2025届高三化学一轮复习 化学反应速率及影响因素专题练

化学反应速率及影响因素 一、单选题（共15题） 1．在水溶液中进行的反应：，已知该反应速率方程为(k为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表： ① ② ③ ④ ⑤ 0.008 0.008 0.004 0.008 0.008 0.001 0.001 0.001 0.002 0.001 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 v1 下列结论正确的是 A．反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大 B．速率常数的数值为0.03 C．a、b、c的值分别为1、5、6 D．实验⑤中， 2．某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．时，正反应速率 B．内，X的平均反应速率 C．若升高温度，时容器中的比值减小 D．反应①的活化能大于反应② 3．已知有以下有机反应(图1)与反应装置(图2)： 其中A，B，C，D的百分含量随着X的变化如下表所示： 物质A 40% 30% 10% 5% 4% 2% 0% 物质B 40% 30% 10% 5% 4% 2% 0% 物质C 15% 30% 65% 60% 40% 20% 1% 物质D 5% 10% 15% 30% 52% 76% 99% 下列说法错误的是 A．物质D相比于物质C在该反应中更稳定 B．反应1的活化能小于反应2的活化能 C．增大B气流的流速，处，的比值不变 D．若需提高物质C的产率，可将管道的出口设计相对更远 4．工业上常利用乙苯催化脱氢制备苯乙烯，发生的主反应是： Ⅰ．(g)(g)+H2(g)   ∆H=+117.6kJ/mol 同时有副反应发生： Ⅱ．(g)+H2(g)(g)+CH4(g)   ∆H=-64.5kJ/mol Ⅲ．(g)8C(s)+5H2(g)   ∆H=-1.67kJ/mol 某实验将乙苯和水蒸气混合，以恒定流速通入反应器，经过相同时间，测得乙苯的转化率，苯乙烯的选择性随温度、水蒸气与乙苯质量比的变化关系分别如图1、图2。 资料：苯乙烯的选择性是指生成苯乙烯的物质的量与消耗的乙苯的物质的量的比值。 下列说法不正确的是 A．从平衡角度分析，高温和低压有利于苯乙烯的制备 B．随温度升高，副反应速率增大的程度比主反应的小 C．乙苯中加入水蒸气，有利于催化剂表面积碳的消除 D．本实验选择水蒸气与乙苯质量比为2：1、反应温度为620℃，是综合考虑乙苯转化率、苯乙烯选择性及能耗等工业实际 5．萃取剂P204对钒(V)有强萃取力，萃取平衡：。常温下，溶液中的随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．min时，萃取反应已停止 B．min时，正反应速率大于逆反应速率 C．min时，若增大，平衡向左移动，平衡常数减小 D．min内平均速率 6．某酮和甲胺的反应机理及能量图像如图所示： 下列说法错误的是 A．该历程中为催化剂，故浓度越大，反应速率越快 B．该历程中发生了加成反应和消去反应 C．反应过程中有极性键的断裂和生成 D．该历程中制约反应速率的反应为反应② 7．稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离于可用离子交换法分离，其反应可表示为： 。某温度时，随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应达到平衡前，正反应速率始终大于逆反应速率 B．时间段的平均反应速率为 C．时增大，该平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小 D．后，该离子交换反应的正反应仍在进行 8．制备光电子功能材料ZnS可通过自发反应 △H＞0。下列说法正确的是 A．该反应的ΔS＜0 B．其他条件相同，缩小容器体积，达到新平衡时减小 C．其他条件相同，升高体系温度，的平衡转化率增大 D．其他条件相同，使用催化剂加快正反应速率，减慢逆反应速率 9．一定条件下合成乙烯。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是 A．M点的正反应速率不可能小于N点的逆反应速率 B．若投料比，则图中M点乙烯的体积分数约为5.88% C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．当温度高于250℃，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低 10．反应可用于尾气脱硝。下列说法正确的是 A．该反应的△S＜0 B．该反应达到平衡后，移除部分H2O(g)，正反应速率增大 C．提高n(NO2)：n(CH4)的比例，可增大NO2的平衡转化率 D．该反应每消耗1 mol NO2，转移电子的数目约为 11．合成气(CO、)可用于制备甲烷：  。向1 L某恒容密闭容器中通入0.2 mol 和m mol发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示(a点对应体系经2min达到平衡)。下列说法正确的是 A． B．正反应速率：c>b C．a、b点对应的平衡常数 D．a点反应从开始到平衡，mol⋅L⋅min 12．在催化剂作用下，分解生成和可能的反应机理如下图所示。 下列说法不正确的是 A．催化剂能降低反应的活化能 B．第一步转化中N与H间形成的化学键是配位键 C．第三步转化涉及极性键的断裂与非极性键的生成 D．若用HCOOD代替，反应除生成外，还生成 13．