内容正文:
2.1化学反应速率基础检测2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.某化学反应中,反应物B的物质的量浓度在20s内,从2.0mol/L变成了1.0mol/L,则这20s内B的反应速率为
A.0.05mol/(L·s) B.0.05 C.0.5mol/(L·s) D.0.05mol/L
2.在容积不变的密闭容器中,M与N反应生成R(M、N、R均为气体),其化学反应速率分别用、v(N)、v(R)表示,已知:。则此反应的化学方程式可表示为
A. B. C. D.
3.用铁片与50mL 1mol/L的硫酸制取H2时,下列措施不能使氢气生成速率加大是
A.对该反应体系加热 B.改用浓硫酸
C.加入少量铜粉 D.不用铁片,改用铁粉
4.采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为CO
B.上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低*CO+*OH→*CO+*H2O的能量变化。
C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D.总反应焓变
5.下列说法正确的是( )
A.化学反应速率是对可逆反应而言的,非可逆反应不谈化学反应速率
B.在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值
C.在同一化学反应中,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示,其数值可能相同,也可能不相同
D.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
6.HCHO(g)与在催化剂(简写为HAP)表面催化生成和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A.HCHO(g)与的总能量大于和的总能量
B.羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的焓变,加快反应速率
C.HCHO与分子中的中心原子的杂化轨道类型不相同
D.该反应过程既有极性共价键的断裂,也有非极性共价键的断裂
7.在不同条件下,分别测得反应 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的速率如下,其中化学反应速率最快的 是
A.v(SO2) = 4 mol•L-1•min-1 B.v(O2) = 2 mol•L-1•min-1
C.v(SO3) = 1.5 mol•L-1•s-1 D.v(SO2) = 1 mol•L-1•s-1
8.我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞;发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子;活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。下列说法不正确的是
A.图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能,反应的转化率不变
B.图乙中HI分子发生了有效碰撞
C.盐酸和氢氧化钠溶液反应速度非常快,反应活化能较小
D.压缩体积增大反应物浓度,单位时间内有效碰撞次数增加
9.日常生活中的下列做法,与调控化学反应速率无关的是
A.燃煤时将煤块粉碎为煤粉
B.制作绿豆糕时添加适量的食品防腐剂
C.空运水果时在包装箱中放入冰袋
D.炼铁时采用增加炉子高度的方法减少尾气排放
10.雾霾严重影响人类生活,炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法不正确的是
A.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量
B.该过程反应速率主要取决于第一步
C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
11.在反应A⇌2B中,A、B的浓度变化如图所示,则2min内的平均反应速率为
A.vA=9mol·L-1·min-1 B.vA=4.5mol·L-1·s-1
C.vB=18mol·L-1·min-1 D.vB=9mol·L-1·min-1
12.高温下甲醇(CH3OH)分解生成燃料气(CO、H2),反应原理为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)。表示该反应速率最快的是
A.v(CH3OH)=1mol·L-1·s-1 B.v(CO)=1.5mol·L-1·s-1
C.v(H2)=2mol·L-1·s-1 D.v(CO)=1.5mol·L-1·min-1
13.下列说法正确的是
A.食品袋中的抗氧化剂能延缓食品变质
B.的△H<0
C.活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞
D.中和热测定实验中,增加酸或碱的量,测得的中和热数值增大
14.工业上利用NH3对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为NH3和NO在催化剂(MnO2)表面转化为N2和H2O(g),反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.H的移除过程是一个需要吸收能量的过程
B.根据反应进程,NH2NO是脱硝反应的催化剂
C.若其他条件不变,增大压强,脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
D.该反应为放热反应
15.在容积不变的密闭容器中,M与N反应生成P和R,反应速率分别用v(M)、v(N)、v(P)、v(R)表示。已知:3v(M)=v(R),v(M)=v(N)=2v(P)。则此反应的化学方程式可表示为
