2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学反应速率
一、单选题
1．（2022秋·河南漯河·高三漯河高中校考阶段练习）水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金属催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是
A．水煤气变换反应的ΔH>0
B．该历程中最大能垒(活化能)E正=1.91eV
C．反应历程中，生成过渡态I比过渡态II易
D．步骤⑤只有非极性键H-H键形成
2．（2022秋·四川成都·高三校考期中）下列说法中正确的说法有几个
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
⑤也能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率
A．①②③ B．①③⑥ C．①④⑤ D．③⑤⑥
3．（2022·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向少量未知溶液中加入稀盐酸 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 未知溶液中含有或
B 向溶液中加入少量新制氯水，再加萃取 层无色 的还原性强于
C 向两支试管中各加入4mL 0.01 溶液和4mL 1 溶液，再分别通入足量，分别记录溶液褪色所需的时间 1 溶液褪色所需时间更短 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大
D 将Cu与浓硫酸反应后的混合物冷却，再向其中加入蒸馏水 溶液变蓝 有生成
A．A B．B C．C D．D
4．（2022·全国·高三专题练习）资料显示：自催化作用是指反应产物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4进行下列三组实验，一段时间后溶液均褪色(0.01mol/L可以记做0.01M)。
实验① 实验② 实验③
1mL0.01M的KMnO4溶液和1mL0.1M的H2C2O4溶液混合 1mL0.01M的KMnO4溶液和1mL0.1M的H2C2O4溶液混合 1mL0.01M的KMnO4溶液和1mL0.1M的H2C2O4溶液混合
褪色 比实验①褪色快 比实验①褪色快
下列说法不正确的是
A．实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4是还原剂，产物MnSO4能起自催化作用
B．实验②褪色比①快，是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率
C．实验③褪色比①快，是因为Cl-的催化作用加快了反应速率
D．若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，推测比实验①褪色快
5．（2023·广东·高三专题练习）某科研团队利用缺陷工程(贫氧环境焙烧)制备了含有大量氧缺陷和表面羟基的，该参与如图所示的还原。下列说法正确的是
A．为该过程的氧化剂
B．图中总反应可能为
C．整个流程中含铁元素的物质中铁的化合价均相同
D．该催化合成时，溶液的pH越小越好
6．（2022秋·广东惠州·高三统考期中）H2与ICl的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。
反应①：H2(g)+2ICl(g)=HCl(g)+HI(g)+ICl(g)
反应②：HCl(g)+HI(g)+ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)
下列有关说法不正确的是
A．反应①的能垒比反应②的大，所以总反应的反应速率取决于第②步反应
B．反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
C．H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g) △H=-218kJ mol-1
D．温度升高，活化分子百分数增大，反应碰撞概率增大，反应速率加快
7．（2022秋·江西南昌·高三南昌二中校考阶段练习）2021年我国首次实现以CO2为原料人工合成淀粉，该过程涉及CO2加氢(电解水得氢气)转化为甲醇(CH3OH)的过程，其能量变化如图所示。
下列叙述正确的是
A．CO2合成甲醇的反应中，寻找高效催化剂可以改变Q1和Q2的大小
B．CO2合成甲醇的反应中，破坏反应物化学键吸收的能量大于形成产物化学键释放的能量
C．CO2合成甲醇的反应中正反应活化能比逆反应的活化能大Q2kJ
D．CO2合成淀粉的过程有碳碳键形成
8．（2022秋·山东枣庄·高三统考期中）研究表明与CO在作用下发生反应，下列说法不正确的是
A．反应总过程
B．是该反应的中间产物
C．使反应的活化能减小
D．、两步反应均为放热反应
9．（2023春·湖北·高三校联考专题练习）研究与自由基原子(用表示)的反应有助于保护臭氧层。已知：反应有4条反应路径(表示过渡态，表示中间物)如图所示。(基元反应指反应中一步直接转化为产物)，下列说法错误的是
