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

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·辽宁·统考高考真题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是

A．(Ⅲ)不能氧化

B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小

C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存

D．总反应为：

2．（2023春·辽宁抚顺·高三校联考期中）在工业生产或实验中，下列做法与调控化学反应速率无关的是

A．煅烧矿石时，向炉膛中鼓入空气增强火势

B．将Fe与稀反应中的稀换成稀

C．食品抽真空包装

D．实验室制氢气时，用锌粉代替锌块

3．（2023春·辽宁沈阳·高三沈阳市第八十三中学校联考期中）某化学兴趣小组用铝片与稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是

①用98%的浓硫酸代替稀硫酸  ②加热  ③改用铝粉  ④增大稀硫酸的体积  ⑤加水  ⑥加入少量硫酸铜

A．②③⑥ B．①②③ C．②③④⑥ D．全部

4．（2023春·贵州遵义·高三仁怀市第一中学校联考期中）下列说法正确的是

A．氨氧化法制硝酸使用的铂-钯-铑合金催化剂可提高转化率

B．火力发电是先将化学能转化为热能，热能再转化为电能

C．化石燃料燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO2是大气污染物

D．合成氨常选择400~500℃是为了提高反应速率降低生产成本

5．（2023春·云南玉溪·高三云南省玉溪第一中学校考期中）我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如下图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-，并实现其定向通过)。下列说法正确的是

A．使用MoS2电极能加快合成氨的速率 B．外电路中电子从MoS2电极流向Zn/ZnO电极

C．双极膜左侧为阳离子交换膜 D．当电路中转移0.2 mol电子时负极质量减小6.5 g

6．（2023春·辽宁营口·高三校联考期中）下列实验操作能达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

7．（2023·浙江·校联考模拟预测）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为；。反应的速率，反应的速率，式中、为速率常数。图甲为该体系中、、浓度随时间变化的曲线，图乙为反应和的曲线。下列说法正确的是

A．随的减小，反应的速率不断下降，而反应的速率不断增大

B．由图甲可知，某时间段体系中可能存在如下关系：

C．欲提高的产率，需降低反应温度且控制反应时间

D．温度高于时，总反应速率由反应决定

8．（2022秋·湖南常德·高三常德市一中校考期中）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

A．A B．B C．C D．D

9．（2022秋·湖南常德·高三常德市一中校考期中）1molH2(g)和0.5molO2(g)的混合气体在点燃和催化剂两种条件下生成1molH2O(l)，分别放出和，已知燃烧热也叫摩尔燃烧焓，下列叙述错误的是

A． B．上述条件下的反应历程不同

C．在催化作用下产生的H·含1个 D．氢气的摩尔燃烧焓

10．（2023春·浙江·高三校联考期中）500℃，HCl在催化剂M的作用下被O2氧化依次有如图(I)、(II)、(III)三步反应组成，计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是

A．反应II：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量

B．温度升高，反应速率加快，活化能不变

C．总反应的热化学方程式为

D．比和稳定

11．（2023秋·云南丽江·高三统考期末）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)    ΔH＜0是工业制硫酸的重要反应，下列说法正确的是

A．对于该反应，升高温度，逆反应速率加快，正反应速率减慢

B．密闭容器中2molSO2和1molO2催化反应后生成2molSO3

C．其他条件不变，通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，化学平衡常数增大

D．其他条件不变，增大压强能同时提高反应速率和SO2的平衡转化率

12．（2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系如下表所示。下列说法不正确的是

A．催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ

B．编号2和3实验中，反应至之前，反应物都已经消耗完

C．编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为

D．其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大

13．（2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习）保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如图所示。下列说法错误的是

A．氧气在反应中作催化剂

B．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯

C．臭氧分子最终转变成氧气分子

D．过氧化氯的结构式为C1-O-O-Cl

14．（2023·湖南长沙·湖南师大附中校考二模）某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应，在通风橱中进行如下实验：

已知：能被氧化为黄色的，可聚合为红色的。下列分析错误的是

A．被氧化为的过程中，S的化合价升高

B．分析①②③知，聚合为的速率大于其被硝酸氧化的速率

C．取少量③中的溶液加入溶液，产生白色沉淀，不能证明最终有生成，沉淀可能是碳酸钡

D．①中改用溶有的浓硝酸重复上述实验，溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体，可能是气体对反应的进行起了催化作用

二、非选择题

15．（2023·全国·高三专题练习）CH4–CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：

由上表判断，催化剂X___________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是___________(填标号)。

