2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应速率

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应速率，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，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练习--化学反应速率
一、单选题
1．（2023春·安徽合肥·高三合肥一中校考期中）某科研人员提出HCHO与在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成和的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是

A．HAP能提高HCHO与的反应速率的原因是降低了反应的活化能
B．在反应过程中，有键的断裂和键的形成
C．根据图示信息，分子中的氧原子全部来自
D．和的空间构型分别为V形结构和直线结构
2．（2023春·浙江·高三期中）某反应由两步反应构成，反应能量曲线如下图，下列叙述正确的是

A．两步反应均为吸热反应 B．三种化合物中C最稳定
C．A与C的能量差为E4 D．的反应，反应条件一定要加热
3．（2023·山东·济南一中校联考三模）工业上常用碱性废液吸收，反应原理为，部分催化过程如图所示，有关说法错误的是

A．是催化剂，中间产物只有
B．在反应过程中产生的可加快对的吸收
C．也可用于脱硫，且脱硫效果比更好
D．“过程2”的离子方程式可表示为
4．（2023·全国·模拟预测）下列实验设计及现象、结论合理的是
选项
实验目的
实验设计及现象
结论
A
探究是否具有还原性
向一定浓度的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液紫红色褪去
具有还原性
B
检验气体中是否混有
将气体依次通过饱和溶液和澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
气体中混有
C
探究HA是否是弱电解质
测某温度下一定浓度NaA溶液的pH，pH>7
HA是弱电解质
D
探究不同催化剂的催化效率
两支试管中分别盛相同温度、相同浓度、相同体积的溶液，分别滴加相同浓度、相同体积的溶液与溶液，滴加FeCl3溶液得试管中产生气体更快
对分解的催化效率更高

A．A B．B C．C D．D
5．（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）氮氧化物(NOx)作为大气中重要污染物之一，其消除已成为环保领域中的研究热点。利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化如图1，在ZAg催化剂表面转化过程如图2。


下列说法错误的是
A．低温下有利于反应过程中NO的转化 B．由a释放的过程为控速步骤
C．a到b、d到e，都有非极性共价键的生成 D．过渡态d比a稳定
6．（2023春·江苏苏州·高三江苏省木渎高级中学校考期中）合成氨反应历程中各步势能变化如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示)。

该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为
A． B．
C． D．
7．（2023春·四川遂宁·高三射洪中学校考期中）下列有关实验能够达到相应实验目的的是

A．图甲中补充环形玻璃搅拌棒即可用于中和热的测定
B．图乙可用于测定H2O2溶液的分解速率
C．图丙的实验设计可以探究浓度对化学反应速率的影响
D．图丁可蒸干CuCl2饱和溶液制备无水CuCl2
8．（2023·全国·高三专题练习）反应物S转化为产物P的能量与反应进程的关系如下图所示：

下列说法正确的是
A．S·X→P·X的转化过程为吸热过程
B．平衡时P的产率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
D．生成相同物质的量的P，放出的热量Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
9．（2023·全国·模拟预测）我国科学家以廉价的含钴配合物()作为催化剂，实现醚类化合物的羰基化反应，其反应机理如图所示。下列说法不正确的是

A．降低了该反应的活化能，加快化学反应速率
B．实现醚类化合物的羰基化反应只有一种途径
C．循环过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
D．当、基团为甲基时，该反应的总反应可表示为
10．（2023·全国·高三统考专题练习）水煤气变换反应为  。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如下图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用•标注。下列说法错误的是

A．水煤气变换反应的
B．步骤③的化学方程式为
C．步骤⑤只有极性键的形成
D．该反应中的决速步骤为步骤④
11．（2023春·四川内江·高三四川省资中县第二中学校考开学考试）对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A． B．
C． D．
12．（2022秋·浙江杭州·高三期中）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下面说法正确的是

A．产物P1比P2稳定
B．中间产物Y转化为中间产物Z过程，正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．该历程中生成产物P2的过程中活化能最大值为301.48kJ/mol
D．其它条件不变的前提下，升高温度可加快中间产物Z转化为P2的速率
13．（2023春·辽宁·高三校联考阶段练习）下列实验装置使用正确，且能达到实验目的的是

A．利用装置甲测定中和反应的反应热
B．利用装置乙判断盐酸与碳酸钠反应属于放热反应
C．利用装置丙测定锌和硫酸的反应速率
D．利用装置丁比较锌和铜的金属性强弱

二、多选题
14．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）一种以甲醇固定CO2的方法原理如下图所示，下列说法正确的是
    
