2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练38化学反应速率及其影响因素

这是一份2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练38化学反应速率及其影响因素，共8页。

1．已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)的反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。下列表示正确的是( )
A． eq \f(4,5) v(O2)＝v(NO)B． eq \f(5,6) v(O2)＝v(H2O)
C． eq \f(2,3) v(NH3)＝v(H2O)D． eq \f(4,5) v(NH3)＝v(O2)
解析：选A。根据速率之比等于化学计量数之比可知， eq \f(v(O2),v(NO)) ＝ eq \f(5,4) ，故 eq \f(4,5) v(O2)＝v(NO)； eq \f(v(O2),v(H2O)) ＝ eq \f(5,6) ，故 eq \f(6,5) v(O2)＝v(H2O)； eq \f(v(NH3),v(H2O)) ＝ eq \f(4,6) ＝ eq \f(2,3) ，故 eq \f(3,2) v(NH3)＝v(H2O)； eq \f(v(NH3),v(O2)) ＝ eq \f(4,5) ，故 eq \f(5,4) v(NH3)＝v(O2)。
2．(2024·东莞测试)可逆反应：A(g)＋3B(s)⇌2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最大的是( )
A．v(A)＝0.5 ml·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 ml·L－1·s－1
C．v(C)＝0.1 ml·L－1·s－1
D．v(D)＝0.4 ml·L－1·min－1
解析：选C。同一反应的化学反应速率(同一单位)与化学计量数的比值越大，化学反应速率越大。由题给信息可知， eq \f(v(A),1) ＝ eq \f(0.5 ml·L－1·min－1,1) ＝0.5 ml·L－1·min－1，B是固体，其浓度视为常数，不能用浓度变化表示化学反应速率， eq \f(v(C),2) ＝ eq \f(0.1 ml·L－1·s－1,2) ＝0.05 ml·L－1·s－1＝3 ml·L－1·min－1， eq \f(v(D),2) ＝ eq \f(0.4 ml·L－1·min－1,2) ＝0.2 ml·L－1·min－1，故反应速率最大的是C项。
3．(2024·佛山东逸湾实验学校高三月考)下列说法正确的是( )
A．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
C．加入反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
D．所有的催化剂都可以降低反应的活化能，但一定不改变反应的历程
解析：选B。A．对有气体参加的反应，增大压强，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，化学反应速率增大；对于无气体参加的反应，增大压强，反应速率不变，故A错误。B．升高温度，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率一定增大，故B正确。C．增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，活化分子百分数不变，反应速率增大，而加入的反应物可能是纯固体或纯液体，不影响化学反应速率，故C错误。D．不是所有的催化剂都可以降低反应的活化能，但催化剂一定能改变反应的历程，故D错误。
4．在容积不变的密闭容器中存在：3H2(g)＋3CO(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH<0，其他条件不变时，改变某一条件对上述反应速率的影响。下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图Ⅰ研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C．图Ⅱ研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D．图Ⅱ研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
解析：选D。A．增大反应物浓度，正反应速率瞬间增大、逆反应速率不变，图Ⅰ研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响，A错误；B．降低温度，正反应速率和逆反应速率都减小，图Ⅰ研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响，B错误；C．该反应前后气体分子总数减小，所以增大压强正反应速率和逆反应速率都增大，但正反应速率增大的程度更大，图Ⅱ研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响，C错误；D．使用催化剂能同等程度地增大正反应速率和逆反应速率，图Ⅱ研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响，D正确。
5．(2024·佛山摸底)生物质X()与Y()的反应如下：
反应Ⅰ：X＋Y⇌M() ΔH1
反应Ⅱ：X＋Y⇌N() ΔH2
反应历程如下图所示，下列说法不正确的是( )
A．ΔH2＝E3－E2－E1
B．相同条件下，反应Ⅰ更快达到平衡
C．降低温度，N的平衡物质的量分数增大
D．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率都增大
解析：选A。A．由题图可知，反应Ⅱ为放热反应，ΔH2＝E2＋E1－E3，A错误；B．题图中峰值越大活化能越大，峰值越小活化能越小，活化能越小反应越快，故相同条件下，反应Ⅰ更快达到平衡，B正确；C．反应Ⅱ为放热反应，降低温度，平衡正向移动，N的平衡物质的量分数增大，C正确；D．升高温度，反应速率增大，D正确。
