第20讲 化学反应速率（练）-2022年高考化学一轮复习讲练测

第七章  化学反应速率和化学平衡

第20讲  化学反应速率（精练）

完卷时间：50分钟

一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）

1．（2021·上海高三一模）在某容积为 2L 的密闭容器内，加入 0.8mol 的H2和 0.6mol 的 I2，在一定条件下发生如下反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图，根据图中数据，反应开始至达到平衡时的平均速率 v(HI)

A．0.167mol/(L·min) B．0.083 mol/(L·min)

C．0.042 mol/(L·min) D．5 mol/(L·h)

【答案】A

【解析】根据图中信息，反应开始至达到平衡时Δc(HI)=0.5 mol∙L−1，其平均速率，故A符合题意。

综上所述，答案为A。

2．（2021·浙江宁波市·高三一模）在温度T1和T2时，分别将0.50 mol A和1.2 mol B充入体积为3 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)，测得n(A)随时间变化数据如下表，下列说法正确的是

A．温度：T1>T2

B．反应达到平衡状态时，容器内压强不再发生变化

C．在温度T1时，0~10 min用B表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)

D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，逆反应速率增大，正反应速率减小

【答案】B

【解析】A．分析题干表格数据可知，T2温度下A的物质的量减小的更快，即T2温度下反应速率较快，故T1＜T2，A错误；B．分析反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)可知该反应前后气体的体积没有发生改变，故容器的压强始终不变，故反应达到平衡状态，容器内压强当然不再发生变化，B正确；C．在温度T1时，0~10 min用B表示的平均反应速率为，C错误；D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，反应物生成物的浓度均增大，故逆反应速率增大，正反应速率也增大，D错误；故答案为：B。

3．（2020·北京市育英学校高三三模）已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解机理为：H2O2+I-=H2O+IO- 慢；H2O2+IO-=H2O+O2+I- 快，下列说法正确的是

A．IO-是该反应的催化剂 B．反应的速率与I-浓度有关

C．ν(H2O2)=ν(H2O)=ν(O2) D．反应活化能等于98kJ/mol

【答案】B

【解析】A．将反应①+②可得总反应方程式，反应的催化剂是I-，IO-只是中间产物，故A错误；B．根据分解机理可知碘离子的浓度影响慢反应的速率，从而影响整个反应速率，故B正确；C．因为反应是在含少量I-的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故C错误；D．1mol过氧化氢分解的△H=-98kJ/mol，由△H不能判断反应的活化能，故D错误；故答案为B。

4．（2020·嘉祥县第一中学高三三模）已知反应：2A（g）⇌B（g）。分别取1molA于2L的固定体积的容器中，分别在T1和T2下，测得A的转化率随时间变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是

A．升高温度可缩短反应到达平衡的时间同时能提高A平衡的转化率

B．从反应开始至40min时，T2温度下生成B的物质的量比T1温度下多

C．图中a、b、c三点的化学反应速率依次减小

D．用B表示T1温度下前40min的平均反应速率：v(B)＝0.0025mol•L﹣1•min﹣1

【答案】C

【解析】A．根据图象可知，温度为T2时优先达到平衡状态，说明温度T2较高，即T1＜T2，温度越高，A的转化率越小，故A错误；B．40min时，两个温度下，A的转化率相同，所以T2温度下生成B的物质的量与T1温度下相同，故B错误；C．温度越高，速率越快，所以a和b的反应速率大于c；浓度越大，速率越快，a点A的转化率小，反应物浓度大，所以a点速率大于b点，所以图中a、b、c三点的化学反应速率依次减小，故C正确；D．A的起始浓度为0.5mol/L，40min时，转化率为0.2，则v(A)==0.0025mol-1•L-1•min-1，所以v(B)=0.00125mol-1•L-1•min-1，故D错误。故选：C。

5．（2021·安徽蚌埠市·高三三模）1，3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1：1发生加成反应分两步：第一步Br+进攻1，3-丁二烯生成中间体C(溴正离子)；第二步Br-进攻中间体C完成1，2-加成或1，4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是

