高考化学专题复习 跟踪检测（三十二） 化学反应速率与影响因素（含解析）

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跟踪检测（三十二） 化学反应速率与影响因素
1．下列有关化学反应速率的判断正确的是(　　)
A．块状大理石、粉末状大理石分别与0.1 mol/L的盐酸反应，速率相同
B．常温下，铜片和铁片分别与同浓度的浓硝酸反应，速率：铜片<铁片
C．同浓度的稀盐酸、稀醋酸分别与2 mol/L的NaOH溶液反应，开始时反应速率：盐酸>醋酸
D．不管什么反应，增大浓度、加热，加压、使用催化剂都可以加快反应速率
解析：选C　A项，反应物接触面积越大，反应速率越快，错误；B项，铁与浓硝酸发生钝化，错误；C项，氢离子浓度越大，反应速率越快，正确；D项，对于固体或纯液体参加的反应，增大压强，反应速率不变，错误。
2．下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是(　　)
A．2SO2＋O22SO3
B．CO＋H2O(g)CO2＋H2
C．CO2＋H2OH2CO3
D．OH－＋H＋===H2O
解析：选D　压强对反应速率的影响，一般只能影响到有气体物质参加的反应，而D选项中反应没有气体物质，改变压强不能影响该反应的反应速率。
3．(2020·临海期考)反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在容积为5 L的密闭容器中进行，半分钟后，测得NO的物质的量增加0.3 mol，则此反应的平均反应速率表达正确的是(　　)
A．v(O2)＝0.01 mol·L－1·s－1
B．v(NO)＝0.008 mol·L－1·s－1
C．v(H2O)＝0.003 mol·L－1·s－1
D．v(NH3)＝0.003 mol·L－1·s－1
解析：选C　容器的容积为5 L，半分钟内生成0.3 mol NO，则有v(NO)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，根据反应速率与化学计量数的关系可得：v(O2)＝v(NO)＝0.002 5 mol·L－1·s－1，v(H2O)＝v(NO)＝0.003 mol·L－1·s－1，v(NH3)＝v(NO)＝0.002 mol·L－1·s－1，C正确。
4.(2019·渭南模拟)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经a min后SO3的浓度变化情况如图所示，在0～a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则a等于(　　)
A．0.1　　　　　　　　　　 B．2.5
C．5 D．10
解析：选C　由题图可知，0～a min内Δc(SO3)＝0.4 mol·L－1，则有v(SO3)＝mol·L－1·min－1。根据反应速率与化学计量数的关系可得，v(O2)＝v(SO3)＝ mol·L－1·min－1，又知“0～a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1”，则有 mol·L－1·min－1＝0.04 mol·L－1·min－1，解得a＝5，C项正确。
5．(2019·山西名校联考)一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1H2O2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)如下表：
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(忽视溶液体积的变化)(　　)
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1
C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1
D．反应至6 min时，H2O2的分解率为50%
解析：选C　H2O2溶液发生催化分解反应：2H2O22H2O＋O2↑，根据生成O2的体积确定n(H2O2)，0～6 min生成标准状况下22.4 mL O2，其物质的量为1×10－3 mol，则消耗H2O2为2×10－3mol，故有v(H2O2)＝≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，A正确；随着反应的进行，c(H2O2)逐渐减小，反应速率减小，故6～10 min时，v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1，B正确；开始时n(H2O2)＝0.40 mol·L－1×10×10－3 L＝4×10－3 mol，6 min时消耗2×10－3mol H2O2，则反应至6 min时，c(H2O2)＝＝0.20 mol·L－1，C错误；开始时，n(H2O2)＝4×10－3mol,6 min时消耗2×10－3 mol H2O2，故反应至6 min时，H2O2的分解率为×100%＝50%，D正确。
6．(2020·成都调研)实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是(　　)
实验编号
温度/℃
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
①
25
4 mL 0.01 mol·L－1
2 mL 0.01 mol·L－1
②
25
4 mL 0.01 mol·L－1
2 mL 0.02 mol·L－1
③
50
4 mL 0.01 mol·L－1
2 mL 0.01 mol·L－1
A.实验中要记录溶液褪色所需时间
B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
D．起始向①中加入MnSO4固体，不影响反应速率
解析：选D　该实验原理是2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，KMnO4被还原为MnSO4，溶液由紫红色变为无色，故实验中通过记录溶液褪色时间，判断反应速率的快慢，A正确；实验①②中温度、c(KMnO4)均相同，c(H2C2O4)不同，故实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响，B正确；实验①③中c(KMnO4)、c(H2C2O4)均相同，温度不同，故实验目的是探究温度对化学反应速率的影响，C正确；该反应中Mn2＋起催化作用，①中加入MnSO4固体，会加快反应速率，D错误。
7．(2019·吉安调研)O3在水中易分解，一定条件下，相同浓度的O3的浓度减小一半所需的时间(t)如下表。
pH
t/min　
T/℃　　　
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
根据表中的递变规律，推测O3分别在以下条件下反应：①40 ℃、pH＝3.0；②10 ℃、pH＝5.0；③30 ℃、pH＝7.0，分解速率依次增大的顺序为(　　)
A．①②③ B．③②①
C．②①③ D．③①②
解析：选C　分析题表中数据，温度一定时，pH越大，c(O3)减小一半所需时间越短；pH一定时，温度越高，c(O3)减小一半所需时间越短。由题表中数据可知，c(O3)减小一半，在①40 ℃、pH＝3.0时，所需时间在31～158 min之间；在②10 ℃、pH＝5.0时，所需时间大于169 min；在③30 ℃、pH＝7.0时，所需时间小于15 min，则分解速率依次增大的顺序为②<①<③，C项正确。
8．(2019·河北九校联考)过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下：

