2023届高三化学一轮专题训练— 化学反应速率（含解析）

2023届高三化学一轮专题训练—化学反应速率
一、单选题
1．（2023上·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校联考阶段练习）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．三种中间产物中Z最稳定
B．生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应
C．相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)D．中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为26.31kJ·mol-1
2．（2023上·新疆阿克苏·高三校考阶段练习）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入和HCl的混合溶液中反应回收S，其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是
A．历程①发生反应的离子方程式为：
B．历程②中作氧化剂
C．历程③中
D．该转化历程中可循环的物质有
3．（2023上·广东广州·高三广州市第三中学校联考期中）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是
选项 操作或做法 目的
A 向两只盛有2mL5%双氧水的试管中，分别滴加5滴饱和溶液和5滴饱和溶液，观察实验现象 探究催化剂对反应速率的影响
B 取5mL0.1mol/LKI溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液，观察实验现象 探究KI与反应是可逆反应
C 用玻璃棒蘸取NaClO溶液点到干燥的pH试纸中间 测NaClO溶液的pH值
D 在50mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶 取20.00mL盐酸
A．A B．B C．C D．D
4．（2023上·江苏徐州·高三统考阶段练习）可用作反应的催化剂。关于反应的说法正确的是
A．减小浓度能加快反应速率
B．使用催化剂可加快反应的速率
C．使用催化剂可实现原料的100％转化
D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率为0
5．（2023上·北京房山·高三北京市房山区房山中学校考期中）单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化的历程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．该转化过程中被还原 B．②→③中断裂的与生成的化学键都是非极性共价键
C．生成，需要转移 D．催化剂的使用，不影响反应焓变
6．（2023上·贵州铜仁·高三贵州省松桃民族中学校考阶段练习）在400℃、101kPa时，NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)反应过程的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A．该反应是放热反应
B．该反应的反应热△H=-234kJ/mol
C．加入催化剂，使该反应的活化能降低，反应速率加快，同时使该反应的反应热数值减小
D．由图可推出：NO(g)＋CO2(g)NO2(g)＋CO(g) △H=＋234kJ/mol
7．（2023上·上海浦东新·高三上海南汇中学校考期中）一定条件下，在5 L的密闭容器中充入1 mol SO2和一定量的O2，发生反应，进行到4 min时，测得，若反应进行到前2 min末时，容器中为
A．小于0.6 mol B．等于0.6 mol C．大于0.8 mol D．等于0.8 mol
8．（2023上·江苏苏州·高三吴县中学阶段练习）丙烯()与氯化氢反应生成1-氯丙烷()的能量随反应进程的变化如图所示，下列叙述正确的是
A．第Ⅰ和Ⅱ两步反应均为放热反应
B．1molCH3CH=CH2(g)和1molHCl(g)的总键能大于1molCH3CH2CH2Cl(l)总键能
C．与起始总反应物比，产物CH3CH2CH2Cl(l)更稳定
D．使用适当的催化剂能够改变
9．（2023上·江苏苏州·高三阶段练习）关于反应，下列表示的反应速率最大的是
A． B．
C． D．
10．（2023上·湖南·高三长沙市南雅中学校联考期中）氮氧化物是一类污染物，它本身会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列叙述错误的是
A．总反应为：
B．反应③属于非氧化还原反应
C．该“沸石笼”可以降低反应的
D．反应④涉及极性共价键的断裂和非极性共价键的生成
11．（2023·全国·高三专题练习）碳酸二甲酯DMC()是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．HO·提高了反应的活化能
B．过程CH3OH*+HO·*=CH3O·*+H2O*是该反应的决速步骤
C．过程中既有H－O键的断裂，又有H－O键的形成
D．吸附和脱附过程中共吸收1.126×104 eV的能量
12．（2024上·浙江绍兴·高三阶段练习）甲酸在表面分解为和，经下列历程实现的转化，从而减少污染。下列说法不正确的是
A．具有氧化性和还原性
B．1可完全还原2.5
C．在整个历程中，既是还原产物又是氧化剂
D．反应历程中生成的可调节体系，有增强氧化性的作用
