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2024届高三新高考化学大一轮专题训练—化学反应速率
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练—化学反应速率,共21页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练—化学反应速率
一、单选题
1.(2023春·山东滨州·高三统考开学考试)某反应的速率方程为,其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。在650K时,反应物浓度不同时的反应速率如表所示。
0.025
0.050
0.025
0.040
0.040
0.120
下列说法错误的是
A.该反应可能为基元反应
B.该反应的速率常数
C.当,,650K时的反应速率为
D.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是1200min
2.(2023春·甘肃天水·高三统考期中)在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法正确的是
浓度mol/L
时间/min
c(A)
c(B)
c(C)
0
1.0
1.2
0
2
0.8
4
0.6
6
0.9
A.在0~2min内,B的反应速率为0.1mol/(L·min)
B.2min时,C的物质的量浓度为0.4mol/L
C.该反应恰好在4min时达到平衡状态,此时A的转化率为30%
D.在4~6min内,容器内气体分子的总物质的量不变
3.(2023春·安徽安庆·高三安徽省宿松中学校联考期中)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是
A
B
C
D
探究温度对化学平衡的影响
用该装置测定中和热
定量测量化学反应速率
用于酸性高锰酸钾溶液滴定草酸
A.A B.B C.C D.D
4.(2023春·河南信阳·高三统考阶段练习)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的部分数据如下表所示。
n/min
t/min
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A.该反应在第5min达到平衡
B.平衡时,
C.0~5min内,A的平均反应速率为
D.物质B的平衡转化率约为33.3%
5.(2023春·河北邢台·高三统考期中)在某温度下,发生反应。在四种不同情况下测得的反应速率分别如下:
① ②
③ ④
下列有关反应速率的比较中正确的是
A.②>④=①>③ B.③④>③ D.④>③>②>①
6.(2023春·湖北武汉·高三校联考期中)下列关于化学反应速率的说法中,正确的是
A.3mol/(L·s)的反应速率一定比1mol/(L·s)的反应速率大
B.化学反应速率为0.8是指反应1s时某物质的浓度为0.8
C.用锌与稀硫酸反应制时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率
D.在带有活塞的密闭容器中发生反应:,保持容器压强不变,充入,反应速率不变
7.(2023春·河北唐山·高三校联考期中)用下列实验装置进行的实验,不能达到相应的实验目的的是
A.利用图1装置进行的尾气处理
B.利用图2装置和秒表测定反应产生的的体积及反应时间,计算反应速率
C.利用图3装置通过观察红棕色气体证明硝酸具有不稳定性
D.利用图4装置加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气
8.(2023春·贵州遵义·高三仁怀市第一中学校联考期中)某学习小组为了探究影响高锰酸钾酸性溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素,该小组设计如表实验方案。
实验
V(NaHSO3)/mL
c=0.1 mol/L
V(KMnO4)/mL
c=0.6 mol/L
V(H2SO4)/mL
c=0.1 mol/L
V(MnSO4)/mL
0.1 mol/L
V(H2O)/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
4.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法正确的是
A.该反应的离子方程式为:5+2+6H+=2Mn2++5+3H2O
B.a=1.0,b=0.5
C.实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v()=0.025 mol/(L∙min)
D.实验证明可能是该反应的催化剂
9.(2023春·江苏无锡·高三江苏省梅村高级中学校考期中)在2L恒温密闭容器中通入气体X并发生反应:(正反应放热),X的物质的量随时间t变化的曲线如图所示(图中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形),下列叙述不正确的是
A.反应进行到a点时放出的热量多于反应进行到b点时放出的热量
B.虚线表示使用催化剂的情形
C.反应从开始到a点的平均反应速率可表示为
D.b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度
10.(2023春·福建龙岩·高三统考期中)反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ②
③ ④
下列有关反应速率的比较中正确的是
A.①>②>③>④ B.①>④>③>②
C.④>③>②>① D.①>②>④>③
11.(2023·全国·高三专题练习)一定温度下,向2L密闭容器中加入发生反应①,②,反应体系中、、的物质的量随反应时间t的部分变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示随t的变化
