第01讲 化学反应速率及其影响因素(专项训练)(北京专用)2027年高考化学一轮讲练测
2026-08-28
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摘要:
**基本信息**
以考向为纲,构建从计算到原理、宏观到微观的化学反应速率知识体系,培养科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|5考向15题|结合数据表格、图象,考查计算、比较、影响因素分析|从速率计算(基础)→大小比较→影响因素(温度、催化剂)→图象分析→碰撞理论与活化能(微观解释)递进|
|重难·创新演练|10题|综合反应历程、多因素(温度/流速)影响分析|深化原理应用,关联反应机理与实际条件调控|
|真题·实战演练|5题|高考真题,注重实际情境与综合能力|对接高考命题趋势,强化科学态度与责任|
内容正文:
第01讲 化学反应速率及其影响因素(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
C
C
D
D
C
C
B
D
B
11
12
13
15
B
D
D
C
14.(1)
(2)ab
重难·创新演练
1
2
3
4
5
6
7
C
B
B
D
B
A
D
8.(1)
受热易分解,减压蒸馏可降低沸点,防止其在较高温度下分解
(2) ab
9.(1)abc (2) (3) (4)ac (5)
(6)负
(7)
10.(1)-(2a+b+c)
(2)< 8 s时反应已达到平衡状态,O3将NO深度氧化为N2O5是放热反应,温度越高,越不利于反应正向进行,生成N2O5的浓度越低
(3)ⅰ 0.9 s、时,增大,使增大,增大,从而使NO2的浓度减小
(4)使用适宜的催化剂,以增大ii的反应速率
真题·实战演练
1
2
3
4
5
D
C
B
D
D
1 / 19
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第01讲 化学反应速率及其影响因素(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查化学反应速率的计算
考向02 考查化学反应速率的大小比较
考向03 考查影响化学反应速率的因素
考向04 考查化学反应速率的图象
考向05 考查碰撞理论与活化能
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查化学反应速率的计算
1.【化学反应速率计算】(25-26高三上·北京房山·期末)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法正确的是
温度(℃)
400
500
600
乙烷转化率(%)
2.2
10.0
17.8
乙烯选择性(%)
92.6
80.0
61.8
已知:乙烯选择性
乙烯产率
A.400℃时,0~5min内反应速率:I<II
B.500℃时,0~5min反应I的平均速率为:
C.5min时,600℃乙烯的产率大于500℃乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)],平衡后可提高乙烷转化率
【答案】C
【详解】A.在400°C时,乙烯选择性为92.6%,表明大部分转化的乙烷通过反应I进行,反应I的速率大于反应Ⅱ,A错误;
B.500°C时,乙烷转化率为10.0%,转化的乙烷为0.2mol,乙烯选择性为80.0%,生成乙烯的物质的量为0.16mol,反应I的平均速率,B错误;
C.500°C乙烯产率为,600°C乙烯产率为,因此600°C乙烯产率大于500°C,C正确;
D.增大投料比,乙烷相对过量,根据平衡移动原理,平衡后可提高的转化率,但会降低的转化率,D错误;
故选C。
2.【化学反应速率计算】(24-25高三上·北京西城·期末)在不同条件下进行化学反应 ,B、D的起始浓度均为0,反应物A的浓度()随反应时间的变化如下表。
序号
0
20
40
60
①
500
2.0
1.3
1.0
1.0
②
500
x
1.0
1.0
1.0
③
500
y
1.5
1.2
1.2
④
600
2.0
0.5
0.4
0.4
下列说法不正确的是
A.①中D在0~20min平均反应速率为
B.②中反应的化学平衡常数
C.③中
D.
【答案】C
【详解】A.A在0~20min平均反应速率为,v(D)=v(A)= ,A正确;
B.②的反应温度与①相同,故平衡常数也相同,由①的数据可知,40min时反应达到平衡,c(A)=1mol/L,c(B)= c(D)=0.5mol/L,K=,B正确;
C.③反应温度与①相同,故③的平衡常数K=0.25,若y=2.64,则平衡时c(A)=1.2mol/L,c(B)= c(D)=1.44mol/L,K=,C错误;
D.由①和④对比可知,温度升高,A的转化率增大,故反应吸热,即△H>0,D正确;
故答案选C。
3.【化学反应速率计算、催化剂对化学反应速率的影响】(24-25高三上·北京房山·期末)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法不正确的是
A.平均速率(异山梨醇)
B.时,反应②:
C.该温度下的平衡常数:①>②>③
D.寻找合适的催化剂,有望改变反应路径,降低反应活化能
【答案】C
【详解】A.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/L,所以平均速率(异山梨醇) ,A正确;
B.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h时,反应②未达到平衡状态,反应还在正向进行,即反应②:,B正确;
C.由图知,与呈正相关,与呈正相关,与呈正相关,平衡时,,因为,所以,所以③>①,,,,所以①>②,综上该温度下的平衡常数:③>①>②,C错误;
D.催化剂能改变反应路径,降低反应的活化能,从而加快反应速率,所以寻找合适的催化剂,有望改变反应路径,降低反应活化能,D正确;
故选C。
考向02 考查化学反应速率的大小比较
4.【化学反应速率计算、化学反应速率的大小比较】某温度下N2O5按下式分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。测得恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
……
c(N2O5)/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……
下列说法不正确的是
A.4min时,c(NO2)=1.50mol/L
B.5min时,N2O5的转化率为83%
C.0~2min内平均反应速率v(O2)=0.125mol/(Lmin)
D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,则2min时c(N2O5)<0.25mol/L
【答案】D
【详解】A.由题给表格数据可知,4min时,N2O5的消耗量为(1.00—0.25) mol/L=0.75 mol/L,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(NO2)= 0.75 mol/L ×2=1.50mol/L,故A正确;
B.5min时,N2O5的消耗量为(1.00—0.17) mol/L=0.83 mol/L,则N2O5的转化率为×100%=83%,故B正确;
