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

这是一份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，共21页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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春·山东聊城·高三校联考阶段练习）科学家探测了催化和制备双氧水和水的过程，如图所示。

下列叙述错误的是
A．催化剂能提高氧气中活化分子百分率
B．制备等物质的量的和时转移电子数之比为1：1
C．沸点：
D．上述合成过程中存在非极性键的断裂和极性键、非极性键的形成
2．（2023春·湖北宜昌·高三统考期中）根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，可制得产物。反应由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行：
Ⅰ.        
Ⅱ.    
投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：
温度/℃
1050
1100
1150
(%)
3.6
5.5
8.5
(%)
0.1
0.4
1.8
已知：升高相同温度时，活化能越大的化学反应，其反应速率提高的倍数越大。故由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图为
A． B．
C． D．
3．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）有文献报道异辛醇一定条件下选择性合成异辛酸可能的反应机理如下图所示，下列说法错误的是

A．反应过程中A做催化剂
B．反应过程中钨(W)的成键数目发生了改变
C．反应生成了中间产物
D．总反应方程式为
4．（2023秋·辽宁朝阳·高三校联考期末）已知：钼元素位于周期表中的第5周期ⅥB族，在钼基催化剂作用下，1，2-丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法错误的是
  
A．步聚①中非极性共价键末发生断裂
B．基态Mo原子的价层电子排布式为
C．该反应中涉及的有机物均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．该过程的总反应为
5．（2022·江苏南京·高三南京师范大学附属扬子中学校考学业考试）犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”。甲醇与水蒸气制取氢气的反应为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是

A．如图表示正反应过程的能量变化
B．使用合适的催化剂能加快反应速率
C．减小CH3OH的浓度能加快反应速率
D．达到化学平衡时，CH3OH能完全转化为生成物
6．（2023春·山东青岛·高三青岛二中校考期中）向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的选项为

①，ab段的消耗量小于bc段的消耗量
②浓度：a点小于c点
③该反应为吸热反应
④体系压强不再变化，说明反应达到平衡
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥反应在c点到达平衡
⑦逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
A．①③⑤ B．①④⑤ C．②⑤⑦ D．③④⑤
7．（2023春·陕西·高三校联考期中）某同学设计了如下一系列实验用于探究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学将表中所给的混合物分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，记录获得(已换算成标准状况)气体所需时间。忽略溶液体积和温度变化，下列说法错误的是
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
混合物
溶液/mL
50
50
50
50
50
50
固体/g
0
0.5
2.5
5
10
20
时间/min
30
25
23
22
23
35

A．第②组实验从反应开始至收集到气体，反应的平均速率
B．加入适量的硫酸铜，反应生成的铜与锌形成了原电池，从而加快了锌与稀硫酸的反应速率
C．加入硫酸铜较多，生成的铜覆盖在锌表面，有可能会减缓锌与稀硫酸的反应速率
D．实验中将硫酸铜固体改为硫酸钠固体，浓度增大，也能达到加快反应速率的效果
8．（2023春·安徽阜阳·高三统考期中）70℃时，200mL过氧化氢溶液在pH=13时分解，甲、乙两组实验中分别只改变一个反应条件，过氧化氢的物质的量随时间的变化图像如图(假设反应前后溶液体积不变)。下列有关说法错误的是

A．实验甲说明过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快
B．实验乙b条件下，0～40min内过氧化氢的分解速率为0.0015mol•L-1•min-1
C．实验乙说明催化剂的浓度越大，对过氧化氢分解速率的影响越大
D．实验甲a条件下，0～20min内过氧化氢分解速率大于0～40min内的分解速率
9．（2023春·江西宜春·高三江西省清江中学校考期中）硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如图。下列说法中错误的是
  
A．过程①、②均需要吸收能量
B．总反应方程式可以表示为
C．过程④中，只形成了键
D．反应前后催化剂的质量和化学性质没有改变
10．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考期中）萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物，反应进程中能量变化如图所示。其中在相同投料、经历相同时间、不同反应温度时产物的比例不同，在40℃和160℃时，得到-取代产物与-取代产物的比例分别为96∶4和15∶85，下列说法正确的是

