2023届新高考新教材化学人教版一轮训练-第七章第1讲　化学反应速率

第七章第1讲化学反应速率一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()A．10℃20mL3mol·L－1的X溶液B．20℃30mL2mol·L－1的X溶液C．20℃10mL4mol·L－1的X溶液D．10℃10mL2mol·L－1的X溶液解析：B在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，但B选项中的温度高于A选项中的温度，C、D选项中浓度低于前两项，所以B选项最快。2．2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(V2O5),\s\do5(△))2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B．增大反应体系的压强，化学反应速率一定增大C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，生成SO3(g)的平均反应速率v＝eq\f(c2－c1,t2－t1)解析：DV2O5作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，A项错误；压强并不是影响化学反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，B项错误；不管是吸热反应还是放热反应，降低温度化学反应速率均减小，使达到平衡所需的时间延长，C项错误；据v＝eq\f(Δc,Δt)可知，Δc＝c2－c1，Δt＝t2－t1，D项正确。3．A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应：aA(s)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，t1、t2时刻分别测得部分数据如下表：反应时间/minn(B)/moln(C)/moln(D)/molt10.120.060.10t20.060.120.20下列说法正确的是()A．0～t1内，平均反应速率v(B)＝eq\f(0.04,t1)mol·L－1·min－1B．若起始时n(D)＝0，则t2时v(D)＝eq\f(0.20,t2)mol·L－1·min－1C．升高温度，v(B)、v(C)、v(D)均增大D．b∶d＝6∶1解析：C不能确定起始时B的物质的量，因此0～t1时间段内，不能确定B的变化量，则不能计算其反应速率，A项错误；反应速率是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B项错误；t1～t2时间段内，B和D的物质的量的变化量分别是0.06mol、0.1mol，所以b∶d＝3∶5，D项错误。4．在某容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定条件下发生如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图，根据图中数据，反应开始至达到平衡时的平均速率v(HI)()A．0.167mol/(L·min) B．0.083mol/(L·min)C．0.042mol/(L·min) D．5mol/(L·h)解析：A根据图中信息，反应开始至达到平衡时Δc(HI)＝0.5mol·L－1，其平均速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.5mol·L－1,3min)＝0.167mol·L－1·min－1，故A符合题意。5．(2021·河南郑州市高三一模)高温下，甲烷生成乙烷的反应为2CH4eq\o(→,\s\up7(高温))C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程为v＝k·c(CH4)，其中k为反应速率常数。下列说法错误的是()A．反应初期，增加甲烷浓度，v增大B．反应过程中H2浓度变化对速率无影响C．该温度下，乙烷的生成速率逐渐减小D．升高反应温度，k增大解析：BA．由初期阶段的速率方程可知，甲烷浓度越大，反应速率v越大，故A正确；B.反应过程中氢气浓度逐渐增大，甲烷浓度逐渐减小，由初期阶段的速率方程可知，反应速率减小，故B错误；C.该温度下，随着反应的进行，甲烷的浓度逐渐减小，由初期阶段的速率方程可知，反应速率减小，则乙烷的生成速率逐渐减小，故C正确；D.升高反应温度，反应速率加快，由初期阶段的速率方程可知，反应速率常数k增大，故D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)6．1，3丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1发生加成反应分两步：第一步Br＋进攻1，3丁二烯生成中间体C(溴正离子)；第二步Br－进攻中间体C完成1，2加成或1，4加成。反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是()A．其它条件相同时，生成产物B的速率快于产物A的速率B．升高温度，1，3丁二烯的平衡转化率减小C．该加成反应的反应热为Eb－EaD．该反应的速率主要取决于第一步反应的快慢解析：BDA．据图可知中间体C生成B的活化能更高，反应速率更慢，A错误；B.据图可知生成1，3丁二烯的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，B正确；C.Ea是第二步反应中1，2加成反应的活化能，Eb是第二步反应中1，4加成反应的活化能，Eb－Ea只是两种活化能的差值，图中数据不能计算该加成反应的反应热，C错误；D.据图可知第一步反应的活化能更大，反应速率更慢，整体反应速率取决于慢反应，D正确。7．