河北省2023年高考化学模拟题汇编-07影响化学反应速率的因素

河北省2023年高考化学模拟题汇编-07影响化学反应速率的因素

一、单选题

1．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测）某科研团队制备高效催化剂Cu@并催化碳酸乙烯酯连续加氢反应的机理，如图所示。(已知：图片中Cu指铜元素，包括、)

下列叙述错误的是

A．图1 CO转化过程中既作氧化剂又作还原剂

B．图1中山梨醇中碳元素转化成C、CO、

C．图2中1mol碳酸乙烯酯和2mol 恰好完全反应生成和

D．图2中Cu@能提高碳酸乙烯酯和反应的活化分子百分率

2．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测）氮的氧化物转化是环境化学热点问题之一、研究发现，还原NO的反应分两步进行：①；②，其能量变化如图所示(Ts代表过渡态)。下列叙述正确的是

A．②是放热反应，①是吸热反应 B．是该反应的催化剂

C．反应①的活化能大于反应② D．加入催化剂的目的是降低Ts2的能量

3．（2023·河北·统考模拟预测）下列装置或操作能达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

4．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考一模）NO与O2混合后可发生反应①2NO(g)+ O2 (g)=2NO2 (g)和②2NO2 (g)N2O4 (g) △H<0，现使一定量的NO与足量O2在恒容密闭容器中充分反应，测得含氮的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。已知t4时刻某一外界条件发生改变。下列说法中错误的是

A．曲线b为c(NO2)随t的变化曲线

B．时间段，反应①用NO表示的化学反应速率为mol·L-l·min-l

C．时刻NO、NO2、N2O4的消耗速率大于生成速率

D．反应②的平衡常数

5．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考一模）一定条件下，丙烯与HCl反应生成和的反应历程如图所示。下列说法正确的是

A．丙烯与HCl的反应是吸热反应

B．合成的反应中，第Ⅱ步为反应的决速步

C．其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中的比例

D．的焓变等于第一步与第二步正反应活化能的差值

6．（2023·河北唐山·统考一模）室温下，气体M、N、P、Q之间存在如下转化关系：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为，(、为速率常数)，在容积为10L的密闭容器中，反应体系中组分M、P的物质的量随时间的变化如下表所示：

下列说法正确的是A．0~3min时间段内，Q的平均反应速率为

B．反应开始后，体系中P和Q的浓度之比保持不变

C．平衡时M生成Q的转化率为36%

D．反应①的活化能比反应②的活化能低

7．（2023·河北·统考一模）反应的能量与反应历程的关系如下图所示。下列说法错误的是

A．第1步决定整个反应的快慢

B．第2步为放热过程

C．该反应的焓变大小取决于第1、2、3步正、逆反应的活化能大小

D．该反应适宜在碱性条件下进行

8．（2023·河北唐山·统考一模）金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示，下列说法正确的是

A．反应过程中钯的化合价没有变化

B．反应过程中断裂和形成最多的键是键

C．整个反应过程的化学方程式为：

D．在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为60

9．（2023·河北石家庄·统考一模）向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生反应：，；其中一个为绝热容器，另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外，任意时刻的正反应速率始终满足，则下列说法错误的是

A．甲为绝热容器

B．的平衡转化率：甲>乙

C．除0时刻外，任意时刻的压强始终满足

D．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

10．（2023·河北衡水·校联考模拟预测）催化剂催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H＜0，过程示意图如图所示，下列说法错误的是

A．过程I、过程II中都有水参与反应

B．该反应反应物总能量高于生成物总能量

C．使用催化剂不能改变水煤气变换反应的△H

D．催化过程中既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成

11．（2023·河北邢台·统考模拟预测）2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和正交化学”做出突出贡献的科学家。叠氮－炔环加成满足点击化学的条件，活性(Ⅰ)催化该反应的机理如图所示，DTF计算表明叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多。下列说法正确的是

