第6章 第3节 化学反应速率及影响因素-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课时作业word（鲁科单选版）

课时冲关二十二　化学反应速率及影响因素 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1．(2024·湖南长郡质检)2007年2月，中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　) A．使用光催化剂不改变反应速率 B．使用光催化剂能增大NO的转化率 C．升高温度能加快反应速率 D．改变压强对反应速率无影响 解析：C　[A.使用光催化剂可以加快化学反应速率，A不正确；B.使用光催化剂对正、逆反应的速率的影响是相同的，不能增大NO的转化率，B不正确；C.升高温度能提高活化分子的百分数，故能加快反应速率，C正确；D.该反应中的所有组分均为气体，故改变压强对反应速率有影响，D不正确。] 2．(2024·四川成都实验中学模拟)下列有关反应速率的说法正确的是(　　) A．氢气与氮气能够缓慢反应生成氨，使用合适催化剂可提高反应速率 B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应，反应速率相等 C．用铁片与硫酸制备氢气时，使用浓硫酸可以加快产生氢气的速率 D．二氧化硫催化氧化反应的ΔH<0，所以升高温度，反应速率减小 解析：A　[催化剂能加快化学反应速率，A项正确；质量相同时，锌粉与盐酸的接触面积大，反应速率快，B项错误；常温下铁遇浓硫酸钝化，C项错误；升高温度，活化分子的百分数增大，分子间的碰撞频率提高，分子间有效碰撞的几率提高，反应速率增大，D项错误。] 3．(2024·河北廊坊省级示范高中联考)在一定条件下，将X和Y气体通入1 L的恒容密闭容器中进行反应：aX(g)＋bY(g)mZ(g)，0～5 s内反应速率如下：v(X)＝0.1 mol·L－1·s－1、v(Y)＝0.3 mol·L－1·s－1、v(Z)＝0.2 mol·L－1·s－1，则a、b、m的值分别为(　　) A．1、2、3　　　　　　 B．3、2、1 C．1、3、2 D．3、1、2 解析：C　[根据反应速率之比等于化学计量数之比，可得a∶b∶m＝0.1∶0.3∶0.2＝1∶3∶2，故本题选C。] 4．(2024·通化市五中高三开学考)已知：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4和0.2 mol H2S，如图所示：下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0 B．X点CH4的转化率为30% C．X点与Y点容器内压强比为55∶51 D．维持Z点温度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1 mol时v(正)＜v(逆) 解析：D　[A.由图像可知，随温度的升高，反应物在减小，生成物在增大，所以该反应为吸热反应，即ΔH>0，A错误；B.设X点时CS2为x mol，则CH4为(0.1－x) mol，H2S为(0.2－2x) mol，H2为4x mol，即得(0.1－x)＝4x，x＝0.02 mol，则CH4的转化率为20%，B错误；C.在同温同容时，压强之比等于其物质的量之比，X点容器内的总物质的量为n(X)＝(0.1－x)mol＋(0.2－2x) mol＋x mol＋4x mol＝0.34 mol，同理可得Y点CS2为1/30 mol，则n(Y)＝(0.1－1/30)mol＋(0.2－2×1/30) mol＋1/30 mol＋4×1/30 mol＝11/30 mol，则X点与Y点容器内压强比为n(X)∶n(Y)＝51∶55，C错误；D.同理可求得Z点CS2为0.05 mol，则CH4为0.05 mol，H2S为0.1 mol，H2为0.2 mol，设容器的容积为1 L，此时的浓度商Q1＝0.16，当向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1 mol时，各物质的量分别为CH4 0.15 mol，H2S 0.2 mol，CS20.15 mol，H2 0.3 mol，此时的Q＝0.202 5>Q1＝0.16，所以反应向左进行，即v(正)<v(逆)，D正确。] 5．(2024·莆田市高三检测)工业上在V2O5催化作用下生产SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，该反应可看作两步：①V2O5＋SO2→2VO2＋SO3(快)；②4VO2＋O2→2V2O5(慢)。下列说法正确的是(　　) A．该反应活化能为198 kJ B．减小O2的浓度能降低SO3的生成速率 C．V2O5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 解析：B　[A项，ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－198 kJ/mol，该反应的活化能无法计算，故A错误；B项，慢反应是决速步，O2是慢反应的反应物，减小O2的浓度会降低正反应速率，降低SO3的生成速率，故B正确；C项，V2O5是催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；D项，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。] 6．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡： CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)　K＝0.1 反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是(　　) A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应 B．通入CO后，正反应速率逐渐增大 C．反应前H2S物质的量为7 mol D．CO的平衡转化率为80% 解析：C　[A.升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，A错误； B．通入CO后，CO浓度增大，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，B错误；C.根据 　　　　 CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1 起始量(mol) 10　　n　　　　0　　　0 变化量(mol) 2 2 2 2 平衡量(mol) 8 n－2 2 2 设该容器的体积为V，根据K＝0.1，列关系式得 [(2÷V)×(2÷V))÷[(8÷V)×(n－2)÷V]＝0.1，解得n＝7，C正确；D.根据上述数据，CO的平衡转化率为2 mol÷10 mol×100%＝20%，D错误。] 7．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 实验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 解析：D　[本题考查反应速率的影响因素，温度高、浓度大反应速率快，先出现浑浊，D项符合题意。] 8．