2020版高考化学新增分大一轮复习 第7章 第23讲 化学反应速率 合成氨工业精讲义+优习题（含解析）鲁科版.docx

第23讲化学反应速率合成氨工业考纲要求1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率的概念及计算1表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2数学表达式及单位v，单位为molL1min1或molL1s1。3化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。如在反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)中，存在v(A)v(B)v(C)v(D)abcd(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显()(2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率()解析对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率()(4)化学反应速率为0.8molL1s1是指1s时某物质的浓度为0.8molL1()(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同()(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快()题组一化学反应速率的大小比较1(2018郑州质检)对于可逆反应A(g)3B(s)2C(g)2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是()Av(A)0.5molL1min1Bv(B)1.2molL1s1Cv(D)0.4molL1min1Dv(C)0.1molL1s1答案D解析本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)0.2molL1min1；D项中对应的v(A)3molL1min1。2已知反应4CO2NO2N24CO2在不同条件下的化学反应速率如下：v(CO)1.5molL1min1v(NO2)0.7molL1min1v(N2)0.4molL1min1v(CO2)1.1molL1min1v(NO2)0.01molL1s1请比较上述5种情况反应的快慢：_(由大到小的顺序)。答案解析经转化可表示为v(CO)2v(NO2)1.4 molL1min1；v(CO)4v(N2)1.6 molL1min1；v(CO)v(CO2)1.1molL1min1；v(CO)2v(NO2)0.02molL1s11.2molL1min1，故。同一化学反应中反应快慢的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aAbB=cCdD，比较与，若，则A表示的反应速率比B的大。题组二化学反应速率的计算3(2018西安模拟)将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在810min内CO2的平均反应速率是()A0.5molL1min1B0.1molL1min1C0molL1min1D0.125molL1min1答案C解析由图可知，在810 min内，H2的物质的量都是2 mol，因此v(H2)0 molL1min1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO2)v(H2)0 molL1min1，故C项正确。4合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v_mLg1min1。答案30解析吸氢速率v30 mLg1min1。5在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103mol01.83.75.47.2计算2.06.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin1为单位，写出计算过程)。答案解法一2.06.0 min时间内，n(Cl2)5.4103 mol1.8103 mol3.6103 mol，v(Cl2)9.0104 molmin1所以v(HCl)2v(Cl2)29.0104 molmin11.8103 molmin1。解法二HCl转化的物质的量为n，则2HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)21n(5.41.8)103mol解得n7.2103mol，所以v(HCl)1.8103molmin1。化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式”(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mAnBpC起始浓度(molL1) abc转化浓度(molL1) x某时刻浓度(molL1) axbc考点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、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为MgAl。2外因3理论解释有效碰撞理论(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：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1E2。(注：E2为逆反应的活化能)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(1)催化剂都不参加化学反应()(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)可逆反应中减小产物的浓度可增大正反应的速率()(4)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大()(5)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大()(6)对可逆反应FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，增加氯化钾浓度，逆反应速率加快()1对于FeH2SO4(稀)=FeSO4H2，改变某些条件会影响产生氢气的速率，请回答下列问题：(1)v(H2)t图像中，为何AB段v逐渐增大，BC段又逐渐减小？答案AB段(v渐增)，主要原因是反应放热，导致温度升高，反应速率渐大；BC段(v渐小)，则主要原因是随反应的进行，溶液中c(H)渐小，导致反应速率渐小。(2)若增加铁的用量，对反应速率有何影响(不考虑表面积的变化)，为什么？答案无影响，因为固体以及纯液体的浓度视为常数，其量的变化对反应速率无影响。(3)若将稀硫酸换成浓硫酸能加快产生H2的速率吗？为什么？答案不能，因为常温下浓硫酸使铁钝化。(4)在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量CuSO4，CH3COONa固体，产生氢气的速率如何变化？解释变化的原因。答案产生氢气的速率加快。原因：Fe置换Cu2生成单质Cu，与Fe形成原电池加快反应速率。产生H2的速率减小。原因是：CH3COO结合H，降低H浓度，反应速率减小。2一定温度下，反应N2(g)O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大：_，原因是_。(2)恒容充入N2：_。(3)恒容充入He：_，原因是_。(4)恒压充入He：_。