A．路径①的ΔH>0 B．路径②是基元反应
C．路径③的速率最快 D．路径④的逆反应的活化能最大
10．（2023·全国·高三专题练习）为了研究一定浓度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．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的氧化率
11．（2021秋·河北石家庄·高三校考阶段练习）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程。下列说法不正确的是
A．总反应为放热反应
B．反应①的速率比反应②的速率快
C．当有14 g N2生成时，转移1 mol e-
D．反应中Fe+是催化剂，FeO+是中间产物
二、多选题
12．（2022秋·河北邢台·高三统考阶段练习）T℃下，在体积为起始总压强为p的恒容密闭容器中充有三种气体，它们的起始物质的量和平衡物质的量如下表：
物质 X Y Z
起始物质的量/mol 1 2 1
平衡物质的量/mol 0.5 1 1.5
下列说法正确的是
A．反应可表示为
B．T℃下，该反应的平衡常数为12
C．平衡时的压强是起始时压强的
D．T℃下，若在总压强为p的恒压容器中进行，相比恒容条件下，X的平衡转化率减小
13．（2021秋·河北唐山·高三校考期中）反应C(s)+H2O=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A．保持体积不变，冲入氮气使体系压强增大 B．将容器的体积缩小一半
C．增加C的量 D．保持压强不变，冲入氮气使容器体积变大
三、非选择题
14．（2021春·浙江·高三阶段练习）(1)写出葡萄糖的结构简式：_______。
(2)已知一定条件下，石墨可以转化为金刚石，其能量变化如图所示，则石墨和金刚石相比，较稳定的是_______。
(3)下列反应中，属于吸热反应的是_______(填序号)。
①煅烧石灰石制生石灰 ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl粉末反应 ⑦十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)与硝酸铵的反应
(4)可逆反应 X(s)+3Y(g)2Z(g) +Q(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是_______。
A．v(X)=0 25 mol/(L·s) B．v(Y)=3.6 mol/(L·min)
C． v(Q)=0.1 mol/(L·s) D．v(Z)=0.3 mol/(L·s)
15．（2021·高三课时练习）Ⅰ﹒在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol，5 min末时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
计算：
(1)5 min末A的物质的量浓度为___________，A的转化率为___________。
(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________。
(3)化学方程式中n=___________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ②v(B)=6 mol·L-1·min-1
③v(C)=0.2 mol·L-1·s-1 ④v(D)=8 mol·L-1·min-1
其中反应速率最快的是___________(填序号)。
Ⅱ．H2O2不稳定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等对其分解起催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。
(1)若利用图甲装置，可通过观察___________现象，从而定性比较得出结论。
(2)有同学提出将0.1 mol·L-1 FeCl3改为___________mol·L-1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是___________。
(3)若利用乙实验可进行定量分析，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是___________。
(4)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示
解释反应速率变化的原因：___________。
16．（2021春·江苏盐城·高三统考期中）向某浓度的盐酸中加入一定量的纯净，产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示，已知随着反应的进行，反应体系温度逐渐升高(气体体积均在标准状况下测定)。
请回答下列问题：
