2023版新教材高考化学微专题小练习专练30化学反应速率及影响因素

这是一份2023版新教材高考化学微专题小练习专练30化学反应速率及影响因素，共10页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1．[2022·广东卷]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，则( )
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml·L－1·min－1
2．[2021·辽宁卷]某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 ml·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰期为62.5 min
3．[2021·河北卷]室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是( )
A．0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3 ml·L－1·min－1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
4．[2021·浙江1月]取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是 ( )
A．反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B．20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 ml·L－1·min－1
C．第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解
5．可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)的v­t图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v­t图像如图乙所示。①a1＝a2；②a1＜a2；③b1＝b2；④b1＜b2；⑤t1＞t2；⑥t1＝t2；⑦两图中阴影部分面积相等；⑧图乙中阴影部分面积更大。以上所述正确的为( )
A．②④⑤⑦ B．②④⑤⑧
C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧
6．一定温度下，10 mL 0.40 ml·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 ml·L－1·min－1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2 ml·L－1·min－1
C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 ml·L－1
D．反应至6 min时，H2O2分解了50%
7．其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A＋B===3C＋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
8．[2022·河南豫南九校联考]某探究小组利用如表四组实验来研究影响反应速率的因素，实验设计如表。下列叙述正确的是( )
A.实验①和②探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响
B．实验②和④探究大理石规格对反应速率的影响
C.实验①的反应速率大于实验③的反应速率
D．相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大于实验④
二、不定项选择题
9．[2020·山东卷]1，3 ­丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1，3 ­丁二烯生成碳正离子()；第二步Br－进攻碳正离子完成1，2 ­加成或1，4 ­加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0 ℃和40 ℃时，1，2 ­加成产物与1，4­加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
A．1，4­加成产物比1，2­加成产物稳定
B．与0 ℃相比，40 ℃时1，3­丁二烯的转化率增大
C．从0 ℃升至40 ℃，1，2­加成正反应速率增大，1，4­加成正反应速率减小
D．从0 ℃升至40 ℃，1，2­加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
10．CO(g)和H2O(g)以1∶2体积比分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
下列说法不正确的是( )
A．从实验数据分析，该反应的正反应是吸热反应
B.实验A中，在0～10 min内，以v(H2)表示的反应速率小于0.013 ml·(L·min)－1
C．从生产效益分析，C组实验的条件最佳
D．比较实验B、C，说明C实验使用了更高效的催化剂
11．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是( )
A．用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1
D．用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 ml·s－1
12．实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气，常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，某同学设计了实验方案(见下表)，将表中所给的试剂按一定体积混合后，分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中，收集产生的气体，并记录收集相同体积的气体所需的时间。
下列说法正确的是( )
A．t1C．V6＝7.5 D．V1三、非选择题
