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2024年高考化学二轮复习回归基础专题10反应微观机理速率方程及应用训练
一、选择题,共24小题
1.(22-23高二下·湖南永州·开学考试)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NH3
C.决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2NO→NHNOH
D.生成NH3的总反应方程式为2NO+5H22NH3+2H2O
2.(2022·河南·二模)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态),下列说法正确的是( )
A.三个基元反应中只有③是放热反应
B.该化学反应的速率主要由反应②决定
C.该过程的总反应为
D.
3.(2023·湖南岳阳·三模)碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.第2步的基元反应方程式为:CH3O·*+CO2*→CH3OCOO·*
B.反应进程中最大能垒为1.257×104 eV
C.升高温度,可以对于第1步反应的正反应速率增加,对于第3步反应的正反应速率减小
D.适当的提高温度,可以增加碳酸二甲酯的产率
4.(23-24高三上·贵州贵阳·阶段练习)丁烯是石油化工基础原料,在石油化工烯烃原料中地位仅次于乙烯和丙烯,我国科学家研究不同催化剂下丁烷脱氢制丁烯,催化反应历程如图所示[注:标*的物质表示吸附在催化剂上的中间产物,表示1个个的能量)]:
下列说法错误的是
A.图示历程中仅包含2个基元反应(一步直接转化为产物的反应)
B.三种催化剂催化效果最好的是催化剂B
C.该反应在高温条件下能自发进行
D.催化剂C时,决速反应的方程式为
5.(23-24高三上·福建龙岩·阶段练习)某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示,下列说法错误的是
A.[CuII(OH)(NH3)]+可降低该反应的活化能
B.状态②到状态③的过程中N元素被氧化
C.状态③到状态④的过程中有O-H键的形成
D.该脱硝过程的总反应方程式为
6.(23-24高三上·广东·阶段练习)某研究小组对甲烷化的反应路径和机理进行了研究。经过研究发现负载金属Rh催化甲烷化可能存在的两种反应机理如图所示。下列说法中正确的是
A.机理①和机理②的吸附、活化位置均相同
B.吸附在活性金属Rh表面的中间体CO,可能是由吸附在其表面的直接解离产生的
C.同种催化剂,化学反应的途径不同,但反应物的转化率和反应的热效应是相同的
D.反应中只有极性键的断裂和形成
7.(22-23高三上·安徽合肥·阶段练习)利用反应,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、,其中、分别为正、逆反应的速率常数(与温度有关),与的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.升高温度,、均增大
B.曲线②代表
C.要提高单位时间内有害气体的去除率,可研发低温区的高效催化剂
D.℃时,该反应的平衡常数K为10
8.(23-24高三上·河北衡水·阶段练习)为了研究外界条件对分解反应速率的影响,某同学在5支试管中分别加入溶液,并测量收集气体(相同状况)时所需的时间,实验记录如下:
实验序号 溶液浓度 反应温度 催化剂 反应时间
① 2% 20℃ 无
② 2% 40℃ 无
③ 5% 20℃
④ 5% 40℃
⑤ 5% 20℃
下列说法中不正确的是
A.实验①②研究温度对反应速率的影响
B.实验②③研究催化剂对反应速率的影响
C.实验③⑤研究不同催化剂的催化效果
D.获得相同体积的所需时间:
9.(2022·河北秦皇岛·模拟预测)在一恒容密闭容器中充入NO、,发生反应:。上述反应的正反应速率方程:(k正为正反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。某温度下,测得正反应速率与物质浓度的关系如下表所示:
实验 c(NO)/(mol/L) c(H2)/(mol/L) v正
① 0.10 0.10 k
② 0.20 0.10 4k
③ 0.40 0.20 32k
下列说法错误的是
A.
B.NO、的浓度对正反应速率的影响程度相等
C.升高温度,活化分子百分数增大,k正增大
D.其他条件不变,增大压强,k正不变
10.(2023·辽宁大连·一模)已知总反应: kJ mol()的速率方程为{,k为速率常数],该反应机理可分为两步:
(1) 快
(2) 慢[速率方程,为速率常数,该反应速率近似认为是总反应的速率]。下列叙述正确的是
A.