A．其它条件相同时，生成产物B的速率快于产物A的速率

B．升高温度，1，3-丁二烯的平衡转化率增大

C．该加成反应的反应热为Eb-Ea

D．该反应的速率主要取决于第一步反应的快慢

【答案】D

【解析】A．据图可知中间体C生成B的活化能更高，反应速率应更慢，A错误；B．据图可知生成1，3-丁二烯的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，B错误；C．Ea是第二步反应中1，2-加成反应的活化能，Eb是第二步反应中1，4-加成反应的活化能，Eb-Ea是只是两种活化能的差值，图中数据不能计算该加成反应的反应热，C错误；D．据图可知第一步反应的活化能更大，反应速率更慢，整体反应速率取决于慢反应，D正确；综上所述答案为D。

6．（2021·天津高三一模）二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO(g)⇌ H2O(g)+CH3OH(g) ∆H<0。下列说法正确的是

A．增大压强，平衡正向进行，该反应的平衡常数K增大

B．升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

C．温度越低越有利于该反应的进行，从而提高甲醇的生产效率

D．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数

【答案】D

【解析】A．该反应的正反应是气体分子数减小的反应，因此增大压强，平衡向正向进行，但平衡常数K不变，平衡常数K只与温度有关，A项错误；B．升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大，B项错误；C．反应的正反应是放热反应，在一定范围内，降低温度有理于平衡向正向移动，能提高甲醇的生产效率，温度过低不利于反应的进行，C项错误；D．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增加反应速率，D项正确；答案选D。

7．（2021·浙江高三三模）某化学反应在三种不同条件下进行，、起始的物质的量为。反应物的浓度()随反应时间的变化情况见下表，下列说法不正确的是

A．实验1中，前中A的平均反应速率为

B．实验1、2中，实验2可能使用了催化剂也可能压缩了体积

C．该反应的

D．实验3中，在时加入一定量的C物质，平衡可能不移动

【答案】B

【解析】A．实验1中，前中A的平均反应速率为，故A正确；B．实验1、2中，A的最终浓度相同，实验2相同时间改变量增多，说明反应速率加快，因此实验2可能使用了催化剂，但由于该反应C的状态不清楚，若C为气态，该反应是等体积反应，则可能压缩了体积，若C不是气体，则不可能是压缩了体积，故B错误；C．实验3温度比实验2温度高，温度升高，A的浓度减小，说明平衡正向移动，则正向是吸热反应，因此该反应的，故C正确；D．实验3中，若C为非气体，在时加入一定量的C物质，平衡不移动，故D正确。综上所述，答案为B。

8．（2021·山东临沂市·高三二模）一定条件下，在容积为2 L的刚性容器中充入1 mol(g) 和2 mol H2，发生反应 (g)+2H2(g) (g)  △H<0，反应过程中测得容器内压强的变化如图所示。下列说法正确的是

A．升高温度可增大反应速率，提高环戊二烯的平衡转化率

B．0~20 min内，H2的平均反应速率为0.05 mol/(L·min)

C．达到平衡时，环戊烷和环戊二烯的体积分数相同

D．该温度下平衡常数Kp=4.0 MPa-2

【答案】C

【解析】

同温、同体积，压强比等于物质的量比， ，x=0.5mol；A． (g)+2H2(g) (g)  ，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，环戊二烯的平衡转化率降低，故A错误；B．根据以上分析，0~20 min内，H2的平均反应速率为0.025 mol/(L·min)，故B错误；C．根据以上分析，达到平衡时，环戊烷和环戊二烯的物质的量都是0.5mol，环戊烷和环戊二烯的体积分数相同，故C正确；D．该温度下平衡常数MPa-2，故D错误；选C。

9．（2021·福建漳州市·高三一模）温度为T1时，在容积为10 L的恒容密闭容器充入一定量的M (g)和N (g)，发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是

