2025届高三化学二轮热点练习+-+速率常数分析与计算

速率常数分析与计算1.(2023·泰安三模)已知2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下:t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L-1)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列说法正确的是 ()A.n=1,c1>c2=c3B.t=10min时,v(N2O)=2.0×10-3mol·L-1·s-1C.相同条件下,增大N2O的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率D.保持其他条件不变,若N2O起始浓度为0.200mol·L-1,当浓度减至一半时共耗时50min2.(2023·沈阳二中校考模拟)某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8k。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:c(A)/(mol·L-1)c(B)/(mol·L-1)v/(mol-1·L-1·min-1)0.250.0501.6×10-30.500.0503.2×10-31.000.100v10.500.1003.2×10-31.000.200v2c10.2004.8×10-3下列说法正确的是 ()A.该反应的速率方程中的m=n=1B.该反应的速率常数k=6.4×10-2min-1C.表格中的c1=0.75,v1=6.4×10-3,v2=12.8×10-3D.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500min3.(2023·沧州三模)已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作Rlnk=-EaT+C(k为反应速率常数,Ea为反应活化能,R和C为大于0的常数),为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法错误的是 (A.在m催化剂作用下,该反应的活化能Ea=9.6×104J·mol-1B.对该反应催化效能较高的催化剂是mC.不改变其他条件,只升高温度,反应的活化能不变D.无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向4.(2023·永州联考模拟)在一定条件下,向密闭容器中充入4.0molA和8.0molB,发生反应2A(g)+6B(g)C(g)+4D(g)。测得相同时间内,A的转化率随温度的变化如图1所示(虚线表示A的平衡转化率随温度的变化);速率常数的对数lgk与温度的倒数1T之间的关系如图2所示。已知:①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx=xp(C)·x②已知该反应的速率方程v正=k正c2(A)·c6(B),v逆=k逆c(C)·c4(D),k正、k逆是速率常数。下列说法错误的是 ()A.由上图判断,该反应的ΔH>0B.直线ac代表k逆,bd代表k正C.T0时,该反应的平衡常数Kx=12D.升高温度时,k正-k逆减小5.(2023·邵阳二模)T℃时,在体积为2L的恒温恒容密闭容器中充入4molCO和4molN2O,发生反应CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),测得CO(g)和CO2(g)的物质的量随时间的变化如图所示。该反应的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正·c(CO)·c(N2O),v逆=k逆·c(CO2)·c(N2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只受温度影响。下列说法正确的是 ()A.从反应开始至达到平衡时,以CO2表示的平均反应速率为0.04mol/(L·min)B.该反应在A、B两点的正反应速率之比为vA∶vB=25∶4C.当容器中混合气体的密度不随时间变化时,该反应达到平衡状态D.T℃时,该反应的平衡常数为K=86.(2023·辽阳模拟)丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2CH3COCH2I+HI的速率方程为v=kcm(CH3COCH3)cn(I2),其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.7/k改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示。c(CH3COCH3)/mol·L-1c(I2)/mol·L-1v/10-3mol·L-1·min-10.250.0501.40.500.0502.81.000.0505.60.500.1002.8下列说法正确的是 ()A.速率方程中的m=1、n=0B.该反应的速率常数k=2.8×10-3min-1C.增大I2的浓度,反应的瞬时速率加快D.在过量的I2存在时,反应掉87.5%的CH3COCH3所需的时间是395min7.(2023·长春四次调研)利用反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0,可减少汽车尾气对大气的污染。该反应的速率方程可表示为v正=k正·c2(CO)·c2(NO)、v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(与温度有关),lgk与1T的关系如图所示:下列说法正确的是 ()A.升高温度,v正减小、v逆增大B.曲线②代表lgk正C.该反应易在高温下自发进行D.1T0℃时,该反应的平衡常数8.(2023·郴州三模)在T1℃和T2℃(T1<T2)时,向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物,发生以下反应:HNCO(g)+NH3(g)CO(NH2)2(g)ΔH<0,平衡时lgp(NH3)与lgp[CO(NH2)2]的关系如图所示。