B.当时,总反应达到平衡
C.总反应中生成物的总键能比反应物的总键能小a kJ mol
D.恒容时,增大的浓度能增加单位体积内活化分子的百分数,加快反应速率
11.(2023·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A.反应的焓变
B.的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
12.(2023·广东·高考真题)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
13.(2023·浙江·高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
14.(2023·湖南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
15.(2023·浙江·高考真题)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
16.(2021·河北·高考真题)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y;②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol L-1 min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
17.(2023高三·全国·专题练习)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A.反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2
B.t 1~ t 3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4C+2H2
C.t2时刻,副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率
D.t3之后,生成H2的速率为0,是因为反应②不再发生
18.(23-24高三上·全国·阶段练习)在体积均为的I、II密闭容器中都充入和,发生反应:,相对II容器,I容器只改变一个外界条件,测得的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是
A.上述反应中,产物总能量高于反应物总能量
B.相对II容器,I容器改变的条件可能是升温、增大压强
C.I容器中的平衡转化率为
D.II容器中内平均速率为
19.(2023·吉林长春·三模)反应的速率方程为(k为速率常数,其中, A、R为常数,为活化能,T为开氏温度,其半衰期反应物消耗一半所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示。下列说法正确的是
/ 0.25 0.5 1 0.5 1
/ 0.05 0.05 0.1 0.1 0.2
v/ 1.6 3.2 3.2
A.
B.
C.升温、加入催化剂,缩小容积(加压),均能使k增大,导致反应的瞬时速率加快
D.在过量的B存在时,A剩余12.5%所需的时间是
20.(2023高三·全国·专题练习)在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO,发生反应。已知:、分别是正、逆反应速率常数,,,A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A.曲线M、N的平衡常数大小为:
B.与浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C.T℃时,
D.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为
21.(2023高三·全国·专题练习)已知的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,在催化剂X表面反应的变化数据如下:
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
0.100 0.080 0.040 0.020 0
下列说法正确的是
A.,
B.min时,
C.相同条件下,增大的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率
D.保持其他条件不变,若起始浓度为0.200mol·L,当浓度减至一半时共耗时不到50min
22.(23-24高三上·河南·阶段练习)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小,测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化),下列说法错误的是
组号 反应温度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 10 2 0.1 1 0.4 3
② 30 2 0.1 2 0.2 2
③ 30 1 0.2 2 0.1 3
④ 30 1 0.1 2 0.1 3
A.实验①②探究温度对反应速率的影响
B.实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
C.四组实验中实验②的反应速率最大
D.实验③完全反应需要tmin,平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L min)
