2024届高三化学一轮专题训练：影响化学反应速率的因素

这是一份2024届高三化学一轮专题训练：影响化学反应速率的因素，共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练：影响化学反应速率的因素
一、单选题
1．（2023春·四川南充·高三校考期中）下列实验操作、现象和得出的结论正确的是

实验操作
现象
结论
A
取少量Fe(NO3)2溶液于试管中，滴入硫酸酸化的H2O2溶液
溶液由浅绿色变为黄色
氧化性：H2O2>Fe3+
B
取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中，加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液，充分反应后滴入5滴10%KSCN溶液
溶液变血红色
KI与FeCl3的反应有一定限度
C
向Na2SiO3溶液中通入CO2气体
有白色沉淀生成
非金属性：C>Si
D
两只试管中均加入2mL0.1mol/L酸性KMnO4溶液，分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液，比较溶液褪色的时间
加入0.2mol/LH2C2O4溶液的褪色时间更短
其它条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大
A．A B．B C．C D．D
2．（2023春·四川南充·高三校考期中）已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图曲线A所示，若在H2O2溶液中加入少量KI，则H2O2的分解过程可表示为：①H2O2+I-=H2O+IO-，②H2O2+IO-=H2O+O2+I-，其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是
  
A．上述反应①为吸热反应，反应②为放热反应
B．2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量
C．I-在H2O2分解过程中起到催化剂作用
D．催化剂不参与化学反应，反应前后性质、质量不变
3．（2023春·四川南充·高三校考期中）用等浓度和等体积的盐酸与足量的石灰石反应，实验I用块状的石灰石，II用粉末状石灰石，测量反应过程中产生的体积。下列图像正确的是
A． B． C． D．
4．（2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习）既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产并进而制得硫酸等，其反应原理为：。对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．和所含键能总和比所含键能小
C．反应达平衡后再通入的体积分数一定增加
D．反应在高压、催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
5．（2023春·山东青岛·高三统考期中）下列实验能达到实验目的的是
    
A．实验甲用CCl4萃取碘水中的碘 B．实验乙比较镁、铝失电子能力的强弱
C．实验丙灼烧胆矾测结晶水含量 D．实验丁验证得电子能力：Cl＞C＞Si
6．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq)，若起始向反应体系中加入含Fe3+的溶液，反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．S2O中硫元素显+7价
B．反应速率与Fe3+浓度无关
C．由图可知氧化性：Fe3+＞S2O
D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应的小
7．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）炼油、石化等含S2-工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是

A．催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后可继续使用
B．反应Ⅰ为：2H++S2-+*O=H2O+S
C．反应过程中只有硫元素被氧化
D．反应Ⅲ的ΔH >0
8．（2023·全国·高三专题练习）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是

A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
9．（2023春·山东青岛·高三青岛二中校考期中）实验室利用锌粒和1mol/L的盐酸制取氢气，下列措施不能加快制取氢气速率的是
A．加入固体 B．将锌粒改为锌粉
C．将1mol/L的盐酸改为1mol/L硫酸 D．加入几滴硫酸铜溶液
10．（2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中）中国科学家研究的复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光高效分解水，其原理如图所示。制备的H2用于还原CO2合成甲醇(CH3OH)，可实现资源的再利用。下列有关说法错误的是
  
A．太阳光高效分解水的过程中将光能转化成化学能
B．过程I发生的反应为2H2OH2↑+H2O2
C．H2还原CO2合成甲醇过程中原子利用率100%
D．整个光解过程中催化剂与反应物之间存在化学键的生成与断裂
11．（2023春·重庆巫溪·高三巫溪县中学校校考阶段练习）纳米级 Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制 H2，过程如图所示，下列说法中不正确的是
  
A．Fe3O4、FeO 两者都是以太阳能为热源分解水制 H2过程中的催化剂
B．过程 I 的反应：2Fe3O46FeO+O2↑
C．过程 I、Ⅱ的总反应：2H2O2H2↑+O2↑
D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
12．（2023春·天津河西·高三统考期中）一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：，开始时加入4molA、6molB、2molC，在2min末测得C的物质的量是4mol。下列叙述正确的是
A．用A表示平均反应速率为
B．反应前后压强不变
C．恒容充入He，反应速率增大
D．2min末B的浓度为
13．（2023·北京西城·统考二模）中国科学家首次用改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有：
①
②
③
其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。

