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新高考化学一轮复习考点培优讲义专题01 化学反应速率及其影响因素(2份,原卷版+解析版)
展开 这是一份新高考化学一轮复习考点培优讲义专题01 化学反应速率及其影响因素(2份,原卷版+解析版),共5页。
\l "_Tc1740838937" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc1740838937 \h 2
\l "_Tc962807431" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc962807431 \h 2
二、 \l "_Tc615212672" 培优讲练 PAGEREF _Tc615212672 \h 3
\l "_Tc241650370" 考点01 化学反应速率3
\l "_Tc1465440675" 考向01 考查化学反应速率的概念7
\l "_Tc171477282" 考向02 考查化学反应速率的计算8
\l "_Tc171477282" 考向03 考查化学反应速率大小比较8
\l "_Tc1978247354" 考向04 考查化学反应速率的测定8
\l "_Tc1964386124" 考点02 影响化学反应速率的因素11
\l "_Tc301662382" 考向01 考查影响化学反应速率的因素13
\l "_Tc301662382" 考向02 考查“控制变量”探究影响化学反应速率的因素14
\l "_Tc1964386124" 考点03 活化能与有效碰撞理论16
\l "_Tc171477282" 考向01 考查催化剂、活化能与转化效率的关系19
\l "_Tc171477282" 考向02 考查活化能与有效碰撞20
\l "_Tc1433897649" 好题冲关21
\l "_Tc456300109" 基础过关21
\l "_Tc144623712" 题型01 化学反应速率的概念及计算21
\l "_Tc144623712" 题型02 \l "_Tc144623712" 影响化学反应速率的因素25
\l "_Tc144623712" 题型03 反应热的内能变化与焓变28
\l "_Tc407021787" 能力提升32
\l "_Tc1079758414" 真题感知38
高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)考查一段时间内化学反应速率的计算、反应速率快慢判断、影响化学反应的因素等;(2)结合化学平衡,考查对反应速率方程、速率常数的理解及计算。
【备考策略】
1、了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2、了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
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,能用相关理论解释其一般规律。
4、了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【命题预测】
预计近年高考仍侧重以化工生产或新信息为背景,与反应热或化学平衡相结合,考查反应速率的计算、比较及影响因素。
考点01 化学反应速率
1、化学反应速率的概念
(1)意义:化学反应速率是用来衡量 的物理量
(2)表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示
(3)表达式:v=eq \f(Δc,Δt)或v=eq \f(Δn,V·Δt)
式中:Δc为 ,一般以ml·L-1为单位;Δt为时间,一般以s或min为单位
如:某反应的反应物浓度在5 min内由6 ml/L变成了2 ml/L,则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为 0.8ml/(L·min)
(4)单位:ml/(L·s)、ml/(L·min)、ml/(L·h)
(5)适用范围:所有的化学反应(主要是 )
如:在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3,经过5 s后,测得SO3的物质的量为0.8 ml。填写下表:
【易错提醒】
1、一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐减小,化学反应速率也会逐渐减慢。因此,化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率
2、在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率
3、对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
对于反应aA+bB===cC+dD (A、B、C、D均不是固体或纯液体):则:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=a∶b∶c∶d
4、表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,因为同一化学反应,用不同的物质表示的反应速率,其数值可能不同。如:化学反应N2+3H22NH3,用H2表示该反应的反应速率时应写成v(H2)
5、浓度是指物质的量浓度而不是物质的量或质量分数
6、化学反应速率与时间和浓度有关,无论是用反应物浓度的减少还是用生成物浓度的增加来表示,都取正值
7、在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓度为常数,即Δc=0(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率
2、化学反应速率的计算
(1)公式法:v=eq \f(Δc,Δt)=eq \f(Δn,VΔt) v(反应物)=eq \f(-Δc反应物,Δt) v(生成物)=eq \f(Δc生成物,Δt)
(2)运用同一反应中“速率之比等于 ”的规律进行计算