下列有关说法正确的是(　　)
A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快
C．第一步反应需要吸收能量
D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应
解析：选C　活化配合物取向适当才是有效碰撞，A项错误；活化配合物能量越高，第一步反应速率越慢，B项错误；反应物需要吸收能量形成高能量的活化配合物，C项正确；该反应的反应速率主要取决于慢反应，即取决于第一步反应，D项错误。
9．(2019·浙江联盟联考)为了探究影响Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O的反应速率的因素，设计如下实验，下列说法正确的是(　　)
锥形瓶
0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液/mL
蒸馏水/mL
0.2 mol·L－1 H2SO4溶液/mL
反应温度
出现浑浊的时间/s
备注
1
10
0
10
20 ℃
10
－
2
10
5
5
20 ℃
16
－
3
10
0
10
50 ℃
5
第10 s开始，浑浊不再增多
4
10
6
4
50 ℃
8
－
A.该反应也可通过测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢
B．3号锥形瓶用Na2S2O3表示的反应速率为0.01 mol·L－1·s－1
C．由2号锥形瓶和3号锥形瓶实验结果可得，温度越高反应速率越快
D．由1号锥形瓶和4号锥形瓶实验结果可得，温度越高反应速率越快
解析：选D　气体体积受温度的影响较大，因此不能通过测定SO2体积的变化来表示化学反应速率的快慢，A错误；3号锥形瓶第10 s开始浑浊不再增多，说明已反应完全，v(Na2S2O3)＝＝0.005 mol·L－1·s－1，B错误；2号锥形瓶和3号锥形瓶对比，3号锥形瓶中硫酸的浓度比2号锥形瓶的大，反应温度：2号锥形瓶<3号锥形瓶，3号锥形瓶中Na2S2O3与H2SO4的反应速率比2号锥形瓶中的反应速率快，不能确定是哪个因素影响化学反应速率，C错误；1号锥形瓶和4号锥形瓶对比，1号锥形瓶中硫酸的浓度大于4号锥形瓶，反应温度：1号锥形瓶<4号锥形瓶，但4号锥形瓶中Na2S2O3与H2SO4的反应速率大于1号锥形瓶，因此说明温度越高，反应速率越快，D正确。
10．一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示。资料显示，反应分两步进行：
①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋，反应过程中能量变化如下图所示。
t/min
0
2
4
6
v(O2)/mL
0
9.9
17.2
22.4

下列说法不正确的是(　　)
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1
B．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
D．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的
ΔH＝E1－E2<0
解析：选D　A项，0～6 min由生成的氧气的体积可计算出发生反应的过氧化氢的物质的量为0.002 mol，所以v(H2O2)＝ mol·L－1·min－1≈0.033 3 mol·L－1·min－1，正确；B项，催化剂可以加快反应速率，正确；C项，从图可以看出反应1是吸热反应，反应2是放热反应，正确；D项，反应放出的能量与始态物质的能量和终态物质的能量有关，从图可以看出，E1－E2不是该反应的反应热，错误。
11．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO2===2VO2＋SO3(快)，4VO2＋O2===2V2O5(慢)。
下列说法中正确的是(　　)
A．反应速率主要取决于V2O5的质量
B．VO2是该反应的催化剂
C．逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1
D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
解析：选C　由反应机理可知，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，A、B项错误；ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－198 kJ·mol－1，所以逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1，C项正确；使用催化剂可以显著提高反应速率，增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高)，D项错误。
12．在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示：