A．K积、K消均增加        B．v积减小，v消增加

C．K积减小，K消增加    D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大

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·上海·高三期末）化学反应的速率与限度在社会生产、生活和科学研究中具有广泛的应用，对人类文明的进步和现代化建设具有重大的价值，与我们每个人息息相关。恒温条件下，在5L恒容密闭容器内充入1.5molX(g)与2.0molY(g)，反应10min后达到平衡，此时X的物质的量减少1mol，Y的物质的量浓度为，0~10min内，生成Z的平均反应速率为。请回答下列问题：

(1)该反应的化学方程式为__________________。

(2)0~10min内，______

(3)反应达到平衡状态时，X、Y的转化率分别为______(保留三位有效数字)。

(4)若改变下列一个条件，推测该反应的速率变化(填“增大”、“减小”或“不变”)：

①将容器的体积扩大为10L，化学反应速率______。

②充入1mol氦气，化学反应速率______。

(5)下列说法能判断该反应达到平衡状态的是______(填标号)。

A．容器内混合气体的平均相对分子质量不变

B．

C．容器内混合气体的压强不变

D．容器内混合气体的密度不变

18．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）工业废水中的六价铬[Cr(VI)]常采用还原沉淀法和微生物法等方法进行处理。

(1)还原沉淀法：使用Na2SO3将Cr(Ⅵ)还原为Cr3＋，再将Cr3＋转化为沉淀除去。

①酸性条件下Cr(Ⅵ)具有很强的氧化能力，SO将Cr2O还原为Cr3＋的离子方程式为___。

②其他条件相同，用Na2SO3处理不同初始pH的含Cr(Ⅵ)废水相同时间，当pH＜2时，Cr(Ⅵ)的去除率随pH降低而降低的原因是____。

(2)微生物法：

①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水时，Cr(VI)去除率随温度的变化如图所示。55℃时，Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是_________。

②水体中，Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为：Fe失去电子转化为Fe2＋，________________。

参考答案：

1．C

【分析】开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。

【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；

B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；

C．由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；

D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；

答案选C。

2．B

【详解】A．煅烧矿石时，向炉膛中鼓入空气，氧气浓度增大，反应速率加快，火势增强，故不选A；

B．将稀换成稀，铁与稀硝酸不能放出氢气，与反应速率无关，故选B；

C．食品抽真空包装，降低氧气浓度，减慢食物氧化速率，故不选C；

D．实验室制氢气时，用锌粉代替锌块，增大接触面积，反应速率加快，故不选D；

选B。

3．A

【详解】①用98%的浓硫酸代替稀硫酸，铝与浓硫酸发生钝化，故①不符合题意；②加热，温度升高，速率加快，故②符合题意；③改用铝粉，增大接触面积，反应速率加快，故③符合题意；④增大稀硫酸的体积，浓度未变，速率不变，故④不符合题意；⑤加水，溶液稀释，浓度减小，反应速率减慢，故⑤不符合题意；⑥加入少量硫酸铜，铝先和铜离子反应生成铜单质，形成铝−铜−硫酸原电池，加快反应速率，故⑥符合题意；因此②③⑥加快反应速率，故A符合题意。

综上所述，答案为A。

4．D

【详解】A．使用的铂-钯-铑合金催化剂可提高反应速率，不能提高转化率，A错误；

B．火力发电的能量转化过程为：化学能热能机械能电能，是将化学能转化为电能的一种间接方式，B错误；

C．CO2不是大气污染物，C错误；

D．已知合成氨反应是一个放热反应，故低温有利于提高平衡转化率，而工业合成氨选择400~500℃条件,是为了提高反应速率，提高生成效率，D正确；

故选D。

5．A

【分析】由图可知，一氧化氮在电极做催化剂的作用和酸性条件下，在MoS2电极得到电子发生还原反应生成氨气和水，则MoS2​为原电池的正极，电极反应式为NO+5e-+5H+=NH3+H2O，Zn/ZnO电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O​。

【详解】A．MoS2是电极反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，加快合成氨的速率，故A正确；

B．电子流向：负极→负载→正极，Zn/ZnO电极为负极，MoS2电极为正极，外电路中电子从Zn/ZnO电极流向MoS2电极，故B错误；

C．Zn/ZnO电极为负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，OH-移向Zn/ZnO电极，双极膜左侧为阴离子交换膜，故C错误；