已知：i.
ii.450~500K，反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数
下列说法不正确的是
A．制乙二醇适宜的温度范围是470~480K
B．实验条件下反应③的活化的最高，升温更有利于反应③
C．减压可提高乙二醇的平衡产率
D．铜基催化剂用改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强
14．（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1：3合成CH3OH，其中涉及的主要反应：
Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图

已知：CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
A．保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率
B．合成甲醇的适宜工业条件是约230°C，催化剂选择CZ(Zr-1)T
C．使用CZ(Zr-l)T，230°C以上，升高温度甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低
D．使用CZT，230°C以上，升高温度甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动

二、非选择题
15．（2023春·四川遂宁·高三四川省蓬溪中学校校考期中）氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入可发生下列反应：。下表为反应在温度下的部分实验数据：

0
500
1000
1500
(mol)
10.00
7.04
4.96
4.96
请回答：
(1)从反应开始到500 s，生成的平均速率_______。
(2)温度下，该反应达到平衡时的转化率_______。
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学方程式：_______，在此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)对于反应：，下列说法不正确的是_______。
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．不可能100%转化为
C．该条件下当混合气体密度不再变化，反应达到最大限度
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
E.200℃时，转化率几乎为0，可能原因是能量不足以破坏的分子间作用力
(5)①若在恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应：，该反应的正反应速率随时间变化的曲线如下图所示：

请解释正反应速率如图变化的原因：_______。
②氮的另一种氢化物肼()，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。键能是指破坏1 mol化学键所吸收的能量，下列共价键的键能信息如表所示：
共价键
N-H
N-N
O=O

O-H
键能(kJ/mol)
391
161
498
946
463
关于反应，则32g 与完全反应将放出热量_______kJ。
16．（2023·全国·高三专题练习）湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图：

如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算)
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.9
7.0
7.2
5.4
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.5
8.2
提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有___________(写出1条即可)
17．（2023春·安徽宿州·高三校联考期中）2023年3月燃油汽车为了促销，价格暴跌甚至降低到了匪夷所思的地步，其重要原因之一是：汽车尾气有污染，汽车尾气中含有、等有害气体。
(1)汽车尾气中生成过程的能量变化示意图如下：

该条件下，和完全反应生成，会_______(填“吸收”或“放出”) _______能量。
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和，化学方程式为：。
①某温度下，在容积不变的密闭容器中通入和，测得不同时间的浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
…

4.00
3.45
3.10
2.95
…
用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
②下列可以标明上述反应已达到平衡状态的是_______。
a．容器中的气体压强保持不变    b．、、、的浓度之比为
c．的浓度不再改变        d．相同时间内，反应消耗同时消耗
(3)在反应物初始浓度相同，实验温度为200℃和300℃条件下，进行以下实验：
实验编号
实验目的
温度 (℃)
同种催化剂的比表面积()
达平衡时所用时间(s)
1
对照试验
200
50