13．（2023·全国·高三专题练习）向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL2mol·L-1盐酸、2mL2mol·L-1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示，下列说法正确的是
A．300s内平均反应速率v(HCl)=v(CH3COOH)
B．醋酸的平均反应速率呈现“慢—快”的趋势
C．反应结束后锥形瓶中c(MgCl2)>c[(CH3COO)2Mg]
D．反应到100s时锥形瓶中c(HCl)=c(CH3COOH)
14．（2023上·宁夏银川·高三六盘山高级中学校考阶段练习）甲烷分子结构具有高对称性且断开键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下，可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．步骤②反应为放热反应
B．使用该催化剂，反应的焓变不变
C．甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
D．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
二、非选择题
15．（2023上·上海闵行·高三闵行中学校考期中）用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体，反应过程如下图示，请据图中信息完成（1）-（3）小题：
(1)实验过程如图所示，分析判断 段化学反应速率最快（用曲线上标注的字母表示）。
(2)将锌粒投入盛有稀盐酸的烧杯中，产生H2的速率逐渐加快，其主要原因是 。
(3)为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质少许，你认为可行的是______（双选）
A．蒸馏水 B．几滴硫酸铜溶液 C．浓盐酸 D．CH3COONa固体
16．（2023·全国·高三专题练习）活化能
理论解释
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
i.活化分子：能够发生 的分子。
ii.活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1-E2.(注：E2为逆反应的活化能)
iii.有效碰撞：活化分子之间能够引发 的碰撞。
iii.用碰撞理论理解化学反应的过程
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
有效碰撞的频率越高，则反应速率 。
(3)正确理解活化能与反应热的关系
①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响 的大小
②在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即：E1=E2＋ΔH
(4)影响化学反应速率的内因——活化能
①相同条件下，不同化学反应的速率不同，主要是内因——活化能大小不同所致，活化能小的化学反应速率 ，活化能大的反应速率
②活化能是指为了能发生化学反应，普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量，即活化分子比普通分子所多出的那部分能量
③化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关，所有能够改变内能、运动速率，以及碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反应的速率，即：活化分子百分数和单位体积活化分子数增大时，化学反应速率也就增大
外界因素 活化能 分子总数 活化分子总数 活化分子百分数 单位体积活化分子数 有效碰撞次数 反应速率
增大反应 物的浓度 不变 增多 增多 不变 增多 增多 加快
增大反应物的压强 不变 不变 不变 不变 增多 增多 加快
升高反应 物的温度 不变 不变 增多 增多 增多 增多 加快
使用催化剂 降低 不变 增多 增多 增多 增多 加快
(5)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释：使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能 →活化分子的百分数 →反应速率 。
17．（2023·全国·高三专题练习）完成下列填空
(1)工业上常以水煤气(CO和H2)为原料合成甲醇。已知： ； ，则C(s)与H2O(g)制备水煤气的热化学方程式为 。
(2)一定条件下，在2L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：xCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①x= ；0~10min内CO2的平均反应速率v(CO2)= mol/(L·min)，平衡时H2的转化率为 。
②下列措施能提高正反应速率的是 (填正确答案的字母)。
A．降低温度 B．增加CO2的量 C． 使用催化剂 D．及时分离出甲醇
18．（2021上·福建宁德·高三福建省宁德第一中学校考阶段练习）回答下列问题：
(1)化学反应速率可通过实验测定。要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，可通过测定收集等体积需要的 来实现。
(2)已知：(该反应速率的快慢可通过出现浑浊所需要的时间来判断)。某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时(注：控制单一变量)，设计了如下系列实验：
实验序号 反应温度 浓度 稀硫酸
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 0.10 10.0 0.50