工业上以1，4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1L容器中通入4×10-2molBD反应2h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下： 温度/℃ 220 240 250 255 BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2 THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1 BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6 已知：HO(CH2)4OH(g，BD)(g，BL)+2H2(g)　ΔH>0 下列说法不正确的是 A．220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3mol，则BD的总转化率为37.5% B．250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2mol，则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1 D．由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高 14．研究人员提出利用热化学硫碘循环实现硫化氢分解联产氢气和硫黄，转化过程如下，其中Y、Z代表I2或HI中的一种。下列说法不正确的是 A．Y在Z溶液中比在H2SO4溶液中易溶 B．反应I中X的浓度与硫黄的产率无关 C．反应Ⅱ的化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI D．等压条件下，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热 15．某同学进行如下实验： ①将H2O2溶液与KI溶液混合，产生大量气泡，溶液颜色变黄； ②将①中的黄色溶液分成两等份，一份加入CCl4，振荡，产生气泡速率明显减小，下层溶液呈紫红色；另一份不加CCl4，振荡，产生气泡速率无明显变化。 下列说法不正确的是 A．①中溶液颜色变黄的原因是：H2O2+2I-=I2+2OH- B．②中下层溶液呈紫红色是因为I2溶于CCl4 C．②中产生气泡速率减小的原因是H2O2浓度减小 D．由该实验可知，I2可以加快H2O2分解产生气泡反应速率 二、非选择题（共2题） 16．尿素[CO(NH2)2]是一种重要的氮肥。工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： 反应Ⅰ：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)(氨基甲酸铵)   ΔH1=-272 反应Ⅱ：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)   ΔH2= 总反应Ⅲ：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)   ∆H3 (1)CO2的电子式为 ；1mol CO(NH2)2中含有 molπ键。 (2)反应Ⅰ的熵变ΔS 填“”“”或“”，反应Ⅲ的H3= 。 (3)下列关于尿素合成的说法正确的是___________。 A．及时分离出尿素可促使反应Ⅱ向正反应方向移动 B．从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用 C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高总反应Ⅲ的反应速率 D．保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]可提高反应Ⅰ中NH3的平衡转化率 三、解答题 17．在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体，发生反应：2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图乙所示。 (1)该反应的 (选填“>”或“<”)0. (2)若容器Ⅰ的体积为2L，反应在370℃下进行，20s后达到平衡，则从起始到平衡过程中N2O反应速率为 。 (3)容器Ⅱ中，反应在B点时对应的平衡常数K= (保留两位有效数字)。 (4)根据题给信息，下列有关说法正确的是_____。 A．体积之比：VⅠ>VⅡ>VⅢ B．容器Ⅲ中，当N2与O2物质的量之比为2：1时反应达平衡状态 C．图乙中A、C、D对应的容器中混合气体平均相对分子质量相等 D．图乙中A、C、D三点由于转化率相等，因而平衡常数相等 (5)若容器Ⅳ的体积为1L，反应在370℃下进行，则起始时反应_____ A．υ正>υ逆 B．υ正<υ逆 C．υ正=υ逆 参考答案： 1．A A．由①②数据得b=1， 由①④数据得a=1，由②③数据得c=2，则反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大，A正确； B．结合A分析，将①中数据代入中，则，=3.75，B错误； C．由A分析可知，abc分别为1、1、2，C错误； D．实验⑤中，，D错误； 2．A A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则，时两个反应均达到平衡状态，由于、，则正反应速率，A正确； B．①②反应中XQ的系数均为1，则内，X的平均反应速率，B错误； C．后M浓度减小，可能为Q浓度增大导致①逆向移动所致，不确定2个反应的吸热放热情况，不能确定升高温度，时容器中的比值变化情况，C错误； D．由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的话化能小于反应②，D错误； 3．D A．由表中数据可知，随X的增大，物质C的百分含量先增大后减小，物质D的百分含量一直在增大，说明物质C不稳定，物质D比较稳定，则物质D相比于物质C在该反应中更稳定，A正确； B．