2025版高考化学一轮总复习第7章化学反应速率和化学平衡第23讲化学反应速率及影响因素提能训练

第23讲化学反应速率及影响因素一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求。1．(2023·河北衡水高三检测)调控化学反应进行的快慢，对于工业生产和日常生活都有着非常重要的意义。在下列事实中，减慢化学反应速率的是(D)①古代冶铁运用鼓风机②用冰箱冷藏食物③SO2转化为SO3运用钒触媒④食品包装袋中放小袋铁粉A.①② B.③④C.①③ D.②④[解析]①增大氧气的浓度，加快燃烧的速率；②降低温度，减慢食物变质的速率；③运用催化剂，加快反应速率；④降低氧气的浓度，减慢食品被氧化的速率。综上所述，D项符合题意。2．以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法，其中不正确的是(A)A．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率B．化学反应速率理论可以指导怎样在肯定时间内快出产品C．影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外部因素也会对化学反应速率产生影响D．正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益[解析]化学反应速率理论探讨的是化学反应进行的快慢问题，不能指导提高原料的转化率和生成物的产率。3．(2024·山东潍坊期中)为了探讨外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学向4支试管中分别加入3mLH2O2溶液，并测量收集VmL气体时所需的时间，试验记录如下：试验序号H2O2溶液浓度H2O2溶液温度/℃催化剂所用时间①5%202滴1mol/LFeCl3t1②5%402滴1mol/LFeCl3t2③10%202滴1mol/LFeCl3t3④5%20不运用t4下列说法中，不正确的是(B)A．试验①②探讨温度对反应速率的影响B．试验②④探讨催化剂对反应速率的影响C．获得相同体积的O2：t1>t3D．获得相同体积的O2：t3<t4[解析]试验①②中只有温度不同，是探讨温度对反应速率的影响，故A正确；试验②④中反应温度不同，不能探讨催化剂对反应速率的影响，故B错误；试验①和③比较，试验③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，试验①的用时长，故C正确；试验③与④比较，试验③中过氧化氢的浓度大，且运用催化剂，反应速率快，获得相同体积的氧气所需时间短，故D正确。4．(2024·湖北咸宁模拟)肯定温度下，将1molA和2molB放入5L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋2D(g)ΔH<0，经5min后，测得容器内B的浓度削减了0.2mol/L。下列叙述正确的是(B)A．加入少量A，反应速率增大B．5min内用C的浓度变更量表示的反应速率为0.02mol/(L·min)C．保持容器容积不变，向容器中充入肯定量氦气，压强增大，反应速率增大D．上升温度，正反应速率减小，逆反应速率增大[解析]一般固体的浓度视为常数，增加固体的量，反应速率不变，则加入少量固体A，化学反应速率不变，故A错误；由容器内反应物B的浓度削减了0.2mol/L可知，生成物C增加的浓度为0.2mol/L×eq\f(1,2)＝0.1mol/L，则5min内用C的浓度变更量表示的反应速率为eq\f(0.1mol/L,5min)＝0.02mol/(L·min)，故B正确；保持容器容积不变，向容器中充入肯定量氦气，容器的压强增大，但参与反应的气体物质的浓度不变，反应速率不变，故C错误；上升温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，故D错误。5．(2024·河南郑州联考)某探究小组用反应过程中烧杯内物质质量的变更，来探讨影响反应速率的因素，试验设计如下。下列叙述正确的是(A)试验编号T/K大理石规格HNO3溶液浓度/(mol·L－1)①298粗颗粒2.00②298粗颗粒1.00③308粗颗粒2.00④298细颗粒2.00A.试验①和②探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响B．试验②和④探究大理石规格对反应速率的影响C．试验①的反应速率大于试验③的反应速率D．相同时间内试验③生成二氧化碳的量肯定大于试验④生成二氧化碳的量[解析]试验①和②中只有HNO3溶液浓度变更，可探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响，A项正确；试验②和④中存在两个变量，不能探究大理石规格对反应速率的影响，B项错误；试验③中温度高于试验①，则试验①的反应速率小于试验③的反应速率，C项错误；试验③和④中存在两个变量，无法推断相同时间内生成二氧化碳的量的大小，D项错误。6．将1molX和3molY在2L的恒容密闭容器中混合，肯定条件下发生反应X(s)＋3Y(g)2Z(g)，10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是(C)A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)B．