課時跟蹤檢測（十九） 化學反應(yīng)速率

PAGE第7頁共8頁課時跟蹤檢測（十九）化學反應(yīng)速率1．N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化如圖所示。下列敘述正確的是()A.在反應(yīng)過程中作催化劑B．催化劑a表面發(fā)生了分解反應(yīng)和化合反應(yīng)C．催化劑a、b增大了該歷程中的最大能壘(活化能)D．催化劑b表面發(fā)生的反應(yīng)為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑b))4NO＋6H2O解析：選D由題圖可知，在催化劑a表面氮氣和氫氣發(fā)生化合反應(yīng)生成氨氣，氨氣做生成物，在催化劑b表面氨氣和氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，氨氣做反應(yīng)物，則氨氣在反應(yīng)過程中做中間產(chǎn)物，A錯誤；在催化劑a表面氮氣和氫氣發(fā)生化合反應(yīng)生成氨氣，沒有發(fā)生分解反應(yīng)，B錯誤；催化劑a、b，降低了反應(yīng)的活化能，從而提高反應(yīng)速率，C錯誤；在催化劑b表面氨氣和氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑b))4NO＋6H2O，D正確。2．我國科研人員研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化劑上CO2加氫制甲醇過程中水的作用機理，其主反應(yīng)歷程如圖所示(H2→*H＋*H，帶*標記的物質(zhì)是該反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物或過渡態(tài))。下列說法錯誤的是()A．第①步中CO2和H2分子中都有化學鍵斷裂B．水在整個歷程中可以循環(huán)使用，整個過程不消耗水也不產(chǎn)生水C．第③步的反應(yīng)式為*H3CO＋H2O→CH3OH＋*HOD．第④步反應(yīng)是一個放熱過程解析：選B第①步反應(yīng)中CO2和H2反應(yīng)產(chǎn)生*H和*HCOO，可見兩種分子中都有化學鍵斷裂，A正確；根據(jù)圖示可知：在第③步反應(yīng)中有水參加反應(yīng)，第④步反應(yīng)中有水生成，所以水在整個歷程中可以循環(huán)使用，整個過程中總反應(yīng)為CO2＋3H2→CH3OH＋H2O，整個過程中產(chǎn)生水，B錯誤；在反應(yīng)歷程中，第③步中需要水，*H3CO、H2O反應(yīng)生成CH3OH、*HO，反應(yīng)方程式為*H3CO＋H2O→CH3OH＋*HO，C正確；第④步反應(yīng)是*H＋*HO=H2O，生成化學鍵釋放能量，可見第④步反應(yīng)是一個放熱過程，D正確。3.一定溫度下，向容積恒為VL的密閉容器中充入NO，NO轉(zhuǎn)化為兩種氧化物X和Y，平衡時，體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。容器內(nèi)NO的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．反應(yīng)的化學方程式為3NONO2＋N2OB．1～3min時，v(生成物)＝eq\f(1,4V)mol·L－1·min－1C．平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為25%D．充入He，反應(yīng)速率增大解析：選AA項，根據(jù)題圖可知，3min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，NO的物質(zhì)的量的變化量為3mol，平衡時NO和X、Y的物質(zhì)的量相等，均為1mol，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，則反應(yīng)的化學方程式為3NOX＋Y，根據(jù)原子守恒，可知反應(yīng)的化學方程式為3NONO2＋N2O，正確；B選項，根據(jù)題圖可知，1～3min時，每個生成物的物質(zhì)的量的變化量均為eq\f(1,3)mol，故v(生成物)＝eq\f(\f(1,3)mol,VL×2min)＝eq\f(1,6V)mol·L－1·min－1，錯誤；C選項，Δn(NO)＝3mol，α(NO)＝eq\f(3,4)×100%＝75%，錯誤；D選項，恒溫恒容，充入He，濃度不變，反應(yīng)速率不變，錯誤。4．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·湖北卷)最新文獻報道，有機小分子可催化多氟芳烴的取代反應(yīng)，機理如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．2是催化劑B．4和7都是反應(yīng)中間體C．2向4的轉(zhuǎn)化過程中有非極性鍵與極性鍵的斷裂與形成D．