A．转化①中Ce的化合价降低
B．每转化1molCO2，需要消耗1molCH3OH
C．固定CO2过程中没有非极性共价键的断裂与形成
D．若将CH3OH替换为HOCH2CH2CH2OH，则固定后的产物可能为  

三、非选择题
15．（2023·全国·高三专题练习）H2在生物学、医学等领域有重要应用，传统制氢成本高、技术复杂，研究新型制氢意义重大，已成为科学家研究的重要课题。回答下列问题：
我国科学家研究发现，在Rh的催化下，单分子甲酸分解制H2反应的过程如图所示，其中带“*”的物质表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为______；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为______(阿佛加德罗常数的值用NA表示)。
  
16．（2023·全国·高三专题练习）科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

由图可知合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的ΔH=_______kJ•mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为______。
17．（2023·全国·高三专题练习）乙烯是重要的有机化学原料，工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯。
(1)乙烷裂解为乙烯为自由基反应，其可能的引发反应及对应化学键的解离能如下：
可能的引发反应
有关键的解离能(kJ/mol)
C2H6(g)→C2H5·(g)+H·(g)
410
C2H6(g)→2CH3·(g)
368
根据表格信息，乙烷裂解引发的反应主要为___________。
(2)经过引发的后续反应历程为(已略去链终止过程)：
……
  ΔH1
ΔH2
①C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH=___________(用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。
②上述历程中“……”所代表的反应为___________。
(3)①丙烯与HCl发生加成反应，生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种产物，其能量与反应历程如图所示，其中正确的说法是___________。

A．若反应的时间足够长，产物应该以CH3CH2CH2Cl为主
B．合成CH3CHClCH3的反应中，第I步反应为整个反应的决速步骤
C．总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)=CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔE3—ΔE4
②工业生产中，保持其他条件不变，若要提高产物中CH3CH2CH2Cl的比例，可采用的措施有___________、___________。
18．（2023春·甘肃庆阳·高三校联考阶段练习）世界经济论坛报道了比尔·盖茨支持将二氧化碳转化为燃料的计划。
  
回答下列问题：
(1)图中能量转化方式有______→______。(任写1种)
(2)该法得到的合成燃料属于______(填“可”或“不可”)再生能源。
(3)CH3OCH3(二甲醚)可作为柴油代用燃料。CO2与H2在催化剂及加热加压条件下生成二甲醚的化学方程式为______。
(4)在一体积为1L的恒容密闭容器中充入3molCO2和10molH2，在一定条件下合成燃料X，测得各成分的物质的量随时间的变化如图所示。
  
①该条件下反应已达最大限度的时间是_____(填“t1”“t2”或“t3”)min。
②X的分子式为______。
③0～t3min内，v(H2)=______。