第10min时，Z的浓度为0.4mol/LC．10min时，X的转化率为20%D．反应时，向容器中通入He，容器内压强增大，反应速率加快[解析]X是固体，其浓度不变，因此不能用X表示化学反应速率，A项错误；反应起先时n(Y)＝3mol,10min时测得Y的物质的量为2.4mol，则Δn(Y)＝3mol－2.4mol＝0.6mol，Δn(Z)＝0.4mol，第10min时，Z的浓度为0.2mol/L，B项错误；10min内Y变更的物质的量是0.6mol，依据物质反应转化关系可知Δn(X)＝0.2mol，则10min时，X的转化率为eq\f(0.2mol,1mol)×100%＝20%，C项正确；反应时，向容器中通入He，导致容器内气体压强增大，但由于容器的容积不变，则反应物的浓度不变，所以反应速率不变，D项错误。7．(2023·湖南长沙检测)探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反应速率的影响因素，有关试验数据如下表所示：编号温度/℃催化剂/g酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间/min体积/mL浓度/(mol/L)体积/mL浓度/(mol/L)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是(C)A．a<12.7，b>6.7B．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来推断反应速率快慢C．用H2C2O4表示该反应速率，v(试验1)约为0.02mol/(L·min)D．用KMnO4表示该反应速率，v(试验3)<v(试验1)[解析]反应2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O的反应速率随着温度的上升而加快，KMnO4溶液褪色平均时间缩短，所以a<12.7，加入催化剂，化学反应速率加快，KMnO4溶液褪色平均时间缩短，所以b>6.7，故A正确；推断反应速率快慢的方法有比较单位时间内产物的物质的量的变更量的多少、收集相同体积CO2所消耗的时间长短、单位时间内物质浓度的变更量的多少等，故B正确；高锰酸钾和草酸之间反应的量的变更关系是2KMnO4～5H2C2O4，则2KMnO4～5H2C2O4250.004×0.10.001即消耗草酸的物质的量是0.001mol，用草酸表示的反应速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(\f(0.001mol,0.012L),12.7min)≈6.6×10－3mol/(L·min)，故C不正确；在试验1中，v(KMnO4)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.1mol/L×0.004L,0.012L×12.7min)≈0.00262mol/(L·min)，而在试验3中，v(KMnO4)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.01mol/L×0.004L,0.012L×6.7min)≈0.00050mol/(L·min)，故用KMnO4表示该反应速率，v(试验3)<v(试验1)，故D正确。8．从下列试验事实所引出的相应结论正确的是(A)选项试验事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出S沉淀所需时间越短当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快B在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生变更催化剂肯定不参与化学反应C物质的量浓度相同的盐酸和CH3COOH溶液分别与等质量的、形态相同的锌粒反应反应起先时速率相同D在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，把容积缩小为原来的一半正反应速率加快，逆反应速率不变[解析]增大反应物浓度，化学反应速率加快，A项正确；催化剂参与反应，但反应前后催化剂的质量和化学性质不变，B项错误；物质的量浓度相同的盐酸和CH3COOH溶液中起始氢离子浓度不同，因此反应起先时速率不同，C项错误；缩小容器容积，正、逆反应速率同时增大，D项错误。9．(2023·浙江宁波十校联考)为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，某同学设计了如下方案：编号纯锌粉质量0.2mol·L－1稀硫酸体积温度硫酸铜固体质量Ⅰ2.0g10.0mL25℃0Ⅱ2.0g10.0mLT℃0Ⅲ2.0g10.0mL35℃0.2gⅣ2.0g10.0mL35℃4.0g下列推断合理的是(D)A．选择Ⅱ和Ⅲ试验探究硫酸铜对反应速率的影响，必需限制T＝25B．待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所须要的时间，时间越长，反应越快C．依据该方案，还可以探究稀硫酸浓度对反应速率的影响D．