2.3化学反应的速率 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

2024—2025学年高中化学沪科版选择性必修一2.3化学反应的速率 一、单选题 1．乙烯氢化的热化学方程式为 ，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．1mol 的能量小于1mol 与1mol 具有的能量之和 B．该反应的焓变： C．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 D．相应的活化能：催化剂AuF>催化剂 2．在一固定容积的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)+2NO(g)CO2(g) +N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v(正)>v(逆) B．若该反应在T1、T2 时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C．若状态B、C、D的速率分别为v(B)、v(C)、v(D)，则v(C)=v(D)>v(B) D．增大压强或升高温度，NO转化率均增大 3．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应，反应过程中的部分数据如下表所示： n/mol t/min n（A） n（B） n（C） 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A．0～5min用A表示的平均反应速率为0.9 B．该反应达到平衡后，升高温度，平衡常数增大 C．平衡状态时， D．物质B的平衡转化率为20% 4．某反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为放热反应 B．该反应的反应热：△H=E1−E2 C．该反应的活化能为E1 D．使用催化剂可使过渡态能量降低，△H减小 5．如表为烯烃类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)： 烯烃类化合物 相对速率 (CH3)2C=CHCH3 10.4 CH3CH=CH2 2.03 CH2=CH2 1.00 CH2=CHBr 0.04 下列有机物与HCl加成时，取代基对速率的影响与上述规律类似，其中加成反应速率最慢的是 A．(CH3)2C=CH(CH3)2 B．CH3CH=CHCH3 C．CH2=CHCl D．CH2=CH2 6．催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法正确的是    A．该反应为吸热反应 B．催化剂Ⅱ的催化性能比催化剂I好 C．使用催化剂Ⅱ时，升高温度，R的转化率增大 D．使用催化剂I时，反应过程中M所能达到的最大浓度比使用催化剂II时大 7．已知2N2O(g) 2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下： t/min 0 10 20 30 40 50 60 70 c(N2O)/mol·L-1 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0 下列说法正确的是 A．t=10min时，v(N2O)=2.0×10-3mol·L-1·min-1 B．速率方程中n=1，表格中c1>c2=c3 C．相同条件下，增加N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率 D．保持其他条件不变，若起始浓度为0.020mol·L-1，当减至一半时共耗时70min 8．利用有机分子模拟生物体“醛缩酶”催化Diels-Alde反应在生物化学领域意义重大。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是    A．该催化过程降低了反应的焓变使其更易发生 B．该反应原子利用率为100% C．化合物X为H2O D．反应过程中Ⅵ作催化剂，Ⅱ、Ⅳ是中间产物 9．CoCl2可溶。将溶解于盐酸中可形成，在溶液中存在下面的化学平衡：。下列说法不正确的是 A．升高温度，正反应速率、逆反应速率都增大 B．该反应的平衡常数 C．将盛有和盐酸混合液的试管置于热水中，试管内溶液为蓝色 D．增大Cl-浓度，平衡向正反应方向移动，Co2+、Cl-浓度都减小 10．下列说法正确的是 A．增大压强，活化分子百分数增多，化学反应速率增大 B．C(石墨，s)(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 C．，不论在何种条件下都不可能自发进行 D．在恒温恒容下，发生反应，若在容器中充入，正、逆反应的速率均不变 11．叔丁基溴(CH3)3C-Br在稀的碱性水溶液中水解生成叔丁醇(CH3)3C-OH的反应分三步进行，反应中每一步的能量变化曲线如图所示，下列有关说法不正确的是 A．叔丁基溴在稀的碱性水溶液中生成叔丁醇的反应是放热反应 B．和为反应活性中间体 C．决定叔丁基溴水解生成叔丁醇反应的速率的是第二步反应 D．第三步反应为 12．工业上常用浓氯水检验输送氧气的营道是否泄漏，泄漏处有白烟生成，工业合成氨的反应为    。对于工业合成氨的反应，下列说法正确的是 A．使用高效催化剂可减小△H B．适当降温或加压，反应的平衡常数都增大 C．及时将体系中的液化分离有利于平衡正向移动 D．用E表示键能，则： 13．已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，某温度下的平衡常数为400。此温度下，在2L的密闭容器中充入amol CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下表。下列说法错误的是 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 浓度(mol/L) 0.44 0.6 0.6 A．a=1.64 B．此时刻v正>v逆 C．若起始时加入2amolCH3OH，则达到平衡时CH3OH的转化率不变 D．CO2与H2合成原料甲醇反应历程如图所示，要使合成甲醇的反应速率加快，主要是降低*CO+*OH→*CO+*H2O的能量变化 14．地康法制氯气的反应为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)   ΔH<0，下列措施中既能增大反应速率又能增大 HCl平衡转化率的是 A．升高温度 B．增大氧气的浓度 C．使用合适的催化剂 D．移出 H2O 15．N2O和CO可在催化剂 (Pt2O+)表面转化为无害气体，其反应原理为： ，下列有关该反应说法正确的是 A．催化剂能改变反应的∆H B．通入过量CO，可使N2O转化率达100% C．保持温度和容器体积不变，通入He增大压强，反应速率不变 D．保持温度和压强不变，通入He反应速率不变 二、填空题 16．某化学小组进行了关于“活泼金属与酸反应”的实验，得出了一些有趣的想法，请你帮助他们完成一些判断．