5為時，1是解析：選C分析圖可知反應(yīng)歷程為2＋3→4,4＋5→6＋7,7→1＋2，總反應(yīng)為3＋5→7,2是催化劑，4和7是反應(yīng)中間體，故A、B正確；由圖可知，2向4的轉(zhuǎn)化過程中有碳氟鍵斷裂，有碳氮鍵形成，即有極性鍵的斷裂和形成，無非極性鍵的斷裂與形成，故C錯誤；5到1的總變化為4中—NO2對位的C上的原子團被X取代，若5為，則X為，則1是，故D正確。5．某科研人員提出HCHO與O2在羥基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的歷程，該歷程如圖所示(圖中只畫出了HAP的部分結(jié)構(gòu)，用18O標記羥基磷灰石中的羥基氧原子)。下列說法正確的是()A．反應(yīng)物的鍵能之和大于生成物的鍵能之和B．HAP改變了該反應(yīng)的歷程和焓變，加快了反應(yīng)速率C．經(jīng)過該催化氧化過程后18O仍然在HAP中D．HAP降低了反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分數(shù)解析：選D根據(jù)甲醛的燃燒反應(yīng)可知甲醛與氧氣生成CO2和H2O的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的鍵能之和小于生成物的鍵能之和，A項錯誤；催化劑能夠改變反應(yīng)的歷程，但是不能改變反應(yīng)的焓變，B項錯誤；從題圖可知，反應(yīng)結(jié)束后18O在H2O中，C項錯誤。6．(2019·浙江選考)高溫高壓液態(tài)水具有接近常溫下弱酸的c(H＋)或弱堿的c(OH－)，油脂在其中能以較快的反應(yīng)速率水解。與常溫常壓水相比，下列說法不正確的是()A．高溫高壓液態(tài)水中，體系溫度升高，油脂水解反應(yīng)速率加快B．高溫高壓液態(tài)水中，油脂與水的互溶能力增強，油脂水解反應(yīng)速率加快C．高溫高壓液態(tài)水中，c(H＋)增大，可催化油脂水解反應(yīng)，且產(chǎn)生的酸進一步催化水解D．高溫高壓液態(tài)水中的油脂水解，相當于常溫下在體系中加入了相同c(H＋)的酸或相同c(OH－)的堿的水解解析：選D溫度升高，油脂的反應(yīng)速率加快，A項正確；溫度升高，壓強增大，導致油脂與水的互溶能力增強，接觸面積增大，油脂水解反應(yīng)速率加快，B項正確；溫度升高，水的離子積常數(shù)增大，c(H＋)增大，可催化油脂水解反應(yīng)，且產(chǎn)生的酸進一步催化水解，C項正確；除了c(H＋)或c(OH－)的影響之外，還有溫度的影響，D項錯誤。7．一定溫度下，反應(yīng)①C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH>0，反應(yīng)②2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH<0。下列有關(guān)以上兩個反應(yīng)的說法正確的是()A．降低溫度反應(yīng)①的速率減小，反應(yīng)②的速率增大B．增大壓強反應(yīng)①的速率不變，反應(yīng)②的速率增大C．增大壓強反應(yīng)①的速率增大，反應(yīng)②的速率增大D．升高溫度反應(yīng)①的速率增大，反應(yīng)②的速率減小解析：選C降低溫度反應(yīng)速率減小，升高溫度反應(yīng)速率增大，A、D錯誤；對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強反應(yīng)速率增大，減小壓強反應(yīng)速率減小，B錯誤，C正確。8.(2021·衡水中學月考)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)經(jīng)amin后SO3的濃度變化情況如圖所示，在0～amin內(nèi)用O2表示的平均反應(yīng)速率為0.04mol·L－1·min－1，則a等于()A．0.1 B．2.5C．5 D．10解析：選C由題圖可知，0～amin內(nèi)Δc(SO3)＝0.4mol·L－1，則有v(SO3)＝eq\f(0.4,a)mol·L－1·min－1。根據(jù)反應(yīng)速率與化學計量數(shù)的關(guān)系可得，v(O2)＝eq\f(1,2)v(SO3)＝eq\f(0.2,a)mol·L－1·min－1，又知“0～amin內(nèi)用O2表示的平均反應(yīng)速率為0.04mol·L－1·min－1”，則有eq\f(0.2,a)mol·L－1·min－1＝0.04mol·L－1·min－1，解得a＝5，C項正確。9．(2021·邢臺一模)某恒容密閉容器中進行反應(yīng)：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝akJ·mol－1；某科研小組通過實驗測出SO2的轉(zhuǎn)化率(SO2、NO起始量一定)隨條件P的變化情況如圖所示，下列說法正確的是()A．