答案(1)增大单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，因而反应速率增大(2)增大(3)不变单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变(4)减小气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。1(2018山西质检)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N2使体系压强增大保持压强不变，充入N2使容器体积变大ABCD答案C解析增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对化学反应速率无影响。22SO2(g)O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强，化学反应速率一定增大C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，生成SO3(g)的平均反应速率v答案D解析V2O5作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，A项错误；压强并不是影响化学反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，B项错误；不管是吸热反应还是放热反应，降低温度化学反应速率均减小，使达到平衡所需的时间增多，C项错误；据v可知，cc2c1，tt2t1，D项正确。3(2018天津一中调研)已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是()A反应速率与I浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98kJmol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)答案A解析A项，将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2=2H2OO2，该反应中I作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率；B项，该反应中IO是中间产物，不是该反应的催化剂；C项，反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1molH2O2放出98kJ热量，不能据此判断该反应的活化能；D项，由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。4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NaKB4mL0.01molL1KMnO4溶液分别和不同浓度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反应0.1molL1的H2C2O4溶液0.2molL1的H2C2O4溶液C5mL0.1molL1Na2S2O3溶液和5mL0.1molL1H2SO4溶液反应热水冷水D5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末答案C解析由于K比Na活泼，故大小相同的金属K和Na与水反应，K的反应速率更快，又由于Na、K与H2O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H2C2O4浓度大，故其反应速率比甲中快，B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；MnO2在H2O2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。(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。(3)改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。(4)其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。考点三合成氨适宜条件的选择1反应特点N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0S02反应条件选择的理论分析(1)反应限度角度：低温、高压，有利于提高转化率。(2)反应速率角度：高温、高压、使用催化剂，有利于提高化学反应速率。3适宜条件(1)温度：700_K左右，此时催化剂活性最大。(2)压强：低压(1107Pa)，中压(21073107Pa)和高压(8.51071108Pa)三种类型。(3)催化剂：铁触媒。(4)N2与H2的物质的量之比(投料比)：12.8。4合成氨工业的简要流程可用方框图表示为(1)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或者将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气等)在高温下制取。用煤和水制H2的主要反应为CH2O(g)COH2，COH2O(g)CO2H2。(2)制得的N2、H2需净化、除杂质，再用压缩机压缩至高压。(3)氨的合成：在适宜的条件下，在合成塔中进行。(4)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，为提高原料的利用率，将没有完全反应的N2和H2循环送入合成塔，使其被充分利用。(1)使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率和平衡转化率()(2)高压比常压条件更有利于合成氨的反应()(3)500左右比室温更有利于合成氨的反应，提高H2的平衡转化率()(4)合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率()(5)合成氨采用21075107Pa，因为该压强下铁触媒的活性最高()(6)合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间()1.合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是()A提高分离技术B研制耐高压的合成塔C研制低温催化剂D探索不用N2和H2合成氨的新途径答案C解析由题图可知，NH3的体积分数随着温度的升高而显著下降，故要提高NH3的体积分数，必须降低温度，但目前所用催化剂铁触媒的活性最高时的温度为700K，故最有前途的研究方向为研制低温催化剂。2(2018青岛诊断)合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：关于合成氨工业的说法中不正确的是()A混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想B合成氨反应须在低温下进行C对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动答案B解析低温虽然有利于平衡正向移动，但低温会导致反应速率降低，不利于提高生产效率，答案选B。3.工业合成氨N2(g)3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题：(1)该反应通常用活性铁做催化剂，加活性铁会使图中B点_(填“升高”或“降低”)，理由是_。(2)450时该反应的平衡常数_(填“”或“”)500时的平衡常数。(3)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有_(填字母)。