为探究Cu2＋对H2O2分解是否有催化作用，分别取10mL30%H2O2(约10mol·L－1)于四支试管中，控制其它条件相同，进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积)：实验编号所加药品控制温度/℃生成氧气平均速率(mL·min－1)第1个3min第2个3min第3个3min①1mL1.0mol·L－1CuSO4202.42.72.8②3091010③40906328④1mLH2O401.01.21.3下列有关说法不正确的是()A．Cu2＋对H2O2分解有催化作用B．Cu2＋对H2O2分解催化效率可能随温度升高而提高C．实验③第1个3minH2O2的平均反应速率约为2.4mol·L－1·min－1D．为得到更可靠的结论，实验①②③还需排除SOeq\o\al(2－,4)解析：CA项，实验③④说明Cu2＋对H2O2分解有催化作用，故A正确；B项，温度每升高10℃，速率提高2～4倍，实验②③说明，随着温度升高，Cu2＋对H2O2分解的催化效果明显提高，故B正确；C项，实验③第1个3min生成氧气平均速率为90mL·min－1，即eq\f(90×10－3,22.4)mol/min，根据反应2H2O2=2H2O＋O2↑，H2O2的平均反应速率约为eq\f(\f(90×10－3,22.4)×2,10×10－3)＝0.8mol·L－1·min－1，故C不正确；D项，加CuSO4，可能是Cu2＋造成影响，也可能是SOeq\o\al(2－,4)造成的影响，故D正确。8．已知反应2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如下表所示。实验数据初始浓度生成N2的初始速率/mol·L－1·s－1c(NO)/mol·L－1c(H2)/mol·L－112.00×10－36.00×10－31.92×10－321.00×10－36.00×10－34.80×10－432.00×10－33.00×10－39.60×10－4下列说法中不正确的是()A．关系式中x＝1，y＝2B．800℃时，k值为4×104C．若800℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N2的初始速率为5.12×10－3mol·L－1·s－1D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大解析：AB由实验数据1和2可知，c(H2)相同，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原来的eq\f(1.92×10－3,4.8×10－4)＝4倍，则x＝2，由实验数据1和3可知，c(NO)相同，c(H2)扩大1倍，反应速率扩大为原来的eq\f(1.92×10－3,9.6×10－4)＝2倍，则y＝1，A项错误；根据数据1可知800℃时，k值为eq\f(1.92×10－3,c2（NO）·c（H2）)＝eq\f(1.92×10－3,（2.00×10－3）2×6.00×10－3)＝8×104，B项错误；若800℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)×c(H2)＝[8×104×(4.00×10－3)2×(4.00×10－3)]mol·L－1·s－1＝5.12×10－3mol·L－1·s－1，C项正确；温度升高，反应速率加快，则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，D项正确。9．某小组同学探究SO2与Fe3＋盐溶液的反应，进行了如下实验：已知：Fe3＋＋HSOeq\o\al(－,3)Fe(HSO3)2＋(红棕色)实验①②③操作现象溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后，溶液变为浅黄色，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后，溶液几乎无色，加入铁氰化钾溶液，产生大量蓝色沉淀溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后，溶液变为黄色(比①深)，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀综合上述实验，下列说法不正确的是()A．产生红棕色物质的反应速率快于SO2与Fe3＋氧化还原反应的速率B．①与②对照，说明阴离子种类对SO2与Fe3＋氧化还原反应的速率有影响C．Fe(NO3)3溶液中加入1滴浓硝酸后变为无色，说明浓硝酸具有漂白性D．5h后③比①黄色更深不能证明是NOeq\o\al(－,3)浓度的增大减慢了SO2与Fe3＋反应的速率解析：CA．三组实验在通入SO2后，都迅速的产生了大量红棕色物质，并且无丁达尔效应，因此红棕色物质即Fe(HSO3)2＋；在静置了5个小时后，红棕色物质才消失；尤其是第二组实验，在溶液中不存在其他氧化性粒子即NOeq\o\al(－,3)时，仍然先产生大量的红棕色物质，在5h后才发生褪色，说明产生红棕色物质的反应速率要明显快于Fe3＋和SO2的氧化还原反应速率，A项正确；B.实验②的溶液中阴离子中不含具有氧化性的离子，其在静置5h后，加入铁氰化钾溶液，产生大量蓝色沉淀，说明生成了大量的Fe2＋；而实验①的溶液中含有能够在一定条件下体现氧化性的NOeq\o\al(－,3)，其在静置5h后，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，说明相比于实验①生成的Fe2＋量较少；因此能证明阴离子种类对SO2与Fe3＋的氧化还原反应的速率有影响，B项正确；C.Fe(NO3)3溶液加入1滴浓硝酸后，因硝酸抑制Fe3＋水解，且可氧化Fe2＋，故黄色加深浓硝酸不具有漂白性，C项错误；D.