第24讲 化学反应速率（练习）（解析版）

第24讲化学反应速率（模拟精练+真题演练）完卷时间：50分钟可能用到的相对原子质量：H1C12O16S32Cl35.5Cu64Ba137一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12×5分）1．（2023春·四川内江·高三四川省资中县第二中学校考开学考试）对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是A． B．C． D．【答案】B【分析】速率比等于化学计量数比，都转化为用A物质表示的反应速率，速率的单位都用mol/(L·min)，然后进行比较。【解析】A．；B．v(A)=v(B)=×1.5mol⋅L−1⋅min−1=1.0mol⋅L−1⋅min−1；C．v(A)=v(D)=0.8mol⋅L−1⋅min−1；D．v(A)=v(C)=×0.1mol⋅L−1⋅min−1=0.05mol⋅L−1⋅min−1；可见反应速率最大的是1mol⋅L−1⋅min−1；故选B。2．（2023春·山东滨州·高三统考开学考试）某反应的速率方程为，其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。在650K时，反应物浓度不同时的反应速率如表所示。0.0250.0500.0250.0400.0400.120下列说法错误的是A．该反应可能为基元反应B．该反应的速率常数C．当，，650K时的反应速率为D．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是1200min【答案】C【解析】A．由表中数据可知、与v均成正比，m=n=1，，反应物之间可直接反应生成产物，反应可能为基元反应，故A正确；B．结合以上分析及表中数据：k×0.025×0.040=，，故B正确；C．由以上分析可知：，当，，650K时的反应速率为，故C错误；D．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A，经历4个半衰期，半衰期为=min=300min，反应掉93.75%的A所需的时间是300min×4=1200min，故D正确；故选：C。3．（2023·广东茂名·茂名市第一中学校考模拟预测）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应：①X(g)Y(g)；②Y(g)Z(g)。已知v=kc(反应物)，k为速率常数，如图表明三种物质浓度随时间的变化以及k受温度的影响。下列说法不正确的是A．反应过程体系的压强始终不变B．c(Y)随时间先增大后减小C．随c(X)的减小，反应①、②的速率均逐渐降低D．温度对反应②的k影响更大【答案】C【分析】由左边图中信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的曲线为X，浓度随时间变化逐渐增大的曲线为Z，浓度随时间变化先增大后减小的曲线为Y。由右边图中信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。【解析】A．因为两反应中，反应物和生成物都只有一种，且化学计量数都为1，所以反应过程中气体的物质的量始终不变，压强始终不变，A正确；B．由分析可知，c(Y)随时间先增大后减小，B正确；C．随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)不断增大，则反应①的速率逐渐降低，但反应②的速率先升高后降低，C不正确；D．由分析可知，随着温度的升高，反应②的速率常数增大的幅度更大，所以温度对反应②的k影响更大，D正确；故选C。4．（2023·湖南·校联考模拟预测）在一定温度下，以为催化剂，氯苯和在溶液中发生反应反应①：(邻二氯苯)反应②：(对二氯苯)反应①和②存在的速率方程：和，、为速率常数，只与温度有关，反应①和②的曲线如图所示。下列说法错误的是A．若对二氯苯比邻二氯苯稳定，则B．保持反应体系温度恒定，体系中两种有机产物的浓度之比保持不变C．通过改变催化剂可以提高产物中对二氯苯的比例D．相同时间内，(对二氯苯)(邻二氯苯)【答案】A【解析】A．反应①和反应②的、，又知对二氯苯比邻二氯苯稳定，则反应②吸收的热量更少，即，A错误；B．反应①和反应②，则，，温度恒定时，、保持不变，则两种有机产物的浓度之比保持不变，B正确；C．改变催化剂可改变选择性，可提高产物中对二氯苯的比例，C正确；D．反应①和反应②中转化为对二氯苯和邻二氯苯均为进行，则(对二氯苯)(邻二氯苯)成立，D正确；故选A。5．（2023·北京西城·统考一模）探究影响H2O2分解速率的影响因素，实验方案如图。下列说法不正确的是A．对比①②，可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响B．对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响C．H2O2是直线形的非极性分子D．H2O2易溶于水，主要是由于H2O2与H2O分子之间能形成氢键【答案】C【解析】A．实验②是在实验①的溶液中加入催化剂FeCl3，与实验①做对比实验，可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响，A正确；B．实验②是参照，③、④相当于在②的基础上升高和降低温度，可探究温度对H2O2分解速率的影响，B正确；C．H2O2的分子结构为，分子结构不对称，为极性分子，C不正确；D．H2O2为极性分子，水也为极性分子，H2O2易溶于水，满足相似相溶原理，更主要是H2O2与H2O分子之间能形成氢键，D正确；故选C。6．（2023·辽宁丹东·统考一模）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。图为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线。下列说法正确的是A．a为随t的变化曲线B．时，Y的消耗速率大于生成速率C．