13．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 ml·L－1、2.00 ml·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
(2)实验装置如图1所示，如何检验该装置的气密性________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验①中CO2质量随时间变化的关系见图2：依据反应方程式CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O，计算实验①在70～90 s范围内HNO3的平均反应速率__________________________________。
专练35 化学反应速率及影响因素
1．D 催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生，A项错误；由图象曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大，则催化剂Ⅰ使反应活化能更低，B项错误；2 min时，a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中X、Y的化学计量数矛盾，a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化，C项错误；使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v（X）＝ eq \f(1,2) v（Y）＝ eq \f(1,2) × eq \f(4.0 ml·L－1,2 min) ＝1.0 ml·L－1·min－1，故D正确。
2．B 通过图像对比①②可知，②的反应速率比①大，则说明其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大，A正确；①和③催化剂浓度相同，降冰片烯浓度③小于①，但③的反应速率与①相等，不能说明其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大，B错误；根据化学反应速率的计算公式v＝ eq \f(Δc,Δt) 可知，条件①时，反应速率为 eq \f(3.0 ml·L－1,250 min) ＝0.012 ml·L－1·min－1，C正确；已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，条件②，降冰片烯的起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰期为62.5 min，D正确。
3．A 0～30 min时间段内，Δc（Z）＝0.125 ml·L－1，Δc（M）＝0.500 ml·L－1－0.300 ml·L－1＝0.200 ml·L－1，反应①中Δc（M）＝0.200 ml·L－1－0.125 ml·L－1＝0.075 ml·L－1，则Δc（Y）＝0.075 ml·L－1，v（Y）＝ eq \f(Δc（Y）,t) ＝ eq \f(0.075 ml·L－1,30 min) ＝2.5×10－3 ml·L－1·min－1，A说法错误；反应①、②速率之比为 eq \f(v1,v2) ＝ eq \f(k1c2（M）,k2c2（M）) ＝ eq \f(k1,k2) ，为定值，则Y、Z的浓度变化量之比也为定值，故反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，B说法正确；由上述分析可知， eq \f(v1,v2) ＝ eq \f(k1,k2) ＝ eq \f(0.075 ml·L－1,0.125 ml·L－1) ＝ eq \f(3,5) ，如果反应能进行到底，反应结束时①、②的转化率之比为3∶5，因此有 eq \f(5,8) （即62.5%）的M转化为Z，C说法正确；结合C选项，反应①的速率小于反应②的速率，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。
4．C 由题给表格数据可知，反应20 min时，过氧化氢的物质的量为（0.8－0.4） ml·L－1×0.05 L＝0.02 ml，根据反应方程式可得生成氧气的物质的量为0.01 ml，即体积为224 mL（标准状况），A说法正确；20～40 min，消耗过氧化氢的浓度为（0.40－0.20）ml·L－1＝0.20 ml·L－1，则这段时间内的平均速率v＝ eq \f(Δc,t) ＝ eq \f(0.20 ml·L－1,20 min) ＝0.010 ml·L－1·min－1，B说法正确；其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快，随着反应的进行，过氧化氢的浓度逐渐减小，所以第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C说法错误；I－在反应中的作用是做催化剂，分解酶或Fe2O3也可以催化过氧化氢的分解，D说法正确。
5．A 加入催化剂的结果：一是正、逆反应速率都增大，二是缩短了达到平衡的时间；由此可得：a1＜a2、b1＜b2、t1＞t2，但不能使平衡发生移动，由此推知，阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等，符合题意的选项有②④⑤⑦；综上所述，本题选A。
6．C 根据题目信息可知，0～6 min，生成22.4 mL O2（标准状况），消耗0.002 ml H2O2，则v（H2O2）≈3.3×10－2 ml·L－1·min－1，A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6 min时，剩余0.002 ml H2O2，此时c（H2O2）＝0.20 ml·L－1，C项错误；反应至6 min时，消耗0.002 ml H2O2，转化率为50%，D项正确。
7．C pH＝8.8时，升高温度，活化分子之间的有效碰撞概率增大，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，不知道参与此反应的物质的状态，故该反应速率不一定减小，D错误。