B.内,
C.后,充入,容器的气体颜色先变深后变浅
D.后,充入,容器的气体颜色变浅
12.(2023春·安徽宿州·高三校联考期中)t℃时,在4个均为2L的密闭容器中分别进行反应:。依据在相同时间内测定的结果,判断反应进行最慢的是
A. B.
C. D.
13.(2023·全国·高三专题练习)在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中,分别加入足量活性炭和一定量的NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示,下列说法正确的是
容器(温度)
t(min)
c(mol∙L-1)
0
40
80
120
160
甲(400℃)
c(NO)
2.00
1.50
1.10
0.80
0.80
乙(400℃)
c(NO)
1.00
0.80
0.65
0.53
0.45
丙(T℃)
c(NO)
2.00
1.40
1.10
1.10
1.10
A.达到平衡状态时,2v正c(NO)=v逆c(N2)
B.容器内压强不再改变说明反应已达平衡
C.丙容器中从反应开始到建立平衡的平均反应速率v c(NO)=0.01125 mol·L-1·min-1
D.由表格数据可知:T>400
14.(2023·辽宁·模拟预测)向刚性容器中投入与(足量)发生反应:(相对分子质量:M大于N)。测得不同温度下体积分数随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.内,
B.温度升高,容器内气体的密度减小
C.℃,再投入,平衡时
D.
二、非选择题
15.(2023春·山东淄博·高三校联考期中)合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。则:
(1)如果将1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于上述数值,为什么?___________。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,充入2mol氮气和3mol氢气,反应经过2分钟后,容器内压强变为原来的,则0~2分钟内用氮气表示的化学反应速率是___________,此时氢气的转化率为___________。
(3)在容积为2L的密闭容器内,充入1mol氮气和3mol氢气,在500℃、有催化剂作用条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是___________。
a.正反应速率和逆反应速率相等且为零 b.氮气和氢气的转化率相等
c.氮气的转化率达到最大值 d.氮气和氢气的浓度相等
e.NH3的体积分数保持不变 f.反应达到该条件下的最大限度
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ,该反应的热化学方程式是___________。
(5)根据所学知识,比较下列反应热的大小。
①同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,则ΔH1___________ΔH2(填“>”、“”“①>④>③;
故选C。
6.C
【详解】A.因为没有指明是否是同一种物质表示的反应速率,因此无法比较出谁快谁慢,选项A错误;
B.化学反应速率为0.8是指反应1s内某物质的浓度改变了0.8,选项B错误;
C.锌和铜离子发生氧化反应生成铜单质,铜、锌和稀硫酸构成原电池,锌易失电子而作负极,作原电池负极的金属加速被腐蚀,选项C正确;
D.在带有活塞的密闭容器中发生反应:,保持容器压强不变,充入,容器体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小,选项D错误;
答案选C。
7.A
【详解】A.氨气极易溶于水,导管直接插入水中则会引起到吸,则图1装置不能进行的尾气处理,A不能达到目的;
B.注射器能测产生的二氧化碳气体的体积,秒表能测相应的反应时间,因此利用图2装置和秒表测定反应产生的的体积及反应时间,计算反应速率,B能达到目的;
C.玻璃不与浓硝酸反应,灼热的玻璃片可以给浓硝酸加热,则利用图3装置通过观察红棕色气体证明硝酸具有不稳定性,C能达到目的;
D.实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,采用“固+固加热制气”装置,则利用图4装置加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,D能达到目的;
答案选A。
8.B
【详解】A.是弱酸的酸式酸根离子,不能拆写,该反应的离子方程式为,A错误;
B.据题意可知,4组实验溶液总体积应相同,则,,B正确;
C.由,故反应完全,实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率,C错误;
