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化学反应速率 专项练
2025年高考化学一轮复习备考
一、单选题(共15题)
1.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A.反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为0.079 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s时,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为21%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)
2.某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)=cC(g),12s时生成C的物质的量为0.6mol(反应过程如图所示)。下列说法中正确的是
A.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
B.2s时,用A表示的反应速率为0.15mol L﹣1 s﹣1
C.化学计量数之比b:c=1:3
D.12s时的压强与起始时的压强之比为8:13
3.反应经历两步:①,②。反应体系中的浓度随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.为随变化曲线 B.时,
C.时,的消耗速率小于生成速率 D.
4.对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g),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.
5.反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ②
③ ④
该反应进行的快慢顺序为
A.④>③=②>① B.①>②=③>④
C.②>①=④>③ D.①>④>②=③
6.足量的Zn粉与的稀硫酸充分反应。为了减慢此反应的速率而不改变的产量,可以采用如下方法中的
①加溶液②改用的稀盐酸③减压④改用的硝酸⑤冰水浴⑥加醋酸钠固体
A.①②③④ B.①⑤⑥ C.②⑤⑥ D.①⑤
7.硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:。下列实验最先出现浑浊的是
选项 温度 溶液 溶液
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
8.一定条件下的密闭容器中发生反应:,若其他条件不变,下列措施会使该反应速率减小的是
A.升高温度 B.减小压强 C.增大浓度 D.加入催化剂
9.在含(过二硫酸根)和的溶液中,发生反应:,其分解机理及反应过程中的能量变化如图所示:
下列有关该反应的说法错误的是
A.步骤②决定总反应的速率
B.步骤①是吸热过程,步骤②是放热过程
C.由反应机理可以看出,是中间产物
D.反应中S元素不参与电子转移
10.某同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c(mol L 1) V/mL c(mol L 1) V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
据此判断下列说法错误的是
A.通过比较溶液浑浊现象所需时间的长短,判断反应进行的快慢
B.实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响
C.V3=0,V5=6
D.上述实验说明了可以通过改变反应条件可调控化学反应的限度
11.下列有关化学反应速率的说法,不正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.Al在中燃烧生成,用铝粉代替铝片,可加快反应速率
C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,升高温度,反应速率加快
D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成和,减小压强,反应速率减小
12.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A.与水反应时,增加水的用量
B.铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C.与盐酸反应制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
D.溶液与溶液反应时,增大压强
13.某实验小组探究化学反应速率的影响因素,设计如下实验。
资料:硫代硫酸钠与硫酸的反应为
实验编号 反应体系温度 溶液 加入水的体积 溶液
i 20 2 0.1 0 2 0.1
ii 20 1 0.1 1 2 0.1
iii 50 2 0.1 0 2 0.1
下列分析不正确的是
A.比较浑浊现象出现所需时间的长短,可判断反应进行的快慢
B.i与ii对比,可看出的浓度对该反应速率的影响
C.i与iii对比,可看出温度对该反应速率的影响
D.化学反应速率:i>ii>iii
14.在催化剂作用下,某可逆反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.活化能:反应ii→iii>反应i→ii
C.升高温度可提高反应物的平衡转化率 D.使用催化剂可提高活化分子百分数