6．由下列实验事实所得出的结论正确的是( )
解析：选A。增大反应物浓度，化学反应速率增大，A项正确；催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质不变，B项错误；物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中，起始氢离子浓度不同，因此反应开始时速率不同，C项错误；缩小容器容积，即增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。
7．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)的变化如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．水样pH越大，M的分解速率越小
B．水样中添加Cu2＋，能增大M的分解速率
C．由①③得，反应物浓度越大，M的分解速率越小
D．在0～20 min内，②中M的分解速率为0.015 ml·L－1·min－1
解析：选C。曲线斜率越大，反应速率越大，pH：①＞②，溶液初始浓度相同，斜率：①<②，说明水样pH越大，M的分解速率越小，故A正确；对于③④，初始浓度都为0.20 ml·L－1，pH＝4时，③中不加Cu2＋，④中加Cu2＋，斜率：③<④，反应速率：③<④，所以水样中添加Cu2＋，能增大M的分解速率，故B正确；①③pH相同，初始浓度：①＞③，斜率：①＞③，反应速率：①＞③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越大，故C错误；0～20 min内，②中M的分解速率v(M)＝－ eq \f(0.10－0.40,20) ml·L－1·min－1＝0.015 ml·L－1·min－1，故D正确。
8．(1)在400 ℃时，将一定量的AB2(g)和14 ml B2(g)压入一个盛有催化剂的10 L密闭容器中进行反应：2AB2(g)＋B2(g)⇌2AB3(g)，已知2 min后，容器中剩余2 ml AB2和12 ml B2。
①反应中消耗了 ml AB2(g)，2 min后AB3(g)的物质的量浓度是 。
②2 min内平均反应速率v(B2)＝______________________________________。
③反应前容器内压强与反应后容器内压强之比为 。
(2)某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①Z的产率是 。
②由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为 (结果保留1位小数)。
解析：(1)①已知2 min后，容器中剩余2 ml AB2(g)和12 ml B2(g)，因此消耗B2(g)的物质的量是14 ml－12 ml＝2 ml，根据化学方程式可知，反应中消耗了4 ml AB2(g)，同时生成4 ml AB3(g)，因此2 min后AB3(g)的物质的量浓度是 eq \f(4 ml,10 L) ＝0.4 ml·L－1。②2 min内平均反应速率v(B2)＝－ eq \f(12 ml－14 ml,10 L×2 min) ＝0.1 ml·L－1·min－1。③恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，反应前容器内压强与反应后容器内压强之比为 eq \f(6 ml＋14 ml,2 ml＋12 ml＋4 ml) ＝ eq \f(10,9) 。
(2)达到平衡时消耗X的物质的量是1.0 ml－0.7 ml＝0.3 ml，消耗Y的物质的量是1.0 ml－0.9 ml＝0.1 ml，生成Z的物质的量是0.2 ml，各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，因此该反应的化学方程式为3X＋Y⇌2Z，Z的理论产量是 eq \f(2,3) ml，平衡时生成0.2 ml Z，所以Z的产率是 eq \f(0.2 ml,\f(2,3) ml) ×100%＝30%。若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为 eq \f(0.7 ml,0.7 ml＋0.9 ml＋0.2 ml) ×100%≈38.9%。
答案：(1)①4 0.4 ml·L－1 ②0.1 ml·L－1·min－1
③10∶9 (2)①30% ②3X＋Y⇌2Z ③38.9%
[素养提升]
9.(2024·茂名模拟)一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2，发生反应：2NO＋O2===N2O4，经历两步反应：①2NO＋O2===2NO2；②2NO2===N2O4。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A．曲线a是c(NO2)随时间t的变化曲线
B．t1时，c(NO)＝c(NO2)＝2c(N2O4)
C．t2时，c(NO2)的生成速率大于消耗速率
D．t3时，c(N2O4)＝ eq \f(c0－c(NO2),2)
解析：选D。A．NO2是中间产物，其浓度先增大后减小，故曲线a不是c(NO2)随时间t的变化曲线，A项错误；B．根据题图可知，t1时NO、NO2、N2O4的浓度相等，B项错误；C．t2时，NO2浓度在减小，说明生成速率小于消耗速率，C项错误；D．根据氮元素守恒，t3时NO完全消耗，故c(NO2)＋2c(N2O4)＝c0，D项正确。
10．某温度下，在金表面发生反应：2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)，其速率方程为v＝kcn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中，c(N2O)与S(催化剂)及时间的关系如下图所示。已知T1/2(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间，下列叙述错误的是( )
