高中化学【化学反应速率-合成氨工业】

化学反应速率合成氨工业

【目标要求】1.知道化学反应速率的表示方法，通过实验探究了解温度、浓度、压强和催化剂

对化学反应速率的影响。2.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率

的影响；知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。3.认识化学反

应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。

考点一化学反应速率的概念及计算

r核心知识梳理

1.含义

化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。

2.常用表示方法及计算

3.化学反应速率与化学计量数的关系

同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等

于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

如在反应“A(g)+bB(g)cC(g)+JD(g)中，存在0(A)：0(B)：0(C)：o(D)=a：b：c：d.

4.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”

(1)写出有关反应的化学方程式。

(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。

(3)根据已知条件列方程式计算。

例如：反应加A(g)+nB(g)pC(g)

起始浓度/molL「ahc

转化浓度/moLLix

号m哈m

某时刻浓度/molL-1a-x〃一5管

|■辨析易错易混•正误判断」

(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(X)

(2)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(X)

解析对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化

量来表示化学反应速率。

⑶单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率

(X)

(4)化学反应速率为0.8molL-1.s-,是指1s时某物质的浓度为0.8mol.L'(X)

(5)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(J)

(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越

快(X)

r解题能力提升

---------------------------------------------------------------------------------------------------N-------------------

题组一化学反应速率的计算与比较

1.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.w(A)=0.5mol-L'-min1

B.v(B)=1.2mol-L'-s'1

C.u(D)=0.4mol-L'min1

D.v(C)=0.1mol-L'-s1

答案D

解析本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率

换算成同一物质表示的反应速率进行比较，B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应

的o(A)=0.2mol-L'min-1;D项中对应的o(A)=3mol-L'-min-'o

2.将6molCO2和8mol比充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)

+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AHVO。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字

母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8〜10min内CO2的平均反应速率是()

A.0.5mol-L'-min1

B.0.1mol-L^min-1

C.0mol-L'-min-1

D.0.125mol-L'min1

答案C

解析由图可知，在8〜10min内，H2的物质的量都是2mol,因此♦(氏)=2：：°1，”】。1=

2Lx2min

0mol-L^'-min1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO2)=1v(H2)=0mol-L-1-

min1,故C项正确。

3.硝基苯甲酸乙酯在OK存在下发生水解反应：

O2NC6H4COOC2H5+OHO2NC6H4COO+C2H5OH

两种反应物的初始浓度均为0.050mol-L^'15℃时测得ChNC6H4COOC2H5的转化率a随时间

变化的数据如表所示，回答下列问题：

t/s0120180240330530600700800

a/%033.041.848.858.069.070.471.071.0

⑴列式计算该反应在120〜180s与180〜240s区间的平均反应速率

(2)比较两者大小可得出的结论是

0.050molL-i义(41.8%—33.0%)

答案(1)。=^7.3X10-5molLFsr

(180-120)s

1一

吁-0-.-0--5-0---m--o--l-(L24X0-(4180.)8%s----4-1--.-8--%--)U5-8X1°5m01L%

(2)随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢

解析(1)注意''列式计算”的要求是既要列出规范的计算式，又要计算出结果。

(2)是要求考生进行比较分析，120〜180s时间段速率大是因为反应物浓度大，180〜240s时

间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。

■归纳总结—

1.化学反应速率计算的一般方法

(1)定义式法：找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式。=爷=舐来计

算。

(2)用已知物质的反应速率，计算其他物质表示的反应速率——关系式法。

化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。

2.比较反应速率大小的常用方法

(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。

(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应“A+bB==cC+〈/D,比较手与

写若吟^>平^，则A表示的反应速率比B的大。

题组二用其他物理量改变表示的化学反应速率

4.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为不时，2

g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率。=mL-g〕miiT)

答案30

解析吸氢速率=30mLg",Tnin-,o

2gX4mm&

5.在新型RuC>2催化剂作用下，使HC1转化为Ch的反应2HCl(g)+1o2(g)H2O(g)+C12(g)

