2023届新高考一轮复习人教版化学反应速率习题

化学反应速率一、选择题(本题包括10个小题，每小题只有一个选项符合题意)1．(2022·顺义模拟)已知合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其浓度数据如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始浓度/(mol·L－1)1.03.002s末浓度/(mol·L－1)0.61.80.8当用氢气浓度的减少来表示该化学反应的速率时，其速率为()A．0.4mol·L－1·s－1 B．0.6mol·L－1·s－1C．0.9mol·L－1·s－1 D．1.2mol·L－1·s－1【详解】B2s内氢气的浓度变化量＝3.0mol·L－1－1.8mol·L－1＝1.2mol·L－1，故2s内用氢气表示的平均反应速率＝eq\f(1.2mol·L－1,2s)＝0.6mol·L－1·s－1。2.(2021·锦州模拟)某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的稀硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，0～10s内收集到气体的体积为50mL(折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL)。下列说法不正确的是()A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10s内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10s内该反应的速率为0.3mol·L－1·min－1D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率【详解】A浓硫酸具有强氧化性，与锌反应不生成H2，故A错误；0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL，即0.002mol，则根据反应方程式得到关系式：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，n(ZnSO4)＝n(H2SO4)＝n(H2)＝0.002mol，则用H＋来表示10s内该反应的速率为v(H＋)＝eq\f(Δn,V·Δt)＝eq\f(0.002mol×2,0.04L×10s)＝0.01mol·L－1·s－1，故B正确；结合B选项分析可知，用Zn2＋来表示10s内该反应的速率为v(Zn2＋)＝eq\f(0.002mol,0.04L×10s)＝0.005mol·L－1·s－1＝0.3mol·L－1·min－1，故C正确；在反应过程中，氢离子浓度逐渐减小，故可以通过测定溶液pH来测定反应速率，D正确。3.(2021·太原模拟)为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法错误的是()A．25℃时，10～30min内，R的分解平均速率为0.030mol·L－1·min－1B．对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大C．对比30℃和25℃曲线，在0～50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大D．对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解率相等【详解】B根据v＝eq\f(Δc,Δt)，代入R在10～30min内的浓度变化，解得v＝eq\f(0.6mol·L－1,20min)＝0.030mol·L－1·min－1，A正确；对比30℃和10℃的曲线，同一时刻浓度不同，因此不能说明R的分解速率随温度升高而增大，B错误；根据v＝eq\f(Δc,Δt)计算出当温度为25℃时，0～50min内分解平均速率为0.026mol·L－1·min－1，当温度为30℃时，0～50min内分解平均速率为0.032mol·L－1·min－1，C正确；在50min时，无论10℃还是30℃均无R剩余，因此分解率均为100%，D正确。4．(2022·昆明模拟)为了探究温度、不活泼金属杂质对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案编号纯锌粉0.2mol·L－1硫酸体积温度硫酸铜固体Ⅰ2.0g10.0mL25℃0Ⅱ2.0g10.0mLt℃0Ⅲ2.0g10.0mL35℃0.2gⅣ2.0g10.0mL35℃4.0g下列推断合理的是()A．选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t＝25B．待测物理量是收集等体积气体所需要的时间，时间越长，反应速率越大C．根据该方案，可以探究浓度、温度、固体接触面积对反应速率的影响D．根据该实验方案得出反应速率大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ【详解】D根据控制变量原理，Ⅰ和Ⅱ实验探究温度对反应速率的影响，而Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响；控制Ⅱ实验的温度为35℃，A错误；时间越长，反应速率越小，B错误；题述方案只能探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，稀硫酸浓度和锌与稀硫酸的接触面积均相同，C错误；同条件下，温度高反应速率大，得出反应速率Ⅱ>Ⅰ，实验Ⅲ中构成铜锌原电池，反应速率大大增加，实验Ⅳ中，硫酸铜的量过多，可能会导致大量铜覆盖住锌，阻止反应的进行，D正确。5．一定温度下，向10mL0.40mol·L－1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示。资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋，反应过程中能量变化如图所示。t/min0246v(O2)/mL09.917.222.4下列说法不正确的是()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1B．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应D．反应2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2<0【详解】DA项，0～6min由生成的氧气的体积可计算出发生反应的过氧化氢的物质的量为0.002mol，所以v(H2O2)＝eq\f(0.002,0.01×6)mol·L－1·min－1≈0.0333mol·L－1·min－1，正确；B项，使用催化剂可以增大反应速率，正确；C项，从图可以看出反应1是吸热反应，反应2是放热反应，正确；D项，反应放出的能量与始态物质的能量和终态物质的能量有关，从图可以看出，E1－E2不是该反应的反应热，错误。6．(2021·中山模拟)如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图，下列说法正确的是()A．氢自由基(Cl·)只能由Cl2在高温条件下生成B．