2024届高考一轮复习化学课时练　第43练　化学反应速率与反应历程（含答案）

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这是一份2024届高考一轮复习化学课时练　第43练　化学反应速率与反应历程（含答案），共10页。

第一步 N2O5NO2＋NO3 快速平衡
第二步 NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2 慢反应
第三步 NO＋NO3―→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列表述正确的是( )
A．v(第一步的逆反应)B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
2．科学家结合实验与计算机模拟结果，研究出了均相催化的思维模型。总反应：A＋B―→AB(K为催化剂)，①A＋K―→AK Ea1，②AK＋B―→AB＋K Ea2。下列说法错误的是( )
A．第①步为决速步骤
B．升高温度，该反应的速率加快
C．该反应的ΔH＝－Ea kJ·ml－1
D．催化剂降低了活化能，加快了反应速率
3．(2022·济南历城第二中学模拟)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的“清洁能源”，科学家研究在酸性条件下，用甲醇可合成二甲醚，反应历程中相对能量变化如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．循环过程中，催化剂参与了中间反应
B．该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为1.31 kJ·ml－1
C．制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为―→CH3OCH3＋H＋
D．总反应方程式为2CH3OHeq \(=====,\s\up7(催化剂))CH3OCH3＋H2O
4．(2023·徐州模拟)选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是( )
a．CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(观察气泡产生的快慢)
b．S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O(观察浑浊产生的快慢)
5.(2022·安徽淮北模拟)ICl与H2能发生的总反应为H2(g)＋2ICl(g)===I2(g)＋2HCl(g) ΔH<0。
已知：①该反应分两步完成，第一步为H2(g)＋ICl(g)===HI(g)＋HCl(g)
②两步反应的活化能分别为Ea1、Ea2，且Ea1>Ea2
下列判断正确的是( )
A．总反应中I2为氧化产物
B．第一步的化学反应速率大于第二步的化学反应速率
C．已知键能：H—H>I—I，可推知键能H—ClD．第二步的化学方程式可能为HI(g)＋ICl(g)===HCl(g)＋I2(g)
6．反应S2Oeq \\al(2－,8)＋3I－===2SOeq \\al(2－,4)＋Ieq \\al(－,3)的反应机理为①S2Oeq \\al(2－,8)＋I－===S2O8I3－，②……，③I2＋I－===Ieq \\al(－,3)(快反应)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：
下列说法正确的是( )
A．该反应的速率方程为v＝k·c(S2Oeq \\al(2－,8))·c3(I－)
B．该反应的速率常数k的值为6.14×10－3
C．第②步的反应方程式为S2O8I3－＋I2===2SOeq \\al(2－,4)＋3I－
D．3步反应中反应③的活化能最大
7．(2022·山东临沂模拟)一种以Pd-Cu为催化剂还原去除水体中NOeq \\al(－,3)的机理如图a所示；其他条件相同，不同pH时，NOeq \\al(－,3)转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图b所示。
已知：溶液pH会影响Pd对NOeq \\al(－,2)的吸附，不影响对H的吸附。
下列说法不正确的是( )
A．pH越小，Pd对NOeq \\al(－,2)的吸附能力越强
B．通过调节溶液的pH，可使NOeq \\al(－,3)更多的转化为N2
C．反应ii中生成NHeq \\al(＋,4)的离子方程式为NOeq \\al(－,2)＋6H＋2H＋===NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
D．pH＝12时，每处理6.2 g NOeq \\al(－,3)，理论上消耗标准状况下H2 5.6 L
8．(2022·辽宁实验中学模拟)均相芬顿反应原理是高级氧化技术的经典工艺之一，如图所示(k1和k2为速率常数)。下列说法错误的是( )
A．相同条件下，基元反应Ⅰ比Ⅱ的活化能低
B．基元反应Ⅰ中氧元素的化合价没有发生变化
C．基元反应Ⅱ的化学方程式为H2O2＋Fe3＋===HO2·＋Fe2＋＋H＋
D．芬顿反应进行的过程中，整个体系的pH会发生变化(忽略体积变化)
9．(2022·武汉质检)实验探究H2O2分解速率影响因素。H2O2浓度在不同条件下随时间变化的曲线如图所示。实验分组及反应条件分别为
下列说法不正确的是( )
A．实验①④说明中性条件下，少量Mn2＋对H2O2分解的影响不大
B．实验②③说明其他条件相同时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越大
C．实验③⑤说明温度升高可以增大H2O2的分解速率
D．实验④反应到40 min时的化学反应速率小于0.022 5 ml·L－1·min－1
10．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(ml·
L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
下列说法不正确的是( )
A．在0～20 min内，Ⅰ中M的平均分解速率为0.015 ml·L－1·min－1
B．其他条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ中的大
D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ中的快
11．某温度下，X2Y在金(Au)表面发生分解反应：2X2Y(g)===2X2(g)＋Y2(g)，该反应的速率方程式为v＝kca(X2Y)(k为速率常数，k只与温度、催化剂、接触面积等有关，与浓度无关，a为反应级数)，实验测得剩余X2Y的物质的量浓度与时间的关系如表所示：
