2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第18讲　化学反应速率及影响因素 Word版含解析

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第18讲 化学反应速率及影响因素
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)
1．(2021·山东青岛高三检测)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是( C )
A．盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快
B．钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小
C．碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与c(H＋)成正比
D．对比盐酸和硫酸两条曲线，可知Cl－也会影响碳素钢的腐蚀速率
[解析] 由图可知，盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快，A正确；由图可知，曲线的最低点腐蚀速率最小，则钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小，B正确；浓硫酸有强氧化性，能使金属表面形成致密的氧化膜保护层，则硫酸浓度较大时不能说明速率与氢离子浓度的关系，C错误；碳素钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异，可知Cl－有利于碳素钢的腐蚀，SOeq \\al(2－,4)不利于碳素钢的腐蚀，D正确。
2．(2021·天津静海高三联考)下列实验能达到实验目的的是( B )
[解析] 高锰酸钾过量太多，观察不到溶液褪色的快慢，无法探究浓度对化学反应速率的影响，故A项错误；阴极有铜析出而没有镁析出，说明铜离子氧化性比镁离子强，由此得出镁比铜活泼，故B项正确；容器的体积缩小一半，NO2(g)和N2O4(g)的浓度增大，正、逆反应速率都加快，故C项错误；探究温度对反应速率的影响必须保证其他外界条件相同，此实验混合溶液中硫酸浓度不同，故D项错误。
3．(2021·安徽肥东高中调研)T ℃时，将2 ml X和1 ml Y充入一体积为1 L的密闭容器中，发生反应2X(g)＋Y(g)2Z(s) ΔH＝－M kJ·ml－1。10 min后反应达到平衡，生成0.2 ml Z，共放出热量N kJ，下列说法正确的是( B )
A．在10 min时，X的反应速率为0.02 ml·L－1·min－1
B．在0～10 min内，Y的反应速率为eq \f(N,10M) ml·L－1·min－1
C．增加Z的物质的量加快逆反应速率
D．反应达平衡后，保持T ℃，通入稀有气体增大压强，则化学反应速率变快
[解析] 在0～10 min内，X的平均反应速率为0.02 ml·L－1·min－1，在10 min时，X的浓度较小，X的反应速率小于0.02 ml·L－1·min－1，故A项错误；在0～10 min内，Y的反应速率为eq \f(N,10M) ml·L－1·min－1，故B项正确；Z为固体，其浓度为恒定值，因此增大Z的物质的量不会增大B的浓度而加快逆反应速率，故C项错误；反应体系中的气体浓度不变，所以化学反应速率不变，故D项错误。
4．(2021·浙江台州一模)已知化学反应2NO(g)＋O22NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如图。请根据图示数据，下列有关该反应的说法正确的是( B )
A．相同条件下，化学反应速率随时间越来越大
B．相同条件下，压强越大，化学反应速率越大
C．相同条件下，温度越高，化学反应速率越大
D．在0.1 MPa、90 ℃条件下，反应20 s时达到化学平衡状态
[解析] 相同条件下，随时间越来越长各曲线斜率越来越小，说明化学反应速率越来越小，故A项错误；相同条件下，压强越大，曲线斜率越大，说明压强越大，化学反应速率越快，故B项正确；根据图像可知，0.8 MPa、90 ℃对应的曲线比0.8 MPa、30 ℃对应的曲线斜率小，说明温度越高，化学反应速率越小，故C项错误；在0.1 MPa、90 ℃条件下，反应20 s之后二氧化氮的转化率随时间变化未知，不能说明反应达到化学平衡状态，故D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共24分)
5．(1)在2 L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
回答下列问题：
①反应的化学方程式为 H2(g)＋I2(s)2HI(g) 。
②0～10 s的平均反应速率v(H2)＝ 0.039 5 ml·L－1·s－1 ；v(HI)＝ 0.079 ml·L－1·s－1 。
(2)将6 ml CO2和8 ml H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔHvⅢ(A) 。
(3)B的平衡转化率α1(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 αⅢ(B) ，其值是 19% 。
[解析] (1)依据图示第一次达到平衡时，A、B、C三种物质的物质的量的变化分别为1 ml、3 ml、2 ml，故a︰b︰c＝1︰3︰2。
(2)vⅠ(A)＝eq \f(2.0 ml·L－1－1.00 ml·L－1,20.0 min)＝
0.05 ml·L－1·min－1；
vⅡ(A)＝eq \f(1.00 ml·L－1－0.62 ml·L－1,15.0 min)＝
0.025 ml·L－1·min－1；
vⅢ(A)＝eq \f(0.62 ml·L－1－0.50 ml·L－1,10.0 min)＝
0.012 ml·L－1·min－1。
故大小顺序为vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)。
(3)由图可知αⅠ(B)＝0.5、αⅡ(B)＝eq \f(1.14,3.00)＝0.38、αⅢ(B)＝eq \f(0.36,1.86)＝0.19，则B的平衡转化率最小的是αⅢ(B)，其值为0.19。
B组 能力提升题(60分)
一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)
1．(2021·贵州贵阳检测)将一定量的气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：A(g)＋4B(g)===2C(g)，反应进行到4 s末，测得A为0.5 ml，B为0.4 ml，C为0.2 ml。则用反应物B浓度的减少表示该反应的速率为( C )
