2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应速率

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应速率
一、单选题
1．（2023·辽宁辽阳·统考一模）某课题组对羧基化研究取得很大的进展，历程如图所示。

已知：为烃基，Me为甲基。下列叙述正确的是
A．能降低总反应的活化能
B．物质1和物质A反应时，只断裂了键
C．物质2中为
D．转化为时，1个分子断裂了2个键
2．（2023·全国·高三假期作业）已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究浓度、温度对该反应速率的影响，进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
编号
0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
0.01mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应结束时间/min
I
2
V1
0
20
2.1
II
2
1
1
20
5.5
III
2
V2
0
50
0.5
下列说法错误的是
A．V1=2，V2=2
B．实验I、III的目的是探究温度对化学反应速率的影响
C．实验Ⅲ中v(KMnO4)=0.01mol·L-1·min-1
D．其他条件不变，若改用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液，也能达到实验目的
3．（2023春·河南·高三专题练习）氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法，备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂，氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如下图。下列说法不正确的是

A．在Pt-HY界面因反应活化能降低使H2迅速参与反应
B．反应过程中有非极性键的断裂和生成
C．Pt原子表面上发生的反应有：、、、
D．若1molNO在催化剂表面参与反应，转移的电子数为2NA
4．（2022春·云南临沧·高三云南省凤庆县第一中学校考期中）2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为“叠氮化物炔烃”反应，其反应原理如图所示(和代表烃基)。下列说法错误的是

A．在[Cu]作用下，C—H键断裂并放出能量
B．反应中[Cu]可降低反应的活化能，提高反应速率
C．若发生析氢反应：，则会影响的生成
D．该反应原理的总反应的原子利用率为100%
5．（2023春·云南昆明·高三安宁中学校考阶段练习）现有下列三组溶液：
①20℃时1mL 0.1mol/L的溶液和1mL 0.1mol/L的溶液；
②10℃时1mL 0.2mol/L的溶液和9mL 0.05mol/L的溶液；
③10℃时1mL 0.1mol/L的溶液和1mL 0.1mol/L的溶液。
若同时将它们混合发生反应：，则出现浑浊的先后顺序是
A．①②③ B．①③② C．③②① D．②①③
6．（2023秋·广东广州·高三统考期末）中国科学院化学研究所报道了化合物1催化氢化机理，其机理化合物l(固态催化剂)→化合物2(固态中间产物)的过程和其相对能量曲线如图所示。

下列说法错误的是
A．化合物1→化合物2过程中有两个过渡态、，说明该过程包含两个基元反应
B．化合物是该过程的中间产物
C．该过程的决速步为过程②
D．过程①的热化学方程为
7．（2023秋·广东广州·高三统考期末）在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示，下列判断错误的是

A．无催化剂时，反应也能进行
B．与催化剂Ⅱ相比，催化剂Ⅰ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，
8．（2023·全国·高三专题练习）如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有锌粒(的相对原子质量为65)，通过分液漏斗加入的稀硫酸，将产生的收集在注射器中，时恰好收集到标准状况下的。下列说法不正确的是

A．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用表示内该反应的速率为
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用表示内该反应的速率为
C．用锌粒表示内该反应的速率为
D．用表示内该反应的速率为
9．（2023·全国·高三专题练习）为证明形成络离子(络合物)可促使铜与酸置换出氢气反应的发生，进行下列实验。已知能与形成络离子，与双硫腙(，二元弱酸)形成络合物，与(用表示，忽略其电离出的)形成络合物。
编号
8溶液
铜粉
加入某种物质
实验现象
I
10
6.4g
无
无现象
II
10
6.4g
0.1固体
有气泡
III
10
6.4g
0.2双硫腙固体
有气泡，比实验II密集
IV
10
6.4g
0.224L(标况下)
___________________
下列有关说法错误的是
A．实验I作对照组
B．实验IV中无气泡产生
C．实验III比实验II气泡密集的原因可能是实验III中的浓度比实验II中的大
D．实验I和实验II、实验I和实验III均能证明形成络合物可促进铜与酸的反应
10．（2022秋·四川广元·高三广元中学校考期中）下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，正确的是
A．增大压强(对于气体反应)，活化分子总数增大，故反应速率增大
B．温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减小，故反应速率增大
C．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大
D．增加浓度，单位体积内活化分子数增加从而反应速率增大，但活化分子数占分子总数百分比不变
11．（2022秋·四川攀枝花·高三攀枝花七中校考阶段练习）已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法错误的是

