2024高考化学一轮复习第一部分考点22化学反应速率及其影响因素强化训练含解析

PAGE14-考点22化学反应速率及其影响因素[题组一基础小题]1．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是()A．化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示B．化学反应速率为0.8mol·(L·s)－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1C．依据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显答案C解析由于固体或纯液体参与反应时，物质的浓度不变，故无法表达出反应速率，A项错误；化学反应速率应为单位时间内物质的量浓度的变更量，表示平均速率而非瞬时速率，B项错误；对于有些反应如酸碱中和反应，反应速率很快，瞬间即可完成，却没有明显现象，D项错误。2．在密闭容器中，X与Y反应生成Z，其反应速率分别用v(X)、v(Y)、v(Z)表示，已知：2v(Y)＝3v(X)、3v(Z)＝2v(Y)，则此反应的化学方程式可表示为()A．2X＋3Y=2Z B．X＋3Y=2ZC．3X＋Y=2Z D．X＋Y=Z答案A解析由2v(Y)＝3v(X)、3v(Z)＝2v(Y)可知，v(X)＝eq\f(2,3)v(Y)、v(Z)＝eq\f(2,3)v(Y)，所以v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝eq\f(2,3)v(Y)∶v(Y)∶eq\f(2,3)v(Y)＝2∶3∶2，化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为2X＋3Y=2Z。故选A。3．反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)在四种不同状况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45mol/(L·min)，②v(B)＝0.6mol/(L·s)，③v(C)＝0.4mol/(L·s)，④v(D)＝0.45mol/(L·s)。该反应进行的快慢依次为()A．④>③＝②>① B．④<③＝②<①C．①>②>③>④ D．④>③>②>①答案A解析若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率，且以mol/(L·s)为单位，①、②、③、④表示的速率分别是0.0225mol/(L·s)、0.6mol/(L·s)、0.6mol/(L·s)、0.675mol/(L·s)，故A正确。4．下列反应中产生气泡速率最快的是()选项温度浓度催化剂A25℃2mL5%H2O20.1mol·L－1FeCl32滴B35℃2mL8%H2O2MnO2粉末C25℃2mL5%H2O2MnO2粉末D25℃2mL8%H2O20.1mol·L－1FeCl32滴答案B解析题中B项温度最高、浓度最大，且MnO2粉末催化效果较好。故选B。5.KClO3和KHSO3可发生下列反应：ClOeq\o\al(－,3)＋HSOeq\o\al(－,3)→SOeq\o\al(2－,4)＋Cl－＋H＋(未配平)，已知酸性越强，该反应的反应速率越快。如图为反应速率v(ClOeq\o\al(－,3))随时间(t)的变更曲线。下列有关说法不正确的是()A．KClO3和KHSO3发生反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3B．反应起先阶段速率渐渐增大可能是c(H＋)渐渐增大导致的C．反应后期速率渐渐减小的主要缘由是c(ClOeq\o\al(－,3))、c(HSOeq\o\al(－,3))降低D．纵坐标为v(HSOeq\o\al(－,3))时的v­t曲线与上图曲线完全吻合答案D解析配平后的离子方程式为ClOeq\o\al(－,3)＋3HSOeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)＋Cl－＋3H＋，A正确；题干信息提示“酸性越强，该反应的反应速率越快”，B正确；随着反应物浓度的渐渐降低，反应速率也渐渐降低，C正确；v(ClOeq\o\al(－,3))∶v(HSOeq\o\al(－,3))＝1∶3，D错误。6．肯定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变更学反应速率的是()A．缩小体积使压强增大 B．恒容条件下充入N2C．恒压条件下充入He D．恒容条件下充入He答案D解析A选项，缩小体积，气体的浓度必定增大，反应速率必定增大；B选项，容积不变，充入N2，反应物N2的浓度增大，反应速率增大；C选项，压强不变，充入He，反应容器的体积增大，N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减小；D选项，容积不变，充入He，反应物N2、O2、NO的浓度没有变更，因此不影响反应速率。故选D。7．向四个体积相同的密闭容器中分别充入肯定量的SO2和O2，起先反应时，按正反应速率由大到小依次排列正确的是()甲：在500℃时，SO2和O2各10mol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、甲答案C解析丙中温度最低，反应物的量比甲、乙的少，没有运用催化剂，反应最慢。甲、乙、丁的温度相同，丁中反应物的量少，故丁的反应速率比甲、乙慢。甲、乙的温度和反应物的量都相同，但乙运用了催化剂，故乙的反应速率比甲快。