A．0.025 ml·L－1·s－1 B．0.012 5 ml·L－1·s－1
C．0.05 ml·L－1·s－1 D．0.1 ml·L－1·s－1
[解析] 4 s末C为0.2 ml，则v(C)＝eq \f(0.2 ml,2 L×4 s)＝0.025 ml·L－1·s－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，有v(B)＝2v(C)＝0.025 ml·L－1·s－1×2＝0.05 ml·L－1·s－1，本题选C。
2．(2021·河北衡水月考)对反应A＋BAB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 ml；②50 mL溶液中含A、B各0.05 ml；③0.1 ml·L－1的A、B溶液各10 mL；④0.5 ml·L－1的A、B溶液各50 mL，四者反应速率的大小关系是( A )
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
[解析] 对于溶液中进行的反应，反应物A、B的浓度越大，化学反应速率越快。溶液①中c(A)＝c(B)＝eq \f(0.01 ml,0.02 L)＝0.5 ml·L－1，溶液②中c(A)＝c(B)＝eq \f(0.05 ml,0.05 L)＝1.0 ml·L－1，溶液③中c(A)＝c(B)＝eq \f(1,2)×0.1 ml·L－1＝0.05 ml·L－1，溶液④中c(A)＝c(B)＝eq \f(1,2)×0.5 ml·L－1＝0.25 ml·L－1，据此推知反应速率的大小关系为②>①>④>③。
3．(2021·浙江名校协作体联考)在一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( C )
A．反应的化学方程式为2X===3Y＋Z
B．t min时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡
C．若t＝4，则0～4 min的X的化学反应速率为
0.1 ml·L－1·min－1
D．温度、体积不变，t时刻充入1 ml He使压强增大，正、逆反应速率都增大
[解析] 由图可知，达到平衡时，X、Y、Z三种物质的物质的量变化值之比为0.8 ml︰1.2 ml︰0.4 ml＝2︰3︰1，由于t min后各物质的物质的量保持不变，反应没有进行到底，则该反应为可逆反应，化学方程式为2X3Y＋Z，A错误；t min时，正、逆反应继续进行，但二者的速率相等，反应达到平衡状态，B错误；根据反应速率的定义可得：v(X)＝eq \f(2.4 ml－1.6 ml,2 L×4 min)＝0.1 ml·L－1·min－1，C正确；温度、体积不变，t时刻充入1 ml He，反应物和生成物的浓度均不变，则反应速率不变，D错误。
4．(2021·河北衡水高三检测)以反应5H2C2O4＋2MnOeq \\al(－,4)＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( B )
A．实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
B．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内eq \x\t(v)(KMnO4)＝2.5×10－4 ml·L－1·s－1
C．实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用
[解析] A项，只有H2C2O4过量，才能保证KMnO4完全反应，根据反应方程式可得5H2C2O4～2MnOeq \\al(－,4)，由实验数据可知，实验①、②、③中所加H2C2O4溶液均过量，故A正确；B项，高锰酸钾完全反应，eq \x\t(v)(KMnO4)＝eq \f(\f(2,3)×0.010 ml·L－1,40 s)≈1.7×10－4 ml·L－1·s－1，故B错误；C项，分析表中数据可知，实验①和②只是浓度不同，即实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确；D项，在其他条件都相同时，反应开始速率很小，过一会儿速率突然增大，可能是反应生成了具有催化作用的物质，该实验中起催化作用的可能是Mn2＋，故D正确。
[方法技巧] 探究外界条件对反应速率的影响时，所探究的条件作为变量，其他条件需均相同。如探究浓度对化学反应速率的影响时，浓度为变量，其他条件(温度、催化剂等)均相同。
二、非选择题(本题包括2小题，共36分)
5．(2021·安徽黄山高三一模)工业合成氨是氮的重要用途之一，在一定条件下，将N2和H2通入到体积为0.5 L的恒容密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如图所示：
(1)10 min内用NH3表示该反应的平均速率，v(NH3)＝ 0.02 ml·L－1·min－1 。
(2)在第10 min和第25 min改变的条件可能分别是 ABD 、 E 。(填字母)。
A．加了催化剂 B．升高温度
C．增加NH3的物质的量 D．压缩体积
E．分离出氨气
(3)下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是 B (填字母)。
A．容器中气体密度不变
B．容器中压强不变
C．3v正(H2)＝2v逆(NH3)
D．N2、H2、NH3分子数之比为1︰3︰2
[解析] (1)根据图像可知，10 min时氨气的物质的量为0.1 ml，则10 min内用NH3表示该反应的平均速率v(NH3)＝eq \f(0.10 ml,0.5 L×10 min)＝0.02 ml·L－1·min－1。
(2)由图像可知各组分物质的量变化增加，且10 min之后各物质的变化是连续的，说明反应速率增大，则改变的条件可能是加入了催化剂、升高温度、压缩体积(增大压强)，ABD正确；25 min时，瞬间NH3的物质的量骤降，即NH3的浓度下降，N2和H2在第25 min时刻未变化，说明平衡向正反应方向移动，则可能的条件为分离出氨气，E项正确。
(3)混合气体的质量不变，气体的体积不变，故密度始终不变，则密度不变不能说明达到平衡状态，故A项错误；反应前后气体的物质的量有变化，说明压强是变量，总压强不再随时间而变化，可说明达到平衡状态，故B项正确；3v正(H2)＝2v逆(NH3)，表示的是正反应和逆反应，但是不满足计量数关系，说明没有达到平衡状态，故C项错误；N2、H2、NH3分子数之比为1︰3︰2，无法判断各组分的浓度是否变化，故D项错误。
6．(2021·山东青岛高三检测)化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分。
请回答下列问题：
(1)已知一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH