2022版高考化学一轮复习7.1化学反应速率题组训练过关2含解析新人教版.doc

化学反应速率外界条件对反应速率的影响1.高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-)，油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比，下列说法不正确的是()A.高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中，c(H+)增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解【解析】选D。体系温度升高，可加快反应速率，A正确；由于高温高压液态水中，c(H+)和c(OH-)增大，因而油脂与水的互溶能力增强，反应速率加快，B正确；油脂在酸性条件下水解，以H+作催化剂，加快水解速率，因而高温高压液态水中，c(H+)增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解，C正确；高温高压液态水中的油脂水解，其水环境仍呈中性，因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解，而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+浓度的方式，促进油脂的水解，D错误。2.(2020·会宁模拟)已知2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.加入催化剂，活化分子百分数增加，反应速率变大B.加入催化剂，增加了正反应速率，逆反应速率不变C.降低温度，对逆反应速率影响大D.增大压强，正反应速率几乎不变，逆反应速率增大【解析】选B。A项，加入催化剂，降低了反应的活化能，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加，反应速率变大，正确；B项，加入催化剂，会同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，错误；C项，降低温度，正反应速率和逆反应速率均减小，但是降低温度对吸热反应方向即逆反应速率影响大，正确；D项，正反应的反应物无气体，增大压强，浓度几乎不变，速率不变；逆反应的反应物中有气体氧气，增大压强，浓度增大，速率加快，正确。【归纳提升】外界条件对反应速率影响的4注意1.压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。(1)恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。(2)恒温时，对于恒容密闭容器。充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。充入“惰性”气体总压强增大反应物浓度未改变反应速率不变。(3)恒温恒压时。充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。2.改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率不一定发生变化。3.升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。4.对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。催化剂与反应机理、活化能3.(2020·东莞模拟)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能【解析】选C。由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，A错；催化剂不能改变反应的焓变，B错；由图象可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C正确；由图象可以看出E1>E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D错。4.(双选)(2020·海口模拟改编)反应A+BC分两步进行：A+BX、XC，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是()A.E2表示反应XC的逆反应活化能B.X是反应A+BC的催化剂C.反应A+BC的H<0D.加入催化剂可改变反应A+BC的焓变【解析】选A、C。E2是反应XC逆反应的活化能，A正确；由可知，X是反应A+BC的中间产物，B错误；反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量，所以反应A+BC是放热反应，即H<0，C正确；加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D错误。5.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98 kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)【解析】选A。由题意可知I-为反应的催化剂，反应的反应热是反应物能量和生成物能量的差值，反应的反应热为-98 kJ·mol-1，所以B、C错误；反应速率与浓度有关，所以I-浓度越大，速率越快，A正确；速率比等于化学计量数比，反应的总方程式为2H2O22H2O+O2，水不能用来表示反应的速率，且过氧化氢和氧气速率比为21。【归纳提升】催化剂对化学反应的影响催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。化学反应速率的图象6.其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A+B3C+D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是()A.pH=8.8时，升高温度，反应速率不变B.保持外界条件不变，反应一段时间后，pH越小，D的浓度越大C.为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应D.减小外界压强，反应速率一定减小【解析】选C。pH=8.8时，升高温度，反应速率一定增大，A错误；保持外界条件不变，反应初期，pH=7.5和pH=8.2时D的浓度相同，B错误；pH=8.8时，反应速率接近于0，可认为反应停止，所以调节pH可迅速停止反应，C正确；对于没有气体参加的反应，减小压强，反应速率几乎不变，D错误。7.一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成为 S。催化剂不同，其他条件(浓度、温度、压强)相同情况下， 相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图，下列说法不正确的是()A.不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源B.其他条件相同时，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小C.a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了D.选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340380 温度范围【解析】选B。根据图象可知，当温度在340 时，在Fe2O3作催化剂条件下，反应先达到平衡，SO2的平衡转化率最大，A正确；其他条件相同时，选择Cr2O3作催化剂，在温度为300 时，SO2的平衡转化率不是最小的，B错误；催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化剂活性可能会降低，C正确；340380 温度范围内，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也较大，更高的温度对转化率影响不大且对设备要求较高，D正确。【归纳提升】有关化学反应速率的图象分析方法(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。(3)抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)>v(放)，在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。速率常数的计算8.(2020·东城区模拟)反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中，每生成7 g N2，放出166 kJ的热量，该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：2NO+H2N2+H2O2(慢)H2O2+H22H2O(快)T 时测得有关实验数据如下：序号c(NO)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)速率/(mol·L-1·min-1)0.006 00.001 01.8×10-40.006 00.002 03.6×10-40.001 00.006 03.0×10-50.002 00.006 01.2×10-4下列说法错误的是()A.整个反应速率由第步反应决定B.正反应的活化能一定是<C.该反应速率表达式：v=5 000·c2(NO)·c(H2)D.