2022高考化学一轮复习专练35化学反应速率及影响因素含解析

专练35　化学反应速率及影响因素

一、单项选择题

1．过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下：

下列有关说法正确的是(　　)

A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞

B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快

C．第一步反应需要吸收能量

D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应

2．[2021·浙江1月]取50mL过氧化氢水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：

下列说法不正确的是    (　　)

A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)

B．20～40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L－1·min－1

C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率

D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解

3．1,3­丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1,3­丁二烯生成碳正离子()；第二步Br－进攻碳正离子完成1,2­加成或1,4­加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1,2­加成产物与1,4­加成产物的比例分别为70：30和15：85。下列说法正确的是(　　)

A．1,2­加成产物比1,4­加成产物稳定

B．与0℃相比，40℃时l,3­丁二烯的转化率增大

C．从0℃升至40℃，1,2­加成正反应速率增大，1,4­加成正反应速率减小

D．从0℃升至40℃，1,2­加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

4．如图所示为800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是(　　)

A．发生的反应可表示为：2A(g)2B(g)＋C(g)

B．前2minA的分解速率为0.1mol·L－1·min－1

C．开始时，正逆反应同时开始

D．2min时，A、B、C的浓度之比为2：3：1

5．可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的v－t图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v－t图像如图乙所示。①a1＝a2；②a1＜a2；③b1＝b2；④b1＜b2；⑤t1＞t2；⑥t1＝t2；⑦两图中阴影部分面积相等；⑧图乙中阴影部分面积更大。以上所述正确的为(　　)

A．②④⑤⑦B．②④⑤⑧

C．②③⑤⑦D．②③⑥⑧

6．[2021·漳州质检]在C(s)＋CO2(g)2CO(g)反应中，可使反应速率增大的措施是(　　)

①升高温度　②增加碳的量　③恒容通入CO2　④恒压下充入N2　⑤恒容下充入N2　⑥恒容通入CO

A．①③④B．②④⑥

C．①③⑥D．③⑤⑥

7．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。

下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)

A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1

B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1

C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1

D．反应至6min时，H2O2分解了50%

8．其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A＋B===3C＋D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是(　　)

A．pH＝8.8时，升高温度，反应速率不变

B．保持外界条件不变，反应一段时间后，pH越小，D的浓度越大

C．为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应

D．减小外界压强，反应速率一定减小

二、不定项选择题

9．酸性条件下，KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应，用0.1mol·L－1的KMnO4与过量的H2C2O4反应，测得Mn2＋的生成速率v与时间t的趋势如图，下列说法正确的是(　　)

A．该反应中每生成1molCO2转移电子为1mol

B．方程式配平后，H2O的系数为6

C．反应开始很短一段时间内v减小是因为反应物浓度减小，后来突然增大是因为生成的Mn2＋对该反应有催化作用

D．t0时，Mn2＋的浓度最大

10．下列说法正确的是(　　)

A．对于A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)的反应，加入A，反应速率加快

B．2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小

C．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压，充入He不改变化学反应速率

D．100mL2mol·L－1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快

11．CO(g)和H2O(g)以1：2体积比分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：

下列说法不正确的是(　　)

A．从实验数据分析，该反应的正反应是吸热反应

B．实验A中，在0～10min内，以v(H2)表示的反应速率小于0.013mol·(L·min)－1

C．从生产效益分析，C组实验的条件最佳

D．比较实验B、C，说明C实验使用了更高效的催化剂

12．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10s时恰好收集到气体的体积为50mL(若折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(　　)

A．用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.013g/s

B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10s内该反应的速率为0.01mol/(L·s)

C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10s内该反应的速率为0.01mol/(L·s)

D．用H2来表示10s内该反应的速率为0.0002mol/(L·s)

13．实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气，常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，某同学设计了实验方案(见下表)，将表中所给的试剂按一定体积混合后，分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中，收集产生的气体，并记录收集相同体积的气体所需的时间。

下列说法正确的是(　　)

A．t1<t2<t3<t4B．V4＝V5＝10

C．V6＝7.5D．V1<V2<V3<20

三、非选择题

14．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L－1、2.00mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。

(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

(2)实验装置如图1所示，如何检验该装置的气密性__________________。

(3)实验①中CO2质量随时间变化的关系见图2：依据反应方程式CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O，计算实验①在70～90s范围内HNO3的平均反应速率________________。

