微專題(一)　化學(xué)反應(yīng)速率與限度

化學(xué)反應(yīng)速率與平衡專題六

[循圖憶知—擴成面][易錯判斷—查漏點]√√×√√×微專題(一)化學(xué)反應(yīng)速率與限度目錄目錄12提能點(一)化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素提能點(二)化學(xué)反應(yīng)進行的方向和限度3專題驗收評價提能點(一)化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素011．化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法續(xù)表2．化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素內(nèi)因反應(yīng)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)(活化分子)外因濃度：c增大、v增大壓強：p增大、v增大溫度：T升高、v增大催化劑：使用催化劑一般加快反應(yīng)速率微觀解釋有效碰撞理論：3.“控制變量法”分析化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素[集訓(xùn)沖關(guān)]題點(一)有效碰撞理論1．在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子之間的碰撞稱之為有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱之為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用kJ·mol－1表示。下列說法不正確的是(

)A．圖甲中表示對于同一反應(yīng)虛線Ⅱ與實線Ⅰ相比改變的條件是催化劑B．由圖乙可得該反應(yīng)的有效碰撞幾率很大C．一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能不可能相等D．升高反應(yīng)溫度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增加答案：B

解析：由于活化能減小，根據(jù)過渡態(tài)理論得出改變的因素是催化劑，A正確；圖乙只是碰撞的一小部分，并不能得出有效碰撞的幾率，B錯誤；可逆反應(yīng)在一般情況下都有熱效應(yīng)變化，正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能不可能相等，C正確；升高溫度可以將非活化分子變成活化分子，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目變多，有效碰撞幾率增加，D正確。2．(2023·浙江校聯(lián)考模擬預(yù)測)某反應(yīng)分兩步進行，其能量變化如圖所示。下列說法正確的是(

)答案：B

解析：由圖可知，活化能E1＝－300kJ·mol－1－(－477kJ·mol－1)＝＋177kJ·mol－1，A錯誤；慢反應(yīng)控制總反應(yīng)速率，反應(yīng)②的活化能E2＝＋210kJ·mol－1>E1，故總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定，B正確；增大反應(yīng)物濃度，可增大活化分子的數(shù)目，但活化能不變，活化分子百分數(shù)不變，增大濃度可加快反應(yīng)速率，D錯誤。3．(2023·浙江6月選考)一定條件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可與HCl發(fā)生催化加成，反應(yīng)如下：反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng))，下列說法不正確的是(

)A．反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)ⅡB．反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)ⅡC．增加HCl濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例D．選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ答案：C

解析：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng)，相同物質(zhì)的量的反應(yīng)物，反應(yīng)Ⅰ放出的熱量小于反應(yīng)Ⅱ放出的熱量，反應(yīng)放出的熱量越多，其焓變越小，因此反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ，故A正確；短時間內(nèi)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多，說明反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ，故B正確；增加HCl濃度，平衡正向移動，但平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例可能降低，故C錯誤；根據(jù)圖中信息，選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ，故D正確。[易錯點撥]有關(guān)活化能的注意事項①為了把“有效碰撞”概念具體化，人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫作活化分子，同時把活化分子所多出來的那部分能量叫作活化能，因此活化能是活化分子平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值。②活化能相當于化學(xué)反應(yīng)的“門檻”，對于同一化學(xué)反應(yīng)，其活化能越低，反應(yīng)速率越大。催化劑就是通過參與反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率的。③單位體積內(nèi)活化分子數(shù)(濃度)增加，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L－1)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列說法正確的是(

)A．t＝10min時，v(N2O)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1B．速率方程中n＝1，表格中c1>c2＝c3C．相同條件下，增加N2O的濃度或催化劑X的表面積，都能加快反應(yīng)速率D．保持其他條件不變，若起始濃度為0.200mol·L－1，當c(N2O)減至一半時共耗時70min答案：A

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的速率始終不變，N2O的消耗是勻速的，說明反應(yīng)速率與c(N2O)無關(guān)，所以速率方程中n＝0，選項B錯誤；速率方程中n＝0，相同條件下增加N2O的濃度不能加快反應(yīng)速率，選項C錯誤；5．(2023·丹東一模)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X，反應(yīng)X===2Z經(jīng)歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。如圖為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線。下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)為c(Y)隨t的變化曲線B．t1時，Y的消耗速率大于生成速率C．隨著c(X)的減小，反應(yīng)①、②速率均降低D．體系中v(X)＝v(Y)＋2v(Z)答案：B

解析：反應(yīng)X===2Z經(jīng)歷兩步：①X→Y；②Y→2Z，可知c(Y)先增大，后減小，A錯誤；t1時Y的濃度在下降，消耗速率大于生成速率，B正確；由圖中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應(yīng)②的速率先增大后減小，C錯誤；A．300℃時，0～5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(Z)＝0.3mol·L－1·min－1B．b、c點對應(yīng)的v逆(Y)大小關(guān)系：b>cC．c點時，反應(yīng)消耗pmolX(p<1)，同時消耗2pmolZD．若將氣體體積縮小為0.5L，則c點溫度下的α(X)減小答案：C