23.(23-24高二上·河南·阶段练习)直接甲醇燃料电池(DMFCs)具有能量密度高、成本低、运输方便等优点,是便携式电子设备以及电动汽车的理想供能装置。其中,由于甲醇氧化反应(MOR)涉及多个电子转移步骤,通常需要使用Pt基催化剂来加快反应。在两种催化剂表面的反应历程如图。下列说法错误的是
A.使反应焓变降低的程度比Pt(111)大
B.反应过程中有极性键的断裂和形成
C.对甲醇分子具有较高的吸附和活化能力
D.吸附在催化剂表面的过程放出能量
24.(23-24高三上·浙江·阶段练习)一定条件下,丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A.合成的反应中,第一步为反应的决速步
B.其他条件不变,适当升高温度可以提高加成产物的比例
C.根据该反应推测,丙烯与加成的主要产物为2-溴丙烷
D.反应的主要产物为,是由于活性中间体比更稳定,所需活化能更低
参考答案:
1.C
【详解】A.图示可知,生成氨气的过程为:NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3,每步反应中N元素化合价均是降低,被还原,A正确;
B.NO被还原为N2的最大活化能明显大于还原生成NH3,故在该催化剂作用下,NO更容易被还原为NH3,B正确;
C.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;
D.由图可知,总反应为NO与H2反应生成NH3和H2O,对应反应的化学方程式:2NO+5H22NH3+2H2O,D正确;
故选C。
2.C
【分析】从图中可得出三个热化学方程式:
①2NO=N2O2 △H1=+199.2kJ/mol
②N2O2+CO=CO2+N2O △H2=-513.5 kJ/mol
③CO2+N2O+CO=2CO2+N2 △H3=-(△E-248.3) kJ/mol
【详解】A.由图可知,三个基元反应中,反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,A错误;
B.活化能越大反应速率越慢,整个反应由最慢的一步决定,而反应②的活化能最小,故该化学反应的速率不是由反应②决定,B错误;
C.由始态和终态可知,该过程的总反应为NO和CO生成氮气和二氧化碳,过氧为,C正确;
D.由盖斯定律可知,①+②+③得△H=(+199.2kJ/mol)+(-513.5 kJ/mol)+[(-(△E-248.3) kJ/mol)]=-620.9kJ/mol,则△E=554.9 kJ/mol,D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.第2步的基元反应方程式为:CH3OH·*+CO2* → CH3OCOO·*,A正确;
B.最大能垒为第1步基元反应:CH3OH*+HO·* → CH3O·*+H2O*,其差值为1.257×104 eV,B正确;
C.升高温度,对于反应速率均增加,C错误;
D.总反应为2CH3OH+CO2 CH3OCOOCH3+H2O ΔH>0,为吸热反应;因此适当的提高温度,可以增加碳酸二甲酯的产率,D正确;
故选C。
4.A
【详解】A.基元反应是指断键、成键或同时有断键、成键的过程,据此可知,图示历程中包含3个基元反应,A错误;
B.由反应历程可知,催化剂时活化能最小,催化效果最好,B正确;
C.该反应为,的反应,由,可判断该反应在高温条件下能自发进行,C正确;
D.由图可知,催化剂时,决速反应的方程式为,D正确;
故选A。
5.D
【详解】A.从图中可知,[CuII(OH)(NH3)]+为该反应的催化剂,可降低该反应的活化能,A正确;
B.状态②到③的过程中,Cu和N的化合价发生变化,Cu得电子化合价降低,N失电子被氧化,B正确;
C.状态③到④的过程中,生成了水,有H-O键的形成,C正确;
D.从图中可知,该反应的总反应方程式为4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2,D错误;
故答案选D。
6.B
【详解】A.根据示意图中第一步反应可判断机理①和机理②的吸附、活化位置均不同,选项A错误;
B.根据机理①可判断吸附在活性金属Rh表面的中间体CO,是由吸附在其表面的直接解离产生的,选项B正确;
C.同种催化剂,化学反应的途径不同,反应物的平衡转化率和反应的热效应是相同的,选项C错误;
D.二氧化碳中含有极性键,水中含有极性键,氢气中含有非极性键,所以反应中既有极性键的断裂和形成,又有非极性键的断裂,选项D错误;
答案选B。
7.B
【详解】A.升高温度化学反应速率加快,、均增大,故A正确;
B.该反应为放热反应,降低温度,正、逆反应速率减小,、也小,平衡正向移动,则,所以曲线③代表,故B错误;
C.该反应的、,易在低温下自发进行,故要提高单位时间内有害气体的去除率,可研发低温区的高效催化剂,故C正确;
D.当时,,反应达到平衡状态,,即,,,故D正确;
故选B。
【点睛】本题以速率常数–温度图像为情境,考查化学平衡常数的计算、外界因素对反应速率、化学平衡影响的知识,意在考查理解迁移能力,变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的核心素养。
8.B
【详解】A.实验①②温度不同,其他条件都相同,即研究温度对反应速率的影响,A正确;
B.实验②无催化剂,③有催化剂,但二者过氧化氢浓度也不同,即无法得出催化剂对反应速率的影响,B错误;
C.实验③⑤除了催化剂种类不同,其它条件均相同,即可研究不同催化剂的催化效果,C正确;
