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　第23练　化学反应速率
高考真题演练
1．(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率的是(　　)
A．催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释
D．石墨合成金刚石时增大压强
2．(2024·江苏卷)催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成 (环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。下列说法正确的是(　　)
A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B．C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性
C．H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率
D．SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变
3．(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素，测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
A．实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeO)＝2.0 mol·L－1·h－1
B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋SeO＋8H＋===2Fe3＋＋Se＋4H2O
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始pH越小，SeO的去除效果越好
4．(2024·甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．E2＝1.41 eV
B．步骤2逆向反应的ΔH＝＋0.29 eV
C．步骤1的反应比步骤2快
D．该过程实现了甲烷的氧化
5．(2024·北京卷)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物
C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化
D．对于生成Y的反应，浓H2SO4作催化剂
6．(2023·浙江6月选考)一定条件下，1 苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是(　　)
A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
7．(2022·广东高考)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 mol·L－1·min－1
8．(2022·辽宁高考)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
时间段/min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是(　　)
A．1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L－1
B．2 min时，加入0.20 mol Z，此时v正(Z)＜v逆(Z)
C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为1.4 mol
9．(2024·河北卷节选)1，4 二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为v＝kc(A)·c(B)，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(k1～k5分别对应反应①～⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。
已知该温度下，k1∶k2∶k3∶k4∶k5＝100∶21∶7∶4∶23。
(1)30 min时，c(X)＝6.80 mol·L－1，且30～60 min内v(X)＝0.042 mol·L－1·min－1，反应进行到60 min时，c(X)＝______________ mol·L－1。
(2)60 min时，c(D)＝0.099 mol·L－1，若0～60 min产物T的含量可忽略不计，则此时c(G)＝________ mol·L－1；60 min后，随T的含量增加，________(填“增大”“减小”或“不变”)。
10．(2024·江苏卷节选)反应H2＋HCOHCOO－＋H2O可用于储氢。
(1)密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中通入H2，HCOO－产率随温度变化如图所示。温度高于70 ℃，HCOO－产率下降的可能原因是______________________________。
(2)使用含氨基物质(化学式为CN—NH2，CN是一种碳衍生材料)联合Pd Au催化剂储氢，可能机理如图所示。氨基能将HCO控制在催化剂表面，其原理是______________________________；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在________(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
11．在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g) 2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　)
A．增加H2O(g)的量
B．保持容器体积不变，增加H2进入量
C．充入He，保持容器内压强不变
D．升高体系温度
12．对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol；②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol；③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL；④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL。四者反应速率的大小关系是(　　)
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
13．“接触法制硫酸”的主要反应2SO2＋O22SO3在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．使用催化剂只能增大正反应速率
B．反应②的活化能比反应①的大
C．该反应的催化剂是V2O4
D．过程中既有V—O的断裂，又有V—O的形成
14．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋4D(s)，若经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则下列说法中不正确的是(　　)
A．用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
B．用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1
C．2 s时，物质A的转化率为30%
D．用A、B、C来表示反应速率，其速率之比为2∶1∶3