C.0~2min内,N2O5的消耗量为(1.00—0.50) mol/L=0.50mol/L,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(O2)= 0.50 mol/L ×=0.25mol/L,则v(O2)==0.125mol/(Lmin),故C正确;
D.由题给表格数据可知,2min时N2O5的消耗浓度为起始的一半,其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,反应物浓度减小,化学反应速率减小,反应消耗N2O5的浓度小于起始的一半,则2min时c(N2O5) >0.25mol/L,故D错误;
故选D。
5.【化学反应速率计算、化学反应速率的大小比较】活性炭可处理大气污染物NO。为模拟该过程,T℃时,在3L密闭容器中加入NO和活性炭粉,反应体系中各物质的量变化如下表所示。下列说法正确的是
活性炭/mol
NO/mol
X/mol
Y/mol
起始时
2.030
0.100
0
0
10min达平衡
2.000
0.040
0.030
0.030
A.X一定是N2,Y一定是CO2
B.10min后增大压强,NO的吸收率增大
C.10min后加入活性炭,平衡向正反应方向移动
D.0~10min的平均反应速率v(NO)=0.002 mol/(L•min)
【答案】D
【详解】活性炭粉和NO反应生成X和Y,由表中数据可知,平衡时C、NO、X、Y的△n分别为0.030mol、0.060mol、0.030mol、0.030mol,△n之比为1∶2∶1∶1,则有C(s)+2NO(g)⇌X+Y,结合原子守恒,可得方程式C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。
A、反应方程式为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),由于N2和CO2的计量系数均为1,无法判断X是否是N2,故A错误;B、增大压强,平衡不移动,所以NO的吸收率不变,故B错误;C、活性炭为固体,增加固体的量不影响反应速率和平衡,故C错误;D、△n(NO)=0.030mol,则v(NO)==0.002 mol/(L•min),故D正确。故选D。
6.【化学反应速率的大小比较】某温度下,把3molA和2.5molB混合,盛入容积为2L的容器内,使它们发生反应:
3A(气)+B(气) xC(气)+2D(气),经过5min后达到平衡生成1mol D,测得C的平均生成速率为0.10mol·L-1·min-1。下列叙述不正确的是
A.x的值为2
B.B的转化率为20%
C.平衡常数为1/3
D.A的平均消耗速率为0.15mol·L-1·min-1
【答案】C
【详解】A.C的平均生成速率为0.10mol·L-1·min-1 =,解得x=2,A正确;
B.B的转化率为0.5mol/2.5mol×100%=20%,B正确;
C.平衡常数,C不正确;
D.A的平均消耗速率为=0.15mol·L-1·min-1 ,D正确。
答案选C。
考向03 考查影响化学反应速率的因素
7.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高三上·北京昌平·期末)CuCl2催化乙炔氢氯化反应过程中能量变化示意图如下。
下列说法不正确的是
A.过程②由R1得到P1时,有π键的断裂和σ键的生成
B.乙炔氢氯化总反应速率由过程②决定
C.升高反应温度,乙炔氢氯化的反应平衡常数增大
D.CuCl2催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
【答案】C
【详解】A.过程②中R1到P1涉及乙炔与催化剂的作用,乙炔含碳碳三键(1个σ键和2个π键),反应中π键断裂并形成新的σ键(如C-Cu或C-H键),A正确;
B.总反应速率由活化能最大的步骤决定,过程②的活化能为68.51 kJ/mol - 12.26 kJ/mol = 56.25 kJ/mol,过程④活化能为107.88 kJ/mol - 57.13 kJ/mol = 50.75 kJ/mol,过程②活化能更大,为决速步骤,B正确;
C.由能量图可知,总反应的反应物(相对能量0)能量高于产物(相对能量-177.61 kJ/mol),为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数K减小,C错误;
D.催化剂通过参与反应形成中间体改变反应历程,降低活化能,提高反应速率,D正确;
答案选C。
8.【温度对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高三上·北京西城·期末)氨的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,一定条件下发生以下两个反应。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
为研究某催化剂对反应的影响,将和充入体积为1L的恒容密闭容器中,相同时间,测得、随温度的变化如下图。
下列说法不正确的是
A.在该条件下,更有利于反应Ⅰ
B.时,
C.,温度升高,生成NO的反应速率增大
D.C点小于B点可能是催化剂的活性降低所致
【答案】B
【详解】A.根据图示可知,840℃时NO的量最多,故该催化剂在840℃时对反应Ⅰ更有利,A正确;
B.由图示可知,时,n(N2)=n(NO)=0.2mol,根据反应Ⅰ可知,生成0.2 mol NO,消耗的NH3为0.2 mol,根据反应Ⅱ可知,生成0.2 mol N2,消耗的NH3为0.4 mol,故氨气剩余0.4mol,浓度为0.4 mol/L,B错误;
C.温度升高,所有反应的反应速率都会增大,因此,生成NO的反应速率增大,C正确;
D.催化剂需要适宜温度,温度过高可能使催化剂活性降低,相同时间内反应生成NO的量减少,因此C点NO小于B点,该说法合理,D正确;
故选B。
9.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(24-25高三上·北京西城·期末)乙烯水合制乙醇的反应机理如图1所示,反应进程与能量的关系示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.①的,②和③的 B.该反应中,起催化剂的作用
C.该反应速率大小主要由①决定 D.总反应的
【答案】D
【详解】A.由图2可知,第①步反应为吸热反应,,第②步和第③步为放热反应,,A正确;
B.由图1反应机理可知,在第①步被消耗,在第③步又生成,则是总反应的催化剂,起催化作用,降低总反应的活化能,B正确;
C.活化能越大,化学反应速率越慢,总反应速率由最慢的一步的反应速率决定,由图2可知,该反应速率大小主要由①决定,C正确;
D.图中和分别是第①步反应和第③步逆反应所对应的“活化能高度”,总反应的ΔH应是“产物总能量与反应物总能量之差”,并不是简单的,D错误;
故选D。
考向04 考查化学反应速率的图象
10.【化学反应速率的图像】在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<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
【答案】B
【详解】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,SO3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;
故选B。