A. B.
C. D.
16.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究该反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行如表实验(忽略溶液体积变化)。
编号
0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
0.1mol•L-1H2C2O4溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应时间/min
I
2
2
0
20
2.1
II
2
V1
1
20
5.5
III
2
V2
0
50
0.5
下列说法错误的是
A.V1=1,V2=2
B.由实验I、II可知,增大H2C2O4浓度,反应速率减慢
C.实验I、III的目的是探究温度对化学反应速率的影响
D.若改用1mol•L-1酸性KMnO4溶液,将不能达到实验目的
17.已知反应:A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.达到平衡后,升高温度有利于该反应平衡正向移动
B.达到化学平衡时,v正(A2)=2v逆(B2)
C.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
D.达到平衡后,降低温度A2气体的转化率增大
18.氢能的利用是人们对新能源的重要研究方向之一,铁的配合物离子(用[L- Fe-H]+表示)催化HCOOH分解的反应机理和相对能量的变化情况如图所示。
下列说法错误的是
A.将HCOOH转化为CO2和H2的反应是放热反应
B.若用D标记HCOO-中的H原子,可能会产生D2
C.H+浓度过大或过小,均导致反应速率降低
D.该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定
19.对于一个化学反应,改变下列条件一定能加快化学反应速率的是
A.增大反应物的量 B.升高温度 C.增大压强 D.加入作催化剂
20.一种工艺简单、低能耗的氢气制备双氧水的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.反应①②③均为氧化还原反应 B.反应①中有非极性键的断裂和形成
C.能降低反应的活化能 D.反应③中Pd的成键数目发生改变
21. ,在V2O5存在时,该反应机理为:①(快);②(慢)。下列说法正确的是
A.该反应速率主要由第①步基元反应决定
B.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
C. V2O5的存在提高该反应活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,反应速率加快
D.该反应的逆反应的活化能为198kJ/mol
22. 反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述不正确的是
A.
B.该反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能
C.使用催化剂可降低反应的活化能
D.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
23.化学家格哈德•埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如图:
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ/mol。下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是
A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
C.过程②需吸收能量,过程③则放出能量
D.合成氨反应中,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
24.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.该反应的反应热∆H=+(a-b)kJ/mol
C.升高温度,图中a、b的值减小,反应速率加快
D.断裂1mol A-A键和1mol B-B键时,放出akJ能量
25.探究反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示:
编号
温度℃
催化剂(g)
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间(min)
体积
(mL)
浓度
(mol/L)
体积
(mL)
浓度
(mol/L)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
下列说法错误的是
A.通过实验可得到“其他条件相同时,温度升高,可加快反应速率”的结论,证据是a<12.7
B.可通过比较相同时间收集体积来判断反应速率快慢
C.实验3和4探究的是催化剂对反应速率的影响,b>6.7
D.实验3中用KMnO4表示该反应速率
二、填空题
26.对于反应3X(g)+Y(g) Z(g),在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成Z的速率(填“增大”“减小”或“不变”):
(1)升高温度: ;
(2)增大压强: ;
(3)增大容器容积: ;
(4)加入X: ;
(5)加入Y: ;
(6)压缩体积: .
