题目
↑c(mol·L^(-1)) ln k-|||-反应②-|||-反应①-|||-t/s T1 T/K^(-1)-|||-甲 乙恒温恒容条件下,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。反应的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(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lnk~(1)/(T)曲线。下列说法错误的是( )A. 温度低于T1时,总反应速率由反应②决定B. 随c(X)的减小,反应②的速率先增大后减小C. 体系存在的速率关系:v(X)=v(Y)+v(Z)D. 欲提高Y产率,需提高反应温度且控制反应时间

- A. 温度低于T1时,总反应速率由反应②决定
- B. 随c(X)的减小,反应②的速率先增大后减小
- C. 体系存在的速率关系:v(X)=v(Y)+v(Z)
- D. 欲提高Y产率,需提高反应温度且控制反应时间
题目解答
答案
解:A.由图乙信息可知,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,故A正确;
B.由图甲中的信息可知,随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)的减小而减小,而反应②的速率先增大后减小,故B正确;
C.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),故C错误;
D.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的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,故D正确;
故选:C。
B.由图甲中的信息可知,随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)的减小而减小,而反应②的速率先增大后减小,故B正确;
C.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),故C错误;
D.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的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,故D正确;
故选:C。
解析
步骤 1:分析温度对反应速率的影响
由图乙可知,温度低于T_1时,反应①的速率常数k_1大于反应②的速率常数k_2,因此反应②为慢反应,总反应速率由反应②决定。
步骤 2:分析c(X)变化对反应速率的影响
由图甲可知,随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)的减小而减小,而反应②的速率先增大后减小。
步骤 3:分析体系中速率关系
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,因此v(X)+v(Y)=v(Z)。
步骤 4:分析提高Y产率的方法
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的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间。
由图乙可知,温度低于T_1时,反应①的速率常数k_1大于反应②的速率常数k_2,因此反应②为慢反应,总反应速率由反应②决定。
步骤 2:分析c(X)变化对反应速率的影响
由图甲可知,随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)的减小而减小,而反应②的速率先增大后减小。
步骤 3:分析体系中速率关系
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,因此v(X)+v(Y)=v(Z)。
步骤 4:分析提高Y产率的方法
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的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间。