D．负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，负极由Zn→ZnO，质量增加为O元素质量，转移0.2mol电子时，负极上增加0.1mol氧原子，负极质量增加量为0.1mol×16g/mol=1.6g，故D错误；

答案选A。

6．D

【详解】A．铵盐与碱反应生成氨气，而氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故向某溶液加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，即该气体为氨气，则该溶液中一定含有，故A错误；

B．炽热的木炭与浓硫酸混合后反应生成的气体中有SO2，SO2也能使澄清石灰水变浑浊，则不能验证碳的氧化产物为，故B错误；

C．将适量气体通入硅酸钠溶液，出现白色胶状沉淀，说明酸性：HCl>H2SiO3，但HCl不是Cl元素的最高价含氧酸，不能比较Cl和Si元素非金属强弱，故C错误；

D．其他条件相同，溶液和溶液反应，测定不同温度下出现乳白色浑浊所需时间，可以探究温度对反应速率的影响，故D正确；

故选D。

7．B

【详解】A．由图甲中信息可知，随的减小，先增大后减小，增大，故反应的速率随的减小而减小，反应的速率先增大后减小，A项错误；

B．由图甲可知，依据反应关系，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故，B项正确；

C．升高温度可以加快反应的速率，但反应的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应的，且反应的速率随Y的浓度增大而增大，因此欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C项错误；

D．由图乙中信息可知，温度低于T1时，，反应为慢反应，总反应速率由反应决定，温度高于T1时，，反应为慢反应，总反应速率由反应决定，D项错误；

故选B。

8．B

【详解】A．将少量醋酸滴入溶液中，反应生成醋酸钠和碳酸氢钠，不能得出酸性：，故A错误；

B．向盛有相同体积、浓度的溶液的两支试管中分别滴加和HI溶液，观察出现棕黄色现象的时间，后者出现棕黄色时间短，说明后者反应速率快，因此得出结论：其他条件不变时，一般浓度越大，该反应化学反应速率越快，故B正确；

C．将装有相同质量和的混合气的两支烧瓶分别置于热水、冰水中，浸泡在热水中的烧瓶红棕色更深，说明升高温度，平衡向生成二氧化氮方向移动，则  ，故C错误；

D．向盛有溶液滴加2滴等浓度溶液，氯离子过量，悬浊液静置，取上层清液，滴入少量稀NaI溶液，得到黄色沉淀，说明，故D错误。

综上所述，答案为。

9．A

【详解】A．催化剂可以加快反应速率但是不改变反应焓变，故，A错误；

B．催化剂改变反应历程，降低反应的活化能，从而改变反应速率，故上述条件下的反应历程不同，B正确；

C．H·为含有单电子的微粒，故在催化作用下产生的H·含1个，C正确；

D．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；放热反应焓变为负值，故氢气的摩尔燃烧焓，D正确；

故选A。

10．B

【详解】A．从图中可以看出，反应II中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，A不正确；

B．催化剂一定时，温度升高，活化分子数目增多，反应速率加快，但活化能是不变的，B正确；

C．图中给出的是单个分子在催化剂表面的反应历程，所以总反应的热化学方程式为，C不正确；

D．从图中可以看出，+=，需要吸收吸量，则比和的能量高，稳定性差，D不正确；

故选B。

11．D

【详解】A．升高温度正逆反应速率均增大，选项A错误；

B．使用催化剂只能提高反应速率不能提高SO2的平衡转化率且反应为可逆反应不可能完全转化，生成的SO3小于2mol，选项B错误；

C．通入过量空气能提高SO2的平衡转化率，温度不变，所以化学平衡常数不变，选项C错误；

D．增大压强能能提高反应速率，该反应为分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，选项D正确；

答案选D。

12．B

【详解】A．由表中数据可知, 50min内反应物浓度变化：催化剂I作用时为0.60mol/L，催化剂I作用时为1.20mol/L，则反应速率：催化剂Ⅱ>催化剂Ⅰ，所以催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂I， A正确；

B．编号2和3实验的反应速率始终不变，分别为=0.024mol/L，，则编号2实验反应物恰好都消耗完所需时间，编号3实验反应物恰好都消耗完所需时间，B错误；

C．编号2的反应速率始终不变，为=0.024mol/L， C正确；

D．分析反应物浓度对反应速率的影响，应该对比编号2实验、3实验或编号l实验、3实验, 根据控制变量法可知，编号2实验和3实验或编号l实验和3实验均有两个变量不同,则不能据此判断反应物浓度与反应速率的关系，D正确；

