2025年高考化学第一轮总复习：31化学反应速率及影响因素

/2025年高考化学第一轮总复习：31化学反应速率及影响因素1．(2025·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十分重要的意义。在下列事实中，减慢化学反应速率的是()①古代冶铁使用鼓风机②用冰箱冷藏食物③SO2转化为SO3使用钒触媒④食品包装袋中放小袋铁粉A．①② B．③④C．①③ D．②④[答案]D[解析]①增大O2浓度，加快燃烧速率；②降低温度，减慢食物变质的速率；③使用催化剂，加快反应速率；④降低O2的浓度，减慢食品被氧化的速率。综上所述，D项符合题意。2．(2025·陕西汉中检测)在容积为1L的恒容容器内进行反应4A(g)＋3B(s)⇌2C(g)＋D(g)，经2min后，A的浓度减少了0.8mol·L－1。下列表述正确的是()A．2min内，用单位时间内B的物质的量变化表示的平均反应速率是0.3mol·min－1B．2min末的反应速率用A表示为0.4mol·L－1·min－1C．2min内，用B表示的平均反应速率是0.3mol·L－1·min－1D．2min内，用A表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大[答案]A[解析]经2min后，A的浓度减少了0.8mol·L－1，则2min内B减少了0.6mol，则B的物质的量变化表示的平均反应速率是0.3mol·min－1，A正确；2min末时的反应速率为瞬时速率，2min内的平均速率用A表示为0.4mol·L－1·min－1，B错误；B物质是固体，浓度不变，不能用B的浓度变化来表示反应速率，C错误；用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，由于反应物的浓度逐渐降低，用A表示的反应速率是逐渐减小的，用C表示的反应速率也是逐渐减小的，D错误。3．(2025·广东佛山模拟)对于反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最慢的是()A．v(A)＝0.2mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.45mol·L－1·min－1C．v(C)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(D)＝0.35mol·L－1·min－1[答案]B[解析]根据反应速率之比等于其化学计量数之比，在单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其化学计量数的比值越大，其反应速率越快，则：A.eq\f(vA,1)＝0.2mol·L－1·min－1；B.eq\f(vB,3)＝eq\f(0.45,3)mol·L－1·min－1＝0.15mol·L－1·min－1；C.eq\f(vC,2)＝eq\f(0.4,2)mol·L－1·min－1＝0.2mol·L－1·min－1；D.eq\f(vD,2)＝eq\f(0.35,2)mol·L－1·min－1＝0.175mol·L－1·min－1，故反应速率快慢顺序：A＝C>D>B，答案为B。4．常压下羰基化法精炼镍Ni(s)＋4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)在不同条件下的化学反应速率如下，下列化学反应速率由大到小的排序正确的是()①v[Ni(CO)4]＝0.2mol·L－1·s－1②v(CO)＝6.0mol·L－1·min－1③v[Ni(CO)4]＝1.2mol·L－1·min－1④v(CO)＝0.5mol·L－1·s－1A．②>①>③>④ B．①>③>④>②C．①>④>②>③ D．③>①>④>②[答案]C[解析]比较不同条件下速率大小时需要统一单位和物质，则将题干四种速率均转化为CO的速率，①v(CO)＝4v[Ni(CO)4]＝0.8mol·L－1·s－1＝48mol·L－1·min－1，②v(CO)＝6.0mol·L－1·min－1，③v(CO)＝4v[Ni(CO)4]＝4.8mol·L－1·min－1，④v(CO)＝0.5mol·L－1·s－1＝30mol·L－1·min－1，则速率①>④>②>③，故选C。5．(2025·山东滨州检测)T℃时，在容积为0.5L的密闭容器中，气体X与气体Y反应生成气体Z，反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图所示。下列结论正确的是()A．10s内用Y表示的反应速率为0.01mol·L－1·s－1B．该反应进行到10s时，消耗了0.15molXC．该反应的化学方程式为3X＋Y⇌2ZD．10s时反应生成了0.2molZ[答案]D[解析]10s内用Y表示的反应速率为eq\f(0.7mol·L－1－0.1mol·L－1,10s)＝0.06mol·L－1·s－1，A项错误；消耗X的物质的量为(0.5mol·L－1－0.3mol·L－1)×0.5L＝0.1mol，B项错误；X、Y的浓度随时间推移逐渐减小，X、Y为反应物，Z的浓度随时间推移逐渐增大，Z为生成物，0～10s内，|Δc(X)|∶|Δc(Y)|∶|Δc(Z)|＝0.2mol·L－1∶0.6mol·L－1∶0.4mol·L－1＝1∶3∶2,10s时各物质浓度不变，同时存在，故反应的化学方程式为X＋3Y⇌2Z，C项错误；10s时反应生成气体Z的物质的量为0.4mol·L－1×0.5L＝0.2mol，D项正确。6．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(s)＋2B(g)⇌3C(g)＋nD(g)，开始时A的物质的量为4mol，B的物质的量为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)＝0.1mol/(L·min)。下列说法错误的是()A．前5min内用A表示的化学反应速率v(A)＝0.1mol/(L·min)B．化学方程式中n＝1C．反应达到平衡时3v正(B)＝2v逆(C)D．此反应在两种不同情况下的速率分别为①v(B)＝6mol/(L·min)，②v(D)＝4.5mol/(L·min)，其中反应速率大的是②[答案]A[解析]A为固体，不能用其浓度变化表示化学反应速率，A错误；根据题意列“三段式”：A(s)＋2B(g)⇌3C(g)＋nD(g)起始/mol4600转化/mol1230.1×2×55min末/mol3431Δn(C)∶Δn(D)＝3∶1，则D的化学计量数为1，B正确；平衡时正反应速率等于逆反应速率，不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，即eq\f(v正B,v逆C)＝eq\f(2,3)，C正确；v(D)＝4.5mol/(L·min)，若用B的浓度变化表示应为v(B)＝4.5×2mol/(L·min)＝9mol/(L·min)，故②的反应速率比①的大，D正确。