D.实验①②中,其它条件相同,但②温度高,所以反应时间>;实验②④中,温度相同,但④中过氧化氢浓度大且有催化剂,所以反应时间>,综上反应时间,D正确;
故选B。
9.B
【详解】A.将实验①②组的数据代入速率方程,得,解得,A正确;
B.由a=2,将实验①③组的数据代入速率方程,得,解得,说明NO的浓度对速率的影响程度大于的,B错误;
C.升高温度,更多分子吸收能量转化为活化分子,活化分子百分数增大,k正增大,C正确;
D .k正受温度影响,其他条件不变,增大压强,但温度不变则k正不变,D正确;
故选:B。
10.A
【详解】A.反应可由反应(1)+(2)得到,由于(1)反应快,反应速率由(2)决定,由可得,将其代入,得出,即可得出,A正确;
B.反应平衡时正逆反应速率相等,则,B错误;
C.正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ mol-1,C错误;
D.增大浓度,活化分子数不变,则其百分数也不变,D错误;
故选A。
11.D
【详解】A.由盖斯定律可知反应的焓变,A错误;
B.为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的含量降低,故的平衡选择性随着温度的升高而降低,B错误;
C.由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高,为最佳温度范围,C错误;
D.450℃时,提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率,增大压强反应I平衡正向移动,可提高二氧化碳的平衡转化率,均能使平衡转化率达到X点的值,D正确。
故选D。
【点睛】
12.C
【详解】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;
B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;
C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误;
D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确;
故选C。
13.C
【详解】A.反应I、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应I>反应Ⅱ,故A正确;
B.短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应I<反应Ⅱ,故B正确;
C.产物I和产物II存在可逆反应,则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K,由于平衡常数只与温度有关,所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变,故C错误;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。
综上所述,答案为C。
14.B
【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:,故B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,故C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选B。
15.C
【分析】对比两个历程可知,历程Ⅱ中增加了催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率。
【详解】A.催化剂能降低活化能,但是不能改变反应的焓变,因此,A正确;
B.已知的相对能量为0,对比两个历程可知,的相对能量为,则键能为,B正确;
C.催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,C错误;
D.活化能越低,反应速率越快,由图像可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低,所以速率最快的一步反应的热化学方程式为:,D正确;
故答案为:C。
16.A
【详解】A.由图中数据可知,时,M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ,则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ,其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此,时间段内,Y的平均反应速率为 ,A说法不正确;
B.由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变,B说法正确;
C.结合A、B的分析可知反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即的M转化为Z,C说法正确;
D.由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D说法正确。
综上所述,相关说法不正确的只有A,故本题选A。
17.D
【详解】A.由题干图1信息可知,反应①为,结合氧化还原反应配平可得反应②为,A项正确;
B.由题干图2信息可知,,比多,且生成氢气速率不变,且反应过程中始终未检测到二氧化碳,在催化剂上有积碳,故可能有副反应,反应②和副反应中甲烷和氢气的系数比为1:2,B项正确;