随着的减小，反应①、②速率均降低D．体系中【答案】B【解析】A．反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z，可知c(Y)先增大，后减小，A错误；B．t1时Y的浓度在下降，消耗速率大于生成速率，B正确；C．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，C错误；D．根据体系中发生的反应可知，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，v(X)=v(Y)+v(Z)，但是，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2v(X)+2v(Y)=v(Z)，D错误；故选B。7．（2023·福建莆田·统考模拟预测）工业上在催化作用下生产的反应为，该反应可看作两步：①(快)；②(慢)。下列说法正确的是A．该反应活化能为B．减小的浓度能降低的生成速率C．的存在使有效碰撞次数增加，降低了该反应的焓变D．①的活化能一定大于②的活化能【答案】B【解析】A．=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/mol，所以逆反应的活化能大于198kJ/mol，故A错误；B．慢反应是决速步，是慢反应的反应物，减小的浓度会降低正反应速率，降低的生成速率，故B正确；C．是催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；D．反应①是快反应，反应②是慢反应，活化能越小反应越快，①的活化能小于②的活化能，故D错误；故选B。8．（2023·辽宁丹东·统考二模）反应的速率方程为(k为速率常数，其中，A、R为常数，为活化能，T为开氏温度)，其半衰期(反应物消耗一半所需的时间)为。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0.250.5l0.5l0.050.050.10.10.21.63.23.2A．B．C．在过量的B存在时，A剩余25%所需的时间是D．升温、加入催化剂，缩小容积(加压)，均能使k增大，导致反应的瞬时速率加快【答案】C【分析】由第二组和第四组数据，A浓度相同，B浓度不同，速率相等，可知n=0，再由第一组和第二组数据代入可得，可知m=1；将第一组数据代入，可得k=6.4×10-3，则。【解析】A．根据数据分析，，，，A错误；B．由分析可知，速率常数，B错误；C．存在过量的B时，反应掉75%的A可以看作经历2个半衰期，即，因此所需的时间为，C正确；D．速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，D错误；故选C。9．（2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列说法不正确的是A．100~150min，消耗A的平均速率为B．其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A，反应速率比原420min时大C．推测x为18.1D．升高体系温度，不一定能加快反应速率【答案】B【解析】A．反应，反应前后气体压强变化和生成C的量成正比，同时A的变化为变化量的，用压强代表浓度，则100～150min体系压强变化=13.9kPa-13.3kPa=0.06kPa，消耗A的平均速率==0.006kPa⋅min-1，故A正确；B．其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A，相当于增大压强，反应在固体催化剂表面进行，固体表面积一定，反应速率不变，故B错误；C．0～100min，压强变化为1.2kPa，150min～250min，压强变化1.2kPa，则100kPa～500kPa，体系压强变化1.2×4kPa=4.8kPa，则500min时，体系压强=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa，故C正确；D．反应在催化剂表面反应，升高体系温度，催化剂活性减小时，反应速率减小，不一定能加快反应速率，故D正确；故选：B。10．（2022·广东·统考模拟预测）Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如图所示：

下列有关说法错误的是A．共有3步放热过程B．最大活化能是204.32kJ•mol-1C．Ni(s)+C2H6(l)=NiCH2(s)+CH4(g)△H=6.57kJ•mol-1D．Ni－H键的形成有利于氢原子的迁移【答案】C【解析】A．生成中间体1、2、3的过程都是放热的，A正确；Ｂ．中间体2到过渡态2这一步是最大活化能，最大活化能是49.50kJ•mol-1-(-154.82kJ•mol-1)=204.32kJ•mol-1，B正确；Ｃ．图示中并末标注物质的状态，故无法写出该过程的热化学方程式，C错误；Ｄ．键的形成是中间体2到中间体3的过程，D正确；故选C。11．（2023·河北保定·统考一模）已知的速率方程为。，为探究反应速率与的关系，进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol⋅L溶液、2.0mol⋅L溶液、1.0mol⋅L醋酸和水，充分搅拌，保持体系温度为36℃，用秒表测量收集1.0mL所需要的时间(t)，实验数据如下表。下列说法正确的是实验V/mLt/s溶液溶液醋酸水14.04.08.033226.04.04.06.014834.04.04.083412.04.04.037A．；B．实验3用表示的反应平均速率mol·sC．醋酸不参与反应，其浓度的大小对该反应速率无影响D．速率方程中【答案】D【解析】A．为探究反应速率与的关系，浓度不变，根据数据2可知溶液总体积为20mL，根据变量单一可知为4.0mL，为8.0mL，为0mL，A错误；B．实验3，没有在标准状况下，不能用22.4来计算物质的量，B错误；C．反应前后醋酸不变，所以醋酸是催化剂，醋酸的浓度也会影响反应速率，C错误；D．