第4課時化學(xué)反應(yīng)速率重點題

型突破第二章第一節(jié)1.外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率影響的圖像分析(重點)。2.了解催化劑的催化機理與特點，能準確分析反應(yīng)機理圖(難點)。學(xué)習(xí)目標類型一反應(yīng)進程速率時間圖像類型二控制變量調(diào)控反應(yīng)速率內(nèi)容索引類型三催化劑的特點及適用范圍類型四反應(yīng)機理與能壘圖反應(yīng)進程速率時間圖像

一1.下列表格中的各種情況，可以用對應(yīng)圖像表示的是選項反應(yīng)甲乙A外形、大小相同的金屬與水反應(yīng)NaKB不同濃度的H2C2O4溶液各2mL分別與4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液反應(yīng)0.1mol·L－1的H2C2O4溶液0.2mol·L－1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液與5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液反應(yīng)熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末√Na、K分別與水反應(yīng)，K更活潑，反應(yīng)更快，A項不正確；其他條件相同，H2C2O4溶液濃度越大反應(yīng)速率越快，B項不正確；濃度相同，溫度越高反應(yīng)速率越快，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減小，C項正確；使用催化劑的反應(yīng)速率更快，D項不正確。2.將久置在空氣中的鋅粒投入稀硫酸中，測得鋅粒和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率v(H2)與反應(yīng)時間t的關(guān)系曲線如圖所示。下列推論不正確的是A.Oa段由于是鋅粒表面的氧化物與硫酸的反應(yīng)，所以未產(chǎn)生氣體B.bc段產(chǎn)生氫氣的速率增大較快的主要原因是溫度升高C.c時刻反應(yīng)生成的H2的量最多D.c時刻之后，產(chǎn)生氫氣的速率減小的主要原因是溶液中c(H＋)減小√久置在空氣中的鋅粒，表面有氧化物，Oa段是鋅粒表面的氧化物與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水的過程，不產(chǎn)生氣體，故A正確；鋅與稀硫酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放熱使溶液的溫度升高，反應(yīng)速率增大，所以bc段產(chǎn)生氫氣的速率增大較快的主要原因是溫度升高，故B正確；c時刻產(chǎn)生H2的速率最快，不是產(chǎn)生H2的量最多，故C錯誤；隨著反應(yīng)的進行，溶液中H＋濃度減小，反應(yīng)速率逐漸減小，所以c時刻之后，產(chǎn)生氫氣的速率減小的主要原因是溶液中H＋濃度減小，故D正確。3.酸性條件下，KMnO4與H2C2O4可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，用0.1mol·L－1KMnO4溶液與過量的H2C2O4反應(yīng)，測得Mn2＋的生成速率v與時間t的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A.該反應(yīng)中每生成1molCO2轉(zhuǎn)移10mol電子B.方程式配平后，H2O的系數(shù)為6C.反應(yīng)開始很短一段時間內(nèi)v減小是因為反應(yīng)物濃度減小，后來突然增

大是因為生成的Mn2＋對該反應(yīng)有催化作用D.t0時，Mn2＋的濃度最大√每生成1molCO2轉(zhuǎn)移1mol電子，A項錯誤；方程式配平后H2O的系數(shù)應(yīng)該為8，B項錯誤；反應(yīng)開始后反應(yīng)物濃度逐漸減小，Mn2＋的生成速率逐漸下降，但是生成的Mn2＋對該反應(yīng)有催化作用，所以Mn2＋的生成速率會突然增大，C項正確；t0時，生成Mn2＋的速率最大，但t0后反應(yīng)仍在進行，Mn2＋的濃度仍在增大，D項錯誤。返回控制變量調(diào)控反應(yīng)速率

二4.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(shè)計如下對比實驗探究溫度、濃度、pH、催化劑對降解速率和效果的影響，實驗測得M的濃度與時間關(guān)系如圖所示。實驗編號溫度/℃pH①251②451③257④251下列說法不正確的是A.實驗①在15min內(nèi)M的降解速率為

1.33×10－5mol·L－1·min－1B.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√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(nèi)，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(nèi)，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。解答此類問題關(guān)鍵點(1)控制唯一變量，定一議二。(2)根據(jù)起點、指定時間終點坐標計算反應(yīng)速率。(3)明確曲線斜率代表反應(yīng)速率。練后反思返回催化劑的特點及適用范圍