15．某同学学习了化学反应速率后，联想到曾用H2O2制备氧气，于是设计了下面的实验方案并进行实验探究。

[查阅资料]　过氧化氢(H2O2)，其水溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，性质比较稳定。在加热的条件下，它能分解生成氧气。研究表明，将新制的5%的H2O2溶液加热到65℃时就有氧气放出，加热到80℃时就有较多氧气产生。

(1)上述实验发生反应的化学方程式为__________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)实验甲和实验乙的实验目的是_____________________________________________；

实验丙、实验丁和实验戊的实验目的是_________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)请根据该同学查阅的资料分析H2O2的性质，解释实验甲和实验乙能否达到实验目的？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)实验过程中该同学对实验丙、丁、戊中产生的气体进行收集，并在2分钟内6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据如下表。

①对实验戊，0～20s的反应速率v1＝________mL·s－1，100～120s的反应速率v2＝________mL·s－1。不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是______________________。

②如图是根据实验收集到最大体积的气体时所用时间绘制的图像。曲线c表示的是实验________(填“丙”“丁”或“戊”)。

专练35　化学反应速率及影响因素

1．C　活化配合物取向适当才是有效碰撞，A项错误；活化配合物能量越高，第一步反应速率越慢，B项错误；反应物需要吸收能量形成高能量的活化配合物，C项正确；该反应的反应速率主要取决于慢反应，即取决于第一步反应，D项错误。

2．C　由题给表格数据可知，反应20min时，过氧化氢的物质的量为(0.8－0.4)  mol·L－1×0.05L＝0.02mol，根据反应方程式可得生成氧气的物质的量为0.01mol，即体积为224mL(标准状况)，A说法正确；20～40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40－0.20)mol·L－1＝0.20mol·L－1，则这段时间内的平均速率v＝＝＝0.010mol·L－1·min－1，B说法正确；其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快，随着反应的进行，过氧化氢的浓度逐渐减小，所以第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C说法错误；I－在反应中的作用是做催化剂，分解酶或Fe2O3也可以催化过氧化氢的分解，D说法正确。

3．D　根据题给反应进程中的能量关系，1,3­丁二烯与HBr的加成反应为放热反应，两种温度下，1,4­加成产物比1,2­加成产物的能量低，所以1,4­加成产物更稳定，A项错误；1,3­丁二烯与HBr的加成反应为放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，1,3­丁二烯的转化率降低，且说明正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，B项错误，D项正确；升温时，1,2­加成正反应速率和1,4­加成正反应速率都增大，C项错误。

4．C　根据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，A说法正确。前2min，v(A)＝＝0.1mol·L－1·min－1，B说法正确。开始时加入的物质为A和B，没有C，C说法错误。根据图像，2min时，A、B、C的浓度分别为0.2mol·L－1、0.3mol·L－1、0.1mol·L－1，因此D说法正确。

5．A　加入催化剂的结果：一是正、逆反应速率都增大，二是缩短了达到平衡的时间；由此可得：a1＜a2、b1＜b2、t1＞t2，但不能使平衡发生移动，由此推知，阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等，符合题意的选项有②④⑤⑦；综上所述，本题选A。

6．C　①升高温度反应速率一定加快；②碳是固体，增加碳的量反应速率不变；③恒容通入CO2气体，CO2浓度增大，反应速率加快；④恒压下充入N2容器容积增大，浓度降低，反应速率减小；⑤恒容下充入N2浓度不变，反应速率不变；⑥恒容通入CO增大CO浓度，反应速率加快，答案选C。

7．C　根据题目信息可知，0～6min，生成22.4mLO2(标准状况)，消耗0.002molH2O2，则v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6min时，剩余0.002molH2O2，此时c(H2O2)＝0.20mol·L－1，C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2，转化率为50%，D项正确。

8．C　pH＝8.8时，升高温度，活化分子之间的有效碰撞概率增大，反应速率一定增大，A错误；保持外界条件不变，反应初期，pH＝7.5和pH＝8.2时D的浓度相同，B错误；pH＝8.8时，反应速率接近于0，可认为反应停止，所以调节pH可迅速停止反应，C正确；对于没有气体参加的反应，减小压强，反应速率几乎不变，不知道参与此反应的物质的状态，故该反应速率不一定减小，D错误。

9．AC　高锰酸钾溶液与草酸反应：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由此可知该反应转移10mol电子，则每生成1molCO2转移1mol电子，A项正确；高锰酸钾溶液与草酸反应：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，方程式配平后H2O的系数应该为8，B项错误；反应开始后反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢，但是反应生成的Mn2＋(浓度达到一定大小后)对该反应有催化作用，所以反应速率会突然增大，随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，反应速率也不断减小，C项正确；t0时，生成Mn2＋的速率最大，但t0后反应不断进行，Mn2＋的浓度仍在增大，D项错误。

