【高考突破方案】第七章 第1讲 化学反应速率 -强化训练（解析版） 高考化学一轮复习

第七章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 化学反应速率
1.下列措施不能加快Zn与1 mol·L-1硫酸反应产生H2的速率的是(　　)
A.用Zn粉代替Zn粒
B.滴加少量的CuSO4溶液
C.升高温度
D.再加入1 mol·L-1 CH3COOH溶液
【解析】D 用Zn粉代替Zn粒,可以增大接触面积,加快反应速率,A正确;滴加少量的CuSO4溶液,Zn会先置换出铜,之后形成原电池,可以加快反应速率,B正确;升高温度,可以加快反应速率,C正确;CH3COOH为弱酸,1 mol·L-1 CH3COOH溶液中c(H+)<1 mol·L-1,加入后相当于稀释,会使c(H+)变小,减慢反应速率,D错误。
2.一定条件下反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在恒容密闭容器中进行,从反应开始至10 s时,O2的浓度减少了0.3 mol·L-1。则0~10 s内平均反应速率为 (　)
A.v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1
B.v(O2)=0.03 mol·L-1·s-1
C.v(SO2)=0.03 mol·L-1·s-1
D.v(SO3)=0.03 mol·L-1·s-1
【解析】B 从反应开始至10 s时,用O2的浓度变化表示的反应速率为v(O2)==0.03 mol·L-1·s-1,故A错误,B正确;同一化学反应,用不同物质表示的反应速率,速率之比等于化学计量数之比,则v(SO2)=v(SO3)=2v(O2)=0.06 mol·L-1·s·-1,故C、D错误。
3.一定温度下，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，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1
B．反应开始到10 s，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79.0 %
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) Z(g)
【解析】C　反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为v(Z)＝＝0.079 mol·L－1·s－1，故A错误；反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了＝0.395 mol·L－1，故B错误；反应开始到10 s时，Y的转化率为×100%＝79%，故C正确；由题意知，反应为可逆反应，0～10 s内，X、Y的物质的量都变化了0.79 mol，Z的物质的量变化了1.58 mol，则反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)??2Z(g)，故D错误。
4.某温度下，在体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)　ΔH>0,下列叙述正确的是(　　)
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．升高温度，正反应和逆反应速率都增大
C．在容器中加入氦气，压强增大，反应速率增大
D．将容器的体积压缩，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
【解析】B　升温，正、逆反应速率均增大，B正确；体积一定时加入氦气，物质的量浓度不变，不影响反应速率，C错误；压缩体积，单位体积内的活化分子数增大，但活化分子百分数不变，D错误。
5.(2023辽宁东北育才学校阶段考)A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如表所示:
n(B)/mol n(C)/mol n(D)/mol 反应时间/min
0.12 0.06 0.10 t1
0.06 0.12 0.20 t2
下列说法正确的是(　　)
A.0~t1内,平均反应速率v(B)= mol·L-1·min-1
B.若起始时n(D)=0,则t2时v(D)= mol·L-1·min-1
C.升高温度,v(B)、v(C)、v(D)均增大
D.b∶d=6∶1
【解析】C 不能确定起始时B的物质的量,因此0~t1时间段内,不能确定B的变化量,则不能计算其平均反应速率,A错误;反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B错误;t1~t2时间段内,B和D的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.1 mol,则有b∶d=3∶5,D错误。
6.近日，北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Y1/NC，Sc1/NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法正确的是(　　)
A．Y1/NC比Sc1/NC更有利于吸附氮气
B．实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氢气的平衡转化率
C．使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2＋H→*NNH
D．升高温度一定可以提高氨气单位时间内的产率
【解析】C　从图中可以看出，使用Sc1/NC吸附氮气的活化能更低，更有利于吸附氮气，A错误；催化剂只能改变反应速率，不能影响化学平衡移动，故实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氢气的平衡转化率，B错误；从图中可以看出，使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2＋H→*NNH，C正确；从图中可知，合成氨的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且温度越高，催化剂吸附N2更困难，故升高温度虽然可以加快反应速率，但不一定可以提高氨气单位时间内的产率，D错误。
7.（2023·浙江宁波一模）T ℃时,降冰片烯在催化剂作用下聚合,反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系如表所示。下列说法不正确的是 (　)
编号 　　 时间/min 　 浓度/ mol·L-1 催化剂种类　 0 50 100 150 200 250
1 催化剂Ⅰ 3.00 2.40 1.80 1.20 0.60 0
2 催化剂Ⅱ 3.00 1.80 0.60 0 0 0
3 催化剂Ⅲ 1.50 0.90 0.30 0 0 0
