2.1 化学反应速率强化提优练-【经纶学霸】2026-2027学年高二化学选择性必修第一册4星学霸黑白题（人教版）

5.A解析：CH3CHC1CH3比CHCH2CH2Cl能量低，能量低的物质稳 定，则CH,CHCICH,比CH,CH,CH,CIl稳定，故A正确：反应①的第 I步的能量增大、第Ⅱ步的能量减小，则第I步吸收能量，故B错 误；反应②的第I步比第Ⅱ步活化能大，则反应②的第I步比第Ⅱ 步反应速率慢，故C错误：反应①比反应②的活化能大，活化能越大 越难以进行，故D错误。 黑题应用提优练 题号123 45 答案DB A CD 1.D解析：反应①消耗C1·,反应②重新生成C1·,C1·参与反应且 在反应前后质量和化学性质均不变，为该反应的催化剂，A正确；催 化剂能降低反应的活化能，使部分普通分子转化为活化分子，从而 提高活化分子百分数，B正确：反应的决速步骤为反应①，增加C1· 的浓度，反应①速率加快，因此增加C1·的浓度能使臭氧分解的速 率变快，C正确：反应①是慢反应，反应②是快反应，因此反应①的活 化能大于反应②，D错误。 四归纳总结 多步反应或由多个基元反应组成的化学反应，其总反应速率主 要由反应速率最慢的一步反应决定。化学反应速率与其活化能的 大小密切相关，活化能越低，反应速率越快，因此降低活化能可以有 效地加快反应速率。 2.B解析：X是总反应的中间产物，在第一步反应中生成，在第二步 反应中消耗，如果是总反应的催化剂，则应该在第一步反应中消耗， 在第二步反应中生成，A项错误：从图像中明显看出，反应物A、B的 总能量高于生成物C的能量，反应放热，△H<0,B项正确；E2表示反 应XC的逆反应的活化能，C项错误；A+B→X的过程中体系能量 先上升，增加了活化能E1后，下降至中间产物X的能量，能量下降 的过程中有化学键生成，故D错误。 3.A解析：该反应△H=-198kJ·mol-1,为放热反应，说明正反应的活 化能比逆反应活化能小198kJ·mol1,A正确；该反应为可逆反应， 不能完全进行，所以1molS02和1mol02反应，放出的热量小于 99kJ,B错误；催化剂可以降低整个反应的活化能，但不能改变物质 的始末状态，不能改变反应的焓变，C错误；过程Ⅱ为断键过程，断键 需要吸收能量，过程Ⅲ为成键过程，成键需要释放能量，D错误。 4.C解析：根据能量变化图分析，氧气最终变成活化氧，体系能量降 低，则每活化一个氧分子放出0.29eV能量，A正确；根据能量变化图 分析，整个反应的活化能应是活化能较大的，则没有水加人的反应活 化能E=0.75©V,B正确；反应过程中存在多步反应的话化能，根据 能量变化图分析，整个反应的活化能应是活化能较大的，则没有水加 入的反应活化能E=0.75eV,有水加入反应的活化能E=0.57eV,所 以水可以使氧分子活化反应的活化能降低0.75eV-0.57eV= 0.18eV,C错误；根据能量变化图和题意，氧分子活化过程中氧氧键 断裂，生成碳氧键，所以氧分子的活化是0一0键的断裂与C一0键 的生成过程，D正确。 5.D解析：Fe3+是该反应的催化剂，Fe2+是中间产物，故D不正确。 专题突破3化学反应速率的图像分析 黑题专题强化练 题号 答案C 1.C解析：变化的物质的量之比等于化学计量数之比，由图可知，B、C 为反应物，A、D为生成物，6min时B、C、A、D物质的量的变化量之比 为0.6mol:0.8mol:1.2mol:0.4mol=3:4:6:2,故反应的化学 方程式为3B+4C、6A+2D,A错误：化学反应速率之比等于化学 正本参考答案 计量数之比，故反应进行到1s时，(A)=3知(D),B错误；反应进行 到65时，B的平均反应速率为(B)=△4Lx63 △c0.6mol =0.025mol+ L1·s1,C正确：化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进 行到6s时，各物质反应速率不相等，D错误。 2.C解析：图中阴影部分的面积应为t1~t2时间内C10,的物质的量 浓度的减少量，C错误。 