2.1 化学反应速率 （含解析）课后训练 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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2.1 化学反应速率 课后训练
一、单选题
1．下列关于化学反应的速率和限度的说法错误的是（　　）
A．任何可逆反应都有一定的限度
B．影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等
C．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D．决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质
2．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　）
A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强
D．Na与水反应时增大水的用量
3．一定条件下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在恒容密闭容器中进行，从反应开始至10s时，O2的浓度减少了0.3mol·L-1。则0~10s内平均反应速率为（　　）
A．v(O2)=0.03mol·L-1·s-1 B．v(O2)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(SO2)=0.03mol·L-1·s-1 D．v(SO3)=0.03mol·L-1·s-1
4．日常生活中的下列做法，与调控化学反应速率无关的是（　　）
A．炒菜做饭使用大火 B．在食品中添加防腐剂
C．在空运水果中放入冰袋 D．洗好的衣服挂在通风处晾晒
5．已知反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同的情况下的反应速率分别表示如下，则反应速率最快的是（　　）
A．v（A）=0.15mol/(L·S) B．v（B）= 0.6 mol/(L·S)
C．v（C）= 0.4mol/(L·S) D．v（D）= 0.45mol/(L·S)
6．一定量的锌粉和6mol/L的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是（　　）
①石墨粉 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸．
A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④
7．某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应：，探究反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是（　　）
选项 反应温度/℃ 溶液 稀
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 25 10 0.1 10 0.1 0
② 25 5 0.1 10 0.1 x
③ 50 10 0.1 5 0.2 5
④ 50 10 0.1 10 0.1 0
A．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B．①④探究温度对速率的影响，实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C．①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D．x=5，①②两组实验可探究浓度对反应速率的影响
8．在某2L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)+Y(g) 3Z(g)，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（　　）
A．M点时，Y的转化率最大 B．升高温度，平衡常数减小
C．W、M两点Y的正反应速率W大 D．W、M两点Y的正反应速率相同
9．化学工业在国民经济发展中占据重要地位。下列陈述Ⅰ和Ⅱ均符合题意但不具有因果关系的是（　　）
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 电解海水制取氯气和金属钠 可被氧化，可被还原
B 高温，高压下，和在催化剂作用下合成氨 升高温度、增大压强均可使反应物分子中活化分子的百分数增加
C 从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料 煤的干馏是物理变化
D 以赤铁矿(主要成分)为原料生产铁 属于碱性氧化物
A．A B．B C．C D．D
10．一定温度下，反应 N2（g）+O2（g） 2NO（g）在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是（　　）
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He D．恒压，充入He
11．反应2SO2＋O2 2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，此段时间内用O2表示的平均速率为0.04 mol·L－1·s－1。则这段时间为（　　）
A．5 s B．0.1 s C．2.5 s D．10 s
12．在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H＜0，某研究小组探究其他条件下不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是（　　）
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙的高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
13．对于在一个密闭容器中进行的反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是（　　）
①增加C的量； ②增加CO的量；
③将容器的体积缩小一半； ④保持体积不变，充入He以增大压强；
⑤升高反应体系的温度； ⑥保持压强不变，充入He以增大体积。
A．②③ B．①④ C．①⑥ D．④⑥