27.基元反应H2+Cl·=HCl+H·活化能示意图
图中:H…H…Cl为 ;Ea为 。
28.向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)⇌pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了a mol,B的物质的量减少了mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,v(A)= ,v(B)= 。
(2)化学方程式中,x= ,y= ,p= ,q= 。
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】,;
选A。
2.B
【详解】已知,,则,故反应方程式可以表示为,故选B。
3.B
【详解】A.温度升高反应速率加快,故A正确;
B.若使用浓硫酸,常温下铁遇浓硫酸钝化,无法产生H2,故B错误;
C.加入少量铜粉后可以形成原电池,加快反应速率,故C正确;
D.改用铁粉可以增加反应物的接触面积,加快反应速率,故D正确;
故选B。
4.C
【详解】A.*CO→CO的活化能低于*CO→CH2O的活化能,因此相对较多的副产物为CO,故A正确;
B.*CO+*OH→*CO+*H2O的能垒最大,因此合成甲醇的反应,要使反应速率加快,主要降低*CO+*OH→*CO+*H2O的能量变化,故B正确;
C.该催化剂虽然能改变选择性,但是并不能影响平衡,故无法提高反应物平衡转化率,故C错误;
D.总反应吸热,因此总反应焓变,故D正确;
故选C。
5.C
【详解】A.化学反应速率是对于所有的化学反应而言的,只要能描述出单位时间浓度的改变量,故A错误;
B.化学反应速率用正值表示,在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率也是正值,故B错误;
C.在同一化学反应中,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示,其数值可能相同,也可能不相同,但表示的意义是相同的,故C正确;
D.化学反应速率表示化学反应进行的快慢,故D错误。
综上所述,答案为C。
6.B
【详解】A.根据图中信息得到该反应是放热反应,则HCHO(g)与的总能量大于和的总能量,故A正确;
B.催化剂(简写为HAP)的作用是降低反应的活化能,加快反应速率,焓变是不变的,故B错误;
C.HCHO分子中的中心原子价层电子对数为3,杂化类型为sp2,分子中的中心原子价层电子对数为2,杂化类型为sp,两者中心原子的杂化轨道类型不相同,故C正确;
D.该反应过程既有极性共价键的断裂即碳氢键,也有非极性共价键的断裂即氧氧键,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.C
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,统一单位,则
A.=0.033,B.=0.033,C.=0.75,D.=0.5,C中比值最大,反应速率最快;答案为C。
8.B
【详解】A.曲线Ⅱ可以表示催化剂可降低反应的活化能,催化剂不改变物质的平衡转化率,A正确;
B.能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,由图乙可知碰撞后没有生成新物质,即没有发生化学反应,不是有效碰撞,B错误;
C.盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水,在溶液中氢离子与氢氧根离子已经处于活跃状态,因此盐酸和氢氧化钠溶液反应的活化能接近于零,应速度非常快,C正确;
D.压缩体积增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加,D正确;
故选B。
9.D
【详解】A.煤块粉碎为煤粉,增大接触面积,可以加快反应速率,故A不选;
B.在食品中添加防腐剂,可以减慢反应速率,故B不选;
C.冰袋可以降低温度,减慢反应速率,故C不选;
D.提高炼铁高炉的高度不能改变平衡状态,因此不能减少尾气中CO的浓度,也不能改变反应速率,故D选.
故选D。
10.C
【详解】A.根据能量变化图分析,最终结果为活化氧,体系能量降低,则每活化一个氧分子放出0.29eV能量,A正确;
B.根据图象分析,第一步反应的活化能无水时为0.75eV,有水时为 0.57eV,第二步活化能为0.73-0.31=0.42eV,活化能越大反应速率越慢,多步进行的反应整个反应的反应速率取决于最慢的一步反应,故该过程反应速率主要取决于第一步,B正确;
C.化能反应过程中存在多步反应的活化能,整个反应的活为活化能较大者,根据能量图分析,整个反应的活化能为活化能较大者,则没有水加入的反应活化能为E=0.75eV,有水加入的反应的活化能为E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反应的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV,C错误;
