备考2024届高考化学一轮复习强化训练第七章化学反应速率和化学平衡第1讲化学反应速率.docx

1、第1讲 化学反应速率1.2021河北室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：MNXY；MNXZ。反应的速率可表示为v1k1c2（M），反应的速率可表示为v2k2c2（M）（k1、k2为速率常数）。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是（A）A.030 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67103 molL1min1B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5的M转化为ZD.反应的活化能比反应的活化能大解析由MNXY、MNXZ可知M减少的物质的量为Y和Z增加的物质的量之和，故30 min时c（Y）（

2、0.50.3000.125）molL10.075 molL1，故v（Y）0.075molL130min2.5103 molL1min1，A错误；由题中两个反应速率公式相比可得v1v2k1k2，而c（Y）v1t，c（Z）v2t，故反应开始后，体系中c（Y）c（Z）k1k2，为定值，B正确；030 min，c（Z）0.125 molL1、c（Y）0.075 molL1，c（Y）c（Z）35，即M转化为Z的百分比为5810062.5，C正确；030 min，c（Z）0.125 molL1、c（Y）0.075 molL1，故反应速率较快，反应的活化能较小，D正确。2.2021浙江取50 mL过氧化氢水

3、溶液，在少量I存在下分解：2H2O22H2OO2。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度（c）如下表：t/min020406080c/（molL1）0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是（C）A.反应20 min时，测得O2体积为224 mL（标准状况）B.2040 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 molL1min1C.第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I也可以催化H2O2分解解析由表中数据可得反应20 min时，H2O2浓度的变化量为（0.800.40） molL1 0.40 molL1，消

4、耗H2O2的物质的量为0.05 L0.40 molL10.02 mol，生成氧气的体积为224 mL，A正确；20 40 min，H2O2浓度的变化量为（0.400.20） molL1 0.20 molL1，v（H2O2）0.20molL120min0.01 molL1min1，B正确；第30 min时H2O2的浓度大于第50 min时H2O2的浓度，浓度越大反应速率越快，C不正确；H2O2分解酶或Fe2O3都能催化H2O2分解，D正确。3.反应历程图示2020山东改编1， 3丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H进攻1， 3丁二烯生成碳正离子（）；第二步Br进攻碳正离子完成1，2加成或1

5、，4加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 和40 时，1，2加成产物与1，4加成产物的比例分别为7030和1585。下列说法正确的是（D）A.1，2加成产物比1，4加成产物稳定B.与0 相比，40 时1，3丁二烯的转化率增大C.从0 升至40 ，1，2加成正反应速率增大，1，4加成正反应速率减小D.从0 升至40 ，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解析结合题图可知，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项错误；结合题图知，1，3丁二烯发生1，2加成反应和1，4加成反应均为放热反应，则升高温度1，3丁二烯的转化率减小

6、，B项错误；温度升高，1，2加成正反应速率和1，4加成正反应速率均增大，C项错误；由0 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，D项正确。4.2022山东在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是（D）A.含N分子参与的反应一定有电子转移B.由NO生成HONO的反应历程有2种C.增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变D.当主要发生包含的历程时，最终生成的水减少解析含N分子参与的反应有NOOOHNO2OH、NONO2H2O2HONO、NO2C3H7HONOC3H6、

7、HONONOOH，各反应中均有元素化合价发生变化，则一定有电子转移，A项正确；由NO生成HONO的反应历程有NOOOHNO2OH、NONO2H2O2HONO和NOOOHNO2OH、NO2C3H7HONOC3H6两种，B项正确；NO为催化剂，催化剂不能使平衡发生移动，故增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；总反应为2C3H8O22C3H62H2O，故主要发生包含的历程时，最终生成的水不变，D项错误。5.2021上海已知如下方程式：Fe2O3CO2FeOCO2FeOCOFeCO2Fe3O44CO3Fe4CO23Fe4H2O（g）Fe3O44H24Fe3O22Fe2O3总反应式：CO（g

8、）xH2O（g）1x2O2（g）CO2（g）xH2（g）写出总反应的催化剂氧化铁（或Fe2O3），Kc（CO2）cx（H2）c（CO）cx（H2O）c1x2（O2）。当x89时，在2 L的容器内充入1.8 mol 反应物，10 min达到平衡时气体的总量为1.7 mol，求010 min内，vCO0.09 molL1min1。6.2023山东一定条件下，水气变换反应COH2OCO2H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应：.HCOOHCOH2O（快）.HCOOHCO2H2（慢）研究发现，在反应、中，H仅对反应有催化加速作用；反应速率远大于反应，

9、近似认为反应建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。反应正反应速率方程为vkc（H）c（HCOOH），k为反应速率常数。T1温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka，当HCOOH平衡浓度为x molL1时，H浓度为KaxmolL1，此时反应正反应速率vkKaxxmolL1h1（用含Ka、x和k的代数式表示）。解析根据HCOOHHCOOH，设平衡时H浓度为a molL1，则HCOOH电离平衡常数Kaa2x，aKax，此时反应正反应速率vkc（H）c（HCOOH）kKaxx molL1h1。7.全国高考CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意

10、义。回答下列问题：（1）CH4CO2催化重整反应为CH4（g）CO2（g）2CO（g）2H2（g）。已知：C（s）2H2（g）CH4（g）H75 kJmol1C（s）O2（g）CO2（g）H394 kJmol1C（s）12O2（g）CO（g）H111 kJmol1该催化重整反应的H247kJmol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是A（填标号）。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50，其平衡常数为13 mol2L2。（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低

11、，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4（g）C（s）2H2（g）消碳反应CO2（g）C（s）2CO（g）H/（kJmol1）75172活化能/（kJmol1）催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X劣于Y（填“优于”或“劣于”），理由是相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对较小，消碳反应速率大。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是AD（填标号）。图1A.K积、K消均增加B.v

12、积减小、v消增加C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp（CH4）p（CO2）0.5（k为速率常数）。在p（CH4）一定时，不同p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如图2所示，则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为pc（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）。图2解析（1）将已知中的3个反应依次记为、，根据盖斯定律2得该催化重整反应的H（111275394） kJmol1247 kJmol1。由于该反应为吸热且气体体积增大的反应，要提高CH4的平衡转化率，需在高温低压下进行。根据平衡时消耗的C

13、O2为1 mol500.5 mol，则消耗的CH4为0.5 mol，生成的CO和H2均为1 mol，根据“三段式”法可知平衡时CH4、CO2、CO和H2的平衡浓度分别为0.75 molL1、0.25 molL1、0.5 molL1、0.5 molL1，则平衡常数K（0.5molL1）2（0.5molL1）20.75molL10.25molL113 mol2L2。（2）从表格中数据可看出相对于催化剂X，用催化剂Y催化时积碳反应的活化能大，则积碳反应的反应速率小，而消碳反应活化能相对较小，则消碳反应的反应速率大，再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂X劣于催化剂Y。结合图示可知500600 随温度升高积碳量增加，而600700 随温度升高积碳量减少，故随温度升高，K积和K消均增加，且消碳反应速率增加的倍数比积碳反应的大，故A、D正确。由该图像可知在反应时间和p（CH4）相同时，图像中速率关系vavbvc，结合沉积碳的生成速率方程vkp（CH4）p（CO2）0.5，在p（CH4）相同时，随着p（CO2）增大，反应速率逐渐减慢，即可判断pc（CO2）pb（CO2）pa（CO2）。