在四氯化碳溶液中，N2O5按下式分解：2N2O5===4NO2＋O2。取2 L该溶液测得在67 ℃时c(N2O5)随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 c(N2O5)/(mol·L－1) 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 根据表中数据，下列说法不正确的是(　　) A．其他条件不变时，化学反应速率随浓度的减小而减小 B．前2 min，以NO2表示的平均反应速率是0.25 mol·L－1·min－1 C．前4 min，生成O2的物质的量为0.75 mol D．若升高温度，1 min时测得c(N2O5)<0.71 mol·L－1 解析：B　[本题考查化学反应速率的计算及温度、浓度对反应速率的影响。由表中数据可知，随着反应的进行，每分钟内c(N2O5)的变化量逐渐减小，则其他条件不变时，化学反应速率随浓度的减小而减小，A正确；前2 min内，c(N2O5)减小0.50 mol·L－1，则c(NO2)增加1.00 mol·L－1，故有v(NO2)＝＝0.50 mol·L－1·min－1，B错误；前4 min内，c(N2O5)减小0.75 mol·L－1，则反应中消耗N2O5为0.75 mol·L－1×2 L＝1.50 mol，故前4 min生成的O2为0.75 mol，C正确；升高温度，反应速率加快，1 min内消耗的N2O5增加，故1 min时测得c(N2O5)<0.71 mol·L－1，D正确。] 9．由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是(　　) 事实 结论 A 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大 C 在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容器的体积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率减慢 D 向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率 解析：C　[C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。] 10．恒容条件下，1 mol SiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)。已知：v正＝v消耗(SiHCl3)＝k正x2(SiHCl3)，v逆＝2v消耗(SiH2Cl2)＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法正确的是(　　) A．该反应为放热反应，v正a＜v逆b B．化学平衡状态时2v消耗(SiHCl3)＝v消耗(SiCl4) C．当反应进行到a处时，＝ D．T2 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3，平衡正向移动，x(SiH2Cl2)增大 解析：C　[A.因两曲线对应的状态只是温度不同，由图像知达到平衡所需时间T2 K小于T1 K，温度越高反应速率越快，所以温度T2＞T1。又T2 K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数比T1 K平衡时小，说明升温平衡向正反应方向移动，由此推知该反应为吸热反应，选项A错误；B.化学平衡状态时v消耗(SiHCl3)＝2v消耗(SiCl4)，选项B错误；C.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)反应前后分子数不变，即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为1 mol，由图像知T2 K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数为0.75，则此时SiH2Cl2和SiCl4的物质的量分数均为0.125，因为平衡时v正＝v逆，v正＝k正x2(SiHCl3)＝0.752k正，v逆＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)＝0.1252k逆，则0.752k正＝0.1252k逆，＝＝，因k正和k逆只与温度有关，反应进行到a点处时v正＝k正x2(SiHCl3)＝0.82k正，v逆＝k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)＝0.12k逆。＝×＝×＝，选项C正确；D.恒容条件下再充入1 mol SiHCl3，相当于增大压强，而2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，选项D错误。] 11．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　) A．图Ⅰ研究的是t1时刻增大O2浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ研究的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化速率比乙高 D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低 解析：B　[A.增大O2浓度，平衡破坏的瞬间，逆反应速率不变，图中变化应为增大压强，A项错误；B.图Ⅱ正、逆反应速率同等程度的增大，为催化剂对反应速率的影响，B项正确；C.催化剂不改变平衡状态移动，平衡时转化率应相等，C项错误；D.若图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，则乙先达到平衡，对应的温度高，升温不利于二氧化硫的转化，则二氧化硫转化率低，D项错误。] 二、非选择题 12．用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液 (1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。 (2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)＝______mol/L。(假设混合溶液体积为50 mL) (3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定________来比较化学反应速率。 (4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂、②________________。 解析：(1)根据表中所列数据分析，实验探究的是浓度因素对化学反应速率的影响。浓度越大反应速率越快，生成的CO2的体积越大，即②>①。 (2)4.48 mL CO2，即0.000 2 mol，根据化学方程式计算，反应的MnO是0.000 04 mol，剩余的MnO是0.000 3 mol－0.000 04 mol＝0.00026 mol，故c(MnO)＝0.005 2 mol·L－1。 (3)KMnO4是有颜色的，故还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率。 (4)升高温度会加快反应的速率。 