7．(2025·江西景德镇检测)如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5g锌粒，通过分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的稀硫酸，将产生的H2收集在注射器中，10s时恰好收集到标准状况下的H244.8mL。下列说法不正确的是()A．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示10s内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示10s内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1C．用锌粒表示10s内该反应的速率为0.013g·s－1D．用H2表示10s内该反应的速率为0.0002mol·s－1[答案]B[解析]Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑65g2mol1mol22.4L0.13g0.004mol0.002mol0.0448Lv(H＋)＝eq\f(\f(0.004mol,0.04L),10s)＝0.01mol·L－1·s－1，A正确；v(Zn2＋)＝eq\f(1,2)v(H＋)＝0.005mol·L－1·s－1，B错误；用锌粒表示10s内该反应的速率为eq\f(0.13g,10s)＝0.013g·s－1，C正确；用H2表示10s内该反应的速率为eq\f(\f(0.0448L,22.4L·mol－1),10s)＝0.0002mol·s－1，D正确。8．(2025·广东惠州四校联考)下列有关化学反应速率的说法中，正确的是()A．合成氨反应，增大压强，活化分子百分含量增大，反应速率增大B．铁片和硫酸铜溶液反应时，增大硫酸铜浓度，可以增加单位时间内有效碰撞的次数C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小D．100mL2mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成H2的速率不变[答案]B[解析]增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大，A错误；增大硫酸铜浓度，即增大反应物Cu2＋浓度，可以增加单位时间内有效碰撞的次数，B正确；升高温度，正、逆反应速率都增大，C错误；加入适量的NaCl溶液，溶液体积增大，反应物浓度减小，则反应速率减小，D错误。9．(2025·上海徐汇段考)下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是()A．催化剂在化学反应过程中参与了反应，使用催化剂单位体积内活化分子数增大，反应速率增大B．增大浓度，活化分子百分数增大，反应速率增大C．升高温度，反应的活化能降低，反应速率增大D．增大压强，所有反应的有效碰撞概率增大，反应速率增大[答案]A[解析]催化剂降低了反应的活化能，一些普通分子成为了活化分子，单位体积内活化分子数增大，反应速率增大，故A正确；增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，但不会增大活化分子的百分数，故B错误；升高温度并不能降低反应的活化能，而是部分普通分子获得能量转化为活化分子，导致活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，从而使化学反应速率增大，故C错误；压强改变只对有气体参加的反应有影响，若反应中无气体参与，改变压强反应速率不变，故D错误。10．(2025·广东广州天河区二模)臭氧分解2O3⇌3O2的反应历程包括以下反应：反应①：O3→O2＋O·(快)反应②：O3＋O·→2O2(慢)大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基(Cl·)能够催化O3分解，加速臭氧层的破坏。下列说法正确的是()A．活化能：反应①>反应②B．O3分解为O2的速率主要由反应②决定C．Cl·主要参与反应①，改变O3分解的反应历程D．Cl·参与反应提高了O3分解为O2的平衡转化率[答案]B[解析]活化能越大，反应速率越慢，由反应②速率慢，则②活化能大，活化能：反应②>反应①，A错误；化学反应由反应速率慢的一步反应决定，则O3分解为O2的速率主要由反应②决定，B正确；氯自由基(Cl·)能够催化O3分解，加速臭氧层的破坏，催化剂可降低最大的活化能来增大速率，则Cl·主要参与反应②，C错误；Cl·是催化剂，只改变反应历程，不影响平衡，则O3分解为O2的平衡转化率不变，D错误。探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：编号eq\f(温度,℃)eq\f(催化剂,g)酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间/mineq\f(体积,mL)eq\f(浓度,mol·L－1)eq\f(体积,mL)eq\f(浓度,mol·L－1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是()A．a<12.7，b>6.7B．可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率的快慢C．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)约为1.5×10－3mol·L－1·min－1D．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)<v(实验1)[答案]C[解析]实验1和实验2中各反应物的浓度都相同，但实验2的温度比实验1高，所以反应速率快，KMnO4溶液褪色的时间短，a<12.7，实验3与实验4比较，实验4未使用催化剂，KMnO4溶液褪色的时间长，b>6.7，A正确；比较反应速率快慢，既可以利用KMnO4溶液褪色的时间判断，也可以通过比较产生相同体积CO2所消耗的时间来判断，B正确；用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)＝eq\f(\f(0.01mol·L－1×4×10－3L,12×10－3L),6.7min)≈5.0×10－4mol·L－1·min－1，C不正确；通过计算，用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)<v(实验1)，D正确。