①
②
A．反应①和反应②相比，反应②更容易发生
B．是该反应的催化剂
C．增大的浓度，能够加快反应速率
D．若不加，正反应的活化能比逆反应的活化能大
12．（2023·全国·高三专题练习）某科学家利用计算机模拟技术，分别研究反应CH3OH+SO3=CH3OSO3H在无水和有水条件下的反应历程，如图所示。下列说法错误的是

A．CH3OH与SO3的总能量高于CH3OSO3H的能量，因此该反应的△H＜0
B．无水条件下逆反应的活化能为34.76eV
C．水改变了该反应的△H
D．反应过程中CH3OH中的C－H键均未发生断裂
13．（2023春·湖南永州·高三永州市第一中学校考阶段练习）恒温条件下，向两个锥形瓶中加入等质量、表面积相同的镁条并塞紧瓶塞，然后用注射器分别注入盐酸、醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图，反应过程中忽略液体体积变化．下列说法不正确的是

A．加入的镁条质量可能为 B．内，两锥形瓶中反应平均速率相等
C．反应结束，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量升高，环境总能量降低 D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，曲线b有可能变化为曲线a
14．（2023秋·广东深圳·高三校考期末）金属钯的一种离子[PdCl4]2-可催化合成H2O2，反应过程如图所示。下列叙述错误的是

A．[PdCl2O2]2-是反应中间体
B．催化合成H2O2总反应为
C．过程中所发生的反应均为氧化还原反应
D．过程中存在反应：Pd+O2+2Cl-＝[PdCl2O2]2-

二、非选择题
15．（2021春·全国·高三专题练习）某化学小组欲测定酸性条件下溶液与溶液反应的化学反应速率，所用的试剂为溶液和溶液，所得随时间变化的曲线如图所示

（1）根据实验数据可知，该反应在内的平均反应速率________。
（2）反应过程中，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小。
ⅰ.探究化学反应速率增大的影响因素：
已知：
方案
假设
具体实验操作
Ⅰ
该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快
向烧杯中依次加入溶液和溶液，________
Ⅱ
反应产物对反应有催化作用
取溶液于烧杯中，先加入________固体（填化学式），再加入溶液
Ⅲ
反应中溶液酸性增强，加快了化学反应速率
分别向2个烧杯中加入溶液，烧杯①中加入水，烧杯②中加入盐酸，再分别向烧杯中加入溶液
问题与思考：
①方案Ⅲ烧杯①中加入水的作用是________。
②在证明方案Ⅰ假设不成立的情况下，从控制变量角度思考，方案Ⅲ实验操作设计不严谨，改进措施为________________________________________________。
③除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，请再提出一个可能使化学反应速率增大的假设：________________________________。
ⅱ.反应后期，化学反应速率降低的主要原因是________________________________________________。
16．（2020秋·四川广安·高三四川省武胜烈面中学校校考开学考试）一定条件下，H2O2在水溶液中发生分解反应：2H2O22H2O＋O2↑，反应过程中，测得不同时间H2O2的物质的量浓度如下表：
t/min
0
20
40
60
80
c(H2O2)/(mol/L)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.05
(1)该反应__(填“是”或者“不是”)氧化还原反应。
(2)该分解反应0～20min的平均反应速率v(H2O2)为__mol/(L·min)。
(3)加入0.1mol的MnO2粉末于50mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1g/mL)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示；反应放出气体所需要的时间为__；A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为__。

17．（2020·高三单元测试）一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：n N(g)m M(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：

