（山东专用）2022届高三化学一轮复习专讲专练 （基础热身+能力提升+挑战自我）第24讲 化学反应的速率　工业合成氨（含详解）

第24讲　化学反应的速率　工业合成氨1．下列有关催化剂的说法正确的是(　　)A．温度越高，催化剂的催化效果不一定越好B．二氧化锰是催化剂，能加快反应速率C．食品包装中的抗氧化剂其实质就是“负催化剂”，能使氧化反应的反应速率减小D．升高温度，吸热反应的反应速率都加快，而放热反应的反应速率不变2．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，一次只改变一个条件，能增大逆反应速率的措施是(　　)A．通入大量O2　　　　　　B．增大容器体积C．移去部分SO2D．降低体系温度3．一定条件下，可逆反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH<0，达到平衡状态，现进行如下操作：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积：④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著加快的是(　　)A．①②③④B．①③C．④②D．①③④4．不同温度下，在两个密闭容器中同时进行化学反应：2A(g)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，1min内甲容器中消耗掉2molA物质，乙容器内消耗6molA物质，则两容器内的反应速率大小关系为(　　)A．甲容器内反应速率快B．乙甲容器内反应速率快C．甲乙两容器内反应速率相等D．无法比较5．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是(　　)甲：在500℃时，10molSO2和5molO2的反应乙：在500℃时，用V2O5做催化剂，10molSO2和5molO2起反应丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁：在500℃时，8molSO2和5molO2反应A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲6．[2022·南昌三模]将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)＋B(g)2C(g)若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1　　②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1　　③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是(　　)6\nA．①③B．①④C．②③D．③④7．[2022·浙江部分重点中学联考]溶液中的反应X＋Y2Z分别在①、②、③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(X)＝c(Y)＝0.100mol·L－1及c(Z)＝0mol·L－1，反应物X的浓度随时间变化如图K24－1所示。②、③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是(　　)图K24－1A．反应进行到5min时实验③的反应速率最快B．条件②的反应最先达到平衡C．②与①比较可能是压强更大D．该反应的正反应是吸热反应8．过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。(1)实验室利用反应2H2O22H2O＋O2↑可制备氧气。①取等物质的量浓度等体积的H2O2溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。序号条件温度/℃催化剂现象结论140FeCl3溶液220FeCl3溶液320MnO2420无实验1、2研究的目的是________对H2O2分解速率的影响。实验2、3研究的目的是__________________对H2O2分解速率的影响。实验中可以表明该反应速率差异的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如图K24－2所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是________。图K24－26\n(2)Na2O2与水反应也可生成O2，某同学取4gNa2O2样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100mL溶液X和448mLO2(已折算为标准状况)，该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2，并进行实验研究。①取少量X于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀，则反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②为减小实验误差，量气时应：a：视线平视；b：上下移动量气管，使两边液面平齐；c：冷却至室温。正确的操作顺序是________。③通过如图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度，假设所含杂质不参加反应，取25mLX，滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应，最终生成56mLO2(已折算为标准状况)，则此样品中Na2O2的质量分数是________。9．某温度时，在体积为5L的密闭容器中加入2molFe(s)与1molH2O(g)，t1秒时，H2的物质的量为0.20mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时H2的物质的量为0.35mol。图K24－3(1)t1～t2这段时间内的化学反应速率v(H2)＝________。(2)若继续加入2molFe(s)，则逆反应速率________________________________________________________________________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，继续通入1molH2O(g)，则正反应速率________，H2的物质的量________。