2024届高三化学一轮专题训练---化学反应速率
一、单选题
1．（2023上·安徽·高三校联考阶段练习）以为催化剂的光热化学循环分解反应的机理如图所示。下列说法正确的是
A．过程中元素化合价均未改变
B．总反应为
C．过程③只有化学键的断裂
D．若用参与反应，一段时间后，不可能出现在催化剂中
2．（2023下·四川德阳·高三什邡中学校考阶段练习）我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程示意图如图。
下列说法不正确的是
A．和完全转化成
B．过程中，有C-H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C-C键
D．升高温度可减慢该反应化学反应速率
3．（2023上·湖北十堰·高三校联考阶段练习）中国科学院科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性氢化制乙烯，副产物是。其反应机理如下图所示(其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)
下列说法正确的是
A．使用其他高效催化剂，不可能提高乙烯产率
B．由图1可知，转化为时，只有化学键的断裂
C．由图2可知，转化为的速率低于转化为的速率
D．决定制乙烯速率快慢的反应为：
4．（2023上·湖北十堰·高三校联考阶段练习）下列生产或实验事实对应的结论错误的是
事实 结论
A 其他条件相同，同浓度的溶液和等体积的稀反应，析出沉淀的时间随着硫酸浓度的增大而逐渐减少 当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快
B 和酸性高锰酸钾溶液分别与草酸溶液等体积混合 高锰酸钾溶液先褪色的反应速率快
C 工业制硫酸过程中，气体用98%的浓硫酸吸收而不用水 用水吸收易形成硫酸的酸雾，影响吸收效率
D A、B两支试管中分别加入等体积5%的溶液，在A中加入少量粉末，在B中加入2~3滴溶液，A试管中产生气泡快 当其他条件不变时，不同的催化剂对化学反应速率的影响不同
A．A B．B C．C D．D
5．（2024·全国·高三专题练习）硫与硫的氧化物在转化过程中的能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A．图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中属于放热反应
B．S(s)的燃烧热的热化学方程式为：S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=-kJ/mol
C．过程Ⅱ与过程Ⅲ、Ⅳ相比，后者使用了催化剂
D．相同条件下，1molSO3(g)的能量低于1molSO2(g)
6．（2023上·上海浦东新·高三上海市进才中学校考期中）在密闭容器中进行如下反应：，在内用X表示的平均反应速率是，则时W增加的物质的量是
A．mol B． C． D．
7．（2024·全国·高三假期作业）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法不正确的是
A．
B．三个基元反应中只有③是放热反应
C．该化学反应的速率主要由反应③决定
D．该过程的总反应为
8．（2023上·北京东城·高三北京市第一六六中学校考期中）中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作，研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理，部分反应历程（其中吸附在催化剂表面的物质用*表示）如下图所示。
关于该反应下列说法不正确的是
A．总反应是氧化还原反应
B．反应物分子在催化剂上的吸附是吸热过程
C．设法提高的速率可以提高总反应速率
D．催化剂降低了丙烷氧化脱氢反应的活化能
9．（2023上·山东·高三校联考阶段练习）在1L的恒容密闭容器中，充入0.5molA和1.5molB，并在一定条件下发生反应A(s)+3B(g)2C(g)。5s时测得C的浓度为0.6mol L-1，下列说法正确的组合是
①用A表示的反应速率为0.06mol s-1
②用B表示的反应速率为0.18mol L-1 s-1
③5s时C的逆反应速率为0.12mol L-1 s-1
④5s时B的浓度为0.9mol L-1
A．①② B．①③④ C．② D．②③
10．（2023上·湖南·高三校联考阶段练习）下列实验装置图可以实现对应实验目的的是
选项 A B
实验目的 测定中和热 探究过氧化钠与水反应放热
实验装置
选项 C D
实验目的 探究不同催化剂对分解速率的影响 探究相同浓度的不同酸与大理石反应对速率的影响
实验装置
A．A B．B C．C D．D
11．（2023上·湖南·高三校联考阶段练习）生活中处处都是化学，下列生活中的做法不是为了控制化学反应速率的是
A．夏天，居民将新鲜的食物放在冰箱内
B．硫酸工业中，空气从下口通入，矿石粉末从上口加入