(1)设段的反应速率为，段的反应速率为，段的反应速度为，则从大到小的顺序为___________；试分析三个时段速率不同的可能原因___________。
(2)为了减缓上述反应的速率，欲向该溶液中加入下列物质，你认为可行的是___________。
A．蒸馏水 B．氯化钾固体 C．氯化钠溶液 D．浓盐酸
(3)在盛有碳、的密闭容器中，充入，一定条件下发生，反应时测得的物质的量为。则在内的化学反应速率为___________。
17．（2021春·河南周口·高三校考阶段练习）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、杀菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质分别是_______(填分子式，下同)和_______。
(2)O3在水中易分解，发生反应。已知O3的起始浓度为，则O3的浓度减少一半所需的时间t与温度T、溶液pH的关系如表所示。
3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
①由表中数据可知，T相同时，pH越大，O3的分解速率越大，表明引起速率变化的可能原因是_______对O3分解起到了催化作用。
②在30℃、pH=4.0的条件下，O3的分解速率为_______。
③根据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率由小到大的顺序为_______(填序号)。
A．40℃、pH=3.0 B．10℃、pH=4.0 C．30℃、pH=7.0
18．（2021春·福建福州·高三校考阶段练习）对于反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成NH3的反应速率的变化填入空格里(填“增大”、“减小”或“不变”)：
编号 改变的条件 生成NH3的速率
① 升高温度 ____
② 恒容时充入N2 ____
③ 使用催化剂 ____
④ 压缩体积 ____
参考答案：
1．C
【详解】A．有图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，ΔH<0，A错误；
B．该历程中最大能垒为E正=[1.860（-0.16）]eV=2.02 eV，B错误；
C．活化能越大，反应越困难，反应速率越慢，生成过渡态I的活化能小比过渡态Ⅱ小，反应容易，C正确；
D．步骤⑤反生反应， 该过程中有非极性键H-H键形成，也有极性键O-H，C=O生成，D错误；
故答案选C。
2．B
【详解】①活化分子的碰撞有一定的合适取向，发生化学反应的碰撞为有效碰撞，所以活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，故正确；
②普通分子的能量低于活化分子，不具有反应所需的能量，所以普通分子间不能发生有效碰撞，故错误；
③增大反应物浓度，单位体积内活化分子个数增多，活化分子间的有效碰撞次数增多，反应速率增大，故正确；
④有气体参加的化学反应，缩小反应容器的体积实际上是增大反应物浓度，单位体积内活化分子个数增多，从活化分子间的有效碰撞次数增多，反应速率增大，但活化分子的百分数不变，故错误；
⑤固体或纯液体的浓度为常数，所以不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率，故错误；
⑥催化剂能降低反应活化能，活化分子的数目和百分数增大，从而使活化分子间的有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故正确；
①③⑥正确，故选B。
3．B
【详解】A．二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由操作和现象可知，溶液中可能含或等，故A错误；
B．Fe2+的还原性强于Br-，滴加少量氯水，先氧化亚铁离子，则CCl4层无色，操作和现象均合理，故B正确；
C．高锰酸钾浓度不同，颜色不同，该实验不能探究浓度对反应速率的影响，故C错误；
D．反应后混合物的密度大于水的密度，则将反应后混合物注入水中观察颜色，故D错误；
故选：B。
4．C
【详解】A．碳元素的化合价升高，且锰离子可作催化剂，则实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4 是还原剂，故A正确；
B．催化剂可加快反应速率，则实验②褪色比①快，是因为 MnSO4的催化作用加快了反应速率，故B正确；
C．高锰酸钾可氧化氯离子，则实验③褪色比①快，与催化作用无关，故C错误；
D．增大浓度，反应速率加快，则用1mL0.2M 的H2C2O4做实验①，推测比实验①褪色快，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．由图可知，先加入了后又生成了，为该过程的催化剂，A项错误；
B．由图可知，该反应过程是NH3和NO、O2反应生成N2和H2O，方程式为：，故B正确；
C．整个流程中发生了氧化还原反应，铁的化合价发生了变化，C项错误；
D．会与发生反应，溶液的pH越小， D项错误；
故选B。
6．A