14．浓度是影响化学反应速率的因素之一。实验表明，反应的速率与浓度关系为，其中k为速率常数，恒温时k是定值。采取下列措施，对增大化学反应速率有明显效果的是（　　）
A．增大
B．恒容体系充入稀有气体使压强增大
C．增大
D．将产物从体系中分离出去
15．实验室用盐酸和二氧化锰制备Cl2，有关说法正确的是（　　）
A．增大盐酸的浓度能加快反应速率
B．用稀盐酸则反应速率较慢
C．增加MnO2的用量可显著加快反应速率
D．升高温度则减慢反应速率
16．已知CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在1L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4 )随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法错误的是（　　）
时间/min 0 10 20 30 40 50
n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10
A．0~20min内，NO2 的反应速率为0.025 mol L-1 min-1
B．由实验数据可知，该反应在50min时才达平衡状态
C．随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢
D．达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等
二、综合题
17．运用化学反应原理研究氮及其化合物的反应有重要意义。
（1）写出NH3的电子式　 　，NH3催化氧化的化学方程式为　 　。
（2）合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1，在工业生产中温度常控制在480℃，而非常温。请从化学反应速率和催化剂的角度加以解释　 　。
（3）合成氨过程中发生的反应机理如下：
I.2xFe+N22FexN(慢)；
II.2FexN+3H2(g)2xFe+2NH3(g)(快)
回答下列问题：
合成氨反应的速率快慢主要取决于　 　(填“I”或“II”)。
②合成氨反应的催化剂是　 　(填化学式)。
③反应I的活化能　 　反应II的活化能(填“>”“=”或“<”)。
④使用催化剂前后，合成氮反应的△H　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
18．氮氧化物会造成环境污染，我国科学家正着力研究SCR技术(NH3选择性催化还原氮氧化物)对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。
（1）氮氧化物(以NO为主)直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨，反应的化学方程式为　 　。
（2）NH3催化还原NO的化学方程式为　 　。
（3）铁基催化剂在260～300℃范围内实现SCR技术的过程如下：
① 反应iv中消耗的NO2 (NH) 2与NO的物质的量之比为　 　。
② 适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率，结合上述过程解释原因：　 　。
③ 向反应体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率。原因如下：
NO与NO发生反应NO+ NO = NO2 + NO；
NO2与NH发生反应iii和反应iv转化为N2；
NO与NH发生反应　 　(填离子方程式)转化为N2。
（4）相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂(活性物质为MnO2)时，烟气中含有的SO2会明显降低NO脱除率。
① 推测SO2与MnO2会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是　 　。
② 持续通入含SO2的烟气。不同温度下，每隔1 h测定NO脱除率，结果如下：
相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，原因是　 　。
19．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2+O2=2H2O．
（1）为了加快反应速率，不可以采取的措施有　 　 （填序号，下同）．
A．使用催化剂 B．提高氧气的浓度
C．提高反应的温度 D．降低反应的温度
（2）已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是　 　
（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化．已知化学键的键能如表：
化学键 H﹣H O=O H﹣O
键能kJ mol﹣1 436 496 463
由此计算2mol H2在氧气中燃烧生成气态水放出的热量　 　．
20．反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一容积为2L的密闭容器中进行，试回答：
（1）若要加快该反应的反应速率，可采取的措施有　 　、　 　。
（2）开始时，SO2的浓度是2mol/L，O2的浓度是4mol/L，2min内，SO2的浓度减少0.8mol/L，则v(SO2)=　 　。在2min末，SO3的浓度是　 　，O2的浓度是　 　。
21．放热反应在生产、生活中用途广泛。回答下列问题：
（1）前期的火箭曾用液态肼()与双氧水反应来提供能量。已知0.4mol(l)与足量的双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量。
①此反应的化学方程式为　 　。
②16g液态肼与足量的双氧水发生上述反应，放出　 　kJ热量。
（2）甲烷可以消除氮氧化物污染：。温度为800℃的条件下，向恒容密闭的容器中通入(g)和(g)，使，，在不同催化剂作用下进行反应，测得随时间的变化情况如下表：
实验序号 10 20 30 40 50
1 800 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50
2 800 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50
实验1中，在10～20min内，　 　，40min时v(正)　 　(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
（3）催化效率：实验1　 　(填“>”“<”或“=”)实验2.