③ 20 10.0 0.10 4.0 0.50
该实验①、②可探究 对反应速率的影响，因此和分别是 、 。
实验①、③可探究 对反应速率的影响，因此是 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．根据能量越低越稳定，可知中间产物中Z最稳定，故A正确；
B．活化能越大，反应速率越慢，整体反应速率的快慢，取决于最慢的基元反应，所以生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应，故B正确；
C．由图可知，相同条件下中间产物Z转化为产物P1的活化能小于转化为产物P2的活化能，活化能越小，反应速率越快，则中间产物Z转化为产物P1的反应速率快于转化为产物P2的反应速率，故C错误；
D．由图可知中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为14.15 kJ·mol－1-(-12.16 kJ·mol－1)=26.31kJ·mol－1，故D正确；
选C。
2．D
【详解】A．H2S为弱酸，离子方程式中不能拆，则历程①发生反应H2S＋Cu2＋═CuS↓＋2H＋，选项A错误；
B．历程②中CuS转化为S，S元素化合价从 2价升高为0价，则CuS作还原剂，选项B错误；
C．历程③为用氧气将亚铁离子氧化铁离子，1molO2参与反应转移4mol电子，根据得失电子守恒，可知4mol亚铁离子转化为铁离子时失去4mol电子，故n(Fe2＋)∶n(O2)＝4∶1，选项C错误；
D．根据图中转化可知，整个转化过程中既有参与反应又有反应生成，可以循环使用，选项D正确；
答案选D。
3．B
【详解】A．硫酸铜和硫酸铁均是过氧化氢分解的催化剂，现象不明显，A错误；
B．反应中碘离子过量，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液，溶液变红色，说明KI与反应存在一定限度，是可逆反应，B正确；
C．次氯酸钠具有漂白性，能使有色物质褪色，不能使用pH试纸测其pH值，C错误；
D．滴定管底部一部分没有刻度，在50mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶，使得盐酸的体积大于20mL，D错误；
故选B。
4．B
【详解】A．减小浓度，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误；
B．催化剂可加快反应速率，故使用催化剂可加快反应的速率，B正确；
C．可逆反应不能实现原料的完全转化，催化剂可加快反应速率，但是不能提高原料的转化率，实现原料的100%转化，C错误；
D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率相等，但不为0，D错误；
故选B。
5．B
【详解】A． 酸性条件下，CO2催化转化的产物是CO和H2O，C元素化合价降低，CO2被还原，故A正确；
B． 断裂了C-O键生成了H-O键，断裂的与生成的化学键都是极性共价键，故B错误；
C． 生成，碳元素化合价从+4降低为+2，则需要2mol电子，故C正确；
D． 催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的焓变，故D正确；
故选B。
6．C
【详解】A．根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，A正确；
B．该反应的反应热，B正确；
C．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，C错误；
D．由图可推出：NO(g)＋CO2(g)NO2(g)＋CO(g) △H=＋234kJ/mol，D正确；
答案选C。
7．A
【详解】4min时，SO3的物质的量改变量，物质的量改变量之比为系数之比，则SO2的物质的量改变量为0.8mol，则0-4min，SO2的反应速率，若速度不变，前2min浓度改变量为0.08mol/L，物质的量改变量为0.4mol，在实际反应中，随着反应的进行，反应物浓度减小，速率减小，故前2min速率大于后2min速率，则前2min浓度改变量大于0.4mol，前2min末SO2的物质的量小于0.6mol；
故答案为：A。
8．C
【详解】A．第Ⅰ步反应反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，第Ⅱ步反应反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，A错误；
B．由图可知，该反应放热，焓变为负，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则1molCH3CH=CH2(g)和1molHCl(g)的总键能小于1molCH3CH2CH2Cl(l)总键能，B错误；
C．已知物质具有的总能量越低，物质越稳定，由题干反应历程图可知，1molCH3CH=CH2(g)和1molHCl(g)的总能量大于1molCH3CH2CH2Cl(l)，故与起始总反应物比，产物CH3CH2CH2Cl(l)更稳定，C正确；
D．催化剂不改变反应的始终态，则催化剂能够改变反应途径、降低反应的活化能，而反应的焓变不变，D错误；
故答案为：C。
9．D
【分析】根据比值越大，速率越大进行分析。
【详解】A．；
B．；
C．；
D．；
由此可知，反应速率最大的为D；
故选D。
10．C
【详解】A．由图示可知，图中总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O2=4N2 +6H2O，A正确；
B．根据图示，反应③中各元素化合价都没有变化，属于非氧化还原反应，B正确；
C．催化剂不能改变反应的，C错误；