11.【化学反应速率的图像、催化剂对化学反应速率的影响】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,下列说法正确的是
A.无催化剂时,反应不能进行
B.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更低
【答案】B
【详解】A.催化剂只是改变反应速率,由图可知,在无催化剂条件下,反应也能进行,故A错误;
B.使用催化剂Ⅰ,X的浓度随t的变化为a,时0~2min内,,故B正确;
C.2min时,X转化的浓度为2mol•L−1,X与Y的系数比为1:2,则Y增加的量为4mol•L−1,对应的曲线为Ⅰ,故C错误;
D.反应曲线越陡,活化能越低,反应速率越快,故与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更高,故D错误;
故答案选B。
12.【化学反应速率计算、化学反应速率的图像、催化剂对化学反应速率的影响】向 20mL0.40mol·L-1H2O2 溶液中加入少量 KI 溶液,反应历程是:ⅰ.H2O2+I-=H2O+IO﹣;ⅱ.H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+I﹣。H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成 O2 的体积(已折算为标准状况)如下图所示。
t/min
0
5
10
15
20
V(O2)/mL
0.0
12.6
20.16
28.0
32.7
下列说法不正确的是
A.KI 是 H2O2 分解反应的催化剂
B.KI 的加入改变了 H2O2 分解反应的反应历程
C.KI 的加入降低了反应的活化能,因此提高了反应速率
D.0~10min 的平均反应速率:v(H2O2)≈4.0×10-3mol/(L·min)
【答案】D
【详解】A.将ⅰ和ⅱ两反应式相加,便可得出反应2H2O22H2O+O2↑,则KI 是 H2O2 分解反应的催化剂,A正确;
B.从图中可以看出,KI 的加入,使H2O2的分解反应历程发生了改变,B正确;
C.从图中可以看出,KI 的加入降低了反应的活化能,因此活化分子的百分数增多,反应速率加快,C正确;
D.0~10min,生成O2的物质的量为=9.0×10-4mol,则H2O2表示的平均反应速率:v(H2O2)==9.0×10-3mol/(L·min),D不正确;
故选D。
考向05 考查碰撞理论与活化能
13.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高二上·北京昌平·期末)已知: ,不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应的
B.过程b使用了催化剂
C.催化剂通过改变反应历程从而加快反应速率
D.过程b发生两步化学反应,均为吸热反应
【答案】D
【详解】A.该反应反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,反应的,A正确;
B.根据图示可知,过程b活化能降低,使用了催化剂,B正确;
C.使用催化剂可以改变反应历程,降低反应的活化能,增大活化分子百分数,加快反应速率,C正确;
D.由图中信息可知,过程b发生两步反应,第一步生成中间产物,中间产物的总能量高于反应物的总能量,第一步为吸热反应,中间产物的总能量高于生成物的总能量,第二步为放热反应,D错误;
故选D。
14.【基元反应与反应历程、活化能对化学反应速率的影响】尿素[]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银()与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是________。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是________(填序号)。
a.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应
c.
【答案】(1)
(2)ab
【详解】(1)根据原子守恒分析,反应物和反应生成后,剩余的和结合为,配平后即可得到该反应的化学方程式;
(2)a.反应ⅰ的正反应活化能为,反应ⅱ的正反应活化能为,由能量图可知,a正确;
b.反应ⅰ的反应物总能量高于生成物的总能量,为放热反应;反应ⅱ的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,b正确;
c.总反应的焓变等于两步反应焓变之和,即,不等于,c错误;
故选ab。
15.【活化能对反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高二上·北京海淀·期末)甲酸有两种可能的分解反应,一定温度下,使用某催化剂时的反应历程如下图所示。现分别于低温和高温条件下反应相同时间(且均未平衡),下列说法不正确的是
A.反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.反应②比反应①速率慢
C.低温时,反应①的选择性比反应②低
D.高温时反应②选择性增大,是由于升温使反应②速率增大的程度大于反应①
【答案】C
【详解】A.由图像反应的始态和终态可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,A正确;
B.从反应历程可知,反应①的活化能小于反应②的活化能,反应①速率大于反应②,B正确;
C.低温时,活化能小的反应更易进行(因分子能量难以达到高活化能要求),反应①的活化能小于反应②的活化能,故低温时反应①的速率更快,选择性比反应②高,C错误;
D.高温时,反应①和反应②反应速率均增大,反应②选择性增大,因为升温使反应②速率增大的程度大于反应①,D正确;
故答案选C。
重难·创新演练
1.(2026·北京西城·一模)将物质的量之比为的和混合气以一定流速通过反应器合成,其他条件一定,测得流出气体中的体积分数随温度、流速的变化如图1、图2。
已知:流速是指单位时间流过反应器的和混合气的总物质的量。
下列说法不正确的是
A.根据图1和图2,选择催化剂a更合适
B.其他条件相同时,继续升高温度,图1中两条曲线在500℃后可能部分重合
C.用催化剂b,450℃后的体积分数下降,原因是升温合成氨反应逆向移动
D.用催化剂a,单位时间的产量:流速流速
【答案】C
【详解】A.由图1可知,相同温度下催化剂a的体积分数更大;由图2可知相同流速下催化剂a的体积分数更大,说明催化剂a催化效率更高,更适合工业生产,A正确;
B.平衡状态与催化剂无关,继续升高温度,500℃后,当使用两种催化剂均达平衡状态时,两条曲线可能部分重合,B正确;
C.催化剂不改变平衡状态,若反应已经达到平衡,相同温度下催化剂a、b对应的体积分数应该相等,但图1中相同温度下催化剂a的体积分数始终高于b,说明图1的温度范围内使用催化剂b时反应未达到平衡,因此450℃后体积分数下降不可能是合成氨反应逆向移动导致,实际原因更可能是温度过高导致催化剂b活性下降,反应速率减慢,C错误;
D.单位时间产量可以用流速 × 体积分数进行估算。结合图2数据估算:流速对应的产量约为 ,流速对应的产量约为,确实流速更大时单位时间产量更高,D正确;
故选C。
2.(2026·北京昌平·一模)碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染,同时又能制得氢气,反应机理如下。
已知:ⅰ.分离器中的混合液利用进行分离,在过量存在下,分成含低浓度的层和含高浓度的HI层;