12．(2025·陕西西安期末)Ⅰ.将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)⇌xC(g)＋2D(g)，经5min后测得D的浓度为0.5mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1mol·L－1·min－1。(1)经5min后A的浓度为______________________________________。(2)反应开始前充入容器中B的物质的量为___________________________。(3)B的平均反应速率为____________________________________________。(4)x的值为________。Ⅱ.对于反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)，下列分别表示不同条件下的反应速率，则反应速率大小关系是________________。①v(A)＝0.01mol·L－1·s－1②v(B)＝1.20mol·L－1·min－1③v(C)＝2.40mol·L－1·min－1④v(D)＝0.02mol·L－1·s－1[答案]Ⅰ.(1)0.75mol·L－1(2)3mol(3)0.05mol·L－1·min－1(4)2Ⅱ.③>①＝④>②[解析]Ⅰ.由方程式可知Δc(A)＝1.5Δc(D)＝1.5×0.5mol·L－1＝0.75mol·L－1，Δc(B)＝0.5Δc(D)＝0.25mol·L－1，A、B起始浓度相等，设为cmol·L－1，则(c－0.75)∶(c－0.25)＝3∶5，解得c＝1.5。开始时容器中A、B的物质的量为n＝1.5mol·L－1×2L＝3mol。(1)由分析可知，开始A的浓度为1.5mol·L－1，Δc(A)＝1.5Δc(D)＝1.5×0.5mol·L－1＝0.75mol·L－1，则5min后A的浓度为0.75mol·L－1。(2)根据分析可知，反应开始前充入容器中的B的物质的量为3mol。(3)浓度变化量之比等于化学计量数之比，则x∶2＝(0.1mol·L－1·min－1×5min)∶0.5mol·L－1，解得x＝2，速率之比等于化学计量数之比，则v(B)＝0.5v(C)＝0.05mol·L－1·min－1。Ⅱ.①v(A)＝0.01mol·L－1·s－1时，v(A)＝v(A)×60＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝1.20mol·L－1·min－1时，v(A)＝eq\f(1,3)v(B)＝0.40mol·L－1·min－1；③v(C)＝2.40mol·L－1·min－1时，v(A)＝eq\f(1,2)v(C)＝1.20mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.02mol·L－1·s－1时，v(A)＝eq\f(1,2)v(D)×60＝0.6mol·L－1·min－1；故速率大小关系为③>①＝④>②。13．分析下列事实中，影响化学反应速率的因素。(1)集气瓶中充满H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：________。(2)块状的CaCO3和粉末状的CaCO3分别与1mol/L盐酸反应，粉末状的反应更快：________________________。(3)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：________。(4)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小形状的铁片和镁片，镁片产生气泡更加剧烈：________________________。(5)将同样大小的石灰石分别加入0.1mol/L的盐酸和1mol/L的盐酸中，反应速率不同：______________。(6)用锌与稀硫酸反应制H2时，含有杂质的锌粒往往比纯锌生成氢气更快：___________________________________________________________________。(7)工业合成氨，在条件允许的情况下，往往采用更大的压强进行生产：________。(8)在做镁条与水反应的实验时，用热水时，实验现象更加明显：________。[答案](1)光(2)反应物接触面积(3)催化剂(4)反应物本身的性质(5)反应物的浓度(6)形成原电池(7)压强(8)温度[解析](1)镁条点燃发出耀眼的白光，氢气和氯气在光照的情况下，会吸收光能产生自由基链式反应，反应速率急剧增大，短时间内释放巨大的能量，产生爆炸。(2)增大反应物接触面积，可以增大化学反应速率，所以块状的CaCO3和粉末状的CaCO3分别与1mol/L盐酸反应，粉末状的反应更快。(3)加入的少量二氧化锰是反应的催化剂，会增大反应速率。(4)根据金属活动性顺序，镁比铁活泼，反应中镁失电子能力强，反应速率更大。(5)反应物浓度不同，反应速率不同，反应物的浓度越大，反应速率越大。(6)锌粒中的杂质与锌、稀硫酸形成很多微小的原电池，增大了反应速率。(7)工业合成氨，反应物与生成物都是气体，增大压强可以增大反应速率。(8)反应温度升高可以增大反应速率。15．某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。[实验原理]2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O[实验内容及记录]实验序号温度/℃试管中所加试剂及其用量/mL溶液紫色褪至无色时所需时间/min0.04mol/LKMnO4溶液0.36mol/L稀硫酸0.2mol/LH2C2O4溶液H2O①201.01.02.02.04.0②201.01.03.0Vx3.6③401.01.02.02.00.92(1)实验①②探究的是________对反应速率的影响，表中Vx＝________。(2)由实验①③可得出的结论是_____________________________________。(3)实验①中，4.0min内，v(MnOeq\o\al(－,4))＝________mol/(L·min)。(4)反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不