具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中”(C12)的数据如下：

r/min02.04.06.08.0

-3

H(C12)/10mol01.83.75.47.2

计算2.0〜6.0min内以HC1的物质的量变化表示的反应速率(以mol-min】为单位，写出计算

过程)。

答案解法一2.0~6.0min时间内,

-3-33

AM(C12)=5.4XIOmol-1.8X10mol=3.6X10mol,

3.6X103mol

0(02)=―4^-----=9.0X104mol-min1

所以。(HC1)=2O(C12)=2X9.0X104mol-min'=1.8X103mol-min'o

解法二HC1转化的物质的量为〃，则

2HCl(g)+1o2(g)H2O(g)+Cl2(g)

21

n(5.4—1.8)义IO、moi

解得“=7.2X10-3moi,

…7.2X10-3mol7

所以o(HCl)=zc”、,=L8X103mol-min\

(6.0—2.0)min

6.工业制硫酸的过程中，SCh(g)转化为SCh(g)是关键的一步，550°C时，在1L的恒温容器

中，反应过程中部分数据见下表：

反应时间/minSO2(g)/molO2(g)/molSO3(g)/mol

0420

51.5

102

151

若在起始时总压为pokPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压=总

压X气态物质的物质的量分数，则10min内SCh(g)的反应速率。(SO2)=kPa-mirT'

解析列出“三段式”

2so2(g)+Ch(g)2so3(g)

初始/mol420

转化/mol212

10min/mol212

气体总压之比等于气体物质的量之比，所以1001汕时体系总压〃|0„1由满足3--=

00min

52521

即0Omin=9()kPa,〃初始(S02)=J%kPa,〃10min(SO2)=@0X5=9?。kPa,

211

1

故"S02)=qpokPa—kPa)4-10min=可用kPamino

考点二影响化学反应速率的因素

核心知识梳理

1.内因

反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg

>AL

2.外因

T浓度增大反应物浓度,反应速率增大;反之.

减小_________________________________

外T温度升高温度,反应速率增大；反之.减小|

界

条

件对于有气体参加的反应，增大压强，反应

的压强|-

—I速率增大;反之，减小

影

响

T催化剂H使用催化剂，反应速率增大I

—|其他|-增大固体比表面积.光照、超声波等，能

题用大反应速率

3.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响

图像图像分析

二(1)其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度的增大而增大

O1

C(反应物)

]

r(2)其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大

0T

V.

二(3)有气体参加的反应，化学反应速率随着压强的增大而增大

O-P

L

(4)有气体参加的反应，化学反应速率随着容器体积的增大而减小

0V

]

户(5)分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强的

P增大及温度的升高而增大

4.理论解释——有效碰撞理论

(1)活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

②活化能：如图

图中：Ei为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为易反应热为为一6。(注：氏为逆

反应的活化能)

③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

［解疑释惑］稀有气体对反应速率的影响

A(g)+B(g)C(g),恒温恒容，充入氨气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氮气,

对反应速率又有何影响？

V均不妥，c不，

一C寸

!变,速率不变］

，示V壶灭,cI

一c=3

V［减小，速率减小j

【理解应用)

一定温度下，反应N2(g)+02(g)2N0(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速

率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。

(1)缩小体积使压强增大：,原因是«

⑵恒容充入N2：o

(3)恒容充入He：,原因是o

(4)恒压充入He：<,

答案(1)增大单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，因而反应速率增大

(2)增大(3)不变单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变(4)减小

［■辨析易错易混♦正误判断」

(1)催化剂都不参加化学反应(X)

(2)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大(J)

(3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜能够提高反应速率(。)

⑷已知反应A2(g)+2B?(g)2AB2(g)的△，>(),升高温度可缩短达到平衡的时间(J)

(5)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCCh固体，可以加快反应速率(X)

(6)增大反应体系的压强，反应速率一定增大(义)

(7)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大(义)