解析：

a點時，X的轉(zhuǎn)化率為30%，此時生成的Z為0.6mol，Z的平均反應(yīng)速率為0.12mol·L－1·min－1，A錯誤；其它條件相同時溫度越高反應(yīng)速率越快，但5min時b點的轉(zhuǎn)化率卻大于c點，說明b點未達平衡，c點達平衡，Y的濃度：b＜c，溫度：b＜c，v正：

b點v正>

v逆，c點v正＝v逆，則v逆b＜c，(Y)大小關(guān)系，B錯誤；c點達平衡，反應(yīng)消耗pmolX，同時消耗2pmolZ，C正確；c點溫度下，壓縮體積，即增大壓強，平衡正向移動，α(X)增大，D錯誤。提能點(二)化學(xué)反應(yīng)進行的方向和限度02

(一)化學(xué)反應(yīng)的方向1．判據(jù)2．焓變、熵變和溫度對化學(xué)反應(yīng)方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)情況－＋永遠是負值在任何溫度下均自發(fā)進行＋－永遠是正值在任何溫度下均非自發(fā)進行＋＋低溫時為正值，高溫時為負值低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)－－低溫時為負值，高溫時為正值低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)(二)化學(xué)平衡狀態(tài)(限度)的判斷依據(jù)續(xù)表答案：C

解析：該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，ΔS<0，A項錯誤；從反應(yīng)方程式中氣體物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)來看，物質(zhì)的量在減小，即熵減小，但反應(yīng)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，B項錯誤；一個吸熱反應(yīng)如果能自發(fā)進行，則該反應(yīng)一定是熵增大反應(yīng)，C項正確；該反應(yīng)的氣體分子數(shù)減少，即熵減小，但反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行，說明反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，D項錯誤。D．1molN2和3molH2反應(yīng)，達到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%，放出的熱量為Q1；在相同溫度和壓強下，當2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時，吸收的熱量為Q2，Q2不等于Q1答案：B

解析：

A項，該可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)不發(fā)生變化，當縮小反應(yīng)容器體積，相當于加壓，正逆反應(yīng)速率同等程度增加，錯誤；B項，在建立平衡前，碳的質(zhì)量不斷改變，達到平衡時，質(zhì)量不變，因而碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達平衡，正確；C項，若壓強不再改變說明反應(yīng)達到平衡，表明反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)不等，故A、C可能均為氣體，錯誤；A．容器中壓強不變，表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B．B的體積分數(shù)不變，能表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C．增加A的濃度，平衡時B的體積分數(shù)減少D．反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后增加D的量，容器內(nèi)的溫度會降低答案：D

解析：該反應(yīng)中D是固體，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，混合氣體總物質(zhì)的量始終不變，反應(yīng)正向進行，在恒容絕熱容器中放出熱量，溫度升高，建立平衡的過程中壓強增大，容器中壓強不變，表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A正確；B的體積分數(shù)不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，能表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；增加A的濃度，平衡正向移動，平衡時B的體積分數(shù)減少，故C正確；由于D是固體，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后增加D的量，平衡不移動，對容器內(nèi)的溫度無影響，故D錯誤。A．生成1molH2的同時生成3molHClB．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變C．HCl、SiHCl3、H2三者速率的比值3∶1∶1D．混合氣體的密度不變答案：C

解析：A項，生成1molH2的同時生成3molHCl，表示正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；B項，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，混合氣體的質(zhì)量變大，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；C項，反應(yīng)過程中，HCl、SiHCl3、H2三者的速率之比始終等于化學(xué)計量數(shù)之比，為定值，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；D項，體積不變，混合氣體的密度不變，說明混合氣體的質(zhì)量不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。專題驗收評價03答案：B

解析：常溫下，SO2為氣體，SO3為非氣體，氣體的混亂度大于非氣體，則1molSO2的熵大于1molSO3，故A錯誤；已知該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，則ΔH－TΔS＜0，若ΔH＞0，則一定有ΔS＞0，故B正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，ΔS＜0，在任何溫度下ΔH－TΔS＞0，即在任何溫度下都不能自發(fā)進行，故C錯誤；NaNO2溶于水為吸熱過程，混亂度增大，故ΔH＞0，ΔS＞0，故D錯誤。2．下列說法中正確的是(

)A．增大反應(yīng)物濃度，能增大活化分子百分數(shù)，所以反應(yīng)速率增大B．使用合適的催化劑，能增大活化分子百分數(shù)，所以反應(yīng)速率增大C．對于任何反應(yīng)，增大壓強都可加快反應(yīng)速率D．升高溫度，只能增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率答案：B

解析：增大濃度和增大有氣體參加的反應(yīng)的壓強(縮小體積)，不能增大活化分子百分數(shù)，只能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，A錯誤；升溫和使用催化劑能增大活化分子百分數(shù)，增大反應(yīng)速率，B正確；增大壓強只能增大有氣體參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率，C錯誤；升高溫度，放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率也會加快，D錯誤。3．下列敘述正確的是(

