2024届高三化学一轮专题练习：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练习：影响化学反应速率的因素，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：影响化学反应速率的因素
一、单选题
1．（2023·湖南·统考高考真题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
    
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
2．（2023·山东泰安·统考三模）已知的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂X表面反应的变化数据如下：
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70

0.100
0.080

0.040
0.020


0
下列说法正确的是
A．，
B． min时，
C．相同条件下，增大的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若起始浓度为0.200 mol·L，当浓度减至一半时共耗时50 min
3．（2023春·浙江·高三校联考期中）下列实验过程能达到目的，且现象和结论正确的是
选项
实验目的
实验过程
现象和结论
A
比较和的大小
向溶液中滴2滴溶液，产生白色沉淀后再滴加2滴溶液
又生成黄色沉淀，说明：
B
探究不同催化剂对反应速率的影响
在两支大小相同的试管中均加溶液，分别滴入2滴溶液和溶液
加溶液的试管产生气泡速率更快，说明催化效果
C
比较和的酸性强弱
量取一定浓度溶液，滴加少量稀醋酸
无气泡产生，说明酸性：
D
探究可逆反应的热效应
已知溶液中存在下列平衡：，
取一定浓度的溶液，升高温度，
溶液由蓝色变为黄色，说明该反应
A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·山东潍坊·高三广饶一中校考期中）在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如下结果：
实验序号
锌的质量/g
锌的形状
温度/℃
锌完全溶解于酸的时间/s
1
2
薄片
15
200
2
2
粉末
15

3
2
粉末
35

下列说法①、②、③中错误的是
①    
②
③实验2和实验3比较，单位时间内消耗的锌的质量：
A．①② B．①③ C．只有② D．只有③
5．（2023春·黑龙江齐齐哈尔·高三统考期中）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的排列顺序正确的是
甲：500℃，和反应
乙：500℃，作催化剂，和反应
丙：450℃，和反应
丁：500℃，和反应
A．乙、甲、丁、丙 B．乙、甲、丙、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
6．（2023春·海南海口·高三海南中学校考期中）用钛(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成2mol液态HCOOH放出62.4kJ热量的图示如图，下列说法正确的是
  
A．图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂
B．图示中参与循环的物质只有CO2和H2
C．该反应的活化能为62.4kJ•mol-1
D．该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) △H=-31.2kJ•mol-1
7．（2023春·海南海口·高三海南中学校考期中）下列说法不正确的是
A．已知反应2NO2(g)N2O4(g)在低温下可自发进行，则△H＞0
B．夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度，减小化学反应速率
C．当锌粒和稀硫酸反应制氢气时，往溶液中加少量醋酸钠固体会减缓反应
D．当锌粒和盐酸反应制氢气时，往溶液中滴加少量CuSO4溶液可加快反应
8．（2023春·浙江杭州·高三期中）某温度下，向2L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应推断不正确的是
  
A．该反应的化学方程式为
B．反应进行到6s时，B的平均反应速率为
C．若体系压强不变，则可以判断反应已经达到平衡
D．平衡时，再向容器中通入Ar，则反应速率增大
9．（2023春·广东深圳·高三深圳市龙岗区龙城高级中学校联考期中）在一定条件下，向密闭容器中进行一定量和的反应：，反应时间与残留固体质量的关系如图所示。下列说法正确的是
  
A．升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小
B．末时，
C．增加的质量时，正反应速率将增大
D．随着反应的进行，达到平衡状态前，混合气体的压强一直增大
10．（2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考期中）下列实验操作和现象能达到实验目的的是
选项
实验操作和现象
实验目的
A
向两支盛有溶液的试管中分别加入溶液和1mol/LCuSO4溶液，溶液中产生气泡速率快
验证催化分解效果优于
B
两个封有和混合气体的圆底烧瓶分别浸泡在和的水中，的水中烧瓶里气体的颜色比较浅
验证调控温度可以改变可逆反应进行的程度
C
向稀硫酸中加入Zn粒，有气泡冒出，再加入几滴溶液，产生气泡的速度加快
验证是与稀疏酸反应的催化剂
D
向酸性高锰酸钾溶液中通入气体X后，酸性高锰酸钾溶液褪色
验证气体X中一定含有
A．A B．B C．C D．D
11．（2023·山东淄博·校联考二模）甲苯与在无水存在下发生反应，其反应机理及部分能量示意图如下。下列说法错误的是
  
