《2025年赢在微点轻松课堂微讲小本高中化学选择性必修1》

【例 2】 反应$3Fe(s)+4H_{2}O(g)\stackrel{高温}{=}Fe_{3}O_{4}(s)+4H_{2}(g)$在一可变容积的密闭容器中进行，回答下列问题：
（1）增加$Fe$的量，其反应速率________（填“增大”“不变”或“减小”，下同）。
（2）将容器的体积缩小一半，其反应速率________。
（3）保持体积不变，充入$N_{2}$使体系压强增大，其反应速率________。
（4）保持压强不变，充入$N_{2}$使容器的体积增大，其反应速率________。

答案： （1）不变 （2）增大 （3）不变 （4）减小 解析 （1）由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。（2）将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。（3）容器体积不变，充入N₂，反应物浓度不变，故反应速率不变。（4）保持容器内压强不变，充入N₂，反应物和生成物浓度均减小，故反应速率减小。

【变式训练】
2. 已知Ⅰ.$N_{2}(g)+3H_{2}(g)\rightleftharpoons 2NH_{3}(g)$ $\Delta H0$，反应速率为$v_{1}$；Ⅱ.$2HI(g)\rightleftharpoons H_{2}(g)+I_{2}(g)$ $\Delta H＞0$，反应速率为$v_{2}$。
对于上述两个可逆反应，当改变条件时，试判断$v_{1}$、$v_{2}$的变化。（填“增大”“减小”或“不变”）
（1）保持体积不变，反应Ⅰ通入$N_{2}$，反应Ⅱ分离出$I_{2}(g)$，$v_{1}$________，$v_{2}$________。
（2）保持压强不变，反应Ⅰ、Ⅱ通入“He”气，$v_{1}$________，$v_{2}$________。
（3）反应Ⅰ、反应Ⅱ均压缩体积，$v_{1}$________，$v_{2}$________。
（4）保持体积不变，反应Ⅰ、Ⅱ通入“He”气，$v_{1}$________，$v_{2}$________。
（5）其他条件不变，反应Ⅰ、Ⅱ均升温，$v_{1}$________，$v_{2}$________。
（6）其他条件不变，反应Ⅰ、Ⅱ均加入正催化剂，$v_{1}$________，$v_{2}$________。

答案： （1）增大 减小 （2）减小 减小 （3）增大 增大 （4）不变 不变 （5）增大 增大 （6）增大 增大

【例 3】 铁的配合物离子催化某反应的相对能量的变化情况如图所示：

（1）该反应历程中的最大能垒（活化能）=________ $kJ\cdot mol^{-1}$。
（2）该反应历程分________步进行，其决速步是第________步。
（3）该过程的总反应为________________________；其$\Delta H$________（填“大于”“等于”或“小于”）0。

答案： （1）86.1 （2）4 （3）HCOOH$\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}$CO₂↑ + H₂↑ 小于 解析 （1）由题图可知，该反应历程中的最大能垒是43.5 kJ·mol⁻¹ -（ - 42.6 kJ·mol⁻¹） = 86.1 kJ·mol⁻¹。 （2）由题图可知，该反应历程共分4步，其中第4步的活化能最大，反应速率最慢，是决速步。（3）由反应的始态和终态的物质及能量大小可知总反应为HCOOH$\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}$CO₂↑ + H₂↑；反应为放热反应。