A．-取代产物比-取代产物更稳定
B．与40℃相比，160℃时萘的平衡转化率更大
C．不改变投料和反应时间，改进催化剂可提高40℃时-取代产物比例
D．萘的二磺化取代产物种类为14种
11．（2023春·辽宁沈阳·高三沈阳铁路实验中学校考阶段练习）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图：

下列说法正确的是
A．在该过程中，断键形成C和O
B．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示与的反应过程
C．和O生成是吸热反应
D．和O生成了具有极性共价键的化合物
12．（2023春·贵州遵义·高三仁怀市第一中学校联考期中）某学习小组为了探究影响高锰酸钾酸性溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素，该小组设计如表实验方案。
实验
V(NaHSO3)/mL
c=0.1 mol/L
V(KMnO4)/mL
c=0.6 mol/L
V(H2SO4)/mL
c=0.1 mol/L
V(MnSO4)/mL
0.1 mol/L
V(H2O)/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
4.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法正确的是
A．该反应的离子方程式为：5+2+6H+=2Mn2++5+3H2O
B．a=1.0，b=0.5
C．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v()=0.025 mol/(L∙min)
D．实验证明可能是该反应的催化剂
13．（2023春·江苏无锡·高三江苏省梅村高级中学校考期中）在2L恒温密闭容器中通入气体X并发生反应：(正反应放热)，X的物质的量随时间t变化的曲线如图所示(图中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形)，下列叙述不正确的是

A．反应进行到a点时放出的热量多于反应进行到b点时放出的热量
B．虚线表示使用催化剂的情形
C．反应从开始到a点的平均反应速率可表示为
D．b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度
14．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）CO与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步基元反应为①(慢)    ，②(快)    。下列说法正确的是

A．总反应速率主要取决于反应②的快慢
B．升高温度，平衡常数、均增大
C．与均为直线形分子
D．降低了CO与反应的△H

二、非选择题
15．（2023春·陕西榆林·高三校考阶段练习）一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

(1)反应的化学方程式为___________。
(2)反应达到平衡状态的时间是_______min，该时间内的平均反应速率v(N)=_______。
(3)判断该反应达到平衡状态的依据是___________(填序号)。
A．该条件下，正、逆反应速率都为零
B．该条件下，混合气体的密度不再发生变化
C．该条件下，混合气体的压强不再发生变化
D．条件下，单位时间内消耗2molN的同时，生成1molM
(4)能加快反应速率的措施是___________(填序号)。
A．升高温度
B．容器容积不变，充入惰性气体Ar
C．容器压强不变，充入惰性气体He
D．使用催化剂
16．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）氮氧化物是主要的大气污染物之一，可用一氧化碳或活性炭还原氮氧化物，减少大气污染。回答下列问题：
(1)一定条件下，用CO与NO反应生成和，反应的化学方程式：。
①为提高该反应的速率，下列措施可行的是_______(填标号)。
A．压缩容器体积    B．降低温度    C．使用合适催化剂    D．恒温恒容充入稀有气体
②该反应的能量变化关系如图所示：

判断其属于_______(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)两个10L的密闭容器中分别都加入活性炭(足量)和1.0molNO，发生反应：。实验测得，两容器中在不同温度下NO和的物质的量变化见下表：
物质的量/mol
容器1
容器2
0
5min
9min
10min
12min
0
5min
9min
10min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
1.0
0.50
0.34
0.34

0
0.21
0.29
0.30
0.30
0
0.25
0.33
0.33
①时，0~5min内，反应速率_______；
②时，按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是_______min~10min，此时，容器中的物质的量浓度是_______mo/L；
③两容器中温度关系为_______(填“>”“<”或“=”)。
17．（2023春·浙江宁波·高三余姚中学校考阶段练习）工业上通常用黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，先将黄铁矿粉碎，然后按照以下流程制备硫酸：

(1)将黄铁矿石粉碎的目的是_______
(2)请写出反应②的化学方程式_______
(3)一定温度下，在2L容积不变的密闭容器中发生反应②。反应过程中部分数据如下：
n/mol
t/min



0
0.2
0.2
0
5


0.18
10
0.02


①0～5min内，用表示的平均反应速率为_______
②说明反应已达到平衡状态的是_______
A．容器内气体压强保持不变
B．
C．容器内气体的浓度
D．容器内气体密度保持不变
18．（2023春·江苏南京·高三南京市第二十九中学校考阶段练习）乙醇用途广泛且需求量大，寻求制备乙醇的新方法是研究的热点。
(1) 电催化制备乙醇。电解原理示意图如图1所示。

