第4課時化學反應速率重點題型突破

［核心素養發展目標］1.了解實際反應中多因素對反應速率影響的普遍性，通過實例分析進一

步加深外因對化學反應速率的影響。2.了解催化劑的催化機理與特點，能準確分析反應機理

圖。

一、多因素影響下的化學反應速率變化

1.常見影響反應速率的因素：濃度、溫度、壓強、催化劑活性、接觸面積、副反應等。

2.隨反應的進行反應速率減小的情況可能有：

(1)反應物濃度減小。

(2)反應溫度過高，催化劑失去活性。

(3)沉淀覆蓋在固體表面，阻礙反應的繼續進行。

3.隨反應的進行反應速率增大的情況可能有：

(1)反應放熱，反應體系溫度升高。

(2)反應生成物對反應有催化作用。

(3)溫度升高，催化劑活性增強等。

4.不能改變化學反應速率的幾種情況

(1)加入純固體、純液體反應物。

(2)對應有氣體參與的反應，恒容條件下，向反應容器中加入不反應的氣體。

「應用體驗」

1.如圖所示為反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應速率。(N2)變化的圖像，則橫軸不可能是

()

A.反應時間B.溫度

C.壓強D.叱的濃度

答案A

解析由題圖可知，貝沖)隨橫軸值的增大而增大。對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)來說,

其他條件不變時，升高溫度、增大壓強、增大N2的濃度，都能使O(N2)增大。在N2(g)+

3H2(g)2NH3(g)的反應過程中，隨著時間的增加，用的濃度逐漸減小，o(N2)逐漸減小。

2.（2024?上海市控江中學校高二練習）用純凈的CaCCh與100mL稀鹽酸反應制取C02,實驗

過程記錄如圖所示（CO2的體積已折算為標準狀況下的體積）。下列分析正確的是（）

A.EF段，用HC1表示該反應的平均反應速率為0.3molLFminr

B.EF段表示的平均反應速率最大，主要原因是反應放熱

C.F點收集到的CO2的量最多

D.OE、EF、FG三段中，該反應用二氧化碳表示的平均反應速率之比為2：6：7

答案B

解析EF段CO2體積增加448mL,對應的物質的量為0.02mol,根據物質的量變化符合化

學計量數之比，則消耗HC1的物質的量為0.04mol,用HC1表示該反應的平均反應速率：v

O1

=~y；°t?-=0.4mol-L-'min_1,故A錯誤；根據圖像可知G點收集到的CCh氣體最多，

0.1LX1min

故C錯誤；OE、EF、FG三段中，時間相同，氣體體積之比等于反應速率之比，則用CO2

表示的平均反應速率之比為2：4：1,故D錯誤。

3.下列表格中的各種情況，可以用對應圖像表示的是（）

選項反應甲乙

A外形、大小相同的金屬與水反應NaK

不同濃度的H2c2。4溶液各2mL分別與40.1mol-L-1的0.2mol-L-1的

B

mLO.Olmol-L-1的KMnC）4溶液反應H2c2。4溶液H2c2。4溶液

5mLO.lmol-L1Na2s2O3溶液與5mL0.1

C熱水冷水

mol-L-1H2SO4溶液反應

D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出02無MnCh粉末加MnCh粉末

答案C

解析Na、K分別與水反應，K更活潑，反應更快，A項不正確；其他條件相同，H2c2O4

溶液濃度越大反應速率越快，B項不正確；濃度相同，溫度越高反應速率越快，隨著反應的

進行，反應物的濃度減小，反應速率減小，C項正確；使用催化劑的反應速率更快，D項不

正確。

4.酸性條件下，KMnCU與H2c2。4可發生氧化還原反應，用0.1mol]—iKMnCU溶液與過量的

H2c2O4反應，測得Mi?+的生成速率。與時間f的關系如圖所示，下列說法正確的是（）

A.該反應中每生成1molCO2轉移10mol電子

B.方程式配平后，H2O的系數為6

C.反應開始很短一段時間內。減小是因為反應物濃度減小，后來突然增大是因為生成的Mr?