（4）乙醇()应用于燃料电池，该电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。a极为原电池的　 　(填“正”或“负”)极；b极电极反应式为　 　。
（5）乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图所示，整个反应中物质B属于　 　(填“催化剂”或“中间产物”)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．任何可逆反应都有一定的限度，符合可逆反应的规律，故A不符合题意；
B． 影响化学反应速率的条件有温度、催化剂、浓度等，符合影响反应速率的因素，故B不符合题意；
C． 化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不再变化时的状态，而不一定是相等的状态，故C符合题意；
D． 决定化学反应速率的主要因素是物质本身的性质(内因)，符合影响反应速率的因素，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.可逆反应都有一定的限度；
B.温度、催化剂、浓度均能影响反应速率；
C. 化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度不再变化时的状态；
D. 物质本身的性质是影响反应速率的主要因素。
2．【答案】A
【解析】【解答】A、Al片改成Al粉时，Al的表面积增大，与氧气的反应速率也明显增大，A符合题意。
B、Fe与稀硫酸制取H2时，改用浓硫酸在常温下会发生钝化使反应停止，B不符合题意。
C、K2SO4与BaCl2在溶液中反应生成BaSO4沉淀和KCl，反应中过程中没有气体参加反应也无气体生成，所以加压对该反应速率没有影响，C不符合题意。
D、Na与H2O反应时增大H2O的用量，对于H2O的浓度没有影响，也不会影响该反应速率，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】影响化学反应速率的因素主要有：
1.压强条件，对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多。
2.温度条件，只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多；
3.催化剂， 使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数；
4.浓度 ，当其它条件一致下，增加反应物浓度，就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的；
5.其他因素 ，增大一定量固体的表面积(如粉碎)，可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率；此外，超声波、电磁波、溶剂等对特定反应的速率也有影响；
3．【答案】A
【解析】【解答】从反应开始至10s时，O2的浓度减少了0.3mol/L，则用氧气的浓度变化表示反应速率v(O2)==0.03mol/(L·s)，选项A符合题意，选项B不符合题意；由于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率，速率比等于化学计量数的比，则v(SO2)：v(O2)：v(SO3)=2：1：2，因此v(SO3)=v(SO2)=2v(O2)=0.06 mol/(L·s)，选项C、D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】先根据10s内氧气浓度的变化计算氧气的反应速率，然后根据速率比等于化学计量数的比计算v(SO2)、v(SO3)，进行判断。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．炒菜做饭使用大火是升高温度，可以加快反应速率，故A不选；
B．在食品中添加防腐剂，可以减慢反应速率，故B不选；
C．在空运水果中放入冰袋，降低温度，可以减慢反应速率，故C不选；
D．洗好的衣服挂在通风处晾晒，风可以将湿衣服上的水分带走，和化学反应速率无关，故D选；
故答案为：D。
【分析】影响化学反应速率的因素主要有浓度、温度、压强和催化剂等。
5．【答案】D
【解析】【解答】由于反应速率之比等于方程式计量数之比，可以将各物质的速率利用归一法计算为物质D的速率，然后进行比较，
A. v（A）=0.15mol/(L·s) 相当于v（D）= 0.30mol/(L·s)；
B. v（B）= 0.6 mol/(L·s) 相当于v（D）= 0.40mol/(L·s)；
C. v（C）= 0.4mol/(L·s) 相当于v（D）= 0.40mol/(L·s)；
综上，反应速率最快的为0.45mol/(L·s)，D符合题意；
故答案为：D
【分析】比较反应速率的大小时，应根据反应速率之比等于化学计量系数之比，将其转化为用同一种物质表示的反应速率，再进行大小比较。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故①正确；②加入CuO，与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应，但与盐酸反应的锌的量减少，生成氢气的总量减少，故②错误；③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故③正确；④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完毕，铁可以与盐酸反应生成氢气，产生H2的总量增大，故④错误；⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故⑤正确；
故选B．