依据该试验方案得出反应速率的大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ[解析]选择Ⅱ和Ⅲ试验探究硫酸铜对反应速率的影响，要限制硫酸铜固体质量不同，其余条件都相同，故必需限制T＝35，A错误；待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所须要的时间，时间越长，反应越慢，B错误；该方案中，稀硫酸浓度都相等，不行以探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，C错误；温度越高反应速率越快，形成原电池加快反应速率，Ⅲ、Ⅳ温度相同且都能形成原电池，但Ⅳ硫酸铜量太多与Zn反应会影响生成氢气的速率，则反应速率的大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ，D正确。10．(2024·河北石家庄月考)已知反应2NO(g)＋Br2(g)=2NOBr(g)的速率方程为v＝kc2(NO)·c(Br2)，k为速率常数。该反应的反应机理可分为两步：(1)NO(g)＋Br2(g)=NOBr2(g)快eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Kc＝\f(cNOBr2,cNO·cBr2)))(2)NOBr2(g)＋NO(g)=2NOBr(g)慢[速率方程为v＝k1c(NO)·c(NOBr2)，k1为速率常数，该反应速率近似认为是总反应的速率]将2molNO与1molBr2放入1L容器中混合反应。下列说法错误的是(D)A．k＝k1KcB．反应消耗一半时的反应速率与反应起始速率的比值是1∶8C．10s时反应达平衡，平衡时n(NO)＝n(NOBr)，则0～10s时间内，NO的平均速率为0.1mol·L－1·s－1D．到达平衡后，压强增大，平衡移动的方向与温度上升平衡移动的方向相反，则ΔH>0[解析]依据盖斯定律，反应2NO(g)＋Br2(g)=2NOBr(g)可由反应(1)＋(2)得到，反应速率由反应(2)确定，由Kc＝eq\f(cNOBr2,cNO·cBr2)可得c(NOBr2)＝Kcc(NO)·c(Br2)，将其代入v＝k1c(NO)·c(NOBr2)，得出v＝k1Kcc2(NO)·c(Br2)，即可得出k＝k1Kc，A正确；依据v＝kc2(NO)·c(Br2)，反应消耗一半时物质的浓度均为起始时的一半，v′＝keq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)c起NO))2×eq\f(1,2)c起(Br2)，此时的反应速率与反应起始速率的比值是1∶8，B正确；设10s达平衡时，消耗xmol·L－1Br2，利用“三段式”：2NO(g)＋Br2(g)=2NOBr(g)起始/(mol·L－1)210转化/(mol·L－1)2xx2x平衡/(mol·L－1)2－2x1－x2x据题意，平衡时n(NO)＝n(NOBr)，即(2－2x)mol＝2xmol，x＝0.5，则0～10s时间内，NO的平均反应速率v＝eq\f(2×0.5mol·L－1,10s)＝0.1mol·L－1·s－1，C正确；压强增大，平衡正向移动，上升温度平衡逆向移动，正向反应为放热反应，ΔH<0，D错误。二、非选择题：本题共4小题。11．(2024·东潮州期中)(1)某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变更曲线如图所示。依据图中数据填空：①该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。②反应起先至2min，以气体Z表示的平均反应速率为0.02mol/(L·min)。③2min时，反应达到平衡，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时大(填“大”“小”或“相等”，下同)，混合气体的密度比起始时相等。(2)反应3A(g)＋B(g)2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为①vA＝1mol/(L·min)、②vC＝0.5mol/(L·min)、③vB＝0.5mol/(L·min)，三种状况下该反应速率由大到小的关系是③>①>②(用序号表示)。[解析](1)①由题图可知，2min内Y的物质的量削减了0.1mol，X的物质的量削减了0.3mol，Z的物质的量增加了0.2mol，且2min后各物质的物质的量保持不变，是可逆反应，所以该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)。②反应起先至2min，用气体Z表示的平均反应速率v(Z)＝eq\f(0.2mol,5L×2min)＝0.02mol/(L·min)。③2min时反应达到平衡，容器内混合气体的物质的量减小，而混合气体的质量不变，其平均相对分子质量比起始时大；容器容积不变，混合气体的质量不变，所以混合气体的密度与起始时相等。(2)将题给数据转化为用同种物质表示，则①vA＝1mol/(L·min)，②vA＝0.75mol/(L·min)，③vA＝1.5mol/(L·min)，反应速率：③>①>②。12．某小组探讨影响反应速率的因素。