A．该反应历程中的配位数发生了改变

B．步骤Ⅲ中伴随着极性键的断裂和形成

C．活性(Ⅰ)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快

D．该反应的总方程式为+ +H+

12．（2023·河北·统考一模）下列根据实验现象得出的结论错误的是

A．A B．B C．C D．D

13．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考一模）下列操作能达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

二、原理综合题

14．（2023·河北石家庄·统考一模）二甲醚是重要的有机合成原料：工业上常用合成气(主要成分为、)制备二甲醚，其主要反应如下：

反应ⅰ：，

反应ⅱ：，

反应ⅲ：，

(1)已知时，由稳定态单质生成化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示，据此计算___________。

(2)已知，随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是___________(填线条字母)。

(3)在催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。

①根据元素电负性的变化规律，图中反应步骤Ⅲ可描述为___________。

②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为___________(填选项字母)。

a．有利于平衡正向移动b．防止催化剂中毒c．提高正反应速率

(4)一定温度下，在体积为的刚性容器中充入和制备二甲醚，时达到平衡，平衡时的转化率为80%，，且。

①内，___________。

②反应ⅲ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。

(5)实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入和，为确保反应的连续性，需向反应釜中以、进气流量持续通入原料，同时控制出气流量。

①需控制出气流量小于进气流量的原因为___________。

②已知出气流量为，单位时间内的转化率为60%，则流出气体中的百分含量为___________。

参考答案：

1．C

【详解】A．由图可知，图1中一氧化碳反应生成二氧化碳和碳单质，碳元素化合价有升高也有降低，故CO转化过程中既作氧化剂又作还原剂，A正确；

B．由图可知，图1中山梨醇中碳元素转化成二氧化碳和一氧化碳，部分一氧化碳又转化为碳和二氧化碳，B正确；

C．图2中1mol碳酸乙烯酯和3mol 恰好完全反应生成和，C错误；

D．图2中Cu@作为催化剂，能降低反应的活化能，提高碳酸乙烯酯和反应的活化分子百分率，加快反应速率，D正确；

故选C。

2．C

【详解】A．Ts1与Ts2最终能量都低于起始能量，故两个过程均为放热反应，A错误；

B．为第①步反应的产物，第②步反应的反应物参与反应，故不是催化剂，B错误；

C．反应①为慢反应步骤，第一步反应需要更大的能量，第一步反应也比第二步反应慢得多，反应①的活化能大于反应②，C正确；

D．加入催化剂的目的是降低Ts1的能量，因为①所需活化能高，整体反应速率由反应①决定，D错误；

故选C。

3．B

【详解】A．电石中含有等杂质，与水反应生成的也能使酸性溶液褪色，不能检验乙炔的还原性；A不符合题意；

B．可在坩埚中进行固体的灼烧，观察现象，B符合题意；

C．配制银氨溶液的方法是：将稀氨水慢慢滴加至硝酸银溶液中，先产生白色沉淀，继续滴加氨水直至沉淀恰好完全溶解，C不符合题意；

D．和反应生成硫酸钠和水，无明显现象，不能判断化学反应速率快慢，D不符合题意；

故选B。

4．C

【分析】反应①迅速反应，反应②为可逆反应，则反应①生成的NO2部分转化为N2O4，所以反应过程中NO逐渐减少，NO2的量先增加后减少，N2O4的量逐渐增加，即图中曲线a、b、c分别代表的物质是NO、NO2、N2O4。

【详解】A．据分析，曲线b为c(NO2)随t的变化曲线， A正确；

B．根据原子守恒知，任何时刻都有c( NO) +c(NO2) +2c(N2O4)=2.0 mol/L，由于t1时c(NO2) =1. 1 mol/L，c(N2O4) =c(NO)=x mol/L，又2NO2 (g)N2O4，则x+2x=2-1.1，故c(N2O4) =c(NO) =0.3 mol/L，所以时间内，反应①用NO表示的化学反应速率为(mol·L-l·min-l)， B正确；

