2024届高考化学一轮复习 课时分层作业36　化学反应速率及影响因素 （含答案）

课时分层作业(三十六)　化学反应速率及影响因素

一、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)

1．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(s)　ΔH>0，若0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1，则下列说法正确的是(　　)

A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001 mol·L-1·s-1

B．c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s

C．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢

D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快

2．(2022·长沙模拟)均相芬顿反应原理是高级氧化技术的经典工艺之一，如图所示(k1和k2为速率常数)。下列说法错误的是(　　)

A．相同条件下，基元反应Ⅰ比Ⅱ的活化能低

B．基元反应Ⅰ中氧元素的化合价没有发生变化

C．基元反应Ⅱ的化学方程式为H2O2＋Fe3+===HO2·＋Fe2+＋H＋

D．芬顿反应进行的过程中，整个体系的pH几乎不变(忽略体积变化)

3．(2022·沈阳模拟)环状碳酸酯广泛用作极性非质子溶剂、电池的离子导体等，某研究团队以环氧乙烷衍生物(，R表示烃基)和二氧化碳为原料催化合成环状碳酸酯，反应历程如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．(C4H9)4NBr是反应的催化剂

B．反应过程存在极性键的断裂和形成

C．反应过程中有4种中间体

D．总反应方程式为＋CO2

4．(2022·成都模拟)某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：

下列说法正确的是(　　)

A．由实验①②可知，反应速率v与c(I－)成正比

B．实验①～④中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合

C．在I－被O2氧化过程中，H＋只是降低活化能

D．由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢

5．(2022·青岛模拟)配合物[Co2(CO)8]催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。

下列有关叙述正确的是(　　)

A．整个催化反应历程中Co的成键数不变

B．生成物质A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成

C．过渡态物质D的结构简式为

D．该催化反应的总反应为：＋CO＋H2

6．(2022·南京检测)CO2甲烷化也是实现“碳达峰”的重要途径，反应机理如图。下列说法错误的是(　　)

A．该反应使用的催化剂既加快CO2甲烷化速率，又提高H2的平衡转化率

B．H2吸附在催化剂Pd表面而发生反应

C．MgOCO2和MgOCOOH均为该反应过程的中间产物

D．上述CO2甲烷化过程总反应可表示为CO2＋4H2CH4＋2H2O

7．探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：

下列说法不正确的是(　　)

A．a<12.7，b>6.7

B．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)<v(实验1)　

C．用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为7.87×10-5 mol·L-1·min-1

D．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率的快慢   

二、非选择题

8．一定温度下，向1.0 L密闭容器中加入0.60 mol X(g)，发生反应X(g)⥫⥬Y(s)＋2Z(g)，测得反应物X浓度与反应时间的数据如下表：

(1)0～3 min用Z表示的平均反应速率v(Z)＝__________________。

(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律，得出的结论是________________

____________________________________________________________________。

由此规律推出a为________。

9．一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。

图1

图2

(1)由A到B的变化过程可表示为_______________________________________

____________________________________________________________________。

(2)下列关于该催化剂的说法正确的是______(填标号)。

A．能增大反应速率和改变反应的焓变

B．能增大NH3还原NOx反应的平衡常数

C．具有选择性，能降低特定反应的活化能

10．在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)＋O2(g)⥫⥬H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：

计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位，写出计算过程)。

课时分层作业（三十六）

1．D　[I2为固态，故不能用它表示化学反应速率，A错误；0～15 s，v(HI)＝＝0.002 mol·L-1·s-1，若反应仍以该反应速率进行，则t＝＝10 s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，B错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率加快，D正确。]

2．BD　[由题干信息可知，k1＞k2，说明相同条件下，基元反应Ⅰ比Ⅱ的反应速率更大，活化能越低反应速率越大，即基元反应Ⅰ比Ⅱ的活化能低，A正确；由题干信息可知，基元反应Ⅰ为H＋＋H2O2＋Fe2+===Fe3+＋·OH＋H2O，故基元反应Ⅰ中氧元素的化合价发生变化，B错误；由题干信息可知，基元反应Ⅱ的化学方程式为H2O2＋Fe3+===HO2·＋Fe2+＋H＋，C正确；基元反应Ⅰ为H＋＋H2O2＋Fe2+===Fe3+＋·OH＋H2O，基元反应Ⅱ的化学方程式为 H2O2＋Fe3+===HO2·＋Fe2+＋H＋，而基元反应Ⅰ比Ⅱ的反应速率更大，总反应不是简单基元反应Ⅰ加上基元反应Ⅱ，则芬顿反应进行的过程中，整个体系的pH会发生变化 （忽略体积变化），D错误。]

3．C　[由图可知，反应前后(C4H9)4NBr不变，故(C4H9)4NBr为反应的催化剂，A项正确；反应过程中存在C—Br键的断裂和C—O键的形成，B项正确；由图可知，反应过程中物质2、3、4为中间体，共3种，C项错误；由图可知，总反应是环氧乙烷衍生物和二氧化碳发生加成反应生成环状碳酸酯，D项正确。]

4．A　[实验①②中其他条件相同，c(I－)：①<②，且反应速率：①<②，所以反应速率v与c(I－)成正比，A正确；实验①～④中，应将KI溶液与淀粉溶液先混合，再加入H2SO4，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，测定溶液变色的时间，B错误；在I－被O2氧化过程中，H＋除了作催化剂降低活化能，还作为反应物参加反应，C错误；由实验④可知，温度升高，生成的碘单质能被氧气继续氧化，所以④不变色，D错误。]

5．CD　[根据反应机理图可知，Co的成键数发生了变化，物质A、B、C中成键数为5，物质E中成键数为6，A错误；Co2(CO)8和H2生成物质A的过程中，有非极性键的断裂和极性键的形成，无极性键的断裂和非极性键的形成，E生成A的过程中只有极性键的断裂和形成，B错误；根据物质C和E的结构简式可推出D的结构为，C正确；根据整个反应历程可知其总反应为：＋CO＋H2，D正确。]

6．A　[本题考查化学反应机理的分析。催化剂能改变反应速率但不能改变平衡转化率，A错误；由机理图可以看出H2在Pd表面反应变成H原子，B正确；MgOCO2和MgOCOOH在反应过程中先产生后消耗，是中间产物，C正确；由反应机理图看出总反应为CO2＋4H2CH4＋2H2O，D正确。]

7．C　[温度越高，反应速率越快，催化剂可加快反应速率，则a<12.7，b>6.7，A项正确；实验1和实验3对照发现，只有高锰酸钾溶液的浓度不同，且实验1中高锰酸钾溶液的浓度较大，则反应速率：v（实验3）<v（实验1），B项正确；实验1中，根据关系式2KMnO4～5H2C2O4可知，H2C2O4过量，故消耗的H2C2O4的物质的量浓度为×＝ mol·L-1，则用H2C2O4表示实验1的反应速率时，其值为≈6.56×10-3 mol·L-1·min-1，C项错误；比较收集相同体积CO2所消耗的时间，可知反应速率的大小，进而可判断反应速率的快慢，D项正确。]

8．(1)0.26 mol·L-1·min-1　(2)每间隔2 min，X的浓度减小为原来的一半　0.075

9．解析：(1)由题图1可知，沸石笼中是Cu(NH3)与O2的反应，由题图2可知，B为[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+，故由A到B的变化过程可表示为2Cu(NH3)＋O2===[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+。(2)催化剂能增大反应速率，但不能改变反应的焓变和平衡常数，A、B项错误；催化剂对反应有选择性，能降低反应的活化能，C项正确。

答案：(1)2Cu(NH3)＋O2===[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+　(2)C

10．解析：解法一　2.0～6.0 min内，Δn(Cl2)＝5.4×10-3 mol－1.8×10-3 mol＝3.6×10-3 mol，v(Cl2)＝＝9.0×10-4 mol·min-1　

所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10-4 mol·min-1＝1.8×10-3 mol·min-1。

解法二　2.0～6.0 min内，HCl转化的物质的量为n，则

2HCl(g)＋O2(g)⥫⥬H2O(g)＋Cl2(g)

2                         1

n                    (5.4－1.8)×10-3 mol

解得n＝7.2×10-3 mol，

所以v(HCl)＝＝1.8×10-3 mol·min-1。

答案：2.0～6.0 min内HCl的反应速率为1.8×10-3 mol·min-1（计算过程见解析）