15．一定条件下，CH3CH===CH2与HCl发生加成反应有①、②两种可能，反应进程中能量变化如图所示。下列说法中不正确的是(　　)
A．反应①、②焓变不同，与产物稳定性有关，与反应的中间状态无关
B．反应①、②均经过两步反应完成，对应的分步反应过程中均放出能量
C．其他条件不变，适当提高反应温度，可以提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例
D．相同条件下，CH3CHClCH3(g)的生成速率大于CH3CH2CH2Cl(g)
16．(2025·长沙市长郡中学高三月考)二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法错误的是(　　)
A．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热
B．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
C．该历程的决速步为HCOO*＋4H*===CH3O*＋H2O
D．总反应为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
17．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。图乙为t2时刻后改变条件时平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法中正确的是(　　)
A．若t1＝15 s，则用A的浓度变化表示的t0～t1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L－1·s－1
B．t4～t5阶段改变的条件一定为减小压强
C．该容器的容积为2 L，B的起始物质的量为0.02 mol
D．t5～t6阶段，容器内A的物质的量减少了0.06 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式为3A(g)??B(g)＋2C(g)　ΔH＝－50a kJ·mol－1
18．(2025·八省联考(四川)适应性演练)恒容反应器中，Rh和Rh/Mn均能催化反应：HCHO＋H2＋COHOCH2CHO(羟基乙醛)，反应历程如图所示，I1～I3为中间体，TS1～TS3为过渡态。
下列描述正确的是(　　)
A．“CO插入”步骤，ΔH为－17.6 kcal·mol－1
B．Rh催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤
C．Rh/Mn催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小
D．反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度增大
19．(2022·北京高考)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①为CaO＋CO2===CaCO3；反应②为CaCO3＋CH4CaO＋2CO＋2H2
B．t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C＋2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生
20．(2025·陕西师范大学附属中学高三月考)一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
t/s 0 600 1200 1710 2220 2820 x
c(N2O5)/ (mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是(　　)
A．600～1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 mol·L－1·s－1
B．反应2220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3930
21．某反应A(g)＋B(g)―→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)，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。当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：
c(A)/mol/L c(B)/mol/L v/mol/(L·min)
0.25 0.050 1.6×10－3
0.50 0.050 3.2×10－3
1.00 0.100 v1
0.50 0.100 3.2×10－3
1.00 0.200 v2
c1 0.200 4.8×10－3
下列说法正确的是(　　)
A．该反应的速率方程中的m＝n＝1
B．该反应的速率常数k＝6.4×10－2 min－1
C．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是375 min
D．表格中的c1＝0.75、v1＝v2＝6.4×10－3
二、非选择题
22．用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
(1)该实验探究的是________对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。
(2)若实验①在2 min时收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min时，c(MnO)＝________mol·L－1(假设混合溶液的体积为50 mL，反应前后体积变化忽略不计)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定____________________________来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②________。
23．碘在科研与生活中有重要作用。
定量探究S2O＋2I－===2SO＋I2的反应速率与反应物浓度的关系。
查阅资料：该反应速率与c(S2O)和c(I－)的关系为v＝kcm(S2O)cn(I－)，k为常数。
实验任务：测定不同浓度下的反应速率确定m、n的值。
实验方法：按下表体积用量V将各溶液混合，(NH4)2S2O8溶液最后加入，记录开始反应至溶液出现蓝色所用的时间t。实验过程中发生反应：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)；
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)。
实验记录表：
实验编号 A B C D E
0.2 mol·L－1(NH4)2S2O8溶液/mL 10 5 2.5 10 10
0.2 mol·L－1 KI溶液/mL 10 10 10 5 2.5
0.05 mol·L－1 Na2S2O3溶液/mL 3 3 3 3 3
0.2 mol·L－1 KNO3溶液/mL 0 V1 V2 V3 V4
0.2 mol·L－1(NH4)2SO4溶液/mL 0 V5 V6 V7 V8
0.2%淀粉溶液/mL 1 1 1 1 1
t/s t1 t2 t3 t4 t5
(1)加入KNO3、(NH4)2SO4溶液的目的是控制实验条件，其中V1＝________，V4＝________，V5＝________。
(2)当溶液中________(填化学式)耗尽后溶液出现稳定的蓝色。根据实验A的数据，反应速率v(S2O)＝____________ mol·L－1·s－1(列出算式)。
(3)根据实验数据可确定m、n的值。n＝1的判断依据是__________(用t的关系式来表示)。
　第23练　化学反应速率（解析版）
高考真题演练
