第01讲 化学反应速率及其影响因素(专项训练)(天津专用)2026年高考化学一轮复习讲练测

2025-10-30
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第01讲 化学反应速率及其影响因素 目 录 01 课标达标练 题型01 化学反应速率及计算 题型02 影响化学反应速率的因素 题型03 实验探究影响化学反应速率的因素 题型04 化学反应历程图像题 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 化学反应速率及计算 1.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经a min后SO3的浓度变化情况如图所示,在0~a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则a等于( ) A.0.1 B.2.5 C.5 D.10 2.(2025·天津市南开区·二模)乙酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+ CH3OH(g)。三个10L恒容密闭容器中分别加入1mol CH3COOCH3和9.8mol H2在不同温度下,反应t分钟时乙酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率v(H2) = mol·L-1·min-1 C.容器乙中乙醇的体积分数为 D.容器丙中当前状态下反应速率v(正)<v(逆) 3.将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol,下列叙述正确的是( ) A.用物质C表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1 B.反应开始到2 s,物质B的物质的量浓度减小0.15 mol·L-1 C.2 s时物质A的转化率为10% D.2v(A)=v(B) 4.一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如表: t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x N2O5/mol·L-1 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是( ) A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1 B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况) C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2) D.推测上表中的x为3 930 02 影响化学反应速率的因素 5.(2025•天津市·和平区·二模)下列措施能降低化学反应速率的是(  ) A.在过氧化氢溶液加入硫酸铜溶液 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.碳酸钙块状变粉末状与盐酸反应 6.温度为T时,在恒容密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+R(s) ΔH>0,下列有关叙述正确的是( ) A.向容器中充入少量氦气,化学反应速率不变 B.加入少量R(s),逆反应速率增大 C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D.压缩容器的容积,单位体积内活化分子的百分数增大,化学反应速率增大 7.碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论错误的是( ) A.反应开始2 min内平均反应速率最大 B.反应速率先增大后减小 C.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D.反应在2~4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)=0.1 mol·min-1 03 实验探究影响化学反应速率的因素 8.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录: 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 温度/℃ 30 40 50 60 70 显色时间/s 160 80 40 20 10 回答下列问题: (1)该反应的离子方程式为_____________________________________。 (2)该实验的目的是_______________________________________。 (3)实验试剂除了1 mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液外,还需要的试剂是____________,实验现象为____________________。 (4)实验操作中除了需要上述条件外,还必须控制_____________(填字母)不变。 A.温度 B.试剂的用量(体积) C.试剂添加的顺序 (5)由上述实验记录可得出的结论是______________________________________。 (6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,你会采取的措施是 ________________________________________________________________。 9.某小组研究了铜片与5.6 mol·L-1 HNO3溶液反应的速率,实验现象记录如表所示。 时间段 现象 0~15 min 铜片表面出现极少气泡 15~25 min 铜片表面产生较多气泡,溶液呈很浅的蓝色 25~30 min 铜片表面均匀冒出大量气泡 30~50 min 铜片表面产生较少气泡,溶液蓝色明显变深,液面上方呈浅棕色 为探究影响该反应速率的主要因素,小组进行如下实验。 实验Ⅰ:监测上述反应过程中溶液温度的变化,所得曲线如下图。 实验Ⅱ:②~④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积的5.6 mol·L-1HNO3溶液。结果显示:Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显,NO2能明显加快该反应的速率。 实验Ⅲ:在试管中加入铜片和5.6 mol·L-1HNO3溶液,当产生气泡较快时,取少量反应液于试管中,检验后发现其中含有NO。 (1)根据表格中的现象,描述该反应的速率随时间的变化情况:_______________________________。 (2)实验Ⅰ的结论:温度升高______(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。 (3)实验Ⅱ的目的是_________________________。 04 化学反应历程图像题 10.(2025·天津河西·二模)碘离子可以作为过氧化氢分解的催化剂,催化过程的机理如图1。图2是有、无碘离子存在时,过氧化氢分解的能量变化示意图。 下列说法错误的是(  ) A.X和Y分别为H2O和O2 B.H2O2的分解反应是吸热反应 C.碘离子不改变H2O2分解的焓变 D.反应速率大小:①<② 11.(2025·天津河北·一模)【氮氧化物催化转化+化学反应历程】氮氧化物()是大气的主要污染物,某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是 A.总反应的热化学方程式: B.过渡态的稳定性: C.反应过程的决速步骤为放热反应 D.催化剂ZAg降低了反应的活化能,但不能改变反应热 12.反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示,下列说法正确的是(  ) A.X的键能大于Y的键能 B.M为反应的中间产物 C.其他条件相同时,②的反应速率比①的更快 D.对于反应①,升高温度,Y的平衡产率将增大 13.【化学反应能垒图+化学反应历程】如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法正确的是(  ) A.加入合适的催化剂待反应完成时可增大过渡金属化合物的产率 B.Zr+CH4―→CH3—Zr…H的活化能为99.20 kJ·mol-1 C.整个反应的快慢由―→的反应快慢决定 D.Zr+CH4―→CH—Zr…H3 ΔH=-39.54 kJ·mol-1 14.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下: 下列说法不正确的是(  ) A.