2023届新教材高考化学一轮复习化学反应速率及影响因素作业

课时作业22化学反应速率及影响因素一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题只有1个选项符合题意）1．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解，不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表：t/min0246810V（O2）/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是（忽视溶液体积的变化）（）A.0～6min的平均反应速率：v（H2O2）≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B.6～10min的平均反应速率：v（H2O2）<3.3×10－2mol·L－1·min－1C.反应至6min时，c（H2O2）＝0.30mol·L－1D.反应至6min时，H2O2的分解率为50%2．反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）经amin后SO3的浓度变化情况如图所示，在0～amin内用O2表示的平均反应速率为0.04mol·L－1·min－1，则a等于（）A.0.1B．2.5C．5D．103．H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5%H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是（）A.甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂B.甲—浓度、乙—催化剂、丙—温度C.甲—催化剂、乙—温度、丙—浓度D.甲—温度、乙—催化剂、丙—浓度4．一定温度下，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下图所示。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<05．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程如图所示（图中只画出了HAP的部分结构，用18O标记羟基磷灰石中的羟基氧原子）。下列说法正确的是（）A.反应物的键能之和大于生成物的键能之和B.HAP改变了该反应的历程和焓变，加快了反应速率C.经过该催化氧化过程后18O仍然在HAP中D.HAP降低了反应的活化能，提高活化分子百分数6．最新文献报道，有机小分子可催化多氟芳烃的取代反应，机理如下图所示。下列说法错误的是（）A.2是催化剂B.4和7都是反应中间体C.2向4的转化过程中有非极性键与极性键的断裂与形成D.二、不定项选择题（本题包括4个小题，每小题有1个或2个选项符合题意）7．“接触法制硫酸”的主要反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是（）A.使用催化剂只能增大正反应速率B.反应②的活化能比反应①大C.该反应的催化剂是V2O4D.过程中既有V—O的断裂，又有V—O的形成8．对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度c（M）随时间（t）的变化如图所示。下列说法正确的是（）A.水样pH越大，M的分解速率越快B.水样中添加Cu2＋，能加快M的分解速率C.由①、③得，反应物浓度越大，M的分解速率越慢D.在0～20min内，②中M的分解速率为0.015mol·L－1·min－19.某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A（g）＋bB（g）⇌cC（g）ΔH＝－QkJ·mol－1（Q＞0），12s时生成C的物质的量为0.8mol（反应进程如图所示）。下列说法中正确的是（）A.2s时，A的反应速率为0.15mol·L－1·s－1B.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率C.化学计量数之比b∶c＝1∶2D.12s内反应放出0.4QkJ热量三、非选择题10.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所示。（1）比较t2时刻，正逆反应速率大小v正v逆。（填“＞”“＝”或“＜”）（2）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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为________________________________________________________________________。（4）如果升高温度，则v逆（填“增大”“减小”或“不变”）。11．汽车排气管装有的三元催化装置，可以消除CO、NO等的污染，反应机理如下Ⅰ：NO＋Pt（s）=NO（*）[Pt（s）表示催化剂，NO（*）表示吸附态NO，下同]Ⅱ：CO＋Pt（s）=CO（*）Ⅲ：NO（*）=N（*）＋O（*）Ⅳ：CO（*）＋O（*）=CO2＋2Pt（s）Ⅴ：N（*）＋N（*）=N2＋2Pt（s）Ⅵ：NO（*）＋N（*）=N2O＋2Pt（s）尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。（1）330℃以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）反应Ⅴ的活化能（填“＜”“＞”或“＝”）反应Ⅵ的活化能，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．