高考化学一轮复习知能演练高分跨栏第7章第2节化学反应速率工业合成氨鲁科版文档格式.docx
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L－1－0.05mol·
L－1＝0.06mol·
L－1，t3～t4与t4～t5，条件改变时，平衡不发生移动，只可能是两种情况，一是加入了催化剂，二是反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，改变了体系的压强。
t3～t4阶段为使用催化剂，则t4～t5阶段改变的条件一定为减小压强。
A项，前15s中A的浓度变化为0.15mol·
L－1－0.06mol·
L－1＝0.09mol·
L－1，速率为0.006mol·
s－1，A项错；
C项，A与C的计量数之比为3∶2，且该反应为反应前后气体分子数相等的反应，故B只能为生成物，且B与C的化学计量数之比为1∶2，则B的浓度改变为0.03mol·
L－1，其起始浓度为0.02mol·
L－1，物质的量为0.04mol，C项错；
t5～t6的条件改变为升高温度，这时反应正向进行，所以正反应为吸热反应，D项错。
4．某温度下，在体积为2L的密闭容器中，充入1molA和amolB气体，发生如下反应：
A（g）＋B（g）2C（g）。
5min后反应达到平衡时n（A）为0.4mol。
在反应过程中体系的温度持续升高，实验测得混合气体中C的含量与温度关系如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．0～5min，C物质的平均反应速率为0.04mol/（L·
min）
B．图中T1时正反应速率等于T3时正反应速率
C．该反应T2时的平衡常数大于T3时的平衡常数
D．图中T2时，若只增大压强，则正、逆反应速率不改变
根据反应方程式可知，平衡时C的物质的量是1.2mol,0～5min其平均反应速率是0.12mol/（L·
min），A项错误；
温度越高，反应速率越大，B项不正确；
因该反应中反应物和生成物都是气体，故增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。
5．有关合成氨工业的说法中，正确的是（ ）
A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占13%～14%，所以生产氨的工厂的效率都很低
B．由于氨易液化，N2、H2是循环使用，所以总体来说氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强是2×
107～5×
107Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大
工业合成氨时采用将液氨分离出来，N2、H2循环使用的措施来提高NH3的产率，所以A项不正确，B项正确；
升高温度不利于向合成氨方向移动，500℃时铁触媒活性最大，所以C、D两项均不正确。
6．（2012·
山东青岛高三第一次模拟）在锌与盐酸反应的实验中，一个学生得到的结果如下表所示：
锌的质量/g
锌的形状
温度/℃
Zn完全反应的时间/s
A
2
薄片
5
400
B
15
200
C
25
100
D
35
t1
E
细小颗粒
t2
F
粉末
t3
G
薄片（含少量杂质Cu）
t4
（1）t1＝________s，画一幅以时间对温度的曲线图（纵轴表示时间，横轴表示温度）。
（2）根据所画的曲线图得出关于温度影响反应速率的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）t1________t4（填“＞”或“＜”），原因是________________________________________________________________________。
t2________t3（填“＞”或“＜”），原因是________________________________________________________________________。
（4）单位时间内消耗锌的质量mB、mE、mF从大到小的顺序为________。
解答该题要认真分析表中数据。
由A、B、C总结规律，推出t1＝50s，根据A、B、C、D四组实验的数据可画出温度—时间图像。
通过对图像的分析总结温度对反应速率的影响，找出规律。
D、G组实验相比较，G中可形成铜 锌原电池，加快反应速率；
E、F组实验相比较，F中锌的表面积大，反应速率快；
B、E、F组相比较，粉末状的Zn反应速率最快，薄片状的Zn反应速率最慢，故单位时间内消耗锌的质量的大小顺序为mF＞mE＞mB。
答案：
（1）50
如图所示：
（2）对于该反应，温度每升高10℃，反应速率加快到原来的2倍
（3）＞ G组中可形成CuZn原电池，反应速率加快 ＞ F组中锌为粉末状，表面积较大，反应速率快
（4）mF＞mE＞mB
1．（2011·
高考海南卷）某反应的ΔH＝＋100kJ·
mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是（ ）
A．正反应活化能小于100kJ·
mol－1
B．逆反应活化能一定小于100kJ·
C．正反应活化能不小于100kJ·
D．正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·
选D。
由反应的ΔH＝＋100kJ·
mol－1知，该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，即正反应活化能－逆反应活化能＝＋100kJ·
mol－1。
由计算公式可知，正反应活化能大于100kJ·
mol－1，故A、C项错误；
无法判断逆反应活化能大小，故B项错误。
2．（2011·
高考江苏卷）下列说法正确的是（双选）（ ）
A．一定温度下，反应MgCl2（l）===Mg（l）＋Cl2（g）的ΔH＞0、ΔS＞0
B．水解反应NH
＋H2ONH3·
H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
选AD。
本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变、水解反应、原电池、电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应是吸热反应，熵变、焓变都大于零；
B.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方向移动；
C.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应；
D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。
3．（2011·
高考安徽卷）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
（1）实验前：
①先用0.1mol·
L－1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是________，然后用蒸馏水洗涤至中性；
②将KNO3溶液的pH调至2.5；
③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入________（写化学式）。
（2）下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。
