统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练15化学反应速率及影响因素（附解析）

练15　化学反应速率及影响因素1．[2022·广东卷]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，0～2min内，v(X)＝1.0mol·L－1·min－12．[2022·浙江6月]恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是(　　)A.实验①，0～20min，v(N2)＝1.00×10－5mol·L－1·min－1B．实验②，60min时处于平衡状态，x≠0.40C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大3．[河北卷]室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是(　　) A.0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3mol·L－1·min－1B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为ZD．反应①的活化能比反应②的活化能大4．[2023·辽宁卷]一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存D．总反应为2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O5．[浙江卷6月]一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O5⇌4NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L－1)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是(　　)A．600～1200s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4mol·L－1·s－1B．反应2220s时，放出的O2体积为11.8L(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39306．将1molA(g)和2molB(g)置于2L某密闭容器中，600℃下发生反应：A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)，并达到平衡。C的体积分数随时间变化如图Ⅰ中曲线b所示，反应过程中的能量变化如图Ⅱ所示，下列说法不正确的是(　　) A．反应在第4秒钟达到化学平衡状态，0～4秒内，以A表示的化学反应速率是0.1125mol·L－1·s－1B．恒温条件下，缩小反应容器体积可以使反应的过程按图Ⅰ中曲线a进行C．在上述反应体系中加入催化剂，化学反应速率增大，E1和E2均减小D．800℃时该反应的平衡常数的值约为7.367．[2023·河南名校联盟期中]如何控制NOx的排放是全球关注的热点，催化脱硝法中的催化还原法是目前工业上较成熟的方法。以NH3为还原剂的催化反应原理之一为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)⇌2N2(g)＋3H2O(g)，若向VL的恒容密闭容器中投入4molNH3和一定量NO和NO2，测得NH3(g)、N2(g)、H2O(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A．V＝4B．a点时该反应达到平衡C．曲线Ⅱ表示N2(g)的浓度变化D．从开始到30s内，用H2O(g)表示的平均反应速率为0.04mol·L－1·s－18．[2023·山东联考]在容积为2L的密闭容器中进行反应：A(s)＋2B(g)⇌3C(g)＋nD(g)，开始时，A为4mol，B为6mol；5min末，测得C的物质的量为3mol，用D的浓度变化表示化学反应速率：v(D)＝0.1mol·L－1·min－1。下列说法错误的是(　　)A．前5min内用A的浓度变化表示化学反应速率：v(A)＝0.1mol·L－1min－1B．化学方程式中n值为1C．当反应达到平衡时，3v正(B)＝2v逆(C)D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为①v(B)＝6mol·L－1·min－1，②v(D)4.5mol·L－1·min－1，其中反应速率快的是②9．[2023·辽宁大连一模]研究表明，NaBH4与水反应制氢气的原理为BH＋2H2O===BO＋4H2↑。表格为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半所需的时间)，下列说法错误的是(　　)体系pH不同温度下NaBH4的半衰期/min0℃25℃50℃104.32×1026.19×1018.64×100124.32×1046.19×1038.64×102144.32×1066.19×1058.64×104A.NaBO2溶液显碱性，溶液中各离子浓度大小为c(Na＋)＞c(BO)＞c(OH－)>c(H＋)B.在50℃、pH＝12的条件下，NaBH4初始浓度为4.32mol·L－1，则半衰期内v(H2)＝0.01mol·L－1·min－1C.由表格中数据可知，相同pH下，NaBH4与水反应的速率随温度升高而增大D.由表格中数据可知，相同温度下，NaBH4与水反应的速率随pH升高而增大 练15　化学反应速率及影响因素1．答案：D解析：由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，故B错误；由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2min内Y的浓度变化了2.0mol·L－1，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol·L－1，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2min内，Y的浓度变化了4.0mol·L－1，则v（Y）＝＝＝2.0mol·L－1·min－1，v（X）＝v（Y）＝×2.0mol·L－1·min－1＝1.0mol·L－1·min－1，故D正确。2．答案：C解析：由表格中数据可知，0～20min，平均反应速率v（N2）＝v（NH3）/2＝（2.40－2.00）×10－3mol·L－1/（20min×2）＝1.00×10－5mol·L－1·min－1，A项正确；催化剂表面积的大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10－4mol×L－1，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10－4mol·L－1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min平衡时x≠0.4，B项正确；对比实验①、②可知，增加氨气的浓度，反应速率不变，C项错误；对比实验①、③可知，催化剂表面积增大，反应速率增大，D项正确。