由n(H2)~2n(HCl)，n，(HCl)==0.1mol/(L?min)；(2)A項，加入蒸餾水，氫離子的濃度減小，反應速率減小，H+的物質的量不變，氫氣的量也不變，A選；B項，加入NaOH溶液，OH能與氫離子反應，氫離子的濃度減小，反應速率減小，H+的物質的量減小，氫氣的量也減小，B不選；C項，加入Na2CO3溶液，CO32與氫離子反應，氫離子的濃度減小，反應速率減小，H+的物質的量減小，氫氣的量也減小，C不選；D項，加入CuSO4溶液，鋅能置換出銅，鋅、銅、稀鹽酸形成原電池，加快了化學反應速率，氫氣的量不變，D不選；E．加入氯化鈉溶液，減小氫離子的濃度，反應速率減小，H+的物質的量不變，氫氣的量也不變，E選；故選AE。(3)a項，化學反應速率為表示反應快慢的物理量，反應速率理論可指導怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品，a正確；b項，催化劑的使用是提高反應速率，但不影響化學平衡，不能提高產(chǎn)品產(chǎn)率，只能縮短反應時間，b錯誤；c項，化學反應速率及平衡都影響化工生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，故正確利用化學反應速率可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益，c正確；故選ac。28．(2023·湖南省