对于反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= 。
(3)“三段式”法
①反应的转化率(α):指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的物质的量之比
N2的转化率=,H2的转化率=
②生成物的产率:指生成物的实际值与理论值(按照方程式计算的出来的)的比值
NH3的产率=
③反应结束时各物质的浓度
c(N2)=,c(H2)=,c(NH3)=
④反应结束时各物质的百分含量(气体的体积分数、物质的量分数、质量分数)
N2的体积分数=
H2的体积分数=
NH3的体积分数=
⑤恒温时,两种容器
(3)从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤
①从图像中获取计算的数据
纵坐标可以是物质的量,也可以是物质的量浓度,横坐标是时间。
例如:某温度时,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算:
a、求某物质的平均速率、转化率,如:v(X)=n1-n3V·t3 ml/(L·s),Y的转化率=n2-n3n2×100%。
b、确定化学方程式中的化学计量数之比,如:X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 。
②依据图像求反应速率的步骤
第一步:找出横、纵坐标对应的 ;
第二步:将图中的变化量转化成相应的 ;
第三步:根据公式v= 进行计算。
【易错提醒】
同一化学反应用不同物质表示的反应速率其数值可能不同,因此,一定要标明是哪种具体物质的反应速率。
3、化学反应速率的大小比较
(1)定性比较:通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
(2)定量比较:对同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同。比较时应统一 。
①归一法:根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一种物质表示的化学反应速率,最后依据数值大小进行比较。
②比值法:可通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大的化学反应速率大。
如aA(g)+bB(g)===cC(g),即比较eq \f(v(A),a)与eq \f(v(B),b),若eq \f(v(A),a)>eq \f(v(B),b),则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
(3)由图像比较反应速率大小的方法:根据图像看反应达到平衡所需的时间,时间越 ,对应的反应的温度、浓度或压强就越 ,则对应的反应速率越 。
4、化学反应速率的测定
(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定:如 和 等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用 和 变化间的比例关系测量反应速率。
(3)化学反应速率的测量——实验
(4)化学反应速率的测量——实验
①反应原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
②实验装置
③测量数据
a、单位时间内收集氢气的 ;
b、收集相同体积氢气所需要的 ;
c、有pH计测相同时间内pH变化,即 。
d、用传感器测 变化。
e、测相同时间内 。
f、相同时间内 变化;
g、相同时间内绝热容器中 变化。
【易错提醒】
1、对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少
2、对于有固体参加的反应,可测定相同时间内消耗固体质量的多少
3、对于有酸或碱参加的反应,可测定溶液中c(H+)或c(OH-)的变化
4、对于有颜色变化或有沉淀生成的反应,可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1、对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。( )
2、同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。( )
3、化学反应中任何一种物质在单位时间内的浓度变化量都可以用来表示化学反应速率。( )
4、甲、乙两容器中分别充入2 ml NO2和4 ml NO2,5分钟后两者各反应掉NO2 1 ml和2 ml,则说明乙中反应速率大。( )
考向01 考查化学反应速率的概念
【例1】(2025·山东·模拟预测)一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应:,实验测得的数据如下表:
下列说法错误的是
A.向容器中通入氧气,平衡逆向移动,K不变
B.时,分解的平均反应速率为
C.时,生成的瞬时反应速率为
D.该反应的速率常数
【思维建模】
1、化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
2、同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
3、不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
考向02 考查化学反应速率的计算
【例2】(2025·河北衡水·三模)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,以反应。进行了如下实验。下列说法错误的是
A.该实验还需要测量的数据是溶液褪色所需的时间
B.探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②③,且
C.实验①用时1.5min,用草酸表示化学反应速率为0.025 ml/(L•min)
D.若反应一段时间后速率明显增大,可能是有催化作用
考向03 考查化学反应速率大小比较
【例3】(2025·四川绵阳·模拟预测)在反应中,下列反应速率中最快的是
A.B.
C.D.