该过程有H2O参与 B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂 C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键 15.在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(  ) A.含N分子参与的反应一定有电子转移 B.由NO生成HONO的反应历程有2种 C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变 D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少 1.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化): 实验 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4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 V1 2 1 20 5.5 Ⅲ V2 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是(  ) A.V1=1,V2=2 B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响 C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束 D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01 mol·L-1·min-1 2.为了研究一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是(  ) A.pH越小,氧化率越小 B.温度越高,氧化率越小 C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率 3.25 ℃,H2O2分解反应的方程式为H2O2(aq)H2O(l)+O2(g),H2O2分解反应的浓度与时间的关系曲线如图所示,=,当观察的时间间隔无限小,平均速率的极值即为化学反应在t时的瞬时速率,即[]=,A点切线的斜率为=0.014 mol·dm-3·min-1,表示在第20 min,当H2O2浓度为0.4 mol·dm-3时,瞬时速率为0.014 mol·dm-3·min-1(斜率、速率均取绝对值),则下列说法正确的是(  ) A.反应到A、B、C三点时的瞬时速率:C>B>A B.由题意可知瞬时速率与平均反应速率无关 C.某点切线的斜率越大,瞬时速率越快 D.没有催化剂I-,H2O2就不会发生分解反应 4.已知反应:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下: ①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快  ②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢 下列有关该反应的说法正确的是(  ) A.该反应的反应速率主要取决于反应①的快慢 B.NOBr2是该反应的催化剂 C.增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率 D.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ· mol-1 5.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。 总反应:A+B―→AB(K为催化剂) ①A+K―→AK Ea1 ②AK+B―→AB+K Ea2 下列说法错误的是(  ) A.第①步为决速步骤 B.升高温度,该反应的速率加快 C.该反应的ΔH=-Ea kJ·mol-1 D.催化剂降低了活化能,加快了反应速率 6.异丁烯[CH2==C(CH3)2]是一种重要的化工原料,常用于制备丁基橡胶、甲基丙烯腈等。资料表明,异丁烷在固体杂多酸盐(用S表示)作用下制备异丁烯和H2的反应机理如下: 过程ⅰ.CH3—CH(CH3)—CH3+S―→CH3—CH(CH3)—CH3…S; 过程ⅱ.CH3—CH(CH3)—CH3…S+S―→CH2==C(CH3)2…S+H2…S; 过程ⅲ.CH2==C(CH3)2…S―→CH2==C(CH3)2+S; 过程ⅳ.H2…S―→H2(g)+S。 下列说法错误的是(  ) A.总反应的化学方程式为CH3—CH(CH3)—CH3CH2==C(CH3)2+H2 B.固体杂多酸盐是反应的催化剂,降低了总反应的活化能 C.CH2==C(CH3)2…S和H2…S均为催化剂 D.过程ⅲ表示的是异丁烯在固体杂多酸盐表面的脱附过程 7.CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应:①N2O+Fe+===N2+FeO+ K1,②CO+FeO+===CO2+Fe+ K2。下列说法不正确的是(  ) A.该反应ΔH<0 B.两步反应中,决定总反应速率的是反应① C.升高温度,可提高N2O的平衡转化率 D.Fe+增大了活化分子百分数,加快了化学反应速率,但不改变反应的ΔH 8.二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的“清洁能源”,科学家研究在酸性条件下,用甲醇可合成二甲醚,反应历程中相对能量变化如图所示。 下列叙述错误的是(  ) A.循环过程中,催化剂参与了中间反应 B.该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为1.31 kJ·mol-1 C.制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为―→CH3OCH3+H+ D.总反应方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O 9.甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应: 反应Ⅰ:CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH1 反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2 根据能量变化示意图,下列说法正确的是(  ) A.E3-E2>E4-E1 B.反应Ⅱ决定整个反应的速率 C.催化剂可以降低总反应的焓变 D.CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 10.一定温度下,CH3CH2CH3的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图,下列叙述不正确的是(  ) A.ΔH1+ΔH3=ΔH2+ΔH4 B.升高温度,体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大 C.以丙烷为原料合成丙醇时,“先溴代再水解”有利于提高2-丙醇的含量 D.由图可知,丙烷中碳氢键的键能不完全相同 11.【化学速率方程+化学反应历程】已知Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的速率方程v=k(Cl2)·c(CO)(k为速率常数),该反应可认为经过以下反应历程: 第一步:Cl2(g)2Cl(g) 快速平衡 第二步:Cl(g)+CO(g)COCl(g) 快速平衡 第三步:COCl(g)+Cl2(g)―→COCl2(g)+Cl(g) 慢反应 下列说法正确的是(  ) A.第三步反应的活化能较低,是决速反应 B.Cl是该总反应的中间产物,COCl是该总反应的催化剂 C.c(Cl2)、c(CO)分别增大相同的倍数,对总反应速率的影响程度前者大 D.升温可使k增大导致反应速率加快 12.【催化剂与反应历程+去除水体中NO的机理】一种以Pd-Cu为催化剂还原去除水体中NO的机理如图a所示;其他条件相同,不同pH时,NO转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图b所示。 已知:溶液pH会影响Pd对NO的吸附,不影响对H的吸附。 下列说法不正确的是(  ) A.pH越小,Pd对NO的吸附能力越强 B.通过调节溶液的pH,可使NO更多的转化为N2 C.反应ii中生成NH的离子方程式为NO+6H+2H+===NH+2H2O D.pH=12时,每处理6.2 g NO,理论上消耗标准状况下H2 5.6 L 13.