A．n＝2，Ⅰ条件下k＝0.075 ml·L－1·min－1
B．其他条件相同，S(催化剂)越大，k越大
C．其他条件相同，c(N2O)增大，反应速率不变
D．该温度下，当S(催化剂)＝450 m2·g－1、c(N2O)起始＝3.0 ml·L－1时，T1/2为20 min
解析：选A。根据题图可知，Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度无关，所以n＝0，k＝v(N2O)＝0.075 ml·L－1·min－1，A错误，C正确；由题图可知，Ⅱ斜率最大，即在其他条件相同时，S(催化剂) 越大，k越大，B正确；该温度下，S(催化剂)＝450 m2·g－1，c(N2O)起始＝3.0 ml·L－1时，由题图可知，消耗一半N2O即消耗1.5 ml·L－1 N2O所用的时间为20 min，所以T1/2为20 min，D正确。
11．室温下，某溶液初始时仅溶有P和Q且浓度相等，同时发生以下两个反应：①P＋Q===X＋Z、②P＋Q===Y＋Z，反应①的速率可表示为v1＝k1·c2(P)，反应②的速率可表示为v2＝k2·c2(P)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分Q、X的浓度随时间变化情况如下图所示(溶液体积变化可忽略不计)。下列说法不正确的是( )
A．反应①的活化能比反应②的活化能大
B．0～20 min内，Z的平均反应速率为6.0×10－3 ml·L－1·min－1
C．反应30 min时，v1∶v2＝2∶3
D．45 min时，Y的浓度为0.24 ml·L－1
解析：选B。v1＝k1·c2(P)＝ eq \f(Δc(X),Δt) ，v2＝k2·c2(P)＝ eq \f(Δc(Y),Δt) ， eq \f(v1,v2) ＝ eq \f(k1,k2) ＝ eq \f(Δc(X),Δc(Y)) 为定值，20 min时，由题图可知，Δc(X)＝0.12 ml·L－1，|Δc(Q)|＝0.3 ml·L－1＝Δc(X)＋Δc(Y)，Δc(Y)＝(0.3－0.12) ml·L－1＝0.18 ml·L－1，即 eq \f(v1,v2) ＝ eq \f(0.12,0.18) ＝ eq \f(2,3) ，相同条件下反应①的速率小于反应②的速率，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，故A、C说法正确；0～20 min内，Δc(Z)＝|Δc(Q)|＝0.3 ml·L－1，Z的平均反应速率为 eq \f(0.3 ml·L－1,20 min) ＝0.015 ml·L－1·min－1，故B说法错误；45 min时，Q的浓度为0.2 ml·L－1，|Δc(Q)|＝Δc(X)＋Δc(Y)＝|0.2 ml·L－1－0.6 ml·L－1|＝0.4 ml·L－1，根据 eq \f(v1,v2) ＝ eq \f(Δc(X),Δc(Y)) ＝ eq \f(2,3) ，可得Y的浓度为0.24 ml·L－1，故D说法正确。
12．实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象见下表。
已知：i.(NH4)2S2O8具有强氧化性，能完全电离，S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) 易被还原为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ；ii.淀粉检测I2的灵敏度很高，遇低浓度的I2即可快速变蓝；iii.I2可与S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 发生反应：2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋I2===S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ＋2I－。
(1)实验1－1的目的是_________________________________________________。
(2)(NH4)2S2O8与KI反应的离子方程式为_____________________________。
(3)为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，见下表。
①实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有______________________________________________。
②加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想：
猜想1：(NH4)2S2O8先与Na2S2O3反应，使 c(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )降低；
猜想2：(NH4)2S2O8先与KI反应，______________________________________。
a．甲同学提出猜想1的依据：由已知信息iii推测，Na2S2O3的还原性 (填“强于”或“弱于”)KI的还原性。
b.乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
c．补全猜想2：_________________________________________。
③查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算30 s内的平均反应速率v(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )＝ ml·L－1·s－1(写出计算式即可)。
