内容正文:
第八章 化学反应速率与化学平衡
课时冲关二十四 化学反应速率及影响因素
学生用书 P428
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.(2025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.(2025齐齐哈尔市质检)下列说法正确的是
( )
A.增大压强,活化分子数增多,化学反应速率一
定增大
B.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学
反应速率一定增大
C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反
应速率增大
D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活
化分子百分数,化学反应速率一定加快
解析:D [A.在固定密闭容器中加入稀有气
体,压强增大,活化分子数不变,化学反应速率
不变,故 A错误;B.升高温度,分子吸收能量,
原来不是活化分子的变为活化分子,活化分子
百分数增大,化学反应速率一定增大,故B错
误;C.加入气体反应物,分子总数增加,活化分
子总数增加,活化分子百分数不变,化学反应速率
增大,故C错误;D.使用催化剂,降低了反应的活
化能,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子
百分数增加,化学反应速率一定加快,故D正确.]
3.(2025双鸭山市高三检测)
往一容积不变的密闭容器中
充 入 H2 和 I2,发 生 反 应
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
ΔH<0,当达到平衡后,t1 时
改变反应的某一条件,平衡
如图所示,则t1 改变的条件为 ( )
A.增大压强 B.升高温度
C.增大H2 的浓度 D.加入催化剂
解析:B [A项,反应前后气体分子数不变,增
大压强,正、逆反应速率都增大,但平衡不移动,
错误;B项,反应放热,升高温度,正、逆反应速
率均增大,且平 衡 逆 向 移 动,符 合 题 意,正 确;
C项,增 大 H2 的 浓 度,平 衡 正 向 移 动,错 误;
D项,加入催化剂,正、逆反应速率均增大,但平
衡不移动,错误.]
4.(2025永州市模拟)室温下,在P和Q浓度相
等的混合溶液中,同时发生反应①P+QX
+Z和反应② P+QY+Z,反应①和②的
速率方程分别是v1=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、
k2 为速率常数).反应过程中,Q、X的浓度随
时间变化情况如图所示.下列说法错误的是
( )
A.反应开始后,体系中X和Y的浓度之比保持
不变
B.45min时Z的浓度为04molL-1
C.反应①的活化能比反应②的活化能大
D.如果反应能进行到底,反应结束时,有40%
的P转化为Y
解析:D [A.根据①和②的速率方程分别是v1
=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、k2 为速率常数),反
应开始后,体系中X和 Y的浓度之比为
k1
k2
,保
持不变,故A正确;B.根据反应①P+QX
+Z和反应②P+QY+Z方程式,可知每
消耗1molQ同时生成1molZ,反应到45min
时,Q的浓度降低04mol/L,则Z的浓度为
04molL-1,故B正确;C.反应到20min时,
Q的浓度降低03mol/L,反应①中X浓度增
大 012 mol/L,则 反 应 ② 中 Y 浓 度 增 大
018mol/L,反应②的速率大于反应①,所以反
应①的活化能比反应②的活化能大,故C正确;
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高考总复习 化学
D.反应到20min时,Q的浓度降低03mol/L,
反应①中X浓度增大012mol/L,则反应②中
Y浓度增大018mol/L,如果反应能进行到底,
反 应 结 束 时,有 60% 的 P 转 化 为 Y,故 D
错误.]
5.(2025邵阳市二中期中)某小组为了探究影响
NaHSO3 溶液与KMnO4 溶液在酸性条件下反
应速率的因素,设计如表所示的实验方案.
实验
V(NaHSO3)/mL
(c=0.2mol/L)
V(KMnO4)/mL
(c=0.1mol/L)
V(H2SO4)/mL
(c=0.6mol/L)
V(MnSO4)/mL
(c=0.1mol/L)
V(H2O)/mL
褪色时
间t/min
1 3.0 2.0 1.0 0.0 2.0 8
2 3.0 2.0 2.0 0.0 a 6
3 4.0 2.0 2.0 0.0 0.0 4
4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3
下列说法不正确的是 ( )
A.a=1.0,b=1.5
B.溶液的酸碱性会影响该反应的化学反应速率
C.该反应的离子方程式为5SO2-3 +2MnO-4 +
6H+2Mn2++5SO2-4 +3H2O
D.需先将 KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2O混合
后,再与NaHSO3 溶液混合、计时
解析:C [A.探究实验方案两两之间应保持单
一变量,则四组实验的溶液总体积相等,利用混
合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响.