【详解】A．能垒越大，反应速率越慢，反应①的能垒比反应②的大，则总反应的反应速率主要由反应①决定，故A错误；
B．由图象可知，反应①、②均为放热反应，其反应物总能量均高于生成物总能量，故B正确；
C．反应①和②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律，①+②得H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g) △H=-218kJ·mol-1，故C正确；
D．温度升高，活化分子百分数增大，从而使反应碰撞概率增大，反应速率加快，故D正确；
故选A。
7．D
【详解】A．CO2合成甲醇的反应中，寻找高效催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，但是不改变焓变，故Q2的大小不变，A错误；
B．反应为放热反应，则破坏反应物化学键吸收的能量小于形成产物化学键释放的能量，B错误；
C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，由图可知，CO2合成甲醇的反应中正反应活化能比逆反应的活化能小Q2kJ，C错误；
D．淀粉为高分子含碳化合物，则CO2合成淀粉的过程有碳碳键形成，D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量， ΔH<0 ，A项正确；
B．FeO+在反应Ⅰ中生成，在反应Ⅱ被消耗，是反应过程的中间产物，B项正确；
C．催化剂能降低反应的活化能。该反应中Fe+是催化剂，而FeO+是反应过程的中间产物，C项错误；
D．由图可知， Fe++N2O→FeO++N2 、 FeO++CO→Fe++CO2 两步中均为反应物总能量大于生成物总能量，因此二者均为放热反应，D项正确；
答案选C。
9．B
【详解】A．据图可知路径①的反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，ΔH>0，A正确；
B．路径②所示反应中有中间产物生成，没有一步直接转化为产物，不是基元反应，B错误；
C．据图可知路径③的能垒最小，反应速率最快，C正确；
D．据图可知路径④中过渡态与生成物的能量差值最大，逆反应的活化能最大，D正确；
综上所述答案为B。
10．D
【分析】根据图象知，只有当温度和其它条件相同pH值不同时，pH值越小，Fe2+的氧化率越大；只有当pH值等其它条件相同温度不同时，温度越高Fe2+的氧化率越大；
【详解】A．根据图象知，只有当温度和其它条件相同pH值不同时，pH值越小，Fe2+的氧化率越大，故A错误；
B．只有当pH值等其它条件相同温度不同时，温度越高Fe2+的氧化率越大，故B错误；
C．亚铁离子的氧化率不仅和温度、pH有关，还与离子的浓度等其它因素有关，故C错误；
D．根据图象知，降低pH、升高温度亚铁离子的氧化率增大，故D正确；
故选D。
11．B
【详解】A．根据图示反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，A正确；
B．反应②活化能较低，反应较快，而反应①活化能较大，反应较慢，反应①的速率比反应②的速率慢，B错误；
C．反应中N元素化合价由+1价降低为0价；当有l4 g N2生成时，n(N2)=，则转移电子的物质的量为l mol e-，C正确；
D．Fe+在第一个反应为反应物，第二个反应为生成物Fe+是催化剂，FeO+在第一个反应中是生成物、在第二个反应中是反应物，为中间产物，D正确；
故合理选项是B。
12．BC
【详解】A．列出三段式： ，可得x:y:z=n(X): n(X): n(X)=1:2:1，所以反应可表示为，A错误；
B．平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.25mol/L、0.5 mol/L、0.75 mol/L、所以平衡常数 ，B正确；
C．由PV=nRT， ，C正确；
D．T℃下，若在总压强为p的恒压容器中进行，随着反应的进行，容积减小，平衡正向移动，相比恒容条件下，X的平衡转化率应增大，D错误；
故选BC。
13．AC
【详解】A．保持体积不变，冲入氮气使体系压强增大，反应物浓度不变，反应速率不变，故选A；
B．将容器的体积缩小一半，反应物浓度增大，反应速率加快，故不选B；
C．C是固体，增加C的量，反应速率不变，故选C；
D．保持压强不变，冲入氮气使容器体积变大，反应物浓度降低，反应速率减慢，故不选D；
选AC。
14． CH2OH(CHOH)4CHO 石墨 ①⑥⑦ D
【详解】(1)葡萄糖是多羟基醛，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。
(2)根据图象可知金刚石的能量高于石墨的，能量越高，越不稳定，则石墨和金刚石相比，较稳定的是石墨。
(3)①煅烧石灰石制生石灰属于吸热反应；②燃烧木炭取暖属于热放热反应；③炸药爆炸属于热放热反应；④酸与碱的中和反应属于热放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰属于热放热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl粉末反应属于吸热反应；⑦十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)与硝酸铵的反应属于吸热反应；答案选①⑥⑦；