考向04 考查化学反应速率的测定
【例4】(2025·辽宁抚顺·二模)下列实验装置及描述正确的是
A.利用图甲可测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B.利用图乙可验证FeCl3与KI的反应是可逆反应
C.利用图丙可制得SO2
D.利用图丁可测醋酸的浓度
【思维建模】
1、测定原理:利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
2、测定方法
①利用能够直接观察的某些性质测定:如通过测量释放出一定体积气体的时间来测定反应速率,或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。如气体体积、体系压强、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,人们常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
②利用科学仪器测量:如在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
【对点1】(2025·辽宁辽阳·模拟预测)一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的和,发生反应:,经历两步反应:①;②。反应体系中、、的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线a是随时间的变化曲线
B.时,
C.时,的生成速率大于消耗速率
D.时,
【对点2】(2025·河北衡水·模拟预测)一定温度下,某恒容密闭容器中同时发生两个反应:①、②,其反应速率方程分别是、(、为速率常数,大小只与温度有关)。反应过程中,Q、X的浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.0~20min内,
B.容器中Z的生成速率大于X的生成速率
C.45min时,ml·L-1
D.相同温度下,
【对点3】(2025·甘肃·调研)对于可逆反应 A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下, 其中表示的反应速率最快的是
A.v(A)=0.5 ml·L-1·min-1B.v(B)=1.2 ml·L-1·s-1
C.v(C)=0.1 ml·L-1·s-1D.v(D)=0.4 ml·L-1·min-1
【对点4】(2025·陕西咸阳·模拟预测)某化学兴趣小组为了测定化学反应速率,并研究外界条件对化学反应速率的影响,设计并完成了如下实验:
I.甲同学利用下图所示装置(夹持装置略)测定化学反应速率,借助秒表测量量气管内液面不再变化时所需的时间,同时读取量气管在反应前后的液面差,计算该反应的速率。
回答下列问题:
(1)蒸馏烧瓶中发生反应的离子方程式为 。
(2)为了减少气体溶解,试剂X最好选用 (填名称)。
(3)实验结束后,读数时应该注意: 、 (任填两项),然后再读取数据。
Ⅱ.乙同学设计如下实验探究高锰酸钾的浓度对速率的影响,并测定反应速率。
(4) 。
(5)利用实验①中数据,计算用表示的化学反应速率为 ,通过数据比较可以得出:反应速率① (填“>”、“Ea2,第1步反应是 反应,是决定整个反应快慢的步骤,称为“定速步骤”或“决速步骤”,第1步反应越快,则整体反应速率就越快。因此对总反应来说,第一步反应的活化能Ea1就是在催化条件下总反应的活化能。
3、有效碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响
(1)有效碰撞:能够发生 的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。有效碰撞必须具备两个条件:一是发生碰撞的分子具有 ,二是碰撞时要有 。
(2)活化分子和活化能
①能够发生 的分子。对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是 的。
②活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量 ,叫做反应的活化能。
(3)反应物、生成物的能量与活化能的关系
E1: 的活化能
E2:活化分子变成生成物分子 的能量,也可认为是 的活化能
E1-E2:反应热,即ΔH=
(4)浓度、压强、温度、催化剂与活化分子的关系
考向01 考查催化剂、活化能与转化效率的关系
【例1】(2025·云南楚雄·模拟预测)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于将转化为单质S,催化历程如图所示。下列说法正确的是
A.过程①和③均发生了非极性键的断裂
B.键角:
C.使转化成,恢复催化剂活性
D.O—H键的键能大于S—H键的键能,所以沸点:
【思维建模】
催化剂、活化能与转化效率的关系
1、活化能:(1)活化能与ΔH的关系:正、逆反应活化能的差值就是反应的焓变,可表示为ΔH=E(正)-E(逆)。(2)活化能与化学反应速率的关系:活化能越大,化学反应速率越小。
2、催化剂与活化能、ΔH的关系:催化剂能改变反应的活化能,但不能改变反应的ΔH。
考向02 考查活化能与有效碰撞
【例2】(2025·河北衡水·三模)研究表明,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如图所示[其中TS表示过渡态,Rh(Ⅰ)配合物简写为TN],关于反应历程说法正确的是
A.反应历程中只有做催化剂
B.总反应为