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,反应过程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是(  ) A.总反应方程式为6NO+4NH35N2+6H2O B.NH2NO是脱硝反应的活性中间体 C.升高温度,脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度 D.决定反应速率的步骤是“H的移除” 14.汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]: Ⅰ.NO+Pt(s)===NO* Ⅱ.CO+Pt(s)===CO* Ⅲ.NO*===N*+O* Ⅳ.CO*+O*===CO2+Pt(s) Ⅴ.N*+ N*===N2+Pt(s) Ⅵ.NO*+N*===N2O+Pt(s) 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。 (1)图1中温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是 ___________________________________________________________。 (2)图2中T2 ℃时反应Ⅴ的活化能________(填“<”“>”或“=”)反应Ⅵ的活化能;T3 ℃时发生的主要反应为________(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。 15.H2还原NO的化学方程式为2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。 (1)研究表明上述反应历程分两步: Ⅰ.2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(l)(慢反应) Ⅱ.H2O2(l)+H2(g)2H2O(g)(快反应) 该总反应的速率由反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能________(填“高”或“低”)。 (2)该反应常伴有副产物N2O和NH3的生成。以Pt作催化剂,用H2还原某废气中的NO(其他气体不反应),270 ℃时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图所示。随着H2体积分数的增大,N2的体积分数呈下降趋势,原因是________________________________________________________。 (3)在一定温度下,副产物N2O分解反应的化学方程式为2N2O(g)===2N2(g)+O2(g),测得在恒容容器中N2O分解的部分实验数据如下表。 反应时间/min 0 20 40 60 80 100 c(N2O)/ (mol·L-1) 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0~20 min,反应速率v(N2O)为________ mol·L-1·min-1;若N2O的起始浓度为0.20 mol·L-1,则反应至40 min时N2O的转化率α=________。 1. (天津卷2023,T12)明代《武备志》中记载了提纯硫黄的油煎法:“先将硫打豆粒样碎块,每斤硫黄用麻油二斤,入锅烧滚。再下青柏叶半斤在油内,看柏枯黑色,捞去柏叶,然后入硫黄在滚油内,待油面上黄沫起至半锅,随取起,安在冷水盆内,倒去硫上黄油,净硫凝一并在锅底内者是”,下列叙述错误的是 A. “先将硫打豆粒样碎块”是为了增大硫的表面积 B. “青柏叶”变“枯黑色”起到指示油温的作用 C. “倒去硫上黄油”实现固液分离 D. 提纯硫磺的油煎法利用了蒸馏原理 2. (天津卷2022,T6)向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是 A. SO3的平衡浓度增大 B. 反应平衡常数增大 C. 正向反应速率增大 D. SO2的转化总量增大 3.(1)(天津卷2024,T15,节选)柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。 实验流程 实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是__________________。 (2)(天津卷2023,T13,节选)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2,写出该反应化学方程式:____________________。反应中,H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是______________。 (3)(天津卷2022,T15,节选)将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为___________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,原因为___________。 4.(天津卷2024,T16,节选)NaBH4是常用的还原剂,可选择合适的催化剂实现其可控水解制H₂。 NaBH₄的水解反应方程式为:BH+4H2O===[B(OH)4]-+4H2↑,该反应放热。 (2)无催化剂时,NaBH₄在酸性溶液中水解迅速,在碱性溶液中水解缓慢,在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是 。 (3)相同条件下,三种试制的催化剂X、Y和Z在碱性溶液中催化NaBH₄水解产H2的体积随反应时间的变化如图。下列相关结论正确的是 (填序号)。 a.反应至3min时,使用X产H₂的体积是使用Y的2倍 b.与Y 相比,X降低反应的活化能更多 c.Z无催化活性 (4)在起始温度不同、其他条件相同的情况下进行NaBH₄水解反应的对比实验。H2的生成速率与NaBH₄浓度的关系如图所示。在反应过程中,体系温度随反应进行逐渐升高,催化剂活性保持不变。 ①图中起始温度较高的实验对应的曲线是 (填“M”或“N”): ②曲线M中,p点之前H2的生成速率提高,主要原因是 :p点之后H2的生成速率降低,主要原因是 。 5.(2025·河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g),反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A.总反应是放热反应 B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D.①转化为②的进程中,决速步骤为 6.(2025·河北卷)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下: 下列说法错误的是 A.反应ⅰ是吸热过程 B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C.反应ⅲ包含2个基元反应 D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中 1 / 24 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第01讲 化学反应速率及其影响因素 目 录 01 课标达标练 题型01 化学反应速率及计算 题型02 影响化学反应速率的因素 题型03 实验探究影响化学反应速率的因素 题型04 化学反应历程图像题 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 化学反应速率及计算 1.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经a min后SO3的浓度变化情况如图所示,在0~a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则a等于( ) A.0.1 B.2.5 C.5 D.10 答案 C 解析 由题图可知,0~a min内Δc(SO3)=0.4 mol·L-1,则有v(SO3)= mol·L-1·min-1。根据反应速率与化学计量数的关系可得,v(O2)=v(SO3)= mol·L-1·min-1,又知“0~a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1”,则有 mol·L-1·min-1=0.04 mol·L-1·min-1,解得a=5,C项正确。 2.(2025·天津市南开区·二模)乙酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+ CH3OH(g)。