C．清洗衣物时，使用加酶洗衣粉
D．稀释浓硫酸时，用玻璃棒不断搅拌
12．（2023上·湖南·高三南县第一中学校联考阶段练习）某学习小组为了探究的反应速率(v)与反应物浓度(c)的关系，在20℃条件下进行实验，所得的数据如下：
实验编号 相关数据 ① ② ③ ④ ⑤
0.008 0.008 0.004 0.008 0.004
0.001 0.001 0.001 0.002 0.002
0.10 0.20 0.20 0.10 0.40
v1
已知：该反应的速率方程为：(k为常数)
下列结论不正确的是
A．若温度升高到40℃，则化学反应速率增大
B．等浓度的和，对反应速率的影响小
C．速率方程中的
D．实验⑤中，
13．（2023上·黑龙江双鸭山·高三双鸭山一中校考阶段练习）某温度下，容积一定的密闭容器中进行以下反应：2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0，下列叙述中正确的是
A．升高温度，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增多
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．在容器中通入X气体，正反应反应速率增大，逆反应速率减小，所以V正>V逆
14．（2023上·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考阶段练习）某温度下，在容积为2 L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)＋bB(g)cC(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)，12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b∶c=2∶1
D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.4Q kJ
二、非选择题
15．（2020下·安徽淮北·高三淮北一中校考期中）甲烷既是重要的能源也是重要的化工原料。
已知反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2molCH4和3molNO2，测得CH4、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
（1）容器体积V= L。
（2）图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线 (填“甲”“乙"或"丙")。
（3）0~5min内，用N2表示的化学反应速率为 mol·L-1·min-1。
（4）a、b、c三点中达到平衡的点是 。达到平衡时，NO2的转化率是 。(物质平衡转化率=转化的物质的量/起始的物质的量×100%)。
（5）a点时，n(CH4):n(NO2)= 。
16．（2020下·江西南昌·高三南昌市实验中学校考开学考试）把0.1 molMnO2粉末加入50 mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1 g·mL－1)，在标准状况下，放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体的体积为 。
(2)放出一半气体所需的时间约为 。
(3)根据曲线形状解释反应速率变化的原因 。
17．（2020下·河南开封·高三开封市第二十五中学校考开学考试）(1)难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得易溶于水的(CH3COO)2Pb，发生的反应为PbSO4＋2CH3COONH4＝(CH3COO)2Pb＋(NH4)2SO4，说明(CH3COO)2Pb是 (填“强”或“弱”)电解质。
(2)已知次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O，则次磷酸是 元酸(填“一”、“二”或“三”)。
(3)工业上制玻璃和水泥需用到的共同原料是 (填化学式)。
(4)在一定温度下，向一个2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。经过一段时间后，测得容器内压强是起始的0.9倍，在此时间内，H2平均反应速率为0.1 mol/(L·min)，则所经过的时间为 min
(5)高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性，可对自来水进行消毒、净化。高铁酸钠可用氢氧化铁和次氯酸钠在碱性介质中反应得到，请补充并配平下面离子方程式。
Fe(OH)3 + ClO－+ OH－= FeO42－＋ Cl－+
(6)在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，氧化剂是 ；当有2mol H3PO4生成，转移的电子的物质的量为