(8)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大(J)

(9)100mL2moiL一盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(X)

解题能力提升

-r-------------------------------------%-------

题组一影响化学反应速率的因素(不定项选择题)

1.10mL浓度为1mol・L।的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应

速率但又不影响氢气生成量的是()

A.K2s溶液B.CH3coONa溶液

C.CuS04溶液D.Na2cCh溶液

答案AB

解析K2s04溶液对盐酸起稀释作用，使反应速率降低，但不影响H+的总物质的量，故不影

响生成H2的物质的量，A正确；CH3coONa溶液中的CH3co0一结合盐酸中的H+生成弱酸

CH3co0H,降低了H+浓度，随着反应的进行，CH3co0H又逐渐电离出H*,不影响H卡的

总物质的量，故不影响生成H2的物质的量，B正确；CuSCU会与Zn发生置换反应，铜附着

在Zn表面，形成原电池，加快产生氨气的速率，C错误；Na2cCh与HCI发生反应2H*+C0歹

-H2O+CO2f,减小了H+的总物质的量，虽然能够降低反应速率，但同时也减少了氢气

的总量，D错误。

2.某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)A//>0o

下列叙述正确的是()

A.向容器中充入氤气，反应速率不变

B.加入少量W,逆反应速率增大

C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

D.将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大

答案A

解析向恒容容器中充入氨气，各反应组分的浓度不变，反应速率不变，A项正确；W为固

态，加入少量W,反应速率不变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误;

将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数，但活化分子百分数不变,

D项错误。

3.下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是（）

选项反应甲乙

A外形、大小相近的金属和水反应NaK

4mL0.01mol-L-1KMnCU溶液分别和不同浓度的0.1mol-L-'的0.2mol-L-1的

B

2mLH2c2。4（草酸）溶液反应H2c2。4溶液H2c2。4溶液

5mL0.1mol-L1Na2s2O3溶液和5mL0.1molL1

C热水冷水

H2so4溶液反应

D5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnCh粉末加MnCh粉末

答案C

解析由于K比Na活泼，故大小相同的金属K和Na与水反应，K.的反应速率更快，又由

于Na、K与H2O反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量的热，反应速率逐渐加快，

A项不正确：由于起始时乙中H2c2。4的浓度大，故其反应速率乙中比甲中快，B项不正确：

由于甲反应是在热水中进行的，温度高，故甲的反应速率大于乙，随着反应的进行，反应物

浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C项正确；MnO?在H2O2的分解过程中起催

化作用，故乙的反应速率大于甲，D项不正确。

题组二催化剂、活化能与转化效率

4.己知分解ImolH。放出热量98kJ,在含少量厂的溶液中，H2O2分解的机理为

H2O2+I—,,H2O+IO慢

H2O2+IO—•-HiO+Oi+I快

下列有关该反应的说法正确的是（）

A.反应速率与「浓度有关

B.10一也是该反应的催化剂

C.反应活化能等于98kJ.moL

D.U(H2O2)=v(H?O)=P(O2)

答案A

解析A项，将题给两个反应合并可得总反应为2H202=2比0+。2t,该反应中「作催化

剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率；B项，该反应中10一是中间产物，不是该反应

的催化剂；C项，反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解ImolfhCh

放出98kJ热量，不能据此判断该反应的活化能：D项，由反应速率与对应物质的化学计量

数的关系可知U(H2O2)=P(H20)=2y(0z)»

5.已知反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△，=-752kJmoL的反应机理如下：

@2N0(g)N2O2(g)(快)

②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)

③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)

下列有关说法错误的是()

A.①的逆反应速率大于②的正反应速率

B.②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效

C.N2O2和NjO是该反应的催化剂

D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大

答案C

解析①为快反应，说明反应物的活化能和生成物的活化能都较小，反应更容易发生；②为

慢反应，说明反应物的活化能和生成物的活化能都较大，②中反应物的活化能大于①中生成

物的活化能，因此①的逆反应速率大于②的正反应速率，A项正确；②反应为慢反应，反应

慢说明反应的活化能大，物质微粒发生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅

部分有效，B项正确；反应过程中N2O2和N2O是中间产物，不是催化剂，C项错误；总反

应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D项正确。

6.将一定比例的。2、NH3和N0、.的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装

置见图1)»