【分析】盐酸过量锌完全反应，锌的量决定氢气的体积，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量，采取措施有：形成原电池，注意形成原电池是不能消耗Zn，升高温度，改变锌粉的颗粒大小，增大氢离子的浓度等，注意据此解答．
7．【答案】D
【解析】【解答】A．SO2溶于水，通过产生沉淀快慢判断化学反应速率，A不符合题意；
B．其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，控制单一变量法，应选择温度不同，浓度相同的两组实验，B不符合题意；
C．实验 ① 和实验 ③ 中只有温度不同，能探究温度对反应速率的影响，C不符合题意；
D．为了保证混合后硫酸的浓度相等，需保证混合后溶液的体积相等，总体积为20mL，10+5+v1=20mL，v1=5mL，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．通过产生沉淀快慢判断化学反应速率；
B．控制单一变量法的判断；
C．温度对反应速率的影响；
D．浓度对反应速率的影响。
8．【答案】B
【解析】【解答】A、Q点时，X的体积分数最小，则Y的转化率最大，选项A不符合题意；
B、 H< 0，该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，选项B符合题意；
C、温度越高，化学反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，选项C不符合题意；
D、温度越高，化学反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据图中数据判断Q点前是为达到平衡状态前的平衡建立过程，Q点后是温度变化对化学平衡的影响进行分析即可。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．电解海水无法得到金属钠，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，A不符合题意；
B．增大压强时，单位体积内活化分子百分数增大，但是活化分子总数不变，活化分子的百分数不变，B不符合题意；
C．煤的干馏是化学变化不是物理变化，C不符合题意；
D．赤铁矿可被还原剂还原生成铁单质，氧化铁是碱性氧化物，陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据离子放电顺序判断，无法得到金属钠；
B．温度和催化剂影响活化分子百分数，浓度和压强影响单位体积活化分子数；
C．煤的干馏是化学变化；
D．陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：A、缩小体积使压强增大，则增大各组分浓度，可以加快该化学反应的速率，故A错误；
B、恒容，充入N2，则增大氮气的浓度，可以加快该化学反应的速率，故B错误；
C、恒容，充入He，各组分浓度不变，速率不变，故C正确；
D、恒压，充入He，体积增大，各组分浓度减小，速率减小，故D错误．
故选C．
【分析】改变化学反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂等，据此回答；
A、缩小体积使压强增大，则增大各组分浓度；
B、恒容，充入N2，则增大氮气的浓度；
C、恒容，充入He，各组分浓度不变；
D、恒压，充入He，体积增大，各组分浓度减小．
11．【答案】A
【解析】【解答】SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，根据方程式化学计量数可知O2浓度减小了0.2 mol·L－1，已知O2在这段时间内的反应速率为0.04 mol·L－1·s－1，由v= c/ t=0.2/tmol·L－1·s－1可知：0.04 mol·L－1·s－1=0.2/tmol·L－1·s－1，计算出t=5s；A符合题意；
故答案为：A。
【分析】化学反应速率计算的核心是计算在一定时间内的浓度变化量，固态或者纯液态物质量的变化不影响化学反应速率。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大；
B．增大压强，正逆反应速率都增大，平衡发生移动，加入催化剂，正逆反应速率都增大，但速率相等，平衡不移动；
C．加入催化剂，平衡不发生移动；
D．增大压强，反应速率增大，平衡正向移动．
【解答】解：A．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，图Ⅰ应是增大压强的原因，故A错误；
B．图Ⅱ在t0时刻正逆反应速率都增大，但仍相等，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，故B正确；
C．图III甲、乙两个平衡状态不同，而加入催化剂，平衡不发生移动，故C错误；
D．增大压强，反应速率增大，平衡正向移动，SO2的转化率增大，故D错误．
故选B．
13．【答案】B
【解析】【解答】①C为纯固体，固体量的增减不影响反应速率，所以增加C（s）的量，反应速率不变，故①符合题意；
②增加CO的量，CO浓度增大，反应速率加快，故②不符合题意；
③将容器的体积缩小一半，反应体系中物质的浓度增大，容器中压强增大，反应速率加快，平衡向气体体积减小的方向进行，故③不符合题意；
④保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，故④符合题意；
⑤升高反应体系的温度，反应速率加快，反应向吸热反应方向进行，故⑤不符合题意；
⑥保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，故⑥；
符合题意得为①④，
故答案为：B。