1．(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率的是(　　)
A．催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释
D．石墨合成金刚石时增大压强
答案：C
2．(2024·江苏卷)催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成 (环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。下列说法正确的是(　　)
A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B．C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性
C．H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率
D．SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变
答案：C
解析：固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成 (环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误；V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误。
3．(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素，测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
A．实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeO)＝2.0 mol·L－1·h－1
B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋SeO＋8H＋===2Fe3＋＋Se＋4H2O
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始pH越小，SeO的去除效果越好
答案：C
解析：实验①中，0～2 h内平均反应速率v(SeO)＝＝2.0×10－3 mol·L－1·h－1，A不正确；实验③中水样初始pH＝8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能出现H＋，B不正确；综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中SeO浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；综合分析实验②和③可知，在相同时间内，实验②中SeO浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始pH，SeO的去除效果更好，但是当初始pH太小时，H＋浓度太大，纳米铁与H＋反应速率加快，会导致与SeO反应的纳米铁减少，因此，当初始pH越小时，SeO的去除效果不一定越好，D不正确。
4．(2024·甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．E2＝1.41 eV
B．步骤2逆向反应的ΔH＝＋0.29 eV
C．步骤1的反应比步骤2快
D．该过程实现了甲烷的氧化
答案：C
解析：由能量变化图可知，步骤1的活化能E1＝0.70 eV，步骤2的活化能E3＝－0.49 eV－(－0.71 eV)＝0.22 eV，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C错误。
5．(2024·北京卷)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物
C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化
D．对于生成Y的反应，浓H2SO4作催化剂
答案：C
解析：生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，A正确；根据前后结构对照，X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物，B正确；M的六元环中与—NO2相连的C为sp3杂化，苯中大π键发生改变，C错误；苯的硝化反应中浓H2SO4作催化剂，D正确。
6．(2023·浙江6月选考)一定条件下，1 苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是(　　)
A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
答案：C
7．(2022·广东高考)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 mol·L－1·min－1
答案：D
8．(2022·辽宁高考)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
时间段/min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是(　　)
A．1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L－1
B．2 min时，加入0.20 mol Z，此时v正(Z)＜v逆(Z)
C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为1.4 mol
答案：B
9．(2024·河北卷节选)1，4 二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为v＝kc(A)·c(B)，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(k1～k5分别对应反应①～⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。
已知该温度下，k1∶k2∶k3∶k4∶k5＝100∶21∶7∶4∶23。
(1)30 min时，c(X)＝6.80 mol·L－1，且30～60 min内v(X)＝0.042 mol·L－1·min－1，反应进行到60 min时，c(X)＝______________ mol·L－1。
(2)60 min时，c(D)＝0.099 mol·L－1，若0～60 min产物T的含量可忽略不计，则此时c(G)＝________ mol·L－1；60 min后，随T的含量增加，________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案：(1)5.54　(2)0.033　增大
解析：(1)根据化学反应速率的计算公式v(X)＝，知60 min时，c(X)＝6.80 mol·L－1－v(X)·Δt＝6.80 mol·L－1－0.042 mol·L－1·min－1×30 min＝5.54 mol·L－1。
(2)已知＝＝，又由题给反应速率方程推知，＝＝＝3，则Δc(G)＝×Δc(D)＝0.033 mol·L－1。60 min后，D和G转化为T的速率比为＝，G消耗得更快，则增大。
10．(2024·江苏卷节选)反应H2＋HCOHCOO－＋H2O可用于储氢。
(1)密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中通入H2，HCOO－产率随温度变化如图所示。温度高于70 ℃，HCOO－产率下降的可能原因是______________________________。
