《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

15.（2024·江西上饶二模）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R ln k = -Eₐ/T + 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。下列说法正确的是（ ）

A. 在m催化剂作用下，该反应的活化能Eₐ = 9.6×10⁴ J·mol⁻¹
B. 对该反应催化效能较高的催化剂是m
C. 不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D. 可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向

答案： 将坐标(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入Rln k = -$\frac{E_{a}}{T}+C$中，计算可知Eₐ = 9.6×10⁴ J·mol⁻¹，故A正确;对比图中直线m和n的斜率的绝对值的大小可知，使用催化剂n时对应的Eₐ较小，则对该反应催化效能较高的催化剂是n，故B错误;图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变，故C错误;阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向，故D错误。

16.（2025·上海静安区高三月考）一定条件下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)，开始时加入0.4 mol A、0.6 mol B、0.2 mol C，在2 min末测得C的物质的量是0.3 mol。
(1)2 min内，用A表示的该反应的平均化学反应速率为________ mol·L⁻¹·min⁻¹。
(2)在2 min末，B的浓度为________ mol·L⁻¹。
(3)若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”)。
①升高温度，化学反应速率________；
②充入1 mol B，化学反应速率________；
③将容器的容积变为3 L，化学反应速率________。

答案：
(1)0.0125　
(2)0.225　
(3)①增大　②增大　③减小
解析:设参加反应的A的物质的量为x mol，列“三段式”:
A(g) + 3B(g)$\rightleftharpoons$2C(g)
起始/mol　　　0.4　　　　0.6　　　　　0.2
转化/mol　　　x　　　　　3x　　　　　　2x
2 min末/mol　0.4 - x　　0.6 - 3x　　　0.2 + 2x
0.2 + 2x = 0.3，解得x = 0.05。
(1)2 min内，用A的浓度变化表示的反应速率v(A)=$\frac{\Delta c(A)}{\Delta t}=\frac{0.05\ mol}{2\ L\times2\ min}=0.0125\ mol\cdot L^{-1}\cdot min^{-1}$。
(2)2 min末，B的物质的量为0.6 mol - 3×0.05 mol = 0.45 mol，浓度为c(B)=$\frac{0.45\ mol}{2\ L}=0.225\ mol\cdot L^{-1}$。
(3)①升高温度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增加，化学反应速率增大。②充入1 mol B，反应物浓度增大，化学反应速率增大。③将容器的容积变为3 L，反应物浓度减小，化学反应速率减小。

17. 对于反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)，速率方程v = kcᵐ(A)·cⁿ(B)，k为速率常数(只受温度影响)，m + n为反应级数。已知H₂(g)+CO₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)，CO的瞬时生成速率 = kcᵐ(H₂)·c(CO₂)。一定温度下，控制CO₂起始浓度为0.25 mol·L⁻¹，改变H₂的起始浓度，进行以上反应的实验，得到CO的起始生成速率和H₂的起始浓度呈如图所示的直线关系。
(1)该反应的反应级数为________。
(2)速率常数k = ________。
(3)当H₂的起始浓度为0.2 mol·L⁻¹，反应进行到某一时刻时，测得CO₂的浓度为0.2 mol·L⁻¹，此时CO的瞬时生成速率v = ________ mol·L⁻¹·s⁻¹。

答案：
(1)2　
(2)15　
(3)0.45
解析:
(1)控制CO₂的起始浓度为0.25 mol·L⁻¹，根据CO的瞬时生成速率 = kcᵐ(H₂)·c(CO₂)和H₂起始浓度呈直线关系可知，m = 1，该反应的反应级数为1 + 1 = 2。
(2)将图像上的点(0.4，1.5)代入v = kc(H₂)·c(CO₂)中有1.5 = 0.4×k×0.25，解得k = 15。
(3)由于CO₂的起始浓度为0.25 mol·L⁻¹，反应进行到某一时刻时，测得CO₂的浓度为0.2 mol·L⁻¹，Δc(CO₂)=(0.25 - 0.2) mol·L⁻¹ = 0.05 mol·L⁻¹，Δc(H₂)=Δc(CO₂)=0.05 mol·L⁻¹，H₂的瞬时浓度c(H₂)=(0.2 - 0.05) mol·L⁻¹ = 0.15 mol·L⁻¹，此时CO的瞬时生成速率v = 15×0.15×0.2 mol·L⁻¹·s⁻¹ = 0.45 mol·L⁻¹·s⁻¹。