故选B。

13．A

【分析】由图可知，反应的历程为：，ClO + ClO→ClOOCl，据此分析。

【详解】A．催化剂在反应前后质量和性质都没变，该过程的总反应为2O3→3O2，所以氯原子在反应中作催化剂，A错误；

B．过程②中ClO + ClO→ClOOCl，一氧化氯断键形成过氧化氯，B正确；

C．该过程的总反应为2O3→3O2，则臭氧分子最终转变成氧气分子，C正确；

D．氯原子半径大于氧原子半径，所以图片中原子半径较大的是氯原子，较小的是氧原子，所以，过氧化氯的结构式为：Cl－O－O－Cl，D正确；

故选A。

14．C

【详解】A．在SCN-被氧化为(SCN)2过程中，S元素的化合价由SCN-中的-2价升高为(SCN)2中的-1价，A正确；

B．根据溶液颜色变化及反应时间的长短，可知(SCN)2聚合为(SCN)x的速率大于其被硝酸氧化的速率，B正确；

C．③中的溶液显强酸性，取少量③中的溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，在强酸性溶液中加入BaCl2溶液产生的白色沉淀只能是BaSO4，可证明SCN-最终被氧化有SO生成，C错误；

D．①中改用溶有NO2的浓硝酸重复上述实验，溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体，可能是NO2气体对反应的进行起了催化作用，D正确；

故选C。

15．     劣于     相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大     AD

【详解】积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，温度升高，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大，故选AD。

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)

(2)0.02

(3)66.7%、50.0%

(4)     减小     不变

(5)B

【详解】（1）X的物质的量减少1mol，Y的物质的量浓度为，则此时Y的物质的量为0.2×5=1mol，Y消耗量为2.0-1.0=1.0mol；0~10min内，生成Z的平均反应速率为，则生成Z的物质的量为0.04×10×5=2.0mol，根据各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得：X、Y、Z的系数比为：1：1：2，反应方程式为：，故答案为：；

（2）0~10min内，，故答案为：0.02；

（3）由以上分析可知，反应达到平衡状态时，X的转化率=、Y的转化率=，故答案为：66.7%、50.0%；

（4）①将容器的体积扩大为10L，使各物质浓度减小，化学反应速率减小；

②充入1mol氦气，使各物质浓度不变，化学反应速率不变；

故答案为：减小；不变；

（5）A. 容器内混合气体的总质量不变，反应前后气体分子数不变，则平均相对分子质量始终不变，故不能据此判断平衡；

B. ，可知正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故能据此判断平衡；

C. 反应前后气体分子数不变，容器内混合气体的压强始终不变，故不能据此判断平衡；

D. 容器内混合气体的总质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度始终不变，故不能据此判断平衡；

故答案为：B。

18．(1)     3SO＋Cr2O＋8H＋=2Cr3＋＋3SO＋4H2O     部分SO与H＋结合后转化为SO2逸出，使得与Cr(Ⅵ)反应的SO的物质的量浓度减小，反应速率减慢

(2)     55℃时，硫酸盐还原菌发生变性，几乎失去活性     H2O得到电子转化为H，SO被H还原为S2－，S2－与Fe2＋结合生成FeS

【详解】（1）①根据题意，Cr2O还原为Cr3＋，同时SO被氧化为SO，且溶液为酸性环境，则对应的离子方程式为3SO＋Cr2O＋8H＋=2Cr3＋＋3SO＋4H2O。②其他条件相同，当pH＜2时溶液酸性较强，会导致溶液中部分SO与H＋转化为SO2从溶液中逸出，使SO浓度降低，反应速率降低，相同时间内消耗Cr(Ⅵ)的物质的量减少；酸性增强还会使S O物质的量减少，消耗Cr(Ⅵ)的物质的量减少。

（2）①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水时，因为有细菌存在，因此温度升高，会导致硫酸盐还原菌发生变性，几乎失去活性，使反应速率降低，Cr(Ⅵ)的去除率降低。②根据腐蚀的机理分析，Fe失去电子转化为Fe2＋，H2O得到电子转化为H，SO被H还原为S2－，S2－与Fe2＋结合生成FeS。

【点睛】（1）处理实际转化程度问题时，一方面要考虑反应物的物质的量对反应程度的影响，另一方面还需要考虑反应速率、化学平衡移动等方面因素对于反应程度的影响。

（2）分析反应机理过程问题，需要从最初反应物出发，根据机理逐步反生转化，直至目标生成物出现。