C.增大LiI的用量,甲醇的平衡转化率增大
D.经定量测定,反应历程中物质TN3含量最少,可能原因是TN3→TN4的活化能较高
【对点1】(2025·安徽阜阳·一模)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化为单质S,提出的催化历程示意图如下,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.过程①形成了氢键
B.该催化历程的总反应为
C.过程③发生了氧化还原反应
D.每消耗22.4 L的,转移的电子数目为
【对点2】(2025·云南文山·模拟预测)利用分子筛负载锰基催化剂可实现还原生成和,该过程的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
A.IM2→IM3为该反应的决速步骤
B.IM3→IM4过程中参与反应
C.将替换为,反应可得
D.比稳定
题型01 化学反应速率的概念及计算
1.(2025·四川南充·三模)某兴趣小组利用下图实验装置深度探究以为原料制取氧气的反应原理。实验测得相关数据记录如下表:
注:①实验中,棉花未发生变化,水槽中为蒸馏水。②经检验,实验中生成的气体仅有。③充分反应后的总质量为冷却至室温时所称量;耗时测量是通过观察水槽中不再冒气泡时测得。
下列说法错误的是
A.该反应原理是
B.以表示该反应的化学反应速率
C.充分反应后实际剩余固体的总质量比理论值小
D.根据氧化还原反应规律可知该反应固体产物中锰元素的平均化合价大于价
2.(2025·江苏徐州·二模)研究发现反应的反应速率随温度的升高而减小,反应历程:
第一步:快反应
第二步:慢反应
依据该过程,下列说法正确的是
A.反应相同时间,快反应的平均速率一定比慢反应大
B.提高的浓度,化学反应速率将显著增大
C.温度升高,对快反应的影响比慢反应大
D.恒容条件下,达到平衡时,通入少量,再次达到平衡时含量减小
3.(2025·内蒙古·模拟预测)25℃下,为探究纳米铁去除工业废水中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率ml·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
4.(2025·四川成都·三模)晶态和非晶态TiO2固体表面均可以吸附CO2,最终将CO2催化还原为CH4。在密闭容器中,CO2吸附量与时间、催化剂种类及质量的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.其他条件相同时,增大催化剂质量,反应速率不变
B.晶态TiO2的催化性能优于非晶态TiO2
C.温度升高有利于TiO2固体表面吸附CO2
D.0~10min内③中CO2的平均吸附速率
5.(2025·广东湛江·模拟预测)下列叙述正确的是
A.图①装置可用于测定锌与稀硫酸反应的速率B.图②装置可用作制备氯气的发生装置
C.图③装置可用作蒸馏装置D.图④标识表示腐蚀类物质
6.(2025·广东惠州·三模)含碘物质在科研与生活中有重要应用,根据下列实验内容回答问题。
Ⅰ.课题小组用0.2%淀粉溶液、、、等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:(慢) (快)
(1)用、、固体分别配制一定浓度的溶液,需用到的仪器有___________(填标号)。
A.B.C.D.
(2)向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。
(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中 。若实验①中观察到溶液变蓝的时间为,则用的浓度变化表示的反应速率为 。
Ⅱ.课题组开展实验,探究反应“”是否为可逆反应。试剂:溶液,溶液,淀粉溶液,溶液,溶液。
(4)甲同学认为结合试管i和试管ii中现象可证明该反应为可逆反应,则试管i中现象为 ;乙同学认为现象无法证明该反应为可逆反应,原因为 。
请选择上述试剂重新设计实验,证明该反应为可逆反应 。
题型02 影响化学反应速率的因素
1.(2025·全国·模拟预测)一定温度下在特种催化剂(cat)表面分解生成和与催化剂表面积、时间的关系如图所示。一定条件下,反应的速率。关于该反应的说法错误的是
A.其他条件相同时,压强越大,反应速率越快
B.体系压强一定时,加入氩气,分解率增大
C.浓度一定,催化剂表面积越大,反应速率越快
D.温度一定,使用更优质催化剂,的值不变
2.(2025·贵州·模拟预测)与HBr发生加成反应的反应机理如图所示。下列叙述错误的是
A.比稳定
B.中2-位上带的正电荷密度较高,更容易吸引的进攻
C.图示两种产物中,只有1,4-加成产物有立体异构
D.反应过程中,适当升高温度,生成和速率均增大
3.(2025·贵州贵阳·二模)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图所示:
已知“滤液2”主要含和。下列说法不正确的是
A.“机械粉碎”可以增大反应物接触面积,增大酸浸速率
B.“酸溶”时产生和离子
C.“碱溶”时存在反应:
D.“电解精炼”时,电路中转移电子时阴极增重
4.(2025·河北·一模)我们往往在化学反应和实验操作中采取一些加快速率的操作,下列说法正确的是
A.用制备84消毒液的过程中加热B.过滤时用玻璃棒不断搅拌
C.实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌D.用98%浓硫酸代替稀硫酸与铁反应制备氢气