D.实验4与实验1相比,其它条件相同条件下,实验4加了MnSO4,反应混合溶液褪色时间只有3min,由于溶液中已经加了H2SO4,说明SO不是该反应的催化剂,而可能是该反应的催化剂,D错误;
故选B。
9.A
【详解】A.反应进行到a点时与反应进行到b点时相比,进行到a点消耗的X量要少,则放出的热量少,故A错误;
B.从图中看出,虚线是增大了反应速率,平衡时n(X)没有变化,说明虚线表示使用催化剂的情形,故B正确;
C.反应从开始到a点的平均反应速率可表示为,故C正确;
D.b、c两点时物质的量不变,均达到平衡状态,则b、c两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度,故D正确。
综上所述,答案为A。
10.C
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比,则各物质的反应速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快。
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快(速率单位统一换算为mol⋅L-1⋅s-1),则①;②=0.2;③=0.225;④=0.25,则反应进行的快慢顺序为④>③>②>①,故选C。
11.C
【分析】向2L密闭容器中加入发生反应①,②,反应体系中、、的物质的量随反应时间t的部分变化曲线如图所示,反应过程中的物质的量减小,则曲线III表示随t的变化, 和的物质的量增大,且生成的物质的量更多,则曲线I表示随t的变化,曲线II表示随t的变化,以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线II表示随t的变化,故A错误;
B.曲线III表示随t的变化,结合方程式 可知,内,,故B错误;
C.后,充入,的浓度增大,容器的气体颜色变深,然后平衡正向移动,容器的气体颜色变浅,故C正确;
D.反应①不是可逆反应,后,充入,的浓度不变,容器的气体颜色不变,故D错误;
故选C。
12.B
【分析】先将D转化为,然后利用速率与化学计量数的比值进行比较。
【详解】先将D转化为,利用速率与其化学计量数比值分别得(单位:mol.L-1.min-1):VA==0.025,VB==0.01,VC==0.02,VD==0.02,B最慢。
故答案为:B。
【点睛】当速率单位不同时,先进行转化。
13.D
【详解】A.达到平衡状态时,v正c(NO)与v逆c(N2)比值等于计量系数比2:1,因此v正c(NO)=2v逆c(N2),故A错误;
B.该反应是等体积反应,压强不随反应进行而改变,当容器内压强不再改变不能说明反应已达平衡,故B错误;
C.丙容器中在什么时间达到平衡不清楚,无法计算从反应开始到建立平衡的平均反应速率,故C错误;
D.根据上面图中表格丙与甲比较得出丙的反应速率快,而达到平衡时转化率发生改变,说明是温度发生改变,单位时间改变量大,速率快,说明该过程是升温,T>400,故D正确;
故选D。
14.D
【分析】根据“先拐先平数值大”,由图可知,T2℃时反应先达到平衡,则T2>T1,升高温度,平衡时B的体积分数增大,平衡正向移动,说明正反应为吸热反应。
【详解】A.不用固体或纯液体来表示反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数,A错误;
B.根据分析,升高温度,平衡正向移动,由于相对分子质量:M大于N,因此升高温度,更多的固体转变为气体,混合气体的总质量增大,而刚性容器体积不变,所以容器内气体的密度增大,B错误;
C.该反应为气体体积不变的反应,在T1℃达平衡时,n(B)=amol×30%=0.3amol,则平衡时,C错误;
D.根据分析,T2℃时反应先达到平衡,则T2>T1,D正确;
故选D。
15.(1)该反应是可逆反应,1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于92kJ
(2) 0.125mol/(L·min) 50%
(3)cef或bcef也可以
(4)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ/mol
(5) >
0,故ΔH1>ΔH2;
②由盖斯定律知,用①式-②式得S(g)=S(s)ΔH=ΔH1-ΔH2
(4)①增大反应物A的浓度,②升高温度,③使用催化剂
【详解】(1)在实验1中,反应在10~20min时间内的平均速率;
(2)实验1和实验2达到平衡时,A的浓度不改变且相等,说明实验2与实验1其他条件完全相同,实验2与实验1中A的初始浓度应相同,起始浓度;实验2较实验1达到平衡时间短,故推测实验2中还隐含的条件是使用了合适的催化剂;
(3)对比实验3与实验1可知,从10min至20min,实验1中A是浓度变化为0.13mol/L,而实验3中A的浓度变化为0.17mol/L,这说明了,又知实验1的起始浓度为1mol/L,由平衡浓度可知,实验3的起始浓度大于1mol/L,即;