ⅱ.反应器2中该条件下反应的。
下列说法正确的是
A.反应器1中的反应存在键断裂和键形成
B.分离器中,增大,使正移,增大在HI中的溶解度
C.反应器2中,增大压强有利于提高反应速率和HI的平衡转化率
D.反应消耗,可制得
【答案】B
【详解】A.反应物中不存在键:的I-I键是两个p轨道成键,为键,不存在键断裂,A错误;
B.存在平衡,当增大时,平衡正向移动,更多转化为溶解在HI层,因此增大了在HI中的溶解度,符合题中分离的规律,B正确;
C.反应器2中反应,反应前后气体分子数相等,增大压强可以加快反应速率,但平衡不移动,HI的平衡转化率不变,C错误;
D.根据总反应,理论上消耗可制得,但已知反应器 2 中反应的平衡常数,说明不能完全分解,且循环使用,实际制得的小于,D错误;
故选B。
3.(2025·北京海淀·二模)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液主要发生消去反应,同时也会发生取代反应,反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A.反应①的活化能大于反应②的
B.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热,目的是提高反应速率
C.无论从产物稳定性还是反应速率的角度,均有利于的生成
D.若将溶剂乙醇换成水,两种产物的比例不发生改变
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应①的活化能是,反应②的活化能是,活化能:反应①<反应②,A错误;
B.加热使普通分子转化为活化分子,有效碰撞次数增加,故加热的目的是提高反应速率,B正确;
C.从稳定性角度看,乙醇的能量更低,乙醇是优势产物;从反应速率角度看,生成乙烯的活化能更低,乙烯是优势产物,C错误;
D.若将溶剂乙醇换成水,主要发生的是水解反应,乙醇的比例会增加,D错误;
故选B。
4.(2025·北京丰台·二模)25℃、101kPa下:①
②
关于和的下列说法中,正确的是
A.和均为离子化合物,阴、阳离子个数比不相等
B.随温度升高,反应①、②的速率加快,反应①的速率大于反应②的
C.向中投入固体:
D.25℃、101kPa下:
【答案】D
【详解】A.Na2O含有Na+和O2-,Na2O2含有Na+和,阴、阳离子比例均为1:2,故A错误;
B.反应①的放热小于反应②,温度升高,反应①的速率小于反应②,故B错误;
C.过氧化钠与水反应中产物的氧气来源于过氧化钠,故C错误;
D.反应②-反应①得:,故D正确;
故答案为D。
5.(2025·北京丰台·二模)一定条件下,在3个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: 。℃时,该反应的平衡常数K=4,反应体系中相关数据见下表:
容器
温度/℃
起始时物质的量/mol
t min时物质的量/mol
甲
1
1
0.8
乙
1
1
0.6
丙
2
2
a
下列说法中,正确的是
A.a=1.6
B.若,则乙中,t min时消耗的速率等于生成的速率
C.当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态
D.当丙中反应达到化学平衡时,的转化率大于50%
【答案】B
【详解】A.由分析可知,容器甲未达到平衡状态,且,容器丙浓度比容器甲,速率快,故a>1.6,A错误;
B.0~tmin内,T1℃时∆n(HI)=0.8mol,T2℃时∆n(HI)=0.6mol;若,升高温度、化学反应速率加快,T2℃时,反应速率更快,但相同时间内T2℃生成的HI少,说明由于该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,即乙中tmin时反应处于平衡状态,则消耗的速率等于生成的速率,B正确;
C.容器内气体气体的总质量与容器体积为恒量,故压强不变不能说明达到平衡状态,C错误;
D.当丙中反应达到化学平衡时,列三段式:,,的转化率等于50%,D错误;
故选B。
6.环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等,离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已知:R表示烃基。下列说法不正确的是
A.反应前后性质不发生变化
B.反应过程键2比1更易断裂,这与R有关
C.的酸性:
D.总反应原子利用率可达100%
【答案】A
【详解】A.由图分析可知,是催化剂,参与了反应,反应前后化学性质不变,物理性质发生改变,A错误;
B.R是烃基,是推电子基,使得键1电子云密度大,键能大,键2比1更易断裂,B正确;
C.-C4H9是推电子基,Br是吸电子基,推电子效应使酸性减弱,吸电子效应使酸性增强,C正确;
D.由图可知,总反应为: ,属于加成反应,原子利用率为100%,D正确;
答案选A。
7.(2024·北京·三模)一定条件下,与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时,反应物种的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。
说明:过渡态中“…”示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是
A.反应历程中两个反应均涉及氢原子的成键
B.该反应的
C.相同条件下,与反应,其过渡态Ⅰ的能量比低
D.与反应,能获得两种有机产物,且相对分子质量相同
【答案】D
【详解】A.根据图知,反应历程中的第一个反应涉及氢原子的成键,第二个反应没涉及氢原子的成键,A错误;
B.该反应的,即生成物的能量减去反应物的能量,B错误;
C.已知其他条件不变时,反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢,所以相同条件下,与发生上述反应,反应速率会变慢,则其过渡态Ⅰ的能量比b高,C错误;
D.根据图可知,与发生上述反应,可以获得、 2种相对分子质量相等的有机产物,D正确;
故选D。
8.(25-26高一下·北京·期末)H2O2是一种重要的氧化剂,在工业上和实验室中应用广泛。
(1)某学习小组制备H2O2,工艺流程如下:
①Ⅰ为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是_________。
②Ⅲ中生成H2O2,反应的化学方程式是_________。
③减压能够降低蒸馏温度。从H2O2的化学性质角度说明Ⅴ中采用减压蒸馏的原因:_____。
(2)某小组用H2O2、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下,按下列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ、
实验编号
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
出现棕黄色的时间/s
13
6.5
4.3
6.6
4.4
实验Ⅱ、用KI替代HI做上述5组实验,观察到有无色气体产生,一段时间内溶液均未见棕黄色。
①第1组实验中的反应继续进行,20 s时测得为,则0~20 s的平均反应速率:_____。
②下列说法正确的是_____。
a.由实验Ⅰ可知,H2O2氧化HI的反应速率与和的乘积成正比
b.实验Ⅱ中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