+對該反應有催化作用

D.力時，Mr?+的濃度最大

答案C

解析每生成1molCO2轉移1mol電子，A項錯誤；方程式配平后H?。的系數應該為8,B

項錯誤；反應開始后反應物濃度逐漸減小，Mn2+的生成速率逐漸下降，但是生成的Mi?+對

該反應有催化作用，所以Mi?+的生成速率會突然增大，C項正確；m時，生成Mr?*的速率

最大，但力后反應仍在進行，Mn?+的濃度仍在增大，D項錯誤。

5.用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究降解效果設計如下對比實驗探究

溫度、濃度和pH對降解速率和效果的影響，實驗測得M的濃度與時間關系如圖所示。

實驗編號溫度/℃PH

①251

②451

③257

④251

下列說法不正確的是（）

A.實驗①在15min內M的降解速率為1.33X10~5mol-L-'.min

B.若其他條件相同，實驗①②說明升高溫度，M降解速率增大

C.若其他條件相同，實驗①③證明pH越高，越不利于M的降解

D.實驗①④說明M的濃度越小，降解的速率越快

答案D

角翠析A對，O(M)=(°3°,‘XI。mol.L_1-min_1^1.33X10-5molfmin-1;B對，①②

對比，不同的是溫度，②的溫度高于①，在相同的時間段內，②中M的濃度變化大于①，說

明②中M的降解速率大；C對，①③對比，溫度相同，③的pH大于①，在相同的時間段內，

①中M的濃度變化大于③，說明①的降解速率大于③；D錯，①④對比，M的濃度越小，

降解速率越慢。

■練后反思

解答此類問題關鍵點

⑴控制唯一變量，定一議二。

⑵根據起點、指定時間終點坐標計算反應速率。

(3)明確曲線斜率代表反應速率。

二、催化劑及催化機理圖分析

1.碰撞理論對催化作用的解釋

催化劑通過參加反應，改變反應歷程，降低反應的活化能，使活化分子百分數增多，從而加

快反應速率，圖示如下。

活化能越小，反應速率越快。活化能越大，反應速率越慢。

2.過渡態理論

(1)化學反應并不是通過反應物分子的簡單碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中

經過一個高能的過渡態，處于過渡態的分子叫做活化絡合物。活化絡合物是一種高能量的不

穩定的反應物原子組合體，它能較快的分解為新的能量較低、較穩定的生成物。

(2)活化能(瓦)是處在過渡態的活化絡合物分子平均能量與反應物分子平均能量的差值。

(3)化學反應中反應速率最慢的一步基元反應決定了整個反應的速率，催化劑主要是參與化學

反應，改變反應歷程，降低原反應中活化能最大的一步反應。活化能降低越多，催化的速率

越快。

注意：盡管催化劑反應前后組成不變，但催化劑的形態（如固體催化劑顆粒大小）常有明顯的

變化。

F題型突破」

類型一催化機理圖與能壘圖分析

1.（2024?哈爾濱第一中學檢測）CO與N2O在鐵催化劑表面進行如下兩步反應，其相對能量與

反應歷程如圖所示。第一步：Fe*+N2O=FeO*+N2,第二步：FeO*+CO=Fe*+CO2?下

列敘述錯誤的是（）

反應歷程

A.Fe*是反應的催化劑

B.第一步反應比第二步反應快

C.兩步反應均為放熱反應

D.總反應為CO+N2O=N2+CC>2

答案B

解析由題意可知，第一步Fe*被消耗，第二步Fe*又生成，說明Fe*是反應的催化劑，故A

正確；根據反應歷程圖，第一步反應活化能高于第二步反應活化能，活化能越低，反應速率

越快，則第一步反應比第二步反應慢，故B錯誤；根據反應歷程圖，可知兩步反應的生成物

的總能量均低于反應物的總能量，則兩步反應均為放熱反應，故C正確；根據蓋斯定律：第

一步反應+第二步反應=總反應，則總反應為CO+N2O=N2+CO2,故D正確。

2.中國科學家研究在Pd/SVG催化劑上H2還原NO生成N2和NH3的路徑，各基元反應及活

化能￡（kJ.mo「）如圖所示，下列說法錯誤的是（）

A.生成NH3的各基元反應中，N元素均被還原

B.在Pd/SVG催化劑上，NO更容易被H2還原為NH3

C.決定NO生成NH3速率的基元反應為NH2NO一>NHNOH

D.生成NH3的總反應化學方程式為2NO+5H2里毀%NH3+2H2O

答案C

解析由圖示可知，生成氯氣的過程為NOfHNO—NIhOfNlfcOHfNH2-NH3,每步反應