实验编号
1
2
3
4
5
6
c(HI)/ (mol·L－1)
0.100
0.200
0.150
0.100
？
0.500
c(H2O2)/ (mol·L－1)
0.100
0.100
0.150
0.200
？
0.400
v/(mol·L－1·s－1)
0.007 60
0.015 2
0.017 1
0.015 2
0.022 8
0.152
根据表中数据可推知第5组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为(　　)
A．0.150 mol·L－1、0.200 mol·L－1
B．0.300 mol·L－1、0.100 mol·L－1
C．0.200 mol·L－1、0.200 mol·L－1
D．0.100 mol·L－1、0.300 mol·L－1
解析：选C　分析表中数据可知，反应速率v与c(HI)和c(H2O2)的乘积成正比，以实验1为参照，实验5的反应速率是其反应速率的3倍，故实验5中c(HI)和c(H2O2)的乘积为实验1的3倍，C项符合题意。
13．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：
反应条件
温度
容器容积
起始n(SO2)
起始n(O2)
其他条件
Ⅰ组
500 ℃
1 L
1 mol
2 mol
无
Ⅱ组
500 ℃
1 L
1 mol
2 mol


已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t的变化曲线如图所示。
①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是________；
②将Ⅰ组实验中温度变为800 ℃，则φ(SO3)达到a%所需时间________t1(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(2)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是________。
甲：在500 ℃时，10 mol SO2和10 mol O2反应
乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2反应
丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
解析：(1)由题意可知，两组实验的压强、温度和起始浓度均相同，而由曲线图可看出，Ⅱ组实验的反应速率快，所以Ⅱ组具备的其他条件是使用了催化剂，加快了化学反应速率。温度升高后，化学反应速率加快，所以φ(SO3)达到a%所需的时间比原来短。(2)有催化剂且温度较高的乙容器中反应速率最快，其次是温度高、浓度大的甲容器，温度低的丙容器化学反应速率最慢。
答案：(1)①使用催化剂(其他合理答案也可)　②小于　(2)C
14．Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切？
(1)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气泡有快有慢：________________________________________________________________________。
(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快：________________________________________________________________________。
Ⅱ.在一定温度下，4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：

(1)比较t2时刻，正逆反应速率大小v正____v逆。(填“＞”“＝”或“＜”)
(2)若t2＝2 min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为________________________________________________________________________。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为_______________________________。
(4)如果升高温度，则v逆__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：Ⅰ.(1)反应物本身性质是影响化学反应速率的主要因素，镁比锌活泼，与盐酸反应较剧烈。
(2)MnO2是H2O2分解反应的催化剂，可加快反应速率。
Ⅱ.(1)t2时刻，反应物逐渐减少，生成物逐渐增多，反应未达到平衡且正向进行，v正＞v逆。
(2)v＝＝＝0.25 mol·L－1·min－1。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，剩余2 mol N，则转化了6 mol N，转化率为×100%＝75%。
(4)升高温度，反应速率增大。
答案：Ⅰ.(1)反应物本身性质　(2)催化剂
Ⅱ.(1)＞　(2)0.25 mol·L－1·min－1　(3)75%　(4)增大
15．反应aA＋bBcC在体积为2 L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：

请回答下列各题：
(1)反应的化学方程式为___________________________________________________。
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列顺序为________________。
(3)由计算可知，第Ⅰ阶段20 min时，C的平均速率v1(C)＝________________。
解析：(1)反应达到平衡时，Δn(A)＝2.0 mol－1.0 mol＝1.0 mol，Δn(B)＝6.0 mol－3.0 mol＝3.0 mol，Δn(C)＝2.0 mol－0 mol＝2.0 mol，则Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝1.0 mol∶3.0 mol∶2.0 mol＝1∶3∶2，即该反应的化学方程式为A＋3B2C。
(2)vⅠ(A)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，vⅡ(A)＝＝0.012 7 mol·L－1·min－1，vⅢ(A)＝＝0.006 mol·L－1·min－1，故vⅠ(C)＝2vⅠ(A)＝0.05 mol·L－1·min－1。
答案：(1)A＋3B2C
(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
(3)0.05 mol·L－1·min－1