c.对比实验Ⅰ和Ⅱ,I-的还原性随酸性减弱而减弱
【答案】(1)
受热易分解,减压蒸馏可降低沸点,防止其在较高温度下分解
(2) ab
【详解】(1)①红棕色气体为,加热分解生成、、,根据元素守恒和得失电子守恒配平即得反应方程式。
②与盐酸发生复分解反应,生成和,符合强酸制弱酸的反应规律,答案为。
③ 热稳定性差,高温下易发生分解,减压操作能降低体系沸点,使蒸馏在较低温度下进行,减少的分解损耗。
(2)①根据平均反应速率公式:。
②a.对比实验Ⅰ数据,加倍时,出现棕黄色的时间减半,反应速率加倍;加倍时,出现棕黄色的时间也减半,反应速率加倍,说明反应速率与和的乘积成正比,a正确;
b.实验Ⅱ中用中性的KI替代酸性的HI,观察到无色气体()生成但无棕黄色(无生成),说明在该条件下分解的速率远大于其氧化生成的速率,b正确;
c.实验Ⅱ中未见棕黄色是因为分解速率更快,并非的还原性随酸性减弱而减弱,c错误;
故选ab。
9.(25-26高一下·北京房山·期末)利用CO2为碳源合成甲醇可减少CO2的排放。
Ⅰ.某温度下CO2加氢制甲醇的总反应:。在的恒容密闭容器中充入的CO2和的,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
已知:A的转化率
(1)下列措施能加快反应速率的是________(填序号)。
a.升高反应温度
b.保持体积不变往容器中充入
c.选择高效的催化剂
(2)反应在0~2 min的化学反应速率______。
(3)生成CH3OH的化学反应速率:0~2 min______2~9 min(填“>”或“<”)。
(4)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是______(填序号)。
a.CH3OH浓度保持不变
b.容器中气体总质量保持不变
c.生成CO2的速率与生成H2O的速率相等
d.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为
(5)该反应达到平衡时CO2的转化率为______。
Ⅱ.甲醇燃料电池可采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过,其工作原理的示意图如图所示。
(6)电极是电池的______(填“正”或“负”)极。
(7)该电池工作时其通入空气(O2)一极的电极反应式为__________。
【答案】(1)abc
(2)
(3)
(4)ac
(5)
(6)负
(7)
【详解】(1)升高反应温度、增大反应物()的浓度、使用高效的催化剂,这三种措施均可以有效加快化学反应速率,故a、b、c均正确。
(2)根据题意及图象,0~2 min内, 的物质的量由 减小至 ,其物质的量的变化量为 。容器体积为 ,则 。
(3)随着反应的不断进行,反应物浓度不断减小,正反应速率也会逐渐减慢。0~2 min生成了 ,而2~9 min(共7分钟)仅生成了 ,因此 0~2 min 的反应速率大于 2~9 min 的反应速率,填“”。
(4)a.生成物 的浓度保持不变是化学平衡的直接标志,a符合题意;
b.由于反应物和生成物全为气体,根据质量守恒定律,容器中气体的总质量在反应的任意时刻都保持不变,不能判断是否平衡,b不符合题意;
c.生成 代表逆反应速率,生成 代表正反应速率,方程式中两者计量系数之比为 ,这两者速率相等说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,c符合题意;
d. 和 的起始浓度均为0,且计量系数相等,所以在反应的任意时刻二者的浓度之比始终为 ,不能作为平衡的标志,d不符合题意;
故选ac。
(5)由图可知,9 min时反应达到平衡状态,此时剩余 为 ,则已发生反应的 为 。其转化率 。
(6)在燃料电池中,通入燃料的一极发生氧化反应,充当电池的负极。由图可知 电极通入的是 ,发生氧化反应,因此为负极。
(7)通入空气(即 )的一极为正极,发生还原反应。由题图可知,电解质溶液为稀硫酸(酸性环境),质子交换膜允许 通过,因此氧气在正极得到电子并结合氢离子生成水,其电极反应式为 。
10.烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟O3将烟气中的NO深度氧化为N2O5,并进一步将N2O5转化获得含氮产品,流程示意图如下。
i.
ii.
iii.
(1)NO被O3深度氧化,补全热化学方程式: ________。
(2)一定条件下,不同温度时,N2O5的浓度随时间的变化如图1所示。
①________(填“>”或“<”)。
②8 s时,N2O5的浓度不同的原因是________。
(3)一定条件下,NO的初始浓度为200 ppm时,不同反应时间,深度氧化器中NO2的浓度随的变化如图2所示。反应过程中NO3的浓度极低。
①时,深度氧化器中发生的反应主要是________(填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”)。
②0.9 s、时,NO2的浓度随变化的原因是________。
(4)80℃、且恒压的条件下进行烟气处理,烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3),保持上述条件不变,解决这一问题可采取的措施及目的分别是________。
【答案】(1)-(2a+b+c)
(2)< 8 s时反应已达到平衡状态,O3将NO深度氧化为N2O5是放热反应,温度越高,越不利于反应正向进行,生成N2O5的浓度越低
(3)ⅰ 0.9 s、时,增大,使增大,增大,从而使NO2的浓度减小
(4)使用适宜的催化剂,以增大ii的反应速率
【详解】(1)根据盖斯定律知:反应i×2+ 反应ii+ 反应iii可得,。
(2)由图知,T2温度下,反应速率快,首先到达平衡,因此T1<T2;由图知,8 s时反应已达到平衡状态,O3将NO深度氧化为N2O5是放热反应,温度越高,平衡逆向移动,越不利于反应正向进行,平衡时生成N2O5的浓度越低,所以答案为:8 s时反应已达到平衡状态,O3将NO深度氧化为N2O5是放热反应,温度越高,越不利于反应正向进行,生成N2O5的浓度越低。
(3)当时,NO主要转化为NO2,所以深度氧化器中发生的反应主要是i;由图知,0.9 s、时,NO2的浓度随着增大而减小的原因是:增大,使vⅱ增大、vⅲ增大,从而使NO2的浓度减小。
(4)由(3)知反应过程中NO3的浓度极低,说明反应ⅲ比反应ⅱ快,因为烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长,所以为了加快反应速率,采取的措施及目的分别是:使用适宜的催化剂、以增大ⅱ的反应速率。
真题·实战演练
1.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程】(2026·广西·高考真题)甲烷制乙烯能缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是
A.Ⅰ的反应速率大于Ⅱ
B.Ⅰ、Ⅱ均可生成
C.依次断开中的键所需能量不同
D.步骤①逆过程的,故步骤①吸热
【答案】D
【详解】A.多步反应的总速率由活化能最大的慢步骤决定;历程Ⅰ的各步活化能最大值为67.6 kJ/mol,历程Ⅱ的各步活化能最大值为75.2 kJ/mol,历程Ⅰ的决速步活化能更小,因此反应速率Ⅰ大于Ⅱ,A正确;
B.历程Ⅱ的步骤④生成了两个,结合即可得到;历程Ⅰ中存在和中间体,二者和1个氢原子结合同样可以生成;因此两个历程均可生成,B正确;