NO,检测仪NO,检测仪

混合_ILL_

气体一丁II=

催化NO,还原反应器

图1

反应相同时间NO*的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50-250℃范围内随着温

度的升高,NO*的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是；

当反应温度高于380℃时，NO*的去除率迅速下降的原因可能是。

冬

於

去

一

-SW

-

NO

0tC__,_I_.__i__,___,__I

010020030038。500

温度/t

图2

答案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NO.,去除反应速率迅速

增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO,去除反应速率增大催化剂活性下降；NH3与

。2反应生成了NO

解析温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增大也会提高反应速率。一段时间后催

化剂活性增大幅度变小，主要是温度升高使反应速率增大。当温度超过一定值时，催化剂的

活性下降，同时氨气与氧气反应生成NO而使反应速率减小。

-归纳总结

绝大多数催化剂都有活性温度范围，温度太低时，催化剂的活性很小，反应速率很慢，随温

度升高，反应速率逐渐增大，物质转化效率增大，温度过高又会破坏催化剂的活性。

考点三合成氨适宜条件的选择

r核心知识梳理

i.反应特点

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A//<0AS<0

2.反应条件选择的理论分析

(1)反应限度角度：低温、高压，有利于提高转化率。

(2)反应速率角度：高温、诞、使用催化剂，有利于提高化学反应速率。

3.适宜条件

(1)温度：700K左右,此时催化剂活性最大。

(2)压强:低压(1X107Pa),中压(2XIO,〜3X107Pa)和高压(8.5X107~1X108Pa)三种类型。

(3)催化剂：铁触媒。

(4岫与H2的物质的量之比(投料比)：1:2.8。

4.合成氨工业的简要流程可用方框图表示为

|原料气(洗涤器)

|的制取ffiil一边-Of液氨

(除尘器)(压缩机)(合成塔)(冷凝器)

(1)原料气的制取

N2：将空气液化、蒸发分离出N2或者将空气中的02与碳作用生成C02，除去C02后得N2。

H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气等)在高温下制取。用煤和水制H2的主要反应为

C+H20(g)=^=C0+H2,C0+H2O(g)S^CO2+H2。

(2)制得的N2、H2需净化、除杂质，再用压缩机压缩至高压。

⑶氨的合成：在适宜的条件下，在合成塔中进行。

(4)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，为提高原料的利用率，将没有完全反应的

N2和H2循环送入合成塔，使其被充分利用。

|■辨析易错易混•正误判断」

(1)使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率和平衡转化率(X)

(2)高压比常压条件更有利于合成氨的反应(J)

(3)500℃左右比室温更有利于合成氨的反应，提高H2的平衡转化率(X)

(4)合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率(J)

(5)合成氨采用2X107-5XI07Pa,因为该压强下铁触媒的活性最高(X)

(6)合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间(J)

解题能力提升

_F____________________________________,

1.合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合

成氨工业最有前途的研究方向是()

O温度/七

A.提高分离技术

B.研制耐高压的合成塔

C.研制低温催化剂

D.探索不用N2和H2合成氨的新途径

答案C

解析由题图可知，NH3的体积分数随着温度的升高而显著下降，故要提高NH3的体积分数，

必须降低温度，但目前所用催化剂铁触媒的活性最高时的温度为700K,故最有前途的研究

方向为研制低温催化剂。

2.(2020・南京诊断)合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程

如下：

关于合成氨工业的说法中不正确的是()