答案：(1)浓度　②① (2)0.005 2 (3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需的时间) (4)反应放热，使混合溶液的温度升高 13．向某密闭容器中加入0.15 mol·L－1A、0.05 mol·L－1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0～t1时c(B)未画出，t1时增大到0.05 mol·L－1]。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。 (1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________mol·L－1。 (2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)＞v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式： ________________________________________________________________________。 (3)t3时改变的某一反应条件可能是________(选填序号)。 a．使用催化剂　　b．增大压强 c．增大反应物浓度 (4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正) ___v(逆)(填“＞”“＝”或“＜”)。 解析：(1)t4时，减小压强v(正)、v(逆)以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量分别为 Δc(A)＝0.15 mol·L－1－0.06 mol·L－1＝0.09 mol·L－1， Δc(C)＝0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1， 即A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2， 故反应的化学方程式为3A(g)2C(g)＋B(g) 则B的起始浓度为0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.02 mol·L－1。 (2)因升温，v(正)＞v(逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1。 (3)乙图中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故应是增大压强或加入催化剂。 (4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度相同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动，v(正)＝v(逆)。 答案：(1)0.02 (2)3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1　(3)ab　(4)＝ 14．(2024·邵阳市二中期中)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH>0，已知该反应在T ℃时，平衡常数K＝9.0。请回答： (1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5 s后O2的物质的量为0.4 mol，则0～5 s内NO的反应速率______mol/(L·min)； (2)下列为4种不同情况下测得的反应速率中，表明该反应进行最快的是______； A．v(N2)＝0.4 mol/(L·min) B．v(NO)＝0.6 mol/(L·min) C．v(O2)＝0.3 mol/(L·s) D．v(NO)＝0.4 mol/(L·s) (3)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志有______(填字母序号)； A．消耗1 mol N2同时消耗1 mol O2 B．混合气体平均相对分子质量不变 C．混合气体密度不变 D．2v正(N2)＝v逆(NO) (4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是______(填字母序号)； (5)T ℃时，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol/L、0.20 mol/L和0.50 mol/L，此时反应v正(N2)______v逆(N2)(填“>”“＝”或“<”)。 (6)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡后再向其中充入等物质的量N2和O2，重新达到平衡状态。与原平衡状态相比，N2的转化率______(填“变大”“变小”“不变”)，化学平衡常数______(填“变大”“变小”“不变”)。 解析：(1)根据方程式N2(g)＋O2(g)2NO(g)可知，反应生成的NO的物质的量为(1 mol－0.4 mol)×2＝1.2 mol，因此v(NO)＝＝7.2 mol·L－1·min－1。 (2)比较反应速率需统一单位、统一物质，将四种条件下的反应均转化为NO的反应速率，且单位统一为mol·L－1·min－1。A.对应的NO的速率为：v(NO)＝2v(N2)＝0.8 mol·L－1·min－1；B.对应的NO的速率为：v(NO)＝0.6 mol·L－1·min－1；C.对应的NO的速率为：v(NO)＝2v(O2)＝36 mol·L－1·min－1D.对应的NO的速率为：v(NO)＝24 mol·L－1·min－1；则速率最快的为C。 (3)A.消耗N2和消耗O2均是正反应，不能说明反应达到了平衡状态，故A错误；B.混合气体的总质量不变、总物质的量不变，所以混合气体平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到了平衡状态，故B错误；C.容器中气体的质量不变，容器的容积不变，所以气体的密度始终不变，不能说明反应达到了平衡状态，故C错误；D.由化学方程式可知，当2v正(N2)＝v逆(NO)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡，故D正确；故答案为D。 (4)A.正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数增大，A正确；B.使用催化剂，反应速率加快，但平衡时c(NO)不变，B错误；C.温度越高，反应速率越快；升高温度，平衡向右移动，N2转化率增大，C正确；故答案为AC。 (5)某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol/L、0.20 mol/L和0.50 mol/L，此时Q＝＝6.25<K＝9.0，则反应正向进行，v正(N2)>v逆(N2)。 (6)达到平衡后再向其中充入等物质的量N2和O2，等效为在原平衡的基础上增大压强，反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，温度不变，平衡常数不变。 答案：(1)7.2　(2)C　(3)D　(4)AC　(5)> (6)不变　不变 学科网（北京）股份有限公司 $$