A．是该反应的催化剂
B．步骤Ⅱ是该反应的决定步骤
C．(l)+ (l)→(l)+HCl(g)     ΔH=(b-a)kJ/mol
D．虚线L可表示与的反应中能量的变化
12．（2023·天津河东·统考二模）自然界中时刻存在着氮的转化。下图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化示意图。

下列叙述正确的是
A．，均属于氮的固定
B．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．在催化剂a作用下，氮原子发生了氧化反应
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

二、多选题
14．（2023春·山东潍坊·高三广饶一中校考期中）下列实验操作所得现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
海带中提取碘单质时，用苯做萃取剂
液体分层，下层溶液为紫红色
碘在有机溶剂中溶解度较大
B
工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅
生成可燃性气体，得到黑色固体粗硅
非金属性：
C
向甲、乙两试管中各加入4mL 0.01的酸性溶液，甲试管中加入2mL 0.1的溶液；乙试管中加入2mL 0.2的溶液
两支试管中的高锰酸钾溶液完全褪色，乙试管完全褪色的时间更短
反应物浓度越大，反应速率越快
D
将10mL 2的KI溶液与10mL 1 溶液混合
充分反应后，滴加数滴KSCN溶液，溶液颜色变红
该反应为可逆反应
A．A B．B C．C D．D

三、非选择题
15．（2023·全国·高三专题练习）三甲胺[N(CH3)3]是重要的化工原料。最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N，N－二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]转化为三甲胺的合成路线。回答下列问题：
(1)结合实验与计算机模拟结果，研究单一DMF分子在铜催化剂表面的反应历程，如图所示：
  
该历程中最大能垒(活化能)=______eV，该步骤的化学方程式为______。
(2)该反应变化的ΔH______0(填“＜”、“＞”或“=”)，制备三甲胺的热化学方程式为______。
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春·江苏徐州·高三校考阶段练习）回答下列问题：
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
224
392
472
502
①哪一时间段反应速率最大_______(填“0～1 min”“1～2 min”“2～3 min”“3～4 min”“4～5 min”或“5～6 min”，下同)。
②反应后期速率变慢的主要原因是：_______
③第“3～4 min”时间段以盐酸浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是_______。
(2)某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：

①从开始至2min，X的平均反应速率为_______；
②该反应的化学方程式为 _______；
③1min时，反应速率的大小关系为：v(正)_______v(逆)。(填“>”或“<”或“=”)
④若X、Y、Z均为气体，下列能说明反应已达平衡的是_______。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应速率v(X)︰v(Y)=3：1
d.(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3：2
18．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）氮氧化物是主要的大气污染物之一，可用一氧化碳或活性炭还原氮氧化物，减少大气污染。回答下列问题：
(1)一定条件下，用CO与NO反应生成和，反应的化学方程式：。
①为提高该反应的速率，下列措施可行的是_______(填标号)。
A．压缩容器体积    B．降低温度    C．使用合适催化剂    D．恒温恒容充入稀有气体
②该反应的能量变化关系如图所示：

判断其属于_______(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)两个10L的密闭容器中分别都加入活性炭(足量)和1.0molNO，发生反应：。实验测得，两容器中在不同温度下NO和的物质的量变化见下表：
物质的量/mol
容器1
容器2
0
5min
9min
10min
12min
0
5min
9min
10min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
1.0
0.50
0.34
0.34

0
0.21
0.29
0.30
0.30
0
0.25
0.33
0.33
①时，0~5min内，反应速率_______；
②时，按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是_______min~10min，此时，容器中的物质的量浓度是_______mo/L；
③两容器中温度关系为_______(填“>”“<”或“=”)。