10～15min內(nèi)反應(yīng)速率小于15～20min的反應(yīng)速率，P為升高溫度B．10～20min內(nèi)反應(yīng)速率小于20～40min的反應(yīng)速率，P為減小SO3的濃度C．10～15min內(nèi)反應(yīng)速率大于40～50min的反應(yīng)速率，P為減小壓強D．該反應(yīng)中，隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率一直減小解析：選A在相同時間內(nèi)，轉(zhuǎn)化率變化值越大，表明反應(yīng)中消耗的反應(yīng)物越多，反應(yīng)速率越大。由表中數(shù)據(jù)知，10～15min、15～20min內(nèi)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化值分別為3.7%、4.5%，故后一個時間段內(nèi)反應(yīng)速率較快，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度減小，又因容器容積不變，故改變的條件只能是升溫，A正確，C、D錯誤；10～20min、20～40min兩個時間段內(nèi)，轉(zhuǎn)化率分別改變了8.2%、10.3%(注：時間間隔不同)，故10～20min反應(yīng)速率快，B錯誤。10．[雙選](2021·株州二中月考)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)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，12s時生成C的物質(zhì)的量為0.8mol(反應(yīng)進程如圖所示)。下列說法中正確的是()A．2s時，A的反應(yīng)速率為0.15mol·L－1·s－1B．圖中交點時A的消耗速率等于A的生成速率C．化學計量數(shù)之比b∶c＝1∶2D．12s內(nèi)反應(yīng)放出0.4QkJ熱量解析：選CD由題圖可知0～2s內(nèi)A的濃度變化為0.8mol·L－1－0.5mol·L－1＝0.3mol·L－1，反應(yīng)速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.3mol·L－1,2s)＝0.15mol·L－1·s－1，所求為0～2s的平均速率，不是2s時的速率，A錯誤；圖中交點時沒有達到平衡狀態(tài)，A的消耗速率大于A的生成速率，B錯誤；12s時達到平衡狀態(tài)，B、C轉(zhuǎn)化量之比等于化學計量數(shù)之比，所以b∶c＝(0.5mol·L－1－0.3mol·L－1)×2L∶0.8mol＝1∶2，C正確；由題意可知，3molA與1molB完全反應(yīng)生成2molC時放出QkJ的熱量，12s內(nèi)，A的物質(zhì)的量減少(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)×2L＝1.2mol，則放出的熱量為0.4QkJ，D正確。11．一氧化二氮(N2O)氣體具有輕微的麻醉作用，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學中。(1)在恒容容器、不同溫度(T)下，反應(yīng)2N2O(g)=2N2(g)＋O2(g)ΔH＝－163kJ·mol－1中N2O分解半衰期隨起始壓強的變化關(guān)系如圖所示(半衰期指任一濃度的N2O消耗一半時所需的時間)，則T1________(填“＞”“＜”或“＝”)T2。當溫度為T1、起始壓強為p0，反應(yīng)至t1min時，體系壓強p＝________(用p0表示)。(2)碘蒸氣能大幅度提高N2O的分解速率，反應(yīng)歷程：第一步I2(g)=2I(g)(快反應(yīng))第二步I(g)＋N2O(g)→N2(g)＋IO(g)(慢反應(yīng))第三步IO(g)＋N2O(g)→N2(g)＋O2(g)＋I(g)(快反應(yīng))實驗表明，N2O的分解速率方程為v＝k·c(N2O)·c0.5(I2)(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是________(填字母)。A．溫度升高，k增大B．第一步反應(yīng)對總反應(yīng)速率起決定作用C．第二步反應(yīng)的活化能比第三步反應(yīng)的大D．N2O的分解速率與I2濃度無關(guān)解析：(1)其他條件相同時，隨著溫度升高，化學反應(yīng)速率增大，N2O分解半衰期減小，故T1＞T2。當溫度為T1、起始壓強為p0時，半衰期為t1min，設(shè)起始時N2O的物質(zhì)的量為1mol，則t1min時N2O的物質(zhì)的量為0.5mol，用“三段式”法進行計算：2N2O(g)=2N2(g)＋O2(g)起始/mol100轉(zhuǎn)化/mol0.50.50.25t1min/mol0.50.50.25t1min時總物質(zhì)的量為(0.5＋0.5＋0.25)mol＝1.25mol，根據(jù)阿伏加德羅定律的推論可知，同溫同體積時，氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比，則eq\f(p,p0)＝eq\f(1.25,1)，p＝1.25p0。