浓度增大速率加快,根据1和3组数据分析，3的是1的2倍，1和3所用的时间比，根据分析可知速率和浓度的平方成正比,故m=2，D正确；故选D。12．（2023·山东淄博·校联考二模）某温度下，在金表面发生反应：，其速率方程式为(k为速率常数)。反应过程中，与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间，下列叙述错误的是A．，Ⅰ条件下B．其他条件相同，S(催化剂)越大，k越大C．其他条件相同，增大，反应速率不变D．该温度下，当S(催化剂)，时，为【答案】A【解析】A．根据如所示，Ⅰ和Ⅲ条件相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度无关，所以，，A错误；B．对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，Ⅱ中S(催化剂)越大最大，反应速率越大，k越大，Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同，反应速率相同，k相同，所以在其他条件相同，S(催化剂)越大，k越大，B正确；C．由以上分析，与反应速率无关，C正确；D．由图可知，在条件Ⅰ，S(催化剂)，消耗一半即小号所用的时间为，所以半衰期为，D正确；故选A。二、主观题（共3小题，共40分）13．（14分）（2023·新疆乌鲁木齐·乌鲁木齐市高级中学校考一模）实验小组探究溶液与溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。已知：i、具有强氧化性，能完全电离，易被还原为；ii、淀粉检测的灵敏度很高，遇低浓度的即可快速变蓝：iii、可与发生反应：。编号1-11-2实验操作现象无明显现象溶液立即变蓝(1)实验1-1的目的是。(2)与反应的离子方程式为。为了研究与反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。编号溶液溶液蒸馏水的淀粉溶液/滴溶液变色时间/s2-1202.820.2立即2-220.80.22030(3)实验2-1不能用于测定与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有。(4)加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。猜想1：先与反应，使降低；猜想2：先与反应，___________。①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，的还原性(填“强于”或“弱于”)的。②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是。③补全猜想2：。(5)查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算内的平均反应速率(写出计算式)。【答案】(每空2分)(1)做对照，排出氧化的干扰(2)(3)无时，生成少量后淀粉即变蓝，无法确定与反应的浓度变化(4)①强于②实验2-2与完全反应后的溶液中，仍高于2-1中起始，溶液应立即变蓝③生成的与迅速反应，待消耗完，继续生成时，淀粉才变蓝(5)【解析】（1）空气中的氧气也可能将I-氧化为I2，所以实验1-1的目的是做对照，排出氧化的干扰。（2）与反应生成和I2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。（3）无时，生成少量后淀粉即变蓝，无法确定与反应的浓度变化，则实验2-1不能用于测定与KI反应的速率。（4）①已知可与发生反应：，该反应中I2为氧化剂，是还原剂，I-是还原产物，根据氧化还原反应的规律可知，的还原性强于KI；②实验2-2与完全反应后的溶液中，仍高于2-1中起始，溶液应立即变蓝，乙同学根据现有数据证明猜想1不成立；③已知I2可与发生反应：，则加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长的原因可能是：先与反应，生成的与迅速反应，待消耗完，继续生成时，淀粉才变蓝。（5）先与反应，与迅速反应，由方程式和可知n()=n()=，则。14．（12分）（2023·浙江·模拟预测）科学家在实验室研究利用催化技术将飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。(1)若将3molNO和2molCO通入10L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生上述反应，各组分的物质的量浓度随时间的变化情况如图1所示。①图中曲线A表示(填“NO”“CO”“N2”或“CO2”，下同)的浓度变化，曲线C表示的是的浓度变化。②在0～4min内NO的平均反应速率v(NO)=，4min末N2的浓度为。③4min末，采用下列措施一定能加快上述反应速率的是(填标号)。A．升高体系的温度

B．充入一定量的O2C．将容器体积变为5L

D．充入一定量氦气(2)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了验证催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，在温度为T0时，某同学设计了以下三组实验：实验编号T(K)NO的初始浓度(mol•L-1)CO的初始浓度(mol•L-1)催化剂的比表面积(m2•g-1)ⅠT01.20×10-33.80×10-375ⅡT01.20×10-33.80×10-350ⅢT01.20×10-33.80×10-3100在图2中分别画出表中实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO的浓度随时间变化的曲线，并标明各条曲线的实验编号。