三个10L恒容密闭容器中分别加入1mol CH3COOCH3和9.8mol H2在不同温度下,反应t分钟时乙酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率v(H2) = mol·L-1·min-1 C.容器乙中乙醇的体积分数为 D.容器丙中当前状态下反应速率v(正)<v(逆) 【答案】C 【详解】A.由分析,该反应的ΔH<0,故A错误;B.容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)=2×mol/(L•min)=mol/(L•min),故B错误; C.对乙而言: CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+ CH3OH(g) 起始(mol/L) 0.1 0.98 0 0 转化(mol/L) 0.09 0.045 0.09 0.09 平衡(mol/L) 0.01 0.935 0.09 0.09 容器乙中乙醇的体积分数为,故C正确; D.温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正逆反应速率相对大小,故D错误;故选:C。 3.将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol,下列叙述正确的是( ) A.用物质C表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1 B.反应开始到2 s,物质B的物质的量浓度减小0.15 mol·L-1 C.2 s时物质A的转化率为10% D.2v(A)=v(B) 答案 B 解析 反应经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol,则有v(C)==0.15 mol·L-1·s-1,A错误;2 s内生成0.6 mol C同时消耗0.3 mol B和0.6 mol A,故B的物质的量浓度减小值为=0.15 mol·L-1,B正确;2 s内消耗0.6 mol A,则物质A的转化率为×100%=15%,C错误;根据反应速率与化学计量数的关系可知:v(A)=2v(B),D错误。 4.一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如表: t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x N2O5/mol·L-1 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是( ) A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1 B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况) C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2) D.推测上表中的x为3 930 答案 D 解析 600~1 200 s,c(N2O5)的变化量为(0.96-0.66)mol·L-1=0.3 mol·L-1,结合反应可知,该时间段内Δc(NO2)=2×0.3 mol·L-1=0.6 mol·L-1,故生成NO2的平均速率为=1.0×10-3 mol·L-1·s-1,A错误;反应2 220 s时,Δc(N2O5)=(1.40-0.35)mol·L-1=1.05 mol·L-1,其物质的量的变化量为1.05 mol·L-1×0.1 L=0.105 mol,推知生成0.052 5 mol O2,在标准状况下的体积为0.052 5 mol×22.4 L·mol-1=1.176 L,B错误;反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,则有2v正(N2O5)=v逆(NO2),C错误;该反应经过1 110 s(600~1 710 s,1 710~2 820 s)时,c(N2O5)变为原来的,因此c(N2O5)由0.24 mol·L-1变为0.12 mol·L-1时,仍用时1 110 s,推测表中的x为2 820+1 110=3 930,D正确。 02 影响化学反应速率的因素 5.(2025•天津市·和平区·二模)下列措施能降低化学反应速率的是(  ) A.在过氧化氢溶液加入硫酸铜溶液 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.碳酸钙块状变粉末状与盐酸反应 【答案】C 【详解】A.在过氧化氢溶液加入硫酸铜溶液,硫酸铜为H2O2分解的催化剂,能增大活化分子百分数,化学反应速率提高,故A错误;B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,增大反应物的接触面积,化学反应速率提高,故B错误;C.锌粉和盐酸反应时加水稀释,氢离子浓度减小,降低化学反应速率,故C正确;D.碳酸钙块状变粉末状与盐酸反应,增大反应物的接触面积,化学反应速率提高,故D错误;故选:C。 6.温度为T时,在恒容密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+R(s) ΔH>0,下列有关叙述正确的是( ) A.向容器中充入少量氦气,化学反应速率不变 B.加入少量R(s),逆反应速率增大 C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D.压缩容器的容积,单位体积内活化分子的百分数增大,化学反应速率增大 答案 A 解析 恒容密闭容器中进行反应,充入少量氦气,原反应混合物的浓度不变,化学反应速率不变,A正确;R是固体,加入少量R(s),逆反应速率不变,B错误;升高温度,反应物和生成物中活化分子百分数均增加,故正、逆反应速率均增大,C错误;压缩容器的容积,原反应混合气体的浓度增大,单位体积内活化分子的数目增加,化学反应速率增大,但活化分子的百分数不变,D错误。 7.碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论错误的是( ) A.反应开始2 min内平均反应速率最大 B.反应速率先增大后减小 C.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D.反应在2~4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)=0.1 mol·min-1 答案 A 解析 图中的曲线表明,在0~2 min内产生了0.1 mol CO2,以CO2的物质的量变化表示的反应速率v1=0.05 mol·min-1;2~4 min内产生了0.2 mol CO2,v2=0.1 mol·min-1;4~6 min内产生了0.05 mol CO2,v3=0.025 mol·min-1,产生CO2的速率先加快后变慢,故2~4 min的平均反应速率最大,4~6 min的平均反应速率最小,A项错误,D项正确;反应速率先增大后减小,B项正确;反应速率先增大是由于反应放热,使溶液温度升高,导致反应速率增大,4 min后反应速率减小则是由浓度减小引起的,C项正确。 03 实验探究影响化学反应速率的因素 8.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录: 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 温度/℃ 30 40 50 60 70 显色时间/s 160 80 40 20 10 回答下列问题: (1)该反应的离子方程式为_____________________________________。 (2)该实验的目的是_______________________________________。 (3)实验试剂除了1 mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液外,还需要的试剂是____________,实验现象为____________________。 (4)实验操作中除了需要上述条件外,还必须控制_____________(填字母)不变。 A.温度 B.试剂的用量(体积) C.试剂添加的顺序 (5)由上述实验记录可得出的结论是______________________________________。 (6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,你会采取的措施是 ________________________________________________________________。 