(2)溫度升高，化學反應(yīng)速率v＝k·c(N2O)·c0.5(I2)增大，則k增大，A正確；化學反應(yīng)速率由慢反應(yīng)的反應(yīng)速率決定，則第二步反應(yīng)對總反應(yīng)速率起決定作用，B錯誤；活化能小的反應(yīng)更容易發(fā)生，為快反應(yīng)，故第二步反應(yīng)的活化能比第三步反應(yīng)的大，C正確；v＝k·c(N2O)·c0.5(I2)，所以N2O分解速率與I2濃度有關(guān)，D錯誤。答案：(1)＞1.25p0(2)AC12．I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下。①SO2＋4I－＋4H＋=S↓＋2I2＋2H2O②I2＋2H2O＋SO2=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋＋2I－為探究①、②反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實驗如下：分別將18mLSO2飽和溶液加入2mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)編號試劑組成實驗現(xiàn)象A0.4mol·L－1KI溶液變黃，一段時間后出現(xiàn)渾濁Bamol·L－1KI0.2mol·L－1H2SO4溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快C0.2mol·L－1H2SO4無明顯現(xiàn)象D0.2mol·L－1KI0.0002molI2溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快(1)B是A的對比實驗，則a＝________。(2)比較A、B、C，可得出的結(jié)論是_________________________________________。(3)實驗表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D＞A。結(jié)合①、②反應(yīng)速率解釋原因：____________________________________________________________________________。解析：(1)由于B是A的對比實驗，所以兩組實驗中KI的濃度必須相同，即a＝0.4。(2)A說明I－能催化二氧化硫發(fā)生歧化反應(yīng)。C中無明顯現(xiàn)象，說明H＋單獨存在時不具有催化作用，不能使二氧化硫歧化反應(yīng)速率增大。B中溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快，結(jié)合C可知，增強溶液的酸性，可增強I－的催化效果。(3)由于I－催化二氧化硫的歧化反應(yīng)是①與②兩個過程分步進行的，所以兩個反應(yīng)中任何一個反應(yīng)的速率都會影響總反應(yīng)的速率。D中直接加入I2，故反應(yīng)②可立即發(fā)生，而由反應(yīng)②產(chǎn)生的H＋可使反應(yīng)①速率增大，所以D的反應(yīng)速率比A的大。答案：(1)0.4(2)I－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H＋單獨存在時不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反應(yīng)速率(3)反應(yīng)②比①快；D中由反應(yīng)②產(chǎn)生的H＋使反應(yīng)①加快13．汽車排氣管裝有的三元催化裝置，可以消除CO、NO等的污染，反應(yīng)機理如下Ⅰ：NO＋Pt(s)=NO(*)[Pt(s)表示催化劑，NO(*)表示吸附態(tài)NO，下同]Ⅱ：CO＋Pt(s)=CO(*)Ⅲ：NO(*)=N(*)＋O(*)Ⅳ：CO(*)＋O(*)=CO2＋2Pt(s)Ⅴ：N(*)＋N(*)=N2＋2Pt(s)Ⅵ：NO(*)＋N(*)=N2O＋2Pt(s)尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度的變化關(guān)系如圖。(1)330℃______________________________________________________________________。(2)反應(yīng)Ⅴ的活化能________(填“＜”“＞”或“＝”)反應(yīng)Ⅵ的活化能，理由是______________________________________________________________________________。解析：(1)由圖可知330℃以下的低溫區(qū)中CO2、N2O含量較高，故發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式是CO