D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧,所以炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂,D正确;
故答案为:C。
11.D
【详解】由图可知,2min内,,,则,;
故选D。
12.B
【详解】同一反应中,用不同物质表达的化学反应速率,单位相同时,其数值之比等于与化学计量数之比。将BCD均转化为用甲醇表示的反应速率,B为1.5mol·L-1·s-1,C为1mol·L-1·s-1,D为mol·L-1·s -1,A为1mol·L-1·s-1,所以反应速率最大的是1.5mol·L-1·s-1,故答案选B。
13.A
【详解】A.食品袋中的抗氧化剂能消耗食品袋中的氧气,降低氧气的含量,因而可防止食品氧化变质,故可延缓食品变质,A正确;
B.物质由液态变为气态会吸收热量,故的△H>0,B错误;
C.物质发生化学反应的碰撞为有效碰撞,能够发生化学反应的分子为活化分子,活化分子发生化学反应时,除应具有一定的能量,还应该有合适的取向,故活化分子发生的碰撞不一定是有效碰撞,C错误;
D.在中和热测定实验中,增加酸或碱的量,反应放出的热量增多,但中和热是强酸、强碱发生中和反应产生可溶性盐和1 mol水时放出的热量,因此测定的中和热数值与反应物质的多少及放出的热量多少无关,D错误;
故合理选项是A。
14.B
【详解】A.图中“H的移除”过程相对能量升高,是一个吸收能量的过程,A选项正确;
B.根据曲线可知NH3吸附在催化剂表面后经反应生成了NH2NO,NH2NO又经反应生成最终的N2和H2O,所以NH2NO是反应的活性中间体而非催化剂,B选项错误;
C.由“NH3和NO在催化剂(MnO2)表面转化为N2和H2O(g)”可知反应方程式为,气态反应物的物质的量小于生成物,增大压强时,脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,C选项正确;
D.由图可知起始相对能量高于终态,所以该反应为放热反应,D选项正确;
答案选B。
15.A
【详解】根据v(R)=3v(M),v(M)=v(N)=2v(P)可知:v(R)=3v(M)=3v(N)=6v(P),用不同物质表示反应速率时速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,可得反应方程式为2M+2N=P+6R,故合理选项是A。
16.B
【详解】A.由于是对照实验,由实验Ⅰ知溶液总体积为4mL,则V1=4-2-1=1,V2=4-2=2,选项A正确;
B.H2C2O4浓度:实验I>II,反应时间:实验I大于II,则由实验I、II可知,减小H2C2O4浓度,反应速率减慢,选项B错误;
C.实验目的是探究反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,实验Ⅰ和Ⅲ的温度条件不同,则设计实验Ⅰ和Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响,选项C正确;
D.该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的,若改用1mol·L-1酸性KMnO4溶液,溶液浓度太大,KMnO4溶液过量,溶液不褪色,不能达到实验目的,选项D正确;
答案选B。
17.D
【详解】A.该反应正反应是体积减小的放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,错误;
B.达到化学平衡时,2v正(A2)=2v逆(A2)= v逆(B2),错误;
C.升高温度,可以使正、逆反应速率都增大,与反应是放热反应还是吸热反应无关,错误;
D.当可逆反应达到平衡以后,降低温度,平衡向放热的正反应方向移动,因此A2的转化率增大,正确;
故合理选项是D。
18.B
【详解】A.该过程的总反应为HCOOHCO2+H2,反应物总能量大于生成物总能量,则将HCOOH转化为CO2和H2的反应是放热反应,故A正确;
B.由反应机理可知,[L- Fe-H]++ HCOO-⟶,⟶CO2+, +H+⟶,⟶[L- Fe-H]++H2,所以若用D标记HCOO-中的H原子,不可能产生D2,故B错误;
C.H+浓度过大HCOO-浓度减小,[L- Fe-H]++ HCOO-⟶反应慢,H+浓度过小, +H+⟶反应慢,H+浓度过大或过小,均导致反应速率降低,故C正确;
D.决定化学反应速率的步骤是最慢的一步,活化能越高,反应越慢,从反应机理的相对能量变化可知,Ⅳ→Ⅰ的活化能最大,该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定,故D正确;
答案选B。
19.B
【详解】A.若反应物为固体,增大反应物的量,反应速率不变,故不选A;
B.升高温度,反应速率一定加快,故选B;
C.若反应物为非气体,增大压强,反应速率不变,故不选C;