3.C解析：比较实验②④得出：升高温度，达到平衡所需时间短，说明 化学反应速率加快，A正确：比较实验①④，①的浓度大，温度低，但 达到平衡所需时间长，说明升高温度，化学反应速率加快，B正确；由 于该反应是等体积反应，实验③可能是使用了催化剂，也可能是加 压，加压或催化剂能同等程度改变正、逆反应速率，C错误；在0~ 10min之间，X的浓度改变量为0.2mol·L1,则Y的浓度改变量为 0.1molL,则实验②的平均反应速率v(Y)=0.1mol:L。 10 min 0.01mol·L1·min1,D正确。 4.C解析：由As+NO2→As0+NO可知，N元素的化合价降低，二氧 化氮为氧化剂，则相同条件下的氧化性：NO2>N0,A正确；由表中信 息可知，NO与As反应的活化能最大，则相同条件下As与NO的反 应速率最慢，B正确：升高温度可增大活化分子百分数，增大反应速 率，但不改变反应的活化能，C错误：反应速率为反应物浓度和速率 常数k的函数，由图可知，As与N02反应中，随温度的升高k变化不 大，则其他条件不变，改变温度不能显著改变As与NO2的反应速率， D正确。 第一节 强化提优练 黑题 阶段复习练 题号123456 答案ADABAB 1.A 2.D解析：水为纯液体，增加水的用量，反应速率不变，A错误；反应没 有气体参加，则增大压强，反应速率不变，B错误；A1与浓硫酸发生钝 化，不生成氢气，反应速率明显减小，C错误；将块状大理石改为粉末 状，增大了接触面积，反应速率加快，D正确。 3.A解析：EF段C02体积增加448mL,对应物质的量为0.02mol,则 消耗盐酸的物质的量为0.04mol,用盐酸表示该反应的平均反应速 △c△n0.04mol 率=公o.1X1mn=0.4mol,L1·min,A正确：由图可 知，相同反应时间内，EF段产生C02最多，反应速率最快，B错误；根 据图像可知，G点收集到的CO2的量最多，C错误；OE、EF、FG三段 中，时间相同，气体体积比等于反应速率之比，则用C02表示的平均 反应速率之比为2：4：1，D错误。 4.B解析：交点处，随时间变化A的浓度变化，反应未达到平衡状 态，A的消耗速率不等于A的生成速率，故A错误；根据图像可知， 0~2s内，A的浓度变化量为0.8mol·L-1-0.5mol·L-1= 3molL,反应速率=4c=0.3mol -=0.15mol·L-1·s1, 故B正确；根据图像可知，12s时反应达到平衡，A的浓度变化量为 0.8mol·L1-0.2mol·L-1=0.6mol·L-1,A表示的平均反应速率 为0.6mol.L1 12s =0.05mol·L1·s1,B的浓度变化量为 0.5mol·L1-0.3mol·L1=0.2mol·L1,B表示的平均反应速率为 0.2mol.L-11 12s mL1·s,C表示的平均反应速率为，8m 2 Lx12s 0mL1·s,速率之比等于化学计量数之比，3：b:c=0.05: 黑白题13 :0解得：b=1,c=2,则b:0=1:2,放C错误；2s内A反应 的物质的量为(0.8mol·Ll-0.2mol·L1)×2L=1.2mol,结合 3A(g)+B(g)=2C(g)△H=-QkJ·mol1,1.2molA反应放出 的热量为0.40kJ,故D错误。 5.A解析：图中NO2与S03的反应未发生元素化合价的变化，为非氧 化还原反应，A错误；由题意可知，水为催化剂，“水分子桥”可以加 快S0}或HS03将电子转移给NO2分子的速率，B正确；NO2为反 应物，反应物浓度增大时，反应速率加快，所以空气中N0,浓度大 时，能加快硫酸盐的形成速率，C正确：根据图示，HS0?与NO2反应 分为三步进行，第一步：HS03+N02一S03+HN02,第二步： N02+S03—N02S03,第三步：N02S0,+H20=HS0a+HN02。 三步反应加和得到总反应的离子方程式为HS03+2N02+H20 =HS04+2HN02,D正确。 6.B解析：由图可知，HC00H(g)分解产生C02(g)的反应是放热反 应，A错误：由图可知，HCO0H*→HCO0*+H*为吸热反应，则正 反应的活化能大于逆反应的活化能，B正确：HCO0*中不存在非极 性键，则反应HC00*→C02*+H*中不涉及非极性键的断裂，C错 误；由图可知，速率控制步骤（即遠率最慢步骤）的能垒（活化能）为 0.21eV+0.77eV=0.98eV,D错误。 