将5.4g铝片投入500mL 0.5mol•L﹣1的硫酸溶液中，右图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图 (1)关于图像的描述不正确的是 ． ①a→c段产生氢气的速率增加较快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应的速率 ②c以后，产生氢气的速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全 ③a→c段产生氢气的速率增加较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应 (2)书写O→a段所对应的离子方程式 ． (3)若其他条件相同，现换用500mL1mol•L﹣1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L﹣1硫酸的快，可能的原因是 ①盐酸中c(H+)的浓度更大②Cl﹣有催化作用③有催化作用④Al3+有催化作用 (4)根据所学，若要加快铝片与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②滴加少量CuSO4溶液；③将铝片剪成100条；④增加硫酸的浓度至18mol/L；⑤加入蒸馏水；⑥加入少量KNO3固体； 其中，你认为不合理的方案有 ，并请你再补充一种合理方案是 ． 17．工业制硫酸中的核心的一步是二氧化硫的催化氧化(正反应放热)，该反应转化率高，则硫的利用率高，对环境的影响小。 (1)上述反应中，反应物总能量 生成物总能量。 A ．大于       B． 等于       C． 小于 (2)该反应的装置如图，下列说法正确的是_______。 A．该装置名称为沸腾炉 B．催化剂的使用可以将SO2全部转化为SO3 C．a处气体的温度低于b处的气体 D．d处出来的气体只含SO3 (3)在1L恒容绝热密闭容器中投入2molSO2和适当过量的O2，在一定条件下充分反应，如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。 ①10min内，SO2消耗了 mol，SO2的反应速率为 mol/L•min。 ②下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。 A．SO2和O2的浓度为1：1                B．正反应速率与逆反应速率相等 ③分析0-30分钟内正反应速率的变化趋势并说明理由 。 18．已知：生物脱H2S的原理：H2S＋Fe2(SO4)3=S↓＋2FeSO4＋H2SO4，4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O。由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 ，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 。    19．零价铁活化过硫酸盐耦合类芬顿体系可以产生强氧化性的羟基自由基和硫酸根自由基()，被用于氧化降解废水中的抗生素。 (1)该体系中产生自由基的机理如图所示。 ①的结构为，的结构式为 。 ②在碱性溶液中可转化为，该反应的离子方程式为 。 (2)为探究体系中和降解抗生素的能力，设计了自由基猝灭实验。是和的猝灭剂，能与、快速反应；是的猝灭剂，难和反应。零价铁活化过硫酸盐耦合类芬顿体系处理废水时分别加入上述猝灭剂，抗生素残留率与时间的关系如图所示。 ①甲醇和反应的原理是拔走了甲醇中的一个H原子，生成一个新的自由基，可能产物的相对能量如图所示，该反应最有可能的方程式为 。 ②实验Ⅰ加入的猝灭剂甲是 。 ③降解抗生素的自由基主要是哪个，简述理由 。 (3)探究(PDS)的物质的量分数对抗生素去除率的影响。在的废水中，PDS和H2O2总浓度为，相同时间内，PDS的物质的量分数与抗生素残留率的关系如图所示。 ①PDS的物质的量分数从80%降到50%，抗生素残留率降低的原因是 。 ②PDS的物质的量分数降到0%时，抗生素残留率升高的原因是 。 三、计算题 20．在温度保持不变的情况下，将一定量的NO2充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：2NO2(g)N2O4(g)+Q) 在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到表中数据。 时间/s 0 20 40 60 80 100 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n5 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 0.08 20~40s内，NO2的平均反应速率为 。 21．T℃时，在恒容密闭容器中通入，发生反应测得容器内初始压强为40kPa，反应过程中反应速率、时间(t)与分压的关系如图所示。 (1)时，的转化率 % (2)反应速率满足， ，时 (3)达到平衡时，测得体系的总压强，则该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 22．I.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察 的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0. 05mol·L-1 Fe2 (SO4)3更为合理，其理由是 。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。 II.某温度时，在一个2L的密闭容器中， A、B、C三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： (3)该反应的化学方程式为 ； (4)从开始至2min，A的平均反应速率为 ； 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C D C D A A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C A B C 1．C 2．A 3．C 4．D 5．C 6．D 7．A 8．A 9．D 10．D 11．C 12．C 13．A 14．B 15．C 16．(1)② (2)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (3)② (4) ④⑤⑥ 升高温度/适当增加H2SO4浓度 17．(1)A (2)C (3) 1 0.1 B 0-30分钟内，SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，25分钟时，SO2和O2的浓度不变，正反应速率不变 18． 30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) 19．(1) 或 (2) CH3OH或甲醇 ，实验Ⅱ和实验I在相同时间内降解率差距不大，说明降解能力不强；相同时间内实验Ⅲ降解率远大于实验Ⅱ和实验I，说明降解能力强 (3) 的物质的量分数从降到，减小，生成的浓度减小，增大，生成的浓度增大；降解能力比强，相同时间内抗生素残留率低 的物质的量分数降到时，降低，不利于产生和，降解能力减弱，抗生素残留率增大 20．0.001mol•L-1•s-1 21．(1)12.5 (2) (3) 22．(1) 反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰 (2)时间(或收集一定体积的气体所需要的时间) (3) (4) 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$