3．答案：A解析：0～30min时间段内，Δc（Z）＝0.125mol·L－1，Δc（M）＝0.500mol·L－1－0.300mol·L－1＝0.200mol·L－1，反应①中Δc（M）＝0.200mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.075mol·L－1，则Δc（Y）＝0.075mol·L－1，v（Y）＝＝＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，A说法错误；反应①、②速率之比为＝＝，为定值，则Y、Z的浓度变化量之比也为定值，故反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，B说法正确；由上述分析可知，＝＝＝，如果反应能进行到底，反应结束时①、②的转化率之比为3∶5，因此有（即62.5%）的M转化为Z，C说法正确；结合C选项，反应①的速率小于反应②的速率，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。4．答案：C解析：开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn（Ⅶ）浓度减小直至为0，Mn（Ⅲ）浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn（Ⅲ），同时先生成少量Mn（Ⅳ）后Mn（Ⅳ）被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn（Ⅲ）浓度减少，Mn（Ⅱ）的浓度增大；据此作答。由图像可知，随着时间的推移Mn（Ⅲ）的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn（Ⅲ），后Mn（Ⅲ）被消耗生成Mn（Ⅱ），Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4，A项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn（Ⅱ），Mn（Ⅱ）对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；由图像可知，Mn（Ⅶ）的浓度为0后才开始生成Mn（Ⅱ），该条件下Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）不能大量共存，C项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应写化学式，总反应为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，D项错误；答案选C。5．答案：D 解析：根据表中数据及方程式2N2O5⇌4NO2＋O2知600～1200s时，v（N2O5）＝＝＝5.0×10－4mol·L－1·s－1，由关系式＝可得，v（NO2）＝2×5.0×10－4mol·L－1·s－1，A错误；反应2220s时，消耗n（N2O5）＝（1.40－0.35）mol·L－1×0.1L＝0.105mol，根据关系式可知＝n（O2），则V（O2）＝0.105mol××22.4L·mol－1＝1.176L，B错误；达到平衡时，＝，C错误；由表中数据知，1710～2820s，c（N2O5）减小一半，用时1110s，可以推断出2820～xs，c（N2O5）减小一半也用时1110s，故x＝1110＋2820＝3930，D正确。6．答案：D解析：A项，由题图Ⅰ知第4秒钟后C的体积分数不再变化，说明反应达到化学平衡状态，此时n（C）＝（1mol＋2mol）×0.3＝0.9mol，根据反应方程式的化学计量数关系可知，vA＝vC＝mol·L－1·s－1＝0.1125mol·L－1·s－1，正确；B项，缩小反应容器的体积，压强增大，因反应前后气体的分子数相等，增大压强平衡不移动，但反应速率加快，到达平衡所需的时间缩短，曲线a符合反应变化过程，正确；C项，加入催化剂，正、逆反应的活化能均降低，则E1和E2均减小，化学反应速率增大，正确；D项，由题图Ⅰ可知，600℃下达平衡时n（C）＝0.9mol，则n（D）＝0.9mol，n（A）＝0.1mol，n（B）＝1.1mol，故600℃时的平衡常数K＝＝≈7.36，由题图Ⅱ可知该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故800℃时该反应的平衡常数的值小于7.36，错误。7．答案：C解析：NH3（g）是反应物，随着反应的进行，浓度减小，H2O（g）、N2（g）的化学计量数之比为3∶2，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2O（g）、N2（g）、NH3（g）的浓度变化。由上述分析可知，曲线Ⅲ表示NH3（g）的浓度变化，则NH3（g）的起始浓度为2.0mol·L－1，所以容器的容积为＝2L，A错误；a点后体系中各物质的浓度还在改变，反应未达到平衡，B错误；由上述分析可知曲线Ⅱ表示N2（g）的浓度变化，C正确；由上述分析可知曲线Ⅰ表示H2O（g）的浓度变化，从开始到30s内，用H2O（g）表示的平均反应速率为＝0.06mol·L－1·s－1，D错误。8．答案：A解析：A为固体，其浓度为常数，不能用来表示化学反应速率，A错误；根据题干信息，可以列出如下三段式：　　　　　　A（s）＋2B（g）⇌3C（g）＋nD（g）起始量/mol4600转化量/mol1230.1×2×55min末的量/mol3431n（C）∶n（D）＝3∶1，又根据化学计量数之比等于转化量之比可知n＝1，B正确；当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，以不同物质表示反应速率，则反应速率之比等于化学计量数之比，即＝，3v正（B）＝2v逆（C），C正确；当v（D）＝4.5mol·L－1·min－1时，若用B的浓度变化表示化学反应速率应为v（B）＝4.5mol·L－1·min－1×2＝9mol·L－1·min－1，反应速率比①快，D正确。9．答案：D解析：NaBO2溶液显碱性，则溶液中c（OH－）>c（H＋），根据电荷守恒，c（Na＋）>c （BO），Na＋和BO是NaBO2完全电离产生的，浓度大于水电离产生的H＋、OH－，所以溶液中各离子浓度大小为c（Na＋）>c（BO）>c（OH－）>c（H＋），A正确；在50℃、pH＝12的条件下，NaBH4初始浓度为4.32mol·L－1，NaBH4的浓度降低到初始浓度的一半即2.16mol·L－1所需的时间为8.64×102min，则半衰期内v（NaBH4）＝＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，根据关系式BH～4H2，用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，则v（H2）＝4v（NaBH4）＝0.01mol·L－1·min－1，B正确；由表格中数据可知，相同pH下，NaBH4的半衰期随温度升高逐渐减小，则NaBH4与水反应的速率随温度升高而增大，C正确；由表格中数据可知，相同温度下，NaBH4的半衰期随pH升高逐渐增大，则NaBH4与水反应的速率随pH升高而减小，D错误。