(4)X是固体，不能表示反应速率；如果都用Y表示反应速率，依据反应速率之比是化学计量数之比可知选项B～D中反应速率分别是[mol/(L·s)]0.06、0.3、0.45，所以反应速率最快的是选项D。答案选D。
15． 25℅ 2 ① 产生气泡的快慢 可以消除阴离子不同对实验的干扰 产生40mL气体所需的时间 随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小
【详解】Ⅰ（1）， ，根据题意列出如下三段式：，5 min末A的物质的量浓度为：；A的转化率，故答案为：；；
（2）根据上述三段式计算可知：，故答案为：；
（3）化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比，可知，故答案为：2；
（4），变换单位，单位相同的条件下，都转化为物质A的速率进行比较，，，，所以速率最快的为①，故答案为：①；
Ⅱ（1）根据甲装置的结构特点，若定性比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，可观察两试管中产生气泡的快慢来得出结论，故答案为：产生气泡的快慢；
（2）选择和溶液比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果时，阴离子的干扰没有排除，所以应选择阴离子相同，且阳离子浓度相同的两个溶液进行比较，所以应将0.1 mol·L-1 FeCl3改为溶液，故答案为：；可以消除阴离子不同对实验的干扰；
（3）若利用乙实验可进行定量分析，忽略其他可能影响实验的因素，实验时应该测量生成40 mL气体所用的时间， 故答案为：产生40mL气体所需的时间；
（4）分析图象 可知：相同时间内产生的氧气量递减，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢，故答案为：随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小。
16． 段反应物浓度较大，速率较快；段反应物浓度减小，但速率较快，说明反应放热，温度升高，反应速率增大；段反应物浓度减小，反应速率减慢。 AC
【分析】单位时间内生成气体的体积越大，反应速率越大；减缓反应速率，应减小溶液的浓度；根据v= 计算反应速率。
【详解】(1)设段的反应速率为，段的反应速率为，段的反应速度为，从图象可知，单位时间内生成的气体EF段＞OE段＞FG段，单位时间内生成气体的体积越大，反应速率越大，则从大到小的顺序为；三个时段速率不同的可能原因段反应物浓度较大，速率较快；段反应物浓度减小，但速率较快，说明反应放热，温度升高，反应速率增大；段反应物浓度减小，反应速率减慢。。故答案为：；段反应物浓度较大，速率较快；段反应物浓度减小，但速率较快，说明反应放热，温度升高，反应速率增大；段反应物浓度减小，反应速率减慢。；
(2)A．加蒸馏水溶液的浓度减小，反应速率减小，故A正确； B．氯化钾固体对溶液的浓度无影响，且KCl不参加反应，所以速率不变，故B错误； C．加氯化钠溶液，减小盐酸的浓度，反应速率减小，故C正确； D．加入浓盐酸，盐酸的浓度增大，反应速率增大，故D错误；故答案为：AC；
(3)反应时测得的物质的量为，反应的为0.8mol-0.4mol=0.4mol，根据，生成的CO为0.4mol×2=0.8mol，则在内的化学反应速率== =。故答案为：。
17． O2 I2 OH- B＜A＜C
【详解】(1)O3与KI溶液反应生成O2、I2及KOH，所以反应方程为O3+2I-+H2O＝O2+I2+2OH-，所以两种单质是I2、O2，故答案为：I2；O2；
(2)①pH增大，则OH-浓度增大，pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH-，故答案为：OH-；
②在30℃、pH=4.0的条件下，O3的分解速率为v=0.0108mol/L÷108min=1.00×10-4mol/（L min），故答案为：1.00×10-4 mol/（L min）；
③由表中数据可知，40℃、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；10℃、pH=4.0时，所需时间＞231nin；30℃、pH=7.0时，所需时间＜7min，则分解速率依次增大的顺序为B＜A＜C。
18． 增大 增大 增大 增大
【详解】①当其他条件不变时升高温度化学反应速率增大，所以升高温度生成NH3的速率增大，故答案为：增大；
②当其他条件不变时时，增大反应物浓度化学反应速率增大，所以恒容时充入氮气，则生成NH3的速率增大，故答案为：增大；
③当其他条件不变时，加入催化剂化学反应速率增大，所以加入催化剂时，则生成NH3的速率增大，故答案为：增大；
④当气体条件不变时，压缩体积相当于增大反应物浓，则化学反应速率增大，所以压缩体积，则生成NH3的速率增大，故答案为：增大。