A.催化效果:催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ
B.编号2和3实验中,反应至125 min时,反应物恰好都消耗完
C.编号2实验中,以反应物浓度变化表示的反应速率为0.024 mol·L-1·min-1
D.其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
【解析】D 根据表格数据可知,使用催化剂Ⅱ的反应速率更快,故催化效果:催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ,故A正确;根据表格数据,可知反应速率与反应物浓度无关,编号2的实验中50 min反应物的浓度降低1.2 mol·L-1,编号3的实验中50 min反应物的浓度降低0.6 mol·L-1,所以2、3实验中,反应至125 min时,反应物恰好都消耗完,故B正确;编号2实验中,以反应物浓度变化表示的反应速率为=0.024 mol·L-1·min-1,故C正确;根据表格数据,编号1的实验中,0~50 min反应物浓度减小0.6 mol·L-1、50~100 min反应物浓度减小0.6 mol·L-1、100~150 min反应物浓度减小0.6 mol·L-1,可知反应速率与反应物浓度无关,故D错误。
8.将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变),发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8~10 min内CO2的平均反应速率是 (　)
A.0.5 mol·L-1·min-1 B.0.1 mol·L-1·min-1
C.0 mol·L-1·min-1 D.0.125 mol·L-1·min-1
【解析】C 由图可知,在8~10 min内,H2的物质的量都是2 mol,因此v(H2)==0 mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(CO2)=v(H2)=0 mol·L-1·min-1,故C项正确。
9.用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫)，某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1：KI在该反应中的作用：H2O2＋I－===H2O＋IO－；H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－。总反应的化学方程式为__________________________________。
(2)资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。下列判断正确的是________(填字母)。
a．加入KI后改变了反应的路径
b．加入KI后改变了总反应的能量变化
c．H2O2＋I－===H2O＋IO－是放热反应
(3)实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。
资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后可观察到________________________，说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：i.H2O2浓度降低；
ii.__________________________。以下对照实验说明i不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管中加入CCl4，B试管中不加CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是__________________________________________。
【答案】(1)2H2O22H2O＋O2↑　(2)a
(3)①下层溶液呈紫红色　②在水溶液中I2的浓度降低　A试管中产生气泡明显变少；B试管中产生气泡速率没有明显减小
【解析】(2)加入KI后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a正确；加入KI后，反应物和生成物的能量都没有改变，b不正确；由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，所以该反应是吸热反应，c不正确。
10.COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)　ΔH=+108 kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化曲线如图K26-2所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未标出):
图K26-2
(1)比较第2 min时反应温度T(2)与第8 min时反应温度T(8)的高低:T(2)　　　　(填“<”“>”或“=”)T(8)。
(2)若12 min时反应在温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=　　　　mol·L-1。
(3)比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小:　 。
(4)比较反应物COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小:v(5~6) (填“<”“>”或“=”)v(15~16),原因是 　 。
【答案】(1)<　(2)0.03
(3)v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)
(4)>　在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大
【解析】(1)从三种物质的浓度变化趋势可知,从第4 min开始,平衡正向移动,由于该反应是吸热反应,所以改变的条件是升高温度,因此T(2)由图可知,10 min瞬间Cl2浓度增大,CO的浓度降低,故改变条件为移走CO,降低CO的浓度,10~12 min,Cl2和CO的浓度均增加0.01 mol·L-1,则COCl2的浓度减小0.01 mol·L-1,此时c(COCl2)=0.03 mol·L-1。
(3)根据化学反应速率的定义,可知反应在2~3 min和12~13 min处于平衡状态,平均反应速率为0,故v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)。(4)14 min时减小压强,各物质浓度均降低,反应正向进行,在5~6 min和15~16 min时反应温度相同,但15~16 min 时反应物COCl2的浓度小,因此反应速率小。