综上所述，可知四容器中反应速率：乙>甲>丁>丙。8．在肯定的条件下，某反应X(g)=Y(g)＋Z(g)分解的部分试验数据如下：反应时间/min01020304050c(X)/mol·L－10.1000.0900.0800.0700.0600.050反应时间/min60708090100—c(X)/mol·L－10.0400.0300.0200.0100.000—下列有关说法正确的是()A．X的浓度越大，反应速率越大B．X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越短C．X分解的速率与其浓度无关D．X的分解速领先快后慢答案C解析X的分解速率是匀速的，与其浓度无关，A、D错误，C正确；X的分解速率不变，X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，B错误。[题组二高考小题]9．(2024·江苏高考)H2O2分解速率受多种因素影响。试验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变更如图所示。下列说法正确的是()A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大答案D解析图甲表明其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明其他条件相同时，溶液pH越大，分解速率越快，B错误；图丙表明Mn2＋浓度相同时，1.0mol·L－1NaOH溶液中H2O2分解速率小于0.1mol·L－1NaOH溶液的，C错误；图丁表明pH相同时，Mn2＋浓度越大，分解速率越快，所以图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率影响大，D正确。10．(2024·北京高考)下列食品添加剂中，其运用目的与反应速率有关的是()A．抗氧化剂 B．调味剂C．着色剂 D．增稠剂答案A解析抗氧化剂削减食品与氧气的接触，延缓食物发生氧化的反应速率，故A正确；调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，故B错误；着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故C错误；增稠剂主要用于改善和增加食品的黏稠度，与速率无关，故D错误。11．(2024·海南高考)(双选)10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()A．K2SO4 B．CH3COONaC．CuSO4 D．Na2CO3答案AB解析K2SO4溶液加入盐酸中，相当于稀释盐酸，所以反应速率减慢，但是H＋的物质的量没有削减，所以不影响H2生成量，A正确；CH3COONa与盐酸反应生成弱电解质CH3COOH，H＋的浓度减小，反应速率减慢，但随着反应的进行，CH3COOH又电离出来H＋，H＋的物质的量不变，所以不影响H2生成量，B正确；Zn与CuSO4溶液反应，生成Cu，Zn和Cu构成原电池，反应速率加快，C错误；Na2CO3溶液与盐酸反应，消耗了部分H＋，所以H2生成量削减，D错误。[题组三模拟小题]12．(2024·北京朝阳高三期末)向20mL0.40mol/LH2O2溶液中加入少量KI溶液：ⅰ.H2O2＋I－=H2O＋IO－；ⅱ.H2O2＋IO－=H2O＋O2↑＋I－。H2O2分解反应过程中能量变更和不同时刻测得生成O2的体积(已折算标准状况)如下。t/min05101520V(O2)/mL0.012.620.1628.032.7下列推断不正确的是()A．从图中可以看出，KI能增大H2O2的分解速率B．反应ⅰ是放热反应，反应ⅱ是吸热反应C．0～10min的平均反应速率：v(H2O2)＝9.0×10－3mol/(L·min)D．H2O2在反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性答案B解析从反应过程示意图可以看出KI能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，A正确；依据图示可知反应ⅰ的生成物比反应物的能量高，为吸热反应，反应ⅱ的反应物比生成物的能量高，是放热反应，B错误；0～10min内，反应产生O2的物质的量是n(O2)＝20.16×10－3L÷22.4L/mol＝9.0×10－4mol，依据方程式2H2O2=2H2O＋O2↑可知Δn(H2O2)＝2×9.0×10－4mol＝1.8×10－3mol，则v(H2O2)＝(1.8×10－3mol)÷0.02L÷10min＝9.0×10－3mol/(L·min)，C正确；在反应ⅰ中H2O2的作用是氧化剂，在反应ⅱ中是还原剂，所以在整个反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性，D正确。13．(2024·北京海淀高三期中)过氧化氢分解反应过程中，能量变更如图所示，下列说法正确的是()A．催化剂可以变更过氧化氢分解反应的焓变B．MnO2或FeCl3可以催化H2O2分解反应C．催化剂不能变更反应路径D．H2O2分解是吸热反应答案B解析反应的焓变只与反应的始态和终态有关，而与变更路径无关，催化剂能降低反应所需的活化能，但不能变更反应的焓变，故A错误；FeCl3、MnO2、Fe2O3、过氧化氢酶等都可以催化H2O2的分解，故B正确；由题图可知，催化剂通过变更反应的路径降低了反应的活化能，故C错误；由题图可知，过氧化氢分解的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故D错误。