10．D　对于A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)的反应，A为固体，加入A，A的浓度不变，反应速率不变，故A错误；2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)、v(逆)均增大，故B错误；一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压，充入He，容器的体积增大，浓度减小，化学反应速率减慢，故C错误；100mL2mol·L－1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜发生置换反应析出铜，形成原电池，生成氢气的速率加快，故D正确。

11．AB　根据实验组B和C，升高温度，CO2的物质的量减少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应，A错误；达到平衡时，v(CO2)＝mol·(L·min)－1＝0.013mol·(L·min)－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(H2)＝v(CO2)＝0.013mol·(L·min)－1，随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率降低，0～10min内，v(H2)>0.013mol·(L·min)－1，B错误；根据表格数据，实验C温度低，投入量少，达到平衡时间短，因此从生产效益分析，C组实验的条件最佳，C正确；B的温度高于C的温度，但达到平衡时间相等，说明C使用了比较高效的催化剂，D正确。

12．C　0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL，其物质的量为0.002mol，则根据Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应可知：Zn—H2SO4—ZnSO4—H2，n(Zn)＝n(H2SO4)＝n(ZnSO4)＝n(H2)＝0.002mol；m(Zn)＝0.002mol×65g/mol＝0.13g，v(Zn)＝0.13/10＝0.013g/s，v(H＋)＝0.002×2/(0.04×10)＝0.01mol/s，v(Zn2＋)＝0.002/(0.04×10)＝0.005mol/s，v(H2)＝＝0.0002mol/s。

13．C　因为该实验是来研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，因此要保证锌和硫酸完全一致，即V1、V2、V3均是20ml。要保证实验中硫酸的浓度相等，由实验丁可知所加饱和硫酸铜溶液的体积和水的体积之和一定是10ml，所以V6＝7.5ml，V5＝10ml，V4＝2ml。因为实验甲中不能构成原电池，反应慢，用时多，t1应该最大，所以正确的答案是C。

14．(1)②298　粗颗粒　1.00　③308　粗颗粒　2.00　④298　细颗粒　2.00

(2)关闭分液漏斗活塞，向外拉或向内推注射器的活塞，若一段时间后松开手，活塞又回到原来的位置，则证明装置气密性良好

(3)Δc(HNO3)＝＝1/110＝0.009mol·L－1·s－1

解析：(1)由实验目的可知，探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响，则实验①②的温度、大理石规格相同，只有浓度不同，实验①③中只有温度不同，实验①④中只有大理石规格不同；(2)该装置的气密性的检查方法是：关闭分液漏斗活塞，向外拉或向内推注射器的活塞，若一段时间后松开手，活塞又回到原来的位置，则证明装置气密性良好；(3)70～90s，CO2生成的质量为：m(CO2)＝0.95g－0.85g＝0.1g，

根据方程式CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O，可知消耗HNO3的物质的量为：n(HNO3)＝×2＝mol，

溶液体积为25mL＝0.025L，所以HNO3减少的浓度Δc(HNO3)＝＝mol/L，

反应的时间t＝90s－70s＝20s

所以HNO3在70～90s范围内的平均反应速率为：

v(HNO3)＝Δc(HNO3)/t＝＝mol·L－1·s－1＝0.009mol·L－1·s－1。

15．(1)2H2O22H2O＋O2↑

(2)探究反应物的浓度对反应速率的影响　探究在不同酸碱性条件下，催化剂对反应速率的影响

(3)实验甲和实验乙不能达到实验目的，因为H2O2在常温且无催化剂作用的条件下较稳定

(4)①0.775　0.575　随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小　②丁

解析：(1)双氧水分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。(2)根据表中数据可知，实验甲和实验乙中不同点在于双氧水的浓度，实验目的是探究反应物的不同浓度对反应速率的影响；实验丙、实验丁和实验戊中不同点在于溶液的酸碱性，实验目的是探究在不同酸碱性条件下，催化剂对反应速率的影响。(3)由于H2O2在常温且无催化剂作用的条件下比较稳定，不能分解，因此实验甲和实验乙不能达到实验目的。(4)①根据表中数据可得实验戊0～20s的反应速率v1＝15.5mL÷20s＝0.775mL·s－1，100～120s的反应速率v2＝(83.0－71.5) mL÷20s＝0.575mL·s－1。由于随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小，因此反应速率相差较大；②根据图像可知c曲线的斜率最小，反应速率最慢，根据表中数据可知c曲线对应的是实验丁。