答案 (1)4H++4I-+O2===2I2+2H2O (2)探究温度对反应速率的影响 (3)淀粉溶液 无色溶液变蓝 (4)BC (5)温度每升高10 ℃,反应速率约增大2倍 (6)保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验 解析 (1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒,可得该反应的离子方程式为4H++4I-+O2===2I2+2H2O。(2)表中数据只有温度和显色时间,故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。(3)为测定显色时间,产物中有碘单质生成,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象为无色溶液变为蓝色。(4)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确的结论,故还必须控制试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序不变。(5)分析实验数据,温度每升高10 ℃,显色时间缩短到原来的一半,故可得出结论是温度每升高10 ℃,反应速率约增大2倍。(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,需保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验。 9.某小组研究了铜片与5.6 mol·L-1 HNO3溶液反应的速率,实验现象记录如表所示。 时间段 现象 0~15 min 铜片表面出现极少气泡 15~25 min 铜片表面产生较多气泡,溶液呈很浅的蓝色 25~30 min 铜片表面均匀冒出大量气泡 30~50 min 铜片表面产生较少气泡,溶液蓝色明显变深,液面上方呈浅棕色 为探究影响该反应速率的主要因素,小组进行如下实验。 实验Ⅰ:监测上述反应过程中溶液温度的变化,所得曲线如下图。 实验Ⅱ:②~④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积的5.6 mol·L-1HNO3溶液。结果显示:Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显,NO2能明显加快该反应的速率。 实验Ⅲ:在试管中加入铜片和5.6 mol·L-1HNO3溶液,当产生气泡较快时,取少量反应液于试管中,检验后发现其中含有NO。 (1)根据表格中的现象,描述该反应的速率随时间的变化情况:_______________________________。 (2)实验Ⅰ的结论:温度升高______(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。 (3)实验Ⅱ的目的是_________________________。 答案 (1)反应速率先变快后变慢 (2)不是 (3)检验Cu(NO3)2、NO、NO2能否加快铜和硝酸反应的速率 解析:(1)根据表格中气泡多少的现象可知,该反应的速率随时间的变化情况:反应速率先变快后变慢。(2)由表格中的实验现象和实验Ⅰ中温度变化图可知,温度不变时反应速率却加快,则温度升高不是反应速率加快的主要原因。(3)实验Ⅱ的目的是检验Cu(NO3)2、NO、NO2能否加快铜和硝酸反应的速率。 04 化学反应历程图像题 10.(2025·天津河西·二模)碘离子可以作为过氧化氢分解的催化剂,催化过程的机理如图1。图2是有、无碘离子存在时,过氧化氢分解的能量变化示意图。 下列说法错误的是(  ) A.X和Y分别为H2O和O2 B.H2O2的分解反应是吸热反应 C.碘离子不改变H2O2分解的焓变 D.反应速率大小:①<② 【答案】B 【详解】A.上述分析可知,X和Y分别为H2O和O2,故A正确;B.能量变化图2可知,H2O2的分解反应是放热反应,故B错误;C.碘离子是反应的催化剂,不改变H2O2分解的焓变,故C正确;D.图2中加入催化剂后有两个基元反应,反应①是吸热反应,反应②为放热反应,则反应速率①<②,故D正确;故选:B。 11.(2025·天津河北·一模)【氮氧化物催化转化+化学反应历程】氮氧化物()是大气的主要污染物,某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是 A.总反应的热化学方程式: B.过渡态的稳定性: C.反应过程的决速步骤为放热反应 D.催化剂ZAg降低了反应的活化能,但不能改变反应热 【答案】C 【详解】A.由初始和结束的能量可知,总反应的热化学方程式为,A正确;B.能量越低越稳定,因此过渡态的稳定性:,B正确;C.决速步骤为活化能最大的慢反应,则反应过程的决速步骤为,此过程为吸热反应,C错误;D.反应热只与反应物的始态和终态有关系,与反应过程无关,因此催化剂能降低反应活化能,但不能改变反应热,D正确;故选C。 12.反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示,下列说法正确的是(  ) A.X的键能大于Y的键能 B.M为反应的中间产物 C.其他条件相同时,②的反应速率比①的更快 D.对于反应①,升高温度,Y的平衡产率将增大 答案 C 解析 X的能量高,键能小于Y的键能,A错误;由图示可知,M参加反应后,最后一步反应又生成M,则M为反应的催化剂,B错误;因为过程②各步反应的活化能均小于过程①反应的活化能,所以其他条件相同时,②的反应速率比①的更快,C正确;反应①的ΔH<0,升高温度,平衡逆移,Y的平衡产率减小,D错误。 13.【化学反应能垒图+化学反应历程】如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法正确的是(  ) A.加入合适的催化剂待反应完成时可增大过渡金属化合物的产率 B.Zr+CH4―→CH3—Zr…H的活化能为99.20 kJ·mol-1 C.整个反应的快慢由―→的反应快慢决定 D.Zr+CH4―→CH—Zr…H3 ΔH=-39.54 kJ·mol-1 答案 B 解析 催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,过渡金属化合物的产率不变,故A错误;由图可知, ―→状态2的活化能最大,反应速率最慢,决定整个反应的快慢,故C错误;由图可知,反应Zr+CH4―→CH—Zr…H3 ΔH=+39.54 kJ·mol-1,故D错误。 14.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下: 下列说法不正确的是(  ) A.该过程有H2O参与 B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂 C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键 答案 D 解析 根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A正确;根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4变为+3,得电子被还原,作氧化剂,故B正确;硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO,转化过程有水参与,则HSO在水中可电离生成H+和SO,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C正确;根据图示转化过程中,由SO转化为HSO,有硫氧键生成,故D错误。 15.在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(  ) A.含N分子参与的反应一定有电子转移 B.由NO生成HONO的反应历程有2种 C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变 D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少 答案 D 解析 根据反应机理图知,含N分子发生的反应有NO+·OOH===NO2+·OH、NO+NO2+H2O===2HONO、NO2+·C3H7===C3H6+HONO、HONO===NO+·OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一定有电子转移,A项正确;根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项正确;NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变,C项正确;无论反应历程如何,在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D项错误。 1.