D.催化剂具有选择性,加入作催化剂,反应速率不一定加快,故不选D;
选B。
20.C
【详解】A.由图可知,反应③中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故A错误;
B.由图可知,反应①中有非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,故B错误;
C.由图可知,是反应的催化剂,能降低反应的活化能,故C正确;
D.由图可知,反应③中Pd的成键数目都为4,没有发生改变,故D错误;
故选C。
21.C
【详解】A.一个反应的速率主要由慢反应决定,则该反应速率主要由第②步基元反应决定,A不正确;
B.增大SO2的浓度可提高反应速率,但比起催化剂,速率改变的程度要小得多,所以不能说是显著提高反应速率,B不正确;
C.V2O5是反应的催化剂,能降低反应的活化能,使更多的分子成为活化分子,从而提高该反应活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,反应速率加快,C正确;
D.该反应为放热反应,其逆反应的活化能为“正反应的活化能+198kJ/mol”,D不正确;
故选C。
22.B
【详解】A.表示无催化剂时正反应的活化能,表示无催化剂时逆反应的活化能,则,A正确;
B.由图可知,该反应是反应物总能量高于生成物态能量的放热反应,所以反应物的总键能-生成物的总键能<0,因此反应物的总键能小于生成物的总键能,B错误;
C.使用催化剂可降低反应的活化能,C正确;
D.由图可知,该反应的正反应是放热反应,则逆反应是吸热反应,温度升高,提供了能量,提高了活化分子的百分数,D正确;
故选B;
23.B
【详解】A.由图可知,氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程中存在氮氮键和氢氢键的断裂和氮氢键的形成,故A正确;
B.由图可知,③→④过程中氮原子和氢原子形成了含有极性键的氨分子,故B错误;
C.由图可知,过程②为共价键的断裂过程,需吸收能量,过程③为共价键的形成过程,会放出能量,故C正确;
D.由方程式可知,合成氨反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,所以反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量,故D正确;
故选B。
24.B
【详解】A.由图可知,该反应是吸热反应,即该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故A错误;
B.由图可知,该反应是吸热反应,反应热ΔH=+(a-b)kJ/mol,故B正确;
C.升高温度反应速率加快,但不能改变活化能,图中a、b的值不变,故C错误;
D.由图可知,断裂1mol A-A键和1mol B-B键时吸收akJ能量,故D错误;
故选B。
25.D
【详解】A.对比实验1与实验2其他条件均相同只有温度不同,其他条件相同时,温度升高,可加快反应速率,则实验2褪色所用时间更短,a<12.7,A正确;
B.相同时间收集体积越多,可知反应速率越快,可判断反应速率快慢, B正确;
C.实验3和4只有催化剂这个因素不同,探究的是催化剂对反应速率的影响,催化剂可以加快反应速率,实验4时所用时间应更长即b>6.7,C正确;
D.实验3中用KMnO4表示该反应速率,D错误;
故选D。
【点睛】计算速率时一定要用混合后的浓度变化。
26. 增大 增大 减小 增大 增大 增大
【分析】
【详解】(1)升高温度,活化分子数增大,会加快反应速率;
(2)对于反应物有气体的反应,增大压强,各物质浓度增大,会加快反应速率;
(3)增大容器的容积,相当于减小其中各物质的浓度,所以减慢反应速率;
(4)加入X,增大反应物浓度,加快反应速率;
(5)加入Y,增大反应物浓度,加快反应速率;
(6)压缩体积,会增大所有物质的浓度,加快反应速率。
27. 活化能 化学反应活化能
【解析】略
28. mol/(L·min) mol/(L·min) 2 3 1 6 ×100%
【详解】(1)反应2min 时,A的浓度减少了,则△c(A)=×=amol/L,则v(A)==amol/(L·min);
(2)平均反应速率V(C)=V(A),则x︰p=2︰1,A的浓度减少了,则消耗的A为amol,B的物质的量减少了mol,有a mol D生成,则x︰y︰q=amol︰mol︰amol=2︰3︰6,故x︰y︰p︰q=2︰3︰1︰6,则反应方程式为:2A(g)+3B(g)═1C(g)+6D;
(3)反应达到平衡时,D为2amol,由方程式2A(g)+3B(g)=C(g)+6D(g)可知消耗的B为2amol×=amol,则B的转化率为×100%=×100%。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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