15.在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法不正确的是
A.该反应达平衡后,升高温度平衡逆向移动
B.该反应为放热反应,
C.所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量
D.使用催化剂可以降低反应的焓变和活化能
二、非选择题(共2题)
16.回答下列问题
(1)制玻璃的原材料是石英、纯碱和大理石,写出碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为 。建筑装饰中常在玻璃上雕刻图案或花纹,用于刻蚀玻璃的化学试剂是 (填化学式)。往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体发生的化学方程式为: 。用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作 。
(2)①是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态和液态。已知室温下自燃放出热量713.5kJ。写出室温下自燃的热化学方程式 。
②在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇(C2H6O)完全燃烧时放出热量,燃烧生成的用过量饱和石灰水吸收可得沉淀,则在此条件下,1mol乙醇的燃烧热方程式为: 。
(3)某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
请回答下列问题:
①由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
②反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)= 。
17.在碳中和背景下,氢能是新能源领域中与油气行业现有业务结合最紧密的一类,而制氢成本过高,仍是目前氢能产业发展的挑战之一,甲烷水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ CH4(g) +H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH1>0
反应Ⅱ CH4(g) +2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH2>0
反应ⅢCO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g) ΔH3
已知部分化学键的键能数据如下表:
化学键 O-H H-H C=O C≡O( CO)
键能/(kJ·mol -1) 463 436 803 1075
则ΔH3= ,若反应Ⅲ的正反应活化能Ea(正) =83 kJ· mol-1,则逆反应活化能Ea(逆)= kJ·mol-1。
18.某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 ;
(2)反应从开始至2分钟,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 :
(3)2min反应达到平衡时体系内的压强比起始时的压强 (填增大、减小或无变化);平衡时混合气体密度和起始时相比 。(填增大、减小或无变化)
(4)下列措施能加快反应速率的是___________。
A.升高温度 B.选择高效的催化剂
C.恒容时充入X D.及时分离出Z
参考答案:
1.A
A.反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为1.58mol÷2L÷10s=0.079mol·L-1·s-1,A正确;
B.反应开始到10s时,X物质的量减少了0.79mol,浓度减少了0.395mol/L,B错误;
C.反应开始到10s时,反应掉Y的物质的量为0.79mol,Y的转化率为79%,C错误;
D.从图中可知,反应到10s时,消耗X 0.79mol,消耗Y 0.79mol,生成Z 1.58mol,则Z的反应速率为X、Y的两倍,则化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D错误;
2.D
A.图中交点时A、B的浓度相等,但浓度继续变化,则没有达到平衡状态,如达到平衡状态,各物质的浓度不变,故A错误;
B.2s时,A的浓度变化=0.8mol/L﹣0.5mol/L=0.3mol/L,则2s内反应速率v===0.15mol L﹣1 s﹣1,而不是瞬时速率,故B错误;
C.A的浓度变化=0.8mol/L﹣0.2mol/L=0.6mol/L,A表示的反应速率==0.05mol/(L s),B的浓度变化=0.5mol/L﹣0.3mol/L=0.2mol/L,计算B的反应速率==mol/(L s),C的反应速率==mol/(L s),速率之比等于化学方程式计量数之比,3:b:c=0.05::,b=1,c=1.5,化学计量数之比b:c=2:3,故C错误;
D.平衡时A的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol,B的物质的量为0.3mol/L×2L=0.6mol,C的物质的量为0.6mol,则总物质的量为1.6mol,起始时总物质的量为2.6mol,则12s时的压强与起始时的压强之比为8:13,故D正确;
3.D
A.由体系发生反应X=2Z,①X→Y,② Y→2Z可知,随时间的推移,c(X)逐渐减小,故a表示c(X)随t的变化曲线,c(Y)先增大后减小,所以b是c(Y)随t的变化曲线,则d是c(Z)随t的变化曲线,故A错误;