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化): 实验 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4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 V1 2 1 20 5.5 Ⅲ V2 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是(  ) A.V1=1,V2=2 B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响 C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束 D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01 mol·L-1·min-1 答案 C 解析 实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同,实验Ⅱ中加入了1 mL水,根据变量控制法的原则,溶液总体积应保持不变,因而V1=1,类比分析可得V2=2,A正确;实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同,其他条件相同,因而设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响,B正确;酸性KMnO4溶液呈紫红色,由表中数据可知,草酸溶液过量,KMnO4可完全反应,因而可以用颜色变化来判断反应终点,即实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色刚好褪去时结束,C错误;根据实验Ⅲ中有关数据可知,Δc(KMnO4)==0.005 mol·L-1,v(KMnO4)===0.01 mol·L-1·min-1,D正确。 2.为了研究一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是(  ) A.pH越小,氧化率越小 B.温度越高,氧化率越小 C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率 答案 D 解析 由②③可知,温度相同时,pH越小,氧化率越大,由①②可知,pH相同时,温度越高,氧化率越大,A、B错误;Fe2+的氧化率除受pH、温度影响外,还受其他因素影响,如浓度等,C错误。 3.25 ℃,H2O2分解反应的方程式为H2O2(aq)H2O(l)+O2(g),H2O2分解反应的浓度与时间的关系曲线如图所示,=,当观察的时间间隔无限小,平均速率的极值即为化学反应在t时的瞬时速率,即[]=,A点切线的斜率为=0.014 mol·dm-3·min-1,表示在第20 min,当H2O2浓度为0.4 mol·dm-3时,瞬时速率为0.014 mol·dm-3·min-1(斜率、速率均取绝对值),则下列说法正确的是(  ) A.反应到A、B、C三点时的瞬时速率:C>B>A B.由题意可知瞬时速率与平均反应速率无关 C.某点切线的斜率越大,瞬时速率越快 D.没有催化剂I-,H2O2就不会发生分解反应 答案 C 解析 由题中信息可知,瞬时速率与切线的斜率有关,切线的斜率越大瞬时速率越大,由图知A、B、C三点斜率大小:A>B>C,即瞬时速率:A>B>C,故A错误、C正确;催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应本身,H2O2本身可以发生分解反应,故D错误。 4.已知反应:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下: ①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快  ②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢 下列有关该反应的说法正确的是(  ) A.该反应的反应速率主要取决于反应①的快慢 B.NOBr2是该反应的催化剂 C.增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率 D.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ· mol-1 答案 D 解析 反应速率主要取决于慢的一步,所以该反应的反应速率主要取决于反应②的快慢,故A错误;NOBr2是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,故B错误;增大Br2(g)浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数目增多,所以能加快反应速率,故C错误;由于该反应为放热反应,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ· mol-1,故D正确。 5.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。 总反应:A+B―→AB(K为催化剂) ①A+K―→AK Ea1 ②AK+B―→AB+K Ea2 下列说法错误的是(  ) A.第①步为决速步骤 B.升高温度,该反应的速率加快 C.该反应的ΔH=-Ea kJ·mol-1 D.催化剂降低了活化能,加快了反应速率 答案 C 解析 第①步的正反应活化能Ea1>第②步正反应活化能Ea2,所以反应速率:①<②,而总反应速率取决于慢的反应,故决速步骤为①,A正确;温度升高,反应速率加快,B正确;Ea是该反应正反应的活化能,C错误;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,D正确。 6.异丁烯[CH2==C(CH3)2]是一种重要的化工原料,常用于制备丁基橡胶、甲基丙烯腈等。资料表明,异丁烷在固体杂多酸盐(用S表示)作用下制备异丁烯和H2的反应机理如下: 过程ⅰ.CH3—CH(CH3)—CH3+S―→CH3—CH(CH3)—CH3…S; 过程ⅱ.CH3—CH(CH3)—CH3…S+S―→CH2==C(CH3)2…S+H2…S; 过程ⅲ.CH2==C(CH3)2…S―→CH2==C(CH3)2+S; 过程ⅳ.H2…S―→H2(g)+S。 下列说法错误的是(  ) A.总反应的化学方程式为CH3—CH(CH3)—CH3CH2==C(CH3)2+H2 B.固体杂多酸盐是反应的催化剂,降低了总反应的活化能 C.CH2==C(CH3)2…S和H2…S均为催化剂 D.过程ⅲ表示的是异丁烯在固体杂多酸盐表面的脱附过程 答案 C 解析 根据反应机理可知,CH2==C(CH3)2…S和H2…S均为中间产物,C错误。 7.CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应:①N2O+Fe+===N2+FeO+ K1,②CO+FeO+===CO2+Fe+ K2。下列说法不正确的是(  ) A.该反应ΔH<0 B.两步反应中,决定总反应速率的是反应① C.升高温度,可提高N2O的平衡转化率 D.Fe+增大了活化分子百分数,加快了化学反应速率,但不改变反应的ΔH 答案 C 解析 如图能量变化可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,该反应为放热反应,ΔH<0,A项正确;两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应速率慢的基元反应决定,即反应①决定,B项正确。 8.二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的“清洁能源”,科学家研究在酸性条件下,用甲醇可合成二甲醚,反应历程中相对能量变化如图所示。 下列叙述错误的是(  ) A.循环过程中,催化剂参与了中间反应 B.该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为1.31 kJ·mol-1 C.制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为―→CH3OCH3+H+ D.总反应方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O 答案 B 解析 整个过程中H+是催化剂,先参与第一步反应,在最后一步反应生成,故A正确;由图可知该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为131 kJ·mol-1,故B错误;决定总反应速率的是活化能或能垒最高的基元反应,由图可知,该基元反应为―→CH3OCH3+H+,故C正确。 9.甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应: 反应Ⅰ:CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH1 反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2 根据能量变化示意图,下列说法正确的是(  ) A.E3-E2>E4-E1 B.反应Ⅱ决定整个反应的速率 C.催化剂可以降低总反应的焓变 D.CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 答案 A 解析 由于绝对值|E3-E2|<|E4-E1|,该值为负值,去掉绝对值后,E3-E2>E4-E1,A正确;由图可知,反应Ⅰ的活化能较大,反应Ⅰ决定整个反应的速率,B错误;催化剂不改变焓变,C错误;根据盖斯定律,反应Ⅰ+Ⅱ可得目标方程CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,D错误。 10.一定温度下,CH3CH2CH3的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图,下列叙述不正确的是(  ) A.ΔH1+ΔH3=ΔH2+ΔH4 B.升高温度,体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大 C.以丙烷为原料合成丙醇时,“先溴代再水解”有利于提高2-丙醇的含量 D.由图可知,丙烷中碳氢键的键能不完全相同 答案 A 解析 由图可知,①CH3CH2CH3+Cl·===CH3CH2CH2·+HCl ΔH1,②CH3CH2CH3+Cl·===·CH(CH3)2+HCl ΔH2,③CH3CH2CH3+Br·===CH3CH2CH2·+HBr ΔH3,④CH3CH2CH3+Br·===·CH(CH3)2+HBr ΔH4,反应①+③≠②+④,则ΔH1+ΔH3≠ΔH2+ΔH4,A错误;由于CH3CH2CH2··CH(CH3)2 ΔH<0,升高温度,平衡逆移,所以体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大,B正确;由图可知,仲氢溴化反应的产率为97%明显高于仲氢氯化反应的55%,故以丙烷为原料合成2-溴丙烷的产率高,其水解得到2-丙醇的产率相应也高,C正确;由图可知,相同条件下丙烷氯化、溴化时,仲氢的选择性大,含量高,说明仲氢比伯氢活性强,键能不同,D正确。 11.【化学速率方程+化学反应历程】已知Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的速率方程v=k(Cl2)·c(CO)(k为速率常数),该反应可认为经过以下反应历程: 第一步:Cl2(g)2Cl(g) 快速平衡 第二步:Cl(g)+CO(g)COCl(g) 快速平衡 第三步:COCl(g)+Cl2(g)―→COCl2(g)+Cl(g) 慢反应 下列说法正确的是(  ) A.第三步反应的活化能较低,是决速反应 B.Cl是该总反应的中间产物,COCl是该总反应的催化剂 C.c(Cl2)、c(CO)分别增大相同的倍数,对总反应速率的影响程度前者大 D.升温可使k增大导致反应速率加快 答案 D 解析 第三步反应为慢反应,则反应的活化能较大,是决速反应,故A错误;Cl和COCl都是该总反应的中间产物,故B错误;从速率方程v=k(Cl2)·c(CO)中可以看出,c(CO)、c(Cl2)分别增大相同的倍数,对总反应速率的影响程度c(CO)大,故C错误;升温可以提高反应物中活化分子的百分数,使k增大导致反应速率加快,故D正确。 12.【催化剂与反应历程+去除水体中NO的机理】一种以Pd-Cu为催化剂还原去除水体中NO的机理如图a所示;其他条件相同,不同pH时,NO转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图b所示。 已知:溶液pH会影响Pd对NO的吸附,不影响对H的吸附。 下列说法不正确的是(  ) A.pH越小,Pd对NO的吸附能力越强 B.通过调节溶液的pH,可使NO更多的转化为N2 C.反应ii中生成NH的离子方程式为NO+6H+2H+===NH+2H2O D.pH=12时,每处理6.2 g NO,理论上消耗标准状况下H2 5.6 L 答案 D 解析 由图b可知,随着pH减小,n(N2)增大,n(氨态氮)变化不大,n(NO)减小,说明pH越小,Pd对NO的吸附能力越强,A正确;由图b可知,pH不同还原产物也不同,pH为4时还原产物主要为N2,pH为12时,还原产物几乎全是NO,故通过调节溶液的pH,可使NO更多的转化为N2,B正确;由图b可知,pH=12时,还原产物几乎全是NO,则每处理6.2 g NO转移电子×2=0.2 mol,根据得失电子守恒可知,理论上消耗标准状况下×22.4 L·mol-1=2.24 L H2,D错误。 13.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,反应过程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是(  ) A.总反应方程式为6NO+4NH35N2+6H2O B.NH2NO是脱硝反应的活性中间体 C.升高温度,脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度 D.决定反应速率的步骤是“H的移除” 答案 C 解析 由图可知,NH3吸附在催化剂表面后,经过一定的反应形成了NH2NO,NH2NO又经过反应得到N2和H2O,所以NH2NO是脱硝反应的活性中间体,B说法正确;始态相对能量高于终态,说明这是一个放热反应,升高温度平衡逆向移动,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说法错误;由图可知,全过程只有H的移除过程势能升高,其速率是全过程几个反应中最慢的,是总反应的控速步骤,D说法正确。 14.汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]: Ⅰ.NO+Pt(s)===NO* Ⅱ.CO+Pt(s)===CO* Ⅲ.NO*===N*+O* Ⅳ.CO*+O*===CO2+Pt(s) Ⅴ.N*+ N*===N2+Pt(s) Ⅵ.NO*+N*===N2O+Pt(s) 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。 (1)图1中温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是 ___________________________________________________________。 (2)图2中T2 ℃时反应Ⅴ的活化能________(填“<”“>”或“=”)反应Ⅵ的活化能;T3 ℃时发生的主要反应为________(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。 答案 (1)温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快 (2)> Ⅳ 解析 (2)由图2可知,T2 ℃时,N2的浓度小于N2O的浓度,说明反应Ⅴ的反应速率小于反应Ⅵ的反应速率,则反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅵ的活化能;T3 ℃时,生成物二氧化碳的浓度最大,说明发生的主要反应为反应Ⅳ。 15.H2还原NO的化学方程式为2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。 (1)研究表明上述反应历程分两步: Ⅰ.2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(l)(慢反应) Ⅱ.H2O2(l)+H2(g)2H2O(g)(快反应) 该总反应的速率由反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能________(填“高”或“低”)。 (2)该反应常伴有副产物N2O和NH3的生成。以Pt作催化剂,用H2还原某废气中的NO(其他气体不反应),270 ℃时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图所示。随着H2体积分数的增大,N2的体积分数呈下降趋势,原因是________________________________________________________。 (3)在一定温度下,副产物N2O分解反应的化学方程式为2N2O(g)===2N2(g)+O2(g),测得在恒容容器中N2O分解的部分实验数据如下表。 