解析：H2O2溶液发生催化分解反应：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，根据生成O2的体积确定n（H2O2），0～6min生成标准状况下22.4mLO2，其物质的量为1×10－3mol，则消耗H2O2的物质的量为2×10－3mol，故有v（H2O2）＝eq\f(2×10－3mol,0.01L×6min)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A正确。随着反应的进行，c（H2O2）逐渐减小，反应速率减小，故6～10min时，v（H2O2）<3.3×10－2mol·L－1·min－1，B正确。开始时n（H2O2）＝0.40mol·L－1×10×10－3L＝4×10－3mol，6min时消耗2×10－3molH2O2，则反应至6min时，c（H2O2）＝eq\f(4×10－3mol－2×10－3mol,0.01L)＝0.20mol·L－1，C错误。开始时，n（H2O2）＝4×10－3mol，6min时消耗2×10－3molH2O2，故反应至6min时，H2O2的分解率为eq\f(2×10－3mol,4×10－3mol)×100%＝50%，D正确。答案：C2．解析：由题图可知，0～amin内Δc（SO3）＝0.4mol·L－1，则有v（SO3）＝eq\f(0.4,a)mol·L－1·min－1。根据反应速率与化学计量数的关系可得，v（O2）＝eq\f(1,2)v（SO3）＝eq\f(0.2,a)mol·L－1·min－1，又知“0～amin内用O2表示的平均反应速率为0.04mol·L－1·min－1”，则有eq\f(0.2,a)mol·L－1·min－1＝0.04mol·L－1·min－1，解得a＝5，C项正确。答案：C3．解析：由图可知，对照常温下5%H2O2溶液的试管，甲改变的条件是温度；乙改变的条件是浓度；丙改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂。答案：A4．解析：A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。答案：D5．解析：根据甲醛的燃烧反应可知甲醛与氧气生成CO2和H2O的反应为放热反应，则反应物的键能之和小于生成物的键能之和，A项错误；催化剂能够改变反应的历程，但是不能改变反应的焓变，B项错误；从题图可知，反应结束后18O在H2O中，C项错误。答案：D6．解析：分析图可知反应历程为2＋3→4，4＋5→6＋7，7→1＋2，总反应为3＋5→1，2是催化剂，4和7是反应中间体，故A、B正确；由图可知，2向4的转化过程中有碳氟键断裂，有碳氮键形成，即有极性键的断裂和形成，无非极性键的断裂与形成，故C错误；5到1的总变化为4中—NO2对位的C上的原子团被X取代，若5为，则X为，则1是，故D正确。答案：C7．解析：使用催化剂正、逆反应速率都加快，A错误；由图可知，②的反应速率快于①，则反应②的活化能比反应①小，B错误；催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不发生改变，由图可知V2O5参加化学反应，但反应前后的质量和化学性质都没发生改变，则该反应的催化剂是V2O5，C错误；由图可知①历程中有V—O的断裂，②历程中有V—O的形成，则过程中既有V—O的断裂，又有V—O的形成，D正确。答案：D8．解析：曲线斜率越大，反应速率越快。pH：①>②、溶液初始浓度相同，斜率：①<②，说明水样pH越大，反应速率越慢，故A错误；初始浓度都为0.20mol·L－1、pH＝4时，③中不加Cu2＋，④中加入Cu2＋，斜率：③<④，反应速率：③<④，所以水样中添加Cu2＋，能加快M的分解速率，故B正确；①、③pH相同，初始浓度：①>③，斜率：①>③，速率：①>③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越快，故C错误；0～20min内，②中M的平均分解速率＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.40－0.10,20)mol·L－1·min－1＝0.015mol·L－1·min－1，故D正确。答案：BD9．解析：由题图可知0～2s内A的浓度变化为0.8mol·L－1－0.5mol·L－1＝0.3mol·L－1，反应速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.3mol·L－1,2s)＝0.15mol·L－1·s－1，所求为0～2s的平均速率，不是2s时的速率，A错误；图中交点时没有达到平衡状态，A的消耗速率大于A的生成速率，B错误；12s时达到平衡状态，B、C转化量之比等于化学计量数之比，所以b∶c＝（0.5mol·L－1－0.3mol·L－1）×2L∶0.8mol＝1∶2，C正确；由题意可知，3molA与1molB完全反应生成2molC时放出QkJ的热量，12s内，A的物质的量减少（0.8mol·L－1－0.2mol·L－1）×2L＝1.2mol，则放出的热量为0.4QkJ，D正确。答案：CD10．解析：（1）t2时刻，反应物逐渐减小，生成物逐渐增多，反应未达到平衡且正向进行，v正＞v逆。（2）v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(4mol－2mol,4L×2min)＝0.25mol·L－1·min－1。（3）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%。（4）升高温度，