C．由图可知，t2时刻NO完全消耗，不再生成，c( NO2 )仍在减小，其消耗速率大于生成速率，c(N2O4)在增加，其消耗速率小于生成速率， C错误；

D．t4瞬间，c(N2O4)和c(NO2)均不变，然后c(N2O4)增大，c(NO2)减小，可知改变的条件为降温，降低温度，平衡正向移动，所以平衡常数增大，即K(t5) >K(t4)=K(t1)， D正确；

答案选C。

5．C

【详解】A．由图可知，无论是生成氯丙烷还是生成氯丙烷，反应物的总能量总是高于生成物的总能量，则丙烯与HCl的反应是放热反应，A错误；

B．在合成氯丙烷的反应中，第Ⅰ步反应的活化能更大，即第Ⅰ步的反应速率慢，故第Ⅰ步为反应的决速步，B错误；

C．由图可知：，升高温度，平衡正向移动，故其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中的比例，C正确；

D．由图像可知，第一步与第二步正反应活化能的差值不是反应物和生成物的能量差，即该差值不是反应的焓变，D错误；

故选C。

6．B

【详解】A．由表格数据可知，0~3min时，M的物质的量变化量为0.60mol、P的物质的量变化量为0.15mol，则反应生成的Q的物质的量为0.60mol—0.15mol=0.45mol，则Q的平均反应速率为=0.015 mol/(L·min)，故A错误；

B．由化学反应速率定义可知，反应开始后，体系中P和Q的浓度变化量之比△c(P)：△c(Q)=tv1：tv2=k1c(M)：k2c(M)= k1：k2，k1、k2为定值，所以反应开始后，体系中P和Q的浓度之比保持不变，故B正确；

C．由表格数据可知，4min反应达到平衡时，M的物质的量变化量为0.64mol、P的物质的量变化量为0.16mol，则反应生成的Q的物质的量为0.64mol—0.16mol=0.48mol，M生成Q的转化率为×100%=48%，故C错误；

D．由表格数据可知，4min反应达到平衡时，M的物质的量变化量为0.64mol、P的物质的量变化量为0.16mol，则反应生成的Q的物质的量为0.64mol—0.16mol=0.48mol，则反应①的反应速率慢于反应②，反应速率越快，活化能越小，则反应①的活化能比反应②的活化能高，故D错误；

故选B。

7．C

【详解】A．第1步反应的活化能大，反应速率慢，整个反应由第1步决定，故第1步为决速步骤，选项A正确；

B．由图可知，第2步反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热过程，选项B正确；

C．焓变等于生成物总能量与反应物总能量之差，即焓变由反应物和生成物总能量决定，不由活化能决定，选项C错误；

D．强碱性条件下反应正向移动，故该反应适宜在强碱性条件下进行，选项D正确；

答案选C。

8．B

【详解】A．由图可知，催化剂钯参与反应，反应过程中钯的化合价发生变化，故A错误；

B．由图可知，反应过程中存在钯氧键和钯氢键的断裂和形成，断裂和形成最多的键是钯氢键，故B正确；

C．由图可知，整个反应过程发生的反应为钯做催化剂条件下，乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛和水，反应的化学方程式为，故C错误；

D．在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，与羟基相连碳上没有氢，相对分子质量最小的为2—甲基—2—丙醇，相对分子质量为74，故D错误；

故选B。

9．B

【详解】A．该反应为放热反应，若容器为绝热容器，则体系内温度升高，温度越高反应速率越快，任意时刻的正反应速率始终满足，可判断甲中温度高，为绝热体系，故A正确；

B．由以上分析可知甲为绝热容器，甲中温度高于乙，该反应为放热反应，温度升高使平衡逆向移动，会降低NO的转化率，因此乙中NO的平衡转化率高于甲，故B错误；

C．除0时刻外，甲中温度高于乙，且甲正向进行程度小于乙，甲中气体分子数大于乙，则甲中压强始终大于乙，故C正确；

D．该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D正确；

故选：B。

10．D

【详解】A．根据反应过程示意图，过程Ⅰ、过程Ⅱ中都有水分子中键的断裂，故A正确；

B．据题给热化学方程式可知该反应为放热反应，故该反应反应物总能量高于生成物总能量，故B正确；

C．催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的，故C正确；

D．该催化过程中有极性键键的断裂，极性键键、非极性键键的形成，没有非极性键的断裂，故D错误；

故答案选D。

11．C

【详解】A．反应过程中形成化学键的数目未发生改变，配位数不变，A错误；

B．步骤Ⅲ中伴随着非极性键的断裂和极性键的形成，没有极性键的断裂，B错误；

C．根据题给信息，叠氮取代第二个配体形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多，可知活性(Ⅰ)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快，C正确；