2
研究催化剂的比表面积
对尾气转化速率的影响
200
80

3
a
300
b

【实验分析与结论】
①补全表格：a._______；b. _______。
②测得，对比实验1、3，可得结论：_______。
③通过实验可得到“温度相同时，增大催化剂的比表面积，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是对比实验1、2，_______(填“>”“ Fe3+，A不正确；
B．向2mL0.1mol/LKI溶液中加入5mL0. 1mol/LFeCl3溶液，充分反应后，FeCl3过量， 则由滴入KSCN后溶液变为血红色，不能证明KI与FeCl3的反应有一定限度，B不正确；
C．向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，有白色沉淀生成，则表明酸性H2CO3 > H2SiO3，从而得出非金属性：C>Si，C正确；
D．2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，根据离子反应方程式可得，高锰酸钾和草酸恰好完全反应的物质的量之比为2:5，所以D选项实验中高锰酸钾过量，溶液并不能完全褪色，故D不正确；
故选C。
2．D
【详解】A．由图可知，反应①生成物能量大于反应物为吸热反应，反应②生成物能量低于反应物为放热反应，A正确；
B．过氧化氢分解生成水和氧气总反应为放热反应，故2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量，B正确；
C．反应中碘离子被消耗又生成，在H2O2分解过程中起到催化剂作用，C正确；
D．催化剂反应前后性质、质量不变，但可以参与化学反应，D错误；
故选D。
3．B
【详解】盐酸的浓度和体积相等，石灰石是足量的，故生成的二氧化碳的体积相等，但是粉末状石灰石，接触面积更大，反应速率更快，故B正确。
故选B。
4．B
【详解】A．该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，A错误；
B．反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)＋1mol O2(g)]－∑[2mol SO3(g)]=－196.6 kJ·mol－1＜0，则有∑[2mol SO2(g)＋1mol O2(g)]＜∑[2mol SO3(g)]，B正确；
C．当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，C错误；
D．催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，D错误；
故答案选B。
5．A
【详解】A．四氯化碳不溶于水，且碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，则实验甲可以实现用四氯化碳萃取碘水中的碘的实验目的，故A正确；
B．由图可知，实验乙所用盐酸的浓度不同，不能实现比较镁、铝失电子能力的强弱的实验目的，故B错误；
C．灼烧胆矾测结晶水含量应在坩埚中进行，不能在蒸发皿中进行，则实验丙不能达到灼烧胆矾测结晶水含量的实验目的，故C错误；
D．非金属元素的得电子能力与最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关，与氢化物的酸性强弱无关，则实验丁不能实现验证氯、碳、硅三种元素得电子能力的实验目的，故D错误；
故选A。
6．D
【详解】A．硫最外层只有6个电子，不会显+7；S2O中含有过氧键存在-1价氧，使得硫元素显+6价，A项错误；
B．反应中铁离子参与反应生成亚铁离子，亚铁离子又转化为铁离子，则铁离子为催化剂，改变反应速率，故反应速率与Fe3+浓度有关，B项错误；
C．氧化剂氧化性大于氧化产物，由图示第二步反应可知，氧化性：Fe3+0，D正确；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．由图可知，Cl原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂不能改变反应的反应热，则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等，即△H=E6-E3=E5-E2，故A正确；
B．Cl2(g)的相对能量为0，由图可知Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ/mol，断裂化学键吸收热量，Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为(E2-E3)kJ/mol，则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ/mol，故B正确；
C．催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应物的平衡转化率，即相同条件下O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，故C错误；
D．由图可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越低，反应速率越快，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)═O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ•mol-1，故D正确；
故选：C。
9．A
【详解】A．加入固体，酸性溶液中硝酸根具有强氧化性，和锌反应不能得到氢气，故A选；
B．用锌粉代替锌粒，接触面积增大，反应速率增大，故B不选；
C．改用1 mol/L硫酸溶液，氢离子浓度增大，反应速率增大，故C不选；
D．加入几滴硫酸铜溶液，锌置换出铜，构原电池，反应速率增大，故D不选；
故选A。
10．C
【详解】A．太阳能分解水的过程中，太阳能被转化为化学能，故A正确；
B．由图中信息可知过程I中水转化为氢气和过氧化氢，反应为：2H2OH2↑+H2O2，故B正确；
C．H2还原CO2合成甲醇过程发生反应，3H2+ CO2=CH3OH+ H2O，原子利用率小于100%，故C错误；
D．整个光解过程中，催化剂参与了反应，因此，催化剂与反应物之间存在化学键的断裂与生成，故D正确；
故选：C。
11．A
【详解】A．由图可知，四氧化三铁是以太阳能为热源分解水制氢气反应的催化剂，氧化亚铁为中间产物，故A错误；
B．由图可知，过程I为三氧化铁分解生成氧化亚铁与氧气，反应的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，故B正确；
C．由图可知，过程 I、Ⅱ的总反应为光和催化剂作用下水分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故C正确；
D．由图可知，四氧化三铁制备氢气的整个过程实现了太阳能向化学能的转化，故D正确；
故选A。
12．D
【分析】由题意得：。
【详解】A．用A表示平均反应速率为，故A错误；
B．反应前后气体分子数不等，反应后压强变小，故B错误；
C．恒容充入He，各物质浓度不变，反应速率不变，故C错误；
D．2min末B的浓度为，故D正确；
故选：D。
13．C
【详解】A．由图可知，温度为470~480K时，生成乙二醇的选择性最高，A正确；
B．由图可知，升高温度有利于生成乙醇，实验条件下反应③的活化能最高，所以升温有利于反应③，B正确；
C．反应②为气体分子数减小的反应，则增大压强可以提高乙二醇的平衡产率，C错误；
D．铜基催化剂用改性后，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压，则催化剂可以使反应速率增大，D正确；
故选C。
14．B
【详解】A．充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动，H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向，所以CO的产率增加，A项错误；
B．相同条件下催化剂CZ(Zr-1)T选择性更高。此催化剂在230℃选择性最高且CH3OH的产率较高，所以甲醇的最适宜条件为约230°C、催化剂选择CZ(Zr-1)T，B项正确；
C．230℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向，而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向，导致甲醇的产率降低，C项错误；
D．CZT，230°C以上甲醇的选择性低，且升温反应Ⅱ正向，所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产率降低，D项错误；
故选B。
15．(1)
(2)50.4%
(3) NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 1：1
(4)CE
(5) 温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；t3达到化学平衡状态； 287.5kJ/mol