①a电极的电极反应式为_______。
②有效抑制a电极发生析氢反应的措施有_______。
(2) 催化加氢制备乙醇。在催化剂表面加氢制备乙醇的反应为  ，反应机理如图2所示。

①在催化剂表面加氢生成的过程可描述为_______。
②制取的过程中可获得的副产物有_______。
③随着反应进行，的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
④将的混合气体置于密闭容器中，在和不同温度下反应达到平衡时，的转化率和的选择性[的选择性]如图3所示。温度在时，CO2的平衡转化率几乎不变，其原因可能为_______。

                       图3

参考答案：
1．C
【详解】A．催化剂能降低活化能，提高反应物活化分子百分率，A项正确；
B．都是由制备、，制备或都转移2mol电子，B项正确；
C．和都是分子晶体，因为分子间容易形成氢键，故沸点比高，C项错误；
D．、分子中都只存在非极性键，分子中存在极性键和非极性键，D项正确；
故选C。
2．A
【详解】反应Ⅰ、反应Ⅱ均是吸热反应，且反应Ⅰ的更大。在题设温度范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高先升后降。在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗的速率大于反应Ⅰ生成的速率，的体积分数减小。升高相同温度时，活化能越大的化学反应，其反应速率提高的倍数越大。故反应Ⅱ活化能更大。
故选A。
3．B
【详解】A．从反应机理图中可以判断物质A参与了反应，但最后物质A的性质没有改变，A做催化剂，故A正确。
B．反应机理图中钨(W)的成键数目一直是4，未发生改变，故B错误。
C．从反应机理图中可以判断物质C反应生成了中间产物，同时还有水生成，故C正确。
D．从图中可知与是按1∶2的比例发生反应的，故D正确。
答案选B。
4．C
【详解】A．步骤①中有H—O键的断裂和形成，即有极性共价键的断裂和形成，非极性键未发生断裂，A正确；
B．钼元素位于周期表中的第五周期ⅥB族，即钼的原子序数为42，基态Mo原子的价层电子排布式为，B正确；
C．、能使溴水褪色，但不能使溴的四氯化碳溶液褪色，且不与溴反应，C错误；
D．“入环”的物质为反应物，“出环”的物质为生成物，结合图像可知该过程的总反应为，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．根据图中信息可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，选项A错误；
B．催化剂能加快化学反应速度，选项B正确；
C．反应物的浓度减小，反应速率降低，选项C错误；
D．可逆反应无法彻底转化，故CH3OH无法完全转化为生成物，选项D错误；
答案选B。
6．B
【详解】①时，vΔt=Δc，根据图像可知，ab段反应物浓度变化Δc小于bc段，则ab段参加反应的物质的量小于bc段，即ab段的消耗量小于bc段的消耗量，故①正确；
②反应向正反应进行，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，所以NO2浓度a点大于c点，故②错误；
③从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高、对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，故③错误；
④在绝热条件下，温度改变，则该反应压强也发生改变，故体系压强不再变化，能说明反应达到平衡，故④正确；
⑤混合物颜色不再变化，说明二氧化氮浓度不再变化，可以说明反应达到平衡，故⑤正确；
⑥当正反应速率不变时，达到化学平衡状态，由图可知，c点正反应速率开始减小，所以c点不是平衡点，故⑥错误；
⑦该时间段内，在达到平衡之前，生成物浓度一直在变大，逆反应速率应该一直变大，故⑦错误；
故①④⑤正确；
故选B。
7．D
【详解】A．收集到气体，标况下为，消耗的氢离子物质的量为，浓度为,根据速率公式计算：，A正确；
B．加入适量的硫酸铜，发生反应：，反应生成的铜与锌形成了原电池，从而加快了锌与稀硫酸的反应速率，B正确；