a高温高压b加入催化剂c增加N2的浓度d增加H2的浓度e分离出NH3答案(1)降低催化剂能降低反应的活化能(2)(3)ce解析(1)催化剂能降低反应的活化能。(2)该反应正向为放热反应，低温有利于平衡正向移动，450时反应正向进行的程度大，即450对应的平衡常数大。(3)高温使化学平衡逆向移动，H2转化率降低，a不合理；催化剂对平衡无影响，b不合理；增加N2的浓度可以提高H2的转化率，c可以；d会降低H2的转化率；分离出NH3，有利于平衡右移，e可以提高H2的转化率。4乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式：_。(2)已知：甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9kJmol1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1kJmol1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7kJmol1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJmol1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_。答案(1)C2H4H2SO4(浓)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3HH2O=C2H5OHH2SO4(2)45.5污染小、腐蚀性小等解析(1)由题给信息可写出：C2H4H2SO4(浓)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3HH2O=C2H5OHH2SO4。(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，用即得所求的热化学方程式，由此可得到H45.5kJmol1。气相直接水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸，故与间接水合法相比，具有污染小、腐蚀性小等优点。1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H)()(2016天津理综，3A)(2)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同()(2015天津理综，3C)(3)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高()(2016浙江理综，8B)(4)探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象()(2015江苏，13D)2下列叙述不正确的是()A用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率(2018全国卷，10A)B向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2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(2018全国卷，13D改编)C在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快(2018江苏，10D)D下图是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小(2018江苏，13B)答案C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HSOH2O2=SOHH2O，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(一种蛋白质)变性，失去生理活性，C错误；根据图像，随着时间的推移，c(H2O2)变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小，D正确。32018全国卷，28(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H48 kJmol1，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。在343K下，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_(保留1位小数)。答案及时移去产物改进催化剂提高反应物浓度大于1.3解析在343K时，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物浓度、改进催化剂等。温度越高，反应速率越快，a点温度为343K，b点温度为323K，故反应速率：vavb。反应速率vv正v逆，则有v正，v逆，343K下反应达到平衡状态时v正v逆，即，此时SiHCl3的平衡转化率22%，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有k正0.782k逆0.112，k正/k逆0.112/0.7820.02。a处SiHCl3的平衡转化率20%，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，则有1.3。4(2018海南，16)过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题：(1)已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H286kJmol1H2(g)O2(g)=H2O2(l)H188kJmol1过氧化氢分解反应2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)的H_kJmol1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡常数K313K_K298K(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)100时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24h的分解率见下表：离子加入量/(mgL1)分解率/%离子加入量/(mgL1)分解率/%无2Fe31.015Al3102Cu20.186Zn21010Cr30.196由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_。储运过氧化氢时，可选用的容器材质为_(填标号)。A不锈钢B纯铝C黄铜D铸铁(3)过氧化氢的Ka12.241012，H2O2的酸性_H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明，过氧化氢溶液中HO的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢，pH增大分解率增大的原因是_；相同pH下，过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是_。答案(1)196小于(2)Cr3B(3)大于pH升高，c(HO)增大，分解速率加快H2O2浓度越大，其电离度越小，分解率越小。解析(1)过氧化氢分解的总方程式可由22得到，根据盖斯定律，该反应的焓变为H2H12H2196 kJmol1；过氧化氢分解反应为放热反应，温度升高化学平衡常数减小。(2)根据表中数据分析，相同时间，Cr3加入量最少，H2O2的分解率最大，因而Cr3的催化效果最好。Al3对H2O2分解的催化效果最差，贮运过氧化氢时，铝制容器材质最不易促进H2O2的分解。