反应时间/min 0 20 40 60 80 100 c(N2O)/ (mol·L-1) 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0~20 min,反应速率v(N2O)为________ mol·L-1·min-1;若N2O的起始浓度为0.20 mol·L-1,则反应至40 min时N2O的转化率α=________。 答案 (1)Ⅰ 高 (2)随着H2体积分数的增加,NO反应完后,在Pt催化下,N2和H2反应生成NH3,所以N2的体积分数呈下降趋势 (3)0.001 20% 解析 (3)由题给数据可知,0~20 min,反应速率为v(N2O)==0.001 mol·L-1·min-1。由题给数据可知,反应速率v(N2O)与反应物N2O的浓度无关,反应速率恒定为0.001 mol·L-1·min-1,则反应至40 min时N2O的转化率α=×100%=20%。 1. (天津卷2023,T12)明代《武备志》中记载了提纯硫黄的油煎法:“先将硫打豆粒样碎块,每斤硫黄用麻油二斤,入锅烧滚。再下青柏叶半斤在油内,看柏枯黑色,捞去柏叶,然后入硫黄在滚油内,待油面上黄沫起至半锅,随取起,安在冷水盆内,倒去硫上黄油,净硫凝一并在锅底内者是”,下列叙述错误的是 A. “先将硫打豆粒样碎块”是为了增大硫的表面积 B. “青柏叶”变“枯黑色”起到指示油温的作用 C. “倒去硫上黄油”实现固液分离 D. 提纯硫磺的油煎法利用了蒸馏原理 【答案】D 【解析】A.“先将硫打豆粒样碎块”增大了硫的表面积,有利于硫与麻油充分接触,故A正确;B.油温较高时,柏叶由青色变为黑色,“青柏叶”变“枯黑色”可以起到指示油温的作用,故B正确;C.“安在冷水盆内”后,硫经冷却凝固后沉在容器底部,麻油浮于上层,因此“倒去硫上黄油”可实现固液分离,故C正确;D.蒸馏原理是利用被提纯物质和杂质的沸点差异,用于分离和提纯液态物质,该流程没有用到蒸馏原理,故D错误;故选D。 2. (天津卷2022,T6)向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是 A. SO3的平衡浓度增大 B. 反应平衡常数增大 C. 正向反应速率增大 D. SO2的转化总量增大 【答案】B 【解析】A.平衡后,再通入一定量O2,平衡正向移动,SO3的平衡浓度增大,A正确;B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;C.通入一定量O2,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;D.通入一定量O2,促进二氧化硫的转化,SO2的转化总量增大,D正确; 故选B。 3.(1)(天津卷2024,T15,节选)柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。 实验流程 实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是__________________。 (2)(天津卷2023,T13,节选)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2,写出该反应化学方程式:____________________。反应中,H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是______________。 (3)(天津卷2022,T15,节选)将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为___________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,原因为___________。 答案 (1)增大反应物接触面积,使反应更加充分,提高反应速率 (2)Cu+H2O2+2HCl===CuCl2+2H2O 反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2 (3)不再有气泡产生 Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率 解析 (2)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2,根据氧化还原反应配平可得,该反应化学方程式为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O,由于反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2,导致反应中,H2O2实际消耗量总是大于理论。 4.(天津卷2024,T16,节选)NaBH4是常用的还原剂,可选择合适的催化剂实现其可控水解制H₂。 NaBH₄的水解反应方程式为:BH+4H2O===[B(OH)4]-+4H2↑,该反应放热。 (2)无催化剂时,NaBH₄在酸性溶液中水解迅速,在碱性溶液中水解缓慢,在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是 。 (3)相同条件下,三种试制的催化剂X、Y和Z在碱性溶液中催化NaBH₄水解产H2的体积随反应时间的变化如图。下列相关结论正确的是 (填序号)。 a.反应至3min时,使用X产H₂的体积是使用Y的2倍 b.与Y 相比,X降低反应的活化能更多 c.Z无催化活性 (4)在起始温度不同、其他条件相同的情况下进行NaBH₄水解反应的对比实验。H2的生成速率与NaBH₄浓度的关系如图所示。在反应过程中,体系温度随反应进行逐渐升高,催化剂活性保持不变。 ①图中起始温度较高的实验对应的曲线是 (填“M”或“N”): ②曲线M中,p点之前H2的生成速率提高,主要原因是 :p点之后H2的生成速率降低,主要原因是 。 【答案】(2)[B(OH)4]-水解呈碱性,随着水解的进行,[B(OH)4]-浓度增大,且NaBH₄水解放热,溶液碱性增强,NaBH₄水解速率下降。 (3)bc 解析 (3)a选项,由图可知,反应至3min时,使用X产生H2约为1200mL,使用Y产生H2约800mL,错误;b选项,相同时间,使用X产生氢气的体积大于使用Y产生氢气的体积,说明使用X催化NaBH₄水解反应速率更快,活化能降低的更多,正确;c选项,使用Z,氢气的体积为0,说明Z对NaBH₄水解无催化活性,正确。 (4)①M ②NaBH₄水解反应是放热反应,p点前,随着反应的进行,温度升高,反应速率加快 p点之后,由于NaBH₄浓度下降,反应速率减小。 解析 ①NaBH₄浓度相同时,使用M时H2的生成速率大于使用N时H2的生成速率,温度越高,反应速率越快,因此M温度较高。 5.(2025·河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g),反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A.总反应是放热反应 B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D.①转化为②的进程中,决速步骤为 【答案】C 【详解】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;故选C。 6.(2025·河北卷)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下: 下列说法错误的是 A.反应ⅰ是吸热过程 B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C.反应ⅲ包含2个基元反应 D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中 【答案】D 【详解】A.观察历程图可知,反应ⅰ中的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成和,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A正确;B.反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5,则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确;C.反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误; 故选D。 1 / 24 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第01讲 化学反应速率及其影响因素(专项训练)(天津专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
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