(1)试验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。①设计试验方案如下表，表中c＝1.0。编号酸的种类酸的浓度/(mol/L)酸的体积/mL镁条质量/g1醋酸1.0102.02盐酸c102.0②试验步骤。a．检查装置(图1)的气密性后，添加药品；b．反应起先后，每隔1min记录一次生成H2的体积；c．将所记录的数据转化为曲线图(图2)。③写出0～5min内醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变更规律：醋酸与镁条反应的速率随时间变更不明显；盐酸与镁条反应起先阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小。(2)试验二：探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与稀硫酸反应速率的影响，其设计与测定结果如下：编号反应温度/℃V(Na2S2O3溶液)/mLV(蒸馏水)/mLV(0.10mol/LH2SO4溶液)/mL乙12510.0010.02255.0a10.034510.0010.0①写出上述试验原理的离子方程式：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋H2O＋SO2↑。②上述试验1、3是探究温度对化学反应速率的影响；若上述试验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响，则a的值为5.0；乙是试验须要测量的物理量，则表格中“乙”应填写出现浑浊的时间/min(或s)。[解析](1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必需保持其他影响反应速率的因素一样，醋酸和盐酸的浓度应相同，故c也应为1.0；②据题图可知，要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来计算反应速率，故在反应起先后，应每隔1min记录一次生成H2的体积；③通过题中图像分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变更很小，即醋酸与镁条的反应速率变更不大；而盐酸与镁条的反应一起先很快，一段时间后单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小。(2)①Na2S2O3溶液与稀硫酸反应生成二氧化硫、硫单质和水，其反应的离子方程式为S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋H2O＋SO2↑；②当探究某一种因素对反应速率的影响时，必需保持其他影响因素一样，通过比较试验1、3的反应条件可知，试验1、3是探究温度对化学反应速率的影响；试验1、2中加入的Na2S2O3溶液的体积不同，故是探究Na2S2O3溶液浓度对化学反应速率的影响，但反应溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，a的值为5.0；要精确描述化学反应速率的快慢，必需精确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙是出现浑浊的时间/min(或s)。13．(2023·山东济南模拟)反应aA＋bBeq\o(,\s\up7(催化剂))cC在体积为2L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的物质的量随时间变更的曲线如图所示：请回答下列问题：(1)反应的化学方程式为A＋3Beq\o(,\s\up7(催化剂))2C。(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列依次为vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)，可能缘由是随着反应的进行，反应物浓度渐渐变小。(3)第Ⅰ阶段C的平均速率v1(C)＝0.05mol·L－1·min－1。(4)第Ⅱ阶段，B的转化率为38%。[解析](1)反应达到平衡时，Δn(A)＝2.0mol－1.0mol＝1.0mol，Δn(B)＝6.0mol－3.0mol＝3.0mol，Δn(C)＝2.0mol－0mol＝2.0mol，则Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝1.0mol∶3.0mol∶2.0mol＝1∶3∶2，即该反应的化学方程式为A＋3Beq\o(,\s\up7(催化剂))2C。(2)vⅠ(A)＝eq\f(1.0mol,2L×20.0min)＝0.025mol·L－1·min－1，vⅡ(A)＝eq\f(1.0mol－0.62mol,2L×15min)＝0.0127mol·L－1·min－1，vⅢ(A)＝eq\f(0.62mol－0.50mol,2L×10min)＝0.006mol·L－1·min－1，故vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)。(3)v1(C)＝eq\f(2.00mol,2L×20.0min)＝0.05mol·L－1