(3)由于过氧化氢的Ka12.241012Kw，因而过氧化氢电离氢离子的能力大于水电离氢离子的能力；pH增大，过氧化氢的电离程度增大，溶液中c(HO)增大，促进H2O2的分解；相同pH下，考虑H2O2的浓度越大，电离度越小，溶液中c(HO)越小，因而分解率越小。52014新课标全国卷，26(1)在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。在060s时段，反应速率v(N2O4)为_molL1s1。答案0.0010解析由题意及图示知，060 s时N2O4消耗的浓度c(N2O4)0.100 molL10.040 molL10.060molL1，v(N2O4)0.0010molL1s1。1以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法，其中不正确的是()A化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率B化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品C影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外部因素也会对化学反应速率产生影响D正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益答案A解析化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题，不能指导提高原料的转化率和生成物的产率。2向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，首先产生白色沉淀，然后白色沉淀迅速转化为红褐色沉淀，这是因为发生了反应4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3，对于该反应速率的描述正确的是()A在这一反应中，各物质的消耗速率相等B若反应中消耗4molH2O，则必定同时生成2molFe(OH)3C4vFe(OH)22v(H2O)v(O2)D反应中消耗1molO2，必定同时消耗2molH2O答案D解析对于同一个反应来说，化学反应速率可以用各反应物或生成物的浓度变化来表示，且各物质表示的反应速率的数值与化学方程式中的化学计量数成正比，A项错误；根据化学方程式可知，若消耗4 mol H2O，则同时生成8 mol Fe(OH)3，B项错误，同理可推知D项正确；Fe(OH)2为固体不能用来表示反应速率，且系数比错误，C项错误。3(2018福建龙岩教学质量检查)某温度下，镍和镁分别在O2中发生反应，两种金属表面形成氧化膜厚度的实验记录如下：反应时间t/h1491625MgO层厚Y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO层厚Y/nmb2b3b4b5b表中a和b均为与温度有关的常数。下列判断错误的是()A可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率B相同条件下，镁比镍耐氧化腐蚀C温度越高，a、b的值越大D金属氧化的本质为Mne=Mn答案B解析结合数据可知，氧化膜的厚度随时间延长而增加，A项正确；因a、b关系不确定，无法比较，B项错误；温度升高，反应速率加快，C项正确；金属氧化的本质是金属失电子发生氧化反应，D项正确。4下列说法中正确的是()A已知t1时，反应CCO22COH0的速率为v，若升高温度，逆反应速率减小B恒压容器中发生反应N2O22NO，若在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变C当一定量的锌粉和过量的6molL1盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液D对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化答案D解析温度升高，正、逆反应的速率均增大，A错误；在恒压容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，反应物和生成物的浓度均减小，正、逆反应的速率均减小，B错误；若能使溶液中氢离子浓度减小，则反应速率将减小，因此可选水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，在酸性溶液中NO与锌粉发生氧化还原反应，生成氮的氧化物，从而使生成H2的量减少，C错误；任何一个化学反应的发生都有热效应，因此温度发生变化，化学反应速率一定会发生变化，D正确。5A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应：aA(s)bB(g)=cC(g)dD(g)，t1、t2时刻分别测得部分数据如下表：n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反应时间/min0.120.060.10t10.060.120.20t2下列说法正确的是()A0t1内，平均反应速率v(B)molL1min1B若起始时n(D)0，则t2时v(D)molL1min1C升高温度，v(B)、v(C)、v(D)均增大Dbd61答案C解析不能确定起始时B的物质的量，因此0t1时间段内，不能确定B的变化量，则不能计算其反应速率，A项错误；反应速率是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B项错误；t1t2时间段内，B和D的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.1 mol，所以bd35，D项错误。6煅烧硫铁矿(主要成分是FeS2)可获得制取硫酸所需的SO2，反应的化学方程式为4FeS211O2=2Fe2O38SO2，为了提高SO2的生成速率，下列措施可行的是()A增加硫铁矿石的投入量B增加炉的高度C降低温度D升高温度答案D解析考查外界条件对反应速率的影响。矿石是固体，增加固体的质量，反应速率不变，A项错误；升高温度可以加快反应速率，D项正确。7一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)I2(g)H0，若15s内c(HI)由0.1molL1降到0.07molL1，则下列说法正确的是()A015s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)0.002molL1s1Bc(HI)由0.07molL1降到0.05molL1所需的反应时间小于10sC升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢D减小反应体系的体积，反应速率加快答案D解析015s内，v(I2)v(HI)0.001molL1s1，A项错误；随着反应的进行，c(HI)减小，v(HI)减小，故c(HI)由0.07molL1降到0.05molL1所需时间大于10s，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；减小反应体系的体积，压强增大，反应速率加快，D项正确。8(2018江西百所名校第一次联考)已知反应2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为vkcx(NO)cy(H2)，k为速率常数。在800时测得的相关数据如下表所示。