5.(2025·河北秦皇岛·二模)利用氟碳铈矿(主要成分为,含、FeO等杂质)制的工艺流程如下:
已知:①滤渣1的主要成分是,滤渣2的主要成分是;②部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的pH如下表:
回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表的位置是 ,基态和的未成对电子数之比为 。
(2)焙烧的过程中采用逆流焙烧,优点是 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)调节滤液1的pH范围为 。
(4)向滤液2中加入,发生反应的离子方程式为 。
(5)在空气中煅烧也能制备,若生成与CO的物质的量之比为2:1,则反应的化学方程式为 。
6.(2025·福建泉州·三模)苯乙烯(ST)是一种重要的化工原料。工业生产中用乙苯(EB)耦合制备苯乙烯涉及如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)催化乙苯脱氢的反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,Ph-表示苯基)
催化效率比更高,但易造成积碳。
①催化下,乙苯耦合制苯乙烯的总反应Ⅲ: 。
②从速率角度说明耦合制苯乙烯的优点: 。
维持压强100kPa、四种不同进料组成及不同反应温度下平衡时EB转化的物质的量分数的热力学计算结果如图所示。
(2)①代表EB的曲线是 (选填“m”“n”或“q”,下同),判断的依据是 ;
②代表的曲线是 。
(3)时,往密闭容器中投入的和各为aml,经过tmin达到平衡(如上图A点所示)。该温度下反应Ⅱ的平衡常数。
①ST的平均生成速率 。
②的平衡转化率为 (填标号)。
a.70% b.55% c.40%
③反应Ⅲ的平衡常数 。
题型03 反应热的内能变化与焓变
1.(2025·广东·模拟预测)石油化工可创造高经济效益,是重要的基础性、支柱型产业。下列有关说法错误的是
A.石油无固定的熔、沸点
B.石油通过分馏可以获得裂化汽油和直馏汽油
C.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物
D.催化剂是现代炼油工业的“芯片”,可以降低反应的活化能
2.(2025·山西晋城·模拟预测)室温下,在少量作用下能快速分解。已知 ,分解的机理由两步构成,第一步:(慢反应,);第二步:(快反应)。下列有关说法错误的是
A.是反应的中间产物B.分解的决速步骤为第一步反应
C.第二步反应是放热反应D.第一步反应的活化能小于第二步反应的
3.(2025·浙江·一模)CO2与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ发生吸附,过程Ⅳ发生脱附
B.过程Ⅱ中发生了还原反应
C.电催化CO2与生成CO(NH2)2的反应方程式为CO2
D.常温常压、无催化剂条件下,CO2与反应较难生成CO(NH2)2
4.(2025·安徽六安·模拟预测)卤代烃(CH3)3CBr在乙醇中发生醇解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.(CH3)3CBr的醇解反应包含3个基元反应
B.若在乙醇中加入少量的乙醇钠,可加快反应速率
C.该反应的决速步骤为
D.升高温度,有利于提高(CH3)3CBr的平衡转化率
5.(2025·浙江·三模)二氧化氯是一种重要的氧化剂,可用于某些污染物的处理。
(1)可用于水体中的去除。当时,水体中转化为,转化为,的杂化方式为 ,该反应的离子方程式为 ;增大时,该反应速率增大的可能原因是 。
(2)可对烟气中、进行协同氧化脱除,涉及的部分反应及速率常数如下:
(其他条件相同时,k越大速率越快)
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
①反应Ⅳ的历程如图所示,该历程中最大活化能 。
②适当增加的浓度,的氧化速率会明显增大的原因 。
(3)可由图所示装置制备(电极不反应)。
①电解时阳极附近溶液的 (填“减小”“增大”“不变”)。
②阴极上产生的机理如图所示(A、B均为含氯微粒,其他微粒未标出)。由B与A生成的基元反应方程式为 。
6.(2025·江苏·一模)的捕集与利用有助于“碳中和”。
(1)的捕集。
①常温下,可用过量的氨水捕集,该反应的离子方程式为 。
②乙醇胺也能捕集。乙醇胺的沸点高于氨的原因是 。
(2)催化加氢制甲醇。经过“吸附→反应→脱附”等过程,主要反应为:
反应I:
反应II:
反应III:
3.0MPa时,将的原料气匀速通过装有催化剂的反应管,测得产率随温度的变化如图所示:
①240℃时,若,反应管出口处检测到,则的选择性= 。[的选择性]
②温度高于260℃,产率下降的可能原因是 。
③研究发现,可由(吸附在催化剂表面的物种用*标注)转化生成,与或作用生成的相对能量变化如图所示,在催化剂表面修饰羟基的优点是 。
(3)制环状碳酸酯。与环氧乙烷()转化为环状碳酸酯的一种可能机理如图所示,图中表示催化剂。
①中间体X的结构简式为 。
②若用代替环氧乙烷,相同条件下,生成的产率远大于,其原因是 。
1.(2025·河北衡水·三模)下列实验操作或实验方案能达到目的的是
A.AB.BC.CD.D
2.(2025·江苏盐城·模拟预测)根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
A.AB.BC.CD.D
3.(2025·安徽六安·模拟预测)甲烷在金属M催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.该过程经历了2个过渡态和1个中间体