(1)此反应的化学方程式中n：m=_________。
(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为________。
(3)在a、b、c点中，表示正反应速率大于逆反应速率的点有：__________。
(4)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______ ( 填选项字母)
A．反应中M与N的物质的量之比为1：1
B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内每消耗n mol N，同时生成m mol M
18．（2019秋·河北保定·高三统考期末）治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ．硫酸厂大量排放含SO2的尾气会对环境造成严重危害。
(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，该反应的离子方程式为______。
Ⅱ．沥青混凝土可作为反应；2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(2)a、b、c、d四点中，达到平衡状态的是______。
(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02mol•L-1，则50℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=______(用含x的代数式表示)。
(4)观察分析图，回答下列问题：

①CO转化反应的平衡常数K(a)______K(c)。
②在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要______(填“大”、“小”)。
③______点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高。

参考答案：
1．C
【详解】A．是制备催化剂的原料，不是催化剂，不能降低反应的活化能，A项错误；
B．物质1和物质A反应时，还断裂了键，B项错误；
C．由D的到E的转化，根据D的结构简式可知E中R应为，E到物质2的过程中R未改变，C项正确；
D．1个分子只断裂了1个键，D项错误；
故选：C。
2．D
【详解】A．探究外界条件对化学反应速率影响需控制唯一变量，三组实验中溶液体积之和不变，所以V1=2，V2=2，A正确；
B．实验Ⅰ、Ⅲ控制唯一变量是温度，实验目的是探究温度对化学反应速率的影响，B正确；
C．实验Ⅲ中用浓度变化表示的反应速率
，C正确；
D．若改用酸性溶液，高锰酸钾溶液过量，无法观察到溶液褪色，将不能达到实验目的，D错误；
故选D。
3．D
【详解】A．Pt-HY是氢气还原NO的催化剂，在Pt-HY界面上，降低了反应的活化能，从而使H2迅速参与反应，A正确；
B．从图中可以看出，反应过程中有O=O键、H-H键等非极性键的断裂，有N≡N键的生成，B正确；
C．从图中可以看出，在左侧的Pt原子表面，发生的反应有：、，在右侧的Pt原子表面，发生的反应有、，C正确；
D．从左侧Pt表面可以看出，发生反应2NO+H2N2O+H2O，反应中转移电子的数目为2e-，则1molNO在催化剂表面参与反应，转移的电子数为NA，D不正确；
故选D。
4．A
【详解】A．化学键断裂需要吸收能量，在［Cu］作用下C—H键断裂并吸收能量，A错误；
B．催化剂能降低反应的活化能，提高反应的速率，B正确；
C．析氢反应()会导致生成过程中不足，从而影响其生成，C正确；
D．据图可知，该流程中初始反应物为和，最终产物为，化学方程式为 反应的原子利用率为100%，D正确；
故选A。
5．B
【详解】①温度为20℃，混合后初始浓度为0.05mol/L，初始浓度为0.05mol/L；
②温度为10℃，混合后初始浓度为0.02mol/L，初始浓度为0.005mol/L；
③温度为10℃，混合后初始浓度为0.05mol/L，初始浓度为0.05mol/L；
温度越高、浓度越大，则反应速率就越快，在实验中就最先出现浑浊，则出现浑浊的先后顺序是①③②；
故选B。
6．D
【详解】A．由相对能量曲线可知，化合物1与二氧化碳反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应，故A正确；
B．由相对能量曲线可知，化合物I1−2是该过程的中间产物，故B正确；
C．由相对能量曲线可知，过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kcal·mol-1，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20 kcal·mol-1，过程①的活化能低于过程②的活化能，活化能越小，反应速率越慢，化学反应取决于慢反应，所以该过程的决速步为过程②该过程的决速步为过程②，故C正确；