A.混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想

B.合成氨反应须在低温下进行

C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率

D.使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动

答案B

解析低温虽然有利于平衡正向移动，但低温会导致反应速率降低，不利于提高生产效率，

答案选B。

3.工业合成氨N2(g)+3H2(g)2N%(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问

题：

(1)该反应通常用活性铁做催化剂，力口活性铁会使图中B点(填“升高”或“降低”)，

理由是。

(2)450C时该反应的平衡常数(填或“=")500℃时的平衡常数。

(3)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高比的转化率，可以采取的合理措施

有(填字母)。

a.高温高压b.加入催化剂

c.增加N2的浓度d.增加H2的浓度

e.分离出NH3

答案(1)降低催化剂能降低反应的活化能

(2)>(3)ce

解析(1)催化剂能降低反应的活化能。(2)该反应正向为放热反应，低温有利于平衡正向移动，

450℃时反应正向进行的程度大，即450℃对应的平衡常数大。(3)高温使化学平衡逆向移动，

出的转化率降低，a不合理；催化剂对平衡无影响，b不合理；增加N2的浓度可以提高H?

的转化率，c合理；增加H2的浓度会降低H2的转化率，d不合理；分离出NH3,有利于平衡

右移，可以提高H2的转化率，e合理。

4.乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:

(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H50so汨)，再水解生成乙醇。

写出相应反应的化学方程式：O

(2)已知：甲醇脱水反应

2cH30H(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)△H=-23.9kJmol1

甲醇制烯煌反应

1

2cH30H(g)=C2H4(g)+2H2O(g)AH2=-29.1kJmoF

乙醇异构化反应

C2H50H(g)=CH30cH3(g)AH3=50.7kJ-moP1

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H50H(g)的&H=kJ-moF1,与间接

水合法相比，气相直接水合法的优点是0

答案(1)C2H4+H2SO4(*)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O=C2H5OH+H2SO4

⑵一45.5污染小、腐蚀性小等

解析⑴由题给信息可写出：C2Ht+H2so4(浓)=C2H50so3H、C2H50so3H+

H2O=C2H5OH+H2SO4«(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯

定律，用①一②一③即得所求的热化学方程式，由此可得到△”=-45.5kJ-moir。气相直接

水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸，故与间接水合法相比，具有污染小、

腐蚀性小等优点。

真题演练明确考向知己知彼百战不殆

1.下列叙述不正确的是（）

A.用稀硫酸和锌粒制取出时，加几滴CuSCU溶液以加快反应速率（2018•全国卷HI,10A）

B.向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实

验现象，不能达到探究浓度对反应速率的影响的目的（2018•全国卷H,13D改编）

C.在前催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快（2018・江苏，10D）

D.下图是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中C（H2O2）随反应时间变化的曲线，说明随

着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小（2018・江苏，13B）

一

q，

（）.80

•

_

O

E0.60

/

(

O

H（）.40

)

J

0.20

0

2040608（）

r/s

答案c

解析可形成锌铜原电池，加快反应速率,A正确；反应的离子方程式为HSO?+H2O2=SOr

+

+H+H2O,反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，B正

确；温度过高可能使酶（一种蛋白质）变性，失去生理活性，C错误；根据图像，随着时间的

推移，C（H2O2）变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小，D正确。

2.高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c（H+）或弱碱的c（OH）,油脂在其中能以较快的反

应速率水解。与常温常压水相比，下列说法不正确的是（）

A.高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快

B.高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快

C.高温高压液态水中，c（H+）增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解

D.高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同。（酎）的酸或相同c（OH）

的碱的水解

答案D

解析体系温度升高，油脂水解反应速率加快，A正确；高温高压液态水中，油脂与水的互

溶能力增强，增大了油脂分子与水分子的接触，水解反应速率加快，B正确；高温高压液态

水中，［FT］增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解，C正确；高温高压下

的液态水，尽管具有接近常温下弱酸的旧+］或弱碱的［OH］,但仍然呈中性，［H+］=［OH］,

与常温下在油脂水解时加入相同［H+］的酸或相同［OH］的碱不相同，D错误。

3.［2018•全国卷m,28⑶②@］对于反应2SiHC”（g）===SiH2c12（g）+SiCl4（g）AH=48kJ-moP1,

采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCh的转化率随时间变化的

结果如图所示。

②在343K下，要提高SiHCh转化率，可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时

间，可采取的措施有、。

③比较a、b处反应速率大小：6___________办（填“大于”“小于”或“等于"）。反应速率v

=。正一。逆=却:我g、一左逆/HQXiCL，左正、左逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的