据题意可 知,4组 实 验 溶 液 总 体 积 应 相 同,则
a=1.0,b=1.5,故A正确;B.由实验1,2可知,
变量是混合后硫酸的浓度不一致,导致褪色时
间不一致,即反应速率不一致,故酸的浓度(溶
液的酸性)会影响该反应化学反应速率,故B正
确;C.HSO-3 是弱酸的酸式酸根离子,不能拆
写,该反应的离子方程式为5HSO-3 +2MnO-4
+H+2Mn2++5SO2-4 +3H2O,故C错误;
D.需先将 KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2O混合
后,再与NaHSO3 溶液混合,反应开始,开始计
时,故D正确.]
6.(2025淄博市模拟)两个均充有H2S的刚性密
闭容器,起始压强均为pkPa,以温度、Al2O3 催
化剂 为 条 件 变 量,进 行 实 验:2H2S(g)
2H2(g)+S2(g),反应相同时间,结果如图所示.
下列说法错误的是 ( )
A.温度升高,H2S分解的正、逆反应速率均增大
B.900℃,ts后达平衡,H2 的平均生成速率为
1
2tpkPa
s-1
C.Al2O3 催化剂使得正反应的活化能小于逆反
应的活化能
D.1100℃,曲线Ⅱ、Ⅲ重合,说明Al2O3 催化剂
失去活性
解析:C [A.温 度 升 高,反 应 速 率 均 增 大 即
H2S分解的正、逆反应速率均增大,故A正确;
B.900℃,ts后化学反应达到平衡,硫化氢的转
化率为50%,则氢气的压强为05pkPa,则 H2
的平均生成速率为0.5pkPa
ts =
p
2tkPa
s-1,故
B正确;C.根据图中曲线分析,升高温度,硫化
氢的转化率增大,因此该反应是吸热反应,则正
反应的 活 化 能 大 于 逆 反 应 的 活 化 能,而 加 入
Al2O3 催化剂使正反应和逆反应活化能都降低,但
正反应的活化能仍大于逆反应的活化能,故C错
误;D.催化剂需要适宜温度,在1100℃,曲线Ⅱ、Ⅲ
重合,说明Al2O3 催化剂可能几乎失去活性,故
D正确.]
7.(2025菏泽市模拟)随着节能环保问题的提
出,人们开始关注逆水煤气反应(RWGS)的研
究.单一分子RWGS在Fe3O4 催化剂表面的
反应历程如下图所示,主要有:氧化还原历程
[TS1-TS2-TS3-TS4-CO(a)+H2O(a)]
和中间物种分解历程[TS1-TS6-TS7-TS5
-HCOO(a)+H(a)].[已知(a)表示物质吸附
在催化剂表面的状态].下列说法正确的是
( )
A.该反应为放热反应
B.RWGS在Fe3O4 催化剂表面反应的主要历
程是中间物种分解历程
C.氧化还原历程控速步骤为:CO(a)+H2O(a)
CO(g)+H2O(g)
D.使用高效催化剂,加快化学反应速率,从而提
高平衡转化率
195
第八章 化学反应速率与化学平衡
解析:C [A.由图可知,逆水煤气反应是反应
物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故 A
错误;B.由图可知,中间物种分解历程的各步活
化能均高于氧化还原历程的各步活化能,所以
RWGS在Fe3O4 催化剂表面反应的主要历程是
氧化还原历程,故B错误;C.由图可知,氧化还
原历程中最后一步反应的活化能最大,反应速
率最慢,是氧化还原历程的控速步骤,反应的方
程式为CO(a)+H2O(a)CO(g)+H2O(g),
故C正确;D.使用高效催化剂,能降低反应的活
化能,加快化学反应速率,但化学平衡不移动,
平衡转化率不变,故D错误.]
8.(2025大庆市模拟)在容积不变的密闭容器中
进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH
<0.下列各图表示当其他条件不变时,改变某
一条件对上述反应的影响,其中正确的是
( )
A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温
度较高
B.图Ⅱ表示t0 时刻使用催化剂对反应速率
的影响
C.图Ⅲ表示t0 时刻增大O2 的浓度对反应速率
的影响
D.图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学
平衡状态
解析:B [A.图Ⅰ中乙到达平衡时间较短,乙
的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆
反应方向移动,SO2 的转化率减小,乙的温度较
高,故A错误;B.图Ⅱ在t0 时刻,正、逆反应速
率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加
入催化剂的原因,故B正确;C.增大反应物的浓
度瞬间,正反应速率增大,逆反应速率不变,之
后逐渐增大,图Ⅲ改变条件瞬间,正、逆速率都
增大,正反应速率增大较大,平衡向正反应方向
移动,应是增大压强的原因,故C错误;D.曲线
表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是
平衡点,故D错误.]