A．T2时该反应的化学平衡常数为0.64，则T1＞T2

B．0-5 min内，用M表示的平均反应速率为0.4 mol∙L-1∙min-1

C．该反应在第8 min时v逆＞v正

D．当M、N的转化率之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态

【答案】A

【解析】根据表格信息，可列三段式：，再结合10min时的数据可知温度为T1时，反应在5min时已达到平衡，在该温度下的平衡常数为：。

A．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，平衡常数增大，已知T1时该反应的化学平衡常数为0.8，T2时该反应的化学平衡常数为0.64，故T1＞T2，A正确；B．根据三段式可知，0-5 min内，用M表示的平均反应速率为，B错误；C．根据分析可知，反应在5min时达到平衡状态，故在第8 min时v逆＝v正，C错误；D．根据反应方程式M、N的化学计量数之比可知，二者的转化率之比始终保持不变，是个定值，故D错误；答案选A。

10．（2021·北京高三二模）某实验小组为研究黄铜(Cu—Zn合金)的抗腐蚀性能，进行了系列实验，结果如下：

依据上述实验，所得结论不正确的是

A．实验1、2、3中反应速率不同，与溶液中阴离子种类有关

B．可用稀硫酸溶解黄铜以测定铜的质量分数

C．硝酸与黄铜反应的速率随硝酸浓度增大而加快

D．黄铜在稀硫酸中有较强的抗腐蚀性能，说明其结构与简单Cu—Zn混合物不同

【答案】B

【解析】A．实验1、2、3中阳离子都是氢离子，且c(H+)均为6mol/L，但阴离子各不相同，因此反应速率不同，与溶液中阴离子种类有关，故A正确；B．根据实验2，1h以上稀硫酸才与黄铜缓慢反应，经过2h气泡数量增加都不明显，不能保证其中的锌全部溶解，不能用来测定其中铜的质量分数，故B错误；C．根据实验3、4、5可知，硝酸与黄铜反应的速率随硝酸浓度增大而加快，故C正确；D．根据实验2，1h以内，稀硫酸与黄铜不反应，经过2h，反应缓慢，气泡数量增加都不明显，说明黄铜在稀硫酸中有较强的抗腐蚀性能，说明黄铜合金的结构与简单Cu—Zn混合物不同，故D正确；故选B。

11.（2021·河南郑州市·高三一模）高温下，甲烷生成乙烷的反应为2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为v=k∙c(CH4)，其中k为反应速率常数。下列说法错误的是

A．反应初期，增加甲烷浓度，v增大

B．反应过程中H2浓度变化对速率无影响

C．该温度下，乙烷的生成速率逐渐减小

D．升高反应温度，k增大

【答案】B

【解析】A．由初期阶段的速率方程可知，甲烷浓度越大，反应速率v越大，故A正确；B．反应过程中氢气浓度逐渐增大，甲烷浓度逐渐减小，由初期阶段的速率方程可知，反应速率减小，故B错误；C．该温度下，随着反应的进行，甲烷的浓度逐渐减小，由初期阶段的速率方程可知，反应速率减小，则乙烷的生成速率逐渐减小，故C正确；D．升高反应温度，反应速率加快，由初期阶段的速率方程可知，反应速率常数k增大，故D正确；故选B。

12．（2020·北京高三一模）某小组同学探究SO2与Fe3+盐溶液的反应，进行了如下实验：已知：Fe3++HSO3-⇌Fe(HSO3)2+(红棕色)