参考答案：
1．B
【详解】A．由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且在阳极上被氧化为，然后与反应生成和，再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和，溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，A说法正确；
B．由A中分析可知，2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol，1mol与反应生成1mol，1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙，因此，每生成1 mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4 mol电子，B说法不正确；
C．葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C说法正确；
D．葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基，其余5个C原子上均有羟基和H；醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H（）发生消去反应；综上所述，葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D说法正确；
综上所述，本题选B。
2．D
【分析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，的消耗是匀速的，说明反应速率与无关，故速率方程中n=0；
【详解】A．由分析可知，n=0，与浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小0.02，则，A错误；
B．由分析可知，n=0，与浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速率等于平均速率==≠，B错误；
C．速率方程中n=0，反应速率与的浓度无关，C错误；
D．保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为，若起始浓度，减至一半时所耗时间为=50min，D正确；
答案选D。
3．D
【详解】A．向溶液中滴2滴溶液，硝酸银溶液有剩余，再滴加2滴溶液，产生黄色沉淀，无法证明是由氯化银转为碘化银，A错误；
B．分别滴入2滴溶液和溶液，氯离子和硫酸根不同，无法证明起到催化作用为铁离子和铜离子，B错误；
C．醋酸与碳酸钠反应，当醋酸少量时发生反应：，C错误；
D．，升高温度，溶液由蓝色变为黄色，平衡正向移动，说明该反应，D正确；
故选D。
4．D
【详解】温度越高，反应速率越快，且2、3实验中只有温度不同， 1、2中锌的状态不同，粉状反应速率快。则3中温度高，3中反应速率快，可知t2>t3、t2<200，①②正确；实验2和实验3比较，且Zn均完全溶于酸， 3中反应速率快，则反应结束前单位时间内消耗的锌的质量为m3>m2，③错误；故答案为: D。
5．A
【详解】反应温度、反应物浓度相同的条件下，有催化剂的反应速率更快，所以有乙＞甲，无催化剂且温度相同的条件下，反应物浓度越高，反应速率越快，所以有甲＞丁，无催化剂且反应物浓度相同的条件下，温度越高，反应速率越快，所以有丁＞丙，综上可知，A正确。
6．D
【详解】A．从图示中可以看出，物质Ⅱ为该反应的中间产物，不属于催化剂，A不正确；
B．图示中参与循环的物质只有H2O，CO2和H2完全反应生成HCOOH，B不正确；
C．该反应的△H=-62.4kJ•mol-1，是正、逆反应的活化能之差，由图不能判断反应的活化能，C不正确；
D．CO2(g)和H2(g)反应生成2mol液态HCOOH放出62.4kJ热量，则该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) △H=-31.2kJ•mol-1，D正确；
故选D。
7．A
【详解】A．反应2NO2(g)N2O4(g)的ΔS＜0，在低温下可自发进行，则正反应为放热反应，△H＜0，A不正确；
B．夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度，降低分子的能量，从而减小分子有效碰撞的次数，降低化学反应速率，B正确；
C．锌粒和稀硫酸反应制氢气，加入少量醋酸钠固体，可与稀硫酸反应，从而减小溶液中的氢离子浓度，减缓反应速率，C正确；
D．当锌粒和盐酸反应制氢气时，往溶液中滴加少量CuSO4溶液，锌与Cu2+发生反应生成Cu，Zn、Cu、盐酸构成原电池，从而加快锌与盐酸反应的速率，D正确；
故选A。
8．D
【详解】A．从图分析，从开始到6秒，A增加1.2mol，B减少1.0-0.4=0.6mol，C减少1.0-0.2=0.8mol，D增加0.4mol，故反应方程式为：，A正确；
B．反应进行到6s时，B的平均反应速率为=，B正确；
C．反应前后气体的物质的量不同，若体系压强不变，说明反应到平衡，C正确；
D．恒容条件下通入氩气，压强变大，但各物质的浓度不变，反应速率不变，D错误；
故选D。
9．D
【详解】A．升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率增大，故A错误；
B．10min末为瞬时速率，无法计算，故B错误；
C．C是固体，增加C的质量时，浓度不改变，正反应速率将不变，故C错误；
D．该反应是体积增大的反应，正向反应，压强不断增大，随着反应的进行，达到平衡状态前，混合气体的压强一直增大，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．B
【详解】A．没有控制单一变量，同时改变了阳离子和阴离子，不能确定是哪种离子的影响，A错误；
B．是红棕色气体而无色，温度降低，颜色变浅，平衡向生成N2O4方向移动，B正确；
C．与反应生成，与形成原电池后反应速率加快，不是催化剂，C错误；
D．等气体也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误；
故选B。
11．D
【详解】A．由反应历程可知，是该反应的催化剂，A正确；
B．由图可知，步骤Ⅱ活化能最大，反应速率最慢，是该反应的决定步骤，B正确；
C．根据反应历程，总反应为：(l)+ (l)→(l)+HCl(g)     ΔH=(b-a)kJ/mol，C正确；
D．三氟甲基为吸电子基团，与苯环相连能降低苯环上电子云密度，形成的配合物不稳定，故其能量轮廓图曲线（虚线L）应在甲苯的实线图纸上，D错误；
故选D。
12．B
【分析】把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定；氧化还原反应中元素化合价升高，发生氧化反应，元素化合价降低，发生还原反应；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，同种原子形成的共价键称为非极性共价键，不同原子形成的共价键称为极性共价键；催化剂可以提高化学反应速率，据此分析解答。
【详解】A．把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定，N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO不属于氮的固定，A错误；
B．催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，B正确；
C．催化剂a作用下，N2→NH3，断裂非极性共价键N≡N键；催化剂b作用下，NH3→NO，断裂极性共价键N-H键，C错误；
D．催化剂a作用下，N2→NH3，氮原子化合价从0降低至-3价，发生了还原反应，D错误；
故答案为：B。
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．CD
【详解】A．海带中提取碘单质时，用苯做萃取剂，液体分层，有机层在上层，则上层溶液为紫红色，选项A错误；
B．用与焦炭在高温条件下制备粗硅，为非自发进行的氧化还原反应，不能比较C、Si的非金属性强弱，选项B错误；
C．高锰酸钾不足，且草酸的浓度不同，只有一个变量，两支试管中的高锰酸钾溶液完全褪色，乙试管完全褪色的时间更短，可以证明反应物浓度越大，反应速率越快，选项C正确；
D．将10mL2mol/L的KI溶液与10mL 1 溶液混合，恰好完全反应，充分反应后，滴加数滴KSCN溶液，溶液颜色变红，说明反应后溶液中仍然存在铁离子，能够证明该反应为可逆反应，选项D正确；
答案选CD。
15．(1) 1.19 eV N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)
(2) ＜ (CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAeV/mol

