高考化学突破一本专题复习：化学反应速率

专题十化学反应速率[查漏补缺·对接高考]排查核心知识挖掘命题规律授课提示：对应学生用书第34页[储知识·要点回扣]■思维深化——做一做1.在2 L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

回答下列问题：(1)该反应的反应方程式为________________________________________________。

(2)0～10 s的平均反应速率v(H2)＝____________；v(HI)＝____________。

答案：(1)H2(g)＋I2(g)2HI(g)(2)0.0395 mol·L－1·s－10.079 mol·L－1·s－12．按要求填空。

(1)形状大小相同的铁块、铝块分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁________铝。

(2)对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)①升高温度：________；②增大盐酸浓度：________；③增大铁的质量：________；④增大盐酸体积：________；⑤把铁片改成铁粉：________；⑥滴入几滴CuSO4溶液：________；⑦加入NaCl固体：________。

(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”________(填“能”或“不能”)产生H2，原因是__________________________________________________________。

答案：(1)小于(2)①增大②增大③不变④不变⑤增大⑥增大⑦不变(3)不能稀硝酸和浓硫酸具有强氧化性，Fe与稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe在浓硫酸中“钝化”[探高考·真题鉴赏]1．(2018·全国高考卷Ⅰ节选)(1)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：2525得体系中p O2＝2.9 kPa，则此时的p N2O5＝________kPa，v＝________kPa·min－1。

(2)对于反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反应第三步NO＋NO3―→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。

下列表述正确的是________(填标号)。

A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)B．反应的中间产物只有NO3C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D．第三步反应活化能较高解析：(1)由方程式2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)可知，62 min时，p O2＝2.9 kPa，则减小的N2O5为5.8 kPa，此时p N2O5＝35.8 kPa－5.8 kPa＝30.0 kPa，则v(N2O5)＝2×10－3×30.0 kPa·min－1＝6.0×10－2kPa·min－1。

(2)第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A正确。

第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C正确。

由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO，B错误。

反应快，说明反应的活化能较低，D错误。

答案：(1)30.0 6.0×10－2(2)AC2．(2018·全国高考卷Ⅱ节选)CH4-CO2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义。

回答下列问题：反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：________________________。

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下图所示。

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________(填标号)。

A．K积、K消均增加B．v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②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(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下图所示，则p a(CO2)、p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为________________________________________。

解析：①积碳反应中，由于催化剂X 的活化能比催化剂Y 的活化能要小，所以催化剂X 更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X 的活化能大于催化剂Y ，所以催化剂Y 更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X 劣于催化剂Y 。

由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K 积、K 消均增加，温度升高，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v 消增加的倍数要比v 积增加的倍数大。

②由速率方程表达式v ＝k ·p (CH 4)·[p (CO 2)]－0.5可知，v 与p (CO 2)成反比例关系，p (CO 2)越大，反应速率越小，所以p c (CO 2)＞p b (CO 2)＞p a (CO 2)。

答案：①劣于 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小，消碳反应速率大 AD②p c (CO 2)、p b (CO 2)、p a (CO 2)3．(2018·全国高考卷Ⅲ节选)对于反应2SiHCl 3(g)===SiH 2Cl 2(g)＋SiCl 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K 和343 K 时SiHCl 3的转化率随时间变化的结果如图所示。

(1)在343 K 下，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。

(2)比较a 、b 处反应速率大小：v a ________v b (填“大于”“小于”或“等于”)。

反应速率v ＝v 正－v 逆＝k 正·x 2SiHCl 3－k 逆· x SiH 2Cl 2·x SiCl 4，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v 正v 逆＝________(保留1位小数)。

解析：温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线a 达到平衡的时间短，则曲线a 代表343 K 时SiHCl 3的转化率变化，曲线b 代表323 K 时SiHCl 3的转化率变化。

(1)在343 K 时，要提高SiHCl 3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压强或浓度、改进催化剂等。

(2)温度越高，反应速率越快，a 点温度为343 K ，b 点温度为323 K ，故反应速率：v a＞v b 。

反应速率v ＝v 正－v 逆＝k 正·x 2SiHCl 3－k 逆·x SiH 2Cl 2·x SiCl 4，则有v 正＝k 正·x 2SiHCl 3，v逆＝k逆·x SiH 2Cl 2·x SiCl 4，343 K 下反应达到平衡状态时v正＝v逆，即k正·x 2SiHCl 3＝k逆·x SiH 2Cl 2·x SiCl 4，此时SiHCl 3的平衡转化率α＝22%，经计算可得SiHCl 3、SiH 2Cl 2、SiCl 4的物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有k 正×0.782＝k 逆×0.112，k 正/k 逆＝0.112/0.782≈0.02。

a处SiHCl3的平衡转化率α＝20%，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，则有v正/v逆＝(k正·x2SiHCl3)/(k逆·x SiH2Cl2·x SiCl4)＝k正/k逆·x2SiHCl3/(x SiH2Cl2·x SiCl4)＝0.02×0.82/0.12≈1.3。

答案：(1)改进催化剂提高反应物压强(浓度) (2)大于 1.3[研考纲·聚焦素养]最新考纲1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

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，认识其一般规律。

核心素养1．变化观念与平衡思想：认识化学反应是有快慢的，并能知道影响化学反应速率的因素。

2．证据推理与模型认知：能运用有效碰撞理论和活化分子等知识解释外界条件对化学反应速率的影响。

3．科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的影响化学反应速率的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。

4．科学精神与社会责任：应具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与速率有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

[题型突破·通法悟道]摆题型示例巧取应考宝典授课提示：对应学生用书第36页题型一化学反应速率及其影响因素1．已知：反应a A(g)＋b B(g)c C(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

(1)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为_________________。

(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。

(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为________________________________________________________________________。