中N元素的化合價均降低，被還原，A正確；由圖示可知，NO被還原為N2的活化能明顯大

于被還原為NH3的活化能，故在該催化劑作用下，NO更容易被還原為NH3,B正確；由圖

示分析可知，生成NH3的基元反應中，NH2O+H―>NH20H這一步活化能最大，相同條件

下反應速率最慢，是決定NO生成NH3速率的基元反應，C錯誤。

3.(2022?北京，14)CC)2捕獲和轉化可減少C02排放并實現資源利用，原理如圖1所示。反應

①完成之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應器，單位

時間流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到C02,

在催化劑上有積炭。

下列說法不正確的是(

A.反應①為CaO+CO2=CaCO3；反應②為CaCO3+CH4暹％CaO+2CO+2H2

催價吝II

B.fl?f3,〃(H2)比”(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應CH4三/C+2H2

C.f2時刻，副反應生成H2的速率大于反應②生成H2的速率

D.f3之后，生成CO的速率為0,是因為反應②不再發生

答案c

解析由題中圖2信息可知，a?/3,〃32)比"(CO)多，且生成H2的速率不變，且反應過程

中始終未檢測到CO2,在催化劑上有積炭，故可能發生副反應：CH4整里C+2H2,B正確；

由反應②的化學方程式可知，比和CO的反應速率應相等，而,2時刻，H2的氣體流速未變，

仍然為2mmolmin-I而CO的氣體流速為1?2mmolmirT1故能夠說明副反應生成H2的

速率小于反應②生成H2的速率，C錯誤；由圖2可知，辦之后，生成CO的速率為0,CH4

的速率逐漸增大至1mmoLmin-IH2的生成速率逐漸減小至0,說明反應②不再發生，而后

副反應逐漸停止，D正確。

4.甲酸被認為是理想的氫能載體，我國科技工作者運用DFT計算研究單分子HCOOH在催

化劑表面分解產生H2的反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標注。

3>1.2

加0.89

0.77,~廣、

n

善一生工7、過渡態\

過渡森I\/\046

金

HCOOH(g)/\O-1V、過渡，態町

0—'、-021/HCOO*+H*T).曳/''^0,15

H晟H*CO/+H*+H*CO2(g)+H2(g)

-0.4

反應歷程

回答下列問題:

(1)該歷程中決定正反應速率步驟的能壘(活化能)￡正=eV,該步驟的反應方程式為

(2)該歷程中甲酸分解制氫氣的熱化學方程式為

答案(1)0.98HCOOH*=HCOO*+H*

(2)HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g)

△H=—0.15NAeV-moL

解析(1)反應的活化能越大，反應速率越慢，化學反應速率取決于最慢的一步，由圖可知，

HCOOH*轉化為HCOO*和H*的反應的活化能最大，反應速率最慢，則該歷程中決定正反應

速率步驟的反應方程式為HCOOH*=HCOO*+H*,能壘(活化能)E正=0.77eV-(-0.21)eV

=0.98eVo(2)由圖可知，甲酸分解生成二氧化碳和氫氣的反應為放熱反應，反應熱A8=

一015NAeV-mo「，則反應的熱化學方程式為HCOOH(g)=CC)2(g)+H2(g)NH=

-0.15NAeV-mo「。

■特別提醒

反應機理能壘圖既能反映化學反應中的物質變化，又能反映能量變化。解答此類問題時

應注意：

⑴能壘圖中涉及物質的能量往往是指一個分子變化過程的能量變化，其單位一般為eV(電子

伏特)。活化能Ea一般指每摩爾物質反應的能量變化，其單位多為

⑵催化反應歷程一般為擴散f吸附f斷鍵一成鍵一脫附。要關注斷鍵和成鍵的部位及元素化

合價的變化。

⑶復雜反應的反應速率由基元反應中活化能(能壘)最大的慢反應決定。

類型二催化劑的特點及催化效率分析

5.(2024?杭州高級中學質檢)反應物(S)轉化為產物(P或P2)的能量與反應進程的關系如圖所

示。下列有關四種不同反應進程的說法不正確的是()