B.步骤2反应的
C.步骤1的为该过程的决速步骤
D.MO2也可作为CH4氧化为CH3OH的催化剂
4.(2025·吉林松原·模拟预测)烷烃催化脱氢生成烯烃的反应机理如图,下列说法错误的是
A.整个过程中催化剂中B原子化合价没有发生改变
B.干燥环境下该烷烃催化脱氢反应很难进行
C.反应II生成烯烃的反应为氧化反应
D.反应II中存在极性键和非极性键的断裂与形成
5.(2025·山东·模拟预测)科学家研究发现,含钌(Ru)有机物M[,Ph为苯基]作催化剂时具有极高的选择性。在一定条件下,催化剂M在某有机反应中的催化机理如图所示。
下列说法错误的是
A.Ⅰ~Ⅵ所表示的物质,均为M参与该反应的中间产物
B.反应①和反应⑧为可逆反应
C.反应机理中的反应①和反应④均为放热反应
D.总的化学方程式为
6.(2025·宁夏银川·一模)Rh(I)-Ru(III)双金属配合物催化醋酸甲酯羰基化反应制备醋酸的反应机理和各基元反应活化能垒如图所示。其中Cat。表示催化剂,TS和TN分别表示各基元反应的过渡态和产物。下列说法错误的是
A.反应中Ru的成键数目不变
B.该羰基化反应每消耗1mlCH3COOCH3生成1mlCH3COOH
C.由CH3I生成CH3OI经历了4个基元反应,其中第四步是决速步骤
D.Rh(I)-Ru(III)双金属配合物降低了反应的活化能,不改变反应在该条件下的焓变
7.(2025·辽宁·二模)我国是金属材料生产大国,提高资源利用率和实现绿色生产是必由之路。利用酸碱协同法可实现钢渣中的Ca、Si、Fe元素的有效分离,流程如下。
已知:钢渣中富含等氧化物;能溶于水,难溶于水。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有 (任写一条)。
(2)“碱浸”时,发生反应的化学方程式为 。
(3)为体现“绿色化学”思想,试剂1可选用 溶液,加入试剂1发生反应的离子方程式为 。
(4)滤渣2经过洗涤、干燥得到草酸钙晶体,“洗涤”的实验操作为 。
(5)将草酸钙晶体(),相对分子质量)在氮气氛围中进行热重分析,每个阶段的重量降低比例数据如图所示。346℃~420℃范围内发生反应的化学方程式为 。840℃~960℃范围内所得产品为 (填化学式)。
8.(2025·江苏常州·模拟预测)以磷石膏(含和少量等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程。如图-1所示。
(1)“转化”步骤转化为的离子方程式为 。
(2)“除杂”时通入的目的是 。
(3)“碳化”过程在如图-2所示的装置中进行。多孔球泡的作用是 。
(4)制得的轻质可以与形成基磁性纳米复合材料,纳米的物理吸附和溶出后通过化学反应均可以去除水体磷。
已知:①纳米颗粒表面带正电荷;②部分物质的溶解性如下表。
研究不同pH下向含磷(V)废水中加入基磁性纳米复合材料的除磷效果,如图3所示:
①从图-3中可以看出初始pH为时,磷的去除率较高且反应后pH均有一定的上升,反应过程中无气体生成。结合图-4,写出对应的离子方程式 。
②当初始pH为时,磷的去除率明显小于初始pH为的去除率的原因是 。
(5)铝铵矾是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案: ,得固体; ,过滤、用无水乙醇洗涤、干燥,得铝铵矾。(部分物质的溶解度随温度的变化如图-5所示,实验须用的试剂:溶液、无水乙醇、溶液)
1.(2025·广西·高考真题)某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图,表示活化能。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂B.步骤①发生了键断裂
C.反应速率:历程历程ID.反应热:历程历程I
2.(2025·海南·高考真题)恒温下,反应物A与Q按图示计量关系,同时发生三个基元反应,分别生成产物B、C、D,反应速率。下列说法正确的是
A.反应的活化能①>②>③
B.提高温度仅提高反应②中活化分子百分数
C.加入催化剂,使反应③的活化能变小,D的产量降低
D.总反应速率
3.(2025·全国卷·高考真题)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A.三唑在反应循环中起催化作用B.换成,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从到的转变D.总反应为
4.(2025·湖南·高考真题)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
5.(2025·广东·高考真题)某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上
A.负极反应的催化剂是ⅰ
B.图a中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D.相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
6.(2025·北京·高考真题)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
7.(2025·海南·高考真题)石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料,经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式:
Ⅰ.