请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________________________________________________________________________。
t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH
的浓度在增大，Fe2＋的浓度却没有增大，可能的原因是________________________________________________________________________。
（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：
溶液的pH；
假设二：
________；
假设三：
……
（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。
（已知：
溶液中的NO
浓度可用离子色谱仪测定）
（1）因为铁易生锈，即铁表面会有铁的氧化物等杂质，所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质；
氧气具有强氧化性，会氧化生成的Fe2＋，为防止该反应的发生必需通入一种保护性气体且不能引入杂质，因此可以选用氮气；
（2）由图像可知该反应的离子方程式是：
4Fe＋10H＋＋NO
===4Fe2＋＋NH
＋3H2O；
t1时刻后，随着反应的进行，溶液中pH逐渐增大，继续有Fe2＋生成，但从图像上看Fe2＋的浓度却在减小，原因是Fe2＋的水解消耗了Fe2＋，使Fe2＋浓度降低；
（3）影响反应速率的外界因素比较多，例如温度、浓度、溶液的酸碱性、固体的表面积等等；
（4）要验证假设一，需要固定其他条件不变，例如硝酸的浓度、反应的温度、铁的表面积都必需保持一致，然后在相同时间内测量溶液中NO
的浓度（依据提示：
浓度可用离子色谱仪测定）来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响。
（1）除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2
（2）4Fe＋10H＋＋NO
＋3H2O 生成的Fe2＋水解（或和溶液中OH－的结合）
（3）温度 铁粉颗粒大小
（4）实验步骤及结论：
①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中；
②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入氮气；
③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉；
④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO
的浓度。
若pH不同的KNO3溶液中，测出的NO
浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。
（本题属于开放性试题，合理答案均可）
1．（2012·
山东师大附中高三月考）已知Fe3＋和I－在水溶液中的反应如下：
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。
某温度下该反应的正反应速率和I－、Fe3＋浓度的关系为v＝kcm（I－）·
cn（Fe3＋）（k为常数）。
c（I－）/mol·
L－1
c（Fe3＋）/mol·
v/mol·
①
0.20
0.80
0.032k
②
0.60
0.40
0.144k
③
0.128k
由此推知，有关Fe3＋、I－的浓度对反应速率影响的判断正确的是（ ）
A．Fe3＋浓度对正反应速率影响程度大于I－浓度的影响程度
B．Fe3＋浓度对正反应速率影响程度小于I－浓度的影响程度
C．Fe3＋浓度对正反应速率影响程度等于I－浓度的影响程度
D．无法比较
由题给信息可知：
k·
0.20m·
0.80n＝0.032k，即得①式为0.20m·
0.80n＝0.032；
0.60m·
0.40n＝0.144k，即得②式为0.20m·
0.80n·
3m·
2－n＝0.144；
0.8m·
0.20n＝0.128k，即得③式为0.20m·
0.20n·
4m＝0.128，①/③整理可得：
m－n＝1，可见Fe3＋浓度对正反应速率影响程度小于I－浓度的影响。
2．下列各组中反应速率一定相同的是（ ）
A．表面积完全相同的锌片分别与同浓度、同体积的盐酸、硫酸在相同温度下反应
B．100℃时，向A、B两个容器中分别各加入0.2molHI发生分解反应
C．向分别盛有100mL、200mL水的两个烧杯中各加入少量表面积相同的钠
D．0.5mol/L的NaHCO3（aq）分别与1mol/L盐酸和1mol/L的醋酸溶液反应
A、D两个选项中起始的c（H＋）不相等，反应速率不同；
B中HI的物质的量相同，但A、B两容器的体积并没有指明，即两容器中HI的起始浓度并不一定相同，因而反应速率并不一定相同。
3．对于可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），若其他条件都不变，只是在反应前是否加入催化剂，可得到两种v－t的图像如下：
如下关系正确的是（ ）
①a1＝a2 ②a1＜a2 ③b1＝b2 ④b1＜b2 ⑤t1＞t2 ⑥t1＝t2 ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧Ⅱ图中阴影部分面积更大
A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．②③⑤⑦D．②③⑥⑧
选A。
加入催化剂改变了起始速率，缩短了到达平衡的时间，达到平衡时速率也相应的增大；
但到达平衡时消耗反应物的总浓度（阴影部分面积）与未加催化剂时相同，可见A项符合题意。
4．为探究Fe3＋与Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如下图甲、乙所示的实验。
下列叙述错误的是（ ）
A．图甲实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示的实验中反应速率为①＞②，则一定说明了Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好
C．用图乙装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活栓拉出一定距离，一段时间后松开活栓，观察活栓是否回到原位
若图甲所示的实验中反应速率为①＞②，其原因可能是阳离子不同引起的，也可能是阴离子不同引起的，所以B项不正确。
5．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。
下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是（ ）
C项中通过扇动扇子可以加快空气进入炉腔的速率，从而使煤燃烧的更旺。
6．已知图一表示的是可逆反应正反应为气体体积减小的吸热反应的化学反应速率（v）与时间（t）的关系，图二表示的是可逆反应2NO2（g）N2O4（g）；
ΔH＜0的浓度（c）随时间（t）的变化情况。
A．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
B．若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大
C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小
由图一可知，t2时正、逆反应速率均增大，且化学平衡正向移动，可能是升高了温度也可能是增大了压强，根据ΔH所表示的意义，不管平衡如何移动，ΔH不变，所以A正确、B错。