[题组一基础大题]14．用纯净的碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答下列问题：(1)试验过程如图所示，分析推断：________段化学反应速率最快。由该段图像说明：此反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)为了减缓上述反应的化学反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________(填字母)。A．蒸馏水 B．NaCl固体C．NaCl溶液 D．浓盐酸(3)要减缓化学反应速率，除了上述方法外，你认为还可以实行的措施是__________________________________________________________________。答案(1)EF放热(2)AC(3)用块状大理石、石灰石代替纯净的碳酸钙粉末(或降低反应温度)解析(1)曲线斜率大小可以表示反应速率的大小，斜率越大，反应速率越快，所以EF段化学反应速率最快。EF段反应速率最快，是因该反应为放热反应，温度上升，反应速率加快。(2)反应物的浓度越大，反应速率越快，所以只要使反应物浓度变小即可。加蒸馏水，盐酸浓度降低，反应速率减小，A正确；加氯化钠固体，盐酸浓度不变，反应速率不变，B错误；加氯化钠溶液，溶液体积增大，盐酸浓度降低，反应速率减小，C正确；加浓盐酸，盐酸浓度增大，反应速率加快，D错误。(3)要减缓化学反应速率还可以变更固体反应物的表面积、溶液的温度、把强电解质换成弱电解质等，如用块状大理石或石灰石代替纯净的碳酸钙粉末或降低反应温度等。15．在肯定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(ΔH<0)。(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)600℃时，在一容积为2L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10min和20min时，分别变更了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变更如图所示，前10min正反应速率渐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15min内用SO3表示平均反应速率为__________________(结果保留三位有效数字)。(3)据图推断，反应进行至20min时，曲线发生变更的缘由是________________________(用文字表达)。(4)10min到15min的曲线变更的缘由可能是________(填写编号)。a．加了催化剂 B．缩小容器体积c．降低温度 D．增加SO3物质的量答案(1)减小(2)减小1.33×10－3mol·L－1·min－1(3)增加了O2的浓度(4)ab解析(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)随着反应的进行，反应物的浓度渐渐减小，导致正反应速率减小；前15min内SO3的平均反应速率为Δv(SO3)＝eq\f(0.04mol,2L×15min)≈1.33×10－3mol·L－1·min－1。(3)反应进行至20min时，O2的浓度骤增，SO2和SO3的浓度不变，故此时是增加了O2的浓度。(4)10min到15min，单位时间内各物质的浓度的变更量增大，则反应速率增大，加入催化剂、缩小容器容积、增大压强、上升温度都可以加大反应速率，但是增加SO3的物质的量，图中SO3的物质的量应当骤增，而不是渐渐增大，故c、d不符合。[题组二高考大题]16．(2024·全国卷Ⅰ节选)水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程。已知721℃时，该过程平衡常数Kp≈1.31。(1)我国学者结合试验与计算机模拟结果，探讨了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式：____________________________________。(2)Shoichi探讨了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变更关系(如下图所示)，催化剂为氧化铁，试验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30～90min内的平衡速率eq\x\to(v)(a)＝________kPa·min－1。467℃时pH2和pCO随时间变更关系的曲线分别是________、________。489℃时pH2和pCO随时间变更关系的曲线分别是________、________。答案(1)小于2.02COOH*＋H*＋H2O*=COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*=H*＋OH*)(2)0.0047bcad解析(1)依据图像，初始时反应物的总能量为0，反应后生成物的总能量为－0.72eV，则ΔH＝－0.72eV，即ΔH小于0。由图像可看出，反应的最大能垒在过渡态2，则此能垒E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV。由过渡态2初始反应物COOH*＋H*＋H2O*和结束时生成物COOH*＋2H*＋OH*，可得反应的方程式为COOH*＋H*＋H2O*=COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*=H*＋OH*)。