解析：(1)空气中的氧气也可能将I－氧化为I2，所以实验1-1的目的是做对照，排除O2氧化I－的干扰。(2)(NH4)2S2O8与KI反应生成SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 和I2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) ＋2I－===2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋I2。(3)①无Na2S2O3时，生成少量I2后淀粉立即变蓝，无法确定S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) 与I－反应的浓度变化，故实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率。②a.已知I2可与S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 发生反应：2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋I2===S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ＋2I－，该反应中I2是氧化剂，S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 是还原剂，I－是还原产物，根据氧化还原反应的规律可知，Na2S2O3的还原性强于KI的还原性；b.根据信息i和信息iii可以推测S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) 与S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 能发生氧化还原反应：S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) ＋2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ，实验2－2中，起始n(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )＝4×10－4 ml，起始n(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＝8×10－6 ml，二者反应后n(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )＝3.96×10－4 ml，仍高于实验2-1中起始n(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )(4×10－5 ml)，溶液应立即变蓝，与实际不符，故猜想1不成立。c.根据已知信息iii可知，加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长的原因可能是(NH4)2S2O8先与KI反应，生成的I2与Na2S2O3迅速反应，待Na2S2O3消耗完，继续生成I2时，淀粉才变蓝。③(NH4)2S2O8 先与KI反应生成I2，然后I2与Na2S2O3迅速反应，由离子方程式S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) ＋2I－===2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋I2和2S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋I2===S4O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ＋2I－可知，n[(NH4)2S2O8]＝ eq \f(1,2) n(Na2S2O3)＝ eq \f(0.8×10－3×0.01,2) ml，溶液总体积V＝(2＋0.8＋0.2＋2)×10－3 L＝5×10－3 L，故v(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )＝ eq \f(0.8×10－3×0.01,2×30×5×10－3) ml·L－1·s－1。
答案：(1)做对照，排除O2氧化I－的干扰
(2)S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) ＋2I－===2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋I2
(3)①无Na2S2O3时，生成少量I2后淀粉立即变蓝，无法确定S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) 与I－反应的浓度变化
②a.强于 b．实验2-2中，Na2S2O8与Na2S2O3完全反应后的溶液中，n(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )仍高于实验2-1中起始n(S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) )(4×10－5 ml)，溶液应立即变蓝 c．生成的I2与Na2S2O3迅速反应，待Na2S2O3消耗完，继续生成I2时，淀粉才变蓝
③ eq \f(0.8×10－3×0.01,2×30×5×10－3) 选项
实验事实
结论
A
在Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应中，其他条件相同时，Na2S2O3溶液浓度越大，析出S沉淀所需时间越短
当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率增大
B
在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)＋I2(g) ⇌2HI(g)，把容器容积缩小一半
正反应速率增大，逆反应速率不变
编号
1-1
1-2
实验
操作
现象
无明显现象
溶液立即变蓝
编号
0.2 ml·L－1
KI溶液/mL
0.01 ml·L－1
Na2S2O3
溶液/mL
蒸馏水
/mL
0.4%
的淀粉
溶液/滴
0.2 ml·L－1
(NH4)2S2O8
溶液/mL
变色
时间
/s
2-1
2
0
2.8
2
0.2
立即
2-2
2
0.8
0.2
2
2
30