二、非选择题
9.用酸性 KMnO4 和 H2C2O4(草酸)反应研究影
响反应 速 率 的 因 素,反 应 的 离 子 方 程 式 为:
2MnO-4 + 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
20mL0.1mol/L
H2C2O4 溶液
30mL0.01mol/L
KMnO4 溶液
②
20mL0.2mol/L
H2C2O4 溶液
30mL0.01mol/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2min末收集了4.48mLCO2
(标准状况下),则在2min末,c(MnO-4 )=
mol/L.(假设混合溶液体积为50mL)
(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
化学反应速率越快,相同时间内生成的CO2 的
体积越大,即②>①.
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高考总复习 化学
(2)标准状况下4.48mLCO2,即0.0002mol,根据
反应 的 化 学 方 程 式 计 算,反 应 的 MnO-4 是
0.00004mol,剩余的 MnO-4 是0.0003mol-
0.00004mol=0.00026mol,故c(MnO-4 )=
n
V
=0.0052molL-1.
(3)KMnO4 溶液是有颜色的,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)升高温度会加快化学反应速率.
答案:(1)浓度 ② ①
(2)0.0052
(3)KMnO4 溶液完全褪色所需的时间(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
10.(2025保定市高三开学考)某实验小组以
H2O2 分解为例,研究浓度、催化剂、溶液的酸
碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下
方案完成实验.
编号 反应物 催化剂
Ⅰ
10mL2% H2O2 溶
液+1mL水
无
Ⅱ
10mL5% H2O2 溶
液+1mL水
无
Ⅲ
10 mL 5% H2O2
溶液
1mL01molL-1
FeCl3 溶液
Ⅳ
10mL5% H2O2 溶
液+少量HCl溶液
1mL01molL-1
FeCl3 溶液
Ⅴ
10mL5%H2O2溶液
+少量NaOH溶液
1mL01molL-1
FeCl3 溶液
(1)实验Ⅰ和实验Ⅱ的目的是
.
(2)实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始反应速率由大到小的
顺序为 (用实验编号表示).
(3)实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中,测得生成氧气的体积(折
算成标准状况)随时间变化的关系如图所示.
①分析图示能够得出的结论是
.
②实验Ⅲ在t1~t2 时间内,以 H2O2 表示的反
应速率为 .
解析:(1)实验Ⅰ和Ⅱ均未使用催化剂,混合液的总体
积均为11mL,c(H2O2)不同,则实验目的是探究反
应物 浓 度 对 反 应 速 率 的 影 响.(2)实 验Ⅰ中,
c(H2O2)最小且未使用催化剂,则实验Ⅰ中起始反应
速率最小;实验Ⅱ和Ⅲ中c(H2O2)相同,实验Ⅲ中加
入FeCl3 溶液,则实验Ⅲ的起始反应速率大于实验
Ⅱ,故反应速率由大到小的顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ.(3)①
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ加入少量HCl溶液,实验Ⅴ
加入少量NaOH溶液,其他实验条件均相同,由题
图可知,反应速率:Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ,据此得出结论:碱性
环境能加快H2O2 的分解速率,酸性环境能减慢
H2O2 的分解速率.②实验Ⅲ在t1~t2 时间内,生
成标准状况下O2 的体积为(b-a)mL,则有n(O2)
=
(b-a)×10-3
22.4 mol
,反应中消耗H2O2 的物质的
量n(H2O2)=2n(O2)=
(b-a)×10-3
11.2 mol
,溶液的
总体积为11mL,故以 H2O2 表示的反应速率
v(H2O2)=
(b-a)×10-3
11.2×0.011×(t2-t1)
molL-1s-1
= b-a123.2(t2-t1)
molL-1s-1.
答案:(1)探究反应物浓度对反应速率的影响
(2)Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
(3)①碱性环境能加快 H2O2 分解的速率,酸
性环境能减慢H2O2 分解的速率
② b-a123.2(t2-t1)
molL-1s-1
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第八章 化学反应速率与化学平衡