量分数，计算a处的"=_________（保留1位小数）。

O逆

答案②及时移去产物改进催化剂提高反应物浓度

③大于1.3

解析②在343K时，要提高SiHCh转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移

动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物浓度、

改进催化剂等。

③浓度相同时，温度越高，反应速率越快，a点温度为343K,b点温度为323K,故反应速

率：3办。反应速率。="/一。遮=左正/jiHCh一左逆小叫5飞5,则有。正=%正/涧6,。迄

=后逆如出“/©,，343K下反应达到平衡状态时V£.=v巡，即左正/siHC（3—&逆飞iH2c，

此时SiHCh的平衡转化率a=22%,经计算可得SiHCb、SiH2cb、SiCL,的物质的量分数分别

为0.78、0.11、0.11,则有上正X0.782=k叱X0.112,；：VA：a=0.1l2/0.782«0.02oa处SiHCh的

平衡转化率a=20%,此时SiHCh、SiH2c卜、SiCL,的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,则

2左正XSiHCI,_k±XSiHCh0.02X0.82

有a=TJc「=区T，=0/25。

AA

“逆人iSH,Cl,SiCl4人iSH,Cl,SiCl4

课时精练

基础知识训练

一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

1.以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法，其中不正确的是（）

A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率

B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品

C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小

等外部因素也会对化学反应速率产生影响

D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益

答案A

解析化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题，不能指导提高原料的转化率和

生成物的产率。

2.下列说法正确的是（）

A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应

B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子

C.反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大

D.催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率

答案B

解析活化分子只有发生有效碰撞才能发生化学反应，A项错误：增加固体或纯液体的量，

反应速率不变，C项错误；催化剂能降低反应的活化能，使原来不是活化分子的分子变成活

化分子，提高了活化分子的百分数，加快了化学反应速率。

3.反应C（s）+H20（g）C0（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对

其反应速率几乎无影响的是（）

A.增加C的量

B.将容器的体积缩小一半

C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大

D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大

答案AC

解析增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对化学反应速率无影响。

4.某温度下，银和镁分别在02中发生反应，两种金属表面形成氧化膜厚度的实验记录如下:

反应时间t/h1491625

MgO层厚Y/nxn0.05。0.20。0.45。0.80a1.25a

NiO层厚Y'/nmb2b3b4b5b

表中a和6均为与温度有关的常数。

下列判断错误的是()

A.可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率

B.相同条件下，镁比银耐氧化腐蚀

C.温度越高，外〃的值越大

D.金属氧化的本质为M—"e=M"'

答案B

解析结合数据可知，氧化膜的厚度随时间延长而增加，A项正确；因“、b关系不确定，无

法比较，B项错误；温度升高，反应速率加快，C项正确；金属氧化的本质是金属失电子发

生氧化反应，D项正确。

5.2s02(g)+C)2(g)Vf52s03(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()

A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率

B.增大反应体系的压强，化学反应速率一定增大

C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间

D.在九、f2时刻，SO.3(g)的浓度分别是Cl、C2，则时间间隔A〜f2内，生成SC)3(g)的平均反

应速率。=曰

火一A

答案D

解析V2O5作为催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，A项错误；压强并不是影响化

学反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，B项错误；

不管是吸热反应还是放热反应，降低温度化学反应速率均减小，使达到平衡所需的时间增多，

Ac

C项错误；据。=wy可知，Ac=|c2—ci|,Af=f2—"，D项正确。

6.A