下列说法正确的是( )
A．a＝1
B．反应过程中c(X2Y)与t的关系如图所示
C．速率常数k＝1.0×10－2 ml·L－1·min－1
D．其他条件不变，仅增大c(X2Y)，反应速率增大
12．H2还原NO的化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH<0。
(1)研究表明上述反应历程分两步：
Ⅰ.2NO(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O2(l)(慢反应)
Ⅱ.H2O2(l)＋H2(g)2H2O(g)(快反应)
该总反应的速率由反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定，反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能________(填“高”或“低”)。
(2)该反应常伴有副产物N2O和NH3。以Pt作催化剂，用H2还原某废气中的NO(其他气体不反应)，270 ℃时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图所示。随着H2体积分数的增大，N2的体积分数呈下降趋势，原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在一定温度下，副产物N2O分解反应的化学方程式为2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)，测得在恒容容器中N2O分解的部分实验数据如下表。
0～20 min，反应速率v(N2O)为________ ml·L－1·min－1；若N2O的起始浓度为0.2 ml·L－1，则反应至40 min时N2O的转化率α＝____。
第43练化学反应速率与反应历程
1．C 2.C 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8.B
9．C [实验①④除pH外其他条件均相同，但①几乎不反应，说明中性条件下，少量Mn2＋对H2O2分解的影响不大，A正确；实验②③除pH外其他条件均相同，都不添加催化剂，而③的分解速率大于②，说明溶液碱性越强，H2O2分解速率越大，B正确；由图可知，实验③的H2O2分解速率大于实验⑤，而实验⑤中H2O2的浓度低于实验③，温度高于实验③，则不能说明温度升高可以增大H2O2的分解速率，C错误；实验④反应到40 min时的平均速率为eq \f(1.2 ml·L－1－0.3 ml·L－1,40 min)＝0.022 5 ml·L－1·min－1，由于随着反应进行，反应速率变慢，所以40 min时的瞬时速率应小于0.022 5 ml·L－1·min－1，D正确。]
10．D
11．B [由表中数据可知，在0～20 min、20～40 min、40～60 min，X2Y的浓度均减少了0.02 ml·
L－1，即该反应速率与起始浓度无关，为匀速反应，故a＝0，v＝k，A、D错误，B正确；0～20 min内，v＝k＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(0.100 ml·L－1－0.080 ml·L－1,20 min)＝1.0×10－3 ml·L－1·min－1，C错误。]
12．(1)Ⅰ 高
(2)随着H2体积分数的增加，NO反应完后，在Pt催化下，N2和H2反应生成NH3，所以N2的体积分数呈下降趋势
(3)0.001 20%
解析 (1)化学反应速率取决于反应慢的一步，由题意可知反应Ⅰ为慢反应，则总反应速率取决于反应Ⅰ；反应的活化能越大，反应速率越慢，反应Ⅰ的反应速率比反应Ⅱ的反应速率慢，则反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能高。(2)由图可知，当一氧化氮完全反应后，氮气的体积分数随氢气体积分数的增大而减小，说明在铂催化下，氮气和氢气反应生成氨气，导致氮气的体积分数随氢气体积分数的增大而减小。(3)由题给数据可知，0～20 min，反应速率为v(N2O)＝eq \f(0.10－0.08 ml·L－1,20 min)＝0.001 ml·L－1·min－1。由题给数据可知，反应速率v(N2O)与反应物N2O的浓度无关，反应速率恒定为0.001 ml·L－1·min－1，则反应至40 min时N2O的转化率α＝eq \f(0.001 ml·L－1·min－1×40 min,0.20 ml·L－1)×100%＝20%。
选项
反应
影响因素
所用试剂
A
a
接触面积
块状CaCO3、0.5 ml·L－1 HCl
粉末状CaCO3、0.5 ml·L－1 HCl
B
a
H＋浓度
块状CaCO3、0.5 ml·L－1 HCl
块状CaCO3、3.0 ml·L－1 HCl
C
b
H＋浓度
0.1 ml·L－1 Na2S2O3、稀H2SO4
0.1 ml·L－1 Na2S2O3、浓H2SO4
D
b
温度
0.1 ml·L－1 Na2S2O3、0.1 ml·L－1 H2SO4、冷水
0.1 ml·L－1 Na2S2O3、0.1 ml·L－1 H2SO4、热水
c(S2Oeq \\al(2－,8))/ (ml·L－1)
c(I－)/ (ml·L－1)
v/(ml·L－1·min－1)
0.038
0.060
1.4×10－5
0.076
0.060
2.8×10－5
0.076
0.030
1.4×10－5
分组
温度/℃
pH
c(Mn2＋)/(ml·L－1)
①
60
≈7
0.000 02
②
60
12
0
③
60
13
0
④
60
11
0.000 02
⑤
70
13
0
时间
水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ (pH＝2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH＝4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH＝4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
时间/min
0
20
40
60
80
c(X2Y)/(ml·L－1)
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
反应时间/min
0
20
40
60
80
100
c(N2O)/ (ml·L－1)
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00