B.在進程IV中，反應速率取決于S2-P2

C.從S-P整個過程看，單位時間單位體積內，反應物分子發生有效碰撞次數：II>111

D.X、Y、Z均起到催化效果，但催化效果不一樣

答案D

解析由圖可知，進程I反應物S的總能量大于生成物P的總能量，則進程I是放熱反應，

故A正確；由圖可知，進程IV中由S-Z轉化為P2的活化能高于S+Z轉化為S2的活化

能，S-Z轉化為P2是進程IV的決速步驟，故B正確；由圖可知，進程III使用催化劑Y比

進程II使用催化劑X降低的活化能少，活化能越大，反應速率越慢，因而從S-P整個過程

看，單位時間單位體積內，反應物分子發生有效碰撞次數：II>111,故C正確；由圖可知，

進程IV中S吸附到Z表面生成SZ,然后SZ轉化為PZ,但P-Z沒有轉化為P+Z,則進

程IV中，Z沒有催化作用，D不正確。

6.反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數據

如下表：

積碳反應：CH4(g)=C(s)+消碳反應：CO2(g)+

2H2(g)C(s)=2C0(g)

AH/CkJ-mol-1)+75+172

活化能/催化劑X3391

(kJ-mol1)催化劑Y4372

由上表判斷，催化劑X（填“優于”或“劣于”）Y,理由是

答案劣于催化劑X較催化劑Y,積碳反應時，活化能低，反應速率大，消碳反應時，活

化能高，反應速率小，綜合考慮，催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應，不利于消碳反應，

會降低催化劑活性

7.利用光能和光催化劑，可將CO?和H20（g）轉化為CH和02。紫外光照射時，在不同催化

劑（I、II、III）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖所示。在。?15h內，CE的平均生

成速率I、II和III從大到小的順序為O

O

E

*、

K

￡

U

05101520253035

光照時間/h

答案11>111>1

8.在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與N。、.反應生成N2。將一定比例的。2、NH3

和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應器中反應，反應相同時間NOf的去除率

隨反應溫度的變化曲線如圖所示，在50?250℃范圍內隨著溫度的升高，NO,的去除率先迅

速上升后上升緩慢的主要原因是_____________________________________________

當反應溫度高于380℃時，NQ,的去除率迅速下降的原因可能是

w100

爵

^80

60

-gw

d40

N20

°100200300380500

溫度/七

答案迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大，與溫度升高共同使NO,去除率迅速增大；

上升緩慢段主要是溫度升高引起的NQ,去除率增大，催化劑活性下降NH3與02反應生成

了NO

■練后反思

催化劑特點

⑴催化劑具有高效性和選擇性，某種催化劑對某一反應可能催化活性很強，但對其他反應不

一定具有催化作用，可以選用合適的催化劑來調控反應。

⑵催化劑的催化活性除了與自身成分有關外，還與粒徑、合成方法等因素以及溫度、壓強等

條件有關，催化劑發揮作用需要維持在活性溫度范圍內，溫度過高，催化活性降低。

三、拓展——化學反應的速率方程式與速率常數

1.表示反應速率和反應物濃度之間定量關系的方程形式。

對于一般反應：aA+bB=cC+dD

速率方程：u=MA）.cv（B）

通常設計對照實驗，用改變物質數量的比例法的對照實驗來確定x、y。

2.A稱為反應速率常數。左的大小與反應物的自身性質、溫度、催化劑等有關，但不隨反應

物濃度的變化而改變。一般來說，對同一反應，溫度升高，上值增大，反應速率加快。

「應用體驗」

1.己知2N2O（g）=2N2（g）+O2（g）的速率方程為o=%?c〃（N2O）（左為速率常數，只與溫度、催化

劑有關）。實驗測得，N2O在催化劑X表面反應的變化數據如下：

t/min010203040506070

C(N2O)/

0.1000.080Cl0.0400.020C2C30

(mol-L-1)

下列說法正確的是（）

A.