7.(1)秒表（或计时器）(2)S20号+2HtS↓+S02↑+H20 (3)0.1S02会部分溶于水(4)8(5)探究Na2S203浓度变化对 硫代硫酸钠和硫酸反应速率的影响(6)从题图2可知，两组实验中 达到相同浑浊度时，I组实验浓度变化对反应时间影响更明显 解析：(1)从实验装置可知，本实验是通过测量在一个时间段内所收 集到的气体的体积来测定反应速率，故还缺少的仪器是秒表或计时 器。(2)S20}在酸性条件下发生硫元素的歧化反应，由+2价歧化 为0价和+4价，即产物为S、S02和H20。（3)若在2min时收集 到224mL(已折算成标准状况)气体，气体的物质的量为 2.4L-m0F=0.01mo,根据S,05+2H+一S1+s02↑+H,0,可 0.224L 0.01 molx2 计算出2min内H旷的反应速率为0,1L 2 min -=0.1mol·L1·min1, 而该测定值比实际值偏小，其原因可能是S02会部分溶于水，收集 得到的S0,比理论值小。(4)由控制变量法可知溶液总体积为 15mL,实验③中，x=15-3.5-3.5=8。（5)①、②、③中硫酸的体积相 同、混合溶液的总体积不变，只有加入的N2S203溶液的体积不同， 所以实验①、②、③的目的是探究Na2S20,浓度变化对硫代硫酸钠和 硫酸反应速率的影响。(6)通过比较I组（①、②、③）与Ⅱ组（③ ④、⑤)两组实验，可推断Na2S203溶液浓度的改变对Na2S203与硫 酸反应的化学反应速率影响更大，该推断的依据是从题图2可知，两 组实验中达到相同浑浊度时，I组实验浓度变化对反应时间影响更 明显。 第二节 化学平衡 课时1化学平衡状态 白题 基础过关练 题号123 4 答案DCBC 1.D 2.C解析：2~t3时反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等但不为0， 反应没有停止，而是呈动态平衡状态，A错误：图中条件仅能判断t2 时达到反应限度，无法判断各物质浓度，B错误；由图像易得2~3 时正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，但反应速率不为0，C正 确；时正反应速率大于逆反应速率，反应向正反应方向进行的同时 也向逆反应方向进行，D错误。 3.B解析：A、C、D三项中反应前后气体的物质的量均不发生改变，所 选择性必修第一册·RJ 以在一定条件下，在恒容密闭容器中压强均不发生改变。B项反应 前后气体的物质的量发生改变，所以当容器内气体压强不变时，说明 反应达到平衡状态。 四技巧点拨 化学平衡状态的判断依据 (1)正反应速率与逆反应速率相等且不为0。①对于同一种物质，该 物质的生成速率等于它的消耗速率；②对于不同物质，化学反应速 率之比等于化学方程式中其相应的化学计量数之比，但必须是不同 反应方向的反应速率。(2)反应体系中“变量不变”。 4.C解析：A项：3逆(N2)=v正(H2),正、逆反应速率相等，能作为平 衡的标志，逆(N2)=3正(H2),正、逆反应速率不相等，不能作为平 衡的标志；B项：E(HCI)=4u(SiCl4),都是正反应速率，不能作为 平衡的标志：C项：该反应中有固体参与，所以气体的质量一直变化， 容器体积不变，则气体的密度在变化，达平衡时混合气体密度保持 不变；D项：c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6时不能说明正、逆 反应速率相等，不能判断达到平衡状态。 重难聚焦 5.(1)13(2)8mol(3)5:4(4)13:27(5)9:13 解析：(1)变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以(a- 10)mol:6mol=1:2,解得a=13。(2)反应达平衡时，混合气体的 716.8L 物质的量n-2.4,a-32ml,其中NH的物质的量为 32mol×25%=8mol。 (3) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 起始量/mol13b 0 变化量/mol4 12 8 平衡量/mol9 b-128 平衡时，NH3的含量（体积分数)为25%，所以 8 mol 9mol+(6-12)m0l+8mX100%=25%,解得6=27，所以平衡混合气 体的组成为：氮气为9mol,氢气为15mol,氨气为8mol,则原混合气 体与平衡混合气体的物质的量之比n(始)：n(平)=(13+27)mol: (9+15+8)mol=5:4。(4)由(1)知a=13mol,由(3)知b=27mol, 所以a:b=13mol:27mol=13:27。(5)由(1)、(3)可知，开始时 氮气的物质的量为13mol,氢气的物质的量为27mol,平衡时参加反 应的氨气的物质的量为4ol,参加反应的氢气的物质的量为 12mol,所以达到平衡时，N2和H2的转化率之比a(N2)：a(H2)= 4ml:12mol-9:13。 13 mol 27 mol 四归纳总结 “三段式法”的基本步骤 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设未知数，一般设某物质 的转化量为x。②确定三个量：确定平衡体系中各物质的起始量、转 化量、平衡量并按“模式”列出。③解题设问题：明确了“始”“转” “平”三个量的具体数据，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、 反应物转化率等，得出题目答案。 黑题应用提优练 题号 1 2 3 4 5 答案C A BDD 1.C解析：可逆反应中反应物与生成物同时存在，C符合题意。 2.A解析：在5mL0.1mol·L1的K1溶液中滴加0.1mol·L-1的 Fe2(S04)3溶液5~6滴，充分反应后I厂过量。若不是可逆反应，Fe3升 全部转化为Fe2+,则溶液中无Fe3+,故只需要证明溶液中含Fe3+,即 能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。向溶液中滴人K$CN 溶液，溶液变红，则说明溶液中有F3+,即能说明反应存在平衡，故 黑白题14第一节强化提优练 黑题阶段复习练 限时：35mim 1.有效碰撞除受能量因素制约外，还受碰撞分 C.F点收集到的C02的量最多 子取向的影响。在反应NO,+C0一NO+ D.OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表 C02中，只有当C0分子中的碳原子与N02分 示的平均反应速率之比为2：6：7 子中的氧原子相碰撞时，才能发生有效碰撞， 4.某温度下，在2L恒容 0.8 物质的量浓度八mol·L) 以下碰撞取向正确的是 密闭容器中投入一定 0 量的A、B,发生反应：0.3 02 3A(g)+6B(g) 0 12时间/5 0 cC(g)△H=-QkJ·mol B.C—0←→ N-O (Q>0),12s时生成C的物质的量为0.8mol 0 (反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 N—0←→O-C () 0 A.图中交点处A的消耗速率等于A的生成速率 D.0-C←→ N-O B.0~2s内，用A表示的反应速率为 2.(2024·河南开封高二期中)下列措施对增大 0.15mol·L1.s 化学反应速率有明显效果的是 ( C.化学计量数之比b:c=1:4 A.Na与水反应时，增加水的用量 D.12s内，反应放出0.2QkJ热量 B.NaSO,溶液与BaCL2溶液反应时，增大压强 5.（2023·山东青岛高二月考)一种研究酸雨中 C.A1与稀硫酸反应制取H,时，将稀硫酸改 水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图所 为浓硫酸 示，下列说法错误的是 D.大理石与盐酸反应制取C0,时，将块状大 NO 理石改为粉末状大理石 NO,SO H,0 3.