18．（2020上·辽宁大连·高三校考阶段练习）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。请回答下列问题：
(1)该反应通常用V2O5作催化剂加快反应的进行，加V2O5会使图中B点 （填“升高”或“降低”）。
(2)E的大小对该反应的反应热有无影响 。
(3)图中A表示SO2(g)和O2(g)的 。
(4)图中△H的意义是 。
(5)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物，四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化过程实际发生反应的化学方程式 , ；
(6)如果反应速率υ（SO2）为0.05 mol·L-1·min-1，则υ（O2）= 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．由图可知，过程①中+4价的元素得到1个电子，化合价降低为+3，A错误；
B．由图可知，总反应为，B正确；
C．过程③中除了化学键的断裂，还有化学键的形成，C错误；
D．若用参与反应，一段时间后，会有出现在催化剂中，D错误；
故选B。
2．D
【详解】A．由图可知总反应为化合反应，和完全转化成，故A正确；
B．根据图示，过程中，①中有C-H键发生断裂，故B正确；
C．根据图示，①→②放出能量并形成了C-C键，故C正确；
D．升高温度加快化学反应速率，故D错误；
故选D。
3．C
【详解】A．使用其他高效催化剂，可以加快反应速率，能提高单位时间内的乙烯产率，A错误；
B．由图1可知，转化为时，也生成可碳氢键，B错误；
C．由图2可知，转化为的活化能更大，反应活化能越高，反应所需能量越大，相同条件下反应速率越低，故转化为的速率低于转化为的速率，C正确；
D．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；故决定制乙烯速率快慢的反应为：，D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．当其他条件不变时，随着稀硫酸浓度增大，析出沉淀的时间减少，说明当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快，故A正确；
B．高锰酸钾与草酸反应时其物质的量之比为2:5，等体积混合时，0.3mol/L 酸性高锰酸钾溶液中高锰酸钾，故其不可能褪色，该实验方案不合理，因此B错误；
C．在SO3的吸收阶段，当从上向下喷洒浓硫酸时，浓硫酸与SO3接触面积增大，吸收SO3更快，更多，可以说明增大接触面积，化学反应速率加快；用水吸收易形成硫酸的酸雾，影响吸收效率，故C正确；
D．等体积5%的溶液，在A中加入少量粉末，在B中加入2~3滴溶液，A试管中产生气泡快，说明当其他条件不变时，不同的催化剂对化学反应速率的影响不同，故D正确；
答案选B。
5．C
【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应，则图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中属于放热反应的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ，A项错误；
B．ΔH=生成物的总能量 反应物的总能量，S(s)的燃烧热是指在101kPa时，1molS(s)完全燃烧生成SO2(g)时所放出的热量，则其的燃烧热的热化学方程式为，B项错误；
C．催化剂改变反应机理，降低反应的活化能，由于SO2经过程Ⅲ、Ⅳ转化成SO3，反应机理改变了，降低了反应的活化能，所以过程Ⅲ、Ⅳ使用了催化剂，C项正确；
D．根据图示，相同条件下，2molSO3(g)的能量低于2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量，但1molSO3(g)的能量不一定低于1molSO2(g)，D项错误；
故选C。
6．A
【详解】不同物质表示的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，X表示的平均反应速率为，W表示的平均反应速率为×＝。则Δn(W)＝×2L×2 s＝mol。
故选A。
7．B
【详解】A．由图可知，△E=248.3-[-620.9-199.2-(-513.5)]=554.9kJ mol-1，故A正确；
B．由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误；
C．正反应活化能最大的是反应③，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应③决定，故C正确；
D．由始态和终态可知，该过程的总反应为2CO+2NO=N2+2CO2，故D正确；
故选B。
8．B