B.t=10min時，r（N2O）=2.0X103mol-L-1?s1

C.相同條件下，增大N2。的濃度或催化劑X的表面積，都能加快反應速率

D.保持其他條件不變，若N2O起始濃度為0.200mol.L-i,當濃度減至一半時共耗時50min

答案D

解析根據表中數據分析，該反應的速率始終不變，N2O的消耗是勻速的，說明反應速率與

-1

c（N2。）無關，故速率方程中n=Q,每10min一氧化二氮濃度減小0.020mol-L,則CI=0.060>C2

=C3=0,A、C錯誤；f=10min時瞬時速率等于平均速率WNzCOn1---------衣―--------=

2.0X10_3mol.L-1-min-1,B錯誤；保持其他條件不變，該反應的反應速率不變，即為2.0X10

rmol-L-Lmin1,若起始濃度為0.200mol-L1,減至一半時所耗時間為

0.100mol-L-1

2.0X10-3mol-L-1-min-1=50mm,D正確。

2.（2024?海南華僑中學高二檢測）已知正丁烷和異丁烷可以相互轉化：CH3cH2cH2cH3（g,正

丁烷）CH3cH（CH3）CH3（g,異丁烷）。在恒容密閉容器中充入正丁烷發生異構化反應，正

丁烷濃度c隨時間r的變化曲線如圖所示（圖中T為溫度）。己知：速率方程式為。=既收為速

率常數，與溫度、催化劑等有關，與濃度無關），a、b點反應速率相等，即o（a）=o（b）。

55

回答下列問題：

⑴bf段平均反應速率V—mol-L'min

(2)Ti(填“>”或“=”話，判斷依據是.

(3)活化分子總數："(a)(填“或“=")"(d),判斷依據是

(5)速率常數：-e)(填“>”或“=”火⑴。

答案(I)LOXIOF(2)<c(a)<c(b),由。(a)=o(b)及。=既知，嵐a)>?b),故A(石(3)>溫

度相同，活化分子百分數相等，濃度越大，活化分子總數越大(4)|(5)=

解析⑴由圖可知,bf段平均反應速率二？舒，產10義10-4moLLlmiiTi。

(2)由圖可知a點反應速率r(a)=^ici=10X10-3A：I,b點反應速率r(b)=foc2=20X10-3fo,v(a)

=o(b),則后=2的>%2,速率常數左越大，反應溫度T越高，所以溫度：TI<72O(3)其他條

件相同時，反應物活化分子數與反應物濃度成正比，即反應物濃度越大，反應物活化分子越

多，所以活化分子總數：w(a)>"(d)。(4)速率方程式為v=kc,由(2)可知fa=2fe,則器=

^Xl(T3fa2=^=lfe=l°(5)速率常數與溫度、催化劑等有關，與濃度無關，e、f點的溫度

和所用催化劑均相同，則速率常數：k(e)=k(f)。

課時對點練

(選擇題1?10題，每小題8分，共80分)

W對點訓練

題組一多因素影響化學反應速率

1.下列有關化學反應速率的說法正確的是()

A.C(s)與CO2反應生成CO時，增加C的量能使反應速率增大

B.等質量的鋅粉和鋅片與相同體積、相同物質的量濃度的鹽酸反應，反應速率相等

C.SO2的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，化學反應速率減小

D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和C02,使用催化劑可以增大該化學反應

速率

答案D

解析C是固體，增加C的量不影響化學反應速率，A不正確；鋅粉的表面積大，化學反應

速率大，B不正確；升高溫度，吸熱反應、放熱反應的反應速率均增大，C不正確；催化劑

可以增大化學反應速率，D正確。

2.把鎂條投入盛有鹽酸的敞口容器中，產生H2的速率如圖所示。在下列因素中，影響反應速

率的因素是()

①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度④C廠的濃度

A.①④B.③④C.①②③D.②③

答案C

+2+

解析Mg+2H=H2t+Mg,實質是鎂與H+的反應，與C「無關，在鎂條的表面有一層

氧化膜，當將鎂條投入鹽酸中時，隨著氧化膜的不斷溶解，鎂與鹽酸接觸的面積不斷增大，

產生H2的速率會加快；溶液的溫度對該反應也有影響，反應放出熱量，使溫度升高，則反應

速率會逐漸加快。

3.CaCO3與稀鹽酸反應生成C02的量與反應時間的關系如圖所示。下列結論不正確的是()