回答问题:
(1)在熬煮制备反应中,硫元素的化合价部分降低,部分升高,说明单质S发生了 反应。将该反应置于高压釜中,可大大缩短熬煮时间,原因是温度升高,反应速率 。
(2)已知:Ⅱ.
Ⅲ.
所以 (写表达式)。
(3)在熬煮石硫合剂时加入两亲性的季铵盐氯化十六烷基三甲铵,使得S在水中及在S中有有效浓度分别增大,导致单位时间内分子有效碰撞次数 。
(4)某批次实验表明,硫粉浓度c随时间t的变化满足关系:(k为表观速率常数),如图所示。该实验条件下 。
(5)判断将浓度均为 的、等体积混合,构成K、P、Ca、S四元肥料混合液后,是否析出S及沉淀,造成叶面施肥喷头堵塞,并说明理由 。已知:25℃下,,,,()。分子不稳定,生成即分解为和。
8.(2025·江苏·高考真题)合成气(和)是重要的工业原料气。
(1)合成气制备甲醇:。的结构式为,估算该反应的需要 (填数字)种化学键的键能数据。
(2)合成气经“变换”“脱碳”获得纯。
①合成气变换。向绝热反应器中通入和过量的:。催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有 。
②脱碳在钢制吸收塔中进行,吸收液成分:质量分数30%的吸收剂、(正价有)缓蚀剂等。溶液浓度偏高会堵塞设备,导致堵塞的物质是 (填化学式)。减缓设备腐蚀的原理是 。
(3)研究与不同配比的铁铈载氧体[是活泼金属,正价有]反应,气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下,先后以一定流速通入固定体积的,依次发生的主要反应:
步骤Ⅰ
步骤Ⅱ
①步骤Ⅰ中,产物气体积分数、转化率、与x的关系如图乙所示。时,大于理论值2的可能原因有 ;时,通入标准状况下的至反应结束,的选择性,则生成标准状况下和的总体积为 。
②时,新制载氧体、与反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中,能与反应的物质有 (填化学式)。
③结合图示综合分析,步骤Ⅰ中的作用、气体分步制备的价值: 。
考点内容
考点分布
化学反应速率的表示方法
2025湖北卷,2024广东卷
化学反应速率的计算
2025海南卷,2025广西卷,2025全国卷,2025河北卷,2025安徽卷,2024江西卷,2024甘肃卷,2024河北卷,2024全国甲卷,2024吉林卷,2024上海卷,2023河北卷,2023广东卷,2023山东卷
影响化学反应速率的因素
2025山东卷,2025海南卷,2025广西卷,2025天津卷,2025湖南卷,2025广东卷,2025北京卷,2025云南卷,2025江苏卷,2025陕晋青宁卷,2025河南卷,2025黑吉辽蒙卷,2025浙江卷,2025湖北卷,2024安徽卷,2024浙江卷,2024北京卷,2024新课标卷,2024天津卷,2024海南卷,2024广东卷,2024江苏卷,2024吉林卷,2024上海卷,2024湖北卷,2024河北卷,2023天津卷,2023江苏卷,2023海南卷,2023北京卷,2023浙江卷,2023湖南卷,2023辽宁卷,2023新课标卷,2023广东卷,2023河北卷
化学反应速率的图像
2024安徽卷
活化能
2025海南卷,2025广西卷,2025江西卷,2024全国卷,2025云南卷,2025河北卷,2025河南卷,2024海南卷,2024广西卷,2024贵州卷,2024广东卷,2024北京卷,2024甘肃卷,2024安徽卷,2024山东卷,2023广东卷,2023山东卷,2023新课标卷,2023浙江卷
有关反应物质
SO2
O2
SO3
物质的量浓度变化
0.4 ml·L-1
0.2 ml·L-1
0.4 ml·L-1
化学反应速率
0.08 ml·L-1·s-1
0.04 ml·L-1·s-1
0.08 ml·L-1·s-1
化学反应速率之比
v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=
例:在一定条件下,向2 L密闭容器中充入2 ml N2和4 ml H2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 ml,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始 2 ml 4 ml 0
转化 0.5 ml 1.5 ml 1 ml
末 1.5 ml 2.5 ml 1 ml
在“三段式”中,转化的部分是按照化学计量系数进行反应的
v(N2)=eq \f(0.5 ml,2 L×10 min)=0.025 ml/(L·min)
v(H2)=eq \f(1.5 ml,2 L×10 min)=0.075 ml/(L·min)
v(NH3)=eq \f(1 ml,2 L×10 min)=0.05 ml/(L·min)
恒温恒容
恒温恒压
恒温、恒容时:
恒温、恒压时:
实验步骤
①按下图所示安装装置,在锥形瓶内放入2 g锌粒,通过分液漏斗加入40 mL 1 ml/L H2SO4溶液,测量并记录收集10ml H2所用的时间。