(2024·上海高二月考)用纯净的CaC03与 NO HSO HNO, 100mL稀盐酸反应制取C02,实验过程记录 如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下 A.图中有关含硫和含氨化合物的化学反应均 的体积)。下列分析正确的是 为氧化还原反应 ↑V(C02)/ml 784 B.“水分子桥”可以加快S0?或HS0,将电子 672 转移给NO,分子的速率 C.空气中NO,浓度大时，能加快硫酸盐的形 t/min 成速率 0 A.EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率 D.HS03与NO2反应的总离子方程式为 为0.4mol·L1·min1 HS03+2N02+H,0=HS04+2HN02 B.OE段表示的平均速率最快 6.(2024·山西太原高二期中)我国科学家运用 选择性必修第一册·RJ黑白题038 DFT理论计算研究HCOOH(甲酸)分解产生 物浓度对硫代硫酸钠(Na2S,03)溶液与硫酸 CO2的反应历程如下图所示(*表示催化剂 溶液反应速率的影响。已知：浊度计用于测 表面吸附位)，HC00H*表示被吸附于催化剂 量浑浊度的变化。产生的沉淀越多，浑浊度 表面的HCOOH,下列叙述正确的是( (单位为NTU)值越大。 过渡态Ⅱ 过渡态 0.89 0.8 0.77 槽孔 ooo 过渡态Ⅲ 000 0.46 HCOOH(g) 0.11 HCOO*+H* 0.08 、-0.15 浊度计 接计算机数据采集器 0 -0.21/ HCOOH* C0,*+开*+H*C0,g+H,(母 0.4 图1 反应进程 用图1所示装置进行如下表所示的5个实验， A.HCOOH(g)分解产生C02(g)的反应是吸 分别测量混合后溶液达到相同浑浊度的过程 热反应 中，浑浊度随时间的变化。实验①~⑤所得数 B.HCOOH*→HCO0*+H*中正反应的 据如图2曲线①~⑤所示。 活化能大于逆反应的活化能 400 ③④⑤② C.反应HC00*→CO,*+H*中涉及非极 300 性键的断裂 200 D.速率控制步骤（即速率最慢步骤）的能垒 对100 (活化能)为0.78eV 0 100 200300400500 时间/s 7.下面是某化学兴趣小组测定化学反应速率并 图2溶液的浑浊度随时间的变化 探究其影响因素的实验。 稀硫酸 蒸 实验 Na2S203溶液 H,S04溶液 I.测定化学反应速率 甲同学利用如图装置测定 装置 c/(mol V c/(mol V/ V/ 化学反应速率。 ·L1) mI ·L1) mL mL ① 0.1 1.5 0.1 3.5 10 (1)除如图装置所示的实验用品外，还需要的 ② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 一件实验用品是 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 (2)圆底烧瓶中所发生反应的离子方程式 ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 为 0 ⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10 (3)若在2min时收集到224mL(已折算成标 准状况)气体，可计算出该2min内H的反应 【分析与解释】 速率为 mol·L1·min1(设圆底烧 (4)实验③中，x= 瓶内混合溶液的总体积为100mL,且反应过 (5)实验①、②、③的目的是 程中体积不变)，而该测定值比实际值偏小， (6)通过比较I组（①、②、③）与Ⅱ组（③ 其原因可能是 ④、⑤)两组实验，可推断反应物浓度的改变 Ⅱ.探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸 对Na2S203与硫酸反应的化学反应速率的影 钠(Na2S203)溶液与硫酸溶液反应速率的影 响，Na2S203溶液浓度的改变影响更大。该推 断的证据是 响。乙同学利用浊度计探究一定条件下反应 第二章黑白题039