A.反應在2?4min內化學反應速率最大

B.反應開始4min內溫度對反應速率的影響比濃度大

C.4min后，反應速率減小的主要原因是c(H+)減小

D.反應在2?4min內CO?的生成速率o(CC)2)=0.1mol-L_1min-1

答案D

解析由圖像可知，0?2min內，生成二氧化碳的物質的量為0.1mol,2?4min內，生成二

氧化碳的物質的量為0.2mol,4?6min內，生成二氧化碳的物質的量小于0.1mol,則反應在

2?4min內化學反應速率最大，A正確；由圖像可知，0?4min內，反應開始時反應速率較

小，然后逐漸增大，因該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溫度升高，反應物濃度減小，

但反應速率整體呈增大趨勢，說明開始4min內溫度對反應速率的影響比濃度大，B正確；4

min后反應物濃度減小，反應速率減小，CaCCh是固體，氫離子濃度起主要作用，C正確；

由圖像可知，2?4min內，生成二氧化碳的物質的量為0.2mol,體積未知，無法計算化學反

應速率，D錯誤。

4.（2023?長沙長郡中學期中）一定條件下，溶液的酸堿性對TiO?光催化染料R降解反應的影

響如圖所示。下列說法正確的是（）

A.在50min時，pH=2和pH=7時R的降解率相等

B.溶液酸性越強，R的降解速率越小

C.R的起始濃度不同，無法判斷溶液的酸堿性對R的降解速率的影響

D.20-25min內,pH=10時R的降解速率為0.04moLLlmiiTi

答案A

解析由題圖可知，在50min時，pH=2和pH=7時R的降解率都是100%,A正確；由

題圖可知，pH越小，酸性越強,R降解速率越大，B、C錯誤；20?25min內，pH=10時R

-1

的降解速率為4moiL1=4*10^mol-L^^min,D錯誤。

題組二催化劑對化學反應速率的影響

5.（2023?常州高二檢測）向5mL1molL-的H2O2溶液中加入少量FeCb粉末，發生反應：

①2Fe3++H2O2=O2f+2Fe2++2H+；②2Fe2++H2C）2+2H+=2H2O+2Fe3+。下列有關說

法正確的是（）

A.向溶液中再加入少量NaCl粉末，C廠的濃度增大，反應速率加快

B.Fe2+是H2O2分解反應的催化劑

C.升高溫度能加快H2O2的分解速率

D.改用lOmLlmolL-的H2O2溶液發生上述反應，則H2O2的分解速率增至原來的2倍

答案C

解析該反應的反應速率與C「的濃度無關，A項錯誤；由題給反應可知，Fe2+為H2O2分解

反應的中間產物，Fe3+是H2O2分解反應的催化劑，B項錯誤；升高溫度能加快化學反應速率,

C項正確；H2O2溶液的體積增大，但。但202）不變，故H2O2的分解速率不變，D項錯誤。

6.在紫外光照射下，利用WCh/ZnO光催化劑降解酸性橙II染料廢水的實驗所得曲線如圖所

示，co和C分別是時間為。和f時刻酸性橙II染料的濃度，下列說法錯誤的是（）

A.不加催化劑時，紫外光照射降解酸性橙n染料廢水的反應速率最慢

B.單一ZnO可作降解酸性橙n染料廢水的催化劑

C.相同條件下，2%WO3/ZnO對降解酸性橙n染料廢水的過程的催化效果最好

D.從圖中可以看出，光催化降解酸性橙n染料是一個可逆反應

答案D

解析根據圖像可知，單一ZnO能加快反應速率，所以其可作降解酸性橙n染料廢水的催化

劑，B項正確；根據圖像可知，相同條件下，在。?rh內，催化劑為2%WCh/ZnO時￡的變

化量最大，即反應速率最快，所以催化效果最好，C項正確；由圖像中所給不同催化劑條件

下5.011內￡的變化，不能確定反應物能否完全轉化，則不能判斷該反應是否為可逆反應，D

項錯誤。

題組三基元反應與反應歷程

7.HCOOH在Pd催化劑表面脫氫的反應機理、反應歷程與能量的關系如圖所示：

HHO

/OKAA

HOHO-OHHOHH+CO2H2

(

-

L

O

E

W

。*

/)