C.断开第一个键后,剩余键受已断键的电子效应影响,键能发生改变,故依次断开键所需能量不同,C正确;
D.反应焓变,步骤①为放热反应,D错误;
故选D。
2.【化学反应速率计算、化学反应速率的大小比较】(2026·广西·高考真题)常温下,反应物A和B在溶液中发生如下平行连续反应:Ⅰ.,Ⅱ.。初始浓度,,C、D、E的浓度(c)随时间(t)的变化如图。下列说法错误的是
A.内,
B.内,A和C的曲线有交点
C.a点时,反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的
D.不变时,
【答案】C
【详解】A.由分析可知,500 min时,消耗B的浓度为0.039 mol/L,则0~500 min内,B的反应速率为:,A正确;
B.反应时,A的浓度减小,由图可知,C的浓度先增大后减小,由分析可知,500 min时,A的浓度小于C的浓度,所以0~1500 min内,A和C的曲线有交点,B正确;
C.由图可知,a点时,C的浓度达到最大,此时C 的生成速率等于消耗速率,即vⅠ(正)+vⅡ(逆)=vⅠ(逆)+vⅡ(正),由于 vⅡ(逆)与vⅠ(逆)不一定相等,则反应Ⅰ的不一定等于反应Ⅱ的,C错误;
D.D的浓度不变说明正逆反应速率相等,反应体系达到平衡状态,所以A的生成速率等于消耗速率,D正确;
故选C。
3.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(2026·湖北·高考真题)在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A.氨的合成反应方程式为
B.增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C.温度升高不一定有利于的生成
D.过程促进催化剂活性的恢复
【答案】B
【详解】A.反应物为、、,生成物为、,所给方程式原子守恒、符合反应事实,A正确;
B.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡,增大催化剂表面积只能加快反应速率,不能提高的平衡产率,B错误;
C.若该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且温度过高可能导致催化剂失活,因此温度升高不一定有利于的生成,C正确;
D.过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附,释放催化剂活性位点,促进催化剂活性的恢复,D正确;
故选B。
4.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程】(2026·江西·高考真题)/ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A.通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B.CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C.TS-2所属的基元反应为决速步骤
D.物种①为
【答案】D
【详解】A.通入HCl时,会与催化剂中的生成难溶的CuCl,使催化剂活性位点减少,并非生成了,A错误;
B.能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值,恒为正值,CN键初始氢化对应TS-1,能垒为,B错误;
C.决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应,经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV,TS-1所属基元反应为决速步骤,C错误;
D.根据反应前后原子守恒,①是与反应得到的中间体,后续生成,故物种①为,D正确;
故选D。
5.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程】(2025·贵州·高考真题)用PdCu和PdZn催化甲醇重整制氢的反应有(主反应)、(副反应),部分反应机理如图(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
依据图示信息,下列说法正确的是
A.在PdZn催化剂表面解离的速率更快
B.在PdCu催化剂表面的更容易脱附
C.消耗相同质量的,选择PdZn催化剂有利于生成更多
D.若原料更换为,经历TS3后可生成
【答案】D
【详解】A.由主反应历程图可以看出,在PdZn催化剂表面解离时,达到TS4过渡态所需活化能为1.0 eV;在PdCu催化剂表面解离时,达到TS4过渡态所需活化能为0.93 eV。反应活化能越小,反应速率越快。因此,在PdCu表面解离的速率更快,A错误;
B.由副反应历程图可以看出,从PdZn表面脱附形成所需的能量为0.21 eV;从PdCu表面脱附所需的能量为0.83 eV。从PdCu表面脱附所需能量更多,因此更难脱附,B错误;
C.由选项A和选项B的分析可知,与PdZn相比,在PdCu表面解离速率更快,可以生成更多。通过增大反应物的浓度促进主反应的进行。从副反应历程图可以看出,在PdCu表面更难脱附,通过增大生成物浓度抑制副反应的进行。因此PdCu对主反应的选择性更强。从题干给出的反应方程式可以看出,进行主反应时,每消耗1 mol 可以生成3 mol 。因此消耗相同质量的,选择PdCu催化剂有利于生成更多,C错误;
D.结合主反应历程图可以看出,会被吸附在催化剂表面并转化为,之后经历TS3步骤转化为。与之类似,在催化剂表面会转化为。经历TS3之后,转化为,D正确;
故答案选D。
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第01讲 化学反应速率及其影响因素(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查化学反应速率的计算
考向02 考查化学反应速率的大小比较
考向03 考查影响化学反应速率的因素
考向04 考查化学反应速率的图象
考向05 考查碰撞理论与活化能
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查化学反应速率的计算
1.【化学反应速率计算】(25-26高三上·北京房山·期末)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法正确的是
温度(℃)
400
500
600
乙烷转化率(%)
2.2
10.0
17.8
乙烯选择性(%)
92.6
80.0
61.8
已知:乙烯选择性
乙烯产率
A.400℃时,0~5min内反应速率:I<II
B.500℃时,0~5min反应I的平均速率为:
C.5min时,600℃乙烯的产率大于500℃乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)],平衡后可提高乙烷转化率
2.【化学反应速率计算】(24-25高三上·北京西城·期末)在不同条件下进行化学反应 ,B、D的起始浓度均为0,反应物A的浓度()随反应时间的变化如下表。
序号
0
20
40
60
①
500
2.0
1.3
1.0
1.0
②
500
x
1.0
1.0
1.0
③
500
y
1.5
1.2
1.2
④
600
2.0
0.5
0.4
0.4
下列说法不正确的是
A.①中D在0~20min平均反应速率为
B.②中反应的化学平衡常数
C.③中
D.