B.由总反应经历两步①X→Y、②Y→2Z可知,Y为中间产物,故c(Y)先增大后减小,c(Z)一直增大,由题图可知,t1时c(X)、c(Y)、c(Z)相交于一点,三者浓度相等,但是X、Y、Z浓度变化量在该时刻不相等,所以反应速率也是不相等的,故B错误;
C.反应①生成Y,反应②消耗Y,由题图可知, t2时刻以后c(Y)仍在不断减小,说明Y的消耗速率大于生成速率,故C错误;
D.由题图可知,t1时反应体系中存在X、Y和Z,由X→Y可知,当Y的浓度为c1时,c(X)=c1,Y→2Z可知,Z的浓度是,刚开始Y与Z的浓度为0,根据质量守恒定律,c1+c1+=c0,c1=c0,故D正确;
4.C
A.;
B.B是固体,不能用其表示反应速率;
C.;
D.;
可见,反应速率最大的是0.35;
5.A
由反应速率之比等于化学计量数之比可知,四种条件下A物质的反应速率分别为①v(A)=0.45mol L 1 min 1=0.0075mol L 1 s 1、②v(A)= ==0.2mol L 1 s 1、③v(A)== 0.2mol L 1 s 1、④v(A)= =0.225mol L 1 s 1,则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①,故选A。
6.B
①加Na2SO4溶液,溶液中的水对硫酸来说起稀释作用,使溶液中c(H+)降低,反应速率减小,但氢气的量不变,①符合题意;
②改用50mL 0.1mol/L的稀盐酸,溶液中c(H+)降低,反应速率减小,同时也减小,生成氢气的量减小,②不符合题意;
③反应在溶液中进行,减压对反应速率和H2的产量基本不影响,③不符合题意;
④改用50mL 0.1mol/L的硝酸,由于硝酸具有强的氧化性,与Zn发生反应不生成氢气,而生成NO气体,④不符合题意;
⑤冰水浴,使反应温度降低,反应速率减小,由于氢离子的物质的量不变,因此最终产生的氢气的总量不变,⑤符合题意;
⑥加醋酸钠固体,与H+结合成CH3COOH,使溶液中c(H+)降低,反应速率减小,但随着反应的进行,氢离子又释放出来和锌反应,产生氢气的量不变,⑥符合题意;
故符合题意的有①⑤⑥,故选B。
7.D
温度对反应速率影响较大,先比较温度,由题中的数据可知,30℃>10℃,则C、D 的反应速率大于A、B中的反应速率,又由于D中Na2S2O3的浓度大,则D中反应速率大于C中反应速率,所以D中反应速率最大,最先出现浑浊的是D。
8.B
A.升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快,故不选A;
B.减小压强,体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,故选B;
C.增大SO2浓度,单位体积内活化分子数增大,反应速率加快,故不选C;
D.加入催化剂,降低反应活化能,加快反应速率,故不选D;
9.A
A.图中可见步骤①的活化能更大,则步骤①是决速步骤,故A错误;
B.步骤①反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应;步骤②反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故B正确;
C.由反应机理可以看出,Fe3+是该反应的催化剂,Fe2+是该反应的中间产物,故C正确;
D.中S元素为+6价,8个O中有6个O为-2价,2个O为-1价,参加反应时-1价的O降价,故S元素并没有变价,不参与电子的转移,故D正确;
10.D
A.,可通过比较溶液浑浊现象所需时间的长短,判断反应进行的快慢,A正确;
B.控制变量法,实验①、③温度一样,可探究硫酸浓度对反应速率的影响,B正确;
C.由分析可知V3=0,V5=6.0,C正确;
D.上述实验说明了通过改变反应条件可调控化学反应的速率,限度是一定条件下的平衡,D错误;
11.A
A.常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,用铁片和浓硫酸无法生成氢气,A错误;
B.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,用铝粉代替铝片,增大了铝与氧气的接触面积,可加快反应速率,B正确;
C.二氧化硫的催化氧化是放热反应,升高温度,化学反应速率加快,C正确;
D.CO与NO反应生成N2和CO2化学方程式为2CO+2NO=N2+2CO2,减小压强,反应速率减小,D正确;
12.C
A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Ma与水反应时增大水的用量不影响反应速率,A错误;
B.常温下浓硫酸与铁发生钝化现象,加热时反应但不生成氢气,生成二氧化硫,B错误;
C.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,C正确;
D.溶液与溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,D错误;
13.D
A.浑浊现象出现所需时间的长短与化学反应速率成反比,可判断反应进行的快慢,A正确;
B.i与ii对比,可看出的的浓度不同,浓度越大,反应速率越大,的浓度对该反应速率的影响,B正确;
C.i与iii对比,可看出温度升高,化学反应速率加快,温度对该反应速率有影响,C正确;
D.温度对化学反应速率影响最大,其次是浓度对化学反应速率影响,温度越高速率越快,浓度越大,速率越快,化学反应速率:iii> i>ii,D错误;
14.D