反應歷程

下列說法錯誤的是（）

A.在歷程I?V中，涉及O—H、C—H、C—O的斷裂

B.在歷程I?V中，生成V的反應決定了HCOOH脫氫反應的速率

C.若用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得至U的產物都有HD和CO2

D.在Pd催化劑表面HCOOH脫氫反應的△//<()

答案A

解析據圖分析，在歷程I?V中沒有C—O的斷裂，故A錯誤；在歷程I?V中，W-V

的活化能最大，則生成V的反應速率最慢，決定了HCOOH脫氫反應的速率，故B正確；根

Pd

據HCOOH在Pd催化劑表面脫氫的反應機理圖可得化學反應為HCOOH==CO2+H2,即

HCOOH中的兩個H原子被解離出來形成H2,則用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到

的產物都有HD和CCh,故C正確；由反應歷程圖可知，在Pd催化劑表面HCOOH的脫氫

反應，反應物的總能量高于最終產物的總能量，則HCOOH脫氫反應為放熱反應，A/f<0,故

D正確。

8.(2023?福建寧德期中)對于反應2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g),科學家根據光譜研究

提出如下反應歷程：

第一步：2NO(g)N2O2(g)快反應

第二步：N2O2(g)+H2(g)>N2O(g)+H2O(g)慢反應

第三步：NzO(g)+H2(g)―>N2(g)+H2(Xg)快反應

上述反應中可近似認為第二步反應不影響第一步反應的平衡。下列敘述不正確的是()

A.總反應的速率由第二步反應決定

B.N2O2是反應的中間產物

C.第二步反應的活化能最大

D.若第一步反應的△”<(),則升高溫度，第一步反應的正反應速率減少，逆反應速率增大

答案D

解析總反應的速率由慢反應決定，第二步反應是慢反應，故總反應的速率由第二步反應決

定，A正確；由總反應可知，NO、H2是反應物，N2和H2O是生成物，N2O和N2O2都是反

應的中間產物，B正確；化學反應速率越慢，對應的反應活化能越大，故第二步反應的活化

能最大，C正確；升高溫度，第一步反應的正、逆反應速率都增大，D錯誤。

向綜合強化

.“接觸法制硫酸”的主要反應是催劑

92so2+O212so3,在催化劑表面的反應歷程如圖:

下列說法正確的是()

A.反應①的活化能比反應②小

B.過程中既有V—O和V=O的斷裂，又有V—O和V=O的形成

C.該反應的催化劑是V2O4

D.由該歷程可知催化劑參與了化學反應

答案D

解析由圖可知，反應①的反應速率慢，反應②的反應速率快，所以反應①的活化能大于反

應②，故A錯誤；由圖可知反應①中V—0斷裂，反應②中形成V—0,則過程中既有V—0

的斷裂，又有V—O的形成，但沒有V=O的斷裂和形成，故B錯誤；由圖可知，V2O4是反

應①的生成物，是反應②的反應物，所以V2O4不是該反應的催化劑，該反應的催化劑是V2O5,

故C錯誤；由圖可知，催化劑V2O5參與了化學反應，故D正確。

10.反應2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2,放出166kJ熱量，該反應的

速率表達式為。=上產70)/"(112)(公小”待測)，其反應包含下列兩步：?2NO+H2=N2

+比。2(慢)；②H2C)2+H2=2H2O(快)，時測得有關實驗數據如下：

1-1

序號c(NO)/(mol.L')C(H2)/(mol-L)速率/(mol]-1皿由一1)

I0.00600.00101.8X10-4

II0.00600.00203.6X10-4

III0.00100.00603.0X10-5

IV0.00200.00601.2X10-4

下列說法錯誤的是()

A.H2O2是該反應的中間產物

B.該反應的快慢主要取決于第①步反應

22

C.該反應速率表達式：v=5OOOC(NO)-C(H2)

D.該反應的熱化學方程式為2NO(g)+2H2(g);N2(g)+2H2O(g)A/f=-664kJ-moF1

答案C

解析由題干信息可知，H2O2是該反應的中間產物，A正確；反應歷程中反應慢的步驟決定

總反應速率，整個反應速率由第①步反應決定，B正確；比較I、II數據