参考答案：
1．C
【详解】A．羟基磷灰石(HAP)作为催化剂，提高该反应的速率的原因就是降低了反应的活化能，A项正确；
B．发生反应时，HCHO中C-H键发生断裂，生成CO2时有键的形成，B项正确；
C．根据图示，二氧化碳分子中的氧原子来自氧气和HCHO，C项错误；
D．水分子为V形结构，CO2中C原子采用sp杂化，空间构型是直线形，D项正确；
故选C。
2．B
【详解】A．两步反应中，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，A不正确；
B．从图中可以看出，三种化合物中，C的能量最低，所以C最稳定，B正确；
C．从图中可以看出，E4为B→C的逆反应的活化能，A与C的能量差为∆H，小于E4，C不正确；
D．的反应，虽然是吸热反应，但不一定需要加热，D不正确；
故选B。
3．A
【分析】根据图示可知，转化关系中的过程1是和ClO-发生反应生成和Cl-，反应的离子方程式为+ClO-=+Cl-；过程2为与Cl-发生反应生成和Cl-、O，反应的离子方程 式为；
【详解】A．是催化剂，中间产物只有、Cl-、ClO-等，选项A错误；
B．在反应过程中产生的可加快ClO-的转化，加快对的吸收，选项B正确；
C．Ca2+与结合生成微溶的CaSO4有利于反应的进行，故也可用于脱硫，且脱硫效果比更好，选项C正确；
D．“过程2”的离子方程式可表示为，选项D正确；
答案选A。
4．D
【详解】A．向一定浓度的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液紫红色褪去，不能说明具有还原性，因为在酸性条件下，Cl-也能还原，A项错误；
B．将气体依次通过饱和碳酸氢钠溶液和澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，不能说明气体中混有，因为能与碳酸氢钠溶液反应生成，B项错误；
C．测某温度下一定浓度NaA溶液的pH，pH>7，由于题目中没有指明温度是室温，pH>7不能说明NaA是强碱弱酸盐，也就不能说明HA是弱电解质，C项错误；
D．两支试管中分别盛相同温度、相同浓度、相同体积的溶液，分别滴加相同浓度、相同体积的溶液与溶液，滴加溶液的试管中产生气体更快，能够说明对分解的催化效率更高，D项正确；
故选D。
5．D
【分析】由图可知，该反应为放热反应。由a到b的能垒为166.4kJ/mol，高于d到e的能垒139kJ/mol，为反应的决速步骤。
【详解】A．此转化过程为放热反应，降低温度有利于反应正向进行，A正确；
B．由a到b的能垒为166.4kJ/mol，高于由d到e的能垒139kJ/mol，所以由a释放的过程为控速步骤，B正确；
C．由a到b有氮氮键生成，由d到e有氧氧键生成，都为非极性共价键的生成，C正确；
D．过渡态d的能量比a的能量高，则d不稳定，D错误；
故选D。
6．B
【详解】由图可知，活化能最大的一步反应的方程式是，活化能越大，反应速率越慢，该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为，故选B。
7．C
【详解】A．图甲中补充环形玻璃搅拌棒，大小烧杯的上沿齐平，中间填充满碎纸屑即可用于中和热的测定，A与题意不符；
B．图乙中长颈漏斗应换为分液漏斗后，可用于测定溶液的分解速率，B与题意不符；
C．图丙的实验设计，只有草酸的浓度不同，其它条件相同，可以探究浓度对化学反应速率的影响，C符合题意；
D．图丁可蒸干饱和溶液制备无水，需要在气流中蒸干，D与题意不符。
故选C。
8．B
【详解】A．S·X→P·X的转化过程能量降低为放热过程，故A错误；
B．X和Y起催化作用，不影响P的平衡产率，平衡时P的产率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ，故B正确；
C．反应的活化能越低反应速率越快，反应的活化能Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，所以生成P的速率：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ，故C错误；
D．催化剂只改变反应的活化能不影响焓变值，生成相同物质的量的P，放出的热量相同，Ⅰ＝Ⅲ＝Ⅱ，故D错误；
故选：B。
9．B
【详解】A．为催化剂，能降低该反应的活化能，加快化学反应速率，故A正确；
B．由题图可知，实现醚类化合物的羰基化反应有两种途径，故B错误；
C．分析题图可知，循环过程中涉及极性键的断裂和非极性键(碳碳键)的形成，故C正确；
D．分析题图可知，当、基团为甲基时，、CO和为箭头进来的物质(反应物)，为箭头出去的物质(生成物)，该过程的总反应为，故D正确；
故答案选B。
10．C
【详解】A．根据图示，反应物的量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，，A正确；
B．如图所示，步骤③的化学方程式为，B正确；
C．步骤⑤中生成氢气和，所以步骤⑤既有极性键的形成，又有非极性键的形成，C错误；
D．速率最慢的步骤绝决定整个反应的速率，活化能越高，反应速率最慢，如图，步骤④活化能最高，反应速率最慢，决定整个反应速率，D正确；
故选C。
11．B
【分析】速率比等于化学计量数比，都转化为用A物质表示的反应速率，速率的单位都用mol/(L·min)，然后进行比较。
【详解】A．；
B．v(A)=v(B)= ×1.5 mol⋅L−1⋅min−1=1.0 mol⋅L−1⋅min−1；
C．v(A)= v(D)=0.8 mol⋅L−1⋅min−1；
D．v(A)=v(C)=×0.1 mol⋅L−1⋅min−1=0.05mol⋅L−1⋅min−1；
可见反应速率最大的是1mol⋅L−1⋅min−1；
故选B。
12．D
【详解】A．物质的能量越低越稳定，两种产物中P2的能量更低，更稳定，A错误；
B．Y的能量高于Z的能量，Y转化为中间产物Z过程，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时，即最大正反应的活化能 E正=-18.92kJ/mol-(-205.11kJ/mol)=186.19kJ·mol-1，C错误；
D．温度升高，反应速率加快，可加快中间产物Z转化为P2的速率，D正确；
故选D。
13．D
【详解】A．测定中和反应的反应热用铜制搅拌器造成热量损失测量不准确，应选用环形玻璃搅拌棒，且隔热层应充满，A项错误；
B．该过程涉及碳酸钠的溶解，且产生，无法确定反应吸放热，B项错误；
C．装置丙无法实现液封，C项错误；
D．锌棒变细，铜棒变粗即可比较金属性强弱，D项正确。
故选D。
14．CD
【分析】根据题意和原子守恒，①  +CH3OH→H2O+  ，②  +CO2→  ，③  +CH3OH→  +  ，总反应为2 CH3OH+CO2→H2O+  ，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，转化①  +CH3OH→H2O+  ，故转化①中Ce的化合价未改变，A错误；
B．由分析可知，该转化的总反应为2 CH3OH+CO2→H2O+  ，故每转化1molCO2，需要消耗2molCH3OH，B错误；
C．由分析可知，固定CO2过程中没有非极性共价键的断裂与形成，C正确；
D．根据总反应，若将CH3OH替换为HOCH2CH2CH2OH，则总反应式变为：2 HOCH2CH2CH2OH+CO2→H2O+  ，即固定后的产物可能为  ，D正确；
故答案为：CD。
15． HCOOH*＝HCOO*＋H* HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1
【详解】根据题意决定反应速率主要看活化能，因此该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*＝HCOO*＋H*；根据图中信息得到甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1；故答案为：HCOOH*＝HCOO*＋H*；HCOOH(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝−0.16NA ev∙mol−1。
16． -46 Nad+3Had=NHad+2Had或Nad+Had=NHad
【详解】由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应放热，则N2(g)+H2(g) NH3(g)的△H=-46 kJ·mol-1，；该历程中速率最慢的步骤是反应消耗能量高，难发生的反应，根据图示可知，反应的化学方程式为Nad+3Had=NHad+2Had或Nad+Had=NHad。
17．(1)C2H6(g)→2CH3·(g)
(2) -ΔH1-ΔH2 CH3·(g)+ C2H6(g) →C2H5·(g)+CH4(g)
(3) B 适当升高温度 选择合适的催化剂