实验数据初始浓度生成N2的初始速率/molL1s1c(NO)/ molL1c(H2)/ molL112.001036.001031.9210321.001036.001034.8010432.001033.001039.60104下列说法中不正确的是()A关系式中x1，y2B800时，k值为8104C若800时，初始浓度c(NO)c(H2)4.00103molL1，则生成N2的初始速率为5.12103molL1s1D当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大答案A解析由实验数据1和2可知，c(H2)相同，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原来的4倍，则x2，由实验数据1和3可知，c(NO)相同，c(H2)扩大1倍，反应速率扩大为原来的2倍，则y1，A项错误；根据数据1可知800 时，k值为8104，B项正确；若800 时，初始浓度c(NO)c(H2)4.00103molL1，则生成N2的初始速率vkc2(NO)c(H2)8104(4.00103)2(4.00103) molL1s15.12103 molL1s1，C项正确；温度升高，反应速率加快，则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，D项正确。9H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大答案D解析A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图可知，Mn2存在时，0.1molL1NaOH中H2O2的分解速率比1.0molL1的NaOH中的快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn2存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。10煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.3kJmol1。能使化学反应速率加快的措施有_(填序号)。增加C的物质的量升高反应温度随时吸收CO、H2转化为CH3OH密闭定容容器中充入CO(g)(2)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，得到如下两组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为_。该反应的逆反应为_(填“吸”或“放”)热反应。(3)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是_。若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4t6时逆反应速率与时间的关系曲线。答案(1)(2)0.16molL1min1吸(3)使用了催化剂解析(1)增加C的物质的量，不能改变其浓度，不能加快化学反应速率；吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度，其化学反应速率减慢；充入CO增大生成物的浓度，可使化学反应速率加快。(2)v(CO2)v(CO)0.16 molL1min1。对比实验1、2可知，升高温度，生成H2的量减少，说明逆反应是吸热反应。(3)本反应前后气体物质的化学计量数之和不等，t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等，故只能是加催化剂的原因。t4时降压，平衡左移，v逆急降，然后在t5时平衡。11大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。某科学小组进行O3与含I溶液反应相关研究。(1)O3将I氧化生成I2的过程由3步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq)HIO(aq)H2HIO(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3用热化学方程式表示O3氧化I生成I2的反应_。(2)O3在水中易分解，在一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216molL1。t/minpHT/3.04.05.06.02030123116958301581084815503135157在30、pH4.0条件下，O3的分解速率为_molL1min1。pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_。答案(1)O3(g)2I(aq)2H(aq)=I2(aq)H2O(l)O2(g)HH1H2H3(2)1.00104OH解析(1)将所给的三个反应相加，即可得总反应：2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)HH1H2H3。(2)v1.00104molL1min1；pH增大，则OH浓度增大，pH增大能加速O3分解，表示对O3分解起催化作用的是OH。12合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。2018年是合成氨工业先驱哈伯(FHaber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：N2(g)H2(g)NH3(g)H(298K)46.2kJmol1，在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)化学吸附：N2(g)2N*；H2(g)2H*表面反应：N*H*NH*；NH*H*NH；NHH*NH脱附：NHNH3(g)其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有_(填字母)。A低温B高温C低压D高压E催化剂(2)标准平衡常数K，其中p为标准压强(1105Pa)，p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压，如p(NH3)x(NH3)p，p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。N2和H2起始物质的量之比为13，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则K_(用含w的最简式表示)。下图中可以示意标准平衡常数K随温度T变化趋势的是_。(3)实际生产中，常用工艺条件：Fe做催化剂，控制温度773K、压强3.0105Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为12.8。分析说明原料气中N2过量的理由_。关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_(填字母)。A合成氨反应在不同温度下的H和S都小于零B控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率C当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率D基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行E分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生答案(1)AD(2)A(3)原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率ADE解析(1)合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，所以低温、高压有利于提高合成氨的平衡产率，A、D正确。(2)KN2(g)H2(g)NH3(g)起始/mol 0平衡/mol aaa根据题意得：wK。温度升高，平衡左移，标准平衡常数减小，应选A。