升高温度，活化分子数增多，活化能增大C．第一步反应的速率大于第二步反应D．增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响ΔH【详解】DCl2变为Cl·，需要提供能量使氯气中化学键断裂，但是提供能量不一定是高温，也可能是其他方式，A错误；升高温度，活化分子数增多，但是活化能不改变，B错误；第一步的活化能大于第二步活化能，所以第一步反应的速率小于第二步反应，C错误；增大反应物的浓度，可提高反应速率，但不改变焓变，所以增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响ΔH的大小，D正确。7．(2022·西安模拟)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，控制其他条件相同，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－1CuSO4202.42.72.8②3091010③90632840④1mLH2O401.01.21.3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(\s\up1(2－),\s\do1(4))【详解】C实验③④说明Cu2＋对H2O2分解有催化作用，A正确；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，B正确；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·L－1·min－1，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)mol·L－1·min－1＝0.8mol·L－1·min－1，C不正确；加CuSO4，可能是Cu2＋造成影响，也可能是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))造成的影响，D正确。8．(2021·天水模拟)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO—CO的反应历程，该反应经历了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个过渡态。图中显示的是反应路径中每一阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差。下列说法正确的是()A．N2O比更容易与CO发生反应B．整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大C．2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH>0D．其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，提高反应物的转化率【详解】B整个反应分为三个基元反应阶级，①NO(g)＋NO(g)=ΔH＝＋312kJ·mol－1；②＋CO(g)=CO2(g)＋N2O(g)ΔH＝－513kJ·mol－1；③CO2(g)＋N2O(g)＋CO(g)=2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－356kJ·mol－1；可知反应②放出的能量更多，生成物更稳定，则比N2O更容易与CO发生反应，A错误；由图可知，第一个反应阶段活化能最大，为451kJ·mol－1，B正确；由盖斯定律可知，由①＋②＋③可得2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，ΔH＝＋312kJ·mol－1＋(－513kJ·mol－1)＋(－356kJ·mol－1)＝－557kJ·mol－1，则ΔH<0，C错误；其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，且该反应为气体体积减小的反应，则其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，可提高反应物的转化率，但是使用催化剂均可以同等程度的增大正、逆反应速率，则平衡不移动，不能提高反应物的转化率，D错误。9．(2022·成都模拟)T℃时，在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量的变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Z的百分含量与时间的关系如图2所示，则下列结论正确的是()A．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g)B．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)＝0.2mol·L－1·min－1C．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强D．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K增大【详解】A由图1可知平衡时，X的物质的量减少量为(2.0－1.4)mol＝0.6mol，Y的物质的量减少量为(1.6－1.4)mol＝0.2mol，X、Y为反应物；Z的物质的量增加量为(0.8－0.4)mol＝0.4mol，Z为生成物，所以X、Y、Z的计量数之比＝0.6mol∶0.2mol∶0.4mol＝3∶1∶2，所以反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g)，A正确；0～3min内，v(X)＝eq\f(（2.0－1.4）mol,2L×3min)＝0.1mol·L－1·min－1，B错误；由图1和图3知，反应物和生成物的变化量不变，但反应时间减小，说明改变的条件不影响化学平衡只影响反应速率，且该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，所以只能是使用催化剂，C错误；根据图2中曲线的斜率大小判断，T2时先到达平衡状态，说明反应速率大，根据温度越高反应速率越大，说明T2温度高，温度升高时Z的百分含量减少，说明平衡向逆反应方向移动，即生成物的浓度减小，反应物的浓度增大，则平衡常数减小，D错误。10．(2021·合肥模拟)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L－1NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的是()A．40℃之前，温度升高反应速率加快，变蓝时间变短B．40℃之后溶液变蓝的时间随温度的升高变长C．图中b、c两点对应的NaHSO3的反应速率相等D．