(4)加快该反应速率可采取的方法:①增大反应物A的浓度,②升高温度,③使用催化剂。
17.(1) 减少 增加
(2)
(3) 加快 加快 增大 加快 改变
(4) 最慢 较快 最快 增大 减小
(5) 少量 较多 大量 加快
(6) 增大 不变
增大
增大 不变 不变 增大 减小 减小
【详解】(1)化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加(均取正值)来表示;
(2)反应速率是单位时间内浓度的变化,表达式为:v=,单位为或者;
(3)反应速率受外界因素的影响,如浓度、温度、催化剂等,
①浓度:增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增加,化学反应速率加快;
②温度:升高温度,单位体积内活化分子百分数增加,化学反应速率加快;
③压强:对于气体参加的反应,增大压强,气体反应物浓度增加,单位体积内活化分子数增加,化学反应速率加快;
④催化剂:催化剂可以改变化学反应速率,一般将加快反应速率的称为正催化剂,减慢反应速率的称为负催化剂;
⑤其他:如反应物状态、固体的表面积、溶剂、光照等;
(4)温度对化学反应速率的影响,升高温度反应速率加快,根据实验可知第一个烧杯在5℃反应,第二个烧杯在常温(25℃),第一个烧杯在40℃反应,温度依次升高,反应速率依次加快,我们可以观察到①产生气泡速率最慢,②产生气泡速率较快,③产生气泡速率最快,故可以得出结论其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小;
(5)催化剂可以加快反应速率,①没有加催化剂,有少量气泡产生,②加入FeCl3作催化剂,产生较多的气泡,③加入MnO2作催化剂,产生大量的气泡,实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快;
(6)①恒容时:增大压强体积不变反应速率增大;
②恒容:充入“惰性气体”→总压增大→反应物浓度不变→反应速率不变;
③恒压:充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
18.(1)0.0035mol/L
(2) b 0.0015mol/(L·s)
(3)bc
(4)bcd
(5)增大
(6)①
【详解】(1)根据表中数据可知反应达到平衡时,NO的物质的量是0.007mol,则其浓度为0.007mol÷2L=0.0035mol/L;
(2)根据表格知,随着反应的进行,一氧化氮的物质的量减小,则平衡向正反应方向移动,二氧化氮的物质的量逐渐增大,当反应达到平衡状态时,参加反应的n(NO)=(0.020-0.007)mol=0.013mol,所以生成NO2的物质的量是0.013mol,则表示NO2的变化的曲线是b,0~2s时,v(NO)==0.003mol/(L·s),根据反应速率之比是化学计量数之比可知用氧气表示的反应速率为0.0015mol/(L·s);
(3)a.v(NO2)=2v(O2),未指明正、逆速率,不能判断反应是否达到平衡,故a错误;
b.由于反应前后气体体积不等的反应,故反应达平衡前气体的物质的量在变,压强是变量的,因此容器内压强保持不变可以作为平衡的标志,故b正确。
c.由方程式可知v正(NO)=2v正(O2),而v逆(NO)=2v正(O2),则v正(NO)=v逆(NO),反应到达平衡,故c正确;
d.混合气体总质量不变,容器容积不变,容器内混合气体密度始终不变,故d错误;
故答案为:bc。
(4)a.及时分离除O2气体,反应物浓度减小,则反应速率减小,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大,故b正确;
c.增大O2的浓度反应速率增大,故c正确;
d.选择高效催化剂,反应速率增大,故d错误;
故选bcd。
(5)在3min时,再充入0.020molNO(g)和0.010molO2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,达到平衡后,NO的转化率增大。
(6)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(g),开始时A为4mol,B为6mol,5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min),生成D的物质的量是0.2mol/(L·min)×2L×5min=2mol,所以x=2;根据反应速率之比是化学计量数之比可知如果都用物质A表示反应速率,分别是[mol/(L·min)]5、3、1.5、4,所以其中反应速率最快的是①。
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