【答案】（每空2分）(1)①NOCO2②0.025mol•L-1•min-10.05mol•L-1③AC(2)【解析】（1）①将3molNO和2molCO通入10L的恒容密闭容器中，则NO的起始浓度为0.3mol/L，CO的起始浓度为0.2mol/L，因此A表示NO的浓度变化；C和D起始浓度为0，为生成物，平衡之前，相同时间内C的浓度变化量是D的2倍，C表示的应为CO2浓度变化；②在0～4min内NO的平均反应速率v(NO)==0.025mol•L-1•min-1；4min内N2的浓度变化量为×0.1mol/L=0.05mol•L-1，则4min末N2的浓度=0.05mol•L-1-0=0.05mol•L-1；③A．升高体系的温度，活化分子百分数增加，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A符合题意；B．充入一定量的O2，消耗NO，NO浓度减小，反应速率减慢，B不符题意；C．将容器体积由10L变为5L，则相当于压缩体积，增大压强，反应速率加快，C符合题意；D．充入一定量氦气，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，D不符题意；选AC；（2）由题意可知：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率，因此实验Ⅱ到达平衡的时间应比Ⅰ长，实验Ⅲ到达平衡的时间应比Ⅰ短，但催化剂不能使平衡发生移动，即平衡时NO的浓度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均相同，因此如图：。15．（14分）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)600℃时，在一容积为2L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10min和20min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15min内用SO3表示的平均反应速率为________。(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________。(4)根据如图判断，10min时改变的条件可能是________(填字母，下同)；20min时改变的反应条件可能是________。a．加入催化剂b．缩小容器容积c．降低温度d．增加O2的物质的量【答案】（每空2分）(1)减小(2)减小1.33×10－3mol·L－1·min－1(3)15～20min，25～30min(4)abd【解析】(2)前10min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15min内用SO3表示的平均反应速率为eq\f(0.04mol,2L×15min)≈1.33×10－3mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3的物质的量不随时间变化的时间段，即15～20min和25～30min反应处于平衡状态。(4)10～15min三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20min时，曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。1．（2022·浙江·统考高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是A．实验①，，B．实验②，时处于平衡状态，C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大【答案】C【解析】A．实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L，v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min)，A正确；B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，氨气浓度减小，因此实验②60min时处于平衡状态，根据等效平衡可以判断x<0.2，即x≠0.4，B正确；C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D．对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；答案选C。2．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，内，【答案】D【解析】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；D．使用催化剂I时，在0~2min内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y)===2.0，(X)=(Y)=2.0=1.0，故D正确；答案选D。3．（2022·浙江·统考高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示【答案】C【解析】A．图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，选项C不正确；D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确；答案选C。4．（2022·天津·统考高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2mol和1mol，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大【答案】B【解析】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，的平衡浓度增大，A正确；B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误；C．通入一定量，反应物浓度