由题可知，实验①和实验③的溶液，在静置5h后，加入铁氰化钾溶液，产生的蓝色沉淀的量并无明显差异，所以说明Fe3＋和SO2的氧化还原反应速率并没有产生明显的差异；结合C项的分析，黄色是由于Fe3＋发生水解产生的，因此实验③的溶液后来变成比实验①更黄的颜色，可能是由于NOeq\o\al(－,3)在体现氧化性的过程中消耗了较多的H＋而使得溶液的酸性变弱，Fe3＋水解平衡正向移动导致溶液黄色加深，D项正确。三、非选择题10．(1)对于反应3X(g)＋Y(g)Z(g)，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成Z的速率(填“增大”“减小”或“不变”)：①升高温度______；②加入催化剂______；③保持容器的体积不变，减少气体Z的量：________；④保持容器的体积不变，增加气体Ar_________________________________；⑤保持压强不变，充入惰性气体___________________________________。(2)某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：①该反应的化学方程式为___________________________________________。②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为________。③2min反应达到平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时________(填“大”“小”或“相等”，下同)，混合气体密度比起始时________。(3)反应3A(g)＋B(g)2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为①vA＝1mol/(L·min)、②vC＝0.5mol/(L·min)、③vB＝0.5mol/(L·min)，三种情况下该反应速率由大到小的关系是____________。(用序号表示)解析：(2)①由图可知，2分钟内Y减少了0.1mol，X减少了0.3mol，Z增加了0.2mol，且2min后各物质的量保持不变，是可逆反应，所以该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)；②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为v(Z)＝eq\f(0.2mol,5L×2min)＝0.02mol/(L·min)；③2min反应达平衡容器内混合气体的物质的量减小，而混合气体的质量不变，其平均相对分子质量比起始时大；容器容积不变，混合气体的质量不变，所以混合气体密度与起始时相等；(3)根据题给数据我们可以转化为用同种物质表示，保留①vA＝1mol/(L·min)不变，②vC＝0.5mol/(L·min)，则vA＝0.75mol/(L·min)，③vB＝0.5mol/(L·min)，则vA＝1.5mol/(L·min)，三种情况下该反应速率由大到小的关系是③>①>②。答案：(1)①增大②增大③减小④不变⑤减小(2)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②0.02mol/(L·min)③大相等(3)③>①>②11．煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1。能使化学反应速率加快的措施有________。A．增加C的物质的量B．升高反应温度C．随时吸收CO、H2转化为CH3OHD．密闭定容容器中充入CO(g)(2)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据：实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为________。②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。(3)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是________________________。解析：(1)增加C的物质的量，不能改变其浓度，不能加快化学反应速率；吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度，其化学反应速率减慢；充入CO增大生成物的浓度，可使化学反应速率加快。(2)①v(CO2)＝v(CO)＝eq\f(4mol－2.4mol,2L×5min)＝0.16mol·L－1·min－1。②对比实验1、2可知，升高温度，生成H2的量减小，说明逆反应是吸热反应。(3)该反应前后气体物质的化学计量数之和不等，t8时逆反应速率增大且与正反应速率相等，故只能是加催化剂的原因。答案：(1)BD(2)①0.16mol·L－1·min－1②吸(3)使用了催化剂12．H2O2能缓慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果，设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。(1)定性分析：可以通过观察甲装置的__________________现象，而定性得出关于Fe3＋和Cu2＋催化效果的结论。有同学认为该实验不能比较Fe3＋和Cu2＋的催化效果，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)定量测定：用乙装置做对照试验，仪器A的名称是________。实验时组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________。实验时以2min时间为准，需要测量的数据是____________________。(其它可能影响实验的因素均已忽略)(3)定量分析：利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将30mL5%H