【分析】根据物质的状态、浓度、温度、压强和催化剂等对反应速率的影响进行判断。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．该反应速率表达式υ=kc(NO2)，表达式中未出现CO浓度，说明CO浓度对该反应速率影响不明显，A不符合题意；
B．恒容条件下充入稀有气体，由于体积不变，c(NO2)不变，反应速率也不变，B不符合题意；
C．由应速率表达式υ=kc(NO2)知，增大c(NO2)，速率明显增大，C符合题意；
D．将产物从体系中分离出去，促使平衡正向移动，c(NO2)减小，反应速率变慢，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据化学反应速率的影响因素结合题意分析解答。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．增大盐酸的浓度，能加快反应速率，A符合题意；
B．若用稀盐酸，则不发生反应，B不符合题意；
C．增加MnO2的用量，反应速率不变，若使用粉末可加快反应速率，C不符合题意；
D．升高温度能加快反应速率，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.增大反应物的浓度，能加快反应速率。
B.稀盐酸与二氧化锰不反应。
C.增加或减少固体、纯液体的用量，不影响反应速率。
D. 升高温度能加快反应速率。
16．【答案】B
【解析】【解答】A.0~20min内，甲烷反应0.25mol，则n(NO2)=0.5mol，其反应速率= =0.025 mol L-1 min-1，A说法不符合题意；
B．由实验数据可知，该反应在40min时达平衡状态，B说法符合题意；
C．其他条件未变，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢，C说法不符合题意；
D．初始时，甲烷与二氧化氮的物质的量之比为1：2，其计量数之比也为1：2，则达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等，D说法不符合题意；
故答案为B。
【分析】根据表中数据，反应在40min时，达到平衡状态，甲烷反应的物质的量为0.4mol，则二氧化氮反应0.8mol，生成0.4mol氮气，0.4mol二氧化碳和0.8mol水。
17．【答案】（1）；4NH3+5O24NO+6H2O
（2）较常温，480℃时合成氨反应速率较快，且催化剂在该温度下催化效能最佳
（3）I；Fe；>；不变
【解析】【解答】（1）氨气为共价化合物，电子式为，氨气催化氧化生成一氧化氮气体和水，故化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；
（2）合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，该反应的正反应是放热反应，在工业生产中温度常控制在480℃，而非常温下进行。这是由于相对于常温下，480℃时温度高，合成氨反应速率较快，且催化剂在该温度下催化效能最佳，有利于氨气的合成；
（3）①合成氨反应的速率快慢主要取决于慢反应。根据已知条件可知反应I是慢反应，故合成氨反应的速率快慢主要取决于反应I；
②合成氨反应的催化剂是铁触媒，即使用Fe作催化剂合成氨气；
③反应的活化能越大，发生反应需消耗的能量就越高，该反应就越不容易发生。由于反应I是慢反应，反应II是快反应，所以反应活化能：I＞II；
④使用催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应物、生成物的能量，因此使用催化剂前后，合成氨反应的反应热ΔH不变。
【分析】（1）电子式的书写要注意，氮原子周围要满足8电子；
（2）温度越高速率越快，同时催化剂也需要一定的温度活性最大；
（3）慢反应速率决定总反应的速率；
② 根据题干信息可以知道铁为催化剂；
③ 活化能越大速率越慢；
④ 催化剂不影响焓变。
18．【答案】（1）2NO + O2 =2NO2，3NO2+H2O=2HNO3 + NO
（2）4NH3 + 6NO5N2 + 6H2O
（3）1：1；反应ii为脱硝反应的决速步，增大催化剂的用量可提高反应ii的速率，进而提高脱硝反应速率；NO+ NH =N2 + 2H2O
（4）MnO2 + SO2 =MnSO4；温度升高使催化剂失效速率加快，导致温度升高对NO脱除速率增大的影响不如催化剂失效对NO脱除速率降低的影响显著
【解析】【解答】氮氧化物(以NO为主)直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨，NO与空气中的O2反应生成NO2，反应方程式为2NO + O2 =2NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3 + NO，从而形成硝酸型酸雨，故答案为2NO + O2 =2NO2，3NO2+H2O=2HNO3 + NO；
NH3催化还原NO，氨气中的N由-3价升高到0价，NO中的N的化合价由+2价降到
0价，化学方程式为4NH3 + 6NO
催
化
剂
_
_
5N2 + 6H2O；故答案4NH3 + 6NO
催
化
剂
_
_
5N2 + 6H2O；
(3)① 反应ivNO2 (NH
4
+
) 2中N的化合价有两种，一个+2价的N和两个-3价的N，而NO中的N的化合价为+2价，所以二者反应生成N 2，只需要1：1就能恰好完全反应，所以二者的物质的量之比为1：1；② 整个化学反应的快慢由最慢的反应过程来决定，由上图知反应速率由反应ⅱ来决定，所以适当增大催化剂用量可以明显加快反应ⅱ的反应速率，从而使脱硝速率明显加快；③ 中NO
2
-
与NH
4
+
发生反应转化为N2的离子方程式为NO
2
-
+ NH
4
+
=N2 + 2H2O；故答案为1：1 反应ii为脱硝反应的决速步，增大催化剂的用量可提高反应ii的速率，进而提高脱硝反应速率 NO
2
-
+ NH
4
+
=N2 + 2H2O；