D．该反应的总方程式为R-N3++，D错误；

故选C。

12．A

【详解】A．稀硝酸具有很强的氧化性，能将氧化成，若原无色溶液中不含有，而含有，加稀硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，也会产生白色沉淀，A错误；

B．向相同浓度相同体积的溶液中加入相同浓度、体积的和，相同时间内产生气泡多的，则催化效果更好，B正确；

C．用乙酸溶液浸泡水壶中的水垢，水垢溶解并有气泡冒出，则乙酸的酸性比碳酸的强，C正确；

D．将气体通入酸性溶液中，若溶液褪色，则该气体可能为，也可能为、HCl、乙烯、乙炔等气体，D正确；

故选A。

13．C

【详解】A．该实验过程中用到了醇，且醇也可以使被高锰酸钾氧化，使其褪色，A错误；

B．该反应没有现象，无法判断反应的快慢，B错误；

C．当滴定接近终点时，应用锥形瓶内壁将半滴标准液刮落，并用蒸馏水冲洗内壁，减小实验误差，C正确；

D．该方法只能证明盐酸和硫化氢酸性的强弱，但是应该用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来证明非金属性的强弱，D错误；

故选C。

14．(1)

(2)c

(3)     H的电负性大于Zn而小于O，吸附在O2-上的H带正电，与C-O上带负电的O结合，吸附在Zn2+上的H带负电，与C-O上带正电的C结合     ac

(4)     0.4     4.67

(5)     反应釜要求压强恒定，而反应i为气体分子数减小的反应     5%

【详解】（1）由图表数据可知：①

②，由盖斯定律可知，②-①得：；

（2）反应ⅰ为放热的熵减反应，随着温度升高，会增大，故表示反应ⅰ的线条是c；

（3）①电负性：O＞H＞Zn，图中反应步骤Ⅲ可描述为：H的电负性大于Zn而小于O，吸附在O2-上的H带正电，与C-O上带负电的O结合，吸附在Zn2+上的H带负电，与C-O上带正电的C结合，然后生成产物；

②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇，可以使得甲醇浓度减小促使反应正向移动，且甲醇浓度减小，利于从催化剂脱附从而可以空出催化位置提高正反应速率；故答案为：ac；

（4）①时达到平衡，平衡时的转化率为80%，内，；

②平衡时的转化率为80%，则Δc(CO)=1.6mol∙L-1；，且；设反应i中转化的CO的浓度为a mol∙L-1

平衡时，则反应ⅲ中生成氢气为(2a-2.6)

根据化学方程式体现的关系可知，1.6-a=2a-2.6，a=1.4；设反应ii中，CH3OCH3的浓度变化量为b ，则有

平衡时，则a-2b=2b，b=0.35；

则平衡时CO、H2、CO2、H2O浓度分别为0.4、1.4、0.2，0.15，则反应ⅲ的平衡常数；

（5）①反应釜要求压强恒定，而反应i为气体分子数减小的反应，会导致压强减小，故需控制出气流量小于进气流量；

②假设时间为1min，则进气为0.03mol、出气0.02mol；反应ⅰ为气体分子数减少的反应，反应ⅱ、ⅲ为气体分子数不变的反应，则减少0.01mol气体是由反应i引起的，由反应i的方程式可知，参加反应i的CO的物质的量为0.01mol÷2=0.005mol，的转化率为60%，则一共有0.006mol CO参加反应，则反应ⅱi中消耗0.001mol CO、生成0.001mol CO2，故流出气体中的百分含量为。