D．由相对能量曲线可知，过程①为反应为的总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的热化学方程为，故D错误；
故选D。
7．D
【详解】A．由图可知，无催化剂时，生成物的浓度也在增加，说明反应也在进行，故A正确；
B．由图可知，相同时间内，使用催化剂I时，生成物的反应速率大于催化剂II，说明反应速率快于催化剂II，反应速率越快，反应的活化能越低，则与催化剂Ⅱ相比，催化剂Ⅰ使反应活化能更低，故B正确；
C．由图可知，使用催化剂I时，0~2min内Y的浓度变化量为4.0mol/L，a曲线表示的X的浓度变化量为2.0mol/L，由变化量之比等于化学计量数之比可知， a曲线表示使用催化剂I时X浓度随时间t的变化，故C正确；
D．由图可知，使用催化剂I时，0~2min内X的浓度变化量为2.0mol/L，则X的反应速率为=1.0 mol/(L·min)，故D错误；
故选D。
8．B
【详解】A．
，选项A正确；
B．，选项B不正确；
C．用锌粒表示内该反应的速率为，选项C正确；
D．用表示内该反应的速率为，选项D正确；
答案选B。
9．D
【详解】A．实验I中除8溶液、6.4g铜粉外，不再加入某种物质，故作对照组，A正确；
B．实验Ⅳ中为碱性气体，能与硫酸反应生成而无法与形成络离子，故实验IV中不会有氢气产生，B正确；
C．双硫腙为酸，为盐，双硫腙加入溶液中改变了氢离子的浓度，则除了阴离子外还有的影响，C正确；   
D．本实验中以实验I为对照组，另外一组实验应该满足的条件为铜粉的质量相同、相同、加入的物质能与络合，实验II中能与形成络合物，能达到实验目的，实验III与实验I的不同，不能达到实验目的，D错误；
故选D。
10．D
【详解】A．对于有气体参与的反应，增大压强，体积减小，活化分子总数不变，但活化分子浓度增大，反应速率增大，故A错误；
B．温度升高，更多分子吸收能量成为活化分子，反应速率增大，活化能不变，故B错误；
C．使用催化剂，降低活化能，使更多分子成为活化分子，反应速率增大，故C错误；
D．增大反应物的浓度，可增大单位体积的活化分子数，可以使单位体积内有效碰撞次数增多，但不改变活化分子的百分数，故D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．反应①的活化能比反应②大，反应②更容易发生，故A正确；
B．反应前后Fe3+没有发生改变，Fe3+是该反应的催化剂，故B正确；
C．Fe3+是反应物，增大Fe3+的浓度，加快反应速率，故C正确；
D．总反应放热，加不加Fe3+，都是正反应的活化能比逆反应的活化能小，故D错误；
故选D。
12．C
【分析】是由生成物与反应物的总能量决定的，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应，；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，该反应为吸热反应，。
【详解】A．根据题图可知，与的总能量高于的能量，则该反应为放热反应，，A正确；
B．逆反应的活化能即为产物与中间活化分子的能量差，无水条件下，，B正确；
C．由有水条件下和的反应历程可知，反应前后H2O不变，则水为催化剂，催化剂只加快反应速率，不改变反应的，C错误；
D．根据题图可知，中键断裂而形成了中的键，而键未发生变化，D正确；
故答案为：C。
13．C
【详解】A．两注射器酸的物质的量均为0.002L×2mol/L=0.004mol，全部反应消耗Mg的质量为×24g/mol=0.048g，镁条过量、少量、恰好完全反应都可以，故加入的镁条质量可能为0.050g，故A正确；
B．由图可知，0～300s内，锥形瓶内压强相等，则生成氢气的量相同，则两锥形瓶中反应平均速率相等，故B正确；
C．金属与酸的反应为放热反应，反应体系放出热量，则反应体系（反应物、生成物、锥形瓶）总能量降低，环境总能量升高，故C错误；
D．增大接触面积，有利于加快反应速率，将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，接触面积增大，反应速率加快，曲线b有可能变化为曲线a，故D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．依据过程图可知[PdCl2O2]2-先生成后消耗，是反应中间体，A正确；
B．依据图示可知氢气与氧气在[PdCl4]2-作用下生成过氧化氢，方程式：，B正确；
C．过程中[PdCl2O2]2-＋2HCl＝H2O2＋[PdCl4]2-化合价不变，是非氧化还原反应，C错误；