该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-664 kJ·mol-1【解析】选B。由、两反应知，反应过程中反应慢的反应决定反应速率，整个反应速率由第步反应决定，A正确；反应慢，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是>，B错误；比较实验、数据可知，NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，比较实验、数据可知，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大四倍，据此得到速率方程：v=kc2(NO)·c(H2)，依据实验中数据计算k=5 000，则速率表达式为v=5 000·c2(NO)·c(H2)，C正确；反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中，每生成7 g N2放出166 kJ的热量，生成28 g N2放热664 kJ，热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-664 kJ·mol-1，D正确。9.(2020·承德模拟)研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：2NO(g)N2O2(g)(快)v1正=k1正c2(NO)v1逆=k1逆c(N2O2)H1<0N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)v2逆=k2逆c2(NO2)H2<0请回答下列问题：(1)一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=_，根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是_(填字母)。 a.k2正增大，c(N2O2)增大b.k2正减小，c(N2O2)减小c.k2正增大，c(N2O2)减小d.k2正减小，c(N2O2)增大(2)由实验数据得到v2正-c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_(填字母)。 【解析】(1)由反应达到平衡状态可知，v1正=v1逆、v2正=v2逆，所以v1正×v2正=v1逆×v2逆，即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2)，则K=；升高温度，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率降低，根据反应历程，v2正占主导，说明v2正减小，由于K受温度影响，升温K增大，且c(N2O2)减小，c正确。(2)因为决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应，升高温度，v2正减小，平衡向逆反应方向移动，c(O2)增大，因此当x点升高到某一温度时，c(O2)增大，v2正减小，符合条件的点为a。答案：(1)c(2)a【加固训练】1.(2020·大庆模拟)下列说法正确的是()A.增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大B.升高温度，单位体积内分子总数不变，但活化分子数增加了C.分子间所有的碰撞均为有效碰撞D.加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大【解析】选B。压强对反应速率的影响只能适用于气体体系，且增大压强，活化分子百分数不变，A错误；升高温度，活化分子数增加，B正确；只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞，C错误；加入反应物，活化分子百分数不变，且改变固体的量反应速率不变，D错误。2.(2020·郑州模拟)已知：2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g)H=+Q kJ·mol-1，如图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂、作用下(其他条件相同)，体积为2 L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线，下列说法正确的是()A.06 h内，催化剂的催化效果比催化剂的好B.a点时，催化剂、作用下N2的转化率相等C.05 h内，在催化剂的作用下，O2的反应速率为0.12 mol·L-1·h-1D.012 h内，催化剂作用下反应吸收的热量比催化剂的多【解析】选D。A.催化剂和催化剂的条件下，N2的初始浓度不同，催化剂和催化剂的催化效果没法比较，A错误；B.N2的初始浓度不同，a点时生成NH3的物质的量相等，因此N2的转化率不相等，B错误；C.由图象可知05 h内，在催化剂的作用下，生成NH3的物质的量为0.8 mol，根据方程式可知生成O2的物质的量为0.6 mol，所以O2的反应速率为=0.06 mol·L-1·h-1，C错误；D.012 h内，催化剂作用下生成NH3的物质的量比催化剂的多，因此催化剂作用下反应吸收的热量比催化剂的多，D正确。3.(2020·泰安模拟)HI在一定条件下可发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)H，在2 L恒容密闭容器中，充入一定量的HI(g)，反应物的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的数据如下：实验序号Tnt010203040501800 1.00.800.670.570.500.502800 a0.600.500.500.500.503820 1.00.400.250.200.200.20根据表中数据，下列说法正确的是()A.实验 1中，反应在0至10 min内，v(HI)=0.02 mol·(L·min)-1B.800 时，该反应的平衡常数K=0.25C.根据实验1和实验2可说明：反应物浓度越大，反应速率越快D.H<0【解析】选B。A.实验 1中，反应在0至10 min内，v(HI)= 0.01 mol·(L·min)-1，A错误；B.根据反应方程式可知：每有2 mol HI反应，会产生1 mol H2、1 mol I2，则800 时，当反应达到平衡时，反应了0.5 mol HI，则反应产生H2、I2的物质的量都是0.25 mol，由于反应前后气体的物质的量相等，所以浓度比等于气体的物质的量的比，故该反应的平衡常数K=0.25，B正确；C.温度相同，平衡时HI的物质的量相同，实验2反应速率快，可能同时使用了催化剂，改变了其他反应条件，不能说反应物浓度越大，反应速率越快，C错误；D.根据实验1、3可知：反应物的起始浓度相等，达到平衡时HI的浓度实验1>实验3，说明升高温度，平衡正向移动，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，正反应方向为吸热反应，H>0，D错误。4.(改编)在一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生反应：3A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)H<0，2 min末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。由此推断：(1)x值等于_。 (2)由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，如图ab过程中改变的条件可能是_；bc过程中改变的条件可能是_；若增大压强时，请把反应速率变化情况画在图中的cd处标明v(正)和v(逆)。 【解析】(1) 3A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)c(始)/(mol·L-1) 1 1 0 0c(变)/(mol·L-1) 0.60.4 0.2 0.4c(2 min)/(mol·L-1)0.40.6 0.2 0.4c(C)c(D)=0.20.4=x2，整理得x=1。(2)已知反应是正向气体体积减小的放热反应。根据速率时间图象，ab过程中，正、逆反应速率均增大且逆反应速率增大的程度更大，因此改变的条件是升高温度，若是增大压强时，应是正反应速率增大的程度更大。bc过程中，b点正反应速率不变然后逐渐减小，逆反应速率突然减小然后逐渐增大，改变的条件可能是减小生成物的浓度。若增大压强，正、逆反应速率均增大且正、逆反应速率发生“突变”，且正反应速率增大的程度更大。答案：(1)1(2)升高温度减小生成物浓度【归纳提升】1.速率常数的含义速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。2.速率方程一定温度下，基元反应的速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。对于反应：aA+bBgG+hH则v=kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。如SO2Cl2SO2+Cl2v=k1c(SO2Cl2)2NO22NO+O2v=k2c2(NO2)2H2+2NON2+2H2Ov=k3c2(H2)·c2(NO)3.速率常数的影响因素温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。