【详解】（1）；
故答案为：；
（2）根据数据可知，1000s时反应达到平衡，；故答案为：50.4%；
（3）NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，则反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O，氧化剂与还原剂的比为1：1；
（4）A．刚开始反应时候，反应物浓度最大，生成物浓度最小，则正反应速率最大，逆反应速率最小，A正确；
B．该反应为可逆反应，则N2O5不可能100%转化，B正确；
C．根据公式，，反应前后质量不变，恒容容器的体积不变，则密度不变，C错误；
D．升高温度、增大压强、增大反应物浓度可以促进平衡正向进行，D正确；
E．分子间作用力决定物理性质，E错误；
故答案为：CE；
（5）①温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；后达到化学平衡状态；
②反应焓变=反应物键能-生成物键能=；
故答案为：287.5kJ/mol。
16．适当升高浸取液温度(或将铜镉渣磨制成粉末等)
【详解】升高温度、增大反应物表面积等均可提高反应速率等可以提高铜镉渣的“浸出”速率。
17．(1) 吸收 180
(2) acd
(3) 研究温度对尾气转化速率的影响 50 温度越高，对尾气转化速率越快 ＞

【详解】（1）该条件下，和完全反应生成，断键吸收的热量为946 kJ∙mol−1＋498 kJ∙mol−1＝1444 kJ∙mol−1，生成NO放出的热量为632 kJ∙mol−1×2＝1264 kJ∙mol−1，则放出的热量少，因此整个反应是吸收(1444−1264)kJ＝180kJ能量；故答案为：吸收；180。
（2）①根据表中信息CO浓度改变量为，则氮气浓度增加量为，用的浓度变化表示的平均反应速率为；故答案为：。
②a．该反应是体积减小的反应，压强在不断减小，当容器中的气体压强保持不变，说明已经达到平衡，故a符合题意；
b．、、、的浓度之比为不能作为判断平衡标志，只能说浓度不再改变，故b不符合题意；
c．的浓度不再改变，能作为判断平衡标志，故c符合题意；
d．相同时间内，反应消耗，正向反应，同时消耗，逆向反应，速率之比等于计量系数之比，能作为判断平衡标志，故d符合题意；
综上所述，答案为：acd。
（3）①根据图中信息一个是研究同种催化剂的比表面积的大小对反应速率的影响，一个是研究温度对反应速率的影响，研究时只能改变其中一个变量，因此a为研究温度对尾气转化速率的影响；b为同种催化剂的比表面积为50；故答案为：研究温度对尾气转化速率的影响；50。
②测得，对比实验1、3，可得结论：温度越高，对尾气转化速率越快；故答案为： 温度越高，对尾气转化速率越快。
③通过实验可得到“温度相同时，增大催化剂的比表面积，可增大尾气的转化速率”的结论，说明实验消耗的时间短即＞；故答案为：＞。
18．(1)D
(2) 2H2(g)+O2(g)=2H2O   △H=-571.6kJ•mol-1 285.8
(3) ＞ a ＜ CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=-bkJ•mol-1
(4) 环形玻璃搅拌棒 实验装置保温、隔热效果差

【详解】（1）酸碱中和反应、燃烧反应、铝热反应都是典型的放热反应，碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应即C(s)+CO2(g)2CO(g)是吸热反应，故选D。
（2）在101kPa时，H2在1.0molO2中完全燃烧，生成2.0mol液态水，放出571.6k的热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6kJ•mol-1；H2燃烧热是1mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量，故氢气的燃烧热为285.8 kJ•mol-1。
（3）①由反应过程能量图象可知第一步反应的生成物能量更高，该反应是吸热反应，△H>0；活化能是能量图像中，活化分子具有的平均能量（图像最高点）与反应物平均能量的差值，则反应II的活化能是a kJ•mol-1。②图象中反应I的活化能大于反应II的活化能，故在相同条件下反应I的反应速率比反应II的反应速率小。③由计算机模拟的甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理图示可知反应II化学方程式为：CO+H2O=CO2+H2，故热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=-bkJ•mol-1；
（4）①仪器a的名称是环形玻璃搅拌棒。②若实验中测得中和热数值总是偏小，说明实验中有热量从体系内散失，可能的原因是实验装置保温、隔热效果差等。