图中a点对应的NaHSO3的反应速率为5.0×10－5mol·L－1·s－1【详解】C根据图像，40℃之前溶液变蓝的时间由80s逐渐减小，说明温度升高反应速率加快，A正确；根据图像，40℃之后，溶液变蓝的时间随温度的升高变长，B正确；40℃之前，温度越高，反应速率越快，40℃之后温度越高，变色时间越长，反应越慢，可以判断出40℃前后发生的化学反应不同，虽然变色时间相同，但不能比较化学反应速率，C错误；混合前NaHSO3的浓度为0.020mol·L－1，忽略混合前后溶液体积的变化，根据c1V1＝c2V2，混合后NaHSO3的浓度为0.020mol·L－1×eq\f(10×10－3L,（10＋40）×10－3L)＝0.0040mol·L－1，a点溶液变蓝时间为80s，因为NaHSO3不足或KIO3过量，NaHSO3浓度由0.0040mol·L－1变为0，根据化学反应速率表达式，a点对应的NaHSO3反应速率为eq\f(0.0040mol·L－1,80s)＝5.0×10－5mol·L－1·s－1，D正确。二、非选择题(本题包括3个小题)11．Ⅰ.下列各项分别与影响化学反应速率的哪个因素关系最为密切？(1)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气泡有快有慢：________________________________________________________________________。(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快：______________________________________。Ⅱ.在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：(3)比较t2时刻，正逆反应速率大小v正____v逆(填“＞”“＝”或“＜”)。(4)若t2＝2min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为________________________________________________________________________。(5)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为_____________________________。(6)如果升高温度，则v逆__________(填“增大”“减小”或“不变”)。【详解】Ⅰ.(1)反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素，镁比锌活泼，与盐酸反应较剧烈。(2)MnO2是H2O2分解反应的催化剂，可增大反应速率。Ⅱ.(3)t2时刻，反应物逐渐减少，生成物逐渐增多，反应未达到平衡且正向进行，v正＞v逆。(4)v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(4mol－2mol,4L×2min)＝0.25mol·L－1·min－1。(5)t3时刻化学反应达到平衡，剩余2molN，则转化了6molN，转化率为eq\f(（8－2）mol,8mol)×100%＝75%。(6)升高温度，反应速率增大。【答案】Ⅰ.(1)反应物本身的性质(2)催化剂Ⅱ.(3)＞(4)0.25mol·L－1·min－1(5)75%(6)增大12．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：反应条件温度容器容积起始n(SO2)起始n(O2)其他条件Ⅰ组500℃1L1mol2mol无Ⅱ组500℃1L1mol2mol已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t的变化曲线如图所示。①Ⅱ组与Ⅰ组相比不同的条件是________。②将Ⅰ组实验中温度变为800℃，则φ(SO3)达到a%所需时间________t1(填“小于”“大于”或“等于”)。(2)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列的是________。甲：在500℃时，10molSO2和10molO2反应乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和10molO2反应丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁：在500℃时，8molSO2和5molO2反应A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲【详解】(1)①由题意可知，两组实验的压强、温度和起始浓度均相同，而由曲线图可看出，Ⅱ组实验的反应速率快，所以Ⅱ组具备的其他条件是使用了催化剂，加快了化学反应速率。②温度升高后，化学反应速率加快，所以φ(SO3)达到a%所需的时间比原来短。(2)有催化剂且温度较高的乙容器中反应速率最快，其次是温度高、浓度大的甲容器，温度低的丙容器化学反应速率最慢。【答案】(1)①使用催化剂(其他合理答案也可)②小于(2)C13．(2021·郑州模拟)某化学小组同学向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。(1)查阅资料知，NaHSO3与过量KIO3反应分两步进行，第一步为IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋3H＋＋I－，则第二步反应的离子方程式为________________________________________________________________________________。(2)通过测定溶液变蓝所用时间探究浓度和温度对该反应的化学反应速率的影响。调节反应物浓度和温度进行对比实验。记录如下表：实验编号0.02mol·L－1NaHSO3溶液(mL)0.02mol·L－1KIO3溶液(mL)H2O(mL)反应温度(℃)溶液变蓝的时间(s)①15201015t1②a30015t2③15bc30t3实验①②是探究________对化学反应速率的影响，表中a＝________mL；实验①③是探究温度对化学反应速率的影响，则表中b＝________mL，c＝________mL。(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段化学反应速率逐渐增大，一段时间后化学反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段化学反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设三：假设一：反应生成的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))对反应起催化作用，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))浓度越大化学反应速率越快；假设二：反应生成的H＋对反应起催化作用，H＋浓度越大化学反应速率越快；假设三：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；……(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容(化学反应速率可用测速仪测定)。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论【详解】(1)NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色，说明产物中有碘单质生成，由于有第一步反应IOeq\o\al(\