C.由题干反应②方程式可知,氢气和一氧化碳的反应速率相等,而时刻信息可知,氢气的反应速率未变,仍然为2mmol/min,而CO变为1-2mmol/min之间,故能够说明副反应生成氢气的速率小于反应②生成氢气的速率,C项正确;
D.由题干图2信息可知,之后,CO的速率为0,的速率逐渐增大,最终恢复到1,说明CO的速率为0,是因为反应②不再发生,而后副反应逐渐停止反应,不是生成氢气的速率为0,D项错误;
答案选D。
18.D
【分析】观察图示,I容器先达到平衡,说明Ⅰ容器反应速率大于Ⅱ容器,则Ⅰ容器改变的条件可能是升高温度、增大压强、使用催化剂等。同时从图中还可知平衡时容器Ⅱ中氮气的物质的量大于容器Ⅰ中氮气的物质的量,说明Ⅰ容器改变的条件相对于Ⅱ容器而言促使反应平衡逆向移动,若为升高温度,则反应的化学平衡逆向移动,正反应为放热反应。若为增大压强,反应的化学平衡正向移动,则Ⅰ中氮气的物质的量应该大于Ⅱ,故不可能是增大压强。若是使用催化剂,则Ⅰ、Ⅱ平衡时氮气的物质的量应该相同,故不可能是使用催化剂。因此Ⅰ改变的条件是升高温度。
【详解】A.根据分析可知,该反应正反应为放热反应,产物总能量低于反应物总能量,A错误;
B.根据分析可知,Ⅰ容器改变的条件是升高温度,B错误;
C.Ⅰ容器中平衡时生成氮气0.6mol,则消耗NO1.2mol,NO初始物质的量为2mol,NO的转化率为60%,C错误;
D.Ⅱ容器0-10min内生成氮气0.5mol,则消耗NO1mol,0-10min内NO的平均速率为1mol÷2L÷10min=0.05mol·L-1·min-1,D正确;
故答案选D。
19.D
【分析】由第二组和第四组数据,A浓度相同,B浓度不同,速率相等,可知n=0,再由第一组和第二组数据代入可得,可知m=1;将第一组数据代入,可得k=6.4×10-3,则。
【详解】A.根据数据分析,,,,A错误;
B.由分析可知,速率常数,B错误;
C.速率常数与浓度无关,缩小容积(加压)不会使k增大,C错误;
D.存在过量的B时,反应掉87.5%的A可以看作经历3个半衰期,即,因此所需的时间为,D正确;
故选D。
20.C
【详解】A.起始温度相同,容器A为恒温装置,温度始终不变,则K不变,容器B为绝热体系,反应为放热反应,随反应进行体系内温度升高,则平衡常数减小。温度越高反应速率加快,反应先达到平衡状态,则M对应容器B,N对应容器A,因此K(N)>K(M),A错误;
B.N2与CO2为生成物,且系数比为1:1,两者浓度始终保持1:1不变,因此不能据此判断平衡状态,B错误;
C.该反应在温度为T℃条件下进行。根据选项A分析可知:N表示在恒温(A)下进行的反应。反应开始时n(N2O)=1 mol,n(CO)=4 mol,反应达到平衡时N2O的转化率是25%,则根据反应的转化关系可知平衡时n(N2O)=0.75 mol,n(CO)=3.75 mol,n(N2)=n(CO2)=0.25 mol,由于容器的容积是10 L,则平衡浓度c(N2O)=0.075 mol/L,c(CO)=0.375 mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.025 mol/L,反应达到平衡时v正=v逆,k正 c(N2O) c(CO)=k逆 c(N2) c(CO2),,故,C正确;
D.0-100 s时N2O的转化率为10 %,N2O的反应量为l mol×10% =0.l mol,根据方程式中物质反应转化关系可知CO的反应量为0.l mol,则用CO的浓度变化表示曲线N在0-100 s内的反应速率为,D错误;
故选C。
21.B
【分析】根据表中数据分析,该反应的速率始终不变,的消耗是匀速的,说明反应速率与无关,故速率方程中n=0;
【详解】A.由分析可知,n=0,与浓度无关,为匀速反应,每10min一氧化二氮浓度减小,则,A项错误;
B.由分析可知,n=0,与浓度无关,为匀速反应,t=10min时,瞬时速率等于平均速率,B项正确;
C.速率方程中n=0,反应速率与的浓度无关,C项错误;
D.保持其他条件不变,该反应的反应速率不变,即为,若起始浓度,减至一半时所耗时间为,D项错误;
答案选B。
22.B
【详解】A.实验①②除温度不同外,各反应物浓度相同,能探究温度对反应速率的影响,故A正确;
B.实验②④温度相同,硫酸浓度不相同,Na2S2O3浓度不相同,不可以探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,故B错误;
C.四组实验中实验②温度较高,水所占体积最少,反应物浓度最高,速率最大,故C正确;
D.实验③中,,完全反应需要tmin,平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L min),故D正确;
答案选B。
23.A
【详解】A.催化剂不能改变反应焓变,故A错误;
B.反应过程中有C-H、O-H等极性键的断裂,C=O、O-H等极性键形成,故B正确;
C.Pt基催化剂能加快在其表面的反应,可知对甲醇分子具有较高的吸附和活化能力,故C正确;
D.根据图示,的能量低于,可知吸附在催化剂表面的过程放出能量,故D正确;
选A。
24.B
【详解】A.合成的反应中,第一步的活化能大于第二步为反应的,为决速步,故A正确;
B.丙烯与反应生成和的反应都为放热反应,升高温度,反应都向着消耗和生成丙烯的方向移动,和的比例都会降低,故B错误;
C.由图中可以看出生成的活化能较低,反应的主要产物为,类似的丙烯与加成的主要产物为2-溴丙烷,故C正确;
D.比能量更低更稳定,因此生成所需活化能更低,反应的主要产物为,故D正确;
故答案为:B。
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