结合上述实验，下列说法不正确的是

A．产生红棕色物质的反应速率快于SO2与Fe3+氧化还原反应的速率

B．①与②对照，说明阴离子种类对SO2与Fe3+氧化还原反应的速率有影响

C．Fe(NO3)3溶液中加入1滴浓硝酸后变为无色，说明浓硝酸具有漂白性

D．5h后③比①黄色更深不能证明是NO3-浓度的增大减慢了SO2与Fe3+反应的速率

【答案】C

【解析】A．三组实验在通入SO2后，都迅速的产生了大量红棕色物质，并且无丁达尔效应，因此红棕色物质即；在静置了5个小时后，红棕色物质才消失；尤其是第二组实验，在溶液中不存在其他氧化性粒子即时，仍然先产生大量的红棕色物质，在5h后才发生褪色，说明产生红棕色物质的反应速率要明显快于Fe3+和SO2的氧化还原反应速率，A项正确；B．实验②的溶液中阴离子中不含具有氧化性的离子，其在静置5h后，加入铁氰化钾溶液，产生大量蓝色沉淀，说明生成了大量的Fe2+；而实验①的溶液中含有能够在一定条件下体现氧化性的，其在静置5h后，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，说明相比于实验①生成的Fe2+量较少；因此能证明阴离子种类对SO2与Fe3+的氧化还原反应的速率有影响，B项正确；C．由于Fe3+容易发生水解，在较浓的Fe3+的溶液(1mol/L)中，Fe3+会水解生成，从而显现出较深的黄色，若向其中加入浓硝酸，则溶液的酸性增强，那么Fe3+水解被抑制，在溶液中则更多地以形式存在；具有极浅的紫色，肉眼观察近乎无色；因此溶液由黄色变为“无色”，并不是硝酸具有漂白性，而是Fe3+的水解平衡受抑制的结果，C项错误；D．由题可知，实验①和实验③的溶液，在静置5h后，加入铁氰化钾溶液，产生的蓝色沉淀的量并无明显差异，所以说明Fe3+和SO2的氧化还原反应速率并没有产生明显的差异；结合C项的分析，黄色是由于Fe3+发生水解产生的，因此实验③的溶液后来变成比实验①更黄的颜色，可能是由于在体现氧化性的过程中消耗了较多的H+而使得溶液的酸性变弱，Fe3+水解平衡正向移动导致溶液黄色加深；D项正确；答案选C。

二、主观题（共3小题，共40分）

13．（18分）(1)对于反应3X(g)＋Y(g)⇌Z(g)，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成Z的速率(填“增大”“减小”或“不变”)：

①升高温度_______；②加入催化剂_______；

③保持容器的体积不变，减少气体Z的量：_______；

④保持容器的体积不变，增加气体Ar_______；

⑤保持压强不变，充入惰性气体_______；

(2)某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：

①该反应的化学方程式为_______。

②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为_______。

③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_______(填“大”，“小”或“相等”，下同)，混合气体密度比起始时_______。

(3)反应3A(g)＋B(g)⇌2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1 mol/(L·min)、②vC=0.5 mol/(L·min)、③vB=0.5 mol/(L·min)，三种情况下该反应速率由大到小的关系是_______。(用序号表示)

【答案】（除标注外，每空2分）(1)①增大    ②增大    ③减小    ④不变    ⑤减小   

(2) ①   ②    ③大（1分）相等（1分）；  

(3)③>①>②   

【解析】(1)①升高温度生成Z化学反应速率增大；②加入催化剂生成Z化学反应速率增大；故答案为：增大；增大；

③保持容器的体积不变，减少气体Z的量，相当于减小生成物的浓度，逆反应速率减小，平衡正向移动，反应物浓度逐渐减小，生成Z化学反应速率减小；故答案为：减小；

④保持容器的体积不变，增加气体Ar，Ar是惰性气体不参与反应，反应物浓度不变，生成Z化学反应速率不变；故答案为：不变；

⑤要想保持压强不变，加入惰性气体，相当于减小压强，生成Z化学反应速率减小；故答案为：减小；

(2) ①由图可知，2分钟内Y减少了0.1mol,X减少了0.3mol,Z增加了0.2mol，且2min后各物质的量保持不变，是可逆反应，所以该反应的化学方程式为。故答案为：；

②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为。故答案为：；

③2min反应达平衡容器内混合气体的物质的量减小，而混合气体的质量不变，其平均相对分子质量比起始时大；容器容积不变，混合气体的质量不变，所以混合气体密度与起始时相等；故答案为：大；相等；