3.【化学反应速率计算、催化剂对化学反应速率的影响】(24-25高三上·北京房山·期末)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法不正确的是
A.平均速率(异山梨醇)
B.时,反应②:
C.该温度下的平衡常数:①>②>③
D.寻找合适的催化剂,有望改变反应路径,降低反应活化能
考向02 考查化学反应速率的大小比较
4.【化学反应速率计算、化学反应速率的大小比较】某温度下N2O5按下式分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。测得恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
……
c(N2O5)/(mol/L)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……
下列说法不正确的是
A.4min时,c(NO2)=1.50mol/L
B.5min时,N2O5的转化率为83%
C.0~2min内平均反应速率v(O2)=0.125mol/(Lmin)
D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,则2min时c(N2O5)<0.25mol/L
5.【化学反应速率计算、化学反应速率的大小比较】活性炭可处理大气污染物NO。为模拟该过程,T℃时,在3L密闭容器中加入NO和活性炭粉,反应体系中各物质的量变化如下表所示。下列说法正确的是
活性炭/mol
NO/mol
X/mol
Y/mol
起始时
2.030
0.100
0
0
10min达平衡
2.000
0.040
0.030
0.030
A.X一定是N2,Y一定是CO2
B.10min后增大压强,NO的吸收率增大
C.10min后加入活性炭,平衡向正反应方向移动
D.0~10min的平均反应速率v(NO)=0.002 mol/(L•min)
6.【化学反应速率的大小比较】某温度下,把3molA和2.5molB混合,盛入容积为2L的容器内,使它们发生反应:
3A(气)+B(气) xC(气)+2D(气),经过5min后达到平衡生成1mol D,测得C的平均生成速率为0.10mol·L-1·min-1。下列叙述不正确的是
A.x的值为2
B.B的转化率为20%
C.平衡常数为1/3
D.A的平均消耗速率为0.15mol·L-1·min-1
考向03 考查影响化学反应速率的因素
7.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高三上·北京昌平·期末)CuCl2催化乙炔氢氯化反应过程中能量变化示意图如下。
下列说法不正确的是
A.过程②由R1得到P1时,有π键的断裂和σ键的生成
B.乙炔氢氯化总反应速率由过程②决定
C.升高反应温度,乙炔氢氯化的反应平衡常数增大
D.CuCl2催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
8.【温度对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高三上·北京西城·期末)氨的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,一定条件下发生以下两个反应。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
为研究某催化剂对反应的影响,将和充入体积为1L的恒容密闭容器中,相同时间,测得、随温度的变化如下图。
下列说法不正确的是
A.在该条件下,更有利于反应Ⅰ
B.时,
C.,温度升高,生成NO的反应速率增大
D.C点小于B点可能是催化剂的活性降低所致
9.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(24-25高三上·北京西城·期末)乙烯水合制乙醇的反应机理如图1所示,反应进程与能量的关系示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.①的,②和③的 B.该反应中,起催化剂的作用
C.该反应速率大小主要由①决定 D.总反应的
考向04 考查化学反应速率的图象
10.【化学反应速率的图像】在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<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
11.【化学反应速率的图像、催化剂对化学反应速率的影响】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,下列说法正确的是
A.无催化剂时,反应不能进行
B.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更低
12.【化学反应速率计算、化学反应速率的图像、催化剂对化学反应速率的影响】向 20mL0.40mol·L-1H2O2 溶液中加入少量 KI 溶液,反应历程是:ⅰ.H2O2+I-=H2O+IO﹣;ⅱ.H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+I﹣。H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成 O2 的体积(已折算为标准状况)如下图所示。
t/min
0
5
10
15
20
V(O2)/mL
0.0
12.6
20.16
28.0
32.7
下列说法不正确的是
A.KI 是 H2O2 分解反应的催化剂
B.KI 的加入改变了 H2O2 分解反应的反应历程
C.KI 的加入降低了反应的活化能,因此提高了反应速率
D.0~10min 的平均反应速率:v(H2O2)≈4.0×10-3mol/(L·min)
考向05 考查碰撞理论与活化能
13.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高二上·北京昌平·期末)已知: ,不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应的
B.过程b使用了催化剂
C.催化剂通过改变反应历程从而加快反应速率
D.过程b发生两步化学反应,均为吸热反应
14.【基元反应与反应历程、活化能对化学反应速率的影响】尿素[]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银()与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是________。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是________(填序号)。
a.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应
c.