)A．Na與無水乙醇反應(yīng)時，增大無水乙醇的用量可明顯增大化學(xué)反應(yīng)速率B．原電池中發(fā)生的反應(yīng)達到平衡時，該電池仍有電流產(chǎn)生C．催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因為它能改變反應(yīng)歷程和反應(yīng)的活化能D．Na與H2O的反應(yīng)是熵減的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進行答案：C

解析：乙醇為純液體，反應(yīng)中濃度不變，增大無水乙醇的用量，反應(yīng)速率不變，A錯誤；原電池中發(fā)生的反應(yīng)達到平衡時，不再有電子轉(zhuǎn)移，沒有電流產(chǎn)生，B錯誤；催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，增大反應(yīng)速率，C正確；鈉與水的反應(yīng)是固體與液體反應(yīng)生成氣體的熵增反應(yīng)，D錯誤。A．向容器中充入氬氣，反應(yīng)速率不變B．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大C．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．將容器的容積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增大答案：A

解析：向恒溫恒容容器中充入氬氣，各反應(yīng)組分的濃度不變，反應(yīng)速率不變，A正確；W為固態(tài)，加入少量W，反應(yīng)速率不變，B錯誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C錯誤；將容器的容積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)和有效碰撞次數(shù)，但活化分子百分數(shù)不變，D錯誤。A．X可能為N2B．0～2min用N2O3表示的反應(yīng)速率為1mol·min－1C．第2min時逆反應(yīng)速率大于第4min時逆反應(yīng)速率D．第4min時，保持溫度和容積不變，向容器中再加入N2O3，混合氣體顏色加深答案：B

解析：由圖像可知，2min時N2O3物質(zhì)的量變化為2mol、NO2的物質(zhì)的量變化為2mol，N2O3、NO2系數(shù)比為1∶1，根據(jù)元素守恒，X為NO，故A錯誤；0～2min內(nèi)N2O3物質(zhì)的量變化為2mol，所以0～2min用N2O3表示的反應(yīng)速率為1mol·min－1，故B正確；第2min時NO2的濃度小于第4min時NO2的濃度，所以第2min時逆反應(yīng)速率小于第4min時逆反應(yīng)速率，故C錯誤；N2O3是固體，第4min時，保持溫度和容積不變，向容器中再加入N2O3，平衡不移動，混合氣體顏色不變，故D錯誤。A．相同條件下，催化劑2比催化劑1的效率高B．在a點時，反應(yīng)一定未達到平衡C．c點時，兩種催化劑下反應(yīng)速率相同，用水蒸氣表示速率為v(H2O)＝0.02mol·L－1·min－1D．增大壓強對該反應(yīng)的速率無影響答案：B

答案：C

A．該反應(yīng)在低溫下可以自發(fā)進行B．粉碎礦物和增大壓強都有利于輝鉬礦的還原C．圖2中T1對應(yīng)圖1中的溫度為1300℃D．若圖1中A點對應(yīng)溫度下體系壓強為10MPa，則H2O(g)的分壓為5MPa答案：C

A點對應(yīng)溫度下各組分的濃度之和為5mol·L－1，H2O(g)的濃度為2mol·L－1，在同一容器中，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，也等于濃度之比，所以A點對應(yīng)溫度下體系壓強為10MPa時，H2O(g)的分壓為4MPa，故D錯誤。編號020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x

③2a2.401.600.800.400.40A．實驗①，100min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B．實驗②，60min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)C．相同條件下，增大催化劑的表面積，Z的平衡轉(zhuǎn)化率不變D．相同條件下，增加Z的濃度，反應(yīng)速率增大答案：D

解析：由實驗①中數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)的速率保持不變，對比實驗①、③可知，實驗①達到平衡時Z的濃度也為0.40×10－3mol·L－1，而實驗①中100min時Z的濃度減小到0.40×10－3mol·L－1，即100min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，選項A正確；由數(shù)據(jù)分析知，反應(yīng)速率不變，若實驗②中60min時沒有達到平衡狀態(tài)，則Z的濃度為0，與可逆反應(yīng)的特點不符，所以60min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，選項B正確；增大催化劑的表面積，能加快反應(yīng)速率，但不影響化學(xué)平衡，即Z的平衡轉(zhuǎn)化率不變，選項C正確；實驗①和②催化劑表面積相同，實驗①中Z的起始濃度是實驗②的2倍，實驗①、②中0～20min和20～40min內(nèi)，Δc(Z)都是0.40×10－3mol·L－1，則相同條件下增加Z的濃度，反應(yīng)速率并未增大，選項D錯誤。

01min2min3min4min5min6minM/mol1.000.760.560.400.360.360.36P/mol00.060.110.150.160.160.16下列說法正確的是(

)A．0～3min時間段內(nèi)，Q的平均反應(yīng)速率為0.15mol·L－1·min－1B．反應(yīng)開始后，體系中P和Q的濃度之比保持不變C．平衡時M生成Q的轉(zhuǎn)化率為36%D．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能低答案：B

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