(2)使用含氨基物质(化学式为CN—NH2，CN是一种碳衍生材料)联合Pd Au催化剂储氢，可能机理如图所示。氨基能将HCO控制在催化剂表面，其原理是______________________________；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在________(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
答案：(1)NaHCO3受热分解，导致HCOO－产率下降　
(2)—NH2可以与HCO形成氢键　HDO
11．在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g) 2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　)
A．增加H2O(g)的量
B．保持容器体积不变，增加H2进入量
C．充入He，保持容器内压强不变
D．升高体系温度
答案：C
12．对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol；②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol；③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL；④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL。四者反应速率的大小关系是(　　)
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
答案：A
13．“接触法制硫酸”的主要反应2SO2＋O22SO3在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．使用催化剂只能增大正反应速率
B．反应②的活化能比反应①的大
C．该反应的催化剂是V2O4
D．过程中既有V—O的断裂，又有V—O的形成
答案：D
解析：使用催化剂，正、逆反应速率都增大，A错误；由题图可知，反应②是快反应，反应①是慢反应，故反应②的活化能比反应①的小，B错误；催化剂在化学反应前后，质量和化学性质都不发生改变，由题图可知，该反应的催化剂是V2O5，C错误。
14．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋4D(s)，若经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则下列说法中不正确的是(　　)
A．用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
B．用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1
C．2 s时，物质A的转化率为30%
D．用A、B、C来表示反应速率，其速率之比为2∶1∶3
答案：B
解析：B项，D为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误。
15．一定条件下，CH3CH===CH2与HCl发生加成反应有①、②两种可能，反应进程中能量变化如图所示。下列说法中不正确的是(　　)
A．反应①、②焓变不同，与产物稳定性有关，与反应的中间状态无关
B．反应①、②均经过两步反应完成，对应的分步反应过程中均放出能量
C．其他条件不变，适当提高反应温度，可以提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例
D．相同条件下，CH3CHClCH3(g)的生成速率大于CH3CH2CH2Cl(g)
答案：B
解析：根据题图可知，反应①、②的第一步都是产物能量高于反应物，即第一步反应吸收热量，B错误。
16．(2025·长沙市长郡中学高三月考)二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法错误的是(　　)
A．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热
B．二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
C．该历程的决速步为HCOO*＋4H*===CH3O*＋H2O
D．总反应为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
答案：A
解析：催化剂能改变反应机理，加快反应速率，不能改变反应热，A错误。
17．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。图乙为t2时刻后改变条件时平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法中正确的是(　　)
A．若t1＝15 s，则用A的浓度变化表示的t0～t1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L－1·s－1
B．t4～t5阶段改变的条件一定为减小压强
C．该容器的容积为2 L，B的起始物质的量为0.02 mol
D．t5～t6阶段，容器内A的物质的量减少了0.06 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式为3A(g)??B(g)＋2C(g)　ΔH＝－50a kJ·mol－1
答案：B
18．(2025·八省联考(四川)适应性演练)恒容反应器中，Rh和Rh/Mn均能催化反应：HCHO＋H2＋COHOCH2CHO(羟基乙醛)，反应历程如图所示，I1～I3为中间体，TS1～TS3为过渡态。
下列描述正确的是(　　)
A．“CO插入”步骤，ΔH为－17.6 kcal·mol－1
B．Rh催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤
C．Rh/Mn催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小
D．反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度增大
答案：B
解析：由图可知，“CO插入”步骤为放热反应，反应的ΔH＝－15.4 kcal·mol－1，A错误；反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，由图可知，Rh催化作用下，“加氢”步骤的活化能最大，为24.4 kcal·mol－1，所以“加氢”步骤为决速步骤，B正确；反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，Rh/Mn催化作用下反应活化能更小，所以羟基乙醛的生成速率更大，C错误；由图可知，生成羟基乙醛的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，羟基乙醛的浓度减小，D错误。
19．(2022·北京高考)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①为CaO＋CO2===CaCO3；反应②为CaCO3＋CH4CaO＋2CO＋2H2
B．t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C＋2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生
答案：C
解析：由方程式CaCO3＋CH4CaO＋2CO＋2H2可知，反应②H2和CO的生成速率相等，由t2时刻信息可知，H2的生成速率未变，仍然为2 mmol·min－1，而CO的生成速率在1～2 mmol·min－1之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C错误。
20．(2025·陕西师范大学附属中学高三月考)一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