由图二可知，t1时改变平衡条件的瞬间，NO2和N2O4的浓度均增大，然后c（NO2）减小，c（N2O4）增大，平衡向正反应方向移动，改变的条件可能是给体系增大了压强，但不可能是由温度升高引起的，C错。
若增大压强，平衡正向移动，N2O4的体积分数增加，因此混合气体的平均相对分子质量增大，D错。
7．（2012·
上海宝山区高三第一次模拟）500℃、20MPa时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。
反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应开始到第一次平衡时，N2的平均反应速率为0.005mol·
min－1
B．从曲线可以看出，反应进行到10～20min时可能是增大了NH3的物质的量
C．从曲线可以看出，反应进行至25min时，分离出0.1mol的氨气
D．在25min时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小
从图像看，按时间划分五个阶段：
0～10min是第一阶段，其间反应物逐渐减少而生成物逐渐增加；
10～20min是第二阶段，其间仍然是反应物的量逐渐减少而生成物逐渐增加，只是变化幅度有所增大，可能使用了催化剂；
20～25min是第三阶段，各种物质都处在不变状态，反应处于平衡状态；
25～35min是第四阶段，开始时刻两反应物不变，而生成物急剧减少而后又逐渐增加，中间时间是反应物逐渐减少而生成物逐渐增加；
35～40min是第五阶段，各种物质都处在不变状态，反应处于平衡状态。
8．下图表示反应X（g）4Y（g）＋Z（g），ΔH＜0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是（ ）
A．第6min后，反应就终止了
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
第6min反应达到了平衡，A项错；
X的平衡转化率为
×
100%＝85%，B项正确；
若升高温度，平衡向逆方向（吸热反应方向）移动，X的平衡转化率减小，C项错；
若降低温度，v正不如v逆减小的倍数多，平衡会向正方向移动，D项错。
9．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：
2HI（g）H2（g）＋I2（g）。
若c（HI）由0.1mol·
L－1降到0.07mol·
L－1时，需要15s，那么c（HI）由0.07mol·
L－1降到0.05mol·
L－1时，所需反应的时间为（ ）
A．等于5s B．等于10s
C．大于10s D．小于10s
由0.1mol·
L－1时，
＝0.002mol·
s－1，那么从0.07mol·
L－1降至0.05mol·
L－1的
肯定小于0.002mol·
s－1，因此所需反应时间肯定大于10s。
10．反应mA（s）＋nB（g）pC（g） ΔH＜0，在一定温度下，平衡时B的体积分数（B%）与压强变化的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是（ ）
①m＋n＞p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③n＞p ④x点比y点时的反应速率慢 ⑤若升高温度，该反应的平衡常数增大
A．①②⑤B．只有②④
C．只有①③D．①③⑤
根据等温线，B%随压强增大而增大，说明n＜p，但不能说明（m＋n）与p的关系；
曲线上点各已达平衡，在x点时，B%必须减小，即反应正在向正方向进行，v正＞v逆；
x点与y点相比，x点时的压强小，反应速率慢；
若升温，该反应向逆方向移动，K变小；
综上②④正确。
11．（2012·
陕西渭南毕业班诊断性考试）氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
在常温下按照如表所示的方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
10mL2%H2O2溶液
无
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·
L－1FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液
（1）实验①和②的目的是________________________________________________________________________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。
资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。
为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是________________（填一种即可）。
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是________。
Ⅱ.资料显示，某些金属离子对H2O2的分解起催化作用。
为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。
（1）某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢，实验时可以通过测量________或________来比较；
（2）0.1gMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
解释反应速率变化的原因：
________，计算H2O2的初始物质的量浓度为________。
（保留两位有效数字）
Ⅲ.
（1）为了加深对影响反应速率因素的认识，老师让甲同学完成下列实验：
在Ⅱ中的实验装置的锥形瓶内盛6.5g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的硫酸，10s时收集产生的H2体积为50mL（若折合成标准状况下的H2体积为44.8mL），用锌粒来表示10s内该反应的速率为________g/s；
（2）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是________（填序号）。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒·
夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
Ⅰ.
（1）实验①和②的不同点是反应物的浓度不同，故这两个实验是在探究浓度对反应速率的影响；
为了加快双氧水在常温下的分解，可以向反应物中加入等量同种催化剂，也可以将盛有反应物的试管放入同一热水浴中来提高反应速率。
（2）实验④是酸性环境、实验⑤是碱性环境。
图像中实验⑤的反应速率最快，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率；
实验④的反应速率最慢，说明酸性环境能减小H2O2分解的速率。
Ⅱ.
（1）可以通过测量单位时间产生O2的体积或生成单位体积O2所需要的时间来衡量H2O2的分解速率；
（2）随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢，到4分
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