D．依据图示可知，过程中存在反应Pd+O2+2Cl-＝[PdCl2O2]2-，D正确；
故选C。
15． 插入温度计 （或） 空白实验，消除由于反应物浓度变化给实验带来的影响 将水改为溶液（或溶液） ①②③反应产物对反应有催化作用（或生成了，加快了化学反应速率） 随着反应进行，反应物浓度降低
【分析】（1）根据v＝计算；
（2）利用温度计测量溶液温度的变化；根据方案I、Ⅱ中试剂的变化分析；根据反应后溶液中的离子成分分析解答；根据氯离子可能会影响反应速率分析；根据浓度对反应速率的影响分析。
【详解】（1）根据实验数据可知，该反应在内生成氯离子的浓度是，所以平均反应速率；
（2）ⅰ.方案Ⅰ是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化，则方案Ⅰ中的实验操作为插入温度计；
方案Ⅰ、Ⅱ相比较，探究反应产物对反应是否有催化作用，所以方案Ⅱ中应加入，可加入或固体。①方案Ⅲ烧杯①中加入水的作用是做空白实验，消除由于反应物浓度变化带来的影响；②方案Ⅲ两烧杯中，除酸性不同外，也不同，为防止干扰，故改进措施为将水改为溶液（或溶液）；③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率；
ⅱ.反应后期由于反应物浓度减小，化学反应速率变慢。
16． 是 0.02 2min v(D)＞v(C)＞v(B)＞v(A)
【详解】(1)该反应中氧元素化合价由-1价变为0价和-2价，所以是氧化还原反应；
(2)根据表格数据可知0～20min内Δc(H2O2)=0.80mol/L-0.40mol/L=0.40mol/L，所以v(H2O2)==0.02 mol/(L·min)；
(3)生成的总体积为60mL，反应放出气体体积为气体总体积的时，生成的氧气体积为45mL，据图可知需要的时间为2min；
反应物浓度大小影响反应速率大小，随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小，反应速率也随着减小，所以v(D)＞v(C)＞v(B)＞v(A)。
17． 2：1 mol/(L·min) a、b C
【详解】（1）参加反应的N的物质的量为8mol-2mol=6mol，生成的M的物质的量是5mol-2mol=3mol，所以此反应的化学方程式中n：m=2：1；
（2）由图可知，t1到t2时刻M的物质的量变化为4mol-3mol=1mol，则反应速率v=mol/(L·min)；
（3）由图可知，在a、b、c点中a、b两点没有达到平衡状态，c点达到平衡状态，所以表示正反应速率大于逆反应速率的点有a、b；
（4）A．反应中M与N的物质的量之比为1：1不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，A错误；
B．混合气体的总质量始终不变，混合气体总质量不变不能说明到达平衡，B错误；
C．正反应体积减小，则混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，说明到达平衡，C正确；
D．单位时间内每消耗n mol N，同时生成m mol M均表示正反应速率，不一定处于平衡状态，D错误；
答案选C。
18． CO32-+SO2=SO32-+CO2 bcd ＞ 大 e
【分析】(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，结合原子守恒、电荷守恒书写离子方程式；
(2)图象分析可知b点反应达到平衡状态，升温平衡逆向进行；
(3)一氧化碳降解反应2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)，K=进行计算；
(4)①平衡常数是温度的函数，温度升高向吸热方向进行，即向逆反应方向进行，K=，故K减小；
②相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大；
③温度越高，有效碰撞的几率越大；
【详解】(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，结合原子守恒、电荷守恒书写离子方程式为：CO32-+SO2=SO32-+CO2；
(2)图象分析可知b点反应达到平衡状态，升温平衡逆向进行，a、b、c、d 四点中，达到平衡状态的是bcd；
(3)CO的降解率为x，设起始CO浓度为1mol/L，

平衡常数K===；
(4)①平衡常数是温度的函数，温度升高向吸热方向进行，即向逆反应方向进行，K=，故K减小，即Ka>Kc；
②由图得，相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大；
③温度越高，有效碰撞的几率越大，故e点的有效碰撞的几率是最大的；