【详解】A．该反应的总反应为C3H8+O2C3H6+H2O2，反应过程中有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，A正确；
B．根据图中第一步可知，丙烷吸附在催化剂上后反应物总能量降低，故反应物分子在催化剂上的吸附是放热过程，B错误；
C．从图中可知+O2(g)到过渡态1的活化能最大，故这一阶段的反应速率最慢，设法提高的速率可以提高总反应速率，C正确；
D．催化剂可以降低丙烷氧化脱氢反应的活化能，D正确；
故答案选B。
9．C
【详解】①在反应中固体的浓度是恒定不变的，因此一般不用固体来表示化学反应速率，故①错误；
②根据题目信息可计算，而反应速率之比等于化学计量数之比，可知，故②正确；
③由②可知5s内C的平均速率为0.12mol L-1 s-1而不是5s时C的逆反应速率，故③错误；
④由于，则，5s时B的浓度为0.6 mol L-1，故④错误。
10．B
【详解】A.中和反应反应热的测定，温度计应该插入溶液中以测量溶液的温度，A错误；
B.过氧化钠和水反应放热，温度升高，试管内气体压强增大，品红试液左低右高，B正确；
C.由图可知，滴入的硫酸铁溶液和硫酸铜溶液中铁离子和铜离子的浓度不同，不符合探究实验变量唯一化的原则，所以题给装置不能达到研究不同金属离子对过氧化氢分解速率的影响的实验目的，C错误；
D.酸浓度相同但氢离子浓度不同，且为微溶物，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进行，D错误。
所以答案选B。
11．D
【详解】A．食物放在冰箱内，温度低可减缓食品腐败的反应速率，A错误；
B．空气从下口通入，能够将矿石粉末吹起，与空气充分接触，加快反应速率，B错误；
C．使用加酶洗衣粉，酶为催化剂，可加快反应速率，C错误；
D．搅拌散热，浓硫酸稀释为物理变化，与控制化学反应速率无关，D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．温度升高，化学反应速率增大，故A正确；
B．由①②得b=1， 由①④得a=1，由②③得c=2，则等浓度的和，对反应速率的影响大，故B错误；
C．由②③得速率方程中的，故C正确；
D．根据a=b=1，c=2，及实验③⑤得 ，故D正确；
故选B。
13．A
【详解】A．升高温度，反应混合物的温度升高，分子的能量增加，活化分子的百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故A正确；
B．W为固体，不影响物质浓度，反应速率不变，故B错误；
C．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率增大，但正反应速率增大更多，，故C错误；
D．在容器中通入X气体，正反应反应速率增大，逆反应速率增大，但正反应速率增大更多，所以V正>V逆，故D错误；
答案选A。
14．D
【详解】A．图象分析可知A的浓度变化=0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L，反应速率v==0.05mol/(L s)，故A错误；
B．由图像可知，12s内B的浓度该变量为0.2mol/L，C的浓度变化量为0.8 mol=0.4mol/L，根据计量数之比等于改变量之比，有3：b：c=0.6：0.2：0.4=3：1：2，A和B的计量数不相等，故A的消耗速率不等于B的生成速率，故B错误；
C．由B项的计算可知，b∶c=1∶2，故C错误；
D．12s内反应3molA放热QkJ，反应A的物质的量=(0.8mol/L-0.2mol/L)×2L=1.2mol，结合化学方程式定量关系计算，3A(g)+B (g) 2C(g) △H=-Q kJ mol-1，1.2molA反应放出热量0.4QkJ，故D正确。
15． 2 甲 0.1 c 80%或0.8 4:5
【分析】(1)有甲烷的物质的量和浓度可以求得容器的体积；
(2)N2、H2O的化学计量数之比是1:2，可以推出水的物质的量浓度与时间关系的曲线；
(3)化学反应速率等于浓度的变化量除以时间；
(4)可逆反应达到平衡时反应物和生成物的浓度不变，物质平衡转化率=转化的物质的量/起始的物质的量×100%；
(5)a点时，甲曲线和丙曲线的浓度相等，即是物质的量相等，利用方程式进行计算。
【详解】(1)向体积为V的恒容密闭容器中通入2molCH4，从图中知道甲烷的起始物质的量浓度是1.0mol/L，得出容器体积V=2L，故答案为：2；
(2)甲，乙曲线是生成物的浓度变化量，氮气和水的化学计量数之比是1:2，可以推出甲曲线是H2O的物质的量浓度与时间关系的曲线，故答案为：甲；
(3)N2的化学反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1，故答案为：0.1；
(4)可逆反应达到平衡时各物质的浓度保持不变，c点时乙曲线的浓度保持不变，是平衡点，达到平衡时，生成氮气的物质的量浓度是0.6mol/L，容积的体积是2L，即是氮气的物质的量是1.2mol，消耗二氧化氮2.4mol，NO2的转化率是×100%= 80%，故答案为：c；80%或0.8；