由表中数据可知，当X=1~3时，物质C的百分含量迅速增大，物质D的百分含量缓慢增大，则生成速率：C>D，反应速率越大，活化能越小，所以活化能：反应1<反应2，B正确； C．X=∞m时，反应物全部转化为对应的生成物C和D，且C、D的百分含量保持不变，则增大B气流的流速，X=∞m处，n(D)∶n(C)的比值不变，C正确； D．由表中数据可知，随X的增大，物质C的百分含量先增大后减小，则若需提高物质C的产率，可将管道的出口设计相对更近，而不是更远，D错误； 4．B A．生成苯乙烯的反应为气体分子数增大的吸热反应，从平衡角度分析，高温和低压有利于平衡正向移动，利于苯乙烯的制备，A正确；   B．由图可知，随温度升高，乙苯转化率增大，但是苯乙烯选择性降低，说明副反应速率增大的程度比主反应的大，B错误； C．乙苯中加入水蒸气，高温下碳和水蒸气生成氢气和CO，有利于催化剂表面积碳的消除，C正确；   D．本实验选择水蒸气与乙苯质量比为2：1、反应温度为620℃，利于较高的反应速率、且乙苯转化率、苯乙烯选择性较大，这是综合考虑乙苯转化率、苯乙烯选择性及能耗等工业实际，D正确； 5．B A．min时，反应达到平衡状态，正、逆反应仍在进行，只是速率相等，故A错误； B．min时刻反应未达到平衡状态，且向正反应方向进行，即正反应速率大于逆反应速率，故B正确； C．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，故C错误； D．从反应式看出，物质的量浓度的变化量：，min内平均速率，故D错误； 6．A A．由上图可知，氢离子是反应①的反应物、是反应⑤的生成物，所以氢离子是反应的催化剂，反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的决速步骤为慢反应，由下图可知，反应②的活化能最大，反应速率最慢，是反应的决速步骤，若氢离子浓度过大，会与甲胺反应使得甲胺浓度减小，反应②的反应速率减慢，总反应的反应速率减慢，故A错误； B．由上图可知，反应②为加成反应、反应④为消去反应，故B正确； C．由上图可知，反应过程中有极性键的断裂和生成，故C正确； D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的决速步骤为慢反应，由下图可知，反应②的活化能最大，反应速率最慢，是反应的决速步骤，故D正确； 7．C A．随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A正确； B．物质的化学反应速率之比等于物质的化学计量数之比，即，B正确； C．温度不变，平衡常数K不变，C错误； D．时反应达到平衡，化学平衡是一种动态平衡，，反应并未停止，故后，该离子交换反应的正反应和逆反应仍在进行，只不过正、逆反应速率相等罢了，D正确； 8．C A．反应能自发进行，其△H＞0，则ΔS＞0，A不正确； B．反应前后气体分子数相等，其他条件相同，缩小容器体积，相当于加压，平衡不发生移动，则不变，B不正确； C．其他条件相同，升高体系温度，由于正反应为吸热反应，则平衡正向移动，的平衡转化率增大，C正确； D．其他条件相同，使用催化剂，可降低反应的活化能，加快正反应速率，同时加快逆反应速率，D不正确； 9．B A．m点催化效率高些，但n点温度高，n点可能是温度主导，故M点的正反应速率v正可能小于N点的逆反应速率v逆，故A错误； B．设开始投料n(H2)为4mol,则n(CO2)为1mol,所以当在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，列三段式：，所以乙烯的体积分数为×100%=5.88%，故B正确； C．恒温、恒压下，向平衡体系中充入惰性气体，容器体积发生变化，各物质的浓度变化，则平衡会移动，故C错误； D．根据图像，当温度高于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，所以与催化剂的催化效率降低无因果关系，故D错误； 10．D A．根据反应方程式可知：反应混合物都是气体，反应物气体物质系数之和是3，生成物气体物质系数之和是4，因此该反应是熵增的反应，故该反应的△S＞0，A错误； B．H2O(g)是生成物，在该反应达到平衡后，若移除部分H2O(g)，逆反应速率瞬间减小，正反应速率不变，由于v(正)＞v(逆)，故化学平衡正向移动，平衡移动过程中正反应速率逐渐减小，B错误； C．若提高n(NO2)：n(CH4)的比例，化学平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，但NO2的平衡转化率反而会降低，C错误； D．根据反应方程式可知：每有2 mol NO2反应，反应过程中会转移8 mol电子，则当消耗1 mol NO2时，转移电子的物质的量是4 mol，则转移的电子数目约为，D正确； 11．B A．正向放热，T1→T2CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，则为升高温度，，A错误； B．b和c的投料比相同，，则正反应速率c>b，B正确； C．T1→T2CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，则为升高温度，平衡常数只受温度影响，平衡常数因为平衡逆向移动而减小，因此，C错误； D．a点CO的平衡转化率为80%，因此，则，化学反应速率之比等于化学计量数之比有，D错误。 12．D A．催化剂能降低反应的活化能，A正确； B．第一步转化中，N原子的最外层具有孤对电子，H+具有空轨道，则N与H间形成的是配位键，B正确； C．第三步转化涉及到N-H键的断裂和H-H键的形成，所以有极性键的断裂与非极性键的生成，C正确； D．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，D错误； 13．D A．由表格数据可知，220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3mol，含量为60.2%，则BD的总转化率为，A正确；； B．