C．若加入硫酸铜较多，生成的铜覆盖在锌表面，减少了硫酸和锌的接触面，会减缓锌与稀硫酸的反应速率，C正确；
D．该反应是，与无关，浓度增大，不能改变反应速率，D错误；
故选D。
8．B
【详解】A．实验甲中起始过氧化氢浓度不同，从曲线的斜率可以看出a的反应速率最快，说明浓度越大，反应速率越快，A项正确；
B．实验乙b条件下，0～40min内，过氧化氢变化的物质的量为(0.16-0.10)=0.06mol，则用其表示的反应速率为0.0075mol•L-1•min-1，B项错误；
C．起始时所含过氧化氢都是0.16mol，加入了不同浓度的催化剂，从数据可以看出催化剂的浓度越大，分解速率越快，C项正确；
D．实验甲a条件下，随着反应进行，过氧化氢浓度持续减小，反应速率也就持续减小，0～20min内过氧化氢分解速率大于0～40min内的分解速率，D项正确；
故选B。
9．C
【详解】A．由图可知，过程①、②均为断键过程，需要吸收能量，A项正确；
B．总反应为硫化氢和甲醇生成水和甲硫醇，方程式可以表示为，B项正确；
C．由图可知，过程④中也形成了键，C项错误；
D．催化剂改变反应速率，且反应前后催化剂的质量和化学性质没有改变，D项正确；
故选C。
10．C
【详解】A．从图中可知，-取代产物能量更低，因此-取代产物更稳定，A错误；
B．从图中可知，萘的取代反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，故40℃时，萘的平衡转化率更大，B错误；
C．从图中可知，-取代反应活化能较高，故生成-取代产物需要较高的温度，改进催化剂可降低反应的活化能，可提高40℃时-取代产物比例，C正确；
D．若其中一个磺酸基处于图示位置，则另一个磺酸基有7个位置，若其中一个磺酸基处于图示位置 ，则剩余一个磺酸基有3个位置，如图所示，因此萘的二磺化取代产物种类共有10种，D错误；
故答案选C。
11．D
【详解】A．由图可知不存在CO的断键过程，故A错误；
B．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，而不是与氧气反应，故B错误；
C．由图可知反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，故C错误；
D．CO与O在催化剂表面形成CO2，所以状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成了具有极性共价键的CO2，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】A．是弱酸的酸式酸根离子，不能拆写，该反应的离子方程式为，A错误；
B．据题意可知，4组实验溶液总体积应相同，则，，B正确；
C．由，故反应完全，实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率，C错误；
D．实验4与实验1相比，其它条件相同条件下，实验4加了MnSO4，反应混合溶液褪色时间只有3min，由于溶液中已经加了H2SO4，说明SO不是该反应的催化剂，而可能是该反应的催化剂，D错误；
故选B。
13．A
【详解】A．反应进行到a点时与反应进行到b点时相比，进行到a点消耗的X量要少，则放出的热量少，故A错误；
B．从图中看出，虚线是增大了反应速率，平衡时n(X)没有变化，说明虚线表示使用催化剂的情形，故B正确；
C．反应从开始到a点的平均反应速率可表示为，故C正确；
D．b、c两点时物质的量不变，均达到平衡状态，则b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度，故D正确。
综上所述，答案为A。
14．C
【详解】A．总反应速率由反应慢的①决定，选项A错误；
B．①②均为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，选项B错误；
C．氮气分子中存在氮氮三键，氮气的结构式为：N≡N，二氧化碳为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的结构式为：O=C=O，与均为直线形分子，选项C正确；
D．作为反应的催化剂不能降低反应的△H，选项D错误；
答案选C。
15．(1)
(2) 6
(3)C
(4)AD