【详解】（1）如图所示，反应历程中反应物和生成物相对能量差值最大的为最大能垒，即N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)，反应过程中活化能最大，活化能=2.21 eV -1.02 eV =1.19 eV。
（2）如图所示，根据盖斯定律，反应热只与反应始态和终态有关，与反应过程无关，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，ΔH<0，单一DMF分子反应释放的能量为1.02eV，1mol该分子放出的能量为1.02NAeV，热化学反应方程式：(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAeV/mol。
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) 3～4min 盐酸浓度降低
(2) > bd

【详解】（1）①0～1 min内生成50mL氢气， 1～2 min内生成70mL氢气，2～3 min内生成104mL氢气，3～4 min内生成168mL氢气，4～5 min内生成80mL氢气，5～6 min内生成30mL氢气，所以3～4min反应速率最大。
②随反应进行，盐酸浓度减小，反应后期速率变慢的主要原因是盐酸浓度降低；
③第“3～4 min”时间段，生成氢气的物质的量为 ，所以消耗盐酸的物质的量为0.015mol，以盐酸浓度表示的该反应速率是；
（2）①从开始至2min，X物质的量减少0.3mol，X的平均反应速率为；
②X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，X、Y是反应物、Z是生成物，X、Y、Z的变化量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，该反应的化学方程式为；
③根据图像，1min时反应正向进行，反应速率的大小关系为：v(正)>v(逆)。
④a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，不能判断浓度是否发生改变，反应不一定平衡，故不选a；
b．反应前后气体系数和不同，气体物质的量是变量，气体混合物物质的量不再改变，反应一定达到平衡状态，故选b；
c．反应速率v(X)︰v(Y)=3：1，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选c；
d．(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3：2，正逆反应速率比等于系数比，反应一定达到平衡状态，故选d；
选bd。
18．(1) AC 放热反应
(2) 0.0042 9 0.033 ＜

【详解】（1）①A．该反应有气体参与反应，增大压强，化学反应速率增大，A符合题意；
B．降低温度，化学反应速率减小，B不符合题意；
C．使用合适催化剂，化学反应速率增大，C符合题意；
D．恒温恒容冲稀有气体，反应速率不改变，D不符合题意；
答案选AC；
②如图所示，反应物CO、NO的总能量高于生成物N2、CO2的总能量，该反应属于放热反应；
（2）①T1时，0~5min内，Δn(N2)=0.21mol，v(N2)===0.0042mol·L-1·min-1，v(CO2)=v(N2)= 0.0042mol·L-1·min-1；
②T2时，9min之后，NO和N2的物质的量不再变化，说明此时反应达到了化学平衡状态；此时，Δn(N2)=0.33mol，则n(CO2)=Δn(CO2)=Δn(N2)=0.33mol，c(CO2)===0.033mol/L；
③0~5min内，T1时，N2的物质的量的变化量Δn(N2)=0.21mol，T2时，N2的物质的量的变化量Δn(N2)=0.25mol，0.21mol＜0.25mol，说明T1时的反应速率小于T2时的反应速率，则T1＜T2。