(4) ① 推测SO2与MnO2会发生反应使催化剂失效，因为二氧化锰把二氧化硫氧化生成硫酸根，二氧化锰中的锰由+4降到+2价，其化学方程式为MnO2 + SO2 =MnSO4，②由上图可知，相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，虽然升高温度能加快反应速率，但升高温度会使催化剂失效而使反应变慢，而催化剂对反应速率的影响超过温度对反应速率的影响，所以200℃时NO脱除率低于100℃。
【分析】（1）、书写酸雨形成过程的反应方程式，注意有两个；
（2）、基本的知识点，课本上有介绍；
（3）①利用氧化还原反应配平的方法，找到两物质的量的比值② 慢反应是反应的决速步骤，催化剂提高了慢反应也就提高了整个反应的速率③ 找到反应物、生成物写出氧化还原反应的离子反应方程式；
（4）① 催化剂失效是因为催化剂的成分发生了改变，结合二氧化硫具有还原性，二氧化锰具有氧化性，判断发生了氧化还原反应；②升温能加快速率，催化剂失效降低速率，最后结果为速率降低，肯定是一方的影响强于另一方；
19．【答案】（1）D
（2）A
（3）484kJ
【解析】【解答】解：（1）A．使用催化剂，加快反应速率，故A选；
B．适当提高氧气的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故B选
C．适当提高反应的温度，反应速率加快，故C选；
D．适当降低反应的温度，反应速率减慢，故D不选；
故答案为：ABC；（2）由图可知，A中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故答案为：A；（3）断裂2molH2中的化学键吸收2×436kJ热量，断裂1molO2中的化学键吸收496kJ热量，共吸收2×436+496=1368kJ热量，形成4molH﹣O键释放4×463kJ=1852kJ热量，2mol H2在氧气中燃烧生成气态水的反应热△H=反应物中键能之和﹣生成物中键能之和=1368﹣1852kJ/mol=﹣484kJ/mol，即2mol H2在氧气中燃烧生成气态水放出的热量为484kJ，故答案为：484kJ．
【分析】（1）增大反应物浓度、使用催化剂、升高温度等均可加快反应速率；（2）放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量；（3）断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，△H=反应物中键能之和﹣生成物中键能之和．
20．【答案】（1）加热；增加O2浓度
（2）0.4mol/（L·min）；0.8mol/L；3.6mol/L
【解析】【解答】⑴若要加快该反应的反应速率，可采取的措施有升温、加压、增大二氧化硫的浓度，增大氧气的浓度等；
⑵开始时，SO2的浓度是2mol/L，O2的浓度是4mol/L，2min内，SO2的浓度减少0.8mol/L，则 ，
　 2SO2(g) + O2(g) 2 2SO3(g)
起始（mol/L） 2 4 0
转化（mol/L） 0.8 0.4 0.8
平衡（mol/L） 1.2 3.6 0.8
因此2min末，SO3的浓度是0.8mol/L，O2的浓度是3.6mol/L。
【分析】⑴熟记影响化学平衡的因素；
⑵注意三段式的应用，必须考虑各物质系数之间的关系。
21．【答案】（1）；320.875
（2）0.026；等于
（3）＜
（4）负；
（5）中间产物
【解析】【解答】 (1)①已知0.4mol(l)与足量的双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量。则此反应的热化学方程式为， 此反应的化学方程式为 ，故答案为： ；
②16g液态肼的物质的量为，与足量的双氧水发生上述反应，放出热量o为，故答案为：320.875；
(3)从表格中可以看出实验1中10~20min时CH4的浓度变化量为：0.13mol/L，根据方程式中的系数之比等于浓度的变化量之比，则NO2的浓度变化量为0.26mol/L，用NO2表示的化学反应速率为：；40~50minCH4的浓度不再变化，可知实验1中40min时已经达到平衡，故v(正) 等于v(逆)；
故答案为：0.026mol/(L min)；等于；
(4)②实验1和实验2达到平衡时CH4的浓度相同，实验2比实验1反应速率快的原因可能是：实验2使用了催化剂；
故答案为：实验2使用了高效催化剂或实验2使用的催化剂效果比实验1的好；
(5)燃料电池中，燃料在负极失电子，发生氧化反应，氧气在正极得电子，发生还原反应；该装置为原电池装置，a极乙醇生成二氧化碳，电极反应式为CH3CH2OH 12e +6O2 =2CO2↑+3H2O，空气通入的电极为正极，即b极为正极，电极反应式为：O2+4e-=2O2-；
故答案为：负极；O2+4e-=2O2-；
(6)根据催化剂反应前参与反应，反应后又生成；中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现；
乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应生成乙醛，Cu为催化剂，故A为Cu，与氧气生成CuO，CuO与CH3CH2OH反应生成乙醛和水，则物质B为CuO，是中间产物；
故答案为：中间产物。
【分析】 (1)①利用反应的热化学方程式判断 ；
②依据反应热与物质的量成比例；
(3)根据方程式中的系数之比等于浓度的变化量之比计算；依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断；
(4)催化剂只能加速化学反应的速度，而不能使平衡移动；
(5)燃料电池中，燃料在负极失电子，发生氧化反应，氧气在正极得电子，发生还原反应；
(6)根据催化剂反应前参与反应，反应后又生成；中间体反应前和反应后均没有，只在过程中出现。

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