15.【活化能对反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(25-26高二上·北京海淀·期末)甲酸有两种可能的分解反应,一定温度下,使用某催化剂时的反应历程如下图所示。现分别于低温和高温条件下反应相同时间(且均未平衡),下列说法不正确的是
A.反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.反应②比反应①速率慢
C.低温时,反应①的选择性比反应②低
D.高温时反应②选择性增大,是由于升温使反应②速率增大的程度大于反应①
重难·创新演练
1.(2026·北京西城·一模)将物质的量之比为的和混合气以一定流速通过反应器合成,其他条件一定,测得流出气体中的体积分数随温度、流速的变化如图1、图2。
已知:流速是指单位时间流过反应器的和混合气的总物质的量。
下列说法不正确的是
A.根据图1和图2,选择催化剂a更合适
B.其他条件相同时,继续升高温度,图1中两条曲线在500℃后可能部分重合
C.用催化剂b,450℃后的体积分数下降,原因是升温合成氨反应逆向移动
D.用催化剂a,单位时间的产量:流速流速
2.(2026·北京昌平·一模)碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染,同时又能制得氢气,反应机理如下。
已知:ⅰ.分离器中的混合液利用进行分离,在过量存在下,分成含低浓度的层和含高浓度的HI层;
ⅱ.反应器2中该条件下反应的。
下列说法正确的是
A.反应器1中的反应存在键断裂和键形成
B.分离器中,增大,使正移,增大在HI中的溶解度
C.反应器2中,增大压强有利于提高反应速率和HI的平衡转化率
D.反应消耗,可制得
3.(2025·北京海淀·二模)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液主要发生消去反应,同时也会发生取代反应,反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A.反应①的活化能大于反应②的
B.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热,目的是提高反应速率
C.无论从产物稳定性还是反应速率的角度,均有利于的生成
D.若将溶剂乙醇换成水,两种产物的比例不发生改变
4.(2025·北京丰台·二模)25℃、101kPa下:①
②
关于和的下列说法中,正确的是
A.和均为离子化合物,阴、阳离子个数比不相等
B.随温度升高,反应①、②的速率加快,反应①的速率大于反应②的
C.向中投入固体:
D.25℃、101kPa下:
5.(2025·北京丰台·二模)一定条件下,在3个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: 。℃时,该反应的平衡常数K=4,反应体系中相关数据见下表:
容器
温度/℃
起始时物质的量/mol
t min时物质的量/mol
甲
1
1
0.8
乙
1
1
0.6
丙
2
2
a
下列说法中,正确的是
A.a=1.6
B.若,则乙中,t min时消耗的速率等于生成的速率
C.当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态
D.当丙中反应达到化学平衡时,的转化率大于50%
6.环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等,离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已知:R表示烃基。下列说法不正确的是
A.反应前后性质不发生变化
B.反应过程键2比1更易断裂,这与R有关
C.的酸性:
D.总反应原子利用率可达100%
7.(2024·北京·三模)一定条件下,与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时,反应物种的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。
说明:过渡态中“…”示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是
A.反应历程中两个反应均涉及氢原子的成键
B.该反应的
C.相同条件下,与反应,其过渡态Ⅰ的能量比低
D.与反应,能获得两种有机产物,且相对分子质量相同
8.(25-26高一下·北京·期末)H2O2是一种重要的氧化剂,在工业上和实验室中应用广泛。
(1)某学习小组制备H2O2,工艺流程如下:
①Ⅰ为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是_________。
②Ⅲ中生成H2O2,反应的化学方程式是_________。
③减压能够降低蒸馏温度。从H2O2的化学性质角度说明Ⅴ中采用减压蒸馏的原因:_____。
(2)某小组用H2O2、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下,按下列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ、
实验编号
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
出现棕黄色的时间/s
13
6.5
4.3
6.6
4.4
实验Ⅱ、用KI替代HI做上述5组实验,观察到有无色气体产生,一段时间内溶液均未见棕黄色。
①第1组实验中的反应继续进行,20 s时测得为,则0~20 s的平均反应速率:_____。
②下列说法正确的是_____。
a.由实验Ⅰ可知,H2O2氧化HI的反应速率与和的乘积成正比
b.实验Ⅱ中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
c.对比实验Ⅰ和Ⅱ,I-的还原性随酸性减弱而减弱
9.(25-26高一下·北京房山·期末)利用CO2为碳源合成甲醇可减少CO2的排放。
Ⅰ.某温度下CO2加氢制甲醇的总反应:。在的恒容密闭容器中充入的CO2和的,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
已知:A的转化率
(1)下列措施能加快反应速率的是________(填序号)。
a.升高反应温度
b.保持体积不变往容器中充入
c.选择高效的催化剂
(2)反应在0~2 min的化学反应速率______。
(3)生成CH3OH的化学反应速率:0~2 min______2~9 min(填“>”或“<”)。
(4)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是______(填序号)。
a.CH3OH浓度保持不变
b.容器中气体总质量保持不变
c.生成CO2的速率与生成H2O的速率相等
d.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为
(5)该反应达到平衡时CO2的转化率为______。
Ⅱ.甲醇燃料电池可采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过,其工作原理的示意图如图所示。
(6)电极是电池的______(填“正”或“负”)极。
(7)该电池工作时其通入空气(O2)一极的电极反应式为__________。
10.烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟O3将烟气中的NO深度氧化为N2O5,并进一步将N2O5转化获得含氮产品,流程示意图如下。
i.
ii.
iii.
(1)NO被O3深度氧化,补全热化学方程式: ________。
(2)一定条件下,不同温度时,N2O5的浓度随时间的变化如图1所示。
①________(填“>”或“<”)。
②8 s时,N2O5的浓度不同的原因是________。
(3)一定条件下,NO的初始浓度为200 ppm时,不同反应时间,深度氧化器中NO2的浓度随的变化如图2所示。反应过程中NO3的浓度极低。
①时,深度氧化器中发生的反应主要是________(填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”)。
②0.9 s、时,NO2的浓度随变化的原因是________。
(4)80℃、且恒压的条件下进行烟气处理,烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3),保持上述条件不变,解决这一问题可采取的措施及目的分别是________。
真题·实战演练
1.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程】(2026·广西·高考真题)甲烷制乙烯能缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是
A.Ⅰ的反应速率大于Ⅱ
B.Ⅰ、Ⅱ均可生成
C.依次断开中的键所需能量不同
D.步骤①逆过程的,故步骤①吸热
2.【化学反应速率计算、化学反应速率的大小比较】(2026·广西·高考真题)常温下,反应物A和B在溶液中发生如下平行连续反应:Ⅰ.,Ⅱ.。初始浓度,,C、D、E的浓度(c)随时间(t)的变化如图。下列说法错误的是
A.内,
B.内,A和C的曲线有交点
C.a点时,反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的
D.不变时,
3.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响】(2026·湖北·高考真题)在温和条件下,、和在催化下直接反应合成,反应机理如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A.氨的合成反应方程式为
B.增大催化剂的表面积会提高的平衡产率
C.温度升高不一定有利于的生成
D.过程促进催化剂活性的恢复
4.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程】(2026·江西·高考真题)/ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A.通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B.CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C.TS-2所属的基元反应为决速步骤
D.物种①为
5.【活化能对反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程】(2025·贵州·高考真题)用PdCu和PdZn催化甲醇重整制氢的反应有(主反应)、(副反应),部分反应机理如图(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
依据图示信息,下列说法正确的是
A.在PdZn催化剂表面解离的速率更快
B.在PdCu催化剂表面的更容易脱附
C.消耗相同质量的,选择PdZn催化剂有利于生成更多
D.若原料更换为,经历TS3后可生成
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