《2025年赢在微点化学》

2. 工业上利用CH₄(混有CO和H₂)与水蒸气在一定条件下制取H₂，原理为CH₄(g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆 = k·c(CO)·c³(H₂)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示：

由上述数据可得该温度下，c₂ = ，该反应的逆反应速率常数k = L³·mol⁻³·min⁻¹。

答案： 答案 0.2 1.0×10⁴ 解析 根据v逆 = k·c(CO)·c³(H₂)，由表中数据可得：(c₁ mol·L⁻¹)³ = 8.0 mol·L⁻¹·min⁻¹，c₂ mol·L⁻¹ = 6.75 mol·L⁻¹·min⁻¹，所以有k×(8.0 mol·L⁻¹·min⁻¹)/(0.1 mol·L⁻¹×k)×(6.75 mol·L⁻¹·min⁻¹)/((0.15 mol·L⁻¹)³×k) = 16.0 mol·L⁻¹·min⁻¹，解得k = 1.0×10⁴ L³·mol⁻³·min⁻¹，代入c₂的等式可得c₂ = 0.2。

3. 300 ℃时，2NO(g)+Cl₂(g)⇌2ClNO(g)的逆反应速率表达式为v逆 = k·cⁿ(ClNO)，测得速率和浓度的关系如表：

n = ；k = 。

答案： 答案 2 4.0×10⁻⁸ L·mol⁻¹·s⁻¹ 解析 根据表格①②中的数据，代入速率表达式然后做比：(3.60×10⁻⁹)/(1.44×10⁻⁸) = (k×0.3ⁿ)/(k×0.6ⁿ)，解得n = 2，k = 4×10⁻⁸ L·mol⁻¹·s⁻¹。

1. (2023·浙江卷1月)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O₂(g)和Cl₂(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是（ ）

A. E₆ - E₃ = E₅ - E₂
B. 可计算Cl—Cl键能为2(E₂ - E₃)kJ·mol⁻¹
C. 相同条件下，O₃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ClO(g)+O(g)=O₂(g)+Cl(g) ΔH = (E₅ - E₄)kJ·mol⁻¹

答案： C 解析 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。催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E₆ - E₃ = E₅ - E₂，A项正确；已知Cl₂(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E₂ - E₃)kJ·mol⁻¹，则Cl - Cl键能为2(E₂ - E₃)kJ·mol⁻¹，B项正确；催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O₃的平衡转化率历程Ⅱ = 历程Ⅰ，C项错误；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ClO(g) + O(g) = O₂(g) + Cl(g) ΔH = (E₅ - E₄)kJ·mol⁻¹，D项正确。

2. (2022·河北卷改编)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①X⇌Y；②Y⇌Z。反应①的速率v₁ = k₁·c(X)，反应②的速率v₂ = k₂·c(Y)，式中k₁、k₂为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的ln k - $\frac{1}{T}$曲线。下列说法错误的是（ ）

A. 随着c(X)的减小，反应①②的速率均降低
B. 体系中可能存在v(X)+v(Y)=v(Z)
C. 欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D. 温度低于T₁时，总反应速率由反应②决定

答案： A 解析 由题图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小曲线代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大曲线代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小曲线代表的是Y；由题图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。由题图甲中的信息可知，随着c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A项错误；根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X) = v(Y) + v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X) + v(Y) = v(Z)，B项正确；升高温度可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②，且反应②的速率随Y浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C项正确；由题图乙信息可知，温度低于T₁时，k₁＞k₂，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D项正确。

3. (2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则（ ）

A. 无催化剂时，反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)=1.0 mol·L⁻¹·min⁻¹

答案： D 解析 由题图可知，无催化剂时，随着反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，A项错误；由题图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，B项错误；由题图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min内Y的浓度变化了2.0 mol·L⁻¹，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol·L⁻¹，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，C项错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol·L⁻¹，则v(Y) = c(Y)/t = (4.0 mol·L⁻¹)/(2 min) = 2.0 mol·L⁻¹·min⁻¹，v(X) = 1/2v(Y) = 1/2×2.0 mol·L⁻¹·min⁻¹ = 1.0 mol·L⁻¹·min⁻¹，D项正确。