三5.反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

積碳反應(yīng)：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol－1)＋75＋172活化能/(kJ·mol－1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷，催化劑X_____(填“優(yōu)于”或“劣于”)Y，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。劣于

催化劑X較催化劑Y，積碳反應(yīng)時，活化能低，反應(yīng)速率大，消碳反應(yīng)時，活化能高，反應(yīng)速率小，綜合考慮，催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應(yīng)，不利于消碳反應(yīng)，會降低催化劑活性

積碳反應(yīng)：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol－1)＋75＋172活化能/(kJ·mol－1)催化劑X3391催化劑Y43726.在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)，反應(yīng)相同時間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________；

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NOx去除率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除率增大，催化劑活性下降當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_____________________。NH3與O2反應(yīng)生成了NO催化劑特點(1)催化劑具有高效性和選擇性，某種催化劑對某一反應(yīng)可能催化活性很強，但對其他反應(yīng)不一定具有催化作用，可以選用合適的催化劑來調(diào)控反應(yīng)。(2)催化劑的催化活性除了與自身成分有關(guān)外，還與粒徑、合成方法等因素以及溫度、壓強等條件有關(guān)，催化劑發(fā)揮作用需要維持在活性溫度范圍內(nèi)，溫度過高，催化活性降低。練后反思返回反應(yīng)機理與能壘圖

四7.有些科學(xué)工作者認為反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物，要經(jīng)過一個中間過渡狀態(tài)，即反應(yīng)物分子首先形成活化絡(luò)合物，反應(yīng)物→過渡態(tài)→生成物，如圖所示是NO2＋CO→[中間過渡態(tài)]→CO2＋NO的能量變化示意圖。下列說法錯誤的是A.反應(yīng)速率的快慢與形成活化絡(luò)合物的濃度有關(guān)B.反應(yīng)速率的快慢與活化絡(luò)合物解離的速率有關(guān)C.中間過渡態(tài)可能形成了D.加入催化劑會使反應(yīng)的Ea和E的數(shù)值均變小√形成活化絡(luò)合物的濃度越大，活化分子微粒個數(shù)越多，反應(yīng)速率越快，A正確；活化絡(luò)合物解離成產(chǎn)物分子的速率越快，生成產(chǎn)物的速率越快，B正確；根據(jù)原子守恒，反應(yīng)物為NO2和CO，形成的過渡態(tài)可能為

，C正確；加入催化劑會使反應(yīng)的活化能降低，但不改變反應(yīng)熱，即Ea減小但E的數(shù)值不變，D錯誤。8.中國科學(xué)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(yīng)及活化能Ea(kJ·mol－1)如圖所示，下列說法錯誤的是A.生成NH3的各基元反應(yīng)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NH3C.決定NO生成NH3速率的基元反應(yīng)為NH2NO―→NHNOHD.生成NH3的總反應(yīng)方程式為2NO＋5H22NH3＋2H2O√由圖示可知，生成氨氣的過程為NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3，每步反應(yīng)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生成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(yīng)中，NH2O＋H―→NH2OH這一步活化能最大，相同條件下反應(yīng)速率最慢，是決定NO生成NH3速率的基元反應(yīng)，C錯誤；NO與H2反應(yīng)生成NH3和H2O，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋5H22NH3＋2H2O，D正確。9.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(chǎn)生H2的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標注。回答下列問題：(1)該歷程中決定正反應(yīng)速率步驟的能壘(活化能)E正＝_____eV，該步驟的反應(yīng)方程式為______________________。0.98HCOOH*===HCOO*＋H*反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，化學(xué)反應(yīng)速率取決于最慢的一步，由圖可知，HCOOH*轉(zhuǎn)化為HCOO*和H*的反應(yīng)的活化能最大，反應(yīng)速率最慢，則該歷程中決定正反應(yīng)速率步驟的反應(yīng)方程式為HCOOH*===HCOO*＋H*，能壘(活化能)E正＝0.77eV－(－0.21)eV＝0.98eV。(2)該歷程中甲酸分解制氫氣的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________。HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－0.15NAeV·mol－1由圖可知，甲酸分解生成二氧化碳和氫氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱ΔH＝－0.15NAeV·mol－1，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g