BD)制备BL，其副反应产物为THF、BuOH以及其他四碳有机物，则根据碳守恒，250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol，B正确； C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2mol，则0~2h内，C正确； D．由表中数据可知，220~255℃，BL在四碳有机产物中的物质的量分数增大，但是不能体现220~255℃时催化剂活性随温度的升高而增大，D错误； 14．B A．由分析可知，Y为I2，Z是HI，由于，所以碘单质在氢碘酸溶液中比硫酸溶液中更易溶，A正确； B．反应Ⅰ是H2S+H2SO4=S+SO2↑+2H2O，硫酸的浓度与硫磺的产率有关，B错误； C．由分析可知，反应Ⅱ是二氧化硫、碘单质和水反应生成硫酸和氢碘酸，化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，C正确； D．等压条件下，根据盖斯定律反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，所以反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热，D正确； 15．C A．将H2O2溶液与KI溶液混合，溶液颜色变黄是过氧化氢将碘离子氧化为碘单质，方程式H2O2+2I-=I2+2OH-正确，A正确； B．②中下层溶液呈紫红色是因为四氯化碳萃取了溶液中的I2，碘单质溶于CCl4会呈紫色，B正确； C．②中产生气泡速率减小的原因是四氯化碳萃取了溶液中的I2，I2浓度减小导致过氧化氢分解速率减慢，C错误； D．通过对比等量黄色溶液中加入四氯化碳萃取碘单质和不加入四氯化碳产生气泡的速率，可以看出加入四氯化碳萃取碘单质后产生气泡速率明显减小，不加入四氯化碳产生气泡速率无明显变化，可以得到I2可以加快H2O2分解产生气泡反应速率，D正确； 16．(1) 1 (2) < (3)BD （1） CO2中C与O之间形成两个共用电子对，CO2的电子式为；尿素CO(NH2)2中含有一个C=O双键，其余都是单键，1mol CO(NH2)2中含有1molπ键。故答案为：；1； （2）反应Ⅰ为气体体积减小的反应，熵变ΔS<0，由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ，则ΔH3=(-272kJ/mol)+(+138kJ/mol)=-134 kJ/mol；反应Ⅲ的H3=。故答案为：<；-134 kJ/mol； （3）A. 尿素是固体，减少固体的量平衡不移动，故A错误； B. 从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气剩余氨气和二氧化碳，可以循环使用，故B正确； C. 保持容积不变，充入惰性气体增大压强，但是反应物气体的浓度不变，反应速率不变，故C错误； D. 保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]可以使平衡向右移动，可提高反应Ⅰ中NH3的平衡转化率，故D正确； 故答案为：BD。 17．(1)> (2)0.001mol·L-1·s-1 (3)0.0044 (4)AC (5)B （1）由图可知，升高温度，一氧化二氮的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为焓变大于0的吸热反应，故答案为：>； （2）由图可知，370℃下容器Ⅰ中反应达到平衡时，一氧化二氮的转化率为40%，则从起始到平衡过程中一氧化二氮反应速率为=0.001mol·L-1·s-1，故答案为：0.001mol·L-1·s-1； （3）平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，由图可知，A点和B点反应温度都为370℃，反应的平衡常数相等，370℃下容器Ⅰ中反应达到平衡时，一氧化二氮的转化率为40%，则平衡时一氧化二氮、氮气、氧气的浓度分别为=0.03mol/L、=0.02mol/L、=0.01mol/L，反应的平衡常数K=≈0.0044，故答案为：0.0044； （4）A．该反应为气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化二氮的转化率减小，由图可知，温度相同时，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应一氧化二氮的转化率依次减小，说明容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中气体压强依次增大，则容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的体积依次减小，故正确； B．由方程式可知，反应中氮气和氧气的物质的量之比始终为2：1，则物质的量之比为2：1不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； C．由图可知，A、C、D对应的容器中一氧化二氮的起始量和转化率相等，则容器中气体的物质的量相等，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，则混合气体平均相对分子质量相等，故正确； D．由图可知，A、C、D对应的容器中一氧化二氮的起始量和转化率相等，但反应温度不同，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，所以反应的平衡常数不相等，故错误； 故选AC； （5）由图可知，370℃时容器Ⅳ中反应的浓度熵Qc==0.04＞0.0044，反应向逆反应方向进行，正反应速率小于逆反应速率，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$