【详解】（1）根据表格信息，反应C2H6(g)→2CH3·(g)的有关键的解离能更小，乙烷裂解引发的反应主要为：C2H6(g)→2CH3·(g)。
（2）①由盖斯定律可知，C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH=-ΔH1-ΔH2；
②乙烷裂解为乙烯的第一步反应为C2H6(g)→2CH3·(g)，根据后续反应、可知，上述历程中“……”所代表的反应为2CH3·(g)生成C2H5·(g)的反应，即CH3·(g)+ C2H6(g) →C2H5·(g)+CH4(g)。
（3）①A．由图可知，CH3CHClCH3相比CH3CH2CH2Cl能量更低更加稳定，若反应的时间足够长，产物应该以CH3CHClCH3为主，故A错误；
B．在合成CH3CHClCH3的反应历程中，第I步反应活化能更大，反应速率更小，慢反应为整个反应的决速步骤，故B正确；
C．由图可知，总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)→CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔH2ΔE3—ΔE4，故C错误；
故选B。
②其他条件不变，适当升高温度，活化能大的反应的速率常数变化的大，速率增加的更快，相同时间内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例；另外选择合适的催化剂，降低第一步和第二步的活化能也可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例。
18．(1) 光能 电能
(2)可
(3)2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O
(4) t3 C5H12 mol•L-1•min-1

【分析】根据图知，判断能量的转化形式；根据合成燃料是否能够再生判断燃料属于可再生还是不可再生燃料；CO2与H2在催化剂及加热加压条件下生成二甲醚，根据反应物和生成物及反应条件书写方程式；分子式相同而结构不同的有机物互称同分异构体；当各物质的物质的量不变时反应达到平衡状态，即达到最大限度；根据图知，氢气和二氧化碳是反应物、水和X为生成物，根据变化的物质的量之比等于化学计量数之比，再根据原子守恒判断X分子式； 0～t3min内，v(H2)=计算；
【详解】（1）根据图知，有光伏电池，是将光能转化为电能；将光伏电池产生的电能驱动收集净化装置，将电能转化为机械能；有电解槽将水电解产生氢气，电能转化为化学能；将二氧化碳和氢气转化为燃料，燃料燃烧放热是将化学能转化为热能；
（2）二氧化碳和氢气合成合成燃料，空气、水通过光伏电池得到二氧化碳和氢气，所以属于可再生能源；
（3）CO2与H2在催化剂及加热加压条件下生成二甲醚，根据反应物和生成物及反应条件书写方程式：2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O；
（4）①当各物质的物质的量不变时反应达到平衡状态，即达到最大限度，各物质的物质的量不变时间点为t3min；
②0-t3时间内∆n(H2)=(10-2)mol=8mol、∆n(CO2)=(3-0.5)mol=2.5mol、∆n(H2O)=(5-0)mol=5mol、∆n(X)=(0.5-0)mol=0.5mol，相同时间内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，则H2、CO2、H2O、X的计量数之比=8mol：2.5mol：5mol：0.5mol=16：5：10：1，16H2+5CO2=10H2O+X，根据原子守恒判断X分子式是C5H12；
③0~t3min内，v(H2)== mol·L-1·min-1。