【详解】（1）根据图示可知，消耗6molN的同时生成3molM，则反应的化学方程式为。
（2）从图中可知，该反应在6min时M、N物质的量不再发生变化，达到平衡的时间为6min。该时间内v(N)=。
（3）A．化学平衡状态下，正逆反应速率不为零，A错误；
B．该反应在恒容密闭容器中进行，无论是否达到平衡，混合气体密度始终不变，B错误；
C．该反应正反应为气体体积减小的反应，随着反应进行，混合气体压强逐渐减小，混合气体压强不变说明反应达到平衡，C正确；
D．单位时间内消耗2molN的同时生成1molM，均代表正反应速率，不能说明反应达到平衡，D错误；
故答案选C。
（4）A．升高温度能加快反应速率，A正确；
B．容器体积不变，充入惰性气体Ar，反应物和产物的浓度不变，反应速率不变，B错误；
C．容器压强不变，充入惰性气体He，容器体积增大，反应物和产物的浓度减小，反应速率减小，C错误；
D．使用催化剂可加快反应速率，D正确；
故答案选AD。
16．(1) AC 放热反应
(2) 0.0042 9 0.033 ＜

【详解】（1）①A．该反应有气体参与反应，增大压强，化学反应速率增大，A符合题意；
B．降低温度，化学反应速率减小，B不符合题意；
C．使用合适催化剂，化学反应速率增大，C符合题意；
D．恒温恒容冲稀有气体，反应速率不改变，D不符合题意；
答案选AC；
②如图所示，反应物CO、NO的总能量高于生成物N2、CO2的总能量，该反应属于放热反应；
（2）①T1时，0~5min内，Δn(N2)=0.21mol，v(N2)===0.0042mol·L-1·min-1，v(CO2)=v(N2)= 0.0042mol·L-1·min-1；
②T2时，9min之后，NO和N2的物质的量不再变化，说明此时反应达到了化学平衡状态；此时，Δn(N2)=0.33mol，则n(CO2)=Δn(CO2)=Δn(N2)=0.33mol，c(CO2)===0.033mol/L；
③0~5min内，T1时，N2的物质的量的变化量Δn(N2)=0.21mol，T2时，N2的物质的量的变化量Δn(N2)=0.25mol，0.21mol＜0.25mol，说明T1时的反应速率小于T2时的反应速率，则T1＜T2。
17．(1)增大与氧气的接触面积
(2)
(3) 0.018 mol∙L−1∙min−1 AB

【分析】黄铁矿粉碎，在高温下与氧气反应生成二氧化硫和氧化铁，二氧化硫和氧气在催化剂作用下反应生成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成发烟硫酸，发烟硫酸稀释呈98%的浓硫酸。
【详解】（1）将黄铁矿石粉碎的目的是增大与氧气的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；故答案为：增大与氧气的接触面积。
（2）反应②是二氧化硫和氧气在催化剂加热条件下反应生成三氧化硫，其反应的化学方程式；故答案为：。
（3）①0～5min内，三氧化硫物质的量为0.18mol，说明二氧化硫消耗0.18mol，则表示的平均反应速率为；故答案为：0.018 mol∙L−1∙min−1。
②A．该反应是体积减小的反应，压强在不断减小，当容器内气体压强保持不变，则达到平衡，故A符合题意；B．，一个正反应，一个逆反应，速率之比等于计量系数之比，则达到平衡，故B符合题意；C．容器内气体的浓度与是否平衡无关，只能说各物质的浓度不再改变就达到平衡，故C不符合题意；D．混合气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当容器内气体密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故D不符合题意；综上所述，答案为：AB。
18．(1) 2CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12OH- 选择高选择性和高活性的电化学催化剂
(2) 在催化剂表面加氢生成的过程是分子中一个碳碳双键被打开，被催化剂吸附，其中的碳原子与氢气分子中断开的氢原子结合形成CH3*，CO*与CH3*在H*作用下生成 CH4、CH3OH 不变 H2与CO2反应的副反应是CH3OH，副反应为吸热反应，主反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，主反应平衡往逆向移动，使CO2的平衡转化率下降，副反应平衡往正向移动，使CO2的平衡转化率上升，当下降和上升的程度相当时，即温度在，CO2的平衡转化率几乎不变。

【详解】（1）二氧化碳催化加氢制备乙醇，则a电极为电解池的阴极，二氧化碳碱性条件下在阴极得到电子生成乙醇，电极反应式为2CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12OH-；选择高选择性和高活性的电化学催化剂可以有效抑制a电极发生析氢反应；
（2）①根据图示，在催化剂表面加氢生成的过程是分子中一个碳碳双键被打开，被催化剂吸附，其中的碳原子与氢气分子中断开的氢原子结合形成CH3*，CO*与CH3*在H*作用下生成；
②根据图示，CH3*与H*会结合生成CH4，CO*与H*会结合生成CH3OH，所以副产物是CH4、CH3OH；
③当反应达到平衡时，Co0失电子生成Co2+的速率与Co2+得电子生成Co0的速率相等， 即比值不变；
④根据②的分析，H2与CO2反应的副反应是CH3OH，副反应为吸热反应，而主反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，主反应平衡往逆向移动，使CO2的平衡转化率下降，副反应平衡往正向移动，使CO2的平衡转化率上升，当下降和上升的程度相当时，即温度在，CO2的平衡转化率几乎不变。