A.由图中信息可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;
B.反应ii→iii的活化能为0.85eV,反应i→ii的活化能为1.35eV,所以活化能:反应ii→iii<反应i→ii,B错误;
C.反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物的平衡转化率减小,C错误;
D.使用催化剂即可提高活化分子百分数,又可提高活化分子数目,D正确;
15.D
A.由于该反应为放热反应,达平衡后,升高温度,逆反应的速率加快的幅度大于正反应速率加快的幅度,平衡逆向移动,故A正确;
B.反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差,即ΔH=Ea ,B正确;
C.在相同温度下,分子的能量并不完全相同,活化分子的能量较高,所以活化分子的平均能量大于所有分子的平均能量,C正确;
D.催化剂可以降低反应的活化能,但是不能改变反应热,D错误;
16.(1) SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ HF +2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2 防火剂(答案合理即可)
(2) ; C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=
(3)
(1)制玻璃的原材料是石英、纯碱和大理石,碳酸钠在玻璃熔炉与中二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;建筑装饰中常在玻璃上雕刻图案或花纹,用于刻蚀玻璃的化学试剂是HF;往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体生成碳酸氢钠和硅酸,发生的化学方程式为:+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2;用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作防火剂;
(2)①16gSiH4(g)为0.5mol,自燃放出热量713.5kJ,则室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式为:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l) △H=-1427kJ/mol;
②在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则生成二氧化碳的物质的量是1mol,燃烧乙醇的物质的量是0.5mol,在此条件下,0.5mol无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,所以1mol乙醇完全燃烧的△H=-2Q kJ/mol,1mol乙醇的燃烧热方程式为C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=;
(3)①由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,则反应的化学方程式为:,故答案为:;
②在2min时间内,用Z表示反应的平均速率v(Z)===0.05mol/(L min),故答案为:0.05mol/(L min)。
17. -41kJ/mol 124
由ΔH=反应物总键能-生成物总键能,ΔH3=1075kJ/mol+2×463kJ/mol-(2×803kJ/mol+436kJ/mol)=-41kJ/mol;根据ΔH= Ea(正)- Ea(逆),则Ea(逆)= Ea(正)- ΔH3=83kJ/mol-(-41kJ/mol)=124 kJ·mol-1;
18.(1)3X+Y2Z
(2)0.05mol·L-1·min-1
(3) 减小 不变
(4)ABC
(1)X、Y的起始物质的量均为1mol,随着时间的变化,物质的量在减小,为反应物,Z的起始物质的量为0,为生成物,2分钟后,X、Y、Z的物质的量不再发生变化,达到平衡状态,平衡时,X、Y、Z的物质的量分别为0.7mol、0.9mol、0.2mol,X、Y、Z的变化的物质的量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol,变化的物质的量之比等于化学计量数之比,可以得到化学反应方程式为:3X(g)+Y(g) 2Z(g);
(2)反应从开始至2min,容器的体积为2L,Z的物质的量增加了0.2mol,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为;
(3)根据反应方程式:3X+Y 2Z,X、Y、Z均为气体,X、Y的起始物质的量均为1mol,起始气体的总物质的量为2mol,由图中数据可知,平衡时气体的总物质的量为0.7mol+0.9mol+0.2mol=1.8mol,在相同情况下,气体的压强之比等于物质的量之比,故2min反应达平衡时,容器内混合气体的总压强比起始时减小;从开始到平衡,质量是守恒的,体积是不变的,所以密度始终不变;
(4)A.升高温度,任何化学反应速率加快,A正确;
B.选择高效的催化剂,反应速率加快,B正确;
C.恒容时充入X,X的浓度增大,反应速率加快,C正确;
D.及时分离出Z,Z浓度减小,平衡右移,X、Y浓度也减小,反应速率减小,D错误;
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