(3) 根据题给数据我们可以转化为用同种物质表示，保留①vA=1 mol/(L·min)不变，②vC=0.5 mol/(L·min)，则vA=0.75 mol/(L·min)③vB=0.5 mol/(L·min)则vA=1.5mol/(L·min)，三种情况下该反应速率由大到小的关系是③>①>② ；或者可以比较，即，则，即③>①>②；故答案为：③>①>②。

14．（14分）H2O2能缓慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果，设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。

(1)定性分析：可以通过观察甲装置的_____现象，而定性得出关于Fe3+和Cu2+催化效果的结论。有同学认为该实验不能比较Fe3+和Cu2+的催化效果，理由是_____。

(2)定量测定：用乙装置做对照试验，仪器A的名称是___。实验时组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是___。实验时以2min时间为准，需要测量的数据是____。(其它可能影响实验的因素均已忽略)

(3)定量分析：利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将30mL5%H2O2溶液一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点_______90mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)补充实验：该小组补充进行了如下对比实验，实验药品及其用量如下表所示。实验设计的目的是为了探究______。

【答案】（每空2分）(1)产生气泡的快慢(产生气泡的速率或反应完成的先后或试管壁的冷热程度等)    实验使用的催化剂所阴离子种类和浓度均不同，其可能影响反应速率   

(2)分液漏斗    检查装置的气密性    在同温同压下，反应2min收集气体的体积   

(3)小于   

(4)溶液的酸碱性对H2O2分解速率的影响(其他合理答案)   

【解析】探究催化剂对过氧化氢分解的影响，根据实验要求应控制变量，通过分解生成气泡的快慢或单位时间内生成氧气的体积进行催化效果的判断，反应物浓度越高，反应速率越快。

(1)甲中可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果；实验使用的催化剂所阴离子种类和浓度均不同，其可能影响反应速率，有同学认为该实验不能比较Fe3+和Cu2+的催化效果；故答案为：产生气泡的快慢(产生气泡的速率或反应完成的先后或试管壁的冷热程度等)；实验使用的催化剂所阴离子种类和浓度均不同，其可能影响反应速率；

(2)由装置图可知：仪器A的名称是分液漏斗；反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的，为保证测定相同时间内产生气体的体积的准确性，要检查装置的气密性，操作是：组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段，松手后，看是否回到原位，回到原位证明气密性良好；实验时以2min时间为准，需要测量的数据是气体的体积；故答案为：分液漏斗；检查装置的气密性；在同温同压下，反应2min收集气体的体积

(3)随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减小，3min~4min生成10mL气体，那么2min~3min生成气体的体积应大于10mL，故b小于90mL；故答案为：小于；

(4)从表中可以看出，3组实验不同的实验条件是溶液的酸碱性，因此实验设计的目的是为了探究溶液的酸碱性对H2O2分解速率的影响。故答案为：溶液的酸碱性对H2O2分解速率的影响(其他合理答案)；

15．(2020·福建省宁德一中模拟)（8分）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1。能使化学反应速率加快的措施有________。

A．增加C的物质的量

B．升高反应温度

C．随时吸收CO、H2转化为CH3OH

D．密闭定容容器中充入CO(g)

(2)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据：

①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为________________。

②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。

(3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol CO和6 mol H2，在一定条件下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0。该反应的逆反应速率与时间关系如图所示：

由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是________________。

【答案】（每空2分）(1)BD　(2)①0.16 mol·L－1·min－1　②吸　(3)使用了催化剂

【解析】(1)增加C的物质的量，不能改变其浓度，不能加快化学反应速率；吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度，其化学反应速率减慢；充入CO增大生成物的浓度，可使化学反应速率加快。

(2)①v(CO2)＝v(CO)＝＝0.16 mol·L－1·min－1。②对比实验1、2可知，升高温度，生成H2的量减小，说明逆反应是吸热反应。

(3)该反应前后气体物质的化学计量数之和不等，t8时逆反应速率增大且与正反应速率相等，故只能是加催化剂的原因。