8．A 实验①和②只有HNO3溶液浓度不同，可探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响，A项正确；实验②和④存在两个变量，不能探究大理石规格对反应速率的影响，B项错误；实验③温度高于实验①，其他条件相同，则实验①的反应速率小于实验③的反应速率，C项错误；实验③和④存在两个变量，无法确定相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大于实验④，D项错误。
9．AD 结合图像可知，1，4­加成产物的能量比1，2­加成产物的能量低，即1，4­加成产物比1，2­加成产物稳定，A项正确；结合题图和题中信息只能判断不同温度下1，3­丁二烯发生1，2­加成反应和1，4­加成反应的倾向，不能判断1，3­丁二烯的转化率，B项错误；温度升高，1，2­加成反应和1，4­加成反应的正反应速率均加快，C项错误；由0℃升温至40℃时，1，3­丁二烯发生的反应由以1，2­加成为主变为以1，4­加成为主，即1，2­加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，D项正确。
10．AB 根据实验组B和C，升高温度，CO2的物质的量减少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应，A错误；达到平衡时，v（CO2）＝ eq \f(1.3,2×50) ml·（L·min）－1＝0.013 ml·（L·min）－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v（H2）＝v（CO2）＝0.013 ml·（L·min）－1，随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率降低，0～10 min内，v（H2）>0.013 ml·（L·min）－1，B错误；根据表格数据，实验C温度低，投入量少，达到平衡时间短，因此从生产效益分析，C组实验的条件最佳，C正确；B的温度高于C的温度，但达到平衡时间相等，说明C使用了比较高效的催化剂，D正确。
11．C 0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL，其物质的量为0.002 ml，则根据Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应可知：Zn—H2SO4—ZnSO4—H2，n（Zn）＝n（H2SO4）＝n（ZnSO4）＝n（H2）＝0.002 ml；m（Zn）＝0.002 ml×65 g·ml－1＝0.13 g，v（Zn）＝0.13/10 g·s－1＝0.013 g·s－1，v（H＋）＝0.002×2/（0.04×10）＝0.01 ml·L－1·s－1，v（Zn2＋）＝0.002/（0.04×10）ml·L－1·s－1＝0.005 ml·L－1·s－1，v（H2）＝ eq \f(0.002 ml,10 s) ＝0.000 2 ml·s－1。
12．C 因为该实验是来研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，因此要保证锌和硫酸完全一致，即V1、V2、V3均是20 mL。要保证实验中硫酸的浓度相等，由实验丁可知所加饱和硫酸铜溶液的体积和水的体积之和一定是10 mL，所以V6＝7.5 mL，V5＝10 mL，V4＝2 mL。因为实验甲中不能构成原电池，反应慢，用时多，t1应该最大，所以正确的答案是C。
13．答案：（1）②298 粗颗粒 1.00 ③308 粗颗粒 2.00
④298 细颗粒 2.00
（2）关闭分液漏斗活塞，向外拉或向内推注射器的活塞，若一段时间后松开手，活塞又回到原来的位置，则证明装置气密性良好
（3）Δc（HNO3）＝ eq \f(\f(0.1,44)×2,0.025×20) ＝1/110＝0.009 ml·L－1·s－1
解析：（1）由实验目的可知，探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响，则实验①②的温度、大理石规格相同，只有浓度不同，实验①③中只有温度不同，实验①④中只有大理石规格不同；（2）该装置的气密性的检查方法是：关闭分液漏斗活塞，向外拉或向内推注射器的活塞，若一段时间后松开手，活塞又回到原来的位置，则证明装置气密性良好；（3）70～90 s，CO2生成的质量为：m（CO2）＝0.95 g－0.85 g＝0.1 g，
根据方程式CaCO3＋2HNO3===Ca（NO3）2＋CO2↑＋H2O，可知消耗HNO3的物质的量为：n（HNO3）＝ eq \f(0.1 g,44 g·ml－1) ×2＝ eq \f(1,220) ml，
溶液体积为25 mL＝0.025 L，所以HNO3减少的浓度Δc（HNO3）＝ eq \f(\f(1,220) ml,0.025 L) ＝ eq \f(2,11) ml·L－1，
反应的时间t＝90 s－70 s＝20 s
所以HNO3在70～90 s范围内的平均反应速率为：
v（HNO3）＝Δc（HNO3）/t＝ eq \f(\f(2,11) ml·L－1,20 s) ＝ eq \f(1,110) ml·L－1·s－1＝0.009 ml·L－1·s－1。t/min
0
20
40
60
80
c/(ml·L－1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
编号
T/K
大理石规格
HNO3溶液浓度/(ml·L－1)
①
298
粗颗粒
2.00
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
实验组
温度/℃
起始时H2O的量/ml
平衡时CO2的量/ml
达到平衡所需时间/min
A
650
4.00
1.30
50
B
900
2.00
0.40
10
C
650
2.00
0.65
10
实验
试剂
甲
乙
丙
丁
4 ml·L－1 H2SO4/mL
20
V1
V2
V3
饱和CuSO4溶液/mL
0
2.5
V4
10
H2O/mL
V5
V6
8
0
收集气体所需时间/s
t1
t2
t3
t4
实验
编号
T/K
大理石
规格
HNO3浓度
/ml·L－1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；
(Ⅱ)实验①和③探究温度对该反应速率的影响；
(Ⅲ)实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。
②
________
________
________
③
________
________
________
④
________
________
________