D．反应④中有氮气和水生成、氨气消耗，故涉及极性共价键的断裂和非极性共价键的生成，D正确；
故选C。
11．A
【详解】A．HO·在反应前参与反应，反应后又生成，作催化剂，降低了反应的活化能，提高化学反应速率，故A错误；
B．决速步骤一般伴有的是能量的落差大，活化能大的步骤即决速步骤，由图示可知生成过渡态Ⅰ时的所需的活化能最大，所以CH3OH*+HO·*=CH3O·*+H2O*是该反应的决速步骤，故B正确；
C．过程中甲醇反应时有H-O键的断裂，生成水时有H-O键的形成，故C正确；
D．吸附和脱附过程中共吸收的能量为终态减去始态的能量，始态相对能量为0eV，终态相对能量为112.6×102 eV，则吸附和脱附过程中共吸收的能量为1.126×104 eV，故D正确；
故选A。
12．B
【详解】A．中C元素化合价为+2，所以甲酸具有氧化性和还原性，故A正确；
B．H2把还原为N2，根据得失电子守恒，1可完全还原0.4，故B错误；
C．在整个历程中， 过程中是还原产物，过程中是氧化剂，故C正确；
D．氢离子浓度越大的氧化性越强，反应历程中生成的可调节体系，有增强氧化性的作用，故D正确；
选B。
13．A
【详解】n(Mg)==0.0021mol，n(HCl)=n(CH3COOH)=0.002L2mol·L-1=0.004mol，可以判断盐酸和醋酸最终会反应完，产生的氢气相等；
A．由图像可知，300s产生的H2相等，则消耗的HCl与醋酸相等，所以300s内平均反应速率v(HCl)=v(CH3COOH)，故A正确；
B．由图像可知，醋酸的平均反应速率呈现“慢—快—慢”的趋势，故B错误；
C．由分析可知，盐酸和醋酸最终会反应完，故结束后锥形瓶中c(MgCl2)=c[(CH3COO)2Mg]，故C错误；
D．反应到100s时，盐酸中产生的H2更多，即消耗的HCl更多，锥形瓶中c(HCl)答案为A。
14．C
【详解】A．反应②中，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以为放热反应，故A正确；
B．催化剂不影响反应物和生成物的总能量，使用该催化剂，反应的焓变不变，故B正确；
C．断开1键需要吸收440能量，1甲烷分子中有4键，完全断开需要吸收1760能量，即1甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760能量，而不是甲烷催化裂解成C和H2，需要吸收1760能量，故C错误；
D．从题图中可以看出，甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的，催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，堵塞了催化剂表面的活性中心，故D正确；
故选C。
15．(1)EF
(2)该反应放热，体系温度升高，反应速率加快
(3)AD
【详解】（1）在单位时间内反应产生H2的体积越大，图象的斜率就越大。由图象可知EF段斜率最大，故反应速率最大的时间段是EF段。
（2）开始时反应物浓度最大，随着反应的进行浓度降低，但反应放热，放出热量使溶液温度逐渐升高，导致反应速率逐渐增大。
（3）A．加入蒸馏水，导致溶液中H+的浓度减小，反应速率减小，A符合题意；
B．加入氯化铜溶液，Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu，Cu附着在Zn粒表面，Zn、Cu及盐酸构成原电池，导致反应速率大大加快，B不符合题意；
C．加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率增大，C不符合题意；
D．加入醋酸钠固体，醋酸钠与盐酸反应产生弱酸醋酸，导致溶液中H+的浓度减小，化学反应速率减小，D符合题意；
故合理选项是AD。
16．(1) 有效碰撞 化学反应
(2)越快
(3)焓变
(4) 快 慢
(5) 降低 增大 加快
【详解】（1）活化分子：能够发生有效碰撞的分子；有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞；
（2）分子有效碰撞的频率增大，化学反应速率越快；
（3）催化剂能降低反应所需活化能，提高反应速率，焓变 H=生成物总能量-反应物总能量，催化剂不影响焓变的大小；
（4）活化能小说明普通分子成为活化分子吸收的能量较少，有更多的活化分子发生碰撞，使化学反应速率快，反之，活化能大的反应速率慢；
（5）使用催化剂，改变了反应的路径降低了反应的活化能，活化分子的百分数增大，加快反应速率。
17．(1)
(2) 1 75% BC
【详解】（1）① ；②，根据盖斯定律，可得。
（2）①由反应xCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中碳原子守恒，可知 x=1；0~10min内CO2的物质的量由1mol降低到0.25mol，变化量为0.75mol，则H2的变化量为，CO2的平均反应速率；平衡时H2的转化率为；
②A．降低温度，反应速率减慢，A错误；
B．增加 CO2的量，二氧化碳的浓度增大，反应速率加快，B正确；
C．使用催化剂加快反应速率，C正确；
D．及时分离出甲醇，平衡正向移动，但反应速率减慢，D错误；
故选BC。
18．(1)时间
(2) 温度 10.0 0 硫酸浓度 6.0
【详解】（1）反应速率是浓度改变量除以时间，也可以是单位时间内生成气体体积表示反应速率，通过测定收集等体积氢气需要的时间来实现；
（2）控制单一变量探究影响反应速率的因素，对比①②可知反应温度不同，因此其它量应该完全相同，故V1等于10.0，V2等于0；对比①③可知硫酸的浓度不同，探究的是硫酸浓度对反应速率的影响，总体积要相同，因此V3等于6.0。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页