(2)依据反应速率的计算公式可以计算eq\x\to(v)(a)＝eq\f(4.08－3.80kPa,60min)≈0.0047kPa·min－1。因为同一温度下速率之比等于相应的计量数之比，依据30～90min内a、d变更量为0.28，b、c变更量为0.34，可将曲线a、d归为一组，b、c归为一组。依据题意，试验初始时pH2O和pCO相等，pCO2和pH2相等。Kp＝eq\f(pCO2·pH2,pH2O·pCO)＝eq\f(p2H2,p\o\al(2,CO))，该反应为放热反应，温度降低，平衡正向移动，故Kp(467℃)＞Kp(489℃)且467℃、489℃时的Kp均大于721℃时的Kp≈1.31，即467℃、489℃条件下，平衡时pH2>pCO，综上所述，467℃时pH2和pCO随时间变更关系的曲线分别是b、c，489℃时pH2和pCO随时间变更关系的曲线分别是a、d。17．(2024·全国卷Ⅲ)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透亮液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式_______________________。(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝48kJ·mol－13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)＋2SiHCl3(g)ΔH2＝－30kJ·mol－1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采纳大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变更的结果如图所示。①343K时反应的平衡转化率α＝________%，平衡常数K343K＝________(保留两位小数)。②在343K下：要提高SiHCl3转化率，可实行的措施是________________；要缩短反应达到平衡的时间，可实行的措施有________________、________________。③比较a、b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的eq\f(v正,v逆)＝________(保留一位小数)。答案(1)2SiHCl3＋3H2O=(HSiO)2O＋6HCl(2)114(3)①220.02②刚好移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)③大于1.3解析(1)依据题目表述，三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O，方程式为：2SiHCl3＋3H2O=(HSiO)2O＋6HCl。(2)将第一个方程式扩大3倍，再与其次个方程式相加就可以得到目标反应的焓变，所以焓变为[48×3＋(－30)]kJ·mol－1＝114kJ·mol－1。(3)①由图可知，温度越高反应速率越快，达到平衡用的时间就越少，所以曲线a代表343K的反应。从图中读出，达到平衡状态时反应的转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol·L－1，得到：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)eq\a\vs4\al(起始,mol·L－1)100eq\a\vs4\al(反应,mol·L－1)0.220.110.11eq\a\vs4\al(平衡,mol·L－1)0.780.110.11所以平衡常数K＝0.112÷0.782≈0.02。②温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分别(两边气体体积相等，压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以实行的措施是提高反应物压强(浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)。[题组三模拟大题]18．(2024·四川成都高三一诊)草酸()在工业上可作漂白剂、鞣革剂，也是试验室常用试剂。(1)已知相关化学键的键能数据如下表：肯定条件下发生反应H2C2O4(g)H2O(g)＋CO(g)＋CO2(g)ΔH＝________kJ/mol。(2)现将0.50mol无水草酸放入10L的密闭容器中，分别在T1、T2时进行上述反应(体系内物质均为气态)，测得n(H2C2O4)随时间变更的数据如下表：t/min温度010204050T10.500.350.250.100.10T20.500.300.18……0.18①温度：T1________T2(填“>”“<”或“＝”)；②T2时0～20min平均反应速率v(CO)＝________。(3)室温下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件对反应速率的影响，设计方案如下：①上述反应的离子方程式为________________________________________；②分析数据可得到的结论是________________________________________；③该试验中若n(Mn2＋)随时间变更趋势如图1所示，请于图2中画出t2后生成CO2的速率图像(从a点起先作图)，并说明理由：__________