高中化学人教版选择性必修1第二章　第一节　第4课时　化学反应速率重点题型突破课件

第4课时化学反应速率重点题

型突破第二章第一节1.外因对化学反应速率影响的图像分析(重点)。2.了解催化剂的催化机理与特点，能准确分析反应机理图(难点)。学习目标类型一反应进程速率时间图像类型二控制变量调控反应速率内容索引类型三催化剂的特点及适用范围类型四反应机理与能垒图反应进程速率时间图像

一1.下列表格中的各种情况，可以用对应图像表示的是选项反应甲乙A外形、大小相同的金属与水反应NaKB不同浓度的H2C2O4溶液各2mL分别与4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液反应0.1mol·L－1的H2C2O4溶液0.2mol·L－1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液与5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液反应热水冷水D5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末√Na、K分别与水反应，K更活泼，反应更快，A项不正确；其他条件相同，H2C2O4溶液浓度越大反应速率越快，B项不正确；浓度相同，温度越高反应速率越快，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小，C项正确；使用催化剂的反应速率更快，D项不正确。2.将久置在空气中的锌粒投入稀硫酸中，测得锌粒和硫酸反应产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系曲线如图所示。下列推论不正确的是A.Oa段由于是锌粒表面的氧化物与硫酸的反应，所以未产生气体B.bc段产生氢气的速率增大较快的主要原因是温度升高C.c时刻反应生成的H2的量最多D.c时刻之后，产生氢气的速率减小的主要原因是溶液中c(H＋)减小√久置在空气中的锌粒，表面有氧化物，Oa段是锌粒表面的氧化物与稀硫酸发生反应生成盐和水的过程，不产生气体，故A正确；锌与稀硫酸的反应为放热反应，反应放热使溶液的温度升高，反应速率增大，所以bc段产生氢气的速率增大较快的主要原因是温度升高，故B正确；c时刻产生H2的速率最快，不是产生H2的量最多，故C错误；随着反应的进行，溶液中H＋浓度减小，反应速率逐渐减小，所以c时刻之后，产生氢气的速率减小的主要原因是溶液中H＋浓度减小，故D正确。3.酸性条件下，KMnO4与H2C2O4可发生氧化还原反应，用0.1mol·L－1KMnO4溶液与过量的H2C2O4反应，测得Mn2＋的生成速率v与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是A.该反应中每生成1molCO2转移10mol电子B.方程式配平后，H2O的系数为6C.反应开始很短一段时间内v减小是因为反应物浓度减小，后来突然增

大是因为生成的Mn2＋对该反应有催化作用D.t0时，Mn2＋的浓度最大√每生成1molCO2转移1mol电子，A项错误；方程式配平后H2O的系数应该为8，B项错误；反应开始后反应物浓度逐渐减小，Mn2＋的生成速率逐渐下降，但是生成的Mn2＋对该反应有催化作用，所以Mn2＋的生成速率会突然增大，C项正确；t0时，生成Mn2＋的速率最大，但t0后反应仍在进行，Mn2＋的浓度仍在增大，D项错误。返回控制变量调控反应速率

二4.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示。实验编号温度/℃pH①251②451③257④251下列说法不正确的是A.实验①在15min内M的降解速率为

1.33×10－5mol·L－1·min－1B.若其他条件相同，实验①②说明升高

温度，M降解速率增大C.若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解D.实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快√B对，①②对比，不同的是温度，②的温度高于①，在相同的时间段内，②中M的浓度变化大于①，说明②中M的降解速率大；C对，①③对比，温度相同，③的pH大于①，在相同的时间段内，①中M的浓度变化大于③，说明①的降解速率大于③；D错，①④对比，M的浓度越小，降解速率越慢。解答此类问题关键点(1)控制唯一变量，定一议二。(2)根据起点、指定时间终点坐标计算反应速率。(3)明确曲线斜率代表反应速率。练后反思返回催化剂的特点及适用范围

三5.反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

积碳反应：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反应：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol－1)＋75＋172活化能/(kJ·mol－1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_____(填“优于”或“劣于”)Y，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。劣于

催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率大，消碳反应时，活化能高，反应速率小，综合考虑，催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性

积碳反应：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反应：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol－1)＋75＋172活化能/(kJ·mol－1)催化剂X3391催化剂Y43726.在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50～250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________；

迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大，与温度升高共同使NOx去除率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除率增大，催化剂活性下降当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_____________________。NH3与O2反应生成了NO催化剂特点(1)催化剂具有高效性和选择性，某种催化剂对某一反应可能催化活性很强，但对其他反应不一定具有催化作用，可以选用合适的催化剂来调控反应。(2)催化剂的催化活性除了与自身成分有关外，还与粒径、合成方法等因素以及温度、压强等条件有关，催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内，温度过高，催化活性降低。练后反思返回反应机理与能垒图

四7.有些科学工作者认为反应物转化为生成物，要经过一个中间过渡状态，即反应物分子首先形成活化络合物，反应物→过渡态→生成物，如图所示是NO2＋CO→[中间过渡态]→CO2＋NO的能量变化示意图。下列说法错误的是A.反应速率的快慢与形成活化络合物的浓度有关B.反应速率的快慢与活化络合物解离的速率有关C.中间过渡态可能形成了D.加入催化剂会使反应的Ea和E的数值均变小√形成活化络合物的浓度越大，活化分子微粒个数越多，反应速率越快，A正确；活化络合物解离成产物分子的速率越快，生成产物的速率越快，B正确；根据原子守恒，反应物为NO2和CO，形成的过渡态可能为

，C正确；加入催化剂会使反应的活化能降低，但不改变反应热，即Ea减小但E的数值不变，D错误。8.中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径，各基元反应及活化能Ea(kJ·mol－1)如图所示，下列说法错误的是A.生成NH3的各基元反应中，N元素均

被还原B.在Pd/SVG催化剂上，NO更容易被H2还原为NH3C.决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2NO―→NHNOHD.生成NH3的总反应方程式为2NO＋5H22NH3＋2H2O√由图示可知，生成氨气的过程为NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3，每步反应中N元素的化合价均降低，被还原，A正确；由图示可知，NO被还原为N2的活化能明显大于被还原生成NH3的活化能，故在该催化剂作用下，NO更容易被还原为NH3，B正确；由图示分析可知，生成NH3的基元反应中，NH2O＋H―→NH2OH这一步活化能最大，相同条件下反应速率最慢，是决定NO生成NH3速率的基元反应，C错误；NO与H2反应生成NH3和H2O，总反应的化学方程式为2NO＋5H22NH3＋2H2O，D正确。9.甲酸被认为是理想的氢能载体，我国科技工作者运用DFT计算研究单分子HCOOH在催化剂表面分解产生H2的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。回答下列问题：(1)该历程中决定正反应速率步骤的能垒(活化能)E正＝_____eV，该步骤的反应方程式为______________________。0.98HCOOH*===HCOO*＋H*反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应速率取决于最慢的一步，由图可知，HCOOH*转化为HCOO*和H*的反应的活化能最大，反应速率最慢，则该历程中决定正反应速率步骤的反应方程式为HCOOH*===HCOO*＋H*，能垒(活化能)E正＝0.77eV－(－0.21)eV＝0.98eV。(2)该历程中甲酸分解制氢气的热化学方程式为__________________________________________________。HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－0.15NAeV·mol－1由图可知，甲酸分解生成二氧化碳和氢气的反应为放热反应，反应热ΔH＝－0.15NAeV·mol－1，则反应的热化学方程式为HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g