t/s 0 600 1200 1710 2220 2820 x
c(N2O5)/ (mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是(　　)
A．600～1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 mol·L－1·s－1
B．反应2220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3930
答案：D
解析：600～1200 s，N2O5的变化量为(0.96－0.66) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此生成NO2的平均反应速率为＝1.0×10－3 mol·L－1·s－1，A不正确；由表中数据可知，反应2220 s时，N2O5的变化量为(1.40－0.35) mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的变化量是其，即0.0525 mol，因此放出的O2在标准状况下的体积为0.0525 mol×22.4 L·mol－1＝1.176 L，B不正确；反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C不正确；分析表中数据可知，该反应经过1110 s(600～1710 s，1710～2820 s)后N2O5的浓度会变为原来的，因此N2O5的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测x为2820＋1110＝3930，D正确。
21．某反应A(g)＋B(g)―→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)，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。当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：
c(A)/mol/L c(B)/mol/L v/mol/(L·min)
0.25 0.050 1.6×10－3
0.50 0.050 3.2×10－3
1.00 0.100 v1
0.50 0.100 3.2×10－3
1.00 0.200 v2
c1 0.200 4.8×10－3
下列说法正确的是(　　)
A．该反应的速率方程中的m＝n＝1
B．该反应的速率常数k＝6.4×10－2 min－1
C．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是375 min
D．表格中的c1＝0.75、v1＝v2＝6.4×10－3
答案：D
解析：当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应速率常数k保持不变，第二组数据和第四组数据中的c(A)相同、v相同，解得n＝0，将第一组数据和第二组数据代入速率方程，得＝，可知m＝1，故A错误；由A项分析可知，该反应的速率方程为v＝k·c(A)，将第一组数据代入速率方程v＝k·c(A)，可得速率常数k＝6.4×10－3 min－1，故B错误；半衰期＝＝＝125 min，设起始时反应物A为100 g，在过量的B存在时，反应掉93.75%的A需经历4个半衰期：起始100 g A50 g A25 g A12.5 g A6.25 g A，所需的时间为125 min×4＝500 min，故C错误。
二、非选择题
22．用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
(1)该实验探究的是________对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。
(2)若实验①在2 min时收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min时，c(MnO)＝________mol·L－1(假设混合溶液的体积为50 mL，反应前后体积变化忽略不计)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定____________________________来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②________。
答案：(1)浓度　②　①　(2)0.0052
(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)　(4)反应放热
解析：(2)收集到CO2的物质的量为n(CO2)＝＝2×10－4 mol，则根据反应的离子方程式可得消耗的n(MnO)＝n(CO2)＝＝4×10－5 mol。在2 min时，n(MnO)＝30×10－3 L×0.01 mol·L－1－4×10－5 mol＝2.6×10－4 mol，从而可得c(MnO)＝＝0.0052 mol·L－1。
23．碘在科研与生活中有重要作用。
定量探究S2O＋2I－===2SO＋I2的反应速率与反应物浓度的关系。
查阅资料：该反应速率与c(S2O)和c(I－)的关系为v＝kcm(S2O)cn(I－)，k为常数。
实验任务：测定不同浓度下的反应速率确定m、n的值。
实验方法：按下表体积用量V将各溶液混合，(NH4)2S2O8溶液最后加入，记录开始反应至溶液出现蓝色所用的时间t。实验过程中发生反应：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)；
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)。
实验记录表：
实验编号 A B C D E
0.2 mol·L－1(NH4)2S2O8溶液/mL 10 5 2.5 10 10
0.2 mol·L－1 KI溶液/mL 10 10 10 5 2.5
0.05 mol·L－1 Na2S2O3溶液/mL 3 3 3 3 3
0.2 mol·L－1 KNO3溶液/mL 0 V1 V2 V3 V4
0.2 mol·L－1(NH4)2SO4溶液/mL 0 V5 V6 V7 V8
0.2%淀粉溶液/mL 1 1 1 1 1
t/s t1 t2 t3 t4 t5
(1)加入KNO3、(NH4)2SO4溶液的目的是控制实验条件，其中V1＝________，V4＝________，V5＝________。
(2)当溶液中________(填化学式)耗尽后溶液出现稳定的蓝色。根据实验A的数据，反应速率v(S2O)＝____________ mol·L－1·s－1(列出算式)。
(3)根据实验数据可确定m、n的值。n＝1的判断依据是__________(用t的关系式来表示)。
答案：(1)0　7.5　5　(2)Na2S2O3　　(3)t5＝2t4＝4t1
解析：(1)对照实验探究浓度对反应速率的影响，须保证其他条件完全一致，为保证溶液总体积不变且仅改变S2O或I－的浓度而其他物质浓度不变，即每组铵根离子浓度、钾离子浓度要相等，故V1＝0，V4＝7.5，V5＝5。
(2)当Na2S2O3耗尽后，会出现稳定的蓝色，根据S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)、I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)可得计量关系S2O～I2～2S2O，则反应速率v(S2O)∶v(S2O)＝1∶2，v(S2O)＝v(S2O)＝×＝× mol·L－1·s－1＝ mol·L－1·s－1。
(3)n＝1表示速率与c(I－)成正比，编号A、D、E中c(I－)的比为10∶5∶2.5，则t1∶t4∶t5＝1∶2∶4，关系表达式为：t5＝2t4＝4t1。
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