②如果用4 ml/L H2SO4溶液代替1 ml/L H2SO4溶液重复上述实验,所用时间会增加还是减少?请通过实验证明,并解释原因。
实验装置
实验仪器
锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表
数据记录
试剂
所用时间
反应速率
1ml/L H2SO4
4ml/L H2SO4
实验现象
;收集10 mL气体,②所用时间比①所用时间
实验结论
时间/s
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
5.00
3.52
2.40
1.75
1.23
0.87
0.61
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
0.6 ml/L溶液
3 ml/L稀硫酸
0.05 ml/L溶液
①
25
3.0
2.0
3.0
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
③
30
2.0
2.0
3.0
实验
温度/℃
溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
的体积/mL
水的体积/mL
溶液褪色的时间/min
①
25
10
30
20
40
2.5
②
25
20
30
20
a
3.0
③
25
40
30
20
10
溶液颜色变浅,但不褪去
恒温恒容
分析思路
充入惰性气体体系总压增大,但体积不变,即各物质的浓度不变,故反应速率不变
恒温恒压
分析思路
充入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小
或充入惰性气体体系的分压减小,相当于减小压强,故反应速率减小
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
室温下,分别向颗粒度相同的大理石碎块中加入的盐酸和的盐酸
加入盐酸的试管中产生气泡速率更快
增大反应物浓度,反应速率加快
B
温度
向两只盛有溶液,分别同时加入稀溶液,振荡,再分别置于冷水和热水中
热水中,试管产生浑浊的速率更快
升高温度,化学反应速率加快
C
压强
向两个同体积的密闭容器中,分别充入气体,和与的混合气体
气体颜色变化速率相同
增大压强对反应速率无影响
D
催化剂
室温下,向两只相同的试管中分别加入的溶液。向其中一只滴入2滴溶液
滴入溶液的试管中产生气泡的速率更快
使用合适的催化剂可使化学反应速率加快
实验序号
反应温度/℃
溶液
溶液
/
溶液褪色需要的时间/min
V/mL
V/mL
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
1.00
0
2
40
10.0
0.10
10.0
1.00
3
20
0.10
5.0
1.00
影响
外因
单位体积内分子总数
活化分子百分数
单位体积内活化分子数
有效碰撞次数
化学反应速率
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
实验
反应前
充分反应后
耗时
m(试剂)
m(试管)
m(试管固体)
40.00g
53.88g
50min
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
100
16
6
②
100
4
6
③
100
4
8
序号
体积
溶液
水
溶液
溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
8.0
2.0
4.0
4.0
2.0
③
6.0
4.0
4.0
2.0
金属阳离子
开始沉淀时的pH
1.3
7.7
完全沉淀时的pH
3.1
9.2
选项
实验操作或实验方案
目的
A
观察钠的燃烧
B
将硫酸酸化的溶液滴入溶液,观察溶液颜色
氧化性:
C
探究、对分解的催化效果
D
将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中,一段时间后,将Fe电极附近的溶液取出后滴加溶液
检验牺牲阳极保护法对钢铁防腐的效果
选项
实验过程及现象
实验结论
A
在N2氛围中高温加热固体使其分解,将气体产物依次通入溶液和品红溶液,溶液产生白色沉淀,品红溶液不褪色。
分解的气体产物中有SO3,没有SO2
B
室温下,向2mL 0.1ml/L和2mL 0.2ml/L碘水中分别加入3滴淀粉溶液,再分别加入同浓度、同体积足量的溶液,盛有较低浓度碘水的试管先褪色。
反应物浓度越低,反应速率越快
C
室温下,分别向2mL 0.1ml/L的溶液和溶液中投入两块相同的铝片,前者无明显现象,后者迅速反应。
Cl-可以破坏铝片表面氧化膜
D
室温下,用pH试纸测得:0.1ml/L溶液的pH约为10;0.1ml/L 溶液的pH约为5。
结合H+的能力比的强
物质
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
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