(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图K24－3所示。t1时改变了某种条件，改变的条件可能是__________________、________________(填写2项)。10．[2022·黄山七校联考]水是生命之源。饮用水消毒剂作为控制水质的一个重要环节，令世人关注。臭氧(O3)是优良的水消毒剂。但当水中含溴离子(Br－)时，臭氧可氧化溴离子(Br－)为溴酸盐(BrO)。而溴酸盐(BrO)是对人体有致癌作用的化合物，我国规定饮用水中BrO含量在10μg/L以下。测定BrO浓度可用离子色谱法。(1)O3氧化溴离子的原理如下：Br－已知HBrO是一种弱酸，O3与HBrO反应很慢，BrO主要是由BrO－与O3反应生成。对影响生成BrO速率的因素提出如下假设：(请你完成假设②和假设③)假设①：反应的温度。假设②：________________________________________________________________________。假设③：________________________________________________________________________。6\n(2)设计实验验证假设①。验证实验操作：a．配制250mL50mg/LKBr溶液，加入15mL某种pH＝7的缓冲溶液(维持溶液的pH基本不变)，并将溶液分为2份。b．________________________________________________________________________。实验中要测定的量是________________________________________________________________________。实验结论是________________________________________________________________________。6\n1．A　[解析]许多催化剂在某个特定温度下催化效果最好，称为催化活性，A项正确；二氧化锰并不是“万能”催化剂，它只能催化某些反应，B项错误；食品包装中的抗氧化剂其实质就是还原剂，消耗包装袋中的氧气，从而保护食品不被氧化，C项错误；升高温度，吸热反应和放热反应、正反应和逆反应的反应速率都加快，D项错误。2．A　[解析]增大反应物浓度可使正反应速率增大，逆反应速率随之增大，A项正确；增大容器容积，相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，B项错误；移去部分SO2，可使反应向正反应方向移动，而正、逆反应速率均减小，C项错误；降低温度，正、逆反应速率均减小，D项错误。3．B　[解析]升温正逆反应速率均加快，①对；若增加固体反应物的量，对反应速率无影响，②错；缩小反应体系体积，增大反应体系压强，可使正逆反应速率都加快，③对；减少体系中CO的量，逆反应速率减小，正反应速率随之减小，④错。4．D　[解析]化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示的，本题中未指明两容器容积的大小，故无法知道浓度大小，不能确定反应速率的相对大小。5．C　[解析]比较同一化学反应在不同条件下的反应速率大小时，影响程度大小的一般规律为：催化剂＞温度＞浓度，温度相同时，反应物浓度越大，反应速率越大。6．B　[解析]本题利用三段式。　　　　　　　2A(g)＋B(g)2C(g)起始：(mol·L－1)210转化：(mol·L－1)0.60.30.62s时：(mol·L－1)1.40.70.6v(A)＝＝0.3mol·L－1·s－1，①正确；v(B)＝v(A)＝0.15mol·L－1·s－1，②错误；α(A)＝×100%＝30%，③错误。7．C　[解析]由图像看出条件②的反应最先达到平衡，故其反应速率最快，B项正确；②与①比较，只有反应速率不同，达到的平衡状态相同，可能为加入催化剂，在溶液中进行的反应，压强对反应速率没有影响，C项错误；条件③比条件①先达到平衡，说明条件③反应速率比条件①反应速率快，但反应的限度要大于条件①，可能为升温所致，且该反应为吸热反应，D项正确。8．(1)①温度　不同催化剂(Fe3＋、MnO2)　产生气泡的快慢②逐滴滴加H2O2溶液(2)①2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓②cba③97.5%[解析](1)研究某一外界条件对化学反应速率的影响时，要保证其他条件都相同，只有该条件改变。即遵守“多定一变”的原则。(2)①H2O2具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，同时溶液呈碱性，生成物为Fe(OH)3。②为保证测量的准确性，需要待气体冷至室温，同时应保持左右两管中液面相平，而且视线与液体凹液面相平。③由Na2O2与水的关系式：2Na2O2～O2，可得n1(Na2O2)＝2×＝0.04mol。由Na2O2与水反应生成H2O2，再被KMnO4溶液氧化的关系式：Na2O2～H2O2～O2，可得n2(Na2O2)＝×＝0.01mol。6\n故此样品中Na2O2的质量分数为×100%＝97.5%。9．(1)mol·L－1·s－1(2)不变　增大　增大(3)加入催化剂　升高温度(或增大气体反应物浓度)[解析]反应的方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(1)v(H2)＝＝mol·L－1·s－1。(2)在固体有剩余的情况下，增加或减少固体的质量，对反应速率以及限度均无影响。(3)t1时反应未达到平衡，改变条件后逆反应速率突然增大，且继续增大，可知为加入催化剂或升高温度或增大气体反应物浓度。10．(1)溶液的pH　Br－的浓度(或通入O3的速率)(2)分别在不同温度下，(以相同的速率)通入O3(相同时间)测定：分别测定相同时间内生成BrO的浓度结论：若测得BrO的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO的浓度相同，则假设①不正确[解析](1)分析比较实验反应原理，推测影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br－的浓度、O3通入速率等因素造成的。(2)在做验证实验时，要遵守“多定一变”的原则，即保证除温度外其他条件相同下进行，然后测得具体数据，分析结果得出结论。6