已知:p为气体的分压(单位为kPa),v正=k正·p(HNCO)·p(NH3),v逆=k逆·p[CO(NH2)2]。下列说法正确的是 ()A.直线a对应的温度是T2B.T1℃时,lgk正-lgk逆=3C.若点A时继续投入等物质的量的两种反应物,再次达到平衡时(温度不变),CO(NH2)2的体积分数减小D.升高温度时,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m>n9.(2023·全国模拟预测)阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA-EaRT(Ea为活化能,k为速率常数,R和A为常数),已知反应(l)(M)(l)(N),其lnk正和lnk逆随温度变化的曲线如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 ()A.正反应的活化能大于逆反应的活化能B.完全燃烧等质量的M(l)、N(l),N(l)放出的热量多C.选用合适的催化剂能提高M的平衡转化率D.温度变化对速率常数的影响程度:k正>k逆速率常数分析与计算1.D[根据表中数据分析,该反应的速率始终不变,N2O的消耗是匀速的,说明反应速率与c(N2O)无关,故速率方程中n=0;A.由分析可知,n=0,与N2O浓度无关,为匀速反应,每10min一氧化二氮浓度减小0.02mol·L-1,则c1=0.06>c2=c3=0,A错误;B.由分析可知,n=0,与N2O浓度无关,为匀速反应,t=10min时瞬时速率等于平均速率v(N2O)=(0.100−0.080)mol/L10min=2.0×10-3mol·L-1·min-1≠2.0×10-3mol·L-1·s-1,B错误;C.速率方程中n=0,反应速率与N2O的浓度无关,C错误;D.保持其他条件不变,该反应的反应速率不变,即为2.0×10-3mol·L-1·min-1,若起始浓度0.200mol·L-1,减至一半时所耗时间为0.100mol/L2.D[A.当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应速率常数k保持不变,第二组数据和第四组数据中,两组的c(A)相同、v相同,解得n=0,将第一组数据和第二组数据代入速率方程,得(0.250.50)m=1.6×1033.2×103,可知m=1,故A错误;B.由A项分析可知,该反应的速率方程为v=k·c(A),将第一组数据代入速率方程v=k·c(A),可得速率常数k=6.4×10-3min-1,故B错误;C.将第六组数据代入速率方程v=k·c(A),可得4.8×10-3=6.4×10-3×c1,解得c1=0.75,将第三组数据代入速率方程v=k·c(A),可得v1=6.4×10-3×1.00=6.4×10-3,将第五组数据代入速率方程v=k·c(A),可得v2=6.4×10-3×1.00=6.4×10-3,故C错误;D.半衰期=0.8k=0.86.4×103.B[A.将坐标(7.2,56.2)和(7.5,27.4)代入Rlnk=-EaT+C中,计算可知Ea=9.6×104J·mol-1,A正确;B.对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知,使用催化剂n时对应的E4.A[A.由图可知,随温度升高,A的平衡转化率降低,该反应为放热反应,ΔH<0,A错误;B.由于ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,说明k正随温度变化比k逆随温度变化慢,直线bd的斜率小于直线ac,所以直线ac代表k逆,直线bd代表k正,B正确;C.T0时,A的平衡转化率为40%,A转化的物质的量为4mol×40%=1.6mol,则该反应的平衡常数Kx=(3.29.6)4×(0.89.6)(5.B[A.根据化学反应速率的表达式,v(CO2)=3.2mol2L80min=0.02mol/(L·min),故A错误;B.A点,CO和CO2物质的量相等,均为2mol,N2O的物质的量仍为2mol,此时v正=k正×1×1,B点达到平衡,n(CO)=n(N2O)=0.8mol,此时v正=k正×0.4×0.4,vA∶vB=25∶4,故B正确;C.组分都是气体,因此气体总质量保持不变,容器为恒容,容器的体积不变,根据密度的定义,混合气体的密度在任何时刻均不变,因此不能说明反应达到平衡,故C错误;D.达到平衡时,n(CO)=n(N2O)=0.8mol,n(CO2)=n(N2)=3.2mol,该温度下的平衡常数K=6.A[A.由第一组数据和第二组数据可得0.500.25m=2.8×10−31.4×10−3,则m=1,由第二组数据和第四组数据可得0.1000.050n=2.8×10−32.8×10−3,则n=0,A选项正确;B.由A可知,m=1,n=0,则v=kc(CH7.D[A.升高温度,v正增大、v逆也增大,A错误;B.该反应的正反应为放热反应,降低温度,正、逆反应速率减小,k正、k逆也减小,由于温度对吸热反应影响更大,所以化学平衡正向移动,则k正>k逆,所以曲线③代表lgk正,曲线④代表lgk逆,B错误;C.该反应的正反应气体体积减小,ΔH<0,ΔS<0,因此反应易在低温下自发进行,C错误;D.v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),当v正=v逆时,反应处于平衡状态,k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c(N2)·c2(CO2),k正k逆=c(N2)·c2(CO2)c2(CO)·c2(NO)=K,根据选项B分析可知曲线③代表lgk正,曲线④代表lgk逆8.B[A.该反应为放热反应(ΔH<0),降低温度,平衡正向移动,lgp[CO(NH2)2]增大,因为T1<T2,因此直线a对应的温度是T1,A错误;B.lgk正-lgk逆=lgk正k逆,平衡时v正=v逆,即k正p(HNCO)·p(NH3)=k逆·p[CO(NH2)2],将横坐标为1、纵坐标为5代入式中,得