(5)a点时，设水的物质的量是2xmol，有方程式可知消耗甲烷的物质的量xmol，剩余甲烷的物质的量是(2-x)mol，由于甲烷的浓度等于水的浓度，可知甲烷的物质的量等于水的物质的量，即2x=2-x，解得x=2/3mol，消耗二氧化氮的物质的量是4/3mol，剩余甲烷的物质的量是2-x=2-2/3mol=4/3mol，剩余二氧化氮的物质的量是3-2x=3-4/3mol=5/3mol，n(CH4):n(NO2)=4/3mol：5/3mol=4:5，故答案为：4:5。
16． 60 mL 2 min 随着过氧化氢浓度的减小，化学反应速率减小
【分析】(1)反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑，该反应为不可逆反应，根据图象可知生成的氧气的体积；
(2)反应放出气体体积为气体总体积一半为30mL，根据图象判断需要的时间；
(3)根据影响化学反应速率的因素进行分析解答。
【详解】(1)由反应方程式2H2O22H2O+O2↑可知，该反应为不可逆反应，在4min后，收集到的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，由图象可知，生成氧气的体积为60mL，故答案为：60mL；
(2)由图象可知，当时间进行到约为2min时，生成氧气的体积为30mL，此时生成的氧气为总体积的一半，需要的时间为2min，故答案为：2min；
(3)浓度越大，反应速率越大，反之越小，随着反应进行，过氧化氢的浓度逐渐减小，则速率逐渐减小，故答案为：随着过氧化氢浓度的减小，化学反应速率减小。
17． 弱 一 CaCO3 3 2 3 4 2 3 5H2O P、CuSO4 10mol
【详解】(1)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成难电离物质或弱电解质醋酸铅，促使硫酸铅溶解，说明(CH3COO)2Pb是弱电解质；
(2)H3PO2与足量的NaOH溶液反应，生成NaH2PO2，说明H3PO2只能电离出一个氢离子，所以H3PO2是一元酸；
(3)水泥的生产原料为黏土、石灰石，制玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂，共同原料为CaCO3；
(4)容器体积为2L，所以初始投料c(N2)=0.5mol/L，c(H2)=1.5mol/L，设△c(N2)=x mol，列三段式有：
容器内压强是起始的0.9倍，温度和容器容积不变，气体的压强比等于浓度之比，所以，解得x=0.1mol/L，则△c(H2)=0.3mol/L，v(N2)=0.1 mol/(L·min)，则反应时间t==3min；
(5)铁元素化合价由+3升高为+6，失去3个电子，氯元素化合价由+1降低为-1，得2个电子，取最小公倍数，则氢氧化铁与高铁酸根前系数为2，次氯酸跟与氯离子前系数为3，再根据电荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
(6)Cu3P中P元素化合价为-3，H3PO4中P元素化合价为+5，所以P既是氧化剂又是还原剂，Cu元素化合价由CuSO4中的+2降低为Cu3P中+1，所以CuSO4也是氧化剂，即氧化剂为P、CuSO4；当有2mol H3PO4生成，转移的电子的物质的量为2mol×(+5-0)=10mol。
18． 降低 无影响 总能量 2molSO2(g)与 1molO2完全反应生成2molSO3(g)时，反应放出的热量 V2O5+ SO2=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5 0.025 mol·L-1·min-1
【详解】(1)该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，则A为反应物能量，C为生成物能量；该反应通常用V2O5作催化剂加快反应的进行，加V2O5可改变反应的历程，降低活化能，图中B点会降低；
(2)反应热△H=正反应活化能-逆反应活化能，△H是个差值，因此E的大小对该反应的反应热无影响；
(3)图中A表示SO2(g)和O2(g)的总能量，C为SO3(g)总能量；
(4)反应热△H意义是2molSO2(g)与1molO2(g)完全反应生成2molSO3(g)时，反应放出的热量；
(5)根据题给信息可知：